FR2695208A1 - Analysing volatile prods. using adsorbent cartridge - esp. for determn. of alkane(s) formed in peroxidation of cell membrane unsatd. fatty acid(s) - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé de prélèvement et de concentration de
produits volatils issus de la peroxydation des
acides gras poly-insaturés ainsi que dispositifs
permettant la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention concerne un procédé de prélèvement et de concentration sur une cartouche adsorbante, de produits volatils, notamment d'alcanes, tels l'éthane et le pentane issus de la peroxydation des acides gras polyinsaturés, en particulier de la peroxydation des acides gras polyinsaturés des membranes cellulaires, notamment de l'acide linoléique et de l'acide linolénique en vue du dosage de ces produits volatils, notamment de ces alcanes après désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse.Method for sampling and concentrating
volatile products from peroxidation of
polyunsaturated fatty acids and devices
allowing the implementation of this process
The present invention relates to a process for sampling and concentrating on an adsorbent cartridge, volatile products, in particular alkanes, such as ethane and pentane resulting from the peroxidation of polyunsaturated fatty acids, in particular from the peroxidation of polyunsaturated fatty acids cell membranes, in particular linoleic acid and linolenic acid for the determination of these volatile products, in particular of these alkanes after thermal desorption and gas chromatography.
Il est depuis longtemps connu que les acides gras insaturés ont tendance à s'altérer dans le temps par suite de l'attaque de différents agents présents dans l'environnement parmi lesquels les radicaux libres, qui se sont avérés particulièrement virulents, ainsi que les minéraux, la lumière, la chaleur...Les cellules vivantes dont les membranes sont en grande partie constituées d'un double film de phospholipides, en particulier constitués de l'acide linoléique et de l'acide linolénique n'échappent pas à ce phénomène général ; celui-ci est induit par des agressions extérieures dont la conséquence est l'apparition, au sein même de l'organisme de radicaux libres (R.) qui vont attaquer les liaisons insaturées fragiles des lipides, entraînant l'apparition d'un acide gras radicalaire, qui par fixation d'oxygène donnera naissance à un lipoperoxyde qui se décomposera en alcanes type éthane et pentane : c'est la lipoperoxydation bien connue des spécialistes. Les radiaux libres, qui sont formés par les cellules immuno-compétentes sont en fait la première façon qui est offerte à l'organisme pour se défendre contre les agressions extérieures.Ces composés présentent toutefois l'inconvénient de ne pas être spécifiques, c'est-à-dire de détruire toutes les cellules, et celui d'être instable et à durée de vie extrêmement brève, ce qui rend difficile leur quantification. It has long been known that unsaturated fatty acids tend to deteriorate over time as a result of attack by various agents present in the environment, including free radicals, which have been found to be particularly virulent, as well as minerals , light, heat ... Living cells whose membranes are largely made up of a double film of phospholipids, in particular made up of linoleic acid and linolenic acid are not immune to this general phenomenon ; this is induced by external aggressions, the consequence of which is the appearance, within the organism of free radicals (R.) which will attack the fragile unsaturated bonds of lipids, causing the appearance of a fatty acid radical, which by oxygen fixation will give rise to a lipoperoxide which will break down into alkanes such as ethane and pentane: this is lipoperoxidation well known to specialists. Free radials, which are formed by immune-competent cells, are in fact the first way that the body is offered to defend itself against external aggressions. These compounds have the disadvantage of not being specific, it is that is, to destroy all cells, and that of being unstable and with an extremely short lifespan, which makes their quantification difficult.
Les réactions d'oxydation susmentionnées des acides gras insaturés, qu'elles se produisent sur des huiles et graisses conservées sous atmosphère ambiante, ou au sein même des organismes vivants conduisent toujours en bout de chaîne, à la synthèse d'alcanes volatils tels que l'éthane et le pentane, rejetés dans le milieu ambiant. Le dosage de ces produits volatils, notamment de ces alcanes, est donc de nature à donner, à un instant déterminé, une indication de l'état de conservation d'une graisse. The aforementioned oxidation reactions of unsaturated fatty acids, whether they occur on oils and fats stored in an ambient atmosphere, or even within living organisms always lead to the end of the chain, to the synthesis of volatile alkanes such as l ethane and pentane, released to the environment. The dosage of these volatile products, in particular of these alkanes, is therefore such as to give, at a determined time, an indication of the state of preservation of a fat.
