Name: 使用辅助电喷雾质谱（SESI - MS）表征细菌挥发 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-06-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: 了解辅助电喷雾质谱技术用于快速表征细菌挥发性有机化合物的方法。该技术无需样品预处理，可在五分钟内完成分析，适用于临床诊断和食品安全检测领域。

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本工作由美国国立卫生研究院（NIH）资助项目 P20 RR021905-01、CF RPD 资助项目 STANTO07R0 以及美国国家航空航天局（NASA）资助项目 NNH09ZNE002C 支持。

<img src="/files/ftp_upload/2664/2664fig1.jpg" alt="SESI质谱仪示意图、CO2进气装置、排放分析、质谱结果。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图1"> 
图1. 细菌挥发性物质的SESI-MS分析示意图。细菌培养物顶空气体被CO2（1）带入SESI反应室（2）。当挥发性物质穿过SESI反应室时，会经过电喷雾云并发生离子化（3）。离子化后，挥发性物质被引入质谱仪进行分析（4）。多余的载气和未反应的细菌挥发性物质则通过一个0.22 μm滤膜（5），作为额外的防护措施，随后排入化学通风橱。插图：SESI电喷雾针为一根石英毛细管（内径40 μm），针尖经过 sharpened 处理。
作为使用SESI-MS对细菌挥发性物质进行表征的示例， E. coli K12 和 P. aeruginosa PAO1在50 mL LB-Lennox培养基中需氧培养24 h 37 °C 顶空挥发物的 SESI-MS 谱图在 2 分钟内采集完成。使用纯度为 99.99% 的二氧化碳作为载气，流速为 2 L/min，将挥发物输送至反应室。SESI 反应室为自行设计构建，并适配于 API-3000（SCIEX）质谱仪，取代原有的电喷雾离子源。谱图在正离子模式下采集，电喷雾溶液组成为 0.1% 甲酸、5.0% 甲醇和 94.9% 水（v/v），通过带有锐化针尖的非导电石英毛细管以 5 nL/s 的速率输送40 μm ID）。施加电压为2.5 kV。采用Applied Biosystems公司的Analyst 1.4.2软件进行数据采集，参数设置如下：质荷比范围20–500 Da，MCA模式，扫描次数40次，每扫描耗时3秒，总分析时间2分钟。
1. 培养系统
<ol>
 <li>根据实验中所用物种的生长需求（如通气、光照、温度等）以及挥发性物质向质谱仪的有效输送，选择适合培养样品的容器。我们选用的标准容器为100 mL Pyrex培养瓶，配有带至少两个鲁尔接口的螺口盖。一根进气管通过其中一个鲁尔接口插入，用于向样品瓶输送载气；另一根出气管通过另一个接口插入，用于将挥发性有机物（VOC）输送至仪器（图1）。其他多余的接口应予以封堵。</li>
 <li>在接种样品前，需对容器加压并浸入水中检查是否存在泄漏。气体泄漏是导致挥发性离子信号微弱或缺失等异常结果的主要原因。</li>
</ol>
2. 生物学实验：设置与安全注意事项
<ol>
 <li>根据您的假设，在适当的条件下培养您的菌种。建议每个变量至少使用两个生物学重复，每个生物学重复包含两个技术重复。</li>
 <li>为每种培养条件（培养基、抗生素等）准备一个空白对照，并将空白对照与样品在相同条件下孵育。</li>
 <li>针对所使用的生物制剂采取适当的安全防护措施，并考虑该物种的生物安全等级。</li>
 <li>为防止活性生物制剂污染仪器和气体传输管路，请在载气管路中安装适当孔径的过滤器。这些过滤器不会干扰挥发性物质向SESI反应室的传输，但可能会略微影响气溶胶传输的效率。6</li>
 <li>在将气体传输盖连接到培养瓶时，应使用二级 containment 或生物安全柜，以确保生物制剂发生泄漏时能够得到妥善 containment。</li>
 <li>启动和终止向样品瓶通入载气时，应避免瓶内产生压力积聚。</li>
</ol>
3. 仪器优化
注意：SESI-MS 专门用于采样挥发性物质，因此在使用仪器前应避免使用有香味的个人护理用品（如古龙水、漱口水、乳液、柔顺剂）、口香糖、香烟等。实验室内所有挥发性化学品应严格密封，测试过程中尽可能控制空气流动。
以下所有会影响信号强度和稳定性的仪器参数，均需根据您的仪器和实验进行优化。
<ol>
 <li>电喷雾溶液及流速：根据目标分子的类别、仪器的工作极性（正离子或负离子模式）以及目标化合物的分子特性，选择合适的电喷雾溶液。本实验中使用的电喷雾溶液为 0.1% 甲酸、5.0% 甲醇、94.9% 水（v/v），该溶液可增强低极性分子的信号强度，同时保持良好的信号稳定性。溶液以 5 nL/s 的流速输送。</li>
