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DE2113729A1 - Verfahren zum Feststellen von spurenfoermigen Mengen an organischen Praeparaten in einem Lebewesen - Google Patents

Verfahren zum Feststellen von spurenfoermigen Mengen an organischen Praeparaten in einem Lebewesen

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DE2113729A1
DE2113729A1 DE19712113729 DE2113729A DE2113729A1 DE 2113729 A1 DE2113729 A1 DE 2113729A1 DE 19712113729 DE19712113729 DE 19712113729 DE 2113729 A DE2113729 A DE 2113729A DE 2113729 A1 DE2113729 A1 DE 2113729A1
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Duane Littlejohn
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Varian Associates Inc
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Description

einem Massenspektrometer, zugeführt, um das in dem zu untersuchenden Probengas gegebenenfalls enthaltene organische Präparat festzustellen. Die feststellung spurenförmiger Mengen von Präparaten kann dazu verwandt werden, die Geschwindigkeit des Stoffwechsels zu überwachen und aie verschiedenen StoffWechselprodukte festzustellen, die bei dem Stoffwechsel der Präparate in dem Körper erzeugt werden.
Ausgangspunkt der Erfindung:
Es wurde bereits vorgeschlagen, eine Blutprobe eines Patienten so über eine semipermeable Membran zu führen, dass bestimmte Gase in dem Blut durch die Membrane diffundieren können, um sie zu einem Massenspektrometer zu leiten und um die Höhe des Kohlendioxydes und des Sauerstoffs in dem Blut zu überwachen. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Konzentration eines Narkotikums in dem Blut nach diesem Verfahren zu überwachen, um dem Anästhesisten die Möglichkeit zu geben, die Menge an Narkotikum entsprechend zu dosieren. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, eine Probe der ausgeatmeten Atemluft des Patienten direkt in ein Massenspektrometer einzuführen, um die Höhe des Sauerstoffs und des Kohlendioxyds in dem Atem zu überwachen. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind in einem Artikel mit der Ueberschrif t "Medical Mass Spectrometer Connects Directly to Patient" beschrieben, der in der Zeitschrift Design Hews vom 8. November 196d erschienen ist.
Die Schwierigkeit bei diesem bekannten Verfahren und der Vorrichtung besteht darin, dass es im Gegensatz zur Ueber— wachung der verhältnismässig hohen Konzentration an Sauerstoff und Kohlendioxyd in dem Körper nicht zur Ueberwachung von Spurenmengen von organischen Materialien ge-
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eignet ist, da die Untergrundsignalhöllen, die durch die permanenten Gase, wie etwa Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxyd, Wasserstoff und Dampf erzeugt werden, zu hoch sind, wodurch die sehr niedrigen Spurenkonzentrationen an organischen Präparaten bzw. Drogen, die festgestellt werden sollen, überdeckt werden.
Aus den US-Patentschriften 3 455092 und 3 429105 ist es auch bekannt, einen Membrangasseparator mit mehreren Stufen zu verwenden, um die Konzentration des organischen Materials in einer Grasprobe anzureichern, die einem Massenspektrometer zugeführt werden soll.
Zusammenfassung der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung strebt hauptsächlich ein neues Verfahren zur Peststellung von Spurenmengen eines chemischen Präparates in einem Lebewesen an·
Gemäss der Erfindung wird ein Verfahren zur Feststellung von Spurenmengen eines chemischen Präparates bzw. einer Droge in einem unter Beobachtung stehenden Lebewesen angegeben, dass* sich 'dadurch auszeichnet, dass eine Prob· des dem Lebewesen entströmenden gasförmigen Materials genommen wird, dass die gasförmige Probe durch eine erste und eine zweite Stufe eines Membrangasseparators geleitet wird, um die Konzentration der gegebenenfalls in der gasförmigen Probe enthaltenen Dämpfe des Präparates EU erhöhen, und dass das derart mit Dämpfen des Präparates angereicherte Probengas einem Gasanalysator zugeführt wird, um das in der zu untersuchenden gasförmigen Probe gegebenenfalls enthaltene Material des Präparates festzustellen.
Vorzugsweise werden die Gasproben, die analysiert werden
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sollen, liber einen Zeitraum hinweg entnommen, und die entnommenen Gase werden über einen Zeitraum hinweg analysiert, und die festgestellte Menge des Präparates wird zu der Zeit in Beziehung gesetzt, wodurch eine nützliche Information über die Absorption, die Ausscheidung, die Stoffwechselgeschwindigkeit, die StoffWechselprodukte und dergleichen eines Präparates erhalten werden kann.
Vorzugsweise wird die Gasprobe dem ausgeatmeten Atem des Lebewesen entnommen.
f Eine Gasprobe kann Jedoch auch einem Bereich entnommen werden, der unmittelbar über der Haut des Lebewesens liegt.
Der Membranseparator enthält zweckmässigerweise einen dreistufigen Membranseparator, und zwischen der zweiten und der dritten Stufe des Separators ist eine Pumpe angeschaltet, um Wasserdampf mit einer Geschwindigkeit abzupumpen, die die Pumpgeschwindigkeit für die anderen Bestandteile des Gasstromes übersteigt, wodurch die Konzentration an Wasserdampf, die durch den Membranseparator zu dem Gasanalyse tor gelangt, beträchtlich verringert wird.
Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsformen erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Liniendarstellung, teilweise in Blockdarstellung, in der eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt ist, und
Pig. 2 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des in Pig. 1 dargestellten Teiles der Vor—
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richtung, der durch die Linie 2-2 umgrenzt ist. Beschreibung vorzugsweiser Ausführungsformen:
In Pig. 1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Eine gasundurchlässige Manschette 1 wird mit Hilfe von zwei Gurnmibändern
3 auf den Unterarm 2 einer Person geklemmt, die beobachtet werden soll, wobei die Q-ummibänder die Manschette 1 gasdicht auf dem Unterarm festklemmen. Von einer Gasquelle
4 wird über eine Rohrleitung, die in die Manschette 1 hineinführt, ein Trägergas, wie etwa Stickstoff, Helium usw. in die Manschette eingeführt. Ein dreistufiger Membrangasaparator 6, der allgemein in den oben angegebenen US-Patentschriften 3 429105 tuid 3 455092 beschrieben ist, ist mit der Manschette 1 über eine Ausgangsleitung 7 verbunden·
Der Membranseparator 6 enthält eine Gasleitung β, die drei relativ dünne, semipermeable Membrane 9, 11 und 12 aufweist, die den Querschnitt der Leitung 8 hermetisch abdichten, sodass ein Eingangsbereich 13, ein Ausgangsbereich 16 und zwei Zwischenstufenbereiche 14 und 15 gebildet werden, die den Bäumen zwischen aneinandergrenzenden Membranen entapriehen. Der erste Zwischenstufenbereich 14 wird über eine mechanische Vorpumpe 17 auf einen gemässigt niedrigen Druck von etwa 0,1 bis 10 Torr Partialdruck des Trägergasbestandteiles leer gepumpt. Der zweite Zwischenstufenbereich 15 wird über eine Hochvakumpumpe 18 und eine Wasserdampfabsorptionspumpe 19 auf einen Druck zwischen 0,001 bis 0,1 Torr des Trägergasbestandteiles leergepumpt. Die Wasserdampfabsorptionspumpe 19 kann eine Zeolit-Absorptionspumpe enthalten, um vorzugsweise Wasserdampf mit einer wesentlich gröaseren Geschwindigkeit abzupumpen als die anderen Gasbestandteile der Atmosphäre in dem Zwischenstufenbereich 15. Die Zeolit-
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Wasserdampfabsorptionspumpe hält den Wasserdampf auf einem Druck von 10 bis 10~*' Torr bei 25 Oi*Celsius, und die Wasserdampfpumpe dient dem Zweck, den Wasserdampf aus dem System zu entfernen, um zu verhindern, dass Wasserdampf in das Massenspektrometer21 gelangt, um eine Ueberlastung des Spektrometer 21 zu verhindern.