La mise en oeuvre de tels dosages d'alcanes, notamment d'éthane et de pentane a récemment été envisagée dans le domaine médical pour observer le vieillissement cellulaire. Le but recherché était de trouver un procédé de nature à pouvoir se substituer aux procédés classiques généralement mis en oeuvre pour la détermination du vieillissement cellulaire ces procédés qui consistaient en un dosage d'autres sous-produits issus de la peroxydation des acides gras polyinsaturés des membranes cellulaires, tels que des diènes conjugués ou des aldéhydes, notamment le malondialdéhyde (MDA), se sont en effet révélés peu fiables et présentent l'inconvénient d'être invasifs, c'est-à-dire de nécessiter la mise en oeuvre de prélèvements par piqûre, ce que l'on cherche de plus en plus à éviter pour limiter les extravations vasculaires chez le patient et pour protéger le personnel hospitalier contre les risques de transmission virales (hépatites, sida...). The use of such dosages of alkanes, in particular ethane and pentane has recently been envisaged in the medical field for observing cell aging. The aim sought was to find a method capable of replacing the conventional methods generally used for determining cell aging, these methods which consisted in assaying other by-products derived from the peroxidation of the polyunsaturated fatty acids of the membranes. cells, such as conjugated dienes or aldehydes, in particular malondialdehyde (MDA), have indeed proved to be unreliable and have the drawback of being invasive, that is to say requiring the use of samples by injection, which is increasingly sought to avoid in order to limit vascular extravations in the patient and to protect hospital staff against the risks of viral transmission (hepatitis, AIDS, etc.).
On a ainsi déjà envisagé de recueillir sur une cartouche adsorbante l'éthane et le pentane issus de la peroxydation des acides gras polyinsaturés des membranes cellulaires, de récupérer ces alcanes par désorption thermique dans un four à 350 e C, et de les doser sous un flux d'hélium, en chromatographie en phase gazeuse. La mise en oeuvre de ce procédé, qui implique un dosage de l'air expiré par un sujet, présente l'inconvénient d'être particulièrement lourde et d'obliger de convoquer le sujet sur le lieu même de l'analyse, ce qui est parfois difficilement réalisable. De plus, on s'est rendu compte que les résultats obtenus sont faussés par une contamination par l'air ambiant, qui peut contenir un pourcentage non négligeable d'éthane et de pentane.Il serait donc souhaitable, pour pouvoir obtenir des mesures utilisables, d'éliminer cette source de contamination exogène et donc de recueillir exclusivement l'air alvéolaire ou endogène, c'est-à-dire l'air expiré par un sujet à la fin d'une expiration forcée. It has thus already been envisaged to collect on an adsorbent cartridge the ethane and the pentane resulting from the peroxidation of the polyunsaturated fatty acids from the cell membranes, to recover these alkanes by thermal desorption in an oven at 350 ° C., and to dose them under a helium flow, in gas chromatography. The implementation of this process, which involves a metering of the air exhaled by a subject, has the disadvantage of being particularly cumbersome and of obliging to convene the subject at the very place of the analysis, which is sometimes difficult to achieve. In addition, it has been realized that the results obtained are distorted by contamination by ambient air, which may contain a significant percentage of ethane and pentane. It would therefore be desirable, in order to be able to obtain usable measurements, to eliminate this source of exogenous contamination and therefore to collect exclusively alveolar or endogenous air, that is to say the air exhaled by a subject at the end of a forced expiration.
La présente invention a pour objet de proposer un procédé de prélèvement et de concentration sur une cartouche adsorbante, en vue de leur dosage, de produits notamment d'alcanes volatils tels que l'éthane et le pentane issus de la peroxydation des acides gras polyinsaturés permettant de remédier aux inconvénients susmentionnés, et dont les possibilités de mise en oeuvre soient nettement plus larges que celles du procédé antérieur décrit ci-dessus. The object of the present invention is to propose a process for sampling and concentrating on an adsorbent cartridge, with a view to their dosing, of products in particular of volatile alkanes such as ethane and pentane resulting from the peroxidation of polyunsaturated fatty acids allowing to remedy the aforementioned drawbacks, and the possibilities of implementation of which are much wider than those of the prior method described above.
Selon l'invention,ce procédé est caractérisé en ce que l'on effectue le prélèvement et la concentration des produits volatils, notamment des alcanes, sous une atmosphère largement protégée vis-àvis de toute contamination exogène. According to the invention, this process is characterized in that the sampling and the concentration of volatile products, in particular alkanes, are carried out under an atmosphere which is largely protected from any exogenous contamination.
Il sera, en outre pratiqué le stockage de la cartouche adsorbante dans une enveloppe de stockage étanche de façon à conserver le prélèvement à l'abri des contaminations, et le transport de l'enveloppe contenant la cartouche jusqu'à un poste de dosage par désorption thermique et chromatographie en phase gazeuse et on effectue ce dosage. In addition, the adsorbent cartridge will be stored in a sealed storage envelope so as to keep the sample protected from contamination, and the envelope containing the cartridge is transported to a desorption dosing station. thermal and gas chromatography and this assay is carried out.