 <li>载气流速：载气流速会影响电喷雾的稳定性和信号强度。本实验使用流速为 2 L/min 的 CO2（≥ 99.99%）。</li>
 <li>针尖形状与位置：针尖的形状和位置对信号强度和稳定性有显著影响。安装新针时，必须优化针的位置，以在低背景、高分析物信号强度和信号稳定性之间取得平衡。为了在更换针后能够重现SESI谱图，需在调整针位置的过程中定期采集谱图，直至观测到的谱图与记录相符。电喷雾针尖至质谱仪进样口的距离应为 1 – 5 mm。</li>
 <li>施加电压：施加于系统的电压会影响信号离子强度以及电喷雾泰勒锥的稳定性。此外，最佳电压取决于所用的电喷雾溶液和针尖形状。在开始一系列实验之前，应确定能使系统获得最佳谱图和信号稳定性的电压，并在后续所有实验中使用该电压。对于本系统，施加 2.0 – 5.0 kV 的电压可获得最佳的信号强度和电喷雾稳定性。本实验采用 2.5 kV 的电压。</li>
</ol>
4. 启动并调节 SESI-MS 以进行分析
<ol>
 <li>首先确保电源已关闭，并且系统已放电。具体操作如下：1）确认电源上的指示灯已熄灭；2）使用万用表确认电压为零；3）将电气导线接地。</li>
 <li>根据实验要求安装合适的电喷雾溶液。</li>
 <li>打开载气并调节流量至适合实验的流速。</li>
 <li>对电喷雾储液器施加压力，以启动电喷雾溶液向反应室的输送。</li>
 <li>打开电源，并将电压调节至适合实验的数值。</li>
</ol>
注意：此时电离源的金属表面可能带有危险电压，存在触电风险。一旦电源开启，在仪器周围操作时务必格外小心。
<ol start="6">
 <li>在监测 SESI-MS 谱图的同时，设置调谐方法并对施加电压进行精细调节。使用您已为系统和实验优化的采集参数。取消选中“多通道采集”（Multiple Channel Acquisition, MCA）复选框（如适用），以确保每次扫描生成独立的谱图，将采集时间设为 10 – 15 分钟，然后开始采集。此时应观察到载气背景的谱图。</li>
 <li>精细调节施加电压，以获得稳定的总离子流色谱图（TIC）和可重复的扫描结果，并使其与之前实验中的 CO2 扫描结果相匹配。完成电压调节后，继续采集谱图和 TIC 五分钟，以确保仪器已达到稳定状态。</li>
 <li>确认仪器稳定后，根据您的样品设置合适的采集方法，按需调整采集时间、数据范围和 MCA 选择。采集一份载气背景谱图以供记录。</li>
</ol>
5. 获取细菌培养物的挥发性指纹图谱
<ol>
 <li>采集空白谱图时，先将载气流通过旁路管线，然后将空白样品（阀门关闭）连接至仪器的气体传输管线。</li>
 <li>打开样品瓶的阀门，同时关闭旁路管线的阀门。</li>
 <li>让系统平衡30秒，在此期间反应室内的湿度趋于稳定。该平衡过程对于获得可重复的谱图至关重要。为确保系统已达到平衡，可监测总离子流（TIC），其在平衡过程中会发生变化，并在平衡后趋于稳定。</li>
 <li>系统平衡后，开始采集谱图。</li>
 <li>谱图采集完成后，先打开载气旁路管线，再关闭样品阀门，最后取下样品瓶。随后用载气冲洗系统2–4分钟，以清除传输管线中的水分和吸附的挥发性物质，防止样品间的交叉污染。</li>
 <li>对每个细菌样品重复步骤5.2–5.5，并间歇性地采集额外的空白谱图，以确保空白扣除充分。若空白扣除不完全，处理后的谱图中将出现化学背景峰，这类峰在常压电离技术中较为常见（例如邻苯二甲酸酯、硅酮等）。9</li>
 <li>采集谱图时，需确保离子信号未超过仪器的线性检测范围，该范围由总离子流（TIC）及单个峰的最大强度确定。超出仪器检测器上限的离子可能产生不代表样品真实成分的伪影峰。</li>
</ol>
6. 代表性结果
作为可获得的细菌挥发物SESI-MS谱图示例，图2展示了在37 °C下于LB-Lennox培养基中好氧培养24小时后，E. coli和P. aeruginosa的正离子模式挥发物指纹图谱。E. coli的挥发物谱图在m/z = 118处以吲哚峰为主，该物质赋予E. coli培养物特有的气味；而P. aeruginosa的谱图则包含更多种类的可质子化峰。
请注意，挥发性物质谱图中各峰的相对强度取决于第3节所述的仪器参数。为了获得可重复的谱图，必须在每次实验之间严格控制这些参数。
<img src="/files/ftp_upload/2664/2664fig2.jpg" alt="质谱分析；大肠杆菌 vs 铜绿假单胞菌；强度 vs m/z；比较图" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图2"> 
图2. 扣除空白的正离子模式 SESI-MS 谱图（20 – 150 m/z） E. coli K12 和 P. aeruginosa PAO1 在 LB-Lennox 培养基中需氧培养 24 小时后的挥发性物质 37 °C. 有关 SESI 谱图中观测到的峰的更多细节，请参见 Zhu， 等 8.

