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L’intérêt pour l’analyse des composés organiques volatils (COV) dans l’air expiré s’est accru au cours des deux dernières décennies.Des incertitudes subsistent quant à la normalisation de l'échantillonnage et à la question de savoir si les composés organiques volatils de l'air intérieur affectent la courbe des composés organiques volatils de l'air expiré.Évaluez les composés organiques volatils de l’air intérieur sur les sites d’échantillonnage d’haleine de routine en milieu hospitalier et déterminez si cela affecte la composition de l’haleine.Le deuxième objectif était d’étudier les fluctuations quotidiennes de la teneur en composés organiques volatils de l’air intérieur.L'air intérieur a été collecté à cinq endroits le matin et l'après-midi à l'aide d'une pompe d'échantillonnage et d'un tube de désorption thermique (TD).Ne prélevez des échantillons d’haleine que le matin.Les tubes TD ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse à temps de vol (GC-TOF-MS).Au total, 113 COV ont été identifiés dans les échantillons collectés.L'analyse multivariée a montré une séparation nette entre la respiration et l'air ambiant.La composition de l’air intérieur change au cours de la journée et différents endroits contiennent des COV spécifiques qui n’affectent pas le profil respiratoire.Les respirations n'ont pas montré de séparation en fonction de l'emplacement, ce qui suggère que l'échantillonnage peut être effectué à différents endroits sans affecter les résultats.
Les composés organiques volatils (COV) sont des composés à base de carbone qui sont gazeux à température ambiante et sont les produits finaux de nombreux processus endogènes et exogènes1.Depuis des décennies, les chercheurs s’intéressent aux COV en raison de leur rôle potentiel en tant que biomarqueurs non invasifs des maladies humaines.Cependant, une incertitude demeure quant à la standardisation du prélèvement et de l’analyse des échantillons d’haleine.
Un domaine clé de normalisation pour l’analyse de l’haleine est l’impact potentiel des COV de fond dans l’air ambiant intérieur.Des études antérieures ont montré que les niveaux de fond de COV dans l'air ambiant intérieur affectent les niveaux de COV présents dans l'air expiré3.Boshier et coll.En 2010, une spectrométrie de masse à flux ionique sélectionnée (SIFT-MS) a été utilisée pour étudier les niveaux de sept composés organiques volatils dans trois contextes cliniques.Différents niveaux de composés organiques volatils dans l'environnement ont été identifiés dans les trois régions, ce qui a fourni des indications sur la capacité des composés organiques volatils répandus dans l'air intérieur à être utilisés comme biomarqueurs de maladies.En 2013, Trefz et al.L'air ambiant de la salle d'opération et les habitudes respiratoires du personnel hospitalier ont également été surveillés pendant la journée de travail.Ils ont constaté que les niveaux de composés exogènes tels que le sévoflurane dans l'air ambiant et dans l'air expiré augmentaient de 5 à la fin de la journée de travail, soulevant des questions sur le moment et l'endroit où les patients devraient être échantillonnés pour une analyse respiratoire afin de réduire et de minimiser le problème d'une telle confusion. facteurs.Ceci est en corrélation avec l'étude de Castellanos et al.En 2016, ils ont trouvé du sévoflurane dans l’haleine du personnel hospitalier, mais pas dans l’haleine du personnel extérieur à l’hôpital.En 2018, Markar et coll.ont cherché à démontrer l'effet des changements dans la composition de l'air intérieur sur l'analyse de la respiration dans le cadre de leur étude visant à évaluer la capacité diagnostique de l'air expiré dans le cancer de l'œsophage7.À l’aide d’un contre-poumon en acier et d’un SIFT-MS lors de l’échantillonnage, ils ont identifié huit composés organiques volatils dans l’air intérieur qui variaient considérablement selon le lieu d’échantillonnage.Cependant, ces COV n’ont pas été inclus dans leur modèle de diagnostic des COV de dernier souffle, leur impact a donc été annulé.En 2021, une étude a été menée par Salman et al.pour surveiller les niveaux de COV dans trois hôpitaux pendant 27 mois.Ils ont identifié 17 COV comme discriminateurs saisonniers et ont suggéré que les concentrations de COV exhalées supérieures au niveau critique de 3 µg/m3 sont considérées comme peu probables comme secondaires à la pollution de fond par les COV8.
En plus de fixer des niveaux seuils ou d'exclure purement et simplement les composés exogènes, les alternatives pour éliminer cette variation de fond incluent la collecte d'échantillons d'air ambiant appariés simultanément avec l'échantillonnage de l'air expiré afin que tous les niveaux de COV présents à des concentrations élevées dans la pièce respirable puissent être déterminés.extrait de l’air expiré.L'air 9 est soustrait du niveau pour fournir un « gradient alvéolaire ».Par conséquent, un gradient positif indique la présence du composé endogène 10. Une autre méthode consiste pour les participants à inhaler de l’air « purifié », théoriquement exempt de polluants COV11.Cependant, cela est fastidieux, prend du temps et l'équipement lui-même génère des polluants COV supplémentaires.Une étude de Maurer et al.En 2014, les participants respirant de l'air synthétique ont réduit de 39 COV mais ont augmenté de 29 COV par rapport à la respiration de l'air ambiant intérieur12.L’utilisation d’air synthétique/purifié limite également considérablement la portabilité de l’équipement d’échantillonnage d’haleine.
Les niveaux ambiants de COV devraient également varier tout au long de la journée, ce qui pourrait affecter davantage la standardisation et la précision de l’échantillonnage de l’haleine.
Les progrès de la spectrométrie de masse, notamment la désorption thermique couplée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse à temps de vol (GC-TOF-MS), ont également fourni une méthode plus robuste et plus fiable pour l'analyse des COV, capable de détecter simultanément des centaines de COV, ainsi pour une analyse plus approfondie.air dans la pièce.Cela permet de caractériser plus en détail la composition de l'air ambiant dans la pièce et la façon dont la taille des échantillons évolue avec le lieu et le temps.