Il est à noter que conformément à l'invention, et de manière non limitative, il est possible d'utiliser, pour mettre en oeuvre le prélèvement et la concentration des produits à doser, une cartouche adsorbante existante contenant du charbon actif qui est actuellement commercialisée sous la dénomination "carbotrap" (marque déposée) par la
Firme SUPELCO, Bellefonte (USA) et est utilisée dans le domaine de la toxicologie industrielle.It should be noted that in accordance with the invention, and in a nonlimiting manner, it is possible to use, for carrying out the sampling and the concentration of the products to be dosed, an existing adsorbent cartridge containing activated carbon which is currently marketed under the name "carbotrap" (registered trademark) by the
SUPELCO firm, Bellefonte (USA) and is used in the field of industrial toxicology.
Le procédé conforme à l'invention se distingue donc par la séparation des étapes de prélèvement et de concentration d'une part, et de dosage proprement dit d'autre part, et par l'élimination aussi complète que possible de tout agent contaminant exogène susceptible de fausser les mesures. The process according to the invention is therefore distinguished by the separation of the stages of sampling and concentration on the one hand, and of dosing proper on the other hand, and by the elimination as complete as possible of any exogenous contaminating agent susceptible to distort the measurements.
Les possibilités d'application de ce procédé sont particulièrement nombreuses : à titre d'exemple, il peut être mis en oeuvre dans le cadre de l'industrie alimentaire, notamment pour le dosage des huiles, de façon à évaluer leur rancissement, dans le domaine de l'oenologie pour suivre le processus de vieillissement des vins, ou encore dans des domaines tels que la cosmétique ou la pharmacologie, dans lesquels les produits proposés aux consommateurs doivent satisfaire à des impératifs très sévères. The possibilities of application of this process are particularly numerous: by way of example, it can be implemented in the context of the food industry, in particular for the dosing of oils, so as to evaluate their rancidity, in the field oenology to follow the aging process of wines, or in fields such as cosmetics or pharmacology, in which the products offered to consumers must meet very strict requirements.
Un domaine d'application particulièrement intéressant est cependant le domaine médical où, comme il a déjà été indiqué, la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention peut permettre d'effectuer un prélèvement non invasif et une concentration sur une cartouche adsorbante, en vue d'un dosage précis de éthane et du pentane issus de la peroxydation des acides gras polyinsaturés des membranes cellulaires. A particularly interesting field of application is however the medical field where, as has already been indicated, the implementation of the method according to the invention can make it possible to carry out a non-invasive sample and a concentration on an adsorbent cartridge, in view of a precise dosage of ethane and pentane from the peroxidation of polyunsaturated fatty acids in cell membranes.
Il est en effet maintenant reconnu que les alcanes tels l'éthane et le pentane rejetés dans le milieu ambiant peuvent être considérés comme des marqueurs de la lipoperoxydation cellulaire consécutive à l'attaque des radicaux libres et notamment des radicaux libres oxygénés. Or, l'analyse de l'évolution de ces phénomènes, conformément à l'invention, peut s'avérer particulièrement avantageuse vu que ces processus sont impliqués dans un nombre important de pathologies chroniques et aiguës parmi lesquelles on peut noter, à titre indicatif, d'une part pour les pathologies chroniques, l'athérosclérose, le cancer, l'emphysème, la cirrhose éthylique, le diabète, la cataracte, la dystrophie musculaire, la trisomie 21, la maladie de Crohn, l'arthrose, la maladie d'Alzheimer, la maladie de
Parkinson, le vieillissement cellulaire et le sida, et, d'autre part, pour les pathologies aiguës, les lésions de reperfusion post-ischémique, les brûlures étendues, l'inflammation, l'allergie, le choc septique et l'arthrite. Cette liste n'est pas exhaustive et d'autres pathologies connues ou encore méconnues peuvent être aussi explorées. A titre d'exemple, une étude a été réalisée sur des patients dont l'état nécessite une hémodialyse rénale et on s'est rendu compte que, après la dialyse, le taux de pentane dans l'air alvéolaire, double. Le procédé conforme à l'invention, permet de mesurer ces variations très faibles dans des cas de stress oxydatif peu important.It is in fact now recognized that the alkanes such as ethane and pentane released into the ambient medium can be considered as markers of cell lipoperoxidation following the attack by free radicals and in particular oxygenated free radicals. However, the analysis of the evolution of these phenomena, in accordance with the invention, may prove to be particularly advantageous since these processes are involved in a large number of chronic and acute pathologies among which we can note, for information, on the one hand for chronic pathologies, atherosclerosis, cancer, emphysema, ethyl cirrhosis, diabetes, cataracts, muscular dystrophy, trisomy 21, Crohn's disease, osteoarthritis, disease d ''Alzheimer's disease
Parkinson's, cell aging and AIDS, and, on the other hand, for acute pathologies, post-ischemic reperfusion lesions, extensive burns, inflammation, allergy, septic shock and arthritis. This list is not exhaustive and other known or little-known pathologies can also be explored. For example, a study was carried out on patients whose condition requires renal hemodialysis and it was realized that, after dialysis, the level of pentane in the alveolar air doubles. The method according to the invention makes it possible to measure these very small variations in cases of slight oxidative stress.
