人体氨呼气试验用于诊断幽门螺杆菌(Hp)感染

1、人体氨呼气试验用于诊断幽门螺杆菌（Hp）感染的可行性研究理学院应用化学系(精细化工) 方晴波学号：2001141024【摘要】本文研究通过测尿素分解所产生的氨气来诊断幽门螺杆菌（Hp）感染的可行性。首先分析了影响人体呼气氨的各种因素；然后在靛酚蓝比色法的基础上，针对氨气极易溶于水、极易吸附于各种表面的特点以及人体呼气成份的浓度易受空气影响情况，对呼气采集方法、测试试剂保存时间、采气终点的判断方法、以及最佳呼气标本采集时间等进行了研究，确定氨呼气试验的最佳实验方案。并照此实验方案进行了79例临床试验研究，其中29例采用了服用碱剂以增加氨气的排出的措施。以14C-尿素呼气试验（14C-UBT）结果

2、作为Hp感染与否的金标准，将服用300mg尿素后受检者呼气氨的测试结果与14C-UBT结果进行比较来观察氨呼气试验用于Hp感染诊断的有效性。结果发现以目前所用的氨呼气试验方案尚不能有效区分Hp感染的阴、阳性病人。本文在最后部分还对造成实验结果的可能原因及继续探索的方向进行了讨论。【关键词】氨气；幽门螺杆菌；14C-尿素呼气试验；氨呼气试验1.前言1.1背景幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）是人类最古老且密切的伙伴之一，然而科学家费了一个多世纪才认清它们。它是一种革兰氏阴性、螺旋状微生物。该微生物主要存在于胃粘膜的粘液层，有时向前穿过粘液层到达其下的上皮细胞1。早在1875年，

3、德国解剖学家就发现了寄居在人体胃粘膜层的螺旋样细菌，但是由于无法培养出纯系菌株，这项结果于是遭到忽视而遗忘。直到1982年，澳大利亚医生Barry J.Marshall和J.Robin Warren才分离出这种细菌，使幽门螺杆菌在胃内作用的研究得以开展。接下来的10年里，研究者发现胃里带有这种微生物的人，罹患消化性溃疡（胃壁或十二指肠壁破损）的风险较高，并且幽门螺杆菌还可能引起一种最常见的胃癌2。1987年Gramhan等3提出13C-尿素呼吸试验（13C-urea breath test, 13C-UBT），紧接着Bell等4提出的14C尿素呼气试验（14C-urea breath test

4、, 14C-UBT）,自1998年和2000年美国FDA和中国SFDA相继批准14C-UBT用于临床后，该方法已成为全球临床诊断胃幽门螺杆菌感染普遍采用的试验。两者都是根据试验胃幽门螺杆菌分泌大量活力很高的尿素酶而设计的。尿素酶可以将尿素催化水解成氨离子和碳酸氢离子。口服13C-尿素或14C-尿素后，则会生成的标记H13/14CO3-(13/14C尿素H2ONH4+ H13/14CO3-)，后者吸收入血，最后由肺泡以13/14CO2形式呼出。测试呼气中的13/14CO2，便可诊断感染存在与否。实践证明，二者诊断都十分准确。区别在于14C属长寿命放射性核素，虽操作简便、费用低，微剂量使用对人体无

5、害，但不乏怀疑者；13C则属稳定核素，但操作较复杂、费用昂贵,临床取舍，争论不休。所以我们尝试寻求一种既便宜又对人体、环境没辐射的一种非侵入性诊断方法。1.2 目的由于尿素酶将尿素分解为NH3和CO2，2001年，英国学者Dune等5就想到了尿素水解产物的另一半氨。事实上已有文献报道，幽门螺杆菌感染者胃液尿素浓度很低，而氨浓度明显高于正常人。在体外人工模拟胃的研究基础上，Dune等使用自制的聚吡咯氨传感（polypyrrole ammonia sensor），尝试通过测试碱化胃液后口腔气体NH3（oral ammonia vapor）诊断胃幽门螺杆菌感染。比较口服Mg(OH)2前后口气NH3浓

6、度变化，诊断幽门螺杆菌感染是可行的。另外，2002年，美国学者Kearney等6报道了非标记尿素/NH3呼气试验（unlabeled urea/ammonia breath test）。所用仪器是自行研制的光纤氨传感器（fiberoptic ammonia sensor）。受试者口含仪器的接口器呼吸，即可立即检出NH3浓度。结果显示，阳性者基础呼气NH3水平低于阴性者，分别为0.04±0.09ppm和0.49±0.24ppm，服用非标记尿素和酸中和剂后，阳性者呼气NH3水平增幅显著高于阴性者，分别为1981494和698。结果同样提示，非标志尿素/氨呼气试验在诊断幽门螺杆菌

