Untersuchungen zur automatischen Blutalkoholbestimmung nach der „head space”-Methode

Summary

The errors associated with the determination of blood alcohol by the head space method using a Multifract F 40 have been investigated. These investigations were carried out partly on aqueous solutions of ethanol (up to 4 mg/ml) with an internal standard (2 mg tert. butanol/ml aqueous solution, and partly on blood samples with an internal standard. An increase of the bath temperature by 1°C caused an increase in the peak heights of ethanol and the standard by 5.5%; an influence on the quotient (peak height ethanol/peak height standard) could not be detected. The dependence of the peak heights on the total volume used was small; for ethanol solutions and an internal standard it was ±0.05% when the total volume was changed by ±1%. At considerably increased concentration of tert. butanol, this dependence increases. The concentration of sodium fluoride has an influence on individual peak heights, as well as on the quotient. The latter is reduced by 5.5% when 80 mg/ml sodium fluoride are added. Varying concentrations of blood sera also have a certain influence. The calibration curves with and without standard are linear up to approx. 1.6 mg ethanol/ml and from that point to 4 mg ethanol/ml are also linear but flatter. The dependence of the peak heights on the concentration of tert. butanol was recorded. It is estimated that a standard deviation of ±5% during the pipetting of two solutions may cause a standard deviation of the quotient of ±0.7%. Constancy over a longer period was investigated with and without standard on aqueous ethanol solutions. Repeatability within a week was very good with a standard deviation of less than ±2%. No carryover of volatile components of one sample to another one could be detected. When blood samples were analysed, the results scattered over a larger range than those of aqueous solutions. The scattering found for blood samples is comparable with the scatter range of the classical methods (Widmark-Weyrich and ADH method). Possibilities for improving the analytical accuracy are suggested.

Zusammenfassung

Es werden Untersuchungen über Fehlermöglichkeiten bei der automatischen Blutalkoholbestimmung nach der head space-Methode mit dem Multifract F 40 beschrieben. Diese wurden z.T. an wäßrigen Lösungen von Äthanol (bis 4 mg/ml) und innerem Standard (2 mg tert. Butanol/ml wäßriger Lösung) durchgeführt und z.T. an Blutproben mit innerem Standard. Eine Erhöhung der Badtemperatur um 1°C bewirkte eine Erhöhung der Peaks von Äthanol und Standard um 5,5%, ein Einfluß auf den Quotienten (Peakhöhe Äthanol/Peakhöhe Standard) war nicht feststellbar. Die Abhängigkeit der Peakhöhen von der eingesetzten Gesamtmenge war gering, sie betrug bei Äthanollösungen und innerem Standard ±0,05% bei einer Änderung der Gesamtmenge um ±1%. Bei wesentlich erhöhter Konzentration des tert. Butanols wird diese Abhängigkeit stärker. Die Konzentration von Natriumfluorid hat einen Einfluß sowohl auf die einzelnen Peakhöhen als auch auf den Quotienten. Letzterer wird bei einem Zusatz von 80 mg/ml um 5,5% erniedrigt. Unterschiedliche Konzentrationen von Blutseren haben ebenfalls einen Einfluß. Die Eichkurven mit und ohne Standard sind bis etwa, 1,6 mg Äthanol/ml linear und verlaufen von dort bis zu 4 mg Äthanol/ml ebenfalls linear, jedoch flacher. Die Abhängigkeit der Peakhöhen von der Konzentration des tert. Butanols wurde aufgenommen. Es wird abgeschätzt, daß eine Standardabweichung von ±0,5% beim Pipettieren zweier Lösungen eine Standardabweichung des Quotienten von ±0,7% bewirkt. Die Langzeitkonstanz wurde mit und ohne Standard an wäßrigen Äthanollösungen untersucht. Die Reproduzierbarkeit innerhalb einer Woche war mit einer Standardabweichung von weniger als ±2% sehr gut. Es konnte keine Verschleppung von flüchtigen Bestandteilen einer Probe auf eine andere Probe festgestellt werden. Bei der Untersuchung von Blutproben war die Streuung der Analysenergebnisse größer als bei der Untersuchung von wäßrigen Lösungen. Die an Blutproben festgestellte Streuung ist mit den Streuungen der klassischen Methoden (Widmark-Weyrich und ADH-Methode) vergleichbar. Möglichkeiten zur Steigerung der Analysengenauigkeit werden aufgezeigt.

Sommaire

Une étude des possibilités d'erreur lors de la détermination automatique de l'alcool dans le sang d' après la méthode du «head-space» à l'aide du Multifract F 40 est décrite. Cette étude a été poursuivies soit sur des solutions aqueuses d'éthanol (jusqu'à 4 mg/ml) et un étalon interne (2 mg de butanol tertiaire/ml solution aqueuse), soit sur des échantillons de sang avec étalon intérne. Une augmentation de 1°C de la température du bain-marie cause un accroissement de 5,5% de la hauteur des pics d'éthanol et de l'etalon; une influence sur le quotient (hauteur du pic d'éthanol/hauteur du pic de l'etalon) n'a pas pu être constatée. La hauteur des pics ne dépend que faiblement de la quantité totale introduite; pour les solutions d'éthanol avec etalon interne elle varie de ±0,05% quand le volume total change de ±1%. Si la concentration du butanol tertiaire est augmentée considérablement, cette variation devient plus marquée. La concentration du fluorure de sodium exerce une influence sur les hauteurs des pics individuels ainsi que sur le quotient. Ce dernier est réduit de 5,5% pour une addition de 80 mg/ml. Des concentrations différents de sérum sanguin ont également une certaine influence. Les courbes d'étalonnage avec et sans étalon interne sont linéaires jusqu'à environ 1,6 mg d' éthanol/ml et, à partir de cette valeur, restent linéaires jusqu'à 4 mg d'éthanol/ml, mais avec une pente moins marquée. La relation existant entre les hauteurs des pics et la concentration en butanol tertiaire a été établie. On estime qu'une déviation standard de ±0,5% sur le volume des deux solutions peut provoquer une déviation standard de ±0,7% sur le quotient. La stabilité au cours du temps a été étudiée avec et sans étalon interne sur des solutions aqueuses d'éthanol. Pendant une période d'une semaine, la reproductibilité était très bonne, la déviation standard étant inférieure à ±2%. Aucune contamination d'un échantillon par des composants volatils d'un autre n'a pu être constatée. Pour les échantillons de sang, les résultats analytiques sont plus dispersés que pour les solutions aqueuses. La dispersion observée pour les échantillons de sang est comparable à celle constatée avec les méthodes classiques (Widmark-Weyrich et méthode ADH). On met en évidence des possibilités d' augmentation de la sensibilité de l'analyse.