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L'intérêt pour l'analyse des composés organiques volatils (COV) dans l'air expiré a augmenté au cours des deux dernières décennies. Des incertitudes subsistent quant à la normalisation des échantillonnages et à l'influence des COV sur la courbe des COV de l'air expiré. Évaluer les COV de l'air intérieur sur des sites de prélèvement d'air expiré de routine en milieu hospitalier et déterminer si cela affecte la composition de l'air expiré. Le deuxième objectif était d'étudier les fluctuations quotidiennes de la teneur en COV de l'air intérieur. L'air intérieur a été prélevé 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). Les échantillons d'air expiré ont été prélevés uniquement le matin. Les tubes de 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 prélevés. L'analyse multivariée a montré une nette distinction entre l'air respiratoire et l'air ambiant. La composition de l'air intérieur évolue tout au long de la journée, et différents endroits présentent 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 carbonés gazeux à température ambiante, produits finaux de nombreux processus endogènes et exogènes1. Depuis des décennies, les chercheurs s'intéressent aux COV en raison de leur potentiel rôle de biomarqueurs non invasifs de maladies humaines. Cependant, des incertitudes subsistent quant à la normalisation du prélèvement et de l'analyse des échantillons d'haleine.
Un domaine clé de la normalisation de l'analyse respiratoire est l'impact potentiel des COV de fond dans l'air ambiant intérieur. Des études antérieures ont montré que les niveaux de COV de fond dans l'air ambiant intérieur affectent les niveaux de COV trouvés dans l'air expiré. En 2010, la spectrométrie de masse à flux ionique sélectionné (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 ensuite 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. ont également surveillé l'air ambiant du bloc opératoire et les schémas respiratoires du personnel hospitalier pendant la journée de travail. Ils ont constaté que les niveaux de composés exogènes tels que le sévoflurane, tant dans l'air ambiant que dans l'air expiré, augmentaient de 5 à la fin de la journée de travail, soulevant des questions sur le moment et le lieu où les patients devraient être échantillonnés pour l'analyse respiratoire afin de minimiser le problème de ces facteurs de confusion. Français Cela 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 al. ont cherché à démontrer l'effet des changements dans la composition de l'air intérieur sur l'analyse de l'haleine dans le cadre de leur étude visant à évaluer la capacité diagnostique de l'air expiré dans le cancer de l'œsophage7. En utilisant un faux poumon en acier et la spectrométrie de masse SIFT-MS pendant l'échantillonnage, ils ont identifié huit composés organiques volatils dans l'air intérieur qui variaient significativement selon le lieu d'échantillonnage. Cependant, ces COV n'étaient pas inclus dans leur modèle de diagnostic des COV du dernier souffle, de sorte que leur impact a 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 expirés supérieures au niveau critique de 3 µg/m3 sont considérées comme peu probables secondaires à la pollution de fond par les COV8.
Outre la définition de seuils ou l'exclusion pure et simple des composés exogènes, des alternatives pour éliminer cette variation de fond incluent le prélèvement d'échantillons appariés d'air ambiant simultanément à l'échantillonnage d'air expiré afin de déterminer toute concentration élevée de COV dans la pièce respirable. extrait de l'air expiré. L'air 9 est soustrait du niveau pour obtenir un « gradient alvéolaire ». Par conséquent, un gradient positif indique la présence du composé endogène 10. Une autre méthode consiste à faire inhaler aux participants de l'air « purifié » théoriquement exempt de polluants COV11. Cependant, cette méthode est fastidieuse et chronophage, 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 leurs concentrations de COV de 39, mais en ont augmenté de 29, par rapport à l'air ambiant intérieur12. L'utilisation d'air synthétique/purifié limite également considérablement la portabilité de l'équipement d'échantillonnage respiratoire.