Les thérapeutiques devant être mises en oeuvre pour le traitement de ces pathologies sont aujourd'hui largement empiriques et n'ont un fondement pharmacologique que très peu élaboré. Le procédé conforme à l'invention pourrait permettre de remédier à ces inconvénients compte tenu du fait que la démonstration expérimentale de l'efficacité thérapeutique d'un traitement anti-radicalaire passe par la reconnaissance et le dosage de marqueurs spécifiques de la lipoperoxydation des acides gras polyinsaturés des membranes cellulaires. The therapies to be implemented for the treatment of these pathologies are today largely empirical and have a pharmacological basis that is very little developed. The process according to the invention could make it possible to remedy these drawbacks, given the fact that the experimental demonstration of the therapeutic efficacy of an anti-free radical treatment requires recognition and determination of specific markers for lipoperoxidation of fatty acids. polyunsaturated cell membranes.
Un autre domaine dépendant également de la médecine dans lequel le procédé conforme à l'invention peut être mis en oeuvre de façon particulièrement avantageuse est le traitement des personnes irradiées. Another field also dependent on medicine in which the method according to the invention can be implemented in a particularly advantageous manner is the treatment of irradiated persons.
Il est en effet connu que les rayons gamma agissent en premier lieu en provoquant une rupture homolytique de l'eau, c'est-à-dire en donnant naissance aux radicaux libres OH et H. qui sont libérés dans l'organisme.It is indeed known that gamma rays act in the first place by causing a homolytic rupture of water, that is to say by giving birth to the free radicals OH and H. which are released in the organism.
Compte tenu du fait que celui-ci est constitué d'à peu près 70 % d'eau, de nombreux radicaux libres peuvent ainsi attaquer les acides gras polyinsaturés des membranes cellulaires pour provoquer leur rupture avec en bout de chaîne formation de pentane et d'éthane.In view of the fact that it consists of approximately 70% water, many free radicals can thus attack the polyunsaturated fatty acids of cell membranes to cause their rupture with, at the end of the chain, the formation of pentane and ethane.
Or, cette formation est en fait proportionnelle à la tolérance de chaque organisme vis-à-vis des radiations. En conséquence, un dosage des alcanes engendrés suite à une irradiation pourrait permettre de déterminer, dans chaque cas particulier, s'il convient d'envisager un traitement spécifique, notamment une greffe de moelle ; l'invention pourrait, en outre, trouver des applications dans le cadre des traitements au cobalt, pour tester la résistance de chaque patient et moduler le traitement en fonction de cette résistance.However, this training is in fact proportional to the tolerance of each organism vis-à-vis radiation. Consequently, a determination of the alkanes generated following irradiation could make it possible to determine, in each particular case, whether it is advisable to envisage a specific treatment, in particular a bone marrow transplant; the invention could, moreover, find applications in the context of cobalt treatments, for testing the resistance of each patient and modulating the treatment as a function of this resistance.
Indépendamment de ce qui précède, le prélèvement et la concentration des alcanes sur une cartouche adsorbante ainsi que leur dosage conformément à l'invention peuvent être mis en oeuvre ex vivo ou in vivo. Dans le premier cas, il s'agit de dosages effectués sur des extraits d'un organisme vivant, notamment sur des cellules mises en culture ou des cultures d'organes isolés. Independently of the above, the sampling and the concentration of alkanes on an adsorbent cartridge as well as their dosage in accordance with the invention can be carried out ex vivo or in vivo. In the first case, these are assays carried out on extracts from a living organism, in particular on cells cultured or cultures of isolated organs.
Dans le second cas, il s'agit du dosage des produits volatils notamment de l'éthane et du pentane libérés dans l'atmosphère. La principale voie d'élimination de ces produits est la voie respiratoire, mais, l'invention s'applique également au prélèvement et à la concentration en vue de leur dosage des produits éliminés par voie transdermique, c'est-à-dire au travers de la peau. Dans tous les cas impliquant une mise en oeuvre in vivo, le processus de prélèvement et de concentration sur une cartouche adsorbante de produits, notamment d'alcanes volatils qui fait l'objet de l'invention, présente l'avantage de pouvoir être mis en oeuvre en ambulatoire, c'est-àdire de ne pas nécessiter d'avoir à déplacer le patient sur lequel on veut effectuer des analyses. In the second case, it is the determination of volatile products, in particular ethane and pentane released into the atmosphere. The main route of elimination of these products is the respiratory tract, but the invention also applies to the sampling and concentration with a view to their dosing of the products eliminated by transdermal route, that is to say through skin. In all cases involving in vivo implementation, the process of sampling and concentrating on an adsorbent cartridge products, in particular volatile alkanes which is the subject of the invention, has the advantage of being able to be implemented. outpatient, that is to say, do not require having to move the patient on whom we want to perform analyzes.
