專利名稱：一種在線監(jiān)測(cè)丙泊酚麻醉藥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及丙泊酚麻醉藥的在線監(jiān)測(cè)方法，具體地說(shuō)是一種新的快速、靈敏、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)丙泊酚麻醉藥的方法。該方法以離子遷移譜技術(shù)為基礎(chǔ)，利用麻醉藥快速監(jiān)測(cè)儀作為分析手段，丙泊酚麻醉藥的檢測(cè)限可以達(dá)到0. 5ppb。儀器體積小，分析時(shí)間短，可進(jìn)行定性、定量分析。本測(cè)量方法簡(jiǎn)便、快速，高效、可靠性好。該方法分析速度快，試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜的樣品前處理實(shí)驗(yàn)、無(wú)需特殊的專業(yè)背景人員操作。
背景技術(shù)：
丙泊酚(propofol)，其化學(xué)名為2，6_雙異丙基苯酚，是目前臨床上普遍用于麻醉誘導(dǎo)、麻醉維持、重癥病人鎮(zhèn)靜的一種新型快速、短效靜脈麻醉藥。它具有麻醉誘導(dǎo)起效快、 蘇醒迅速且功能恢復(fù)完善，術(shù)后惡心嘔吐發(fā)生率低等優(yōu)點(diǎn)。因而越來(lái)越多的用于全憑靜脈麻醉。對(duì)于全憑靜脈麻醉藥來(lái)說(shuō)，靜脈藥物的血漿濃度是不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的，也沒(méi)有直接測(cè)定血藥濃度的方法來(lái)確定適宜的麻醉深度。然而在麻醉過(guò)程中及重癥病人鎮(zhèn)靜中，監(jiān)測(cè)靜脈麻醉藥(如丙泊酚)的濃度非常重要，但是準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)其濃度困難很大。目前分析技術(shù)(GC-MS、IMR-MS, PTR-MS)已用于呼出氣中丙泊酚的研究，并且得到了呼出氣中丙泊酚濃度與血中丙泊酚濃度存在相關(guān)關(guān)系的結(jié)論。但這些分析儀器對(duì)將來(lái)應(yīng)用于臨床中在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)丙泊酚濃度還存在著諸多缺點(diǎn)。GC-MS雖然實(shí)現(xiàn)呼出氣丙泊酚的精確定量，但是復(fù)雜的前處理和長(zhǎng)時(shí)間的分析過(guò)程，使其不能在線實(shí)時(shí)分析丙泊酚的呼出氣濃度。IMR-MS可以實(shí)現(xiàn)呼出氣中丙泊酚的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但系統(tǒng)只能探測(cè)質(zhì)量信號(hào)，而不能報(bào)告實(shí)際濃度。PTR-MS是目前測(cè)定呼出氣中丙泊酚濃度的最好方法，但其價(jià)格昂貴、購(gòu)買途徑困難、外部配置要求高、體積龐大、便攜性差。加熱轉(zhuǎn)運(yùn)線過(guò)程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)可能會(huì)嚴(yán)重干擾醫(yī)療用具，影響患者安全。將來(lái)廣泛用于臨床的前景意義不大。離子遷移譜(Ion Mobility Spectrometry, IMS)技術(shù)是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的一種分離檢測(cè)技術(shù)。集束毛細(xì)管柱-離子遷移譜快速檢測(cè)儀(MCC-IMQ是一種氣相分析技術(shù)， 對(duì)痕量有機(jī)化合物能進(jìn)行有效而靈敏的分析。目前我們研究的IMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在化學(xué)戰(zhàn)齊U、毒品、爆炸物探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、有毒氣體監(jiān)測(cè)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、水污染監(jiān)測(cè)和食品監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。 將IMS直接連接到呼吸回路上，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線分析呼出氣中的丙泊酚。MCC-IMS用于丙泊酚在線測(cè)定有很多優(yōu)勢(shì)呼吸氣無(wú)需特殊復(fù)雜前處理，儀器體積小、便攜，分析時(shí)間短，可進(jìn)行定性、一定濃度范圍內(nèi)的定量分析。離子遷移譜主要由離子化室、離子門、漂移區(qū)和檢測(cè)器組成。樣品氣體在離子化室電離產(chǎn)生分子離子。離子在電場(chǎng)的驅(qū)使下通過(guò)周期性開(kāi)啟的離子門進(jìn)入漂移區(qū)。在與逆流的中性漂移氣體分子不斷碰撞的過(guò)程中，由于這些離子在電場(chǎng)中各自遷移速率不同，使得不同的離子得到分離，先后到達(dá)收集極被檢測(cè)。因此通過(guò)遷移時(shí)間就可確定分析目標(biāo)物質(zhì)的存在，而應(yīng)用峰面積或峰高可確定相應(yīng)物質(zhì)的濃度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)丙泊酚麻醉藥的方法。