Les niveaux de COV ambiants devraient également varier tout au long de la journée, ce qui peut affecter davantage la normalisation 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 fiable d'analyse des COV, capable de détecter simultanément des centaines de COV, permettant ainsi une analyse plus approfondie. Cela permet de caractériser plus précisément la composition de l'air ambiant et l'évolution de grands échantillons en fonction du lieu et du temps.
L'objectif principal de cette étude était de déterminer les variations des concentrations de composés organiques volatils dans l'air ambiant intérieur aux points d'échantillonnage courants en milieu hospitalier et leur impact sur l'échantillonnage de l'air expiré. Un objectif secondaire était de déterminer s'il existait des variations diurnes ou géographiques significatives dans la distribution des COV dans l'air ambiant intérieur.
Des échantillons d'haleine, ainsi que des échantillons d'air intérieur correspondants, ont été prélevés le matin à cinq endroits différents et analysés par 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 aires de pics extraites et normalisées ne soit réalisée afin d'identifier et de supprimer les valeurs aberrantes. L'analyse supervisée par la méthode des moindres carrés partiels-analyse discriminante (PLS-DA) a ensuite pu montrer une séparation claire entre les échantillons d'air respiratoire et d'air ambiant (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Fig. 1). L'analyse supervisée par la méthode des moindres carrés partiels-analyse discriminante (PLS-DA) a ensuite pu montrer une séparation claire entre les échantillons d'air respiratoire 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. разделение между образцами дыхания и комнатного воздуха (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (rés. 1). Ensuite, une analyse contrôlée avec une analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) a pu montrer une séparation claire entre les échantillons d'air respiratoire 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) R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001（图1）.PLS-DA (PLS-DA) PLS-DA呼吸 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 des étudiants (PLS-DA) permet de déterminer ce qu'il faut faire. разделение между образцами дыхания и воздуха в помещении (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (rés. 1). L'analyse contrôlée avec analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) a ensuite pu montrer une séparation claire entre les échantillons d'air respiratoire et d'air intérieur (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Figure 1). La séparation des groupes a été déterminée par 62 VOC différents, avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1. Une liste complète des VOC caractérisant chaque type d'échantillon et leurs scores VIP respectifs peut être trouvée dans le tableau supplémentaire 1. La séparation des groupes a été déterminée par 62 VOC différents, avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1. Une liste complète des VOC caractérisant chaque type d'échantillon et leurs scores VIP respectifs peut être trouvée dans le tableau supplémentaire 1. La sélection des groupes concerne 62 tranches de VOC avec les projets d'entreprise (VIP) > 1. L'analyse générale de VOC, характеризующих Le type d'utilisation et les offres VIP peuvent être trouvés dans le tableau suivant 1. Le regroupement a été déterminé par 62 VOC différents avec un score de projection d'importance variable (VIP) > 1. Une liste complète des VOC caractérisant chaque type d'échantillon et leurs scores VIP respectifs peut être trouvée 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 a été déterminée par 62 VOC 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 peut être trouvée dans le tableau supplémentaire 1.
La respiration et l’air intérieur présentent des distributions différentes de composés organiques volatils. L'analyse supervisée avec PLS-DA a montré une séparation claire entre les profils de COV de l'air respiratoire et 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 claire entre les profils de COV de l'air respiratoire et 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 entreprise воздухе et воздухе в помещении, собранными утром (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). L'analyse contrôlée PLS-DA a montré une séparation claire entre les profils de composés organiques volatils de l'air expiré et de l'air 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 permet de définir le profil de la Loi sur les services et l'eau dans les locaux de l'entreprise. (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). L'analyse contrôlée utilisant PLS-DA a montré une séparation claire des profils de COV de l'air respiratoire 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 indiquent les intervalles de confiance à 95 % et les centroïdes du groupe d'astérisques.
