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.
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 הפ…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו מבחינה כלכלית בתמיכתם הלאומי מדעי הטבע קרן של סין (מספר 91543117).
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. |