<ol><li>Fuerstenau, S., Kiselev, P., Fenn, J. B. ESI-MS in the analysis of trace species in gases. Proceedings of the 47th ASMS Conference on Mass Spectrometry Allied Topics, Dallas, TX, , (1999).</li>
<li>Wu, C., Siems, W. F., Hill, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Secondary+electrospray+ionization+ion+mobility+spectrometry%2Fmass+spectrometry+of+illicit+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Secondary electrospray ionization ion mobility spectrometry/mass spectrometry of illicit drugs.</a> Anal. Chem. 72, 396-403 (2000).</li>
<li>Tam, M., Hill, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Secondary+electrospray+ionization-ion+mobility+spectrometry+for+explosive+vapor+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Secondary electrospray ionization-ion mobility spectrometry for explosive vapor detection.</a> Anal. Chem. 76, 2741-2747 (2004).</li>
<li>Martinez-Lozano, P., Rus, J., de la Mora, G. F., Hernandez, M., de la Mora, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Secondary+electrospray+ionization+%28SESI%29+of+ambient+vapors+for+explosive+detection+at+concentrations+below+parts+per+trillion%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Secondary electrospray ionization (SESI) of ambient vapors for explosive detection at concentrations below parts per trillion.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 20, 287-294 (2009).</li>
<li>Martinez-Lozano, P., de la Mora, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-line+detection+of+human+skin+vapors%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">On-line detection of human skin vapors.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 20, 1060-1063 (2009).</li>
<li>Martinez-Lozano, P., de la Mora, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospray+ionization+of+volatiles+in+breath%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Electrospray ionization of volatiles in breath.</a> Int. J. Mass Spectrom. 265, 68-72 (2007).</li>
<li>Martinez-Lozano, P., de la Mora, J. F., F, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+analysis+of+fatty+acid+vapors+in+breath+by+electrospray+ionization+and+atmospheric+pressure+ionization-mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Direct analysis of fatty acid vapors in breath by electrospray ionization and atmospheric pressure ionization-mass spectrometry.</a> Anal. Chem. 80, 8210-8215 (2008).</li>
<li>Guo, X. H., Bruins, A. P., Covey, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+typical+chemical+background+interferences+in+atmospheric+pressure+ionization+liquid+chromatography-mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Commun.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Characterization of typical chemical background interferences in atmospheric pressure ionization liquid chromatography-mass spectrometry.</a> Rapid Commun. Mass Spectrom. 20, 3145-3150 (2006).</li>
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<li>Lechner, M., Fille, M., Hausdorfer, J., Dierich, M., Rieder, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnosis+of+bacteria+in+vitro+by+mass+spectrometric+fingerprinting%3A+A+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Diagnosis of bacteria in vitro by mass spectrometric fingerprinting: A pilot study.</a> Curr. Microbiol. 51, 267-269 (2005).</li>
<li>Schulz, S., Dickschat, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+volatiles%3A+The+smell+of+small+organisms%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Prod.+Rep%22%5BJournal%5D)">Bacterial volatiles: The smell of small organisms.</a> Nat. Prod. Rep. 24, 814-842 (2007).</li>
<li>Ligor, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analytical+methods+for+breath+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22Crit.+Rev.+Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Analytical methods for breath investigation.</a> Crit. Rev. Anal. Chem. 39, 2-12 (2009).</li>
<li>Cao, W. Q., Duan, Y. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breath+analysis%3A+Potential+for+clinical+diagnosis+and+exposure+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Chem%22%5BJournal%5D)">Breath analysis: Potential for clinical diagnosis and exposure assessment.</a> Clin. Chem. 52, 800-811 (2006).</li>
<li>Law, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+characterization+of+complex+viscous+liquids+at+the+molecular+level%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Rapid characterization of complex viscous liquids at the molecular level.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 48, 8277-8280 (2009).</li>
<li>Wu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sampling+analytes+from+cheese+products+for+fast+detection+using+neutral+desorption+extractive+electrospray+ionization+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Bioanal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Sampling analytes from cheese products for fast detection using neutral desorption extractive electrospray ionization mass spectrometry.</a> Anal. Bioanal. Chem. 397, 1549-1556 (2010).</li>
<li>Fleming-Jones, M. E., Smith, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volatile+organic+compounds+in+foods%3A+A+five+year+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Agric.+Food+Chem%22%5BJournal%5D)">Volatile organic compounds in foods: A five year study.</a> J. Agric. Food Chem. 51, 8120-8127 (2003).</li>
<li>Calkins, C. R., Hodgen, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fresh+look+at+meat+flavor%5BTitle%5D)+AND+%22Meat+Sci%22%5BJournal%5D)">A fresh look at meat flavor.</a> Meat Sci. 77, 63-80 (2007).</li>
</ol>

