פרוטוקול עבור אפיון ההרכב הכימי של והבל הפה בזמן אמת באמצעות nanoelectrospray משני יינון מצמידים ברזולוציה גבוהה ספקטרומטר מסה הוכח.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול עבור אפיון ההרכב הכימי של והבל הפה בזמן אמת באמצעות nanoelectrospray משני יינון מצמידים ברזולוציה גבוהה ספקטרומטר מסה הוכח.
תרכובות אורגניות נדיפות (Voc) בריכוז עוררו עניין רב, מאז הם יכולים לשמש סמנים ביולוגיים עבור אבחון מחלת וחשיפה סביבתית בצורה לא פולשנית. בעבודה זו, אנו מציגים פרוטוקול כדי לאפיין את Voc בריכוז בזמן אמת באמצעות nanoelectrospray משני יינון מצמידים ספקטרומטר מסה ברזולוציה גבוהה (שניה-nanoESI-HRMS). המקור שניה-nanoESI תוצרת בית בקלות הוקם בהתבסס על מקור nanoESI מסחרי. מאות פסגות נצפתה המופחת-רקע ספקטרום המונית של והבל הפה, ואת הערכים דיוק מסת הם-4.0-13.5 עמודים לדקה ו--20.3-ppm 1.3 המצבים זיהוי יונים חיוביים ושליליים, בהתאמה. הפסגות שהוקצו להרכב אלמנטלים מדויקת על פי המסה מדויק דפוס איזוטרופי. פחות מ 30 s משמש למדידה נשיפה אחת, וזה לוקח בערך 7 דקות למדידות משוכפל שש.
להתפתחות מהירה של שיטות אנליטיות מודרני, מאות חומרים אורגניים נדיפים (Voc) זוהו האנושי והבל הפה1. Voc אלו נובעות בעיקר מכתשי אוויר (~ 350 מ"ל עבור מבוגר בריא), שטח מת אנטומי אוויר (~ 150 מ ל)2, אשר מושפעות על ידי הגוף חילוף החומרים3,4,5,6,7 ,8 , זיהום סביבתי9, בהתאמה. כתוצאה מכך, אם מזוהה, Voc אלו הם מבטיחים כדי לשמש סמנים אבחון מחלת וחשיפה סביבתית בצורה לא פולשנית.
למרות ספקטרומטר מסה גז כרומטוגרפיה (GC-MS) היא השיטה הנפוצה ביותר לניתוח כמותיים של בריכוז Voc2, טכניקות MS ישיר, אשר פותחו עבור אנליזת נשימה בזמן אמת, יש יתרונות הגיע הזמן רזולוציה, הכנה מראש דוגמה פשוטה. טכניקות MS ישיר, כגון העברת פרוטון התגובה MS (PTR-MS)10, נבחר צינור זרימה יון MS (לנפות-MS)11, ספקטרומטריית electrospray משני יינון MS (SESI-MS)12,13 (גם בשם עקורה ספקטרומטריית electrospray יינון MS,14,EESI-MS15), עקבות גז באטמוספירה מנתח (טגה)16 ו פלזמה יינון MS (PI-MS)17 נחקרו בשנים האחרונות.
בין כל ישירה MS הטכניקות, SESI הוא ידוע יינון רך אוניברסלי טכניקה19,20,21; המקור זה קל להיות אישית, בשילוב לסוגים שונים של ספקטרומטרים המוני, למשל, זמן טיסה ספקטרומטר מסה8,15, מלכודת יונים מסה ספקטרומטר14 ו- orbitrap ספקטרומטר מסה12 ,18. עד עכשיו, SESI-MS בהצלחה שימש באבחון מחלות נשימה22, מודד שעון ביולוגי3,6,23, פרמקוקינטיקה7,8, ו חשיפת מסלולים מטבוליים4, וכו '. לאחרונה, מקור SESI מסחרי הפך זמין.
