Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

تحليل التنفس في الوقت الحقيقي باستخدام التأين نانوليكتروسبراي الثانوية بالإضافة إلى دقة عالية الطيف الكتلي

Published: March 9, 2018 doi: 10.3791/56465
Automatic Translation
*1,2, *3, 1,2, 1, 3, 1,2, 1,2
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

Summary

بروتوكول لوصف التركيب الكيميائي للتنفس الزفير في الوقت الحقيقي باستخدام التأين نانوليكتروسبراي الثانوية بالإضافة إلى عالية الدقة هو أظهر الطيف الكتلي.

Abstract

المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) الزفير أثارت قدرا كبيرا من الاهتمام، نظراً لأنها يمكن اعتبارها المؤشرات الحيوية لتشخيص الأمراض والتعرض البيئي بطريقة غير الغازية. في هذا العمل، نحن نقدم بروتوكولا لتوصيف المتطايرة الزفير في الوقت الحقيقي باستخدام التأين نانوليكتروسبراي الثانوية بالإضافة إلى دقة عالية الطيف الكتلي (Sec-نانوسي-نظام إدارة الموارد البشرية). المصدر نانوسي ثانية محلية الصنع سهولة أنشئ استناداً إلى مصدر نانوسي تجارية. مئات قمم لوحظت في أطياف الجماعية تطرح الخلفية التنفس الزفير، وهي قيم دقة الشامل-4.0-13.5 جزء في المليون و-20.3--1.3 جزء في المليون في أساليب الكشف عن أيون إيجابية وسلبية، على التوالي. وانتدب القمم مع تكوين عنصري دقيقة وفقا لوسائل دقيقة ونمط النظائر. أقل من 30 s يستخدم لقياس زفير واحد، ويستغرق حوالي 7 دقائق لستة قياسات المنسوخة نسخاً متماثلاً.

Introduction

مع التطور السريع للتقنيات التحليلية الحديثة، حددت مئات مركبات العضوية المتطايرة (VOCs) في التنفس الزفير البشرية1. هذه المركبات العضوية المتطايرة ينتج معظمها من الهواء السنخية (~ 350 مل للبالغين الأصحاء) والتشريحية قتلى الفضاء الجوي (~ 150 مل)2، التي تتأثر بهيئة التمثيل الغذائي3،4،،من56،7 ،8 و9من التلوث البيئي، على التوالي. كنتيجة لذلك، إذا حددت، هذه المركبات العضوية المتطايرة واعدة لاستخدامها كالمؤشرات الحيوية لتشخيص الأمراض والتعرض البيئي بطريقة غير الغازية.

على الرغم من أن الفصل اللوني للغاز الطيف الكتلي (GC-MS) الأسلوب الأكثر استخداماً للتحليل النوعي والكمي ل المركبات العضوية المتطايرة الزفير2، لدى مباشرة مرض التصلب العصبي المتعدد التقنيات، التي تم تطويرها لتحليل التنفس في الوقت الحقيقي، مزايا حان الوقت للقرار وإعداد ما قبل عينة بسيطة. تقنيات MS مباشر، مثل بروتون نقل رد فعل مرض التصلب العصبي المتعدد (PTR-MS)10، تحديد أنبوب تدفق أيون مرض التصلب العصبي المتعدد (التدقيق-MS)11، اليكتروسبراي الثانوي التأين مرض التصلب العصبي المتعدد (SESI-MS)12،13 (المسمى أيضا اليكتروسبراي الاستخراجية التأين مرض التصلب العصبي المتعدد، مرض التصلب العصبي المتعدد-يسي14،15)، تتبع غازات الغلاف الجوي محلل (تاجا)16 وبلازما تاين مرض التصلب العصبي المتعدد (بي-MS)17 حققت في السنوات الأخيرة.