Die Ausgangsstufe 16 des Membranseparators 6 steht in einer gasleitenden Verbindung mit dem Eingang eines Massenspektrometers 21, etwa eines Sektormassenspektrometers, eines Zykloid-Massenspektrometers oder s^'ies Quadrupolmassenspektrometers. Ein geeignetes Z/kloM^Massenspektrometer stellt das Massenspektrometer der Firma Varian Associates M-b6 dar, das mit einem V-5570 Multiplierdedektor ausgestattet ist« Das Massenspektrometer wird über eine Hoch— vakumpumpe 22, etwa sisie Oetterion-Vakumpumpe, auf einen verhältnismässj
Torr evakuiert«
—4. —6
verhältnismässig niedrigen Druck, von etwa 10 bis 10
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens strömen Spurenmengen eines festzustellenden Präparates aus dem Körper des Lebewesens durch die Haut in den Trägergasstrom aus, der durch die Manschette 1 geleitet wird. Die Präparatanteile, die eine so niedrige
12 Konzentration von etwa 1 Piccogramm (10 ) pro ecm Gas aufweisen können, werden durch die Leitung 7 der ersten Membran 9 des Membrangasseparators 6 zugeführt·
Die erste Membran 9 besteht aus einer semipermeableh Membran, die für das Material des Präparates verhältnismässig durchlässig und für die permanenten G-ase, wie etwa Stickstoff, verhältnismässig undurchlässig ist, um die Konzentration des Materials des Präparates, sofern dieses
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vorhanden ist, in der gasförmigen Prob·, die durch die erste Membran 9 hindurchgelangt, zu erhöhen. Ein besonders geeignetes Membranmaterial stellt Dimethylsilieiumpolymer dar, das in fön einer Membrane mit einer Dicke von etwa 2,5 mal 10 ca aasgebildet wird. Der abgestreifte oder zurückgehaltene Trägergas strom tritt aus der Eintrittsstufe 13 über eine Abzugsöffnung 23 aus.
Der angereicherte Gasstrom gelangt mit einer Anreicherung an Dampf des Präparates zwischen 100 und 1000 in den ersten Zwischenstufenbereich 14. In ähnlicher Weise wird der Dampf des Präparates durch die zweite Membran 11, die dieselbe Zusammensetzung und denselben Aufbau wie die erste Membran 9 aufweist, bevorzugt gegenüber dem Trägergas in den zweiten Zwischenetufenbereieh 15 geleitet, wodurch sich eine weitere Konzentrationserhöhung der Konzentration des Dampfes des Präparates um einen faktor zwischen 100 fels 1000 ergibt·
In dem zweiten Zwischenstufenbereich 15 wird der Wasserdampf, der durch die arhe/-gehenden Membranen 9 und 11 hindurchgelangt ist, über die Wasserdampfabeorptionspumpe 19 bevorzugt gegenüber den anderen (rasen abgepumpt, um die Konzentration des Wasserdampfes in dem Probengasstrom, der durch die dritte Membran 12 geleitet wird, weitgehend zu verringern·
Die dritte Membran 12 besitzt eine ähnliche Zusammensetzung und einen ähnlichen Aufbau wie die vorhergehenden beiden Membranen 9 und 11. In den Probengasen, die durch die dritte Membran 12 hindurchtreten, findet eine weitere Erhöhung der Konzentration des Dampfes des Präparates um einen faktor zwischen 100 bis 1000 statt, sodass die gesamte Anreicherung bzw. Konzentrationserhöhung der Dämpfe des Präparates bei dem Durchlauf von der Eingangsstufe 13 su der Ausgangs-
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stufe 16 im Bereich von einer Million bis zu einer Billion liegt. Der Wasserdampf, der gewöhnlich in dem Gas in der Eingangsstufe 13 des Separators 6 in der Grosse von ungefähr 0,5 bis 1 Gewichtsprozent vorhanden ist, ist in der Ausgangsstufe 16 im wesentlichen eliminiert.
Das in der Ausgangsstufe 16 des Separators 6 befindliche angereicherte Probengas wird dem Eingang des Massenspektrometer 21 zugeleitet, in dem das Probengas auf die festzustellenden organischen Stoffe und auf deren Stoffwechselprodukte hin analysiert wird.