Les différences dans la distribution des composés organiques volatils dans l'air intérieur le matin et l'après-midi ont été étudiées à l'aide de 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). Ceci a été provoqué par 47 COV avec un score VIP > 1. Les COV avec le score VIP le plus élevé caractérisant les échantillons du matin comprenaient plusieurs alcanes ramifiés, l'acide oxalique et l'hexacosane, tandis que les échantillons de l'après-midi présentaient davantage de 1-propanol, de phénol, d'acide propanoïque, de 2-méthyl-, 2-éthyl-3-hydroxyhexyl ester, d'isoprène et de nonanal. Ceci a été provoqué par 47 COV avec un score VIP > 1. Les COV avec le score VIP le plus élevé caractérisant les échantillons du matin comprenaient plusieurs alcanes ramifiés, l'acide oxalique et l'hexacosane, tandis que les échantillons de l'après-midi présentaient davantage de 1-propanol, de phénol, d'acide propanoïque, de 2-méthyl-, de 2-éthyl-3-hydroxyhexyl ester, d'isoprène et de nonanal. Il s'agit de 47 membres de l'organisation qui se réunissent avec l'hôtel VIP > 1. L'OS avec votre propre hôtel VIP, caractéristique Les tâches ménagères, y compris les alcooliques les plus proches, sont accompagnées de cigarettes et de gants, à chaque fois que les journées sont occupées содержали plus 1-propanola, fenola, propanovoj 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, de l'acide oxalique et de l'hexacosane, tandis que les échantillons de jour contenaient davantage de 1-propanol, de phénol, d'acides propanoïques, de 2-méthyl-, 2-éthyl-3-hydroxyhexyl éther, d'isoprène et de nonanal.这是由47 种VIP 评分> 1 的VOC 驱动的。这是由47 种VIP 评分> 1 的VOC 驱动的。 Cela représente 47 VOC pour l'hôtel VIP > 1. Ceci est facilité par 47 VOC avec un score VIP > 1.Les COV les mieux classés VIP dans l'échantillon du matin comprenaient divers alcanes ramifiés, de l'acide oxalique et de 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-hydroxyhexyl. 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 tout au long 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 à l'extérieur (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). L'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, à l'extérieur ou à l'extérieur (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 prélevés à cinq endroits différents de l'hôpital St Mary's de Londres : une salle d'endoscopie, une salle de recherche clinique, un bloc opératoire, une consultation externe et un laboratoire de spectrométrie de masse. Notre équipe de recherche utilise régulièrement ces lieux pour le recrutement des patients et le recueil des échantillons d'air expiré. Comme précédemment, l'air intérieur a été prélevé le matin et l'après-midi, et l'air expiré uniquement 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 résoudre le problème de l'eau commune en fonction de l'analyse de la dispersion globale (PERMANOVA, R2 = 0,16, p <0,001) (рис. 3а). L'ACP a révélé une 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). PCA 通过置换多变量方差分析（PERMANOVA，R2 = 0,16，p < 0,001）强调了房间空气样本的位置分离（图3a）。PCA PCA s'occupe de la séparation locale du problème de distribution commune avec l'analyse de la répartition la plus importante (PERMANOVA, R2 = 0,16,p <0,001) (рис. 3а). L'ACP a mis en évidence la ségrégation locale des échantillons d'air ambiant à l'aide d'une analyse de variance multivariée permutationnelle (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 VOC avec un score VIP > 1 ont été extraits avec une charge respective pour identifier la contribution du groupe. Tous les modèles étaient significatifs et les VOC avec un score VIP > 1 ont été extraits avec une charge respective pour identifier la contribution du groupe. Tous les modèles ont utilisé des récompenses et LOS avec son statut VIP > 1 compte 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 VOC 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 chaque emplacement grâce à un consensus de modèle. L'unité d'endoscopie est caractérisée par des concentrations élevées d'undécane, de dodécane, de benzonitrile et de benzaldéhyde. Les échantillons du service de recherche clinique (également appelé service de recherche hépatique) ont montré une concentration plus élevée d'alpha-pinène, de phtalate de diisopropyle et de 3-carène. L'air mixte du bloc opératoire est caractérisé par une teneur plus élevée en décane ramifié, dodécane ramifié, tridécane ramifié, acide propionique, éther de 2-méthyl-, 2-éthyl-3-hydroxyhexyle, toluène et 2-, la