بين جميع تقنيات MS المباشر، SESI معروفة تاين لينة عالمي تقنية19،،من2021؛ والمصدر من السهل أن تكون مخصصة و بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المطيافات الشامل، مثلاً، وقت الرحلة مطياف كتلة8،15، فخ أيون الجماعي مطياف14 وأوربيتراب مطياف كتلة12 ،18. وحتى الآن، SESI--مرض التصلب العصبي المتعدد قد استخدمت بنجاح في تشخيص أمراض الجهاز التنفسي22، قياس إيقاع circadian3،،من623،7،الدوائية8، و كشف الأيضية4، إلخ. في الآونة الأخيرة، أصبح مصدر SESI تجارية المتاحة.

في هذه الدراسة، وأنشئت مصدر تاين نانوليكتروسبراي ثانوية السطحية والاتفاق (ثانية-نانوسي) بالإضافة إلى مطياف كتلة ذات الدقة عالية. وقد عرضت القياسات في الوقت الحقيقي من المركبات العضوية المتطايرة الزفير في التنفس.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تحذير: الرجاء مراجعة صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة (MSDS) قبل الاستخدام. الرجاء استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة، مثلاً، معطف مختبر، قفازات، نظارات واقية، كامل طول السراويل وأحذية أغلقت تو).

1. قم بإعداد مصدر ثانية-نانوسي

  1. إعداد مصدر نانوسي ثانية وفقا لعملية SESI، أيعرض لتتقاطع لوم اليكتروسبراي غاز التنفس والمتاين بقطرات مشحونة (الشكل 1). المصادر التي بنيت في مختبرات فردية تعتمد على الواجهة من مطياف كتلة يستخدم24،25. هنا، قم بإعداد مصدر نانوسي ثانية استناداً إلى مصدر نانوسي تجارية (الشكل 2)، وتنفيذ ل benchtop أوربيتراب الرباعي مطياف كتلة.
    ملاحظة: الجزء الرئيسي من المصدر دائرة الفولاذ المقاوم للصدأ مكعب (طول 25 مم، الهوية 13 مم) (الشكل 2) مع مدخل (معرف 4 مم) لإدخال الشعرية نانوسي في الدائرة. وبالتالي، لا الدائرة مغلقة تماما (الشكل 2).
  2. تثبيت اثنين من أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ (طولها 8 ملم، ونقلت 5 مم، معرف 3 مم) على كل جانب من قاعة لتوصيل الغاز.
  3. تجهيز إطارين الكوارتز (معرف 14 مم) في أعلى وأسفل الدائرة للتحقق من موقف غيض من نانويسي الشعرية والرذاذ نانويسي أما بالعينين أو مجهر رقمي.
  4. لحام الدائرة إلى المخروط اكتساح من مطياف كتلة.
    ملاحظة: يمكن تغيير التصميم اعتماداً على هندسة واجهة الضغط الجوي من مطياف كتلة المستخدمة في مختبرات فردية خاصة.

2-الصك الأمثل

  1. معايرة مطياف الشامل في كلا أوضاع الكشف عن أيون إيجابية وسلبية وفقا لإرشادات الشركة المصنعة. عن طريق تطبيق المعايرة، هي الأمثل المعلمات مطياف كتلة، مثل إمكانيات العدسة وشروط الكشف، لتعطي حساسية جيدة وشكل الذروة في قيمة الدقة محددة. يستخدم القرار الجماعي من 70000 هنا.
    1. إجراء معايرات اكساكتيفي Q كاملة باستخدام المصدر دليل الاستدامة الاقتصادية التجارية؛ ومع ذلك، يمكن إجراء المعايرة الشامل مع أي مصادر متوافقة، بما في ذلك تلك المخصصة.
  2. ضبط درجة حرارة أنبوب نقل أيون (ITT) مطياف كتلة > 100 درجة مئوية. على الرغم من أن يمكن تعيين لأعلى درجات الحرارة في 350 درجة مئوية، فقد يؤدي التحلل من بعض المركبات. وبالتالي، يتم استخدام 150 درجة مئوية في هذه التجربة.
    ملاحظة: مطيافات جماعية تتميز أخذ عينات فوهة بدلاً من ITT، درجة حرارة الفوهة أخذ العينات يتم تعيين > 100 درجة مئوية.
  3. بالنسبة لمعدل المذيبات وتدفق دليل الاستدامة الاقتصادية، حدد المذيب دليل الاستدامة الاقتصادية المناسبة استناداً إلى خصائص المذيبات (مثلاً، الأقطاب والتقلب) والمركبات المستهدفة (مثل، تقارب بروتون). خليط من الماء والميثانول في نسب مختلفة قد استخدمت عادة ك مذيب إيسي25. في هذه التجربة، واستخدام المياه التي تحتوي على حمض الفورميك 0.1% (v/v)، للتأين عالية الكفاءة قد أفادت هذه المذيبات13،،من1923. تعيين معدل التدفق من المذيبات ESI في النطاق من 0-1، 5 ميكروليتر/min و 200 nL/دقيقة.
    ملاحظة: ديغا ESI المذيبات لمدة 30 دقيقة قبل الاستخدام.
  4. تحسين معلمات مصدر نانوسي ثانية، أساسا الجهد نانوسي وموقف نصيحة الشعرية نانوسي. الجهد يتراوح عادة من 2.0 إلى 4.5 كيلو فولت. استخدام 2.5 كيلو فولت هنا.
    ملاحظة: يتم تطبيق الجهد العالي دليل الاستدامة الاقتصادية كزيادة معدل التدفق. يمكن ضبط المسافة بين الحافة والفوهة مطياف كتلة من 1 إلى 5 ملم. بعد التحسين، وينبغي أن يكون مستوى كثافة طبيعية (NL) لاحظ في طائفة شامل > 1 × 106 والاختلاف من مجموع أيون تشروماتوجرام (عرة) ينبغي أن يكون < 10% في أوضاع الكشف عن أيون إيجابية وسلبية على حد سواء. يتم الحصول على الطيف الشامل والتشنج في النطاق الشامل من m/z 50-750.
  5. تطبيق الغاز النقي إلى المصدر. هذا خطوة اختيارية، تهدف إلى الحد من تأثير المركبات العضوية المتطايرة من الهواء في الأماكن المغلقة. درجة نقاء عالية غاز النيتروجين (N2، 99.99 ٪) أو يمكن استخدام الهواء النقي. مع وجود الغاز النقي، ينبغي أن يكون NL لوحظت في طائفة شامل > 1 × 105 والاختلاف من عرة ينبغي أن يكون < 10% في أوضاع الكشف عن أيون إيجابية وسلبية على حد سواء. درجة نقاء عالية ن2 المستخدمة هنا وألقى في 0.8 لتر في الدقيقة.
    ملاحظة: يجب أن يكون معدل مجموع تدفق الغاز النقي وغاز التنفس أعلى من معدل التدفق من خلال فوهة مطياف كتلة.

3-قياس التنفس الزفير

  1. ويستنشق الهواء في الأماكن المغلقة والقيام زفير طبيعي للتنفس بالهواء في الرئتين بمعدل تدفق مستمر. رصد معدل تدفق زفير أما بواسطة لكنها أو مقياس تدفق مرئية بالنسبة لهذا الموضوع. استخدام أنابيب تفلون (PTFE) لتسليم الغاز التنفس23.
    1. لمنع التكثيف بخار الماء داخل الأنبوب، تسخين الأنابيب عند درجة حرارة 80-100 سج7،،من2327 أو استخدام نافيون مجفف28،29. في هذه التجربة، الزفير الموضوع في 0.4 لتر في الدقيقة التي تسيطر عليها مقياس التدفق.
    2. قم بتوصيل المدخل لمقياس تدفق لأنابيب نافيون (طول 60 سم) إزالة بخار الماء في التنفس الزفير والاتصال بمأخذ مقياس تدفق PTFE أنابيب (الطول 13 سم، معرف 4 مم). فإنه يأخذ s < 30 لقياس زفير واحد.
    3. تنفيذ 4-6 قياسات منسوخة28،29.
    4. للتقليل من آثار الخلط، يكون المشاركون من الأكل والشرب، والفرشاة على الأسنان على الأقل 30 دقيقة قبل أن القياسات23.
      ملاحظة: لتقليل تأثير المركبات العضوية المتطايرة من الهواء في الأماكن المغلقة، أفيد أن يستنشق الغاز النقي بدلاً من الهواء في الأماكن المغلقة26. عندما يتم استخدام أنابيب نافيون، قد يتم فقدان بعض المركبات القطبية.
    5. أثناء القياس، والحفاظ على التدقيق إذا كثافة أيون يتجاوز حد الكشف الخطي الصك أو لا. يمكن أن يؤدي تشبع إشارة إلى ذروة قطعة أثرية أن لا يؤدي عمليا من المجمع في العينة. استنشاق عن طريق الآنف، أن إزالة جزء من المحيط المركبات العضوية المتطايرة، والجسيمات؛ ومع ذلك، جدير بالذكر أن فقد أيضا الكشف عن المركبات في الممرات الأنفية.