L'invention se rapporte également à un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé susmentionné. The invention also relates to a device allowing the implementation of the above-mentioned method.
Selon une première variante de l'invention, ce dispositif est constitué par un flacon hermétiquement fermé par un bouchon dans lequel passent deux tuyaux dont l'un équipé d'un filtre de purification est relié à une source d'alimentation en un courant d'air ambiant, tandis que l'autre est relié à une pompe susceptible d'aspirer l'air présent dans le flacon au travers d'une cartouche adsorbante. According to a first variant of the invention, this device consists of a bottle hermetically closed by a stopper through which pass two pipes, one of which equipped with a purification filter is connected to a supply source of a current of ambient air, while the other is connected to a pump capable of sucking the air present in the bottle through an adsorbent cartridge.
Cette première variante de l'invention est plus spécialement adaptée à la mise en oeuvre de prélèvements in vitro ou ex vivo. Il peut à titre d'exemple s'adapter aux flacons à fond plat qui sont couramment utilisés pour les cultures de cellules en vase clos. This first variant of the invention is more particularly suited to the implementation of in vitro or ex vivo samples. It can, for example, be adapted to flat-bottomed flasks which are commonly used for cell cultures in a closed cup.
L'adjonction d'un filtre de purification sur le tuyau relié à la source d'alimentation en air, filtre qui peut à titre d'exemple être constitué par du charbon actif est de nature à empêcher toute contamination exogène au niveau de la cartouche adsorbante. Celle-ci peut à titre d'exemple être constituée par la cartouche connue susmentionnée commercialisée sous la dénomination "carbotrap" (marque déposée). Il est à noter qu'une telle cartouche n'est pas de nature à effectuer une quelconque adsorption au repos, c'est-à-dire lorsqu'elle n'est pas traversée par un flux de gaz. The addition of a purification filter on the pipe connected to the air supply source, a filter which may for example consist of activated carbon, is such as to prevent any exogenous contamination at the level of the adsorbent cartridge. . This may, for example, consist of the aforementioned known cartridge sold under the name "carbotrap" (registered trademark). It should be noted that such a cartridge is not capable of effecting any adsorption at rest, that is to say when it is not crossed by a flow of gas.
Selon une autre variante de l'invention, plus spécialement adaptée au dosage in vivo de l'air alvéolaire, le dispositif comporte - un embout respiratoire souple destiné à être
introduit dans la bouche d'un patient, - deux conduites tubulaires respectivement reliées à
l'embout par une soupape à une voie et dont l'une
correspond à l'inspiration tandis que l'autre, qui
se subdivise en deux branches, correspond à
l'expiration, - un filtre monté sur la conduite tubulaire
d'inspiration pour éliminer les produits volatils,
notamment les alcanes de l'air aspiré, - une cartouche adsorbante montée sur l'une des
branches de la conduite tubulaire d'expiration et, - des moyens de commande susceptibles d'arrêter la
circulation d'air dans la branche de la conduite
tubulaire d'expiration comprenant la cartouche
adsorbante de façon à exclure tout passage d'air
expiré broncho pulmonaire dans cette branche et à
garantir que celle-ci ne puisse être traversée que
par un flux d'air alvéolaire expiré en fin
d'expiration.According to another variant of the invention, more specifically adapted to the in vivo metering of alveolar air, the device comprises - a flexible respiratory nozzle intended to be
introduced into the mouth of a patient, - two tubular conduits respectively connected to
the nozzle by a one-way valve and one of which
corresponds to inspiration while the other, which
is subdivided into two branches, corresponds to
expiration, - a filter mounted on the tubular line
inspiration to eliminate volatile products,
in particular the alkanes of the aspirated air, - an adsorbent cartridge mounted on one of the
branches of the tubular exhalation pipe and, - control means capable of stopping the
air circulation in the branch of the pipe
tubular exhalation including cartridge
adsorbent so as to exclude any passage of air
expired pulmonary broncho in this branch and at
guarantee that it can only be crossed
by an alveolar air flow exhaled at the end
expiration.
Bien entendu, la cartouche adsorbante peut là encore être avantageusement constituée par la cartouche connue susmentionnée commercialisée sous la dénomination "carbotrap" (marque déposée). Of course, the adsorbent cartridge can there again be advantageously constituted by the aforementioned known cartridge sold under the name "carbotrap" (registered trademark).
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de commande sont constitués par une vanne coopérant avec une pompe susceptible de fonctionner en continu de façon à envoyer un flux d'air dans la cartouche adsorbante, le déclenchement de la vanne par l'air expiré entraînant l'arrêt de la pompe et le blocage de toute circulation d'air dans la branche de la conduite tubulaire d'expiration comprenant la cartouche adsorbante. According to another characteristic of the invention, the control means consist of a valve cooperating with a pump capable of operating continuously so as to send a flow of air into the adsorbent cartridge, triggering the valve by air expired causing the pump to stop and blocking any air circulation in the branch of the tubular exhalation pipe comprising the adsorbent cartridge.