7、感染是可行的。奇怪的是，不知什么原因，随后没再发现有后续文章，也没有进一步的实际应用。本文目的就是要探索通过测NH3而不是测CO2来诊断Hp感染是否确实可行。2.影响人体呼气氨的因素分析2.1 体内氨（ammonia，NH3）的来源2.1.1 体内细菌代谢在尿素酶阳性菌作用下，肝脏所产尿素分解是血氨（ammonia，NH3）最主要来源，也是其它体液氨的主要来源。胃肠道每天产氨约4g。正常情况下，结肠是尿素分解产氨最重要场所，此处细菌量最大；幽门螺杆菌被发现后，胃内产氨受到重视；口咽部若存在尿素酶阳性细菌，也可产氨；生殖道受变形杆菌等尿素酶感染时，产氨会显著增多；其它部位细菌产氨有限。未消化吸收

8、的蛋白质，氨基酸在结肠道腐败菌的作用下也是氨的重要来源。未消化吸收蛋白质越多，产氨的量越大。2.1.2 机体细胞代谢氨基酸的脱氨生化反应是机体细胞产氨的主要方式。脱氨反应有多种，包括氨基酸氧化脱氨、联合脱氨、嘌呤核苷酸循环脱氨等。2.2 体内氨的去路氨的去路有合成尿素、谷氨酰胺、氨基酸和其它含氨化合物和直接排泄体外两大方式。消化道所产的氨，除了一部分吸收入血外，另一部分则直接随粪便排出体外；肾脏除了分泌氨以外，通血液滤过也可直接排氨；血氨通过弥散入肺泡，可从呼气排出，其量有限；口咽部、呼吸道和生殖道所产的氨，除了吸收，也一样可以直接排出；皮肤排氨也有一定作用。2.3 pH对氨吸收和排泄的影响氨

9、极易溶于水，与水的氢离子结合生成氨离子（ammonium ion，NH4）。后者亦称为铵。溶液中NH3与NH4的相对量决定于溶液的pH。在酸性环境中，氢离子可将全部NH3转化成NH4；将溶液碱化，NH4失去氢离子而又转化成NH3；溶液pH9.3时，NH3与NH4的相对量各半。溶液pH对NH3与NH4的相互转化决定性的影响不仅是氨测定技术的重要理论基础，而且更为重要的是影响机体对氨的吸收和排泄。NH3是可以自由透过细胞膜的挥发性气体，而NH4则不能。酸化胃肠道和尿液，显然有利于NH4的生成和排泄，从而降低血氨；相反，碱性环境则增加NH3从肠道吸收和减少NH4从肾脏排泄，导致血氨升高。虽然，碱性体

10、液时，呼气氨浓度会上升，但不利于总体排氨。2.4 影响呼气氨的因素呼气中的氨不仅仅是由血液弥散入肺泡的氨气，还包括以下来源：第一个便是来自吸入空气中的氨。无污染近地面大气氨浓度小于20ppb【7】，但氨污染十分常见。了解这一点很重要，呼气氨测试必须注意测试环境氨的影响。口咽部细菌代谢的产氨作用也不可忽略。胃内氨气进入口咽部更值得注意。即便是从肺部而来的氨也包括气道生成氨和由血弥散入肺泡的氨气。由于口鼻相通，口气和呼气成分是互为影响的。口气应受口腔、胃气的影响大些，而呼气则受肺泡、气道影响大些。深呼吸取得的气体标本，主要来自肺泡。3.实验部分3.1实验试剂与配制无氨蒸馏水：见附录A吸收液C(H2

11、SO4)=0.005mol/L:量取2.8ml浓硫酸加入水中，并稀释至1L。临用时再稀释10倍。C（NaOH）2mol/L:称取16g氢氧化钠溶于200ml水中。水杨酸溶液（50g/L）：称取10.0g水杨酸C6H4(OH)COOH和10.0g柠檬酸钠（Na3C6O7·2H2O），加水约50ml，再加55ml氢氧化钠溶液C（NaOH）=2mol/L，用水稀释至200ml。此试剂稍有黄色，室温下可稳定一个月。亚硝基铁氰化钠溶液（10g/L）：称取1.0g亚硝基铁氰化钠Na2Fe（CN5·NO·2H2O，溶于100ml水中，贮于冰箱中可稳定一个月。次氯酸钠溶液（NaC