為了實(shí)現(xiàn)丙泊酚麻醉藥的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種監(jiān)測(cè)丙泊酚麻醉藥的方法，將含有丙泊酚的氣體樣品，送入到離子遷移譜檢測(cè)儀進(jìn)行分析，獲得檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行定性和/或定量。含有丙泊酚的氣體樣品，包括丙泊酚麻醉劑的頂空氣體、或丙泊酚氣體樣品稀釋于空氣中、或丙泊酚氣體稀釋于人呼出氣中的氣體。含有丙泊酚的氣體樣品，通過(guò)進(jìn)樣管、或通過(guò)注射器、或通過(guò)定量六通閥，由載氣 (如空氣)攜帶送入離子遷移譜檢測(cè)儀。通過(guò)負(fù)離子模式，在離子遷移譜檢測(cè)儀上監(jiān)測(cè)丙泊酚；丙泊酚氣體樣品的出峰漂移時(shí)間在8. 4-11. 2ms之間；丙泊酚氣體樣品的監(jiān)測(cè)含量范圍在0. 5_15ng之間；0. 5ng檢測(cè)信號(hào)為273mv，15ng檢測(cè)信號(hào)為1132mv ；丙泊酚氣體樣品的檢測(cè)限可以達(dá)到0. 5ppb。1.定性分析試驗(yàn)用進(jìn)樣針取1-100 μ L丙泊酚麻醉藥小瓶上端的飽和頂空蒸汽。 分別在正、負(fù)離子模式下以離子遷移譜儀為檢測(cè)儀器，載氣攜帶丙泊酚麻醉藥揮發(fā)蒸汽、 進(jìn)入離子遷移譜檢測(cè)儀進(jìn)行分析檢測(cè)，負(fù)離子模式獲得檢測(cè)信號(hào)；實(shí)驗(yàn)使用的IMS在試驗(yàn)操作條件下，丙泊酚麻醉藥信號(hào)峰出峰時(shí)間約在8. %is、llms。當(dāng)濃度小于20ppb時(shí)，只有 8. 4ms的單峰出現(xiàn)。2.定量分析試驗(yàn)依據(jù)丙泊酚麻醉藥在20°C時(shí)蒸汽壓0. 142mmHg?？捎?jì)算出其飽和蒸汽的濃度，取指定體積(0. 1-200 μ L)的丙泊酚樣品于500mL玻璃試劑瓶里稀釋，計(jì)算確定最終濃度。然后通過(guò)進(jìn)樣六通閥進(jìn)樣。對(duì)于同一濃度丙泊酚樣品，通過(guò)更換0 4Teflon 定量管長(zhǎng)度(13. 6，27，40，45，54，162cm)，獲得不同進(jìn)樣量的丙泊酚麻醉藥對(duì)應(yīng)的信號(hào)峰信
號(hào)強(qiáng)度。3.呼出氣中丙泊酚麻醉藥分析試驗(yàn)在載氣氣路中連接一個(gè)進(jìn)樣三通閥。將丙泊酚樣品氣經(jīng)三通一端進(jìn)入IMS遷移管內(nèi)進(jìn)行分析檢測(cè)，獲得檢測(cè)信號(hào)，并按照上述1和2進(jìn)行定性、定量分析。丙泊酚麻醉藥用離子遷移譜的分析實(shí)驗(yàn)中，最好的監(jiān)測(cè)方式是測(cè)其蒸氣。含有丙泊酚的氣體樣品，通過(guò)進(jìn)樣管，或通過(guò)注射器，或通過(guò)定量六通閥，由載氣攜帶送入離子遷移譜檢測(cè)儀。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，本發(fā)明所述的方法檢測(cè)丙泊酚麻醉藥檢測(cè)限可以達(dá)到 0. 5ppb0人呼出氣體，通過(guò)不同人的呼出氣分析試驗(yàn)，證明不干擾丙泊酚監(jiān)測(cè)。同時(shí)根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求，口中呼出的丙泊酚麻醉藥樣品可以通過(guò)膜或是簡(jiǎn)單的經(jīng)過(guò)trap富集后進(jìn)入分析檢測(cè)區(qū)在線監(jiān)測(cè)。沒(méi)有復(fù)雜的樣品前處理過(guò)程，這一點(diǎn)是GC或是MS所無(wú)法比擬的。這種檢測(cè)設(shè)備的成功開(kāi)發(fā)必將用于臨床中病人丙泊酚呼出氣濃度的在線分析，為麻醉過(guò)程中丙泊酚麻醉深度監(jiān)測(cè)提供迅捷、無(wú)創(chuàng)的監(jiān)測(cè)手段，指導(dǎo)臨床醫(yī)生更加安全準(zhǔn)確的用藥，并將成為我國(guó)自主研發(fā)、具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的麻醉監(jiān)護(hù)設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1.與傳統(tǒng)的氣相色譜、質(zhì)譜方法相比，將離子遷移譜作為分析丙泊酚麻醉藥的手段具有以下優(yōu)點(diǎn)整個(gè)儀器總量小于Mkg，攜帶方便，儀器可以獨(dú)立運(yùn)行，能夠現(xiàn)場(chǎng)使用； 測(cè)量速度快；沒(méi)有復(fù)雜的樣品前處理試驗(yàn)，非常適合在線監(jiān)測(cè)使用；儀器的運(yùn)行費(fèi)用很低， 消耗品很少；儀器的性價(jià)比高，分析速度比GC-MS等快10倍以上。
