电喷雾萃取电离质谱法检测呼出气体中乙腈的研究

摘要

人体呼出气体携带大量的生理病理信息，且作为非侵入性获取样品，具有取样简便、连续可得等特点，在代谢组学研究和临床诊断中发挥着日益重要的作用。乙腈是呼出气体中一种重要的生物标记物分子，相关学科对其研究也逐渐深入。本文简要介绍了乙腈的物化特性，回顾了分析化学领域中乙腈分子的检测方法，并阐述质谱技术在其中的重要应用价值，着重探讨研究新兴离子化电喷雾萃取电离质谱技术在呼出气体乙腈分子检测中的应用，通过系统的实验建立起呼出气体中乙腈分子的在线检测和离线检测方法，并将建立的方法初步应用在机体代谢和临床疾病研究中。　　本研究主要内容包括：⑴阐述了呼出气体及其中乙腈分子检测的重要研究价值，综述了乙腈各种检测方法的原理及优缺点，介绍了电喷雾萃取电离质谱技术的原理及其在呼出气体活体分析检测中的重要应用。⑵无需任何样品预处理，采用电喷雾萃取电离质谱技术直接测定呼出气体中乙腈分子。在优化的实验条件下，结合多级串联质谱，有效地获得了人体呼出气体中乙腈含量的信息。对气相乙腈的检出限为5.71 pL/L。本方法灵敏度高、精密度好、特异性强，适合于呼出气体中痕量乙腈的直接半定量检测。采用本方法对午餐前后、阴阳虚证、吸烟前后及不同距离处被动吸烟前后呼出气体中乙腈含量进行了考察，考察结果将有助于呼出气体中乙腈分子产生机理的研究，为代谢组学和临床医学的研究提供一种切实方便的分析工具。⑶在不需复杂的样品收集和预处理的前提下，采用甲醇为呼出气体中乙腈的溶剂，在优化的EESI工作条件下，对呼出气体中乙腈进行快速离线检测并对吸烟后呼出气体中乙腈含量的变化进行离线考察。本方法对样品的分析仅需几分钟，分析速度快、操作简便且易被受试者接收，为离线研究呼出气体中其他小分子物质奠定基础。⑷总结建立的分析方法及其初步应用，并就目前检测遇到的问题提出改进的思路，为今后更有效地研究呼出气体中小分子物质及进一步扩展 EESI-MS技术的适用范围提供参考。

目录

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第一章 绪论

1.1呼出气体检测的研究进展

1.2乙腈性质及应用

1.2.1乙腈的物理和化学性质

1.2.2毒理性质

1.2.3乙腈的生产方法及应用

1.3乙腈的常规检测方法

1.3.1气相色谱

1.3.2气相色谱质谱联用

1.4.1选择离子流动管质谱法

1.4.2质子转移反应质谱法

1.5电喷雾萃取电离质谱法

1.5.1EESI-MS原理及装置

1.5.2EESI-MS在复杂基体样品分析中的应用

1.5.3EESI-MS在活体分析中的应用

1.6本课题研究目的及意义

1.7论文研究内容、创新点及技术路线

第二章 乙腈的在线EESI-MS检测

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1仪器与试剂

2.2.2实验方法

2.2.3实验条件

2.3结果与讨论

2.3.1乙腈标准品的EESI-MS分析

2.3.2电喷雾稳定性研究

2.3.3实验条件的优化及确定

2.3.4呼出气体的EESI质谱图

2.3.5呼出气体中乙腈的半定量分析

2.3.6乙腈分析灵敏度的考察

2.3.7 EESI-MS在呼出气体中乙腈检测中的实际应用

2.4小结

第三章 乙腈的离线EESI-MS检测

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1仪器与试剂

3.2.2测定原理和方法

3.2.3实验条件

3.3结果与讨论

3.3.1乙腈定性实验

3.3.2呼出气体样品溶剂的考察

3.3.3乙腈的EESI-MS质谱条件的确定

3.3.4呼出气体中乙腈测定

3.3.5小结

第四章 总结

参考文献

致谢

附录