12、lO）=0.05mol/L）：取1ml次氯酸钠试剂原液，然后用氢氧化钠溶液C（NaOH）=2mol/L称释成0.05mol/L的溶液。贮于冰箱中可保存两个月。次氯酸钠原液浓度的标定见附录B。氨标准溶液：标准贮备液：称取0.3153g经105干燥1h的氯化铵（NH4Cl），用少量水溶解，移入100ml容量瓶中，用吸收液稀释至刻度，此液1.00ml含1.00mg氨。标准工作液：临用时，取1ml标准贮备液,用吸收液稀释到1000ml容量瓶中使1.00ml含1.00m氨。3.2实验仪器紫外分光光度计：可测波长为698nm，狭缝小于20nm。气体采样器：功率为4W，气体流量为3.5L/min的抽气泵。大

13、型气泡吸收管：有10ml刻度线，出气口内径为1mm，与管底距离应为35mm。具塞比色管（10ml）：30支。医用体外引流袋：1000ml/个。玻璃容器：蒸馏装置、酸式滴定管、容量瓶、碘量瓶、烧杯等。3.3呼气氨测试方法研究氨气（NH3）是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体，具有强的吸附性，极易溶于水，并且在很多地方都可存在，又由于人体中氨气的含量很低，所以要准确测量微量氨气具有很高的难度，要去除干扰氨气测量的因素和准确测量呼气氨显得十分重要。精确测量微量氨气的方法和仪器仍是研究者探索的目标8。目前氨气的化学测定方法相对较成熟的主要有纳氏试剂比色法、靛酚蓝比色法等，其中纳氏试剂比色法因操作简便，

14、显色快速，一般多被采用；靛酚蓝比色法灵敏度高，显色较稳定，干扰少，但操作条件要求严格，显色时间长是影响快速测定的主要原因9。本实验主要以GB/T18204.25公共场所空气中氨测定方法中靛酚蓝比色法为基础10，根据呼气富含水蒸汽和易受空气影响的特点，进行了一些气体采样方法的摸索和改进。具体为：（一）怎样采集人体呼气中的微量氨气。（二）怎样准确测量氨气的含量。（三）探索寻求测量结果平行性的条件。3.3.1靛酚蓝比色法测定微量氨气3.3.1.1微量氨气测定的原理氨被稀硫酸吸收液吸收后，生成硫酸铵。在亚硝基铁氰化钠存在下，铵离子、水杨酸和次氯酸钠反应生成蓝色化合物，根据颜色深浅，用分光光度计在最大波

15、长处进行测定。灵敏度:10mL吸收液中含有1.0g氨应有0.081吸光度。线性范围:10mL样品溶液中含有010.0g氨。精密度：10mL吸收液中氨含量为1.010.0g，重复测定的相对标准偏差为2.5%。3.3.1.2微量氨气测定的方法与步骤3.3.1.2.1标准曲线的绘制（一）取10ml具塞比色管7支，制备标准系列管。如表1：表1：氨标准系列管号标准工作液ml吸收液ml氨含量g0010.00010.259.750.2521.009.001.0033.007.003.0045.005.005.0057.003.007.00610.00010.00（二）氨标准系列在各管中加入0.50ml水杨酸

16、溶液，再加入0.10ml亚硝基铁氰化钠溶液和0.10ml次氯酸钠溶液，混匀，室温下放置1h。1cm比色皿，以水作参比，以4号比色管测600nm700nm的吸光度，测其最大吸收波长。测得最大吸收波长max 689nm于波长689nm处，以水作参比，测定各管溶液的吸光度。管号0123456吸光度A0.0430.1480.1820.3500.5160.6400.928以氨含量（g）作横座标，吸光度为纵座标，绘制标准曲线，计算校准曲线的斜率、截距及回归方程，如图1：图1：氨气的标准曲线注：Y=bX+a式中：Y标准溶液的吸光度；X氨含量，g；a回归方程式的截距；b回归方程式斜率，吸光度/g。所以标准方程

17、为y0.0827xa（a为空白值）标准曲线斜率b为0.0827吸光度/g氨。由上图可知，斜率0.0827在理想范围内（0.081±0.003），最大吸收波长689nm与文献中的687nm相似。 3.3.1.2.2采样用一个内装10ml吸收液的大型气泡吸收管，以0.5L/min流量，采气4000ml或者2000ml。采样后，样品在室温下保存，于24h内分析。3.3.1.2.3样品测定将样品溶液转入具塞比色管中，用少量的水洗吸收管，合并，使总体积为10ml。再按制备标准曲线的操作步骤测定样品的吸光度。在每批样品测定的同时，用10ml未采样的吸收液作试剂空白测定。注：ppm计算公式：m&#