L'objectif principal de cette étude était de déterminer les différents niveaux de composés organiques volatils dans l'air ambiant intérieur sur les sites d'échantillonnage courants en milieu hospitalier et comment cela affecte l'échantillonnage de l'air expiré.Un objectif secondaire était de déterminer s'il existait des variations diurnes ou géographiques significatives dans la répartition des COV dans l'air ambiant intérieur.
Des échantillons d'haleine, ainsi que des échantillons d'air intérieur correspondants, ont été collectés le matin à partir de cinq endroits différents et analysés avec GC-TOF-MS.Au total, 113 COV ont été détectés et extraits du chromatogramme.Les mesures répétées ont été convoluées avec la moyenne avant qu'une analyse en composantes principales (ACP) des zones de pics extraites et normalisées ne soit effectuée pour identifier et éliminer les valeurs aberrantes. L'analyse supervisée par moindres carrés partiels - analyse discriminante (PLS-DA) a ensuite pu montrer une séparation nette entre les échantillons d'haleine et d'air ambiant (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Fig. 1). L'analyse supervisée par moindres carrés partiels - analyse discriminante (PLS-DA) a ensuite pu montrer une séparation nette entre les échantillons d'haleine et d'air ambiant (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Fig. 1). Il s'agit d'une analyse de contrôle avec des informations détaillées sur l'analyse de la méthode de paiement des clients (PLS-DA) qui doit être effectuée. между образцами дыхания и комнатного воздуха (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (рис. 1). Ensuite, une analyse contrôlée avec une analyse discriminante partielle des moindres carrés (PLS-DA) a pu montrer une séparation nette entre les échantillons d'haleine et d'air ambiant (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001) (Figure 1).通过偏最小二乘法进行监督分析——判别分析(PLS-DA) 然后能够显示呼吸和室内空气样本之间的明显分离（R2Y = 0,97，Q2Y = 0,96，p < 0,001）（图1）。PLS-DA (PLS-DA) PLS-DA室内 空气 样本 的 明显 （（（（（（（（， ， q2y = 0.96 ， p <0.001） （1）。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 L'analyse de contrôle avec la méthode d'analyse détaillée de la situation (PLS-DA) permet de déterminer la procédure à suivre между образцами дыхания и воздуха в помещении (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (rés. 1). Une analyse contrôlée avec analyse discriminante partielle des moindres carrés (PLS-DA) a ensuite pu montrer une séparation nette entre les échantillons d'haleine et d'air intérieur (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Figure 1). La séparation des groupes a été motivée par 62 COV différents, avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1. Une liste complète des COV caractérisant chaque type d'échantillon et leurs scores VIP respectifs peuvent être trouvées dans le tableau supplémentaire 1. La séparation des groupes a été motivée par 62 COV différents, avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1. Une liste complète des COV caractérisant chaque type d'échantillon et leurs scores VIP respectifs peuvent être trouvées dans le tableau supplémentaire 1. Les groupes s'occupent de 62 catégories de VOC pour les projets d'entreprise (VIP) > 1. Liste des VOC, caractéristiques de l'entreprise Ce type d'événement et vos visites VIP peuvent être trouvés dans le tableau suivant 1. Le regroupement a été déterminé par 62 COV différents avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1. Une liste complète des COV caractérisant chaque type d'échantillon et leurs scores VIP respectifs sont disponibles dans le tableau supplémentaire 1.组分离由62 种不同的VOC 驱动，变量重要性投影(VIP) 分数> 1.组分离由62 种不同的VOC 驱动，变量重要性投影(VIP) 分数> 1. Le groupe s'occupe de 62 étapes pour le projet d'entreprise (VIP) > 1. La séparation des groupes était motivée par 62 COV différents avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1.Une liste complète des COV caractérisant chaque type d’échantillon et leurs scores VIP respectifs sont disponibles dans le tableau supplémentaire 1.
La respiration et l’air intérieur présentent des répartitions différentes de composés organiques volatils. L'analyse supervisée avec PLS-DA a montré une séparation nette entre les profils de COV respiratoires et ceux de l'air ambiant collectés au cours de la matinée (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). L'analyse supervisée avec PLS-DA a montré une séparation nette entre les profils de COV respiratoires et ceux de l'air ambiant collectés au cours de la matinée (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). L'analyse de contrôle du PLS-DA permet de définir les profils des sociétés organiques de votre vie et воздухе в помещении, собранными утром (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). L'analyse contrôlée PLS-DA a montré une séparation nette entre les profils de composés organiques volatils de l'air expiré et intérieur collectés le matin (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).使用PLS-DA 进行的监督分析显示，早上收集的呼吸和室内空气VOC 曲线明显分离（R2Y = 0,97，Q2Y = 0,96，p < 0,001）.avec PLS-DA L'analyse de contrôle de l'utilisation de PLS-DA a permis de définir le profil de la LOS et de l'eau dans les installations, à l'extérieur (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). Une analyse contrôlée utilisant PLS-DA a montré une séparation nette des profils de COV de la respiration et de l'air intérieur collectés le matin (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).Les mesures répétées ont été ramenées à la moyenne avant la construction du modèle.Les ellipses montrent les intervalles de confiance à 95 % et les centroïdes du groupe d'astérisques.
