疾病VOCs 标记物筛查-基于TD-GCxGC-TOFMS呼吸活检分析技术

呼吸活检因其在非侵入性诊断一系列生理和病理状况方面的潜力而备受关注。然而，需要检测出呼吸气中 ppt 级的挥发性有机物，其样品前处理过程是非常耗时耗力。
这个挑战现在已被克服，及先通过固体吸附剂吸附呼吸气中的挥发性有机物，再通过热脱附 - 气相色谱质谱联用系统（TD–GC –MS）进行分析。通过得到的数据分析呼吸 VOCs 与相关的生理或病理之间的相关性，但要做到这一点，需要能够准确地和精确地鉴别出呼吸气中微量水平的 VOCs。
之前有一些直接进样检测技术已经应用到呼吸气 VOCs 检测中，如质子转移质谱（PTR）和选择性离子流管质谱（SIFT-MS），这些质谱可进行实时分析和很高的灵敏度。然而，这些技术都不经过气相色谱分离，这就意味着这些质谱技术不能分析同分异构体化合物（具有相同分子量但化学结构不同），进而不能得到呼吸气中完整的化学指纹信息。由于许多疾病的生物标记物 VOCs 仍在被发现中，因此呼吸气样本的分析必须尽可能分析出更多的化合物，以便不遗漏任何有价值的诊断信息。
解决这一问题的一种有效方法是将气相色谱和飞行时间质谱（TOF MS）检测相结合，从而得到在检测实际样品中一次分析可得到完整的化学指纹信息，和化合物全部质谱谱图，可准确识别目标物和未知物，同时可提高检测灵敏度。该应用研究展示了如何在医护站点用吸附管采集呼吸气，然后通过快速，高灵敏的 TD–GC –MS分析，为快速诊断医疗提供了应用前景。有关全二维气相（GC ×GC）在呼吸活检中的分离优点，将在另一篇应用文献中阐述。