18、215;22.4×103/17×103×V(m为氨气的质量，单位为g；V为采样体积，单位为L)3.3.2气体采样器抽气和人吹气两种方法的比较寻求测量结果平行性的条件，本文比较两个方法人吹气法和气体采样器抽气法对结果平行性的影响。对两个受检者分别采样2000ml，测其吸光度，求其含量，采用平行性相对好的实验方法。3.3.2.1人吹气试验用一个内装10ml吸收液的大型气泡吸收管，以0.40.6L/min流量，收集2000ml呼气（以1000ml的医用体外引流袋为标准），连续采三个样本。采样后，将样品溶液转入具塞比色管中，在各管中加入0.50ml水杨酸溶液，再加入0.1

19、0ml亚硝基铁氰化钠溶液和0.10ml次氯酸钠溶液，混匀，室温下放置1h后于波长689nm处，以水作参比，测定各管溶液的吸光度。3.3.2.2利用抽气泵抽气试验利用抽气泵抽气原理，对其进行改装，如图2所示，只要让吹气者自然呼吸即可。采样完后，步骤如上。图2：气体采样器模型3.3.2.3结果与讨论注：根据变异系数C.V.的大小判断平行性的好坏标准差X表示个体，为样本平均数，n为样本数量。标准差除以平均数所得的比值，称为变异系数11：表2：人吹气2000ml中氨气的含量及变异系数2004-10-26(4000ml/次) 空白值：0.131（吸光度）受检者12次数12平均值12平均值吸光度A0.35

20、00.7010.5260.3400.5690.455氨的含量g2.6486.8924.7702.5305.3003.920ppm0.8722.271.5710.8311.7501.290吸光度的变异系数47.2%35.6%表3：人吹气2000ml中氨气的含量及变异系数表4：气体采样器收集2000ml气体中氨气的含量及变异系数20041029（2000ml/次） 空白值：0.077（吸光度）受检者12次数123平均值123平均值吸光度A0.3880.4550.3730.4050.1910.2680.3810.280氨的含量g3.7604.5703.5803.9701.3802.3103.6802

21、.460ppm2.4803.0102.3902.6200.9101.5102.4201.620吸光度的变异系数10.8%34.1%20050112（2000ml/次） 空白值：0.043条件空气/吸光度A受检者1/吸光度A受检者2/吸光度A12变异系数123变异系数123变异系数10.0900.1068.2%0.1520.1160.13413.4%0.2720.2890.33010%20.0680.0550.06310.6%0.2120.2150.2140.73%30.0950.0870.0894.6%0.3840.4310.41011.1%注：条件1：先通气（空气或呼气）5分钟，随后用气体采

22、样器收集气体。条件2：先通气（空气或呼气）5分钟，随后人体呼气。条件3：不通气，随后用气体采样器收集气体。将变异系数结果的数据以散点的形式，绘制在同一散点图上，分为两大区域，横坐标（14）单位为吹气变异系数的分布区域，横坐标（1016）单位为抽气变异系数的分布区域，如图3所示：图3：吹气和抽气变异系数的散点图由以上结果和图3可知，人吹气的变异系数在10.847.2范围内，而气体采样器抽气的变异系数为0.7313.4内，散点分布比吹气密集，所以用气体采样器抽气的平行性远远好于人体直接吹气。另外，考虑到呼气氨可能吸附在经过的管子上，所以采取了表4的条件1和条件3的方法，由结果可知，预先通气和不通气

23、并不存在较大的差异，因此预先不通气不影响实验的结果。3.3.3试剂（吸收液、显色剂）的放置时间对吸光度的影响由于本实验所用的试剂都严格要求为无氨试剂，而氨气又存在于空气中，为了考查放置于空气中数天后（一个月以内）的试剂对实验是否有影响，因此分别配制两个批次的试剂吸收液（同一显色剂，放置几天后的吸收液）、显色剂（同一吸收液，放置几天后的显色剂），结果如表5、表6所示：表5：放置22天后的吸收液对实验的影响批次空白/吸光度A通空气后/吸光度A扣除空白后/吸光度A10.0300.2760.2462（放置22天）0.0310.2990.268注：批次1：12月22号配制的吸收液，1月14号配的显色剂。

24、批次2：12月22号配制的吸收液放置了22天后（1月14号），1月14号配的显色剂。表6：放置3天后显色剂对实验的影响批次空白/吸光度A通空气后/吸光度A扣除空白后/吸光度A10.0420.1260.0842（放置3天）0.0630.1580.095注：批次1：1月14号配置的显色剂，1月17号配制的吸收液。批次2：1月14号配制的显色剂放置三天后（1月17号），1月17号配制的吸收液。以上表5的数据显示吸收液放置22天后（室温密封存放），吸光度有微小的提高，可能由于吸附了空气中的杂质或氨气所引起的，对实验影响不大。表6的数据显示了显色剂放置3天后（存放于冰箱），吸光度也有微小的提高，原因如上

