摘要：本研究的目的是采用一種新的分析方法，對非靶向代謝組學研究 中，呼吸氣的揮發(fā)性物質進行可靠、靈敏和選擇性的分析。 通過ReCIVA呼吸氣采樣器，在吸附管中收集并濃縮呼吸氣樣本。 使用與熱脫附（TD）自動進樣器連接的 Thermo Scientific™ Exactive™ GC Orbitrap™ GC-MS 系統(tǒng)分析樣品。Orbitrap 質譜儀的寬動 態(tài)范圍（> 5 個數(shù)量級）和 ppt 級的靈敏度可以在一次分析中同時 檢測高豐度揮發(fā)性有機化合物（VOC；例如丙酮）和痕量待測物， 無需額外的樣品制備、多次采集或稀釋步驟。 采用高分辨率，高質量精度的數(shù)據(jù)，結合軟件分析及其他電離方法 的數(shù)據(jù)，可進一步確證呼吸氣數(shù)據(jù)中 VOC 的定性結果。

本研究*使用熱脫附-GC Orbitrap/MS 平臺用于預濃縮呼吸樣品 的分析，該系統(tǒng)是代謝組學研究和生物標志物發(fā)現(xiàn)的強有力工具。

介紹： 呼出氣包含多種 VOC （代謝活性產物與一系列疾病相關的生物標 志物），呼吸氣檢測成為非侵入性代謝組學研究中迅速應用的技 術。呼出氣體中 VOC 的研究由于樣品基質的復雜性和呼出氣體中 VOC 的寬濃度范圍而具有挑戰(zhàn)性。可靠地鑒定和定量痕量化合物 的能力，對于非靶向研究微小代謝變化影響大量生物學相關 VOC 至關重要。過去，飛行時間質譜（TOF）一直是研究探索中較常使用的高分辨 質譜儀，因其非掃描檢測模式（即：完整離子包的平行檢測）可在 較寬的質量范圍內提供不錯的靈敏度，高分辨率數(shù)據(jù)又可實現(xiàn)化合 物的鑒定。但是，由于 TOF 使用 MCP 檢測器，經常會在較高 濃度下觀察到離子飽和，這可能導致定量和定性的不準確。高分辨 率、質量數(shù)（HRAM)的質量分析器（例如：Orbitrap/MS）通 過創(chuàng)新技術（例如：C-Trap 的自動增益控制（AGC））以亞 ppm 級質量精度和高動態(tài)范圍解決了其中一些分析難題。GC-Orbitrap/ MS 配備可變電子電壓技術（VeV）電子轟擊離子源（EI）和易于 更換的正/負化學電離源（CI），因此具有可擴展的化合物定性功 能。

 呼吸氣采集 成功的呼吸氣測量需要高度可重復的采樣和分析技術。呼吸活檢方 案包括 ReCIVA 呼吸氣采樣器（圖 1），該呼吸采樣器是與呼吸醫(yī) 學領域的專家合作設計的，旨在提供一種標準化的方法來收集呼吸 氣樣本。 通過內置的快速響應的 CO2 和壓力傳感器，ReCIVA 可以實時監(jiān) 控患者的呼吸頻率，從而可以追蹤患者呼出的特定呼出氣組分（例 如：肺泡氣）。還可以使用軟件在必要的時候打開/關閉采樣泵， 用來收集所需的部分。在呼吸氣吸附管上收集選定體積和部位的呼 出氣體，以供后續(xù)的 VOC 分析。單次采樣可以收集重復的呼吸氣 樣本和/或不同呼吸氣組分的樣本。

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