Ce dispositif présente donc l'avantage de permettre d'effectuer un prélèvement non invasif, c'est-à-dire n'exigeant pas de piqûre, par la mise en oeuvre d'un processus ambulatoire, et ce en éliminant tout risque de contamination exogène par l'air extérieur. This device therefore has the advantage of making it possible to carry out a non-invasive sample, that is to say not requiring an injection, by implementing an ambulatory process, and this by eliminating any risk of contamination. exogenous by outside air.
Malgré ces avantages, le dispositif susmentionné correspondant à la seconde variante de l'invention ne peut pas toujours être utilisé de façon satisfaisante : il est en particulier très difficilement adaptable à la mise en oeuvre de prélèvements sur des malades dans le coma (car il faut passer par un respirateur), et, son utilisation ne peut pas être envisagée pour réaliser des dosages sur des personnes âgées ou des petits enfants auprès desquels il est difficile d'obtenir un tel effort d'expiration. On a donc envisagé, conformément à une troisième variante de l'invention, de proposer un dispositif permettant de prélever les produits, notamment les alcanes volatils tels que l'éthane et le pentane éliminés par voie transdermique. Despite these advantages, the aforementioned device corresponding to the second variant of the invention cannot always be used satisfactorily: it is in particular very difficult to adapt to the implementation of samples from patients in a coma (because it is necessary go through a respirator), and, its use cannot be envisaged to carry out dosages on elderly people or small children from whom it is difficult to obtain such an exhalation effort. It has therefore been envisaged, in accordance with a third variant of the invention, to propose a device making it possible to collect the products, in particular volatile alkanes such as ethane and pentane eliminated transdermally.
Selon cette troisième variante de l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué par un timbre en un matériau étanche destiné à être fixé sur l'épiderme d'un patient en délimitant une chambre de prélèvement, et revêtu à sa partie interne d'une couche de matériau susceptible d'adsorber les produits volatils tels que les alcanes, notamment d'une couche en charbon actif, une prise d'air éventuellement munie d'un filtre permettant de créer le flux d'air nécessaire au niveau du matériau adsorbant. According to this third variant of the invention, this device is characterized in that it consists of a patch made of a waterproof material intended to be fixed to the epidermis of a patient by delimiting a sampling chamber, and coated at its internal part of a layer of material capable of adsorbing volatile products such as alkanes, in particular of a layer of activated carbon, an air intake possibly provided with a filter making it possible to create the air flow necessary for the level of the adsorbent material.
On a pu constater que le flux gazeux ainsi induit par la prise d'air, bien que faible, est suffisant pour qu'il y ait adsorption. Il est à cet effet à noter que l'on ne peut pas envisager de pompage au niveau de la prise d'air compte tenu du fait que l'on obtiendrait ainsi une succion de la peau donnant lieu à une inflammation de nature à fausser les résultats obtenus. It has been observed that the gas flow thus induced by the air intake, although weak, is sufficient for there to be adsorption. It is for this purpose to note that one cannot envisage pumping at the level of the air intake taking into account the fact that one would thus obtain a suction of the skin giving rise to an inflammation likely to distort the results obtained.
En plus des possibilités susmentionnées, un tel timbre peut trouver des applications en dermatologie et en cosmétologie : il s'agit en effet là d'un test d'action anti radicalaire in vivo qui pourrait être de nature à remplacer les tests in vitro existant actuellement dont aucun n'est susceptible de donner entière satisfaction. In addition to the aforementioned possibilities, such a patch can find applications in dermatology and cosmetology: it is indeed an anti-radical action test in vivo which could be of a nature to replace the in vitro tests currently existing none of which is likely to give complete satisfaction.
Les caractéristiques du procédé et du dispositif qui font l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure la correspond à un flacon du type
classiquement utilisé pour effectuer des cultures
cellulaires en vase clos.The characteristics of the process and of the device which are the subject of the invention will be described in more detail with reference to the appended drawings in which - the figure la corresponds to a bottle of the type
conventionally used to carry out cultures
cell phones in a vacuum.
- la figure lb est une vue de dessus schématique d'un
dispositif correspondant à la première variante de
l'invention.- Figure lb is a schematic top view of a
device corresponding to the first variant of
the invention.
- la figure 2 est un schéma représentant un dispositif
correspondant à la seconde variante de l'invention.- Figure 2 is a diagram showing a device
corresponding to the second variant of the invention.
- la figure 3 est un schéma représentant un dispositif
correspondant à la troisième variante de
l'invention.- Figure 3 is a diagram showing a device
corresponding to the third variant of
the invention.
