การตรวจวิเคราะห์สารอินทรีย์ระเหยง่ายในลมหายใจด้วยเทคนิค TD-GC/MS

บทนำ

         วิธีนี้เป็นการตรวจสอบหาสารประกอบอินทรียร์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds, VOCs) ในลมหายใจ  ซึ่งเป็นวิธีที่สอดคล้องกับงานวิจัยทางด้านคลินิกและการตรวจติดตามด้านงานอาชีวอนามัย โดยแสดงให้เห็นว่าในลมหายใจจะมีสาร VOCs ที่สามารถบงชี้ได้ว่าก่อพิษและเป็นสารบ่งชี้การเกิดโรคได้ วิธีตรวจวิเคราะห์ทำได้โดยใช้เทคนิคการดูดจับสาร VOCs ในลมหายใจ   ด้วยหลอดดูดซับ จากนั้นนําไปวิเคราะห์โดยเทคนิค Thermal  Desorption-Gas Chromatography–Mass Spectrometry (TD–GC–MS)

รูปที่ 1 แสดงวิธีการเก็บตัวอย่างลมหายใจ

วิธีการ

         การเก็บตัวอย่างสามารถทำได้โดยผ่านลมหายใจเข้าสู่หลอดดูดซับ ดังแสดงในรูปที่ 1 จากนั้นนำหลอดดูดซับไปวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TD-GCMS เพื่อเปรียบเทียบสาร VOCs ที่พบในผู้ป่วยและผู้ที่มีสุขภาพปกติ

การตรวจเพื่องานวิจัยทางคลินิก (Clinical diagnostics)

         การวิเคราะห์สาร VOCs ในลมหายใจเพื่อคัดกรองการเกิดโรค ตามรายงานการวิจัยสามารถสาร VOCs ที่ตรวจพบเพื่อคัดกรองโรคได้หลากหลายชนิด เช่น

            -โรคมะเร็งปอดจะตรวจพบสาร Propanoic acid, Nonanoic acid, Hexanal, Heptanal, Octanal และ Nonanal

            -มะเร็งเต้านม จะตรวจพบสาร Hexanal, Heptanal, Octanal และ Nonanal

การตรวจติดตามด้านอาชีวอนามัย (Occupational health)

รูปที่ 2 โครมาโทแกรมแสดงสาร VOCs ที่ตรวจพบในผู้ปฏิบัติงานในโรงงานผลิตรองเท้า

สามารถตรวจติดตามสาร VOCs ในสถานที่ทํางานที่สามารถดูดซับผ่านผิวหนังหรือการสูดดม และส่งผลกระทบต่อสุขภาพของผู้ปฏิบัติงาน เช่น

         -  ตรวจพบสารเบนซีน (Benzene) ในลมหายใจของช่างทาสี และพนักงานสถานีน้ำมัน

         - ตรวจพบสาร Tetrachloroethene หรือ Perchloroethylene ในลมหายใจของพนักงานซักแห้ง

         - ตรวจพบสาร Acetone, Butan-2-one, 1-Methoxypropan-2-ol, Toluene และ Xylene ในลมหายใจของพนักงานในโรงงานผลิตรองเท้า (ดังแสดงในรูปที่ 2)

ลมหายใจที่สามารถบ่งชี้ถึงการเป็นโรคมาลาเรีย(Malaria)

         โรคมาลาเรียเกิดจาก ยุง เป็นพาหะและเป็นสาเหตุให้คนตายทั่วโลก 435,000 คน ในปีพ.ศ. 2560 สำหรับการตรวจวิเคราะห์ปกติใช้ผลการตรวจทางคลินิกวิทยาจากการโดยการทดสอบในเลือดและตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง ราคาแพง จึงมีการวิจัยและตรวจสอบใช้ดัชนีชี้วัดทางชีวภาพของลมหายใจโดยการใช้เทคนิค TD-GC/MS ในการวิเคราะห์

         ในงานวิจัยใช้ข้อมูลจากอาสาสมัครโดยเริ่มต้นจากวันแรก (day 0) อาสาสมัครจะถูกทําให้ติดเชื้อมาลาเรีย จนผ่านไป 7 ถึง 8 วัน จึงให้ยาต้านเชื้อมาลาเรียและทำการการเก็บตัวอย่างเพื่อทำการวิเคราะห์จะเก็บตัวอย่างลมหายใจ 1 ลิตรของอาสาสมัครแต่ละคนในตอนเช้าด้วยหลอดเก็บตัวอย่างชนิด ‘Odour/Sulfur’ ที่บรรจุ สารดูดซับที่เหมาะสําหรับการวิเคราะห์สารประกอบ Sulfur

         ในการตรวจวิเคราะห์เป็นการตรวจปริมาณความเข้มข้น ของสารประกอบ Thioethers จํานวน 4 ชนิด ที่พบว่ามีปริมาณเพิ่มสูงขึ้นจนสูงสุดในวันที่ 7 และจะลดลงอย่างรวดเร็วในวันที่ 9 หลังจากถูกให้ยาบําบัดรักษา  ซึ่งเป็นพฤติกรรมและเป็นดัชนีชี้วัดทางชีววิทยาของการรักษาเชื้อมาลาเรียของร่างกาย ดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 แสดงโครมาโทแกรมเปรียบเทียบขนาดสัญญาณของสารThioethers จํานวน 4 ชนิด ที่ตรวจวัดได้ในแต่ละวัน

         จากการวิเคราะห์ตัวอย่างลมหายใจพบสาร Thioethers จํานวน 4 ชนิด สามารถนำมาบ่งชี้การเป็นโรคมาลาเรียและตรวจติดตามประสิทธิภาพการรักษาได้ อีกทั้งวิธีการวิเคราะห์ลมหายใจด้วยเทคนิค TD-GC/MS เป็นเทคนิคที่ทำได้ง่าย และให้ผลการวิเคราะห์ที่ถูกต้องแม่นยำอีกด้วย

         นอกจากนี้เทคนิคการวิเคราะห์ลมหายใจยังสามารถประยุกต์มาใช้ในการวิเคราะห์เพื่อหาสารบ่งชี้การเกิดโรคต่างๆในร่างการมนุษย์ได้ในอนาคตได้อีกด้วย

ข้อดีและประโยชน์ของผลิตภัณฑ์

• การเก็บตัวอย่างลมหายใจสามารถทำได้รวดเร็ว
• หลอดดูดซับสำหรับเก็บตัวอย่างลมหายใจสามารถทำความสะอาดแล้วใช้ซ้ำได้ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการวิเคราะห์
• หลอดดูดซับสำหรับเก็บตัวอย่างลมหายใจสามารถเลือกชนิดของตัวดูดซับได้หลากหลายเพื่อเพิ่มความไวในการวิเคราะห์ของสารที่มีความหลากหลายได้
• การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TD-GC/MS เป็นเทคนิคที่มีความไวในการวิเคราะห์สูง สามารถวิเคราะห์สารที่มีความเข้มข้นน้อยๆได้
• ระบบการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค TD-GC/MS เป็นระบบอัตโนมัติ สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องรองรับปริมาณตัวอย่างมากๆได้

้ข้อมูลผลิตภัณฑ์เพิ่มเติม https://www.scispec.co.th/TD.html