4-الحصول على بصمات الأصابع التنفس وتعقب وقت من مركب

  1. الحصول على تشروماتوجرامس والأطياف الشامل. استخدام البرمجيات (مثل، Xcalibur) تشروماتوجرامس سجل وأطياف الجماعية. لأن هذا هو التحليل MS المباشر ويتم تنفيذ لا الفصل الكروماتوغرافي، chromatogram أيون المجموع (عرة) الواقع يشير إلى تتبع الوقت جميع الإشارات التي اكتشفت في أطياف الشامل و chromatogram أيون المستخرجة (يؤثرون) يظهر تتبع الوقت من مجمع المحدد.
    ملاحظة: مطيافات الشامل التجارية الأخرى، تشروماتوجرامس والأطياف الشامل يمكن الحصول على برنامج اقتناء البيانات المقابلة.
  2. الحصول على بصمة التنفس الزفير عن طريق تحديد عدد من عمليات التفحص في عرة عند قياس التنفس الزفير. الحصول على طيف كتلة تمثل في متوسط من هذه الأشعة بالبرنامج.
    1. للقضاء على قمم الخلفية من بصمات الأصابع التنفس، استخدم أداة "خلفية طرح" في البرنامج. يرجى الرجوع إلى دليل المستخدم توفيرها من قبل الشركة المصنعة. وباختصار، حدد نفس عدد عمليات التفحص عند عرض لا عينة التنفس، وطرح الطيف الشامل الخلفية من بصمات الأصابع التنفس.
      ملاحظة: في هذا الأسلوب، يتم تعريف العتبة لتحديد السمات في بصمة التنفس كثلاثة إضعاف الانحراف المعياري للإشارات الخلفية. مطيافات الشامل التجارية الأخرى، يمكن أن يؤديها الطرح خلفية برنامج اقتناء البيانات المقابلة.
  3. الحصول على تتبع وقت المحدد المركب. حدد ذروة مركب المستهدفة في التنفس بصمات الأصابع، والوقت الذي يكتسب التتبع في المجمع بعد ذلك البرنامج.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ويبين الشكل 3 بصمات التنفس في النطاق الشامل من m/z 50-750 المسجلة تحت أوضاع الكشف عن أيون إيجابية وسلبية على حد سواء. قمم 291 (كثافة الذروة > 5.0x104) وقمم 173 (كثافة الذروة > 3.0x104) قد لوحظت في بصمات التنفس خصم معلومات أساسية في طرق الكشف عن أيون إيجابية وسلبية، على التوالي. تحديد فترات الذروة في أطياف الشامل، يرجى الرجوع إلى المنشورات السابقة لتفاصيل12،18،،من2429. باختصار، تم اكتشاف والايضات متقلبة والمركبات العضوية المتطايرة من الهواء في الأماكن المغلقة. على سبيل المثال، ينتج الذروة في m/z 74.0606 (الشكل 3 أ) من الزفير N، N-ديميثيلفورماميدي أو أمينواكتوني وفقا لقاعدة بيانات ميتابولومي البشرية (همدب)؛ قمم في m/z 462.1447 و m/z 536.1638 (الشكل 3a) من adducts الزفير الأمونيا وبوليسيلوكسانيس (مختبر الملوثات)12. القيم النموذجية دقة الشامل في أساليب الكشف عن أيون الإيجابية والسلبية هي-4.0-13.5 جزء في المليون و-20.3--1.3 جزء في المليون، على التوالي. ويعرض الشكل 4 تتبع الوقت من اندول، مركب ذاتية نموذجي، يتم الكشف عن ستة قياسات منسوخة من التنفس الزفير من مادة واحدة. يستغرق أقل من 7 دقائق لكل القياسات الستة.

Figure 1
رقم 1- تخطيطي لتحليل SESI--مرض التصلب العصبي المتعدد المركبات العضوية المتطايرة في التنفس الزفير. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2- (أ) رسم تخطيطي و (ب) صور ثانية نانويسي المصدر المستخدمة في هذه التجربة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3- بصمات التنفس طرح الخلفية الحصول عليها في إيجابية (أ) و (ب) أساليب الكشف عن أيونات سالبة في النطاق الشامل من m/z 50-750. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4- تتبع الوقت من اندول الكشف عنها بواسطة ستة قياسات منسوخة من التنفس الزفير من مادة واحدة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

بناء المصدر نانوسي ثانية استناداً إلى مصدر نانوسي تجارية، كفاءة التأين أعلى من استخدام مصدر ESI30. وبالإضافة إلى ذلك، تحسنت كفاءة التأين كذلك في دائرة مغلقة، كما أنه يعزل العملية من الجو الخلفية المحيطة، وفي نفس الوقت يسهل خلط بين العينة الغاز ولوم رذاذ. باستخدام ثانية-نانوسي، تحتاج معلمات أقل الأمثل مقارنة بمصدر دليل الاستدامة الاقتصادية، مما يجعل من الأسهل لتركيب وتطبيق وصيانة.

إذا كان يتم ملاحظة أي إشارة أو حساسية يقلل إلى حد كبير عند إجراء تحليل التنفس بثانية-نانوسي--مرض التصلب العصبي المتعدد، واحدة يجب التحقق من موقف نصيحة الشعرية الرذاذ وأيضا تشكيل قطرات في تلميح شعري. قم بمحاذاة الحافة مع فوهة مطياف كتلة. تغيير شعري رذاذ إلى واحد جديد إذا كان يتم حظر شعري رذاذ أو ملوثة نصيحة. خلاف ذلك، تحقق ما إذا كانت شركة ITT الصك المحظورة أو الملوثة. استبدال أو تنظيف ITT إذا لزم الأمر. إيقاف الجهد ESI قبل التحقق من الرذاذ الشعرية. تعيين درجة حرارة أي تي تي في درجة حرارة الغرفة وانتظر حتى تنخفض درجة الحرارة.

قد تجلى SESI-نظام إدارة الموارد البشرية لتكون تقنية حساسة والانتقائي للتنفس في الوقت الحقيقي تحليل4،،من612. في السنوات القليلة الماضية، هذا الأسلوب قد طبقت بنجاح لقياس التباينات الإيقاعية3،6،7،الدوائية رصد8، تحديد المسارات الأيضية5، إلخ . في الآونة الأخيرة، الأحماض الأمينية في النفس البشرية التي تم بنجاح كمياً بمرض التصلب العصبي المتعدد-SESI للمرة الأولى، وتقدم ملحوظ في التحليل الكمي5. مع مزيد من التحقيقات، SESI-نظام إدارة الموارد البشرية يمكن أن تضع نفسها كأسلوب سريرية noninvasive مفيدة وفعالة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