présence de crotonaldéhyde. La consultation externe (Paterson Building) présente une teneur plus élevée en 1-nonanol, éther laurylique de vinyle, alcool benzylique, éthanol, 2-phénoxy, naphtalène, 2-méthoxy, salicylate d'isobutyle, tridécane et tridécane ramifié. Français Enfin, l'air intérieur collecté dans le laboratoire de spectrométrie de masse a montré plus d'acétamide, de 2'2'2-trifluoro-N-méthyl-, de pyridine, de furane, de 2-pentyl-, d'undécane ramifié, d'éthylbenzène, de m-xylène, d'o-xylène, de furfural et d'éthylanisate. Divers niveaux de 3-carène étaient présents dans les cinq sites, suggérant 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 est disponible dans le Tableau supplémentaire 3. De plus, une analyse univariée a été réalisée 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 graphiques en blocs pour chaque COV sont présentés dans la Figure supplémentaire 1. Les courbes des composés organiques volatils respiratoires semblaient indépendantes de la localisation, comme observé dans l'ACP suivie 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 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). Par ailleurs, certains modèles PLS-DA vous permettent d'accéder à toutes les zones de travail les plus pertinentes, mais pas uniquement. различий выявлено 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 pertinentes. различий 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. L'analyse non supervisée par ACP montre une séparation entre les échantillons d'air intérieur prélevés à différents endroits, mais pas les échantillons d'air expiré correspondants. Les astérisques indiquent les centroïdes du groupe.
Dans cette étude, nous avons analysé la distribution des COV dans l’air intérieur sur cinq sites courants d’échantillonnage de l’haleine afin de mieux comprendre l’effet des niveaux de COV de fond sur l’analyse de l’haleine.
Une séparation des échantillons d'air intérieur a été observée aux cinq emplacements. À l'exception du 3-carène, présent dans toutes les zones étudiées, la séparation était due à différents COV, conférant à chaque emplacement 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 trouve couramment dans les huiles essentielles couramment utilisées dans les produits de nettoyage 13. Compte tenu de la fréquence de nettoyage des dispositifs endoscopiques, ces COV résultent probablement de fréquents nettoyages intérieurs. Dans les laboratoires de recherche clinique, comme en endoscopie, la séparation est principalement due à des monoterpènes tels que l'alpha-pinène, mais aussi probablement à des agents de nettoyage. Dans le bloc opératoire complexe, la signature des COV est principalement constituée d'alcanes ramifiés. Ces composés peuvent être obtenus à partir d'instruments chirurgicaux car ils sont riches en huiles et lubrifiants 14. Français 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 dans un laboratoire de spectrométrie de masse sont très différents de ce qu'on attend 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, méta-xylène, 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 liquide.
Français Avec le 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 peut être trouvé dans les produits de nettoyage16. Les produits chimiques trouvés 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, que l'on peut retracer jusqu'aux huiles essentielles d'agrumes (également largement utilisées dans les produits de nettoyage) et aux conservateurs alimentaires13,25. Le 1-propanol peut être endogène, résultant de la dégradation des acides aminés, ou exogène, présent dans les désinfectants26. Comparativement à l'air intérieur respiré, on y trouve des concentrations plus élevées de composés organiques volatils, dont certains ont été identifiés comme de possibles biomarqueurs de maladies. L'éthylbenzène s'est avéré être un biomarqueur potentiel de plusieurs maladies respiratoires, notamment le cancer du poumon, la BPCO27 et la fibrose pulmonaire28. Comparativement aux patients sans cancer du poumon, des concentrations plus élevées de N-dodécane et de xylène ont également été observées chez les patients atteints de cancer du poumon29 et de métacymol chez les patients atteints de rectocolite hémorragique active30. Ainsi, même si les différences dans l'air intérieur n'affectent pas le profil respiratoire global, elles peuvent affecter des concentrations spécifiques de COV ; la surveillance de l'air ambiant intérieur peut donc rester importante.