未声明任何利益冲突。

细菌会产生不同组合的挥发性物质，这些物质可用于细菌鉴定10-12以及代谢状态的评估。本文所述的电喷雾电离质谱（SESI-MS）方法能够在无需任何样品预处理的情况下，快速表征细菌挥发性成分（两分钟以内），生成可用于细菌种类鉴定的“指纹”图谱8。在过去几十年中，其他常压电离质谱技术也被用于挥发性化合物的表征，包括选择性离子流动管（SIFT）和质子转移反应（PTR）质谱法。与这些电离方法相比，SESI的独特优势在于能够对特定质谱峰进行碎裂分析（前提是已将适当类型的质谱仪与SESI联用），这对于化合物的鉴定具有重要意义。上述实验方案中未涉及峰的碎裂分析，有关如何利用碎裂信息进行细菌挥发性物质表征的示例，请参见Zhu, et al.8
SESI-MS 可直接应用于 原位 通过呼吸分析检测细菌性肺部感染，也可应用于任何可进行挥发性物质采样的场景。例如，与代谢紊乱、胃肠道疾病、癌症及环境暴露诊断相关的尿液、血液和呼吸中挥发性物质的分析，均适用于SESI-MS。13,14
SESI-MS 还具有广泛的非临床挥发性有机物指纹分析应用，包括对食品中与成熟、老化或变质相关的特征性挥发物进行快速分析。15-18

