肺癌病人呼出气中挥发性生物标记物检测方案(气质联用仪)

GCMS/SPME 法分析肺癌病人呼出气中挥发性生物标记物 概述 肺癌是一种高发性癌症，在中国，肺癌的发病率为万分之二点六，远高于其它癌症的发病率。每年有将近40万人被诊断患有肺癌，在各类肺癌病人中存活期超过5年的仅占15%。对肺癌的早期诊断以便采取及时有效的治疗措施对于延长病人的存活期、提高存活率无疑是极有意义的。查找肺癌病人血液和呼出气中的挥发性生物标记物并用于肺癌筛查是肺癌早期诊断的有效方式之一。国外已有多人作了相关的研究，如美国的 Phillips 关联了病人呼出气中22种VOCs作为癌症病人的生物标记物，使用该方法成功地诊断了 71.7%的癌症患者。 这些生物标记物在呼出气中以纳摩尔至皮摩尔的浓度存在，通常采用 GCMS 结合一定的样品浓缩富集技术如冷阱捕集和热解析进行分析。近期，有人报道使用 SPME 法进行浓缩富集后采用 GCMS 进行测定。SPME 是一种简单、快速、灵敏和无溶剂的样品浓缩技术，广泛应用于挥发性有机物的分析。本文采用GCMS/SPME 法对癌症病人和正常人的呼出气中的 VOCs 进行了对比测定。 关键词 GCMS SPME 癌病人呼出气挥发性生物标记物 SPME 原理 SPME 进样针由支架 (Holder)和纤维头(Fiber)组成，纤维头是--根涂覆了一定厚度的色谱固定液膜或吸附剂的熔融石英纤维，套于不锈钢针管中并可在针管内伸缩。选择不同种类的固定液/吸附剂纤维头，可以在样品溶液或样品上方空间中选择性吸附目标化合物，吸附一定时间后将吸附有分析物的 SPME 纤维头放入 GC或 GCMS进样口，通过加热将分析物从纤维头上解吸下来随载气进入分析柱进行分离分析。其操作主要分萃取和解吸两步。 样品萃取 样品解吸 仪器和实验条件 仪器： GCMS-QP2010Plus 气质联用仪 萃取方式：顶空 SPME： Supelco 手动 SPME 装置 萃取时间：30 min 纤维头：CCAR/PDMS， 75um 解吸时间：0.5 minn((250℃) 萃取温度：：室温 GCMS 条件 色谱柱： Rtx-5ms 30m*0.25mmid*0.25um流量控制方式：恒线速度柱温：35℃(5min)-10℃/min-100℃(0min)接口温度：280℃-20℃/min-260℃(1min)离子源温度：200℃柱流量：1mL/min质量数范围：35~350m/z进样口温度：250℃采集方式： SCAN进样方式：不分流 (0.5min)样品：肺癌病人呼出气和正常人呼出气 实验结果 按上述条件分析所得肺癌病人呼出气的质谱总离子流图如下图所示。 图1 肺癌病人呼出气的质谱总离子流图 表1 癌症病人和正常人呼出气中挥发性组分对比表 No. 组分名 保留时间 定量离子 峰面积 正常人呼出气 病人呼出气 1 Acetone 1.72 58 6509377 23487158 2 1.4-Pentadiene 1.77 67.1 5948097 8776170 3 Formic acid 2.08 46 178249 896968 4 n-Hexane 2.29 57.1 331091 464265 5 Acetic acid 2.63 60 171428 5061191 6 Benzene 3.06 78.1 216274 759661 7 1-Butanol 3.16 56.1 65522 1905600 8 Methyl allyl sulfide 3.68 88.1 335852 191215 9 Dimethylsilanediol 4.01 77 2339384 3177836 10 Toluene 5.74 91.1 123286 1955611 11 Hexanal 6.84 133.1 12639 185928 12 Ethylbenzene 8.51 91.1 53974 2116079 13 p-Xylene 8.72 91.1 55168 1534040 14 DMA 9.02 44 924949 91276512 15 Camphene 10.59 93.1 28436 31304 16 Phenol 11.40 94.1 29761052 69617453 17 Octanal 11.72 43.1 47429 165758 18 Nonanal 13.24 57.1 42186 407683 19 Decanal 14.41 41 26872 216187