动态吹扫进样-高气压光电离-飞行时间质谱用于尿液中挥发性有机代谢物的快速分析
作者单位：中国科学院分离分析化学重点实验室中国科学院大连化学物理研究所 中国科学院大学
会议名称：《2018年中国质谱学术大会（CMSC2018）》
会议日期：2018年
学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 10[医学]
关 键 词：高气压光电离 飞行时间质谱 动态吹扫进样 尿液分析 挥发性有机代谢物
摘 要：尿液作为一种可非侵入式采集、易于获取的生物样品,含有大量的小分子挥发性有机代谢物(VOMs)。这些VOMs与人体生理及病理状况密切相关,其中一些VOMs可作为某些疾病,如糖尿病、肺癌等的重要生物标志物,为疾病的快速筛查提供重要信息。此外,对尿液中有毒有害的外源性挥发性有机物进行检测,对于评估污染暴露对人体健康的风险具有重大意义。然而,目前还缺少可用于尿液中VOMs快速分析的技术和方法。为此,我们发展了一种动态吹扫进样-高气压光电离-飞行时间质谱(HPPI-TOFMS)的技术用于尿液中VOMs的快速分析。动态吹扫进样装置包括恒温水浴和鼓泡瓶,首先向鼓泡瓶中的尿液样品中加入少量H2SO4/NaOH进行简单、快速的酸化/碱化处理,通过鼓泡法使酸化/碱化尿液中的VOMs在气泡爆裂过程中大量释放进入气相,VOMs组分在载气的携带下,通过HPPI-TOFMS的进样毛细管进入质谱仪进行快速分析。该方法通过对尿液进行简单的酸化/碱化处理,即可实现高湿度条件下酮类、醇类、酸类、含硫化合物、吡咯、有机胺等的高灵敏直接快速分析,整个分析时间不到6 min。仪器对三甲胺等的检出限低至0.1μg/L,不同物质的日内相对标准偏差(R.S.D.)在0.42%～4.51%,日间相对标准偏差在0.59%～14.44%,具有良好的精密度。该方法实现了对三甲胺、甲苯、2,5-二甲基吡咯三种重要代谢物的准确靶标定量分析。此外,在对健康吸烟者的尿液分析中,发现了一种新的烟草暴露相关的化合物——2,5-二甲基吡咯。动态吹扫进样结合HPPI-TOFMS的方法具有较低的检出限、宽的线性范围以及良好的精密度的优点,将在污染暴露分析、疾病生物标志物的快速筛查以及靶标物质的生理监测中具有重要应用前景。