Anstelle der Verwendung der Kunststoffmanschette 1 zum Sammeln der Gase, die dem Unterarm oder anderen Teilen des Körpers des Lebewesens entströmen, kann das Lebewesen direkt in die Eingangsstufe 13 des Gasseparators 6 ausatmen·
Gemäss einem Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens atmete eine Versuchsperson ungefähr 6 bis 8 tiefe Atemzüge Aetherdaznpf ein. Das Massenspektrometer 21 wurde auf die Ueberwachung des m/e 59 Anteils an Diäthyläther eingestellt. In einem Falle wurden die Probengase mit Hilfe der Manschette 1 gesammelt, und in einem zweiten Falle wurden die Probengase durch Ausatmung in die Eingangsstufe 13 des Separators 6 gesammelt. Das Massenspektrometer 21 stellte den m/e Anteil an Diäthyläther in beiden Fällen fest. Der m/e Anteil war in den ausgeatmeten Atemproben noch nach mehr als 6 Stunden nach der Einatmung der 6 bis 8 tiefen Atemzüge an Aether leicht feststellbar.
In einem ähnlichen Beispiel wurden die m/e 45 und 46 Anteile an Aethanol leicht in den Atemproben und anhand der Proben
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aus dem Unterarm der Versuchsperson nach der Einnahme von 110 ml Whisky festgestellt. Es wurde beobachtet, dass die Intensität dieser selben massenspektrometrischen Spitzen abrupt 101 - 2 Sek. nach der Einnahme von zusätzlich 37 ml Yvhisky in einem Test zunahm, bei dem die Dämpfe aus dem Arm kontinuierlich "überwacht wurden.
Bei einem anderen Test wurde der m/e 31 Anteil an Aeöianol nach der Einnahme von zwei Dosen von 0,25 g/kg Aethanol, die im Abstand von 10 Minuten verabreicht wurden, überwacht. In der Konzentration der Aethanoldämpfe über dem Unterarm ergaben sißli zwei Spitzen bei ungefähr 35 Minuten bzw. 45 Minuten nach Einnahme des Alkohols· Es wurde festgestellt, dass die Aethanolkonzentration in dem Atem in der G-rössenOrdnung der 10-fachen Konzentration des Aethanols in den Gasen war, die aus dem Unterarm ausströmten.
Durch die Ueberwachung der Konzentration eines Präparates und/oder der StoffWechselprodukte des Präparates als Funktion der Zeit, die auf die Einnahme des Präparates folgt, lassen sich nützliche Informationen über die Absorptionsgeschwindigkeit und die Ausscheidungsgeschwindigkeit des Präparates durch das Lebewesen bei verschiedenen Verfahren und Wegen der Verabreichung des Präparates erhalten. Hierdurch wird ein Verfahren an die Hand gegeben, um die biologische Aequivalenz vergleichbarer Präparate oder Präparatformen zu messen·
Bei einer anderen Untersuchung wurde eine einzige therapeutische Dosis von 250 mg an Methylparafynol (Dormison)^ gleichfalls leicht aus dem Atem und aus den Gasen aus dem Unterarm des Untersuchungsobjektes festgestellt. In einem anderen Pail wurde das Nikotin von einer einzigen Zigarette festgestellt, das einer anderen Versuchsperson entströmte, die in einem grossen Konststoffbeutel eingeschlossen war, der sich von
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dem Hals bis zur Taille erstreckte.
Das Verfahren und die Vorrichtung der Fig. 1 sind anwendbar, um Aethylalkohol, Diäthyläther und Methylparafynol sowohl in dem Atem als auch über dem Unterarm eines Menschen festzustellen.