Les différences dans la répartition des composés organiques volatils dans l’air intérieur le matin et l’après-midi ont été étudiées à l’aide du PLS-DA. Le modèle a identifié une séparation significative entre les deux points temporels (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Fig. 2). Le modèle a identifié une séparation significative entre les deux points temporels (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Fig. 2). Le modèle permet de régler deux fois les valeurs (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (article 2). Le modèle a révélé une séparation significative entre les deux points temporels (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Figure 2).该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0,46，Q2Y = 0,22，p < 0,001）（图2）。该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0,46，Q2Y = 0,22，p < 0,001）（图2）。 Le modèle permet de régler deux fois les valeurs (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (article 2). Le modèle a révélé une séparation significative entre les deux points temporels (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Figure 2). Cela était dû à 47 COV avec un score VIP > 1. Les COV avec le score VIP le plus élevé caractérisant les échantillons du matin comprenaient de multiples alcanes ramifiés, de l'acide oxalique et de l'hexacosane, tandis que les échantillons de l'après-midi présentaient davantage de 1-propanol, de phénol, d'acide propanoïque, de 2-méthyl- , ester de 2-éthyl-3-hydroxyhexyle, isoprène et nonanal. Cela était dû à 47 COV avec un score VIP > 1. Les COV avec le score VIP le plus élevé caractérisant les échantillons du matin comprenaient de multiples alcanes ramifiés, de l'acide oxalique et de l'hexacosane, tandis que les échantillons de l'après-midi présentaient davantage de 1-propanol, de phénol, d'acide propanoïque, de 2-méthyl- , ester de 2-éthyl-3-hydroxyhexyle, isoprène et nonanal. Il s'agit d'un choix de 47 membres de l'organisation de l'hôtel VIP > 1. L'OS avec votre propre bureau VIP, caractéristiques de l'entreprise les verres, y compris ceux qui ne contiennent pas d'alcool, sont en mesure de s'occuper du plus grand 1-prop. анола, фенола, пропановой кислоты, 2-метил- , 2-этил-3-гидроксигексиловый эфир, изопрен и нональ. Cela était dû à la présence de 47 composés organiques volatils avec un score VIP > 1. Les COV avec le score VIP le plus élevé pour les échantillons du matin comprenaient plusieurs alcanes ramifiés, l'acide oxalique et l'hexacosane, tandis que les échantillons de jour contenaient davantage de 1-propanol, de phénol, acides propanoïques, éther 2-méthyl-, 2-éthyl-3-hydroxyhexylique, isoprène et nonanal.这是由47 种VIP 评分> 1 的COV 驱动的。这是由47 种VIP 评分> 1 的COV 驱动的。 Cela représente 47 VOC pour l'hôtel VIP > 1. Ceci est facilité par 47 COV avec un score VIP > 1.Les COV les plus élevés dans l'échantillon du matin comprenaient divers alcanes ramifiés, l'acide oxalique et l'hexadécane, tandis que l'échantillon de l'après-midi contenait davantage de 1-propanol, de phénol, d'acide propionique, de 2-méthyl-, 2-éthyl-3-hydroxyhexyle.ester, isoprène et nonanal.Une liste complète des composés organiques volatils (COV) qui caractérisent les changements quotidiens dans la composition de l'air intérieur se trouve dans le tableau supplémentaire 2.
La répartition des COV dans l’air intérieur varie au cours de la journée. L'analyse supervisée avec PLS-DA a montré une séparation entre les échantillons d'air ambiant collectés le matin ou l'après-midi (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). L'analyse supervisée avec PLS-DA a montré une séparation entre les échantillons d'air ambiant collectés le matin ou l'après-midi (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). L'analyse de contrôle du PLS-DA permet de résoudre les problèmes liés à l'environnement, à l'extérieur et au bâtiment (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Une analyse contrôlée avec PLS-DA a montré une séparation entre les échantillons d'air intérieur collectés le matin et l'après-midi (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001).使用PLS-DA 进行的监督分析显示，早上或下午收集的室内空气样本之间存在分离（R2Y = 0,46，Q2Y = 0,22 ，p < 0,001）。avec PLS-DA L'analyse épidémique de l'utilisation de PLS-DA a permis de résoudre le problème en fonction de la situation actuelle (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). L'analyse de surveillance utilisant PLS-DA a montré une séparation des échantillons d'air intérieur collectés le matin ou l'après-midi (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001).Les ellipses montrent les intervalles de confiance à 95 % et les centroïdes du groupe d'astérisques.
Des échantillons ont été collectés dans cinq endroits différents de l'hôpital St Mary de Londres : une salle d'endoscopie, une salle de recherche clinique, un complexe de salle d'opération, une clinique externe et un laboratoire de spectrométrie de masse.Notre équipe de recherche utilise régulièrement ces sites pour le recrutement de patients et le prélèvement d'haleine.Comme auparavant, l’air intérieur a été collecté le matin et l’après-midi, et les échantillons d’air expiré n’ont été collectés que le matin. L'ACP a mis en évidence une séparation des échantillons d'air ambiant par emplacement grâce à une analyse de variance multivariée permutationnelle (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (Fig. 3a). L'ACP a mis en évidence une séparation des échantillons d'air ambiant par emplacement grâce à une analyse de variance multivariée permutationnelle (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (Fig. 3a). PCA a permis de régler le problème de la dispersion commune en fonction de l'analyse