2.本測(cè)量方法簡(jiǎn)便、快速，可靠性好。沒(méi)有特殊復(fù)雜的樣品前處理，可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)丙泊酚麻醉藥濃度，檢測(cè)限可以達(dá)到0. 5ppb。3.基于實(shí)際使用需要，離子遷移譜強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理軟件可以根據(jù)不同的麻醉藥濃度，設(shè)置報(bào)警模式。可以正確指導(dǎo)臨床醫(yī)生更加安全準(zhǔn)確的給不同病人用麻醉藥，將成為我國(guó)自主研發(fā)、具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的麻醉監(jiān)護(hù)設(shè)備。


圖1為檢測(cè)丙泊酚麻醉藥的離子遷移譜結(jié)構(gòu)原理示意圖；離子遷移譜儀采用傳統(tǒng)的均勻場(chǎng)遷移譜，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 麻醉藥樣品1，經(jīng)過(guò)含前處理裝置的進(jìn)樣裝置2，由樣品入口 3進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，4為離子門，5為柵網(wǎng)，6為法拉第盤，7為放大器，8為檢測(cè)區(qū)氣體出口，9為漂氣入口。圖2為負(fù)離子模式下離子遷移譜的背景譜圖；圖3分別為不同進(jìn)樣量的丙泊酚麻醉藥的離子遷移譜圖；圖4為用負(fù)離子模式離子遷移譜監(jiān)測(cè)口氣信號(hào)的離子遷移譜圖；圖5分別為用負(fù)離子模式離子遷移譜監(jiān)測(cè)口中呼出的丙泊酚麻醉藥的離子遷移譜具體實(shí)施例方式所述離子遷移譜儀以電離源為放射性63Ni源，紫外光電離源和放電電離源。所述的離子遷移譜儀主要包括進(jìn)樣裝置、電離源、反應(yīng)區(qū)、離子門、遷移區(qū)、信號(hào)接收與檢測(cè)系統(tǒng)和氣路干燥系統(tǒng)。進(jìn)樣裝置主要包括連接三通的進(jìn)樣針裝置，自制頂空進(jìn)樣瓶和六通閥進(jìn)樣裝置。氣路輸送系統(tǒng)由四氟管或金屬管和流量計(jì)組成，如圖1。圖1-5給出一些實(shí)驗(yàn)譜圖對(duì)本發(fā)明給與說(shuō)明。這些譜圖的實(shí)驗(yàn)條件均為實(shí)驗(yàn)時(shí)遷移管溫度保持在60°C，漂氣、載氣氣流各為SOOmL/min。實(shí)施例1用進(jìn)樣針取1-100 μ L丙泊酚麻醉藥小瓶上端的頂空蒸汽。在負(fù)離子模式下以離子遷移譜儀為檢測(cè)儀器，載氣攜帶丙泊酚麻醉藥樣品進(jìn)入離子遷移譜的電離區(qū)，載氣的流量在SOOsccm;樣品在電離區(qū)被電離成正、負(fù)離子，通過(guò)周期性開(kāi)啟的離子門，進(jìn)入由均勻電場(chǎng)構(gòu)成的漂移區(qū)，在漂移區(qū)得到分離與檢測(cè)。圖2給出了負(fù)離子模式離子遷移譜儀檢測(cè)背景的離子遷移譜圖，負(fù)離子模式試劑離子峰(RIP)出現(xiàn)在6. 5ms左右。圖2為改變軟件縱坐標(biāo)，放大觀察監(jiān)測(cè)信號(hào)的離子遷移譜圖。實(shí)施例2依據(jù)丙泊酚麻醉藥在20°C時(shí)蒸汽壓0. 142mmHg。可計(jì)算出其飽和蒸汽的濃度，在 0. 1-200 μ L之間，取幾個(gè)不同濃度丙泊酚樣品，注入500mL玻璃試劑瓶里稀釋，計(jì)算確定最終濃度。記錄濃度不同的丙泊酚麻醉藥出峰情況。圖3給出了用負(fù)離子模式離子遷移譜儀檢測(cè)不同量的丙泊酚麻醉藥的離子遷移譜圖，從圖中可以看出，試劑離子峰(RIP)出現(xiàn)在5. ^is左右，如圖3(a)所示0. IyL飽和丙泊酚蒸汽出峰時(shí)間在8. 4ms ；如圖3(b)所示0. 5yL飽和丙泊酚蒸汽出峰時(shí)間在8.%is，信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)；如圖3(c)所示1 μ L飽和丙泊酚蒸汽出現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)峰，出峰時(shí)間分別在 8. 