Une distinction a également été observée entre les échantillons d'air intérieur prélevés le matin et ceux de l'après-midi. Les échantillons du matin contiennent principalement des alcanes ramifiés, souvent présents de manière exogène dans les produits de nettoyage et les cires31. Cela s'explique par le fait que les quatre salles cliniques incluses dans cette étude ont été nettoyées avant le prélèvement d'air ambiant. Toutes les zones cliniques sont séparées par des COV différents ; cette distinction ne peut donc pas être attribuée au nettoyage. Comparés aux échantillons du matin, les échantillons de l'après-midi présentaient généralement des concentrations plus élevées d'un mélange d'alcools, d'hydrocarbures, d'esters, de cétones et d'aldéhydes. Le 1-propanol et le phénol sont présents dans les désinfectants26,32, ce qui est prévisible compte tenu du nettoyage régulier de l'ensemble de la zone clinique tout au long de la journée. L'haleine n'est recueillie que le matin. Cela est dû à de nombreux autres facteurs pouvant influencer le niveau de composés organiques volatils dans l'air expiré pendant la journée, facteurs qui ne peuvent être contrôlés. Cela comprend la consommation de boissons et d'aliments33,34 et divers degrés d'exercice35,36 avant le prélèvement d'air respiratoire.
L'analyse des COV reste à la pointe du développement diagnostique non invasif. La standardisation des échantillonnages reste un défi, mais notre analyse a démontré de manière concluante l'absence de différences significatives entre les échantillons d'haleine prélevés à différents endroits. Dans cette étude, nous avons démontré que la teneur en composés organiques volatils (COV) de l'air ambiant intérieur dépend du lieu et de l'heure de la journée. Cependant, nos résultats montrent également que cela n'a pas d'impact significatif sur la distribution des COV dans l'air expiré, ce qui suggère que l'échantillonnage d'haleine peut être réalisé à différents endroits sans impact significatif sur les résultats. Il est préférable d'inclure plusieurs sites et de dupliquer les prélèvements d'échantillons sur des périodes plus longues. Enfin, la séparation de l'air intérieur provenant de différents lieux et l'absence de séparation dans l'air expiré montrent clairement que le site d'échantillonnage n'a pas d'impact significatif sur la composition de l'haleine humaine. Ceci est encourageant pour la recherche en analyse d'haleine, car cela élimine un facteur de confusion potentiel dans la standardisation du recueil des données respiratoires. Bien que l'ensemble des profils respiratoires d'un même sujet ait constitué une limite de notre étude, cela pourrait réduire les différences liées à d'autres facteurs de confusion influencés par le comportement humain. Des projets de recherche monodisciplinaires ont déjà été utilisés avec succès dans de nombreuses études37. Cependant, des analyses plus approfondies sont nécessaires pour tirer des conclusions définitives. L'échantillonnage systématique de l'air intérieur est toujours recommandé, ainsi que l'échantillonnage de l'haleine afin d'exclure les composés exogènes et d'identifier des polluants spécifiques. Nous recommandons d'éliminer l'alcool isopropylique en raison de sa prévalence dans les produits d'entretien, en particulier dans les établissements de santé. Cette étude a été 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'a pas d'impact significatif sur le contexte dans lequel les échantillons sont prélevés. De plus, les données d'humidité relative (HR) n'ont pas été collectées, et bien que nous reconnaissions que les différences d'HR peuvent affecter la distribution des COV, les défis logistiques liés au contrôle de l'HR et à la collecte des données d'HR sont importants dans les études à grande échelle.