<table><tbody><tr><td>API-3000 三重四极杆</td><td>仪器</td><td>SCIEX</td><td></td><td>购于 Analyst 1.4.2（Applied Biosystems）</td></tr><tr><td>SESI 离子源</td><td>仪器</td><td></td><td></td><td>定制；参见参考文献6</td></tr><tr><td>气体流量计</td><td>仪器设备</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-03217-74</td><td></td></tr><tr><td>二氧化碳</td><td>仪器设备</td><td>Airgas</td><td>CD I300</td><td>&amp;#8805; 99.99% 纯度</td></tr><tr><td>氮</td><td>仪器设备</td><td>Airgas</td><td>NI UHP300</td><td>超高纯度</td></tr><tr><td>100 mL 玻璃培养瓶</td><td>仪器设备</td><td>VWR 国际公司</td><td>89012-114</td><td>GL45螺纹</td></tr><tr><td>带鲁尔接口的瓶盖</td><td>仪器设备</td><td>生物化学微流控</td><td>00945T-3</td><td>帽组件组装</td></tr><tr><td>鲁尔接头塞</td><td>仪器设备</td><td>生物化学微流控</td><td>009LP</td><td>帽组件装配</td></tr><tr><td>管路 1/4&quot; (OD) × 1/8&quot; (ID)</td><td>仪器设备</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-95875-02</td><td>帽组件组装 &amp;和气体传输管线</td></tr><tr><td>管路 1/8&quot; (OD) × 1/16&quot; (ID)</td><td>仪器设备</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-06605-27</td><td>帽状结构组装</td></tr><tr><td>双向阀</td><td>仪器设备</td><td>Cole-Parmer</td><td>07391-04</td><td>帽组件装配</td></tr><tr><td>滤膜，Grade AAQ</td><td>仪器设备</td><td>Balston 滤器</td><td>9922-05</td><td></td></tr><tr><td>甲酸，LC/MS 级</td><td>试剂</td><td>Fisher Scientific</td><td>A117-05AMP</td><td>电喷雾溶液</td></tr><tr><td>甲醇，LC/MS级</td><td>试剂</td><td>Fisher Scientific</td><td>A456-500</td><td>电喷雾溶液</td></tr><tr><td>水，LC/MS级</td><td>试剂</td><td>Fisher Scientific</td><td>W6-500</td><td>电喷雾溶液</td></tr></tbody></table>

利用二次电喷雾电离质谱法（sesi-ms）表征细菌挥发性物质

Characterizing Bacterial Volatiles using Secondary Electrospray Ionization Mass Spectrometry (SESI-MS)

二次电喷雾电离质谱法（SESI-MS）是一种用于快速检测挥发性化合物的方法，无需样品预处理。该方法最初由Fenn及其同事1首次描述，已应用于非法药物2和爆炸物3-4的检测、皮肤挥发物的表征5以及呼出气体的分析6-7。
SESI 电离通过电喷雾溶液与挥发性分析物之间的质子转移反应发生，因此适用于杂合有机分子的分析，这与传统的电喷雾电离（ESI）相同。然而，与标准 ESI 不同的是，SESI 的质子转移过程发生在气相中而非溶液中（图 1），因此 SESI 最适合用于检测有机挥发物和气溶胶。
我们正在将实时电晕放电离子化质谱（SESI-MS）的应用扩展至细菌挥发性物质的检测，作为一种细菌鉴定与表征的方法8。我们已证明，结合统计分析方法的SESI-MS挥发性物质指纹图谱可用于在多种培养基中区分细菌属、种以及混合培养物8。本文提供了利用SESI-MS获取细菌挥发性指纹图谱的步骤，包括应优化的仪器参数，以确保实现可靠的细菌鉴定与表征。

二次电喷雾电离质谱法（SESI-MS）能够无需任何样品预处理即可检测挥发性有机化合物（VOCs）。本方案提供了利用SESI-MS快速（数分钟内）表征细菌挥发性有机化合物的操作指南。

