基于PTFE-HLB涂层SPME纤维的热/溶剂稳定性优化及其在癌细胞挥发性组学研究中的应用

本推荐研究通过自主研发的PTFE-HLB涂层固相微萃取（SPME）纤维，建立了针对癌细胞挥发性有机物（VOCs）的分析方法。该方法在38?°C顶空萃取20分钟、230?°C解吸2分钟后经GC-MS检测，展现出高灵敏度（LOD: 2.2–43 ng/mL）和优异重复性（RSD <10%），成功区分B16F10黑色素瘤与LL2肺癌细胞系，为符合3Rs原则的体外毒理学（IVIVE）研究提供了可靠技术平台。

　　

Highlight

本研究开发的PFTE/HLB涂层SPME纤维能够在痕量水平和复杂基质中实现挥发性有机化合物的精准灵敏分析。对选定生物相关分析物的纤维内重复性低于10%，检测限低至ppb级别（2.2至43 ng/mL），保证了SPME-GC-MS分析的高质量，这对在复杂的癌细胞系体外研究中达到统计学显著性至关重要。此外，纤维涂层出色的热稳定性和溶剂耐受性显著降低了背景干扰，提升了分析可靠性，使其特别适合长期监测研究。

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Reagents

从先前对A549肺癌细胞系的初步研究中筛选出18种代表性化合物用于分析方法优化与验证，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，所有化合物均购自Sigma-Aldrich。

Evaluation of bleeding from HLB-PTFE SPME fibers

在GC进样器中直接热解吸SPME纤维时，评估纤维涂层的流失/热降解是关键步骤之一。空白SPME纤维的解吸通常会出现色谱峰，这可能与SPME纤维制备中所用吸附剂颗粒清洗不充分、应用解吸条件下萃取相的部分分解或存储环境中挥发性物质的吸附有关。这可能显著干扰分析物的鉴定与定量，特别是痕量分析。

Conclusions

本研究结果证实，新型PFTE/HLB涂层SPME纤维能够实现痕量水平和复杂基质中挥发性有机化合物的精准灵敏分析。对所选生物相关分析物，纤维内重复性低于10%，检测限低至ppb级别（2.2至43 ng/mL），保证了SPME-GC-MS分析的高质量，这对在复杂的癌细胞系体外研究中达到统计学显著性至关重要。此外，纤维涂层出色的热稳定性和溶剂耐受性显著降低了背景干扰，提升了分析可靠性，使其特别适合长期监测研究。