本文關(guān)鍵詞：肝衰竭患者呼出氣體的電噴霧萃取電離質(zhì)譜研究

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【摘要】：近年來,呼出氣體檢測(cè)憑借其無損、快速、取樣方便等優(yōu)勢(shì),及其中的生物標(biāo)記物與疾病(如肺癌、乳腺癌)、新陳代謝、臟器狀況的相關(guān)性,逐漸成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)、分析檢測(cè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。電噴霧萃取電離質(zhì)譜(EESI-MS)作為一種新型常壓質(zhì)譜技術(shù),具有操作簡便、穩(wěn)定信號(hào)、耐基體效應(yīng)強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本文簡要地介紹了呼出氣體檢測(cè)在各種疾病中的應(yīng)用情況,并著重探討了EESI-MS在肝衰竭患者呼出氣體分析中的應(yīng)用。本文主要研究內(nèi)容包括:(1)高分辨電噴霧萃取電離質(zhì)譜分析肝衰竭患者呼出氣體。采用手搭式EESI離子源耦合LTQ-Orbitrap-XL質(zhì)譜儀,對(duì)肝衰竭患者和健康志愿者呼出氣體樣本進(jìn)行快速分析,結(jié)合主成分分析對(duì)樣品的指紋譜圖進(jìn)行分類識(shí)別,并查找差異較大的標(biāo)志物,根據(jù)高分辨確定它們的分子式及可能的物質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)肝衰竭患者呼出氣體進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)患者和健康志愿者呼出氣體之間有較好區(qū)分,并通過聚類分析進(jìn)行驗(yàn)證,綜合醫(yī)學(xué)臨床及病理尋找出與肝衰竭相關(guān)的潛在標(biāo)志物。(2)電噴霧萃取電離質(zhì)譜檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析多批次肝衰竭患者呼出氣體。在代謝組學(xué)研究中,為保證數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的可靠性,通常對(duì)樣本量有一定要求。呼出氣體有效存儲(chǔ)時(shí)間短,在短時(shí)間內(nèi)難以完成大量樣本的收集與檢測(cè)。多批次樣本的收集與檢測(cè)雖然可以獲取足夠的樣本數(shù)據(jù),但是人體呼出氣體受環(huán)境空氣影響較大,不同批次的數(shù)據(jù)之間具有很大差異。本研究以高分辨電噴霧萃取電離質(zhì)譜(EESI-MS)技術(shù)對(duì)肝衰竭患者和健康志愿者呼出氣體樣本進(jìn)行快速檢測(cè),結(jié)合多塊偏最小二乘分析(MB-PLS)方法,對(duì)多批次獲取的呼出氣體代謝數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)建模分析,并與傳統(tǒng)的PLS方法進(jìn)行比較。結(jié)果顯示MB-PLS方法能有效消除批次差異對(duì)統(tǒng)計(jì)建模的影響;此外,采用基于MB-PLS模型變量VIP值的篩選方法,對(duì)變量進(jìn)行篩選,模型交叉驗(yàn)證分類準(zhǔn)確率由原來的0.84±0.06提高到了0.96±0.04,利用該模型能有效區(qū)分肝衰竭患者與健康人群。(3)封閉式EESI源用于不同階段肝病患者呼出氣體的分析研究。肝病患者大多身體虛弱,尤其是重型肝炎患者,采用主動(dòng)式呼氣采集往往會(huì)給患者身體增加負(fù)擔(dān),甚至引起不適,因此研制適用于不同階段肝病患者的被動(dòng)式呼氣采集裝置。同時(shí),由于呼出氣體容易受環(huán)境影響,以封閉式EESI源對(duì)患者及健康志愿者呼出氣體進(jìn)行質(zhì)譜分析,通過偏最小二乘分析(PLS)處理數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)慢性乙型肝炎患者、慢性重型乙型肝炎患者均與健康志愿者有較好的區(qū)分,利用模型變量的VIP值分別挑選出11個(gè)和18個(gè)導(dǎo)致差異最大的變量,說明隨著肝病的加重,患者呼出氣體中成分變得復(fù)雜,這與患者病程變化相符。將輕型和重型肝病者進(jìn)行PLS分析也能達(dá)到較好的區(qū)分。該方法有望為肝病的診斷和患者的康復(fù)及治療效果評(píng)價(jià)提供一種新方法,也可為發(fā)展個(gè)性化醫(yī)療提供一種新思路。
【關(guān)鍵詞】：電噴霧萃取電離質(zhì)譜 揮發(fā)性有機(jī)化合物 呼出氣體 肝衰竭