وقد تم هذا العمل دعم مالي من "مؤسسة العلوم الطبيعية الصينية الوطنية" (رقم 91543117).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ultrapure water Merck Millipore, USA MPGP04001 Resistance >18.2 MΩ·cm
Formic acid Sigma-Aldrich, USA F0507 Corrosive to the respiratory tract.
Nitrogen gas Guangzhou Shiyuan Gas Co. Ltd., China N.A.a Purity >99.99%
Q Exactive hybrid quadrupole-orbitrap mass spectrometer Thermo Scientific, USA 02634L(S/N) Beware of high voltage and high temperature
NanoESI source Thermo Scientific, USA ES002373(S/N); ES071(P/N) Beware of high voltage and high temperature
Nano LC pump Thermo Scientific, USA 5041.0010A(P/N) /
Xcalibur software (Version 3.0) Thermo Scientific, USA BRE0008596 /
Dino-Lite Digital Microscope Tech Video System (SuZhou) Co.Ltd., China CQ401833R(S/N) /
Nafion tubing Perma Pure LLC, USA ME60 /
PTFE tubing (I.D. 4 mm) Dongguan Hongfu Insulating Material Co. Ltd., China N.A. Beware of the possible loss of polar compounds
Mass flow controller Line-Tech, Korea M15122007 (S/N) /
Flow meter Yuyao Industrial Automation Meter Factory, China 40784 /
aN.A.: not available.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).
  3. Martínez-Lozano Sinues, P., et al. Circadian variation of the human metabolome captured by real-time breath analysis. PLoS One. 9 (12), 0114422-0114438 (2014).
  4. Garcia-Gomez, D., et al. Secondary electrospray ionization coupled to high-resolution mass spectrometry reveals tryptophan pathway metabolites in exhaled human breath. Chem. Common. 52 (55), 8526-8528 (2016).
  5. Garcia-Gomez, D., et al. Real-time quantification of amino acids in the exhalome by secondary electrospray ionization-mass spectrometry: A proof-of-principle Study. Clin. Chem. 62 (9), 1230-1237 (2016).
  6. Martínez-Lozano Sinues, P., Kohler, M., Brown, S. A., Zenobia, R., Dallmann, R. Gauging circadian variation in ketamine metabolism by real-time breath analysis. Chem. Common. 53 (14), 2264-2267 (2017).
  7. Gamez, G., et al. Real-time, in vivo monitoring and pharmacokinetics of valproic acid via a novel biomarker in exhaled breath. Chem. Common. 47 (17), 4884-4886 (2011).
  8. Li, X., et al. Drug pharmacokinetics determined by real-time analysis of mouse breath. Angew. Chem. Int. Ed. 54 (27), 7815-7818 (2015).
  9. Amorim, L. L. A., Cardeal, Z. L. Breath air analysis and its use as a biomarker in biological monitoring of occupational and environmental exposure to chemical agents. J. Chromatogr. B. 853 (1-2), 1-9 (2007).
  10. Bajtarevic, A., et al. Noninvasive detection of lung cancer by analysis of exhaled breath. BMC Cancer. 9, 348 (2009).
  11. Smith, D., Wang, T. S., Pysanenko, A., Španěl, P. A selected ion flow tube mass spectrometry study of ammonia in mouth- and nose-exhaled breath and in the oral cavity. Rapid Commun. Mass Spectrom. 22 (6), 783-789 (2008).
  12. Li, X., Huang, L., Zhu, H., Zhou, Z. Direct human breath analysis by secondary nano-electrospray ionization ultrahigh resolution mass spectrometry: Importance of high mass resolution and mass accuracy. Rapid Commun. Mass Spectrom. 31 (3), 301-308 (2017).
  13. Martínez-Lozano, P., Fernandez de la Mora, J. Electrospray ionization of volatiles in breath. Int. J. Mass Spectrom. 265 (1), 68-72 (2007).
  14. Zeng, Q., et al. Detection of creatinine in exhaled breath of humans with chronic kidney disease by extractive electrospray ionization mass spectrometry. J. Breath Res. 10 (1), 016008-016015 (2016).
  15. Chen, H. W., Wortmann, A., Zhang, W. H., Zenobi, R. Rapid in vivo fingerprinting of nonvolatile compounds in breath by extractive electrospray ionization quadrupole time-of-flight mass spectrometry. Angew. Chem. Int. Ed. 46 (4), 580-583 (2007).