利用二次电喷雾电离质谱法（SESI-MS）表征细菌挥发性物质

二次电喷雾电离质谱法（SESI-MS）是一种用于快速检测挥发性化合物的方法，无需进行……

二次电喷雾电离质谱（CS EMS）能够在无需任何样品预处理的情况下分析细菌挥发性物质。细菌培养物的顶空气体被二氧化碳带入SSI反应室。当挥发性物质穿过SSI反应室时，会通过电喷雾云并发生电离。离子化后，挥发性物质被引入质谱仪进行分析。过量的载气和未发生反应的细菌挥发性物质则通过0.22微米滤膜过滤，以去除任何细菌因子，作为额外的防护措施，随后排入化学通风橱。最终，该CSI质谱方案可在数分钟内提供细菌挥发性物质的特征指纹图谱。我们预计该技术可应用于多种场景，包括呼气分析、传染病的呼吸检测，甚至可应用于食品系统，以快速检测存在于食品表面或内部的病原体。该技术具有多个主要优势。相较于现有的气相色谱-质谱联用（GCMS）、筛选质谱（sift-MS）和质子转移反应质谱（PTR-MS）等方法，本方法的首要优势在于，挥发性物质在分析前无需任何预处理。其次，可以对挥发性混合物中的特定离子进行碎裂，从而更易于化合物的鉴定。第三，该方法具有快速的特点，通常耗时不到五分钟。为分析每个样品，应根据物种的生长需求以及挥发性物质向质谱仪的有效输送情况，选择合适的培养容器。在本示例中，我们选用标准的 100 毫升 Pyrex 培养瓶。细菌产生的挥发性物质通过载气流输送至质谱仪，以构建载气系统。气体管路需连接带有螺纹盖的培养瓶，螺纹盖上至少有两个鲁尔接头。在接种样品前，将气体进气管和出气管穿过鲁尔接头，并堵塞任何多余的接口。加压容器后浸入水中检查是否泄漏。气体泄漏是导致结果异常（如信号微弱或缺失）的主要原因。挥发性离子信号会在过夜培养期间增长。对大肠杆菌（E. coli）K-12和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）PAO1在LB Lennox培养基中进行培养，每种菌株制备两个生物学重复。准备九个无菌培养瓶，每瓶含有50毫升LB Lennox培养基，另准备一个未接种的培养瓶作为空白对照。将每种过夜培养物分别接种到两个样品瓶中，以建立技术重复。将培养物和空白对照在37摄氏度下孵育24小时。由于CEMS专门用于采集挥发性物质，在使用仪器前应避免使用有香味的个人护理产品。在实验过程中，应将实验室中所有挥发性化学品加盖密封，并尽可能控制气流，以防止仪器和气体传输管路受到污染。若使用有活性的生物试剂，需在载气管路中安装适当孔径的过滤器。这些过滤器不会干扰挥发性物质向sesi反应室的转移，但可能会略微影响气溶胶转移的效率。为了确认电源已关闭且系统已放电，请检查电源供应器上的指示灯是否熄灭。确保万用表上的电压为零，并将电极导线接地。此时，安装用于分析的电喷雾溶液。在正离子模式下，我们使用含有0.1%甲酸、5%甲醇和94.9%水的电喷雾溶液。为了获得最佳的信号强度和稳定性，打开二氧化碳载气并将其流速设置为每分钟2升。对电喷雾储液罐施加压力，以每秒5纳升的流速将电喷雾溶液输送至反应室。接着打开电压电源，并将电压调节至2.5千伏。施加的电压会影响信号离子强度以及电喷雾泰勒锥的稳定性，对于本系统而言，电压在2至5千伏之间时可获得最佳结果。在正离子模式下操作时需谨慎，因为此时电离源的金属表面可能产生危险的电击。现在设置一种调谐方法以监测SEMS谱图。取消勾选多通道采集（MCA）复选框。将采集时间设置为10至15分钟，并开始数据采集。观察载气背景的谱图，微调施加的电压，以获得稳定的总离子色谱图和可重复的扫描结果。继续采集光谱和A TIC五分钟，以确保仪器在仪器已投保的情况下稳定运行。根据实验需求输入采集参数。为后续实验记录载气背景光谱。采集空白谱图。将载气流导入旁路线，然后在阀门关闭的情况下将空白样品连接至仪器的传输管线。打开通往样品瓶的阀门，并关闭旁路线的阀门。为了获得可重复的谱图，需让系统平衡30秒，在此期间反应室内的湿度将趋于稳定。为确保系统已达到平衡状态，请监测总离子流（TIC），在平衡过程中TIC会发生变化，随后趋于稳定。系统平衡后，开始采集谱图。采集完成后，首先打开载气旁路管线，然后关闭样品阀，再取出样品瓶。最后，取下样品瓶。用载气冲洗系统两到四分钟，以去除传输管线中的水分和吸附的挥发性物质，防止样品间的交叉污染。对每种细菌样品间歇性地采集挥发性指纹数据，同时定期收集额外的空白谱图，以确保彻底完成空白扣除。大肠杆菌和产气克雷伯菌在LB Lennox培养基中于37摄氏度有氧培养24小时后，其正离子模式挥发性指纹图谱具有明显差异。大肠杆菌的挥发性质谱图在质荷比118处由诱导峰主导，而肺炎克雷伯菌的质谱图则包含更多种类的可加成蛋白质峰。在进行该实验操作时，重要的是记录已为分析优化的仪器参数，例如施加电压、电喷雾溶液组成以及载气流速。同时，应保留代表性质谱图的记录，以便将来能够重复实验分析。切记，操作病原菌和高电压设备可能存在极高危险性。因此，实验过程中应始终采取预防措施，例如限制对 css CMS 的访问。现在，您应该能够在您的系统中重复获得细菌挥发物的 CSS 和 EMS 谱图。祝您实验顺利。

