Áfengispróf, mikilvægt tæki fyrir almannaöryggi, læknisfræðilega greiningu og vinnuheilbrigðiseftirlit, byggir á því að greina nákvæmlega og mæla magn etanóls (etanóls) í mannslíkamanum eða umhverfinu. Etanól er ekki aðeins aðal virka innihaldsefnið í áfengum drykkjum heldur einnig algengasta markefnið í áfengisprófunum. Nútíma alkóhólprófunartækni getur einnig greint önnur rokgjörn lífræn efnasambönd (VOC), en etanól er áfram lykilmarkmið vegna umtalsverðra lífeðlisfræðilegra áhrifa þess og vel-skilgreinds styrkleikasviðs.
I. Aðalmarkmiðið í áfengisprófunum: Etanól
Etanól (efnaformúla: C₂H₅OH) er kjarnaþátturinn í áfengisprófun. Eftir frásog í gegnum meltingarveginn fer það í blóðrásina og skilst út með andardrætti, svita og öðrum leiðum. Í áfengisprófun er styrkur etanóls venjulega gefinn upp sem „styrkur alkóhóls í blóði“ (BAC) eða „styrkur alkóhóls í andanum“ (BrAC). Hægt er að tengja þetta tvennt með því að nota tiltekið umreikningshlutfall (eins og andardráttur-til-blóðhlutfalls 1:2100).
Meginreglan um uppgötvun etanóls er byggð á efnafræðilegum eiginleikum þess: sem skautuð lítil sameind er etanól rokgjarnt og hvarfast sérstaklega við ákveðin efnafræðileg hvarfefni eða skynjara. Til dæmis, í hefðbundnum öndunarmælum, er etanól oxað í asetaldehýð og ediksýru, sem losar rafeindir sem mynda straummerki. Ályktað er um styrk etanóls með því að mæla straumstyrkinn. Í -gasskiljun á rannsóknarstofu (GC) er etanól metið nákvæmlega með því að bera saman varðveislutíma þess við staðal.
II. Aðrir tengdir íhlutir og truflandi efni
Þrátt fyrir að etanól sé aðalmarkmið fyrir uppgötvun áfengis, geta raunveruleg sýni (svo sem öndun, blóð eða þvag) innihaldið önnur rokgjörn lífræn efnasambönd sem geta truflað niðurstöður úr prófunum. Til dæmis:
• Metanól: Algengt óhreinindi í iðnaðaralkóhóli, það er mun eitraðra en etanól, en krefst sérstakra aðferða (eins og innrauða litrófsgreiningar til að greina virka hópa) til að útrýma því í venjubundnum áfengisprófum.
• Asetón: Umbrotsefni sem getur hækkað í andardrætti sykursjúkra. Efnafræðilegir eiginleikar þess eru að hluta til svipaðir etanóli og geta hugsanlega haft áhrif á nákvæmni hálfleiðaraskynjara.
• Vatn og koltvísýringur: Helstu bakgrunnsþættir í öndunarsýnum, sem krefjast formeðferðar á sýnum (svo sem með síum eða þurrkefnum) til að draga úr líkamlegum truflunum á skynjaranum.
Nútímaleg áfengisprófunarbúnaður dregur í raun úr áhrifum truflana efna með því að fínstilla skynjaraefni (td eldsneytisfrumuskynjarar hafa meiri sértækni fyrir etanól) eða með því að innlima algrím til greiningar á mörgum-þáttum, sem tryggir sérhæfni etanólgreiningar.
III. Umsóknarsviðsmyndir og mikilvægi áfengisprófunartækni
Áfengisprófunarforrit ná yfir umferðareftirlit, vinnuöryggi (td vinna í hæð, stjórna vélum) og læknisfræðileg neyðarviðbrögð (td að kanna orsök dás). Í þessum tilfellum eru niðurstöður magns etanólstyrks beintengdar lagalegum ákvörðunum (til dæmis er viðmiðunarmörk fyrir ölvunarakstur venjulega BAC sem er hærra en eða jafnt og 0,08%) eða heilsufarsáhættumati (til dæmis er BAC-mörk fyrir bráða áfengiseitrun um það bil 0,3%-0,4%).
Þess má geta að, auk etanóls, geta ákveðnar sérhæfðar prófunarsviðsmyndir einblínt á umbrotsefni (td endurspeglar asetaldehýðssöfnun skert umbrot alkóhóls, sem er algengt hjá einstaklingum með ALDH2 genastökkbreytingar í asískum íbúum). Hins vegar krefst slík greining venjulega flóknari rannsóknarstofutækni (eins og há-vökvaskiljun (HPLC)) og er ekki kjarnahlutverk hefðbundinna hraðprófunartækja.
Kjarni áfengisprófa er að bera kennsl á og mæla etanól, lykilþátt, með efnafræðilegum eða eðlisfræðilegum hætti. Tækniþróun hefur stöðugt beinst að því að bæta nákvæmni, næmni og and-truflunargetu etanólgreiningar. Í framtíðinni, með samþættingu nanóefnisskynjara og gervigreindar reiknirit, er búist við að áfengisprófun muni stækka og ná yfir samtímis fjöl-þáttagreiningu (eins og samsetta skimun fyrir etanóli og öðrum misnotkunarefnum). Hins vegar er kjarnamarkþátturinn-etanól- óbætanlegur.