במחקר זה, מקור יינון נתיישב וקומפקטי nanoelectrospray משנית (שניה-nanoESI) היה להגדיר, מצמידים בספקטרומטר ברזולוציה גבוהה. הוצגו מדידות בזמן אמת של Voc בריכוז נשימה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אזהרה: נא עיין כל גליונות נתונים גשמי בטיחות (MSDS) לפני השימוש. אנא השתמש ציוד מגן אישי המתאים, למשל, חלוק, כפפות, משקפי מגן, מכנסיים באורך מלא ונעליים סגורות).
1. להגדיר את מקור שניה-nanoESI
2. כלי אופטימיזציה
3. מדידה של והבל הפה
4. לקבל טביעת אצבע הנשימה ואת עקבות הזמן של תרכובת
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 3 מראה את טביעות נשימה בטווח המונית של m/z 50-750 שנרשם תחת בשני מצבי זיהוי של יונים חיוביים ושליליים. פסגות 291 (שיא עוצמת > 5.0x104) ושל פסגות 173 (שיא עוצמת > 3.0x104) נצפו בטביעות נשימה מופחתים-רקע מצבי זיהוי יונים חיוביים ושליליים, בהתאמה. כדי לזהות פסגות ההרים ספקטרום המוני, נא עיין פרסומים קודמים עבור פרטים12,18,24
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בונים את מקור שניה-nanoESI מבוססים על מקור nanoESI מסחרי, היעילות יינון הוא גבוה מזה של שימוש של מקור ESI30. בנוסף, היעילות יינון בהמשך משופרת בתוך תא סגור, כמו זה מבודד את התהליך מהאוויר רקע הסביבה, ו באותו זמן מקלה על ערבוב בין המדגם גז הפלומה ספריי. על ידי שימוש של שניה-nanoESI, פחות צורך הפרמטרים ניתן למטב בהשוואה למקור ESI, שמקל על ההתקנה, יישום ותחזוקה.
אם אין אות נצפית או הרגישות יורדת באופן משמעותי בעת ביצוע ניתוח הנשימה על ידי שניה-nanoESI-MS, אחד צריך לבדוק את...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
עבודה זו מבחינה כלכלית בתמיכתם הלאומי מדעי הטבע קרן של סין (מספר 91543117).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מים טהורים | במיוחד Merck Millipore, ארה"ב | עמידות MPGP04001 >18.2 MΩ · ס"מ | |
| חומצה פורמית | סיגמא-אולדריץ', ארה"ב | F0507 | קורוזיבי לדרכי הנשימה. |
| גז חנקן | גואנגג'ואו Shiyuan Gas Co. Ltd., סין | N.A.a | טוהר >99.99% |
| Q ספקטרומטר מסה היברידי אקטיבי מרובע-אורביטראפי | Thermo Scientific, ארה"ב | 02634L(S/N) | היזהרו ממקור NanoESI במתח גבוה ובטמפרטורה גבוהה |
| Thermo Scientific, ארה"ב | ES002373(S/N); ES071(P/N) | היזהרו ממשאבת Nano LC במתח גבוה ובטמפרטורה גבוהה | |
| Thermo Scientific, ארה"ב | 5041.0010A(P/N)/ | ||
| Xcalibur software (גרסה 3.0) | Thermo Scientific, ארה"ב | BRE0008596 | / |
| Dino-Lite מיקרוסקופ | דיגיטלי Tech Video System (SuZhou) Co.Ltd., סין | CQ401833R(S/N) | / |
| Nafion tubing | Perma Pure LLC, ארה"ב | ME60 | / |
| צינורות PTFE (תעודת זהות 4 מ"מ) | דונגגוואן Hongfu חומר בידוד ושות' בע"מ, סין | NA | היזהרו מאובדן אפשרי של תרכובות קוטביות |
| בקר זרימת המונים | Line-Tech, קוריאה | M15122007 (S/N) | / |
| מד זרימה | מפעל מד אוטומציה תעשייתית Yuyao, סין | 40784 | / |
| aNA: לא זמין. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה