专利名称：一种在线监测丙泊酚麻醉药的方法
技术领域：
本发明涉及丙泊酚麻醉药的在线监测方法，具体地说是一种新的快速、灵敏、实时在线监测丙泊酚麻醉药的方法。该方法以离子迁移谱技术为基础，利用麻醉药快速监测仪作为分析手段，丙泊酚麻醉药的检测限可以达到0. 5ppb。仪器体积小，分析时间短，可进行定性、定量分析。本测量方法简便、快速，高效、可靠性好。该方法分析速度快，试验操作简单，无复杂的样品前处理实验、无需特殊的专业背景人员操作。
背景技术：
丙泊酚(propofol)，其化学名为2，6_双异丙基苯酚，是目前临床上普遍用于麻醉诱导、麻醉维持、重症病人镇静的一种新型快速、短效静脉麻醉药。它具有麻醉诱导起效快、 苏醒迅速且功能恢复完善，术后恶心呕吐发生率低等优点。因而越来越多的用于全凭静脉麻醉。对于全凭静脉麻醉药来说，静脉药物的血浆浓度是不能实时监测的，也没有直接测定血药浓度的方法来确定适宜的麻醉深度。然而在麻醉过程中及重症病人镇静中，监测静脉麻醉药(如丙泊酚)的浓度非常重要，但是准确监测其浓度困难很大。目前分析技术(GC-MS、IMR-MS, PTR-MS)已用于呼出气中丙泊酚的研究，并且得到了呼出气中丙泊酚浓度与血中丙泊酚浓度存在相关关系的结论。但这些分析仪器对将来应用于临床中在线实时监测丙泊酚浓度还存在着诸多缺点。GC-MS虽然实现呼出气丙泊酚的精确定量，但是复杂的前处理和长时间的分析过程，使其不能在线实时分析丙泊酚的呼出气浓度。IMR-MS可以实现呼出气中丙泊酚的实时监测。但系统只能探测质量信号，而不能报告实际浓度。PTR-MS是目前测定呼出气中丙泊酚浓度的最好方法，但其价格昂贵、购买途径困难、外部配置要求高、体积庞大、便携性差。加热转运线过程中产生的磁场可能会严重干扰医疗用具，影响患者安全。将来广泛用于临床的前景意义不大。离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry, IMS)技术是20世纪70年代出现的一种分离检测技术。集束毛细管柱-离子迁移谱快速检测仪(MCC-IMQ是一种气相分析技术， 对痕量有机化合物能进行有效而灵敏的分析。目前我们研究的IMS已经广泛应用在化学战齐U、毒品、爆炸物探测、环境监测、有毒气体监测、火灾监测、水污染监测和食品监测等领域。 将IMS直接连接到呼吸回路上，可以实现实时在线分析呼出气中的丙泊酚。MCC-IMS用于丙泊酚在线测定有很多优势呼吸气无需特殊复杂前处理，仪器体积小、便携，分析时间短，可进行定性、一定浓度范围内的定量分析。离子迁移谱主要由离子化室、离子门、漂移区和检测器组成。样品气体在离子化室电离产生分子离子。离子在电场的驱使下通过周期性开启的离子门进入漂移区。在与逆流的中性漂移气体分子不断碰撞的过程中，由于这些离子在电场中各自迁移速率不同，使得不同的离子得到分离，先后到达收集极被检测。因此通过迁移时间就可确定分析目标物质的存在，而应用峰面积或峰高可确定相应物质的浓度。

发明内容
本发明的目的是提供一种实时在线监测丙泊酚麻醉药的方法。
为了实现丙泊酚麻醉药的连续在线监测，本发明采用的技术方案为—种监测丙泊酚麻醉药的方法，将含有丙泊酚的气体样品，送入到离子迁移谱检测仪进行分析，获得检测信号，进行定性和/或定量。含有丙泊酚的气体样品，包括丙泊酚麻醉剂的顶空气体、或丙泊酚气体样品稀释于空气中、或丙泊酚气体稀释于人呼出气中的气体。含有丙泊酚的气体样品，通过进样管、或通过注射器、或通过定量六通阀，由载气 (如空气)携带送入离子迁移谱检测仪。通过负离子模式，在离子迁移谱检测仪上监测丙泊酚；丙泊酚气体样品的出峰漂移时间在8. 4-11. 2ms之间；丙泊酚气体样品的监测含量范围在0. 5_15ng之间；0. 5ng检测信号为273mv，15ng检测信号为1132mv ；丙泊酚气体样品的检测限可以达到0. 5ppb。1.定性分析试验用进样针取1-100 μ L丙泊酚麻醉药小瓶上端的饱和顶空蒸汽。 