Profiling Trace Volatile Compounds in Blood by Gas Chromatograph Mass Spectrometry with Dynamic Headspace Extraction
Aplikace | 2015 | ShimadzuInstrumentace
V krvi se nachází mnoho těkavých látek, které mohou sloužit jako biomarkery pro diagnostiku a sledování průběhu onemocnění. Některé z nich tvoří addukty s proteiny či DNA a ovlivňují buněčné pochody jako sekundární messengery. Rozšířená analýza těchto sloučenin otevírá dveře ke včasné detekci chronických zánětů, metabolických změn i nádorových onemocnění.
Cílem studie bylo porovnat statickou extrakci HS-SPME s dynamickou headspace (DHS) a ověřit schopnost metody DHS v profilování různorodých těkavých složek v biologických vzorcích. V prvním kroku autoři analyzovali standardní směs 50 těkavých látek a vyhodnotili citlivost, linearitu a opakovatelnost obou přístupů. Následně provedli validaci metody DHS-GC-MS na úrovni ng/mL a aplikovali ji na plazmu IL-10 knockout myší s různou mírou střevního zánětu.
Metoda DHS spočívá v dynamickém proplachu plynnou fází pomocí inertního plynu a zachycení těkavých složek na adsorbentu (Tenax GR). Klíčové kroky:
Porovnání HS-SPME a DHS na standardní směsi ukázalo, že DHS detekovala všechny analyty včetně alkoholů, u kterých HS-SPME selhávala. Citlivost DHS byla 5–50násobně vyšší než u statické metody. Validace potvrdila lineárnost (R2 > 0,98) v rozsahu 0–100 ng/mL, limity detekce v řádu 0,02–5 ng/mL a opakovatelnost intraday RSD < 10 % pro většinu sloučenin. Analýza plazmy myší odhalila 40 těkavých látek, z nichž 15 vykazovalo statisticky významné rozdíly mezi kontrolními a IL-10 knockout skupinami.
Metoda DHS-GC-MS nabízí výrazné zlepšení citlivosti a šíře sledovaných těkavých látek oproti HS-SPME. Umožňuje spolehlivou kvantifikaci alkoholu, ketonů, aldehydů i dalších látek v krevní plazmě na úrovni ng/mL. Její aplikace je přínosná pro metabolomiku, výzkum zánětlivých a nádorových onemocnění a hledání nových biomarkerů.
Očekává se integrace metody DHS do klinických protokolů pro včasnou diagnózu a monitoring onemocnění. Další rozvoj povede k miniaturizaci systému, automatizaci přípravy vzorků a propojení s dalšími omickými platformami. Kombinace s multivariantními statistickými přístupy zvýší diagnostickou hodnotu profilů těkavých látek.
Studie prokázala, že dynamická extrakce headspace (DHS) spojená s GC-MS umožňuje citlivé a komplexní profilování těkavých látek v krvi na úrovni ng/mL. Metoda překonává omezení HS-SPME a nachází uplatnění v klinickém výzkumu i průmyslové analytice.
GC/MSD, GC/MS/MS, HeadSpace, SPME, GC/QQQ
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceShimadzu
Souhrn
Profilování těkavých látek v krvi metodou GC-MS s dynamickou extrakcí headspace
Význam tématu
V krvi se nachází mnoho těkavých látek, které mohou sloužit jako biomarkery pro diagnostiku a sledování průběhu onemocnění. Některé z nich tvoří addukty s proteiny či DNA a ovlivňují buněčné pochody jako sekundární messengery. Rozšířená analýza těchto sloučenin otevírá dveře ke včasné detekci chronických zánětů, metabolických změn i nádorových onemocnění.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo porovnat statickou extrakci HS-SPME s dynamickou headspace (DHS) a ověřit schopnost metody DHS v profilování různorodých těkavých složek v biologických vzorcích. V prvním kroku autoři analyzovali standardní směs 50 těkavých látek a vyhodnotili citlivost, linearitu a opakovatelnost obou přístupů. Následně provedli validaci metody DHS-GC-MS na úrovni ng/mL a aplikovali ji na plazmu IL-10 knockout myší s různou mírou střevního zánětu.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda DHS spočívá v dynamickém proplachu plynnou fází pomocí inertního plynu a zachycení těkavých složek na adsorbentu (Tenax GR). Klíčové kroky:
- Příprava vzorku: přídavek fosfátového pufru a karbonátu draselného do 20mL vialu
- Dynamická extrakce: předehřev na 50 °C, proplach plynem, tepelná desorpce při 280 °C splitless vstřikem
- Separační fáze GC: sloupce InertCap 5MS/NP a WAX-HT
- Detekce MS: GCMS-TQ8030 (Shimadzu) ve Scan/SIM režimu
Hlavní výsledky a diskuse
Porovnání HS-SPME a DHS na standardní směsi ukázalo, že DHS detekovala všechny analyty včetně alkoholů, u kterých HS-SPME selhávala. Citlivost DHS byla 5–50násobně vyšší než u statické metody. Validace potvrdila lineárnost (R2 > 0,98) v rozsahu 0–100 ng/mL, limity detekce v řádu 0,02–5 ng/mL a opakovatelnost intraday RSD < 10 % pro většinu sloučenin. Analýza plazmy myší odhalila 40 těkavých látek, z nichž 15 vykazovalo statisticky významné rozdíly mezi kontrolními a IL-10 knockout skupinami.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda DHS-GC-MS nabízí výrazné zlepšení citlivosti a šíře sledovaných těkavých látek oproti HS-SPME. Umožňuje spolehlivou kvantifikaci alkoholu, ketonů, aldehydů i dalších látek v krevní plazmě na úrovni ng/mL. Její aplikace je přínosná pro metabolomiku, výzkum zánětlivých a nádorových onemocnění a hledání nových biomarkerů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se integrace metody DHS do klinických protokolů pro včasnou diagnózu a monitoring onemocnění. Další rozvoj povede k miniaturizaci systému, automatizaci přípravy vzorků a propojení s dalšími omickými platformami. Kombinace s multivariantními statistickými přístupy zvýší diagnostickou hodnotu profilů těkavých látek.
Závěr
Studie prokázala, že dynamická extrakce headspace (DHS) spojená s GC-MS umožňuje citlivé a komplexní profilování těkavých látek v krvi na úrovni ng/mL. Metoda překonává omezení HS-SPME a nachází uplatnění v klinickém výzkumu i průmyslové analytice.
Reference
- Multi-Component Profiling of Trace Volatiles in Blood by Gas Chromatography/Mass Spectrometry with Dynamic Headspace Extraction, S Kakuta et al., Mass Spectrometry 2015 Vol.4(1), A0034–A0034
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Shimadzu Multifunctional Autosampler System AOC-6000 Plus
2020|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E396 Multifunctional Autosampler System AOC-6000 Plus Multifunctional Autosampler System AOC-6000 Plus Multifunctional Autosampler Dramatically Improves GC/MS Analysis Productivity Multiple GCMS Sample Injection Methods in One Device Perform liquid sample injection, headspace injection, solid phase micro injection (SPME) and more, all…
Klíčová slova
spme, spmesyringe, syringesmart, smartmultifunctional, multifunctionalarrow, arrowitex, itexinjection, injectiondhs, dhsmonotrap, monotrapdmi, dmimodel, modelpretreatment, pretreatmentanalysis, analysisring, ringcap
A Guide to GCMS Sample Introduction Systems: Choosing the best system for your analysis
2020|Shimadzu|Příručky
C146-E433 A Guide to GCMS Sample Introduction Systems: Choosing the best system for your analysis APPLIC ATIONS OF GAS CHROMATOGR APHY Oil, Gas & Chemical Analysis of sulfur, inorganic gases & light hydrocarbons Environmental Testing Flavor & Fragrance Analysis of…
Klíčová slova
link, linkvolatile, volatileusabilit, usabilitdhs, dhsdirec, direction, tionsample, sampletrap, trapsolid, solidtrac, tracanalysis, analysisliq, liqenhancements, enhancementsshs, shssemi
Boost Productivity with Reliable GC Sampling Solutions
2019|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Boost Productivity with Reliable GC Sampling Solutions Daniela Cavagnino Product Marketing Manager GC and Autosamplers The world leader in serving science Thermo Scientific GC Sampling Systems Thermo Scientific™ TriPlus™ 500 Headspace Autosampler Thermo Scientific™ TriPlus™ RSH™ Autosampler Sample Throughput Thermo…
Klíčová slova
vial, vialsample, sampleincubation, incubationloop, looprsh, rshheadspace, headspacebest, besttriplus, tripluscarryover, carryovervortex, vortexinjection, injectionderivatization, derivatizationspme, spmeitex, itexunattended
Automated Dynamic Headspace Sampling using Replaceable Sorbent Traps
2007|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 1/2007 Automated Dynamic Headspace Sampling using Replaceable Sorbent Traps Carlos Gil, Oliver Lerch Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany Jackie A. Whitecavage, John R. Stuff Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J,…
Klíčová slova
dhs, dhsabundance, abundanceitex, itexheadspace, headspacespme, spmegerstel, gersteltime, timetdu, tdursd, rsdtenax, tenaxtraps, trapscoolable, coolablegas, gasadsorbent, adsorbentpneumatic