25、，但对实验影响也不大。所以表明实验试剂室温密封或冰箱存放一个月内对实验的影响不大。3.3.4二氧化碳归一化和固定体积法判断采气终点的比较3.3.4.1实验目的机器抽气时人如果不是出于自然呼吸状态，气体中有可能带进了很多的空气，而不是通过肺部呼出来的气体。为了校正这一偏差，采用二氧化碳归一化法。由于海胺吸收二氧化碳的能力很好，可以达到99以上，加入酚酞指示剂后，溶液变成红色，呼气中的二氧化碳被海胺吸收饱和后，红色消失，以此代替气袋判断抽气的停止时间。3.3.4.2实验方法移取10ml已配置好的0.5mol/L的海胺溶液于大型气泡管B中，加入几滴酚酞指示剂，溶液呈红色，按照前面所述的抽气实验，把大

26、型气泡管B放置大型气泡管A后，直到红色消失为止。3.3.4.3实验结果与讨论表7：二氧化碳归一化法和固定体积法平行性的比较性质受检者1/吸光度A变异系数受检者2/吸光度A变异系数机器抽气/吸光度(6000ml/次没有海胺吸收)0.3400.2500.30015.20.4600.4230.4414.2机器抽气/吸光度（利用海胺变色作为依据，50006000ml/次）0.1060.0960.15225.30.1770.2340.42346.3以上结果显示，用二氧化碳（海胺变色）归一法的平行性（变异系数为25.3，46.3）没有用采固定体积法的平行性（变异系数为15.2，4.2）好。所以试验后期都是

27、统一采3000ml气体为标准。因为由检查下线为0.5µg/10ml计算出来2000ml气体时的检查出氨气的ppb值为328，3000ml时为238，并且有关文献指出，阳性患者的氨气本底为200ppb左右,所以选择采3000ml气体。3.3.5氨呼气试验（观察服用尿素后氨气含量的变化）据国外一篇文献记载，利用人体呼气中在本底与口服尿素胶囊后1530分钟的氨气含量变化来分辨Hp阳性和阴性患者6。本文通过类似的方法找出氨气含量变化的时间段。每隔5分钟采一次气体样本，一共14个，测其吸光度，计算氨气的含量，找出变化跃点对应的时间段，可作为于临床试验中服用尿素后的相隔时间。数据如下：表8：受检

28、者1呼气氨的吸光度随时间的变化05.01.23（3000ml/次） 空白值：0.054时间/min性质吸光度A0空气0.0468呼气本底0.04617服用300mg尿素220.027300.045370.053450.059520.072590.076620.064690.074750.125820.081890.107990.222由以上数据可知，在服用300mg尿素3542分钟后吸光度达到第一个最高值，第二个峰在61分钟时吸光度达到0.125。如图4所示：图4：吸光度与时间关系的曲线图表9：受检者2呼气氨的吸光度随时间的变化05.01.24（2000ml/次） 空白值：0.046时间/mi

29、n性质吸光度A0空气0.0386呼气本底0.1311服用300mg尿素120.126170.159230.175280.097330.216380.252430.177480.139530.165590.263640.216690.174750.333由以上数据可知，在服用300mg尿素2227分钟吸光度达到第一个峰值，4248分钟吸光度达到第二个峰。如图5所示：图5：吸光度与时间的关系曲线图3.3.6氨呼气试验方法的最佳实验方案（一） 气体采样器抽气的平行性远远好于人体直接吹气，采取气体采样器法。（二） 预先通气和不通气并不存在较大的差异，由于实验中时间的限制，可采取不预先通气。（三） 由于

30、实验试剂室温密封或冰箱存放一个月内对实验的影响不大，临床实验中所用试剂存放不能超过一个月。（四） 二氧化碳（海胺变色）归一法的平行性没有用采统一体积气体的平行性好。所以临床试验都统一采3000ml气体为标准。（五）由服用尿素后吸光度与时间的关系曲线图，可采用的临床的采气时间分别为服用尿素前，服用尿素后15分钟，服用尿素后25分钟。3.4临床试验3.4.1 14CUBT试验3.4.1.1 14CUBT试验的原理Hp可产生丰富的尿素酶，若人胃中有Hp存在，则口服尿素快速被尿素酶分解，成为二氧化碳和氨气：二氧化碳和氨气溶于胃液中形成碳酸氢盐和铵，碳酸氢盐被吸收进入血液，经肺部以14CO2形式呼出，并