En conclusion, notre étude montre que les concentrations de COV dans l'air ambiant intérieur varient selon le lieu et le moment, mais cela ne semble pas être le cas pour les échantillons d'haleine. En raison de la petite taille de l'échantillon, il est impossible de tirer des conclusions définitives quant à l'effet de l'air ambiant intérieur sur l'échantillonnage de l'haleine et des analyses complémentaires sont nécessaires. Il est donc recommandé de prélever des échantillons d'air intérieur pendant la respiration afin de détecter d'éventuels contaminants, notamment les COV.
L'expérience s'est déroulée pendant dix jours ouvrables consécutifs à l'hôpital St Mary's 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, soit 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 était maintenue à 25 °C.
Cinq sites ont été sélectionnés pour l'échantillonnage de l'air intérieur : le laboratoire d'instrumentation de spectrométrie de masse, le service ambulatoire de chirurgie, le bloc opératoire, la zone d'évaluation, la zone d'évaluation endoscopique et la salle d'étude clinique. Chaque région a été choisie car notre équipe de recherche y recrute fréquemment des participants pour des analyses d'haleine.
Français 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 d'air ambiant dans chaque tube TD. Les tubes ont ensuite été scellés avec des bouchons en laiton pour être transportés au laboratoire de spectrométrie de masse. Des échantillons d'air intérieur ont été prélevés à tour de rôle à chaque endroit chaque jour de 9h00 à 11h00 et de nouveau de 15h00 à 17h00. Les échantillons ont été prélevés en double.
Des échantillons d’haleine ont été prélevés sur des sujets individuels soumis à un échantillonnage de l’air intérieur. Le processus d’échantillonnage de l’haleine a été réalisé conformément au protocole approuvé par le Comité d’éthique de la recherche de la NHS Health Research Authority—Londres—Camden & Kings Cross (référence 14/LO/1136). Le processus d’échantillonnage de l’haleine a été réalisé conformément au protocole approuvé par le Comité d’éthique de la recherche de la NHS Health Research Authority—Londres—Camden & Kings Cross (référence 14/LO/1136). Le processus de vérification de la conformité avec le protocole de mise en œuvre du NHS — Londres — Comité sur l'étiquette Camden & Kings Cross (ссылка 14/LO/1136). Le processus d’échantillonnage de l’haleine a été réalisé 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 d'échantillonnage de l'air expiré a été réalisée conformément aux protocoles approuvés par l'Agence de recherche médicale du NHS-London-Camden et le Comité d'éthique de la recherche de King's Cross (réf. 14/LO/1136). Le chercheur a donné son consentement écrit éclairé. À des fins de normalisation, les chercheurs n'avaient ni mangé ni bu depuis minuit la nuit précédente. L'air expiré a été recueilli à l'aide d'un sac jetable sur mesure en Nalophan™ (polyéthylène téréphtalate PET) de 1 000 ml et d'une seringue en polypropylène utilisée comme embout buccal scellé, comme décrit précédemment par Belluomo et al. Le Nalofan s'est avéré être 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. Restant dans cette position pendant au moins 10 minutes, l'examinateur expire dans le sac d'échantillonnage en respirant normalement et calmement. Une fois rempli au maximum, le sac est fermé à l'aide du piston d'une 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 gros diamètre sans filtre à la pompe à air située à l'autre extrémité du tube TD, via les tubes en plastique et SKC. Appliquez une acupuncture sur le sac et inhalez à un débit de 250 ml/min dans chaque tube TD pendant 2 minutes, en chargeant un total de 500 ml dans chaque tube TD. Les échantillons ont été prélevés en double afin de minimiser la variabilité d'échantillonnage. Les respirations sont recueillies uniquement le matin.
