방법 논문

고 분해능 질량 분석을 결합 하는 보조 Nanoelectrospray 이온화를 사용 하 여 실시간 호흡 분석

DOI:

10.3791/56465

⸱

2018년 3월 9일

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Institute of Mass Spectrometer and Atmospheric Environment, Jinan University, 2Guangdong Provincial Engineering Research Center for On-line Source Apportionment System of Air Pollution, 3School of Energy and Environment, City University of Hong Kong

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

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고 분해능 질량 분석 시연 보조 nanoelectrospray 이온화를 사용 하 여 실시간으로 exhaled 호흡의 화학 성분 특성화에 대 한 프로토콜 결합.

초록

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비-침략 적 방식으로 질병 진단과 환경 노출에 대 한 생체로 사용할 수 있습니다 이후 exhaled 휘발성 유기 화합물 (Voc) 상당한 관심을 자극 했습니다. 이 작품에서 선물이 고 분해능 질량 분석 (초-nanoESI-HRMS)에 결합 하는 보조 nanoelectrospray 이온화를 사용 하 여 실시간으로 exhaled Voc를 특성화 하는 프로토콜. 수 제 초-nanoESI 소스로 쉽게 세워졌다 기반 상용 nanoESI 소스에. 봉우리의 수백 exhaled 호흡의 배경 뺀 질량 스펙트럼에서 관찰 되었다 그리고 대량 정확도 값은-4.0-13.5 ppm와-20.3-긍정적이 고 부정적인 이온 검출 모드에서 1.3 ppm 각각. 봉우리는 정확한 질량 동위 원소 패턴에 따라 정확한 원소 구성으로 할당 되었다. 30 s 한 증발 기 측정에 사용 되 고 6 복제 된 측정에 대 한 약 7 분 소요.

서론

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현대 분석 기술의 빠른 개발, 휘발성 유기 화합물 (Voc)의 수백 인간의 exhaled 호흡1에서 확인 되었습니다. 이러한 Voc 치경 공기 (건강 한 성인에 대 한 ~ 350 mL)에서 주로 발생 하 고 해부학 죽은 공간 공기 (~ 150 mL)2, 신체 대사3,,45,6,7에 의해 영향을 받는 ,8 , 환경 오염9, 각각. 결과적으로, 식별,이 Voc 질병 진단과 환경 노출에 대 한 비-침략 적 방식으로 생체로 사용 될 것을 약속 하는.

가스 크로마토그래피 질량 분석 (GC-MS)은 가장 널리 사용 되는 기술 exhaled Voc2의 정성 및 정량 분석을 위해, 실시간 호흡 분석을 위해 개발 되었습니다, 직접 MS 기....

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프로토콜

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주의: 사용 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 참조 하십시오. 사용 하십시오 적절 한 개인 보호 장비, 예를 들면, 실험실 외 투, 장갑, 고글, 전체 길이 바지와 폐쇄 발가락 신발).

1. 초-nanoESI 소스를 설정

  1. SESI 과정, 즉에 따르면 Sec nanoESI 소스를 설정 호흡 가스는 분무 깃털 교차 고 충전된 물방울 (그림 1)에 의해 이온화. 개별 실험실에 내장 된 소스 사용 하는 질량 분석기24,25인터페이스에 따라 다릅니다. 여기, 상용 nanoESI 소스 (그림 2)에 따라 Sec nanoESI 소스를 설정 하 고 벤치탑 4 중 극 orbitrap 질량 분석기를 구현 합니다.
    참고: 소스의 본체는 입방 스테인레스 스틸 챔버 (길이 25 m m, 아이디 13 m m) (그림 2b) 챔버로 nanoESI 모 세관을 소개 하는 입구 (아이디 4 m m)와 함께. 따라서, 챔버 하지 않습니....

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결과

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그림 3 m/z 50-750 모두 긍정적이 고 부정적인 이온 검출 모드에서 기록의 대량 범위에 숨 지를 보여준다. 291 봉우리 (피크 강도 > 5.0x104) 173 봉우리 (피크 강도 > 3.0x104) 긍정적이 고 부정적인 이온 검출 모드에서 배경 빼고 숨 지문에 각각 관찰 되었습니다. 질량 스펙트럼에 봉우리를 식별 하려면 세부 정보12,18,,2429에 대 한 사전 게시를 참조 하십시오. 간단히, 휘발성 대사 산물 및 Voc 실내 공기에서 발견 되었습니다. 예를 들어 (그림 3a

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토론

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Sec-nanoESI 소스 상용 nanoESI 원본을 기반 구축, 이온화 효율 ESI 소스30을 사용 하 여 보다 높은 수준 이다. 또한, 이온화 효율은 더욱 향상 닫힌된 챔버에 프로세스 분리로 주위 배경 공기에서와 같은 시간을 용이 하 게 가스 샘플 스프레이 깃털 사이 혼합. 초-nanoESI를 사용 하 여 덜 매개 변수는 ESI 소스, 쉽게 설치, 응용 프로그램 및 유지 보수에 비해 최적화가 필요 합니다.

신호가 관찰 또는 감도 감소 크게 초-nanoESI-MS에 의해 호흡 분석을 수행할 때, 하나 스프레이 모 세관 팁의 위치와 또한 모 세관의 끝에 물방울의 형성을 확인 해야 합니다. 질량 분석기의 구멍 끝을 맞춥니다. 스프레이 모 세관 차단 또는 팁을 오염 하는 경우 새로운 스프레이 모 세관을 변경 합니다. 그렇지 않으면, 악기의 ITT 차단 되거나 오염 여부를 확인 합니다. 교체 또는 필요한 경우는 ITT 청소. 해제 ESI 전압.......

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공개 사항

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저자는 공개 없다.

감사의 글

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이 작품은 국립 자연 과학 재단의 중국 (No. 91543117)에 의해 재정적으로 지원 되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
초순수Merck Millipore, 미국MPGP04001저항 >18.2 MΩ &미드닷; cm
포름산Sigma-Aldrich, USAF0507호흡기 부식성.
질소 가스Guangzhou Shiyuan Gas Co. Ltd., ChinaN.A.aPurity >99.99%
Q Exactive hybrid quadrupole-orbitrap mass spectrometerThermo Scientific, USA02634L(S/N)고전압 및 고온
NanoESI sourceThermo Scientific, USAES002373(S/N); ES071(P/N)고전압 및 고온
나노 LC 펌프Thermo Scientific, USA5041.0010A(P/N)/
Xcalibur software (Version 3.0)Thermo Scientific, 미국BRE0008596/
Dino-Lite Digital MicroscopeTech Video System (SuZhou) Co.Ltd., 중국CQ401833R(S/N)/
Nafion tubingPerma Pure LLC, 미국ME60/
PTFE 튜빙 (ID 4mm)Dongguan Hongfu Insulating Material Co. Ltd., ChinaN.A.극성 화합물의 손실 가능성에 주의하십시오.
질량 유량 컨트롤러Line-Tech, 한국M15122007(S/N)/
유량계Yuyao 산업 자동화 계량기 공장, 중국40784/
aN.A.: 사용할 수 없습니다.
에 주의하라

참고문헌

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  1. De Lacy Costello, B., et al. A review of the volatiles from the healthy human body. J. Breath Res. 8 (1), 014001-014030 (2014).
  2. Phillips, M., Greenberg, J. Ion-trap detection of volatile organic compounds in alveolar breath. Clin. Chem. 38 (1), 60-65 (1992).<....

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