Pneumologie 2006; 61 - A9
DOI: 10.1055/s-2006-931886

Einfluss flüchtiger Komponenten auf den pH-Wert des Atemkondensates

M Decker 1, G Becher 1, M Rothe 1, R Siemers 1
  • 1FILT Lungen- und Thoraxdiagnostik GmbH, Berlin

Einleitung: Die Einflussfaktoren auf den pH-Wert des Atemkondensats sind Gegenstand intensiver Diskussionen in der wissenschaftlichen Literatur. Die Kernfrage der Auseinandersetzungen betrifft dabei die Herkunft der pH-beeinflussenden Substanzen. Einerseits werden Aerosolpartikel aus dem ELF als Quelle genannt – der pH-Wert im EBC stellt nach dieser Theorie auch ein Abbild des ELF dar. Die Gegenposition vertritt die Auffassung, das flüchtige Komponenten den pH-Wert bestimmen, die aus den gesamten Atemwegen stammen können. Als flüchtige Substanzen kommen insbesondere Kohlendioxid und Ammoniak infrage.

Methode: Im Rahmen dieser Studie wurden der pH-Wert 90 Sekunden nach der Sammlung des Atemkondensates bestimmt. Sowohl physikalisch gelöste Verbindungen wie auch sublimierbare Salze – wie Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumacetat und Ammoniumchlorid wurden durch Gefriertrocknung entfernt. Anschließend fand eine erneute pH-Messung statt.

Die Untersuchungen wurden mit 22 gesunden Freiwilligen durchgeführt (18 Nichtraucher, 4 Raucher). Der Mund wurde vor der Messung gründlich mit Wasser gespült. 100L Atemvolumen (EcoVent™ Viasyshealthcare) wurden zur Sammlung des Atemkondensats (EcoScreen™ Viasyshealthcare) herangezogen. Zur pH-Messung wurden eine Glaselektrode (Mettler Toledo InLab 423) und ein pH-IsFETs (ECoCheck H2O2 pH) herangezogen. Die Lyophylisation wurde 24 Stunden bei 0,05 mbar und –10°C durchgeführt. Ammonium wurde vor und nach der Gefriertrocknung mittels eines colorimetrischen Assay bestimmt (Urea Berthelot Ecoline™ DiaSys – ohne Urease Reagenz).

Resultate: Nach der Lyophilisation stieg der pH-Wert signifikant von 6,52 auf 8,57. Eine leichte Korrelation (R2=0,2365) wurde zwischen dem pH-Wert und dem Ammoniumgehalt im frisch gesammelten Atemkondensat ermittelt. Der Ammoniumgehalt sank nach der Lyophilisation deutlich von 324 auf 45µmol/L. Keine Korrelation bestand zwischen dem Ammoniumgehalt und dem pH-Wert nach der Gefriertrocknung. Eine pH-Bestimmung im frisch gesammelten Atemkondensat ist sowohl ist auch mit einem innovativen Messfühler wie einem pH-IsFET möglich. Die pH-Werteinstellung erfolgt an diesem Gerät jedoch in einer um einen Faktor 5–10 schnelleren Zeit.

Schlussfolgerungen: Der pH-Wert des frischen Atemkondensates wird zu einem großen Teil von flüchtigen Komponenten wie Ammoniak (und Kohlendioxid) beeinflusst. Ein unspezifischer Einfluss der verbleibenden Ammoniumverbindungen auf den pH-Wert ist jedoch auch nach einer Lyophilisation nicht auszuschließen. Darüber kann jedoch erst eine genauere quantitative Analyse auch anderer saurer und basischer Bestandteile (z.B. Acetat, Lactat) im Atemkondensat vor und nach der Lyophylisation geben.

Bei diesen Messungen im frischen Atemkondensat zeigt sich der pH-IsFET der Glaselektrode deutlich überlegen.

Korrespondenz: decker@filt.de