de la dispersion (PERMANOVA, R2 = 0,16, p <0,001) (рис. 3а). L'ACP a révélé la séparation des échantillons d'air ambiant par emplacement à l'aide d'une analyse de variance multivariée permutationnelle (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (Fig. 3a). La PCA est basée sur PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001 et 3a.APC PCA подчеркнул локальную сегрегацию проб комнатного воздуха с помощью многомерного многомерного дисперсионного analyse (PERMANOVA, R2 = 0,16, p <0 ,001) (article 3a). L'ACP a mis en évidence la ségrégation locale des échantillons d'air ambiant à l'aide d'une analyse de variance multivariée par permutation (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (Fig. 3a).Par conséquent, des modèles PLS-DA appariés ont été créés dans lesquels chaque emplacement est comparé à tous les autres emplacements pour déterminer les signatures des caractéristiques. Tous les modèles étaient significatifs et les COV avec un score VIP > 1 ont été extraits avec leur chargement respectif pour identifier la contribution du groupe. Tous les modèles étaient significatifs et les COV avec un score VIP > 1 ont été extraits avec leur chargement respectif pour identifier la contribution du groupe. Tous les modèles ont utilisé des récompenses et LOS avec son statut VIP > 1 milliard d'utilisateurs pour la gestion du groupe en question. Tous les modèles étaient significatifs et les COV avec un score VIP > 1 ont été extraits avec une charge appropriée pour déterminer la contribution du groupe.所有模型均显着，VIP 评分> 1 的VOC 被提取并分别加载以识别组贡献。Catégorie VIP > 1 COV Les modèles utilisés sont les VIP et VOC avec les bals VIP> 1 sont également utilisés et mis à disposition pour la gestion des groupes. Tous les modèles étaient significatifs et les COV avec des scores VIP > 1 ont été extraits et téléchargés séparément pour déterminer les contributions du groupe.Nos résultats montrent que la composition de l'air ambiant varie selon l'emplacement et nous avons identifié des caractéristiques spécifiques à l'emplacement à l'aide du consensus du modèle.L'unité d'endoscopie est caractérisée par des niveaux élevés d'undécane, de dodécane, de benzonitrile et de benzaldéhyde.Les échantillons du département de recherche clinique (également connu sous le nom de département de recherche sur le foie) ont montré davantage d'alpha-pinène, de phtalate de diisopropyle et de 3-carène.L’air mélangé de la salle d’opération est caractérisé par une teneur plus élevée en décane ramifié, dodécane ramifié, tridécane ramifié, acide propionique, éther 2-méthyl-, 2-éthyl-3-hydroxyhexylique, toluène et 2 – présence de crotonaldéhyde.La clinique externe (Paterson Building) a une teneur plus élevée en 1-nonanol, vinyl lauryl éther, alcool benzylique, éthanol, 2-phénoxy, naphtalène, 2-méthoxy, salicylate d'isobutyle, tridécane et tridécane à chaîne ramifiée.Enfin, l'air intérieur collecté dans le laboratoire de spectrométrie de masse a montré davantage d'acétamide, 2'2'2-trifluoro-N-méthyl-, pyridine, furane, 2-pentyl-, undécane ramifié, éthylbenzène, m-xylène, o-xylène, furfural. et l'éthylanisate.Divers niveaux de 3-carène étaient présents dans les cinq sites, ce qui suggère que ce COV est un contaminant courant avec les niveaux les plus élevés observés dans la zone d'étude clinique.Une liste des COV convenus partageant chaque position peut être trouvée dans le tableau supplémentaire 3. De plus, une analyse univariée a été effectuée pour chaque COV d'intérêt et toutes les positions ont été comparées les unes aux autres à l'aide d'un test de Wilcoxon par paires suivi d'une correction de Benjamini-Hochberg. .Les tracés de blocs pour chaque COV sont présentés dans la Figure 1 supplémentaire. Les courbes des composés organiques volatils respiratoires semblaient indépendantes de l'emplacement, comme observé dans PCA suivi de PERMANOVA (p = 0,39) (Figure 3b). De plus, des modèles PLS-DA par paires ont également été générés entre tous les différents emplacements pour les échantillons d'haleine, mais aucune différence significative n'a été identifiée (p > 0,05). De plus, des modèles PLS-DA par paire ont également été générés entre tous les différents emplacements pour les échantillons d'haleine, mais aucune différence significative n'a été identifiée (p > 0,05). Par ailleurs, certains modèles PLS-DA vous permettent de bénéficier de toutes les possibilités de travail que vous avez choisies. влено не было (p > 0,05). De plus, des modèles PLS-DA appariés ont également été générés entre tous les différents emplacements d'échantillons d'haleine, mais aucune différence significative n'a été trouvée (p > 0,05).此外，在呼吸样本的所有不同位置之间也生成了成对PLS-DA 模型，但未发现显着差异(p > 0.05)。 PLS-DA 模型，但未发现显着差异(p > 0.05)。 Par ailleurs, certains modèles PLS-DA sont également des générateurs qui peuvent utiliser toutes les méthodes de travail les plus efficaces. обнаружено не было (p > 0,05). De plus, des modèles PLS-DA appariés ont également été générés entre tous les différents emplacements d'échantillons d'haleine, mais aucune différence significative n'a été trouvée (p > 0,05).
Modifications de l'air ambiant intérieur mais pas de l'air expiré, la distribution des COV diffère selon le site d'échantillonnage, une analyse non supervisée utilisant l'ACP montre une séparation entre les échantillons d'air intérieur collectés à différents endroits mais pas les échantillons d'air expiré correspondants.Les astérisques désignent les centroïdes du groupe.
Dans cette étude, nous avons analysé la distribution des COV de l’air intérieur sur cinq sites courants d’échantillonnage de l’haleine afin de mieux comprendre l’effet des niveaux de fond de COV sur l’analyse de l’haleine.
La séparation des échantillons d’air intérieur a été observée à cinq endroits différents.À l’exception du 3-carène, présent dans toutes les zones étudiées, la séparation est provoquée par des COV différents, conférant à chaque endroit un caractère spécifique.Dans le domaine de l'évaluation endoscopique, les composés organiques volatils induisant une séparation sont principalement des monoterpènes tels que le bêta-pinène et des alcanes tels que le dodécane, l'undécane et le tridécane, que l'on retrouve couramment dans les huiles essentielles couramment utilisées dans les produits de nettoyage 13. Compte tenu de la fréquence de nettoyage endoscopique appareils, ces COV sont probablement le résultat de processus de nettoyage intérieur fréquents.Dans les laboratoires de recherche clinique, comme en endoscopie, la séparation est principalement due aux monoterpènes comme l'alpha-pinène, mais aussi probablement aux agents de nettoyage.Dans la salle d’opération complexe, la signature COV est principalement constituée d’alcanes ramifiés.Ces composés peuvent être obtenus à partir d’instruments chirurgicaux car ils sont riches en huiles et lubrifiants14.En milieu chirurgical, les COV typiques comprennent une gamme d'alcools : le 1-nonanol, présent dans les huiles végétales et les produits de nettoyage, et l'alcool benzylique, présent dans les parfums et les anesthésiques locaux.15,16,17,18 Les COV présents dans un laboratoire de spectrométrie de masse sont très différent de celui attendu dans d’autres domaines, car il s’agit du seul domaine non clinique évalué.Bien que certains monoterpènes soient présents, un groupe plus homogène de composés partage cette zone avec d'autres composés (2,2,2-trifluoro-N-méthyl-acétamide, pyridine, undécane ramifié, 2-pentylfurane, éthylbenzène, furfural, éthylanisate).), orthoxylène, métaxylène, isopropanol et 3-carène), y compris les hydrocarbures aromatiques et les alcools.Certains de ces COV peuvent être secondaires aux produits chimiques utilisés dans le laboratoire, qui se compose de sept systèmes de spectrométrie de masse fonctionnant en modes TD et injection de liquide.
Avec PLS-DA, une forte séparation des échantillons d’air intérieur et d’haleine a été observée, causée par 62 des 113 COV détectés.Dans l’air intérieur, ces COV sont exogènes et comprennent le phtalate de diisopropyle, la benzophénone, l’acétophénone et l’alcool benzylique, qui sont couramment utilisés dans les plastifiants et les parfums19,20,21,22, ce dernier pouvant être trouvé dans les produits de nettoyage16.Les produits chimiques présents dans l'air expiré sont un mélange de COV endogènes et exogènes.Les COV endogènes sont principalement constitués d’alcanes ramifiés, qui sont des sous-produits de la peroxydation lipidique23, et d’isoprène, un sous-produit de la synthèse du cholestérol24.Les COV exogènes comprennent des monoterpènes tels que le bêta-pinène et le D-limonène, dont l'origine remonte aux huiles essentielles d'agrumes (également largement utilisées dans les produits de nettoyage) et aux conservateurs alimentaires13,25.Le 1-Propanol peut être soit endogène, résultant de la dégradation des acides aminés, soit exogène, présent dans les désinfectants26.Par rapport à la respiration de l’air intérieur, on trouve des niveaux plus élevés de composés organiques volatils, dont certains ont été identifiés comme biomarqueurs possibles de maladies.Il a été démontré que l’éthylbenzène est un biomarqueur potentiel pour un certain nombre de maladies respiratoires, notamment le cancer du poumon, la BPCO27 et la fibrose pulmonaire28.Par rapport aux patients sans cancer du poumon, des taux de N-dodécane et de xylène ont également été observés à des concentrations plus élevées chez les patients atteints d'un cancer du poumon29 et de métacymol chez les patients atteints de colite ulcéreuse active30.Ainsi, même si les différences dans l’air intérieur n’affectent pas le profil respiratoire global, elles peuvent affecter des niveaux spécifiques de COV, de sorte que la surveillance de l’air de fond intérieur peut toujours être importante.
Il y avait également une séparation entre les échantillons d’air intérieur collectés le matin et l’après-midi.Les principales caractéristiques des échantillons matinaux sont les alcanes ramifiés, que l’on retrouve souvent de manière exogène dans les produits de nettoyage et les cires31.Cela peut s'expliquer par le fait que les quatre salles cliniques incluses dans cette étude ont été nettoyées avant l'échantillonnage de l'air ambiant.Toutes les zones cliniques sont séparées par des COV différents, cette séparation ne peut donc pas être attribuée au nettoyage.Par rapport aux échantillons du matin, les échantillons de l’après-midi montraient généralement des niveaux plus élevés d’un mélange d’alcools, d’hydrocarbures, d’esters, de cétones et d’aldéhydes.Le 1-propanol et le phénol peuvent être trouvés dans les désinfectants26,32, ce qui est normal étant donné le nettoyage régulier de l'ensemble de la zone clinique tout au long de la journée.La respiration n'est collectée que le matin.Cela est dû à de nombreux autres facteurs qui ne peuvent être contrôlés et qui peuvent affecter le niveau de composés organiques volatils dans l'air expiré au cours de la journée.Cela comprend la consommation de boissons et de nourriture33,34 et divers degrés d'exercice35,36 avant l'échantillonnage de l'haleine.
L'analyse des COV reste à l'avant-garde du développement du diagnostic non invasif.La standardisation de l'échantillonnage reste un défi, mais notre analyse a montré de manière concluante qu'il n'y avait pas de différences significatives entre les échantillons d'haleine collectés à différents endroits.Dans cette étude, nous avons montré que la teneur en composés organiques volatils de l’air ambiant intérieur dépend du lieu et de l’heure de la journée.Cependant, nos résultats montrent également que cela n’affecte pas de manière significative la répartition des composés organiques volatils dans l’air expiré, ce qui suggère que l’échantillonnage de l’haleine peut être effectué à différents endroits sans affecter de manière significative les résultats.La préférence est donnée à l'inclusion de plusieurs sites et à la duplication des collections de spécimens sur des périodes plus longues.Enfin, la séparation de l’air intérieur provenant de différents endroits et l’absence de séparation de l’air expiré montrent clairement que le site d’échantillonnage n’affecte pas de manière significative la composition de l’haleine humaine.Ceci est encourageant pour la recherche sur l’analyse respiratoire, car cela élimine un facteur de confusion potentiel dans la normalisation de la collecte de données respiratoires.Bien que tous les schémas respiratoires d'un même sujet constituent une limitation de notre étude, cela peut réduire les différences dans d'autres facteurs de confusion influencés par le comportement humain.Les projets de recherche monodisciplinaires ont déjà été utilisés avec succès dans de nombreuses études37.Cependant, une analyse plus approfondie est nécessaire pour tirer des conclusions définitives.Un échantillonnage de routine de l'air intérieur est toujours recommandé, ainsi qu'un échantillonnage de l'haleine pour exclure les composés exogènes et identifier des polluants spécifiques.Nous recommandons d’éliminer l’alcool isopropylique en raison de sa prévalence dans les produits de nettoyage, notamment dans les établissements de santé.Cette étude était limitée par le nombre d'échantillons d'haleine collectés sur chaque site, et des travaux supplémentaires sont nécessaires avec un plus grand nombre d'échantillons d'haleine pour confirmer que la composition de l'haleine humaine n'affecte pas de manière significative le contexte dans lequel les échantillons sont trouvés.De plus, les données sur l'humidité relative (HR) n'ont pas été collectées et, même si nous reconnaissons que les différences d'humidité relative peuvent affecter la distribution des COV, les défis logistiques liés au contrôle de l'humidité relative et à la collecte de données sur l'humidité relative sont importants dans les études à grande échelle.