31、被收集在液闪瓶中，再进行液闪测定。若胃内无Hp，则绝大部分尿素被吸收后从尿液中排出，而不从肺部排出。利用这种差别即可准确地诊断人胃内Hp感染【12】。3.4.1.2 14CUBT试验的方法与步骤：穿插在ABT试验中清晨空腹，温水送服14C尿素胶囊（深圳市中核海得威生物科技有限公司提供）1粒，剂量:0.75ci/粒，开启CO2集气试1瓶（内有闪烁液，含1ml氢氧化海胺甲醇液，1ml无水乙醇，1酚酞一滴），向液闪瓶内插入气体导管，导管下端浸入集气瓶中，受试者通过导管吹气，力度适中，避免液体溅出，当CO2试剂由紫红色变无色时停止吹气(约1一3min)，超过3min退色不全亦停止吹气。加人稀释闪烁液4

32、.5m1（含0.7PPO，0.05POPOP的二甲苯液），加盖密封、溶解、摇匀后做14C放射性浓度2min测定，l00dpm/mmolCO2为阳性【13】。3.4.2 ABT试验（ammonia breath test）3.4.2.1 ABT试验的原理据上方程式可知，尿素被分解成氨气和二氧化碳，然而目前世界上对氨气在诊断Hp的有关研究很少，主要原因是氨气在呼气中的含量非常低（1002000ppb），强吸附性，使到测量困难，并且使用一般传统的传感器也是不可靠的【6】。但是，可以根据14C尿素呼吸试验的原理，利用尿素水解产物的另一半氨的差别来诊断人胃内Hp感染【6】。3.4.2.2 ABT试验的方

33、法与步骤(一)受检者服用尿素前（测其本底）用一个内装10ml吸收液的大型气泡吸收管，以0.5L/min流量，对病人采气3000ml，采样后，将样品溶液转入具塞比色管中（加入0.5ml水杨酸溶液、再加入0.10ml亚硝基铁氰化钠溶液，和0.10ml次氯酸钠溶液，混匀，在室温下放置1h，用1cm比色皿，于波长698nm处，以水作参比，测定此管溶液的吸光度，在每个样品测定的同时，用10ml未采样的吸收液作试剂空白测定）。(二)受检者服用尿素后（服用300mg尿素为两个胶囊和一个14C标记尿素胶囊）清晨空腹，温水送服14C尿素胶囊1粒和两粒没有标志的尿素胶囊，服用后，过15min，采一次3000ml的

34、气体（约三分钟），随后做14C尿素呼吸试验，接着采3000ml气体，实验步骤如上。实验结果取前后两次的平均值。3.4.3临床对照3.4.3.1研究对象79例消化内科门诊检查病人(其中50例为测肺泡气中的氨气，29例为测胃液里的氨气，由于加入了碱剂350mg/mlCa(OH)2和350mg/mlMg(OH)225ml,试图将胃液里的氨气赶出来)接受14CUBT（urea breath test）和ABT（ammonia breath test）方法。通过14C尿素呼吸试验检测的Hp阳性26例，阴性53例。其中男性41例，女性38例，年龄1764岁，平均33岁。其中慢性胃炎（CSG）41例，球部溃

35、疡（Du）14例，其余还有多例复合性溃疡、胃食管反流（RE）、口气、腹涨、消化不良、糜烂性胃炎。以14C尿素呼吸试验作为“金标准”。3.4.3.2实验结果与讨论表10：50例受检者呼气氨与14CUBT结果的比较编号性别年龄临床症状14CUBT结果呼气氨变化率1男47CSG23（）2332男2912指肠球部溃疡64（）1603男35口气17（）734男32腹涨，口臭91（）95女22CSG22（）19006男64复合性溃疡76（）41.77女52CSG203（）59.18女59胸骨不适34（）46.79男42球部溃疡75（）8710男22CSG363（）3011女28CSG146（）91.312

36、男32Du543（）56.313女30CSG23（）163.514男31Du103（）470015男28CSG28（）233.316女37口气20（）40017男31CSG676（）91.718女31CSG25（）188.919男52CSG18（）35020女47CSG1034（）72.721女28胸部痛25（）104.322男32胃食管反流22（）7023男24CSG178（）5024男32CG226（）90025女24消化不良205（）10926女38CSG30（）99.227女21糜烂性胃炎192（）10528男29腹涨83（）2250029女33FD52(-)107.530女25CSG