分别在正、负离子模式下以离子迁移谱仪为检测仪器，载气携带丙泊酚麻醉药挥发蒸汽、 进入离子迁移谱检测仪进行分析检测，负离子模式获得检测信号；实验使用的IMS在试验操作条件下，丙泊酚麻醉药信号峰出峰时间约在8. %is、llms。当浓度小于20ppb时，只有 8. 4ms的单峰出现。2.定量分析试验依据丙泊酚麻醉药在20°C时蒸汽压0. 142mmHg。可计算出其饱和蒸汽的浓度，取指定体积(0. 1-200 μ L)的丙泊酚样品于500mL玻璃试剂瓶里稀释，计算确定最终浓度。然后通过进样六通阀进样。对于同一浓度丙泊酚样品，通过更换0 4Teflon 定量管长度(13. 6，27，40，45，54，162cm)，获得不同进样量的丙泊酚麻醉药对应的信号峰信
号强度。3.呼出气中丙泊酚麻醉药分析试验在载气气路中连接一个进样三通阀。将丙泊酚样品气经三通一端进入IMS迁移管内进行分析检测，获得检测信号，并按照上述1和2进行定性、定量分析。丙泊酚麻醉药用离子迁移谱的分析实验中，最好的监测方式是测其蒸气。含有丙泊酚的气体样品，通过进样管，或通过注射器，或通过定量六通阀，由载气携带送入离子迁移谱检测仪。在最优的实验条件下，本发明所述的方法检测丙泊酚麻醉药检测限可以达到 0. 5ppb0人呼出气体，通过不同人的呼出气分析试验，证明不干扰丙泊酚监测。同时根据具体实验要求，口中呼出的丙泊酚麻醉药样品可以通过膜或是简单的经过trap富集后进入分析检测区在线监测。没有复杂的样品前处理过程，这一点是GC或是MS所无法比拟的。这种检测设备的成功开发必将用于临床中病人丙泊酚呼出气浓度的在线分析，为麻醉过程中丙泊酚麻醉深度监测提供迅捷、无创的监测手段，指导临床医生更加安全准确的用药，并将成为我国自主研发、具有独立知识产权的麻醉监护设备。本发明的优点如下1.与传统的气相色谱、质谱方法相比，将离子迁移谱作为分析丙泊酚麻醉药的手段具有以下优点整个仪器总量小于Mkg，携带方便，仪器可以独立运行，能够现场使用； 测量速度快；没有复杂的样品前处理试验，非常适合在线监测使用；仪器的运行费用很低， 消耗品很少；仪器的性价比高，分析速度比GC-MS等快10倍以上。
2.本测量方法简便、快速，可靠性好。没有特殊复杂的样品前处理，可以实时在线监测丙泊酚麻醉药浓度，检测限可以达到0. 5ppb。3.基于实际使用需要，离子迁移谱强大的数据处理软件可以根据不同的麻醉药浓度，设置报警模式。可以正确指导临床医生更加安全准确的给不同病人用麻醉药，将成为我国自主研发、具有独立知识产权的麻醉监护设备。


图1为检测丙泊酚麻醉药的离子迁移谱结构原理示意图；离子迁移谱仪采用传统的均勻场迁移谱，其结构示意图如图1 麻醉药样品1，经过含前处理装置的进样装置2，由样品入口 3进入检测区，4为离子门，5为栅网，6为法拉第盘，7为放大器，8为检测区气体出口，9为漂气入口。图2为负离子模式下离子迁移谱的背景谱图；图3分别为不同进样量的丙泊酚麻醉药的离子迁移谱图；图4为用负离子模式离子迁移谱监测口气信号的离子迁移谱图；图5分别为用负离子模式离子迁移谱监测口中呼出的丙泊酚麻醉药的离子迁移谱具体实施例方式所述离子迁移谱仪以电离源为放射性63Ni源，紫外光电离源和放电电离源。所述的离子迁移谱仪主要包括进样装置、电离源、反应区、离子门、迁移区、信号接收与检测系统和气路干燥系统。进样装置主要包括连接三通的进样针装置，自制顶空进样瓶和六通阀进样装置。气路输送系统由四氟管或金属管和流量计组成，如图1。图1-5给出一些实验谱图对本发明给与说明。这些谱图的实验条件均为实验时迁移管温度保持在60°C，漂气、载气气流各为SOOmL/min。实施例1用进样针取1-100 μ L丙泊酚麻醉药小瓶上端的顶空蒸汽。在负离子模式下以离子迁移谱仪为检测仪器，载气携带丙泊酚麻醉药样品进入离子迁移谱的电离区，载气的流量在SOOsccm;样品在电离区被电离成正、负离子，通过周期性开启的离子门，进入由均勻电场构成的漂移区，在漂移区得到分离与检测。图2给出了负离子模式离子迁移谱仪检测背景的离子迁移谱图，负离子模式试剂离子峰(RIP)出现在6. 5ms左右。