挥发性有机化合物（VOC）的实时无创呼气气体分析

近年来，对挥发性有机化合物（VOC）的呼吸气分析已成为越来越多的研究领域。这是一种非侵入性方法，因此可以用于药物测试，筛查疾病生物标志物，监测代谢过程和研究药代动力学。

图片来源：Shutterstock/Zdenek Sasek

Ionicon PTR-TOFMS的好处

IONICON PTR-MS systems are considered to be powerful tools for breath gas analysis: While the systems’ detection limits and linearity range match the concentrations of breath VOCs, their high sensitivity and fast response time also enable the analysis of breath both online and in real-time. IONICON PTR-TOFMS can rapidly record the complete spectra. This together with a high mass resolving power, the system can detect several hundred compounds from a single exhalation.

赌注呼吸抽样入口

Ionicon已为PTR-MS开发了专门的呼吸抽样入口。缓冲的末端潮气采样器（BET-MED）使用惰性和加热表面来防止冷凝水，并可以与商业上可用的单使用喉舌一起使用。它还获得了医疗用途（ISO 60601）的认证，并在临床环境中进行实时呼气分析。

筛选呼吸标记

搜索呼吸生物标志物是标准应用。在此类筛查研究中，将健康志愿者的呼吸谱与具有一定状况的患者/受试者进行了比较。Ionicon PTR-TOFMS仪器特别适合此应用，因为一次分析了整个频谱^[1]。

由于最重要的呼吸标记是吸烟的标记，因此可以用来标准化该技术。在PTR-MS的帮助下，达到了99％的跨估量精度（AUROC），这代表了迄今为止大型研究发布的最佳价值^[2]。

图1。分析200多名受试者的呼吸，可以隔离一些吸烟标记。最突出的乙腈，导致吸烟者和非吸烟者几乎完美地分离。

肺癌标记

在一项多中心临床研究中，可以鉴定出生物标志物检测肺癌。通过仅集成两个标记，达到了跨验证的AUROC值> 83％以检测支气管腺癌的检测^[3]。

图2。肺癌的呼吸标记需要仔细分析数据。我们发现了两个强大的标记，其AUROC值> 83％（交叉验证）。

监测研究

实时呼气分析允许进行新的研究，其中监测一个人的呼吸以遵循一种或几种标记化合物的变化。在此类监测研究中，患者充当他们的赢得对照，这极大地促进了数据解释。

药代动力学

药代动力学是对体内药物的分布和消除的研究。通过呼吸分析，可以以非侵入性的方式监测药物的血液浓度，并在每次呼气时进行更新。在该图中，药物浓度显示出急剧增加，并且可以得出药代动力学模型的缓慢衰减。这种行为需要高采样频率，这几乎是不可能的，即血液测试或离线分析^[4]。

图3。药物动力学研究：每15分钟记录一次全呼气，描绘了摄入后呼出呼吸中药物的浓度（t = 0）。

监测代谢效果

大多数挥发性呼吸化合物会影响几种代谢过程。通过施用同位素标记的转移，它们的代谢产物也将被标记，并且可以在质谱中明显区分。这使探测和研究特定的代谢过程和缺陷，为个性化医学铺平了道路^[5]。

图4。两种具有同位素标记的代谢物（绿色，蓝色），随时间变化，这是由于摄入标记化合物（红色）而产生的。

资料来源：

[1]：Herbig J，J Hreath Res，第1卷。3，不。2，IOP，第027004页（2009年）

[2]：Herbig J，第4个国际。conf。在ptr-ms上，iup conf。系列，第46-50页（2009）

[3]：Herbig J，第五次。conf。在ptr-ms上，iup conf。系列，第31-33页（2011）

[4]：Beauchamp J，J Hreath Res，第1卷。4，不。2，IOP，第026006页（2010年）

[5]：Winkler K，J Hreath Res，第1卷。7，不。3，IOP，第036006页（2013）

此信息已从Ionicon Analytik提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载

有关此消息来源的更多信息，请访问Ionicon Analytik。