Selon la figure la, les cellules sont classiquement cultivées en vase clos dans des flacons à fond plat 1 fermés par un bouchon 2. According to FIG. 1 a, the cells are conventionally cultivated in a closed vase in flat-bottomed flasks 1 closed by a stopper 2.
Selon la figure lb, pour permettre le dosage de l'éthane et du pentane libérés par les cellules 3 mises en culture, on fait passer au travers du bouchon 2 deux tuyaux 4 et 5. Le premier de ces tuyaux est équipé d'un filtre de purification 6 de nature à retenir les alcanes présents dans l'air ambiant et relié à une source d'alimentation en un courant d'air schématisé par la flèche a. According to FIG. 1b, in order to allow the ethane and pentane released by the cells 3 cultured to be assayed, two pipes 4 and 5 are passed through the plug 2. The first of these pipes is equipped with a filter purification 6 so as to retain the alkanes present in the ambient air and connected to a power source with a stream of air shown diagrammatically by the arrow a.
Le second tuyau 5 est relié à une pompe 7 qui est susceptible d'aspirer selon la flèche b l'air présent dans le flacon 1 au travers d'une cartouche adsorbante 8 en charbon actif, notamment une cartouche "carbotrap" (marque déposée). The second pipe 5 is connected to a pump 7 which is capable of sucking in the arrow b the air present in the bottle 1 through an adsorbent cartridge 8 made of activated carbon, in particular a "carbotrap" cartridge (registered trademark) .
Pour que ce dispositif puisse fonctionner de façon satisfaisante, il est nécessaire, avant adsorption, de pomper l'air présent dans le flacon 1 pendant une durée d'environ 1/4 d'heure pour purifier cet air et éviter sa contamination par des alcanes d'origine exogène. In order for this device to function satisfactorily, it is necessary, before adsorption, to pump the air present in the bottle 1 for a period of approximately 1/4 hour to purify this air and avoid its contamination by alkanes of exogenous origin.
Selon la figure 2, le dispositif est destiné au prélèvement, à la concentration et au dosage de l'air alvéolaire, donc de l'air expiré à la fin d'une expiration complète qui est schématisée par la flèche
A.According to Figure 2, the device is intended for the sampling, concentration and metering of the alveolar air, therefore of the expired air at the end of a complete expiration which is shown diagrammatically by the arrow
AT.
Le dispositif est schématiquement constitué par un embout respiratoire souple 9 notamment en caoutchouc destiné à être introduit dans la bouche d'un patient, et par deux conduites tubulaires 10 et 11 qui sont respectivement reliées à l'embout 9 par une soupape à une voie 12, 12'. The device is schematically constituted by a flexible respiratory nozzle 9 in particular made of rubber intended to be introduced into the mouth of a patient, and by two tubular conduits 10 and 11 which are respectively connected to the nozzle 9 by a one-way valve 12 , 12 '.
La conduite tubulaire 10 correspond à l'inspiration selon la flèche I, et est fermée à son extrémité par une cartouche en charbon actif 13 de nature à filtrer l'air pour éliminer l'éthane et le pentane exogènes. Il est à noter que la conduite tubulaire 12 peut être doublée et pourvue de deux filtres ou plus. The tubular pipe 10 corresponds to the inspiration according to arrow I, and is closed at its end by an activated carbon cartridge 13 such as to filter the air to remove the exogenous ethane and pentane. It should be noted that the tubular conduit 12 can be doubled and provided with two or more filters.
La seconde conduite tubulaire 11 correspond à l'expiration selon la flèche E et se subdivise en deux branches 14 et 15 en sa partie centrale. The second tubular pipe 11 corresponds to the expiration according to arrow E and is subdivided into two branches 14 and 15 in its central part.
La branche 14 est équipée d'une pompe 16 fonctionnant en continu qui est actionnée par des accumulateurs rechargeables non représentés, de façon à alimenter en un flux d'air représenté par la flèche e une cartouche adsorbante 8 en charbon actif susceptible de retenir l'éthane et le pentane, notamment une cartouche "carbotrap" (marque déposée). The branch 14 is equipped with a pump 16 operating continuously which is actuated by rechargeable accumulators not shown, so as to supply with an air flow represented by the arrow e an adsorbent cartridge 8 of activated carbon capable of retaining the ethane and pentane, in particular a "carbotrap" cartridge (registered trademark).