4ms, 11. 2ms。實(shí)施例3在負(fù)離子模式下以離子遷移譜儀為檢測(cè)儀器，在載氣進(jìn)氣氣路上連接一個(gè)三通閥。將上述的裝有ImL丙泊酚麻醉藥的小瓶開(kāi)啟，輕輕靠近吸一口氣。然后吹氣經(jīng)三通一端，樣品氣體被載氣帶入離子遷移譜的電離區(qū)，載氣的流量在SOOsccm左右；樣品在電離區(qū)被電離成正負(fù)離子，通過(guò)周期性開(kāi)啟的離子門，進(jìn)入由均勻電場(chǎng)構(gòu)成的漂移區(qū)，在漂移區(qū)得到分離與檢測(cè)。不同化合物的遷移率常數(shù)有差異，在漂移區(qū)移動(dòng)的速度不同，它們到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間不同。測(cè)量離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間和峰強(qiáng)度，就可以確認(rèn)化合物種類，并且根據(jù)峰的信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量其含量。圖4給出的是負(fù)離子模式離子遷移譜直接檢測(cè)正常人口中呼出氣體的離子遷移譜圖；試劑離子峰(RIP)出現(xiàn)在6. 5ms左右。圖5給出的是負(fù)離子模式下離子遷移譜直接監(jiān)測(cè)口中呼出的丙泊酚麻醉藥的離子遷移譜圖；試劑離子峰(RIP)出現(xiàn)在6. 5ms左右，而丙泊酚麻醉藥的特征峰在8. 4ms和 Ilms0圖5(a)和(b)是一次實(shí)驗(yàn)連續(xù)兩次采集的信號(hào)峰。圖5 (b)是比圖5(a)記錄時(shí)間延遲Is的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測(cè)丙泊酚麻醉藥的方法，其特征在于將含有丙泊酚的氣體樣品，送入到離子遷移譜檢測(cè)儀進(jìn)行分析，獲得檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行定性和/或定量分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于含有丙泊酚的氣體樣品，包括丙泊酚麻醉劑的頂空氣體、或丙泊酚氣體樣品稀釋于空氣中、或丙泊酚氣體稀釋于人呼出氣中的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于含有丙泊酚的氣體樣品，通過(guò)進(jìn)樣管、或通過(guò)注射器、或通過(guò)定量六通閥，由載氣攜帶送入離子遷移譜檢測(cè)儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過(guò)負(fù)離子模式，在離子遷移譜檢測(cè)儀上監(jiān)測(cè)丙泊酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于丙泊酚氣體樣品的出峰漂移時(shí)間在 8. 4-11. 2ms 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于丙泊酚氣體樣品的監(jiān)測(cè)含量范圍在 0. 5-15ng之間；0. 5ng檢測(cè)信號(hào)為273mv, 15ng檢測(cè)信號(hào)為1132mv。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于丙泊酚氣體樣品的檢測(cè)限可以達(dá)到 0. 5ppb0
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種快速、靈敏的監(jiān)測(cè)痕量丙泊酚麻醉藥的方法，以離子遷移譜技術(shù)為基本檢測(cè)技術(shù)，采用負(fù)離子模式，建立了監(jiān)測(cè)丙泊酚麻醉藥的方法。將含有丙泊酚的氣體樣品，送入到離子遷移譜檢測(cè)儀進(jìn)行分析獲得檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行定性和定量。麻醉藥樣品測(cè)量可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，丙泊酚麻醉藥的檢測(cè)限可以達(dá)到0.5ppb。本測(cè)量方法簡(jiǎn)便、快速、高效、可靠性好。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102455319SQ201010524758
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者李京華, 李林, 李海洋, 王新 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所