Les tubes TD ont été nettoyés à l'aide d'un conditionneur de tubes TD TC-20 (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 leur 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 prérincé 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 afin de désorber les COV sur un piège à froid (Material Emissions, Markes International, Llantrisant, Royaume-Uni) en mode split (1:10) à 25 °C. La désorption par piège froid (secondaire) a été réalisée à 250 °C (avec chauffage balistique à 60 °C/s) pendant 3 min à un débit d'hélium de 5,7 ml/min, et la température du trajet d'écoulement vers le GC a été chauffée en continu jusqu'à 200 °C. La colonne était une colonne Mega WAX-HT (20 m × 0,18 mm × 0,18 μm, Chromalytic, Hampshire, États-Unis). Le débit de la colonne était réglé à 0,7 ml/min. La température du four a d'abord été fixée à 35 °C pendant 1,9 minute, 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 70 eV) a été maintenue à 260 °C. L'analyseur MS a été réglé pour enregistrer de 30 à 597 m/s. Une désorption dans un piège à froid (sans tube TD) et une désorption dans un tube TD propre et conditionné ont été réalisées au début et à la fin de chaque essai afin de garantir l'absence d'effets résiduels. La même analyse à blanc a été réalisée immédiatement avant et après la désorption des échantillons d'haleine afin de garantir une analyse continue sans ajustement du TD.
Après inspection visuelle des chromatogrammes, les fichiers de données brutes ont été analysés avec Chromspace® (Sepsolve Analytical Ltd.). Les composés d'intérêt ont été identifiés à partir d'échantillons représentatifs d'air respiratoire et d'air ambiant. Annotation basée sur le spectre de masse des COV et l'indice de rétention, utilisant la bibliothèque de spectres 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, États-Unis) 1 μL ajouté à trois tubes TD conditionnés via un dispositif 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 avec un facteur de correspondance inverse > 800 ont été conservés pour l'analyse. Les indices de rétention ont été calculés en analysant un mélange d'alcanes (nC8-nC40, 500 μg/mL dans du dichlorométhane, Merck, États-Unis) 1 μL ajouté à trois tubes TD conditionnés via un dispositif 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 avec un facteur de correspondance inverse > 800 ont été conservés pour l'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 dans les mêmes conditions TD-GC-MS.et il y a une société d'assurance pour l'analyse des coûts jusqu'à 800. et à partir de la liste originale de composés, seuls les composés avec un coefficient de correspondance inverse > 800 ont été conservés pour l'analyse.nC8-nC40, 500 μg/mL Merck, USA) 1 μL de TD Il s'agit d'un TD-GC-MS 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 ajouté là.Nous sommes spécialisés dans les technologies que nous utilisons TD-GC-MS et dans notre entreprise de marketing, pour l'analyse des coûts liés à la coopération avec le spécialiste. обратного соответствия > 800. réalisées dans les mêmes conditions TD-GC-MS et à partir de la liste des 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 avec un rapport signal sur bruit < 3 ont également été exclus. Enfin, tous les composés avec un rapport signal sur bruit < 3 ont également été exclus. Bien sûr, vous devez vous connecter avec un signal/un écran <3 fois connecté. Enfin, tous les composés avec un rapport signal/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 <3 fois connecté. Enfin, tous les composés avec un rapport signal/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 obtenue. Comparativement aux données du NIST 2017, 117 composés ont été identifiés dans les échantillons d'haleine. La sélection a été réalisée à l'aide du logiciel MATLAB R2018b (version 9.5) et de Gavin Beta 3.0. Après un examen plus approfondi des données, quatre composés supplémentaires ont été exclus par inspection visuelle des chromatogrammes, laissant 113 composés à inclure dans l'analyse ultérieure. Une abondance de ces composés a été retrouvée dans les 294 échantillons traités avec succès. Six échantillons ont été retirés en raison d'une mauvaise qualité des données (fuites dans les tubes TD). Dans les ensembles de données restants, les corrélations unilatérales de Pearson ont été calculées pour 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 était de 2,00 × 10–46 ± 2,41 × 10–45 (moyenne arithmétique ± écart type).
