Anhand der Untersuchung der physiologischen Parameter und der chemischen Substanzen in der Ausatemluft von zehn gesunden Probanden bei leichtem Radfahren in Abhängigkeit von methanolreicher Ernährung wurden verschiedene Analysegeräte getestet und auf ihre Eignung für die Atemgasanalyse hin bewertet. Die Probanden trainierten unter normalen Atembedingungen auf einem Fahrradergometer. Die Atemluft wurde in einen Glaszylinder ausgeatmet und unter stationären Bedingungen gesammelt. Nicht-invasiv gemessene Parameter waren Pulsfrequenz, Atemfrequenz, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, NO(x), flüchtige organische Gesamtverbindungen (TVOC(PAS)), Kohlendioxid (CO(2)), Formaldehyd, Methanol, Acetaldehyd, Aceton, Isopren und flüchtige organische Verbindungen (VOCs). Methanolhaltige Lebensmittel und Getränke haben einen starken Einfluss auf die Konzentration von Methanol und anderen organischen Stoffen in der menschlichen Atemluft. Dagegen hatten Ernährung und Rauchen keinen eindeutigen Einfluss auf die körperliche Verfassung der Probanden. Die Methode der Protonentransferreaktions-Massenspektrometrie (PTR-MS) erwies sich als sehr geeignet für die Analyse von Atemgas, aber die m/z 31 ist, wenn sie Formaldehyd zugeordnet wird, empfindlich gegenüber Interferenzen. Die Zeit-Konzentrations-Kurven von Stickstoffmonoxid zeigten bei den meisten Messungen plötzliche Spitzen bis zu 120ppb. In einem Fall wurde eine starke Interferenz des NO(x)-Signals beobachtet. Die zeitaufgelöste Analyse des ausgeatmeten Atemgases ist von großer Fähigkeit und Bedeutung für verschiedene Anwendungen, wenn zuverlässige Analysetechniken verwendet werden. Einige Verbindungen wie Stickstoffmonoxid (NO), Methanol, verschiedene VOC sowie Summenparameter wie TVOC(PAS) sind als Marker besonders geeignet. Formaldehyd, das im menschlichen Körper schnell verstoffwechselt wird, konnte als Spurenkomponente mit der Acetylaceton (acac)-Methode zuverlässig gemessen werden, nicht aber mit PTR-MS.
https://doi.org/10.1016/j.aca.2010.04.049
Riess U, Tegtbur U, Fauck C, Fuhrmann F, Markewitz D, Salthammer T. Experimental setup and analytical methods for the non-invasive determination of volatile organic compounds, formaldehyde and NOx in exhaled human breath. Anal Chim Acta. 2010;669(1-2):53-62. doi:10.1016/j.aca.2010.04.049