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R575.3;O657.63
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 肝衰竭10-11
• 1.1.1 肝衰竭概述及現(xiàn)狀10
• 1.1.2 肝衰竭患者診察方法的現(xiàn)狀及局限性10
• 1.1.3 通過呼出氣體監(jiān)測(cè)肝衰竭患者的意義10-11
• 1.1.4 呼出氣體在肝病方面研究進(jìn)展11
• 1.2 呼出氣體在疾病方面的應(yīng)用研究11-16
• 1.2.1 呼出氣體在癌癥中的應(yīng)用研究11-13
• 1.2.2 呼出氣體在遺傳代謝性疾病中的應(yīng)用研究13-15
• 1.2.3 呼出氣體在其他疾病中的應(yīng)用研究15-16
• 1.3 電噴霧萃取電離質(zhì)譜法（EESI-MS）在呼出氣體中的應(yīng)用16-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 第二章 高分辨電噴霧萃取電離質(zhì)譜研究肝衰竭患者呼出氣體18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分18-21
• 2.2.1 儀器、試劑與材料18-19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)條件19
• 2.2.3 研究對(duì)象19-21
• 2.2.4 呼出氣體樣本采集方法21
• 2.3 結(jié)果與討論21-26
• 2.3.1 肝衰竭患者與健康志愿者呼出氣體指紋譜圖分析21-23
• 2.3.2 肝衰竭患者與健康志愿者呼出氣體的主成分分析和聚類分析23-24
• 2.3.3 差異峰的串聯(lián)質(zhì)譜分析24-25
• 2.3.4 三甲胺和丁酮與肝衰竭的相關(guān)性及生物醫(yī)學(xué)依據(jù)25-26
• 2.4 小結(jié)26-28
• 第三章 電噴霧萃取電離質(zhì)譜檢測(cè)多批次肝衰竭患者呼出氣體的數(shù)據(jù)分析28-38
• 3.1 引言28-29
• 3.2 多批次數(shù)據(jù)的多元統(tǒng)計(jì)分析29-30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分30-32
• 3.3.1 儀器、試劑與材料30-31
• 3.3.2 質(zhì)譜條件31
• 3.3.3 研究對(duì)象與分組31
• 3.3.4 呼出氣體的收集與檢測(cè)31-32
• 3.4 數(shù)據(jù)分析與討論32-37
• 3.4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理32
• 3.4.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與建模32-34
• 3.4.3 變量挑選34-36
• 3.4.4 差異變量分析36-37
• 3.5 小結(jié)37-38
• 第四章 封閉式電噴霧萃取電離源用于不同階段肝病患者呼出氣體的分析研究38-58
• 4.1 前言38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分38-43
• 4.2.1 儀器、試劑與材料38-39
• 4.2.2 封閉電噴霧萃取電離源及檢測(cè)平臺(tái)39-40
• 4.2.3 被動(dòng)呼出氣體收集裝置40
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)條件40-41
• 4.2.5 研究對(duì)象與分組41-43
• 4.2.6 呼出氣體收集方法43
• 4.3 數(shù)據(jù)分析與討論43-57
• 4.3.1 呼出氣體指紋譜圖采集方式及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)43-45
• 4.3.2 肝病患者與健康志愿者呼出氣體指紋譜圖比較分析45-46
• 4.3.3 數(shù)據(jù)處理46
• 4.3.4 最小偏二乘分析（PLS）46-49
• 4.3.5 顯著性分析49
• 4.3.6 差異變量結(jié)構(gòu)鑒定49-56
• 4.3.7 結(jié)果與評(píng)價(jià)56-57
• 4.4 小結(jié)57-58
• 第五章 總結(jié)58-60
• 5.1 結(jié)論58
• 5.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 致謝67-68
• 附錄68

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