La branche 15 comporte une vanne 17 dont le déclenchement commande la pompe 16 par l'intermédiaire d'un interrupteur 18. Il s'agit là d'une commande négative : en effet, comme il a déjà été indiqué, la pompe 16 fonctionne en continu ; cependant, elle est arrêtée par l'activation de la vanne 17 sous l'action de l'air expiré par le patient selon la flèche E. En conséquence, la vanne 17 est déclenchée et la pompe 16 arrêtée à partir du moment où le patient expire : il ne faut en effet pas qu'il y ait à ce moment de prélèvement au niveau de la cartouche 8 car la seule partie intéressante est la fin de l'expiration, où l'on peut prélever l'air alvéolaire. A la fin de l'expiration, il n'y a plus d'air sur la vanne 17, et la pompe 16 se remet à fonctionner. Il y a donc prélèvement d'air par la cartouche 8 au niveau de la dernière fraction de l'air expiré par le patient. The branch 15 comprises a valve 17, the triggering of which controls the pump 16 by means of a switch 18. This is a negative command: in fact, as already indicated, the pump 16 operates in continued ; however, it is stopped by the activation of the valve 17 under the action of the air exhaled by the patient according to the arrow E. Consequently, the valve 17 is triggered and the pump 16 stopped from the moment when the patient expires: it is indeed not necessary that there is at this moment of sampling at the level of the cartridge 8 because the only interesting part is the end of the expiration, where one can take the alveolar air. At the end of the expiration, there is no more air on the valve 17, and the pump 16 resumes operation. There is therefore an air sampling by the cartridge 8 at the level of the last fraction of the air exhaled by the patient.
La partie 11' de la conduite tubulaire 11 située en aval des branches 14 et 15 se prolonge sur une grande longueur de façon à pouvoir canaliser l'air expiré en empêchant toute contamination par l'air ambiant. The part 11 'of the tubular pipe 11 located downstream of the branches 14 and 15 extends over a great length so as to be able to channel the exhaled air while preventing any contamination by the ambient air.
L'ensemble du dispositif décrit sur la figure 2 peut être facilement transporté dans une valise de petite dimension, ce qui permet de mettre en oeuvre le prélèvement et la concentration d'éthane et de pentane en ambulatoire. The entire device described in FIG. 2 can be easily transported in a small suitcase, which makes it possible to carry out the sampling and concentration of ethane and pentane on an outpatient basis.
Selon la figure 3, le dispositif est adapté au prélèvement à la concentration et au dosage de l'éthane et du pentane éliminés par voie transdermique selon les flèches B au travers de l'épiderme 19 d'un patient. According to FIG. 3, the device is suitable for sampling the concentration and the dosage of ethane and pentane eliminated transdermally according to arrows B through the epidermis 19 of a patient.
Ce dispositif est constitué par un timbre 20 destiné à être collé sur l'épiderme d'un patient au niveau de ses extrémités 21 en délimitant une chambre de prélèvement 22. This device consists of a patch 20 intended to be glued to the epidermis of a patient at its ends 21 by delimiting a sampling chamber 22.
Ce timbre 20 comporte à sa partie externe une enveloppe 23 en un matériau étanche revêtue intérieurement d'une couche 24 de charbon actif susceptible d'adsorber les alcanes, notamment l'éthane et le pentane libérés selon les flèches B au niveau de l'épiderme du patient. This stamp 20 comprises at its external part an envelope 23 made of a waterproof material internally coated with a layer 24 of activated carbon capable of adsorbing alkanes, in particular ethane and pentane released according to arrows B at the epidermis of the patient.
Une prise d'air 25 éventuellement munie d'un filtre 26 permet de créer au niveau du matériau adsorbant 24 un flux d'air faible, mais suffisant pour permettre 1' adsorption. An air intake 25 possibly fitted with a filter 26 makes it possible to create, at the level of the adsorbent material 24, a weak air flow, but sufficient to allow adsorption.
D'une façon similaire aux cartouches adsorbantes 8 des deux variantes précédentes de l'invention représentées sur les figures lb et 2, après prélèvement et concentration, le timbre 20 représenté sur la figure 3 est placé dans une enveloppe étanche avant d'être transporté jusqu'à un poste de dosage par désorption thermique dans un four à 3500C sous un flux d'hélium et a une chromatographie en phase gazeuse. In a similar manner to the adsorbent cartridges 8 of the two previous variants of the invention shown in Figures 1b and 2, after sampling and concentration, the patch 20 shown in Figure 3 is placed in a sealed envelope before being transported to 'at a metering station by thermal desorption in an oven at 3500C under a flow of helium and has gas chromatography.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9210263A FR2695208A1 (en) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Analysing volatile prods. using adsorbent cartridge - esp. for determn. of alkane(s) formed in peroxidation of cell membrane unsatd. fatty acid(s) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9210263A FR2695208A1 (en) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Analysing volatile prods. using adsorbent cartridge - esp. for determn. of alkane(s) formed in peroxidation of cell membrane unsatd. fatty acid(s) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2695208A1 true FR2695208A1 (en) | 1994-03-04 |
Family
ID=9433008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9210263A Pending FR2695208A1 (en) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | Analysing volatile prods. using adsorbent cartridge - esp. for determn. of alkane(s) formed in peroxidation of cell membrane unsatd. fatty acid(s) |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2695208A1 (en) |
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