37、25（）44.431男28CSG15（）26.732男28CSG18（）18.833女37Du94（）35.134男30体检19（）3735女36口气352（）4036男2912指肠溃疡13（）71.437男33CSG78（）98.438男28胃食管反流19（）10039女35CSG,口气285（）150040男22CSG35（）607.141女33CSG97（）72.742女29CSG414（）5043男17胃炎345（）262.544女22CSG116（）83.345男39Du86（）83.346男44Du23（）10047女39CG（平坦性糜烂）179（）2504.248女26CSG39

38、（）342.949男50CSG25（）90.650女30CSG203（）66.7另外29例在ABT试验过程中喝下25ml碱剂pH调节剂，由于氨基离子在离子状态时不容易通过胃粘膜从而被吸收，所以需要提高胃液的pH值，从而把胃液里的氨气赶出来。但是受检者呼气氨值没有明显提高，可能是服用的碱剂量太少，（在ABT试验中口服尿素胶囊后15分钟，其它步骤不变）结果如表11：表11：29例受检者呼气氨与14CUBT结果的比较（喝下碱剂）编号性别年龄临床症状14CUBT结果ppm变化率51女35呃递123（）316.752男30Du21（）35053女30CSG34（）054女36CSG23（）22.755女

39、44CSG210（）21.156男28CSG459（）4057女37贫血，呼吸道出血21（）66.758女47CSG13（）38.559男40体检41（）3260女36慢性胃炎22（）352.861男31球部溃疡，Hp治疗后21（）6.962女25CSG83（）41.763男32CSG9（）43.7564男21口气14（）31.365男23Du58（）112.566男24CSG125（）18.267男28球部溃疡28（）37.568女36CSG14（）68.869男42Du75（）18.7570女30Du102（）787.571男38Du25（）2572女26CSG75（）6573女24CSG

40、137（）66.774女24CSG16（）14.375男35体检68（）13076男25CSG26（）222577女55CSG16（）30078男40球部溃疡200（）30079女29慢性胃炎135（）9.5本实验的79例研究对象，在服用尿素后大部分都与本底有着显著的差异（P<0.05），但是Hp+与Hp-病人并没有被观察到有如上文献所说的差异性，本实验通过14CUBT试验诊断出来的26例Hp感染者（阳性）有6例“尿素”的ppm比“本底”ppm显著降低(P<0.05)，7例“尿素”ppm比“本底”ppm显著升高(P<0.05)，其余13例均没有太大的变化(P>0.05)

41、。而53例显示Hp阴性的病人有33例“尿素”的ppm与“本底”ppm相差不大(P>0.05)，20例“尿素”的ppm与“本底”ppm相差较大(P<0.05)。这些数据对Hp感染的诊断没有明显的指示作用。原因可能如下：微量氨气很难准确测量，在采集过程中，干扰因素太多，如：氨气也会吸附在沾有水珠的收集管上都有可能影响测量的结果。而且目前测量微量氨气的高新技术仪器并不多，如专门测量人体呼出氨气的Breath Ammonia Analyzer（Pranalytica研究生产8）如图6： 图6：Breath Ammoina Analyzer由于前面50例没有用到pH调节剂，我们认为可能由于肺

42、泡出来的氨气含量非常低，所以数据没有太大的差异。所以后来假想如果迅速提高胃液的pH值，从而达到将氨基离子转化成氨气分子，并且提高了它在血液中的吸收性，进而提高呼气中氨气的含量，所以采用了在口服尿素胶囊15分钟后口服25mlpH调节剂。但是由最后29例的数据来看，Hp+和Hp-的受检者的呼气氨值还是没有明显的规律性。原因可能如下：（一）可能本实验用的25ml碱液不够明显提高胃液里的pH值而使氨基离子转化为氨气。（二）另外，有关文献中也有提到所用的碱剂不能有效的使释放胃液中氨，本文的数据也表明加了碱剂后胃液里的氨气还是没有大部分地出来，需进一步研究哪种配比的碱液可以起到把胃液里的氨气赶出来的作用。

43、4.结论 用测定公共场所氨的方法靛酚蓝比色法来测定人体呼气中的微量氨气，灵敏度高，显色较稳定，但是显色时间较长为一小时。 采用气体采样器气泵抽气时，平行性比人体呼吸吹气法好。 采固定体积法来判断采气终点的平行性比二氧化碳（海胺变色）归一法的平行性好。 不喝碱液的前50例，和喝碱液的29例均不能有效区分Hp感染的阴、阳性病人。氨气与人体的健康密切相关，测量人体呼吸中微量氨气在医学诊断领域中具有很大的前景。本文在研究氨气和二氧化碳在呼气中的相关性中，考查可否用氨气代替二氧化碳来诊断幽门螺杆菌感染。虽然本文的数据表明用此方法暂还不能有效区分幽门螺杆菌的阳性病人和阴性病人，但是在国外此方法有过记载的，

