شناسایی و اندازه‌گیری استون در بازدم تنفسی افراد دیابتی به روش طیف‌سنجی تحرک یونی

مقدمه: طیف‌سنج تحرک یونی یک تکنیک تجزیه‌ای است که به‌دلیل حساسیت و سرعت بالا برای آشکارسازی مولکول‌های یونیزه در فاز گازی و در فشار اتمسفر، از کاربرد فراوانی برخوردار است. آنالیز تنفسی یک روش جدید تجزیه‌ای برای به‌دست آوردن اطلاعات در مورد وضعیت بالینی یک فرد است. هوای بازدم انسان شامل اجزای متنوعی از جمله بخار آب، هیدروژن و استون است که در صورت بروز بیماری در فرد مقدار این مواد افزایش یا کاهش می‌یابد. برخی از این مواد به شدت با بیماری‌هایی مانند آسم، سرطان ریه، دیابت مرتبط هستند. در کار تحقیقاتی حاضر، شناسایی و اندازه‌گیری میزان استون در بازدم تنفسی افراد دیابتی با استفاده از طیف‌سنج تحرک یونی با منبع یونیزاسیون کرونا مثبت توصیف می‌شود.روش‌ها: عوامل دستگاهی شامل دمای سل و محفظه تزریق، ولتاژ شناوری و منبع کرونا، جریان گاز حامل و شناوری و همچنین پهنای پالس مورد بررسی قرار گرفت. در شرایط بهینه، نمودار درجه‌بندی رسم شد و دیگر ارقام شایستگی تعیین شدند. بازدم تنفسی افراد مبتلا به بیماری دیابت در سرنگ جمع‌آوری و در شرایط بهینه به دستگاه تزریق شد. نتایج: در شرایط بهینه تجربی، نمودار درجه‌بندی در محدوده ng8010 خطی شد. انحراف استاندارد نسبی برای محلول‌های 20 و ng 50 از استون با 6 بار اندازه‌گیری به‌‌ترتیب 7.2 و % 6.2 تعیین شد. حد تشخیص و حد تعیین روش به‌ترتیب 2.7 و ng 9 برای استون به‌دست آمد. روش پیشنهادی و توسعه‌ یافته به‌طور رضایت ‌بخشی جهت اندازه‌گیری استون در بازدم تنفسی افراد دیابتی به‌کار برده شده است.

DETECTION AND MEASUREMENT OF ACETONE IN THE BREATH OF DIABETICS BY ION MOBILITY SPECTROMETRY METHOD

Background: The ion mobility spectrometry (IMS) is an analytical technique that is widely used due to its high sensitivity and speed for the detection of ionized molecules in gas phase and under atmospheric pressure. Breath analysis is a new method for obtaining information about person's clinical conditions that is considered by researchers. Human exhaled air contains a variety of components such as water vapor, hydrogen, acetone which in case of disease changes the amount of them. Some of these substances are highly related to diseases like asthma, lung cancer, diabetes. In this research work, the detection and measurement of acetone in breath of diabetics is described using an ion mobility spectrometer with a coronapositive ionization source.Methods: Instrumental parameters such as cell and injection temperatures, drift and corona voltages, carrier and drift gas flow rates, and pulse width were investigated. Under optimum conditions, calibration curve and other figures of merits were determined. Under optimum conditions, the breath of diabetics were sampled by syringe and then injected to IMS.Results: Under optimum experimental conditions, the calibration curve was linear in the range of 1080 ng. The relative standard deviation for 20 and 50 ng of acetone with 6 times the measurement were 7.2 and 6.2%, respectively. The limits of detection and quantification were 2.7 and 9 ng, respectively. The developed method has been used satisfactory to determine of acetone in the breath of diabetics.