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使用辅助电喷雾质谱（SESI - MS）表征细菌挥发

非靶向代谢组学可提供代谢谱的假设生成式快照。本方案将演示从细胞、血清或组织中提取和分析代谢物的方法。通过液-液相萃取、微流速超高效液相色谱/高分辨质谱法（UPLC-HRMS）结合差异分析软件，对多种代谢物进行检测。...

使用超高效液相色谱-高分辨质谱法（UPLC-HRMS）对生物来源样本进行非靶向代谢组学分析

解吸电喷雾电离质谱法（DESI-MS）是一种常温电离方法，可用于对包括生物组织在内的样品进行成像，且样品前处理步骤极少。通过在电离探针下方逐点扫描样品，这种基于喷雾的技术能够提供足够的空间分辨率，以分辨组织切片中感兴趣的分子特征。...

采用解吸电喷雾电离质谱法对生物组织成像

本视频介绍了一种利用电子轰击电离对挥发性和氧化敏感化合物进行质谱分析的方案。该技术特别适用于无机化学家，尤其是那些在惰性条件下（如施伦克技术）操作金属有机化合物、硅烷或膦烷的研究人员。...

使用冷进样系统和电子轰击质谱法分析挥发性和氧化敏感性化合物

本文介绍了一种采用无鞘流多孔尖端接口设计的毛细管电泳-质谱联用技术对生物样品进行代谢谱分析的实验方案。...

无鞘液毛细管电泳-质谱联用技术用于生物样本的代谢谱分析

气泡萃取是一种用于分析挥发性和半挥发性化合物的新型实验技术。通过施加过压并搅拌液体样品，使载气溶解于其中。随后对样品室进行减压，分析物因起泡现象而释放至气相中。...

挥发性有机化合物的 fizz 萃取结合大气压化学电离四极杆质谱法

本文演示了一种利用二级纳米电喷雾电离结合高分辨质谱技术，实时表征呼出气体化学成分的实验方案。...

利用高分辨质谱联用二次纳米电喷雾电离进行实时呼吸分析

本文介绍了一种利用非破坏性采样方法收集开花植物花香挥发物的实验方案。...

利用顶空气体挥发物收集技术快速采集花卉香味挥发物用于气相色谱-质谱热脱附分析

本文介绍了一种利用毛细管电泳-质谱联用技术，对纳米材料从生物流体中吸附的完整生物分子冠（包括蛋白质和代谢物）进行表征的实验方案。...

用于表征纳米材料蛋白与代谢物冠层的毛细管电泳-质谱联用方法

本方案描述了使用Entech样品前处理平台，通过真空辅助吸附萃取法从生物样品中提取挥发性有机化合物，并结合气相色谱-质谱联用技术进行检测及数据分析的方法。同时，本方案还介绍了生物样品的培养以及稳定同位素探针技术的应用。...

利用真空辅助吸附萃取法捕获人源样本中主动产生的微生物挥发性有机化合物

本方案描述了利用解吸电喷雾电离耦合轨道阱质谱仪进行OVCAR-8细胞单细胞质谱成像，以实现高空间分辨率的代谢组学分析。...

使用解吸电喷雾电离耦合轨道阱质谱仪进行单细胞质谱成像

了解辅助电喷雾质谱技术用于快速表征细菌挥发性有机化合物的方法。该技术无需样品预处理，可在五分钟内完成分析，适用于临床诊断和食品安全检测领域。

利用二次电喷雾电离质谱法（SESI-MS）表征细菌挥发性物质

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