通过人体口呼或鼻呼均可采集呼气样本，但口腔和鼻腔环境会影响呼气组分，因此，探究口呼气和鼻呼气的成分，对理解口腔和鼻腔环境对呼气组分的影响以及选择合适的采样方式均具有重要意义。二次电喷雾电离高分辨质谱技术（Secondary electrospray ionization-high resolution mass spectrometry，SESI-HRMS）是目前检测呼气代谢物覆盖度最高的分析手段。近日，暨南大学李雪研究员课题组应用国产SESI商品源耦合四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱实时在线分析呼气样品，研究了人体呼气中常见挥发性有机物（Volatile organic compounds，VOCs）2-丁酮、2-戊酮、甲苯、苯乙烯、均三甲苯、乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、异戊二烯和柠檬烯的定量分析方法，并通过靶标分析和非靶标分析探究了口腔和鼻腔环境对呼气组分的影响。标气分析结果表明，9种VOCs的检出限在2.3~240.8ng/m³之间，日内和日间相对标准偏差分别为0.6%~4.6%和4.3%~12.2%，方法的重现性和稳定性良好，能够满足人体呼气中9种VOCs的定量分析需求，此外使用国产离子源与高分辨质谱耦合得到的检测结果与使用进口离子源得到的结果相当。

口呼气与鼻呼气中9种VOCs的定量分析结果表明，仅在一位受试者的口呼气和鼻呼气中检测出柠檬烯，浓度分别为0.8和0.2mg/m³，表明同一物质通过口呼和鼻呼方式采集得到的浓度存在差异。进一步非靶标分析口呼气和鼻呼气中的组分表明，口呼气有167个特有组分，鼻呼气有76个特有组分，口呼气中特有组分数量是鼻呼气的2.2倍，推测是口腔环境更为复杂所致；进一步根据元素组成的分析结果，发现鼻呼气内极性化合物的占比更高，推测可能由于人体鼻呼气湿度低于口呼气湿度，减少了极性化合物在鼻腔内的滞留，表明采集鼻呼气可能更有利于分析极性化合物组分。另有163个组分同时存在于口呼气和鼻呼气中，但其信号强度在两者中存在显著差异。

综上，口腔和鼻腔环境会显著影响呼气组成，因此有必要根据研究需要采取适宜的采样方式，并考虑口腔和鼻腔释放VOCs对呼气组分的贡献。后续研究会进一步扩大样本量，更加系统且深入地探索两种呼气样本类型间的差异性组分及其来源，为优化 SESI-HRMS 呼气检测方法提供更多的理论依据。

图文摘要

第一作者：王康毅

通讯作者：李雪

Reference:

王康毅, 陶晨, 罗鑫, 汤志峰, 拜特, 李航, 胡立刚, 张玮, 李雪^*. 应用高分辨质谱实时分析方法研究口呼气和鼻呼气有机组分存在特征. 分析化学, 2024, 52(1): 72–79.

原文链接：https://doi.org/10.19756/j.issn.0253-3820.231284