En conclusion, notre étude montre que les COV dans l’air ambiant intérieur varient selon le lieu et le temps, mais cela ne semble pas être le cas pour les échantillons d’haleine.En raison de la petite taille de l'échantillon, il n'est pas possible de tirer des conclusions définitives sur l'effet de l'air ambiant intérieur sur l'échantillonnage de l'haleine et une analyse plus approfondie est nécessaire. Il est donc recommandé de prélever un échantillonnage de l'air intérieur pendant la respiration pour détecter tout contaminant potentiel, les COV.
L'expérience s'est déroulée pendant 10 jours ouvrables consécutifs à l'hôpital St Mary de Londres en février 2020. Chaque jour, deux échantillons d'haleine et quatre échantillons d'air intérieur ont été prélevés dans chacun des cinq sites, pour un total de 300 échantillons.Toutes les méthodes ont été réalisées conformément aux directives et réglementations en vigueur.La température des cinq zones d'échantillonnage a été contrôlée à 25°C.
Cinq emplacements ont été sélectionnés pour l'échantillonnage de l'air intérieur : laboratoire d'instrumentation de spectrométrie de masse, salle de chirurgie ambulatoire, salle d'opération, zone d'évaluation, zone d'évaluation endoscopique et salle d'étude clinique.Chaque région a été choisie parce que notre équipe de recherche les utilise souvent pour recruter des participants pour une analyse respiratoire.
L'air ambiant a été échantillonné à travers des tubes de désorption thermique (TD) Tenax TA/Carbograph à revêtement inerte (Markes International Ltd, Llantrisan, Royaume-Uni) à 250 ml/min pendant 2 minutes à l'aide d'une pompe d'échantillonnage d'air de SKC Ltd., difficulté totale Appliquer 500 ml de l'air ambiant de la pièce vers chaque tube TD.Les tubes ont ensuite été scellés avec des bouchons en laiton pour être ramenés au laboratoire de spectrométrie de masse.Des échantillons d'air intérieur ont été prélevés tour à tour à chaque endroit, chaque jour de 9h00 à 11h00 puis de 15h00 à 17h00.Les échantillons ont été prélevés en double.
Des échantillons d'haleine ont été collectés auprès de sujets individuels soumis à un échantillonnage de l'air intérieur. Le processus d'échantillonnage de l'haleine a été effectué conformément au protocole approuvé par le comité d'éthique de la recherche de la NHS Health Research Authority—London—Camden & Kings Cross (référence 14/LO/1136). Le processus d'échantillonnage de l'haleine a été effectué conformément au protocole approuvé par le comité d'éthique de la recherche de la NHS Health Research Authority—London—Camden & Kings Cross (référence 14/LO/1136). Le processus de vérification de la conformité avec le protocole de mise en œuvre de la médecine israélienne NHS — Londres — Comité sur l'étiquette Camden & Kings Cross (ссылка 14/LO/1136). Le processus de prélèvement d'haleine a été effectué conformément au protocole approuvé par le comité d'éthique de la recherche de la NHS Medical Research Authority – Londres – Camden & Kings Cross (Réf. 14/LO/1136).La procédure de prélèvement d'haleine a été réalisée conformément aux protocoles approuvés par la NHS-London-Camden Medical Research Agency et le King's Cross Research Ethics Committee (réf. 14/LO/1136).Le chercheur a donné son consentement écrit et éclairé.À des fins de normalisation, les chercheurs n’avaient ni mangé ni bu depuis minuit la nuit précédente.L'haleine a été collectée à l'aide d'un sac jetable Nalophan ™ (polyéthylène téréphtalate PET) de 1 000 ml sur mesure et d'une seringue en polypropylène utilisée comme embout buccal scellé, comme décrit précédemment par Belluomo et al.Il a été démontré que le Nalofan est un excellent milieu de stockage respiratoire en raison de son inertie et de sa capacité à assurer la stabilité du composé jusqu'à 12 heures38.En restant dans cette position pendant au moins 10 minutes, l'examinateur expire dans le sac d'échantillon pendant une respiration calme et normale.Après remplissage au volume maximum, la poche est fermée à l'aide d'un piston de seringue.Comme pour l'échantillonnage de l'air intérieur, utilisez la pompe d'échantillonnage d'air SKC Ltd. pendant 10 minutes pour aspirer l'air du sac à travers le tube TD : connectez une aiguille de grand diamètre sans filtre à la pompe à air à l'autre extrémité du tube TD à travers le plastique. tubes et SKC.Acupuncturez le sac et inhalez des respirations à un débit de 250 ml/min à travers chaque tube TD pendant 2 min, en chargeant un total de 500 ml de respirations dans chaque tube TD.Les échantillons ont de nouveau été collectés en double afin de minimiser la variabilité de l'échantillonnage.Les respirations ne sont collectées que le matin.