图2为改变软件纵坐标，放大观察监测信号的离子迁移谱图。实施例2依据丙泊酚麻醉药在20°C时蒸汽压0. 142mmHg。可计算出其饱和蒸汽的浓度，在 0. 1-200 μ L之间，取几个不同浓度丙泊酚样品，注入500mL玻璃试剂瓶里稀释，计算确定最终浓度。记录浓度不同的丙泊酚麻醉药出峰情况。图3给出了用负离子模式离子迁移谱仪检测不同量的丙泊酚麻醉药的离子迁移谱图，从图中可以看出，试剂离子峰(RIP)出现在5. ^is左右，如图3(a)所示0. IyL饱和丙泊酚蒸汽出峰时间在8. 4ms ；如图3(b)所示0. 5yL饱和丙泊酚蒸汽出峰时间在8.%is，信号强度增强；如图3(c)所示1 μ L饱和丙泊酚蒸汽出现两个信号峰，出峰时间分别在 8. 4ms, 11. 2ms。实施例3在负离子模式下以离子迁移谱仪为检测仪器，在载气进气气路上连接一个三通阀。将上述的装有ImL丙泊酚麻醉药的小瓶开启，轻轻靠近吸一口气。然后吹气经三通一端，样品气体被载气带入离子迁移谱的电离区，载气的流量在SOOsccm左右；样品在电离区被电离成正负离子，通过周期性开启的离子门，进入由均勻电场构成的漂移区，在漂移区得到分离与检测。不同化合物的迁移率常数有差异，在漂移区移动的速度不同，它们到达检测器的时间不同。测量离子到达探测器的时间和峰强度，就可以确认化合物种类，并且根据峰的信号强度测量其含量。图4给出的是负离子模式离子迁移谱直接检测正常人口中呼出气体的离子迁移谱图；试剂离子峰(RIP)出现在6. 5ms左右。图5给出的是负离子模式下离子迁移谱直接监测口中呼出的丙泊酚麻醉药的离子迁移谱图；试剂离子峰(RIP)出现在6. 5ms左右，而丙泊酚麻醉药的特征峰在8. 4ms和 Ilms0图5(a)和(b)是一次实验连续两次采集的信号峰。图5 (b)是比图5(a)记录时间延迟Is的结果。
权利要求
1.一种监测丙泊酚麻醉药的方法，其特征在于将含有丙泊酚的气体样品，送入到离子迁移谱检测仪进行分析，获得检测信号，进行定性和/或定量分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于含有丙泊酚的气体样品，包括丙泊酚麻醉剂的顶空气体、或丙泊酚气体样品稀释于空气中、或丙泊酚气体稀释于人呼出气中的气体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于含有丙泊酚的气体样品，通过进样管、或通过注射器、或通过定量六通阀，由载气携带送入离子迁移谱检测仪。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过负离子模式，在离子迁移谱检测仪上监测丙泊酚。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于丙泊酚气体样品的出峰漂移时间在 8. 4-11. 2ms 之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于丙泊酚气体样品的监测含量范围在 0. 5-15ng之间；0. 5ng检测信号为273mv, 15ng检测信号为1132mv。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于丙泊酚气体样品的检测限可以达到 0. 5ppb0
全文摘要
本发明公开了一种快速、灵敏的监测痕量丙泊酚麻醉药的方法，以离子迁移谱技术为基本检测技术，采用负离子模式，建立了监测丙泊酚麻醉药的方法。将含有丙泊酚的气体样品，送入到离子迁移谱检测仪进行分析获得检测信号，进行定性和定量。麻醉药样品测量可以实时监测，丙泊酚麻醉药的检测限可以达到0.5ppb。本测量方法简便、快速、高效、可靠性好。
文档编号G01N1/28GK102455319SQ201010524758
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者李京华, 李林, 李海洋, 王新 申请人:中国科学院大连化学物理研究所