44、由于本文所用的采气收集器是改装的，目前国内测量人体呼吸中微量氨气的仪器还没有，国外也很少，没有专门生产商设计和生产，敏感性会相对差很多，再加上干扰氨气的因素很多，氨气吸附性很强，因此对实验结果的影响较大，可能需要引进相关的高精度仪器和做进一步的研究。而适合低浓度气体标本快速而又准确的定量方法在最近今年才有较大进展。探索过的方法有离子选择性氨电极、聚吡咯氨敏电阻传感器、选择离子流管质谱、激光氨传感器、光纤氨传感器等,后两种方法可能有临床发展前途。感染的检测诊断方法日趋增多、成熟和完善。理想的检测方法应是快速、简便、无创伤、特异、敏感、价廉、患者易接受14。非侵入性试验是诊断Hp感染的发展方向，日

45、新月异的分子生物学技术和各学科间更加紧密地结合，使Hp的非侵入性检测研究领域具有更广阔的前景，无创伤，快速准确的特点将广泛应用于临床对Hp的诊断。可以预言的是，一旦通过改进呼气氨的采集和测试方法使得NH3呼气口气（呼气）试验成为重复好的可靠的检验方法的话，辉煌的13C和14C标记尿素呼气试验、以及它们的利弊之争都将成为历史。附录A：蒸馏水的制备：稀硫酸溶液：取5.7ml浓硫酸用水稀释到100ml。高锰酸钾溶液：称取0.33g高锰酸钾于100ml水中。于普通蒸馏水中（约1000ml）加1ml稀硫酸溶液和1ml高锰酸钾，蒸馏，前50ml的粗馏水可弃，取后蒸馏出来的水。附录B：用碘量法标定次氯酸钠原

46、液的浓度：盐酸溶液50（V/V）：量取25ml盐酸溶于25ml水中。C（1/2NaS2O3）=0.100mol/L：称取1.58gNa2S2O3 溶于200ml水中。新配置的淀粉指示剂（5g/L）：称取1g淀粉溶于煮沸的200ml水中。称取2g碘化钾（KI）于250ml碘量瓶中，加水50ml溶解，加1.00ml次氯酸钠（NaClO）试剂，再加0.5ml盐酸溶液50%（V/V），摇匀，暗处放置44min。用硫代硫酸钠标准溶液C（1/2NaS2O3）=0.100mol/L。滴定析出的碘，至溶液呈黄色时，加1ml新配制的淀粉指示剂（5g/L），继续滴定至蓝色刚刚褪去，即为终点，记录所用硫代硫酸钠标准

47、溶液体积，按公式（4）计算次氯酸钠溶液的浓度。C（NaClO）=C（1/2NaS2O3）×V/1.00×2（4）式中：C（NaClO）次氯酸钠试剂的浓度，mol/L；C（1/2NaS2O3）硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L；V硫代硫酸钠标准溶液用量，ml。经计算可知次氯酸钠原液的浓度。【参考文献】1王伟岸，岳恒志.幽门螺杆菌相关疾病.消化系疾病诊断新概念B.科学技术文献出版社，2003.4.2Martin J.Blaser.An Endangered Species in the stomach.Scientific American,pp24-31,February 2

48、0053Graham DY,Klein PD,Evans DJ Jr,et al.Campylobacter pylori detected noninvasively by the 13C-urea breath test.Lancet.1987,1(8543):1174-7.4Bell GD,Weri J,Harrison G.Morden A,et al. 14C-urea bteath analysis,a non-invasive test for Campylobacter pylori in the stomach.Lancet.1987Jun 13;1(8546):1367-8

49、.5Dune CDR,Black M,Cowell DC,et al.Ammoia vapour in the mouth as a diagnostic marker for Helicobacter pylori infection:preliminary“proof of principle”pharmacological investigation.Bri J Biomed Sci2001;58:66-75.6DAVID J.KEARNEY,MD,TODD HUBBARD,and DAVID PUTNAM,PhD.Breath Ammonia Measurenment in Helicobacter pylori Infection.Digestive Diseases and Science,Vol.47,No.11(November 2002),pp.25323-2530. 7李绍英，曾述柏，于令弟.环境污染与监测.哈尔滨工程大学出版社.1995,第2版，72.8 NEPHROLUX：Breath Ammonia Analyzer，9郑春生,王建清,杨南,景作亮,张培.一种快速测定空气中微量氨的方法.天津师范大学学报(自然科学版), 第24卷第3期2004年9月.10室内环境空气质量监