基于PTFE-HLB固相微萃取技术的癌细胞挥发性代谢组学分析方法开发与应用

本综述系统介绍了采用聚四氟乙烯-亲脂性平衡颗粒（PTFE-HLB）涂层的自制固相微萃取（SPME）纤维，通过顶空采样（HS-SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）技术，建立了癌细胞挥发性有机化合物（VOCs）的高灵敏度分析方法。该方法在38°C下萃取20分钟，230°C解吸2分钟，对18种代表性生物标志物的检测限达2.2-43 ng/mL，重复性优于10%，成功应用于肺癌（LL2）和黑色素瘤（B16F10）细胞系的挥发性代谢谱差异分析，为癌症无创诊断和体外-体内外推（IVIVE）研究提供了关键技术支撑。

　　

章节亮点

试剂

方法学优化和验证所使用的18种代表性化合物均选自先前A549肺癌细胞系的预实验研究，包括：呋喃、二甲基硫醚、2-甲基-2-丙醇、2-甲基丙醛、叔丁基甲基醚、正丁醛、2-甲基呋喃、3-甲基丁醛、2-戊酮、正戊醛、3-甲基-1-丁醇、吡啶、正己醛、乙酸正丁酯、正庚醛、苯甲醛、正辛醛和2-乙基-1-己醇，全部购自Sigma-Aldrich公司。

HLB-PTFE SPME纤维的流失效应评估

在气相色谱进样口进行SPME纤维直接热解吸时，关键步骤之一是评估纤维涂层的流失/热降解情况。空白SPME纤维的解吸色谱图中常会出现某些色谱峰，这些峰可能源于SPME纤维制备中所用吸附剂颗粒清洗不充分、萃取相在解吸条件下部分分解、或储存环境中挥发性物质的吸附。

结论

本研究结果证实，新型PFTE/HLB涂层SPME纤维能够对复杂基质中痕量水平的挥发性有机化合物（VOCs）进行精确灵敏的分析。其对所选生物相关分析物的纤维内重现性＜10%，检测限低至ppb级（2.2至43 ng/mL），保证了SPME-GC-MS分析的高质量，这对于在复杂的癌细胞系体外研究中获得统计学显著性至关重要。