Zusätzlich wurde nach dem beschriebenen Verfahren Dimethyl— sulfoxyd in dem Atem einer Untersuchungsperson festgestellt, bei der Dimethylsulfoxyd auf die Haut des Unterarms aufgebracht worden war. Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung sind verwendbar, um viele verschiedene Arten von Präparaten festzustellen, von denen beispielsweise die folgenden genanntiiseien;
Chloralhydrat Amphetamin Me thamphe tamin Propadrin Phenmetrazin Chlorpromazin Pluphenanz in Me thylparafynol Ae thchlorvynol Glutäthimid Paradien
Secobarbital Phenobarbital Pentazecin
Cocain
Heroin
Marihuana 10 9 8 4 2/1191 Haschisch
In Pig. 2 ist eine andere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung der Mg. 2 ist im wesentlichen dieselbe wie die in der Fig. 1, mit der Ausnahme, dass ein Heliumträgergasstrom verwandt wird und dass anstatt die &ase zu überwachen, die durch die Haut ausströmen oder aus der Lunge ausgeatmet werden, eine Probe des Blutstromes, der durch das Lebewesen fliesst, aus z.B. einer Vene entnommen und durch eine aus Silikongummi bestehenae Fistel bzw. Zweigleitung 25 geleitet wird. Die Silikonfistel 25 ist in einem Gehäuse 26 angeordnet, durch das Heliumgas von einer nicht dargestellten Heliumquelle zu der Eingangsstufe 13 des Membranseparators 6 geleitet wird. Organische Dämpfe strömen aus dem Blutstrom durch die Silikongummifistel oder- röhre 25 und sodann in den Trägergasstrom, sodass sie zu dem G-asseparator und sodann zu dem Massenspektrometer geleitet werden.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung eignet sich für eine kontinuierliche Ueberwachung der Höhe der Konzentration des Präparates in dem Blutstrom. Z.B. kann eine derartige Vorrichtung verwandt werden, um die Konzentration eines Narkotikums in dem Blut zu überwachen. Der Anästhesist überwacht das Ausgangssignal des Massenspektrometers oder eines anderen geeigneten G-asanalysators und stellt anhand dessen die Menge an Narkotikum ein, die dem Patienten verabreicht wird. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere dazu, den Patienten vor einer Operation einzustellen bzw. zu testen. Insbesondere kann der Anästhesist dem Patienten ein Narkotikum verabreichen, während er die Menge an Narkotikum in dem Blut überprüft und während er gleichzeitig den Grad der Betäubung des Patienten überwacht. Die Höhe des Narkotikums in dem Blut könnte sodann, bevor eine Operation durchgeführt wird, in Beziehung gesetzt werden zu dem Grad des Bewusstseinzustandes, sodass während der Durchführung
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der Opperation die Tiefe der Narkose des Patienten in zuverlässiger und sicherer Weise sehr genau gesteuert werden könnte. Somit kann die Höhe des Markotikums ohne Beschädigung der Haut überwacht werden.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Vorrichtung wurde im Zusammenhang mit der Anwendung auf menschliche lebewesen beschrieben. Dies ist jedoch kein Erfordernis, da die Vorrichtung auch auf andere Lebewesen angewandt werden kann.
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Claims (10)

  1. Patent ansprüohe
    1/ Verfahren zum Feststellen von Spurenmengen eines Präparates in einem unter Beobachtung, stehenden Lebewesen, dadurch gekennzeichnet , dass den gasförmigen Stoffen, die dem unter Beobachtung stehenden Lebewesen entströmen, eine Probe entnommen wird, dass das erhaltene Gas wenigstens einer ersten semipermeablen Membran zugeleitet wird, die für das Material des Präparates verhältnismässig durchlässig und für permanente Gase verhältnismässig undurchlässig ist, um die Konzentration der Deämpfe des Präparates, sofern welche vorhanden sind, in der gasförmigen Probe, die durch die erste Membran tritt, zu erhöhen, dass die durch die erste Membran hindurohtretende angereicherte Gasprobe einer zweiten semipermeablen Membran zugeführt wird, die für das Material des Präparates durchlässig und für permanente Gase allgemein undurchlässig, ist, um den Dampf des Präparates, sofern solcher vorhanden ist, in der gasförmigen Probe, die durch die zweite Membran hindurchtritt, weiter anzureicxiern, und dass die aus der zweiten Membran austretende gasförmige Probe, in der das Präparat, sofern ein solches vorhanden ist, angereichert ist, einem Gasanalysator zugeführt wird, um das Präparat, sofern ein solches vorhanden ist, in der zu untersuchenden Gasprobe festzustellen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t , dass über einen Zeitraum hinweg Probengase entnommen werden, dass das Präparat über diesen Zeitraum analysiert wird, und dassdie festgestellte Menge des festgestellten Präparates mit der Zeit in Beziehung gesetzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruchs! öder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, dass die gasförmige Probe der ausgeatmeten Atemluft des Lebewesens entnommen wird.
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  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gasförmige Probe aus einem Be reich unmittelbar Über der Haut des Lebewesens entnommen wird.
  5. 5. Verfallren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Probe des gasförmigen Materials, das dem Lebewesen entströmt, dadurch entnommen wird, dass eine flüssige Probe einer Körperflüssigkeit eines Lebewesens einer semipermeablen Membran zugeleitet wird, die verhältnismässig durchlässig für das Präparat und verhältnismässig undurchlässig für die Flüssigkeit und aus permanenten Grasen bestehende Bestandteile der Körperflüssigkeit ist, und dass die gasförmige Probe, die analysiert werden soll, auf der Seite der Membran gesammelt wird, die von der der Flüssigkeit zugewandten Seite der Membran abgewandt liegt.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die entnommene G-asprobe einer dritten semipermeablen Membran zugeleitet wird, die für das Präparat durchlässig und für ein permanentes Gas verhältnismässig undurchlässig ist, wobei diese dritte Membran stromaufwärts vor der ersten und zweiten Membran angeordnet ist, sodass die Konzentration des Dampfes des Präparates in der entnommenen Gasprobe erhöht wird, bevor diese der ersten Membran zugeleitet wird.
  7. 7· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass von dem Probengasstrom, der von der ersten zu der zweiten Membran fliesst, Wasserdampf abgepumpt wird, wobei die Pumpgeschwindigkeit für den Wasserdampf die Pumpgeschwindigkeit für aie aus permanenten Gasen bestehenden Bestandteile des Gasstromes
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    übersteigt, sodass die Konzentration des Wasserdampfes, der durch, die zweite Membran zu dem Sasanalysator hindurch geht, wesentlich verringert wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichne t , dass der &asanalysator aus einem Massenspektrometer besteht.
  9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass dem unter Beobachtung stehenden Lebewesen ein Präparat verabreicht wird, dass der Zeitraum, in dem das Probengas entnommen ».ird, einen Zeitraum umfasst, der auf die Verabreichung des Präparates folgt, und dass bei der Analyse des Grases in einem Oasanalysator das Gas auf Spurenbestandteile des Präparates und/oder auf Produkte des Präparates und/oder auf Stoffwechselprodukte des verabreichten Präparates hin untersucht werden.
  10. 10. Verfahren nach jiBpruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellung der Menge des Präparates in Abhängigkeit von der Zeit die Aufnahmegeschwindigkeit des Präparates in dem Blutstrom und die Ausseheidungsgeschwindigkeit des Präparates aus dem Blutstrom festgestellt v«ird.
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    Leerseite
DE2113729A 1970-03-26 1971-03-22 Verfahren zum Feststellen von Spurenmengen eines organischen Präparates in einem Lebewesen Expired DE2113729C3 (de)

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US2294070A 1970-03-26 1970-03-26

Publications (3)

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DE2113729A1 true DE2113729A1 (de) 1971-10-14
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GB (1) GB1343156A (de)
SE (1) SE380096B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3932784A1 (de) * 1989-09-30 1991-04-11 Nmi Naturwissenschaftl U Mediz Diagnose von lungenkrankheiten durch analyse von nicht fluechtigen und fluechtigen bestandteilen der atemluft

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3724175A (en) * 1971-08-05 1973-04-03 Gen Electric Composite membrane useful in noninvasive sensor for gases and vapors
US3726270A (en) * 1971-09-20 1973-04-10 Syst Res Labor Inc Pulmonary information transmission system
US3927670A (en) * 1973-01-05 1975-12-23 Stephen Z Turney Automatic respiratory gas monitoring system
US3948604A (en) * 1974-01-02 1976-04-06 Borg-Warner Corporation Alcoholic breath simulation system
US3983864A (en) * 1974-08-01 1976-10-05 Airco, Inc. Method and apparatus for in vivo blood gas analysis
US4119402A (en) * 1976-09-10 1978-10-10 Thermo Electron Corporation Method to measure in vivo N-nitroso compounds
US4187856A (en) * 1978-04-03 1980-02-12 The Perkin-Elmer Corporation High-speed transmission of blood stream gases
US4167667A (en) * 1978-06-12 1979-09-11 The Perkin-Elmer Corporation Respiratory gas moisture separator system for mass spectrometer monitoring systems
DE3009069C2 (de) 1980-03-10 1982-10-21 Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Den Bundesminister Der Verteidigung, 5300 Bonn Eingangs-Kopf eines Meß/Nachweissystems für chemische Agentien
US4439679A (en) * 1981-04-10 1984-03-27 The Regents Of The University Of California Transcutaneous gas tension measurement using a dual sampling chamber and gas analysis system
US4791292A (en) * 1986-04-24 1988-12-13 The Dow Chemical Company Capillary membrane interface for a mass spectrometer
US4765339A (en) * 1986-06-04 1988-08-23 Solutech, Inc. Closed loop dialysis system
US4777953A (en) * 1987-02-25 1988-10-18 Ash Medical Systems, Inc. Capillary filtration and collection method for long-term monitoring of blood constituents
CA1305873C (en) * 1987-05-26 1992-08-04 Howel Gwynne Giles Method and means for detecting alcohol levels in humans
US5233996A (en) * 1988-05-20 1993-08-10 Boc Health Care, Inc. Patient interfacing system and method to prevent water contamination
EP0418267A4 (en) * 1988-05-20 1991-08-07 Albion Instruments Patient interfacing system and method to prevent water contamination
US5078135A (en) * 1989-05-31 1992-01-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Apparatus for in vivo analysis of biological compounds in blood or tissue by microdialysis and mass spectrometry
US5209919A (en) * 1990-07-13 1993-05-11 Regents Of The University Of California Method of measurement in biological systems
US5220919A (en) * 1991-08-23 1993-06-22 Safety Technology Partners, Ltd. Blood alcohol monitor
US5304796A (en) * 1992-03-25 1994-04-19 The Boc Group, Inc. Atmospheric pressure ionization mass spectroscopy method including a silica gel drying step
NL9200731A (nl) * 1992-04-22 1993-11-16 Jacob Korf Werkwijze en inrichting voor het niet-invasief bewaken van de concentratie van stoffen in bloed.
US5261793A (en) * 1992-08-05 1993-11-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Miniature mechanical vacuum pump
FR2695208A1 (fr) * 1992-08-25 1994-03-04 Inocosm Laboratoires Procédé de prélèvement et de concentration de produits volatils, issus de la peroxydation des acides gras poly-insaturés, ainsi que dispositifs permettant la mise en Óoeuvre de ce procédé.
CA2119888C (en) * 1992-09-25 2001-09-11 Mary F. Phillips Blood alcohol monitor
US5479815A (en) * 1994-02-24 1996-01-02 Kraft Foods, Inc. Method and apparatus for measuring volatiles released from food products
US5641458A (en) * 1995-06-15 1997-06-24 Shockley, Jr.; H. David Flow through cell assembly
WO1998011434A1 (en) * 1996-09-13 1998-03-19 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Membrane countercurrent exchanger and membrane inlet mass spectrometry for the analysis of gas partial pressures in liquids
US5962335A (en) 1997-01-03 1999-10-05 Oridion Medical Ltd. Breath test for detection of drug metabolism
US6271920B1 (en) 1997-12-19 2001-08-07 Chromatics Color Sciences International, Inc. Methods and apparatus for color calibration and verification
EP1227753B1 (de) * 1999-11-08 2011-07-06 University of Florida Research Foundation, Inc. Vorrichtung zur erfassung eines markers zur überwachung der befolgung einer arzneimitteltherapie
US20050037374A1 (en) * 1999-11-08 2005-02-17 Melker Richard J. Combined nanotechnology and sensor technologies for simultaneous diagnosis and treatment
US20020177232A1 (en) * 2001-05-23 2002-11-28 Melker Richard J. Method and apparatus for detecting illicit substances
US6981947B2 (en) 2002-01-22 2006-01-03 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for monitoring respiratory gases during anesthesia
US7104963B2 (en) * 2002-01-22 2006-09-12 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for monitoring intravenous (IV) drug concentration using exhaled breath
JP3850662B2 (ja) * 2000-12-27 2006-11-29 独立行政法人科学技術振興機構 皮膚透過ガス収集装置
US7004909B1 (en) * 2001-03-19 2006-02-28 Pranalytica, Inc. Diagnostic method for high sensitivity detection of component concentrations in human gas emissions
FR2822952B1 (fr) * 2001-03-27 2006-09-22 Seres Detecteur d'une signature volatile et procedes associes
US7052854B2 (en) * 2001-05-23 2006-05-30 University Of Florida Research Foundation, Inc. Application of nanotechnology and sensor technologies for ex-vivo diagnostics
US7052468B2 (en) * 2001-05-24 2006-05-30 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for detecting environmental smoke exposure
US20070167853A1 (en) * 2002-01-22 2007-07-19 Melker Richard J System and method for monitoring health using exhaled breath
US20060160134A1 (en) * 2002-10-21 2006-07-20 Melker Richard J Novel application of biosensors for diagnosis and treatment of disease
US20050191757A1 (en) * 2004-01-20 2005-09-01 Melker Richard J. Method and apparatus for detecting humans and human remains
US20060062734A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-23 Melker Richard J Methods and systems for preventing diversion of prescription drugs
US20060257883A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Bjoraker David G Detection and measurement of hematological parameters characterizing cellular blood components
EP2001534A4 (de) * 2006-03-07 2013-07-03 Univ Florida System zur überwachung der einhaltung von arzneimitteldosen
US7914460B2 (en) * 2006-08-15 2011-03-29 University Of Florida Research Foundation, Inc. Condensate glucose analyzer
GB0702592D0 (en) 2007-02-10 2007-03-21 Unilever Plc Sampler and method of sampling
DE102009055320B4 (de) * 2009-12-24 2011-09-01 Humedics Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zur Untersuchung eines Probegases mittels Infrarot-Absorptionsspektroskopie
WO2011117900A1 (en) * 2010-03-22 2011-09-29 Mchele Pitaro Portable device for detecting drugs in breath
US8931696B2 (en) 2011-08-17 2015-01-13 Darden Gwaltney Hood Counterfeit detection system and method
US8439258B1 (en) 2011-08-17 2013-05-14 Darden Gwaltney Hood Counterfeit detection system and method
US10856790B2 (en) * 2015-01-09 2020-12-08 Exhalix Llc Transdermal sampling strip and method for analyzing transdermally emitted gases
US20160370337A1 (en) * 2015-06-16 2016-12-22 Lunatech, Llc Analysis System For Biological Compounds, And Method Of Operation
CN116593567A (zh) * 2023-05-12 2023-08-15 广东工业大学 一种基于PTR-TOF-MS实时监测人体手及前臂皮肤散发VOCs气体的系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3455092A (en) * 1965-12-06 1969-07-15 Varian Associates Gas analyzer inlet system for gaseous state materials
US3398505A (en) * 1965-12-06 1968-08-27 Varian Associates Dual stage membrane gas separators with variable conductance means for varying their throughput

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3932784A1 (de) * 1989-09-30 1991-04-11 Nmi Naturwissenschaftl U Mediz Diagnose von lungenkrankheiten durch analyse von nicht fluechtigen und fluechtigen bestandteilen der atemluft
DE3932784C3 (de) * 1989-09-30 2002-08-01 Nmi Univ Tuebingen Verfahren zur Gewinnung nichtflüchtiger Substanzen als analytisches Probenmaterial aus der menschlichen Atemluft

Also Published As

Publication number Publication date
SE380096B (de) 1975-10-27
US3649199A (en) 1972-03-14
DE2113729C3 (de) 1980-04-03
CA933381A (en) 1973-09-11
GB1343156A (en) 1974-01-10
DE2113729B2 (de) 1979-07-19
FR2085144A5 (de) 1971-12-17

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