Les tubes TD ont été nettoyés à l'aide d'un conditionneur de tubes TC-20 TD (Markes International Ltd, Llantrisant, Royaume-Uni) pendant 40 minutes à 330°C avec un débit d'azote de 50 ml/min.Tous les échantillons ont été analysés dans les 48 heures suivant le prélèvement par GC-TOF-MS.Un GC Agilent Technologies 7890A a été associé à une configuration de désorption thermique TD100-xr et à un BenchTOF Select MS (Markes International Ltd, Llantrisan, Royaume-Uni).Le tube TD a été initialement rincé pendant 1 minute à un débit de 50 ml/min.La désorption initiale a été réalisée à 250°C pendant 5 minutes avec un débit d'hélium de 50 ml/min pour désorber les COV sur un piège froid (Material Emissions, Markes International, Llantrisant, UK) en mode divisé (1:10) à 25 °C.La désorption par piège froid (secondaire) a été réalisée à 250 °C (avec chauffage balistique de 60 °C/s) pendant 3 min à un débit d'He de 5,7 ml/min, et la température du trajet d'écoulement vers le GC a été chauffée en continu.jusqu'à 200 °С.La colonne était une colonne Mega WAX-HT (20 m × 0,18 mm × 0,18 µm, Chromalytic, Hampshire, USA).Le débit de la colonne a été réglé à 0,7 ml/min.La température du four a d'abord été réglée à 35°C pendant 1,9 minutes, puis augmentée à 240°C (20°C/min, maintien 2 minutes).La ligne de transmission MS a été maintenue à 260 °C et la source d'ions (impact électronique de 70 eV) a été maintenue à 260 °C.L'analyseur MS a été réglé pour enregistrer de 30 à 597 m/s.La désorption dans un piège froid (pas de tube TD) et la désorption dans un tube TD propre et conditionné ont été effectuées au début et à la fin de chaque analyse pour garantir qu'il n'y avait pas d'effets de transfert.La même analyse à blanc a été effectuée immédiatement avant et immédiatement après la désorption des échantillons d'haleine pour garantir que les échantillons pouvaient être analysés en continu sans ajuster le TD.
Après inspection visuelle des chromatogrammes, les fichiers de données brutes ont été analysés à l'aide de Chromspace® (Sepsolve Analytical Ltd.).Les composés d’intérêt ont été identifiés à partir d’échantillons représentatifs d’haleine et d’air ambiant.Annotation basée sur le spectre de masse des COV et l'indice de rétention à l'aide de la bibliothèque de spectre de masse NIST 2017. Les indices de rétention ont été calculés en analysant un mélange d'alcanes (nC8-nC40, 500 μg/mL dans du dichlorométhane, Merck, USA) 1 μL ajouté sur trois tubes TD conditionnés via un appareil de chargement de solution d'étalonnage et analysé dans les mêmes conditions TD-GC-MS. et à partir de la liste des composés bruts, seuls ceux présentant un facteur de correspondance inverse > 800 ont été conservés pour analyse. Les indices de rétention ont été calculés en analysant un mélange d'alcanes (nC8-nC40, 500 μg/mL dans du dichlorométhane, Merck, USA) 1 μL ajouté sur trois tubes TD conditionnés via un appareil de chargement de solution d'étalonnage et analysé dans les mêmes conditions TD-GC-MS. et à partir de la liste des composés bruts, seuls ceux présentant un facteur de correspondance inverse > 800 ont été conservés pour analyse.Les indices de rétention ont été calculés en analysant 1 µl d'un mélange d'alcanes (nC8-nC40, 500 µg/ml dans du dichlorométhane, Merck, USA) dans trois tubes TD conditionnés à l'aide d'une unité de chargement de solution d'étalonnage et analysés sous le même TD-GC-MS. conditions.et il y a une société d'assurance pour l'analyse des coûts jusqu'à 800. et de la liste originale des composés, seuls les composés présentant un coefficient de correspondance inverse > 800 ont été conservés pour analyse.Produit pharmaceutique nC8-nC40, 500 μg/mL pour Merck, USA. 1 μL de TD 管上，并在相同TD-GC-MS 条件下进行分析并且从原始化合物列表中,仅保留反向匹配因子> 800 的化合物进行分析。通过 分析 烷烃 （（nc8-nc40，500 μg/ml 在 中 ， ， merck ， USA） 保留 指数 ， 通过 校准 加载 装置 将 1 μl 到三 调节 过 的 的 管 ， 并 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在在 在 在 在 800 的化合物进行分析。Les indices de rétention ont été calculés en analysant un mélange d'alcanes (nC8-nC40, 500 µg/ml dans du dichlorométhane, Merck, USA), 1 µl a été ajouté à trois tubes TD conditionnés en calibrant le chargeur de solution et y a été ajouté.Nous sommes spécialisés dans les technologies TD-GC-MS et dans notre entreprise de marketing, pour l'analyse des coûts liés à la coopération avec l'entreprise. ного соответствия > 800. effectués dans les mêmes conditions TD-GC-MS et à partir de la liste de composés d'origine, seuls les composés avec un facteur d'ajustement inverse > 800 ont été retenus pour l'analyse.L'oxygène, l'argon, le dioxyde de carbone et les siloxanes sont également éliminés. Enfin, tous les composés présentant un rapport signal sur bruit <3 ont également été exclus. Enfin, tous les composés présentant un rapport signal sur bruit <3 ont également été exclus. Bien sûr, vous devez vous connecter avec un signal/un écran différent <3 fois par semaine. Enfin, tous les composés présentant un rapport signal sur bruit <3 ont également été exclus.最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物。最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物。 Bien sûr, vous devez vous connecter avec un signal/un écran différent <3 fois par semaine. Enfin, tous les composés présentant un rapport signal sur bruit <3 ont également été exclus.L'abondance relative de chaque composé a ensuite été extraite de tous les fichiers de données à l'aide de la liste de composés résultante.Par rapport au NIST 2017, 117 composés ont été identifiés dans des échantillons d’haleine.La sélection a été réalisée à l'aide du logiciel MATLAB R2018b (version 9.5) et Gavin Beta 3.0.Après un examen plus approfondi des données, 4 autres composés ont été exclus par inspection visuelle des chromatogrammes, laissant 113 composés à inclure dans l'analyse ultérieure.Une abondance de ces composés a été récupérée dans les 294 échantillons traités avec succès.Six échantillons ont été retirés en raison de la mauvaise qualité des données (tubes TD qui fuient).Dans les ensembles de données restants, les corrélations unilatérales de Pearson ont été calculées parmi 113 COV dans des échantillons de mesures répétées afin d'évaluer la reproductibilité.Le coefficient de corrélation était de 0,990 ± 0,016 et la valeur p de 2,00 × 10–46 ± 2,41 × 10–45 (moyenne arithmétique ± écart type).
Toutes les analyses statistiques ont été effectuées sur R version 4.0.2 (R Foundation for Statistical Computing, Vienne, Autriche).Les données et le code utilisés pour analyser et générer les données sont accessibles au public sur GitHub (https://github.com/simonezuffa/Manuscript_Breath).Les pics intégrés ont d'abord été transformés en log, puis normalisés en utilisant la normalisation de la surface totale.Les échantillons avec des mesures répétées ont été ramenés à la valeur moyenne.Les packages « ropls » et « mixOmics » sont utilisés pour créer des modèles PCA non supervisés et des modèles PLS-DA supervisés.PCA vous permet d’identifier 9 exemples de valeurs aberrantes.L'échantillon d'haleine primaire a été regroupé avec l'échantillon d'air ambiant et a donc été considéré comme un tube vide en raison d'une erreur d'échantillonnage.Les 8 échantillons restants sont des échantillons d’air ambiant contenant du 1,1′-biphényle, 3-méthyle.Des tests plus approfondis ont montré que les 8 échantillons présentaient une production de COV significativement inférieure à celle des autres échantillons, ce qui suggère que ces émissions étaient causées par une erreur humaine lors du chargement des tubes.La séparation des emplacements a été testée en PCA en utilisant PERMANOVA à partir d'un emballage végétalien.PERMANOVA vous permet d'identifier la division des groupes en fonction des centroïdes.Cette méthode a déjà été utilisée dans des études métabolomiques similaires39,40,41.Le package ropls est utilisé pour évaluer la signification des modèles PLS-DA en utilisant une validation croisée aléatoire sept fois et 999 permutations. Les composés avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1 ont été considérés comme pertinents pour la classification et retenus comme significatifs. Les composés avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1 ont été considérés comme pertinents pour la classification et retenus comme significatifs. La participation aux projets de vacances VIP (VIP) > 1 place pour les classes et les classes. Les composés avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1 ont été considérés comme éligibles à la classification et ont été retenus comme significatifs.具有可变重要性投影(VIP) 分数> 1 的化合物被认为与分类相关并保留为显着。具有可变重要性投影(VIP) nombre> 1 La réservation d'hôtels de luxe (VIP) > 1 place pour les classes et l'hébergement. Les composés ayant un score d'importance variable (VIP) > 1 ont été considérés comme éligibles à la classification et sont restés significatifs.Les charges du modèle PLS-DA ont également été extraites pour déterminer les contributions du groupe.Les COV pour un emplacement particulier sont déterminés sur la base du consensus de modèles PLS-DA appariés. Pour ce faire, les profils de COV de tous les emplacements ont été testés les uns par rapport aux autres et si un COV avec VIP > 1 était constamment significatif dans les modèles et attribué au même emplacement, il était alors considéré comme spécifique à l'emplacement. Pour ce faire, les profils de COV de tous les emplacements ont été testés les uns par rapport aux autres et si un COV avec VIP > 1 était constamment significatif dans les modèles et attribué au même emplacement, il était alors considéré comme spécifique à l'emplacement. Pour ce profil, tous les membres de la LOSC ont été prouvés par un réseau de produits et si la LOSC est VIP> 1 mois seulement pour les modèles et les modèles. Il s'agit d'un problème particulier et, à ce moment-là, de la réglementation spécifique à la mesure. Pour ce faire, les profils COV de tous les emplacements ont été testés les uns par rapport aux autres, et si un COV avec VIP > 1 était systématiquement significatif dans les modèles et faisait référence au même emplacement, alors il était considéré comme spécifique à l'emplacement.为此，对所有位置的VOC 配置文件进行了相互测试，如果VIP > 1 的VOC 在模型中始终显着并归因于同一位置，则将其视为特定位置。为 此 ， 对 所有 的 的 voc 在 中 始终 显着 并 归因 于一 位置 ， 将 其 视为 特定。。。 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置位置 位置Ce profil est celui de tous les membres de la LOS qui sont soutenus par leur médicament et par la VIP> 1 liste des membres de leur groupe Bien sûr, si vous êtes déjà en contact avec des modèles et des personnes extérieures à votre habitation et à ce que vous faites. À cette fin, les profils de COV de tous les emplacements ont été comparés les uns aux autres, et un COV avec VIP > 1 était considéré comme dépendant de l'emplacement s'il était systématiquement significatif dans le modèle et faisait référence au même emplacement.La comparaison des échantillons d’haleine et d’air intérieur a été effectuée uniquement pour les échantillons prélevés le matin, aucun échantillon d’haleine n’ayant été prélevé l’après-midi.Le test de Wilcoxon a été utilisé pour une analyse univariée et le taux de fausses découvertes a été calculé à l'aide de la correction de Benjamini-Hochberg.
Les ensembles de données générés et analysés au cours de la présente étude sont disponibles auprès des auteurs respectifs sur demande raisonnable.
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Heure de publication : 28 septembre 2022