Toutes les analyses statistiques ont été réalisées avec 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 logarithmes, puis normalisés par la méthode de la surface totale. Les échantillons avec mesures répétées ont été ramenés à la valeur moyenne. Les packages « ropls » et « mixOmics » permettent de créer des modèles d'analyse en composantes principales (ACP) non supervisés et des modèles PLS-DA supervisés. L'ACP permet d'identifier 9 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 contiennent du 1,1′-biphényle, 3-méthyle. Des tests complémentaires ont montré que la production de COV était significativement plus faible pour les 8 échantillons que pour les autres, ce qui suggère que ces émissions étaient dues à une erreur humaine lors du chargement des tubes. La séparation des localisations a été testée en ACP à l'aide de PERMANOVA, un logiciel végétalien. PERMANOVA permet d'identifier la division des groupes en fonction des centroïdes. Cette méthode a déjà été utilisée dans des études métabolomiques similaires (39,40,41). Le logiciel ropls permet d'évaluer la significativité des modèles PLS-DA par validation croisée aléatoire à sept volets 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 avec 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 afin de déterminer les contributions des groupes. Les COV pour un emplacement particulier sont déterminés sur la base du consensus des modèles PLS-DA appariés. Pour ce faire, tous les profils VOC des emplacements ont été testés les uns par rapport aux autres et si un VOC 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, tous les profils VOC des emplacements ont été testés les uns par rapport aux autres et si un VOC 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 moyen de protection, et si la LOSC avec VIP> 1 billet posté dans modèles et Il s'agit d'un problème particulier et, à ce moment-là, de la réglementation spécifique à la mesure. Pour ce faire, les profils VOC de tous les emplacements ont été testés les uns par rapport aux autres, et si un VOC 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 配置 文件 了 相互 测试 ， 如果 VIP> 1 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 drogue et par la VIP> 1 liste de membres de la LOS местоположения, Si ce n'est pas le cas, vous devez vous renseigner sur les modèles et les associer à votre habitude et à ce que vous faites. À cette fin, les profils VOC de tous les emplacements ont été comparés les uns aux autres, et un VOC avec VIP > 1 a été considéré comme dépendant de l'emplacement s'il était systématiquement significatif dans le modèle et se référait au même emplacement.La comparaison des échantillons d'air respiratoire et d'air intérieur n'a été effectuée que pour les échantillons prélevés le matin, aucun échantillon d'air respiratoire n'ayant été prélevé l'après-midi. Le test de Wilcoxon a été utilisé pour l'analyse univariée, et le taux de fausses découvertes a été calculé avec la correction de Benjamini-Hochberg.
Les ensembles de données générés et analysés au cours de l’étude actuelle sont disponibles auprès des auteurs respectifs sur demande raisonnable.
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Les concentrations de gaz respiratoires reflètent l'exposition au sévoflurane et à l'alcool isopropylique dans les environnements hospitaliers dans des conditions non professionnelles. Les concentrations de gaz respiratoires reflètent l'exposition au sévoflurane et à l'alcool isopropylique dans les environnements hospitaliers dans des conditions non professionnelles.Castellanos, M., Xifra, G., Fernandez-Real, JM et Sanchez, JM Les concentrations de gaz expirés reflètent l'exposition au sévoflurane et à l'alcool isopropylique en milieu hospitalier dans un environnement non professionnel. Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM et Sánchez, JM呼吸气体浓度反映了在非职业条件下的医院环境中暴露于七氟醚和异丙醇。 Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM et Sánchez, JMLes concentrations de gaz dans les voies respiratoires reflètent l'exposition au sévoflurane et à l'isopropanol en milieu hospitalier dans un contexte non médical.J. Breath res. 10(1), 016001 (2016).
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Date de publication : 28 septembre 2022