  16. Benoi, F. M., Davldson, W. R., Lovett, A. M., Nacson, S., Ngo, A. Breath analysis by atmospheric pressure ionization mass spectrometry. Anal. Chem. 55 (4), 805-807 (1983).
  17. Bregy, L., Martínez-Lozano Sinues, P., Nudnova, M. M., Zenobi, R. Real-time breath analysis with active capillary plasma ionization-ambient mass spectrometry. J. Breath Res. 8 (2), 027102-027110 (2014).
  18. Gaugg, M. T., et al. Expanding metabolite coverage of real-time breath analysis by coupling a universal secondary electrospray ionization source and high resolution mass spectrometry-a pilot study on tobacco smokers. J. Breath Res. 10 (1), 016010-016020 (2016).
  19. Martínez-Lozano, P., Zingaro, L., Finiguerra, A., Cristoni, S. Secondary electrospray ionization-mass spectrometry: breath study on a control group. J. Breath Res. 5 (1), 016002-016012 (2011).
  20. Martínez-Lozano Sinues, P., Zenobi, R., Kohler, M. Analysis of the exhalome a diagnostic tool of the future. Chest. 144 (3), 746-749 (2013).
  21. Martínez-Lozano Sinues, P., Fernandez de la Mora, J. Direct analysis of fatty acid vapors in breath by electrospray ionization and atmospheric pressure Ionization-Mass Spectrometry. Anal. Chem. 80 (21), 8210-8215 (2008).
  22. Martínez-Lozano Sinues, P., et al. Breath analysis in real time by mass spectrometry in chronic obstructive pulmonary disease. Respiration. 87 (4), 301-310 (2014).
  23. Martínez-Lozano Sinues, P., Kohler, M., Zenobi, R. Monitoring diurnal changes in exhaled human breath. Anal. Chem. 85 (1), 369-373 (2013).
  24. Chen, H. W., Zenobi, R. Neutral desorption sampling of biological surfaces for rapid chemical characterization by extractive electropray ionization mass spectrometry. Nat. Protoc. 3 (9), 1467-1475 (2008).
  25. Li, X., Hu, B., Ding, J., Chen, H. W. Rapid characterization of complex viscous samples at molecular levels by neutral desorption extractive electrospray ionization mass spectrometry. Nat. Protoc. 7 (6), 1010-1025 (2011).
  26. Gordon, S. M., Szidon, J. P., Krotoszynski, B. K., Gibbons, R. D., O'Neill, H. J. Volatile organic compounds in exhaled air from patients with lung cancer. Clin. Chem. 31 (8), 1278-1282 (1985).
  27. Ding, J. H., et al. Development of extractive electrospray ionization ion trap mass spectrometry in vivo breath analysis. Analyst. 134 (10), 2040-2050 (2009).
  28. Basum, G., Dahnke, H., Halmer, D., Hering, P., Mürtz, M. Online recording of ethane trances in human breath via infrared laser spectroscopy. J. Appl. Physiol. 95 (6), 2583-2590 (2003).
  29. Tøien, Ø Automated open flow respirometry in continuous and long-term measurements: design and principles. J. Appl. Physiol. 114 (8), 1094-1107 (2013).
  30. Huang, L., Li, X., Xu, M., Huang, Z. X., Zhou, Z. Identification of relatively high molecular weight compounds in human breath using secondary nano electrospray ionization ultrahigh resolution mass spectrometry. Chem. J. Chinese U. 38 (5), 752-757 (2017).

Tags

الكيمياء، مسألة 133، المركبات العضوية المتطايرة، وتحليل التنفس، التأين نانوليكتروسبراي الثانوية، عالية الدقة الكتلي، الوقت الحقيقي
تحليل التنفس في الوقت الحقيقي باستخدام التأين نانوليكتروسبراي الثانوية بالإضافة إلى دقة عالية الطيف الكتلي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, X., Huang, D. D., Du, R., Zhang, … More

Li, X., Huang, D. D., Du, R., Zhang, Z. J., Chan, C. K., Huang, Z. X., Zhou, Z. Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry. J. Vis. Exp. (133), e56465, doi:10.3791/56465 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter