Mass spectrometric profiling of low-molecular-weight volatile compounds - Diagnostic potential and latest applications

Current Medicinal Chemistry

Volumn 14, Issue 9, 2007, Pages 987-995

  Lechner, Matthias ^a   Rieder, Josef ^b  

^a JOHN RADCLIFFE HOSPITAL   (United Kingdom)

^b INNSBRUCK MEDICAL UNIVERSITY   (Austria)

Author keywords

Low molecular weight volatile compounds; Mass spectrometric profiling; Mass spectrometry; VOC; Volatile compounds; Volatile organic compounds

Indexed keywords

ACETALDEHYDE; ACETONE; ACETONITRILE; ALCOHOL; AMINE; AMINO ACID; AMMONIA; BIOLOGICAL MARKER; BISPHOSPHONIC ACID DERIVATIVE; DIMETHYL DISULFIDE; DIMETHYL SULFIDE; ETHANE; HYDROCARBON; ISOPRENE; METHANOL; NITRATE; NITRIC OXIDE; NITRITE; VOLATILE AGENT;

BACTERIAL STRAIN; BLOOD CULTURE; BODY FLUID; BREATH ANALYSIS; CANCER DIAGNOSIS; CELL CULTURE; CEREBROSPINAL FLUID ANALYSIS; CHEMICAL ANALYSIS; DIAGNOSTIC TEST; DIAGNOSTIC VALUE; EXPIRED AIR; FECES ANALYSIS; FUNGAL STRAIN; GAS CHROMATOGRAPHY; HUMAN; LIPID PEROXIDATION; MASS SPECTROMETRY; METABOLIC BALANCE; METABOLIC DISORDER; MOLECULAR WEIGHT; NON INVASIVE PROCEDURE; NONHUMAN; PERITONEAL FLUID; REVIEW; SAMPLING; SENSITIVITY ANALYSIS; SEPTICEMIA; SMOKING; SPUTUM ANALYSIS; STRUCTURE ACTIVITY RELATION; URINARY TRACT INFECTION; URINE CULTURE;

BREATH TESTS; HUMANS; MASS SPECTROMETRY;

EID: 34247559033     PISSN: 09298673     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/092986707780362916     Document Type: Review

References (130)

1. Phillips, M.; Cataneo, R.N.; Cummin, A.R.; Gagliardi, A.J.; Gleeson, K.; Greenberg, J.; Maxfield, R.A.; Rom, W.N. Chest, 2003, 123, 2115.
2. Phillips, M.; Gleeson, K.; Hughes, J.M.; Greenberg, J.; Cataneo, R.N.; Baker, L.; McVay, W.P. Lancet, 1999, 353, 1930.
3. Phillips, M.; Cataneo, R.N.; Ditkoff, B.A.; Fisher, P.; Greenberg, J.; Gunawardena, R.; Kwon, C.S.; Rahbari-Oskoui, F.; Wong, C. Breast J., 2003, 9, 184.
4. Phillips, M.; Sabas, M.; Greenberg, J. J. Clin. Pathol., 1993, 46, 861.
5. Rieder, J.; Lirk, P.; Ebenbichler, C.; Gruber, G.; Prazeller, P.; Lindinger, W.; Amann, A. Wien. Klin. Wochenschr., 2001, 113, 181.
6. Fenske, J.D.; Paulson, S.E. J. Air Waste Manag. Assoc., 1999, 49, 594.
7. Pauling, L.; Robinson, A.B.; Teranishi, R.; Cary, P. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1971, 68, 2374.
8. Manolis, A. Clin. Chem., 1983, 29, 5.
9. Phillips, M.; Herrera, J.; Krishnan, S.; Zain, M.; Greenberg, J.; Cataneo, R.N. J. Chromatogr. B. Biomed. Sci. Appl., 1999, 729, 75.
10. S. Silbernagl, A.D. Thieme, 2001.
11. Cope, K.A.; Watson, M.T.; Foster, W.M.; Sehnert, S.S.; Risby, T.H. J. Appl. Physiol., 2004, 96, 1371.
12. West, J.B. Williams and Wilkinson, 4th Edition.
13. Wagner, P.D.; Saltzman, H.A.; West, J.B. J. Appl. Physiol., 1974, 36, 588.
14. Taalman, R.D. Toxicology, 1996, 113, 242.
15. Kuzma, J.; Nemecek-Marshall, M.; Pollock, W.H.; Fall, R. Curr. Microbiol., 1995, 30, 97.
16. Sharkey, T.D.; Yeh, S. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 2001, 52, 407.
17. Dahl, A.R.; Birnbaum, L.S.; Bond, J.A.; Gervasi, P.G.; Henderson, R.F. Toxicol. Appl. Pharmacol., 1987, 89, 237.
18. Deneris, E.S.; Stein, R.A.; Mead, J.F. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1984, 123, 691.
19. Deneris, E.S.; Stein, R.A.; Mead, J.F. J. Biol. Chem., 1985, 260, 1382.
20. Stone, B.G.; Besse, T.J.; Duane, W.C.; Evans, C.D.; DeMaster, E.G. Lipids, 1993, 28, 705.
21. Mendis, S.; Sobotka, P.A.; Euler, D.E. Free Radic. Res., 1995, 23, 117.
22. Mendis, S.S.P.; Leja, F.L.; Euler, D.E. Free Radic. Biol. Med., 1995, 19, 679.
23. McGrath, L.T.; Patrick, R.; Silke, B. Eur. J. Heart Fail., 2001, 3, 423.
24. McGrath, L.T.; Patrick, R.; Mallon, P.; Dowey, L.; Silke, B.; Norwood, W.; Elborn, S. Eur. Respir. J., 2000, 16, 1065.
25. Taucher, J.; Hansel, A.; Jordan, A.; Fall, R.; Futrell, J.H.; Lindinger, W. Rapid Commun. Mass Spectrom., 1997, 11, 1230.
26. Nelson, N.; Lagesson, V.; Nosratabadi, A.R.; Ludvigsson, J.; Tagesson, C. Pediatr. Res., 1998, 44, 363.
27. Lechner, M.; Moser, B.; Niederseer, D.; Karlseder, A.; Holzknecht, B.; Fuchs, M.; Colvin, S.; Tilg, H.; Rieder, J. Respir. Physiol. Neurobiol., 2006, 154, 478.
28. Kim, P.; Zhang, Y.; Shenoy, G.; Nguyen, Q.; Boshoff, H.; Manjunatha, U.; Goodwin, M.; Lonsdale, J.; Price, A.; Miller, D.; Duncan, K.; White, S.; Rock, C.; Barry, C.R.; Dowd, C. J. Med. Chem., 2006, 49, 159.
29. Tatman, D.; Mo, H. Cancer Lett., 2002, 175, 129.
30. Enokida, H.; Gotanda, T.; Oku, S.; Imazono, Y.; Kubo, H.; Hanada, T.; Suzuki, S.; Inomata, K.; Kishiye, T.; Tahara, Y.; Nishiyama, K.; Nakagawa, M. Jpn. J. Cancer Res., 2002, 93, 1037.
31. Huang, L.; Chen, C.H. Med. Chem. Rev., 2005, 2, 423.
32. Cheng, F.; Oldfield, E. J. Med. Chem., 2004, 47, 5149.
33. Werbovetz, K. Expert Opin. Ther. Targets, 2002, 6, 407.
34. Aghdassi, E.; Allard, J.P. Free Radic. Biol. Med., 2000, 28, 880.
35. Kneepkens, C.M.; Ferreira, C.; Lepage, G.; Roy, C.C. Clin. Invest. Med., 1992, 15, 163.
36. Kneepkens, C.M.; Lepage, G.; Roy, C.C. Free Radic. Biol. Med., 1994, 17, 127.
37. Phillips, M.; Greenberg, J.; Cataneo, R.N. Free Radic. Res., 2000, 33, 57.
38. Phillips, M.; Cataneo, R.N.; Greenberg, J.; Grodman, R.; Salazar, M. Heart Dis., 2003, 5, 95.
39. Weitz, Z.W.; Birnbaum, A.J.; Sobotka, P.A.; Zarling, E.J.; Skosey, J.L. Lancet, 1988, 337, 933.
40. Humad, S.; Zarling, E.; Clapper, M.; Skosey, J.L. Free Radic. Res. Commun., 1988, 5, 101.
41. Sobotka, P.A.; Gupta, D.K.; Lansky, D.M.; Costanzo, M.R.; Zarling, E.J. J Heart Lung Transplant., 1994, 13, 224.
42. Phillips, M.; Boehmer, J.P.; Cataneo, R.N.; Cheema, T.; Eisen, H.J.; Fallon, J.T.; Fisher, P.E.; Gass, A.; Greenberg, J.; Kobashigawa, J.; Mancini, D.; Rayburn, B.; Zucker, M.J. J. Heart Lung Transplant., 2004, 23, 701.
43. Holt, D.W.; Johnston, A.; Ramsey, J.D. J. Heart Lung Transplant., 1994, 13, 1147.
44. Paredi, P.; Kharitonov, S.A.; Barnes, P.J. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2000, 162, 1450.
45. Olopade, C.O.; Zakkar, M.; Swedler, W.I.; Rubinstein, I. Chest, 1997, 111, 862.
46. Scholpp, J.; Schubert, J.K.; Miekisch, W.; Geiger, K. Clin. Chem. Lab. Med., 2002, 40, 587.
47. Lebovitz, H.E. Lancet, 1995, 345, 767.
48. Cope, K.; Risby, T.; Diehl, A.M. Gastroenterology, 2000, 119, 1340.
49. Davis, P.L.; Dal Cortivo, L.A.; Maturo, J. J. Anal. Toxicol., 1984, 8, 209.
50. Lindinger, W.; Taucher, J.; Jordan, A.; Hansel, A.; Vogel, W. Alcohol Clin. Exp. Res., 1997, 21, 939.
51. Chen, S.; Zieve, L.; Mahadevan, V. J. Lab. Clin. Med., 1970, 75, 628.
52. Scislowski, P.W.; Pickard, K. Arch. Biochem. Biophys., 1994, 314, 412.
53. Lockwood, A.H.; McDonald, J.M.; Reiman, R.E.; Gelbard, A.S.; Laughlin, J.S.; Duffy, T.E.; Plum, F. J. Clin. Invest., 1979, 63, 449.
54. Gustafsson, L.E. Eur. Respir. J. Suppl., 1998, 49.
55. Yates, D.H. Immunol. Cell Biol., 2001, 79, 178.
56. Chapman, J.T.; Choi, A.M. Clin. Chest Med., 2001, 22, 817.
57. Ricciardolo, F.L. Thorax, 2003, 58, 175.
58. Simenhoff, M.L.; Burke, J.F.; Saukkonen, J.J.; Ordinario, A.T.; Doty, R.N. Engl. J. Med., 1977, 297, 132.
59. Kodama, K.; Sumii, K.; Kawano, M.; Kido, T.; Nojima, K.; Sumii, M.; Haruma, K.; Yoshihara, M.; Chayama, K. Helicobacter, 2002, 7, 9.
60. Lechner, M.; Karlseder, A.; Niederseer, D.; Lirk, P.; Neher, A.; Rieder, J.; Tilg, H. Helicobacter, 2005, 10, 385.
61. Smith, D.; Spanel, P.; Davies, S. J. Appl. Physiol., 1999, 87, 1584.
62. Lirk, P.; Bodrogi, F.; Deibl, M.; Kahler, C.M.; Colvin, J.; Moser, B.; Pinggera, G.; Raifer, H.; Rieder, J.; Schobersberger, W. Wien. Klin. Wochenschr., 2004, 116, 21.
63. Habib, M.P.; Clements, N.C.; Garewal, H.S. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 1995, 151, 1368.
64. Prazeller, P.; Jordan, T.K.A.; Holzinger, R.; Hansel, A.; Lindinger, W. Int. J. Mass Spectrometry Ion Proc., 1998, 178, 1.
65. Pleil, J.D.; Lindstrom, A.B. Clin. Chem., 1997, 43, 723.
66. Phillips, M. Anal. Biochem., 1997, 247, 272.
67. Risby, T.H.; Sehnert, S.S. Free Radic. Biol. Med., 1999, 27, 1182.
68. Schubert, J.K.; Spittler, K.H.; Braun, G.; Geiger, K.; Guttmann, J. J. Appl. Physiol., 2001, 90, 486.
69. Nakayama, Y.; Graham, D.Y. Expert Rev. Anti Infect. Ther., 2004, 2, 599.
70. Poli, D.; Carbognani, P.; Corradi, M.; Goldoni, M.; Acampa, O.; Balbi, B.; Bianchi, L.; Rusca, M.; Mutti, A. Respir. Res., 2005, 6, 71.
71. Machado, R.F.; Laskowski, D.; Deffenderfer, O.; Burch, T.; Zheng, S.; Mazzone, P.J.; Mekhail, T.; Jennings, C.; Stoller, J.K.; Pyle, J.; Duncan, J.; Dweik, R.A.; Erzurum, S.C. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2005, 171, 1286.
72. Studer, S.M.; Orens, J.B.; Rosas, I.; Krishnan, J.A.; Cope, K.A.; Yang, S.; Conte, J.V.; Becker, P.B.; Risby, T.H. J. Heart Lung Transplant., 2001, 20, 1158.
73. Phillips, M.; Cataneo, R.N.; Condos, R.; Ring Erickson, G.A.; Greenberg, J.; La Bombardi, V.; Munawar, M.I.; Tietje, O. Tuberculosis (Edinb.), 2007, 87, 44.
74. Hockstein, N.G.; Thaler, E.R.; Torigian, D.; Miller, W.T., Jr.; Deffenderfer, O.; Hanson, C.W. Laryngoscope, 2004, 114, 1701.
75. Hockstein, N.G.; Thaler, E.R.; Lin, Y.; Lee, D.D.; Hanson, C.W. Ann. Otol. Rhinol. Laryngol., 2005, 114, 504.
76. Hanson, C.W., 3rd; Thaler, E.R. Anesthesiology, 2005, 102, 63.
77. Paredi, P.; Kharitonov, S.A.; Leak, D.; Shah, P.L.; Cramer, D.; Hodson, M.E.; Barnes, P.J. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2000, 161, 1247.
78. McGrath, L.T.; Patrick, R.; Mallon, P.; Dowey, L.; Silke, B.; Norwood, W.; Elborn, S. Eur. Respir. J., 2000, 16, 1065.
79. Tangerman, A.; Meuwese-Arends, M.T.; van Tongeren, J.H. J. Lab. Clin. Med., 1985, 106, 175.
80. Sehnert, S.S.; Jiang, L.; Burdick, J.F.; Risby, T.H. Biomarkers, 2002, 7, 174.
81. Cailleux, A.; Allain, P. Life Sci., 1989, 44, 1877.
82. Cailleux, A.; Moreau, X.; Delhumeau, A.; Allain, P. Biochem. Med. Metab. Biol., 1993, 49, 321.
83. Capodicasa, E.; Trovarelli, G.; De Medio, G.E.; Pelli, M.A.; Lippi, G.; Verdura, C.; Timio, M. Nephron, 1999, 82, 331.
84. Trovarelli, G.; Brunori, F.; De Medio, G.E.; Timio, M.; Lippi, G.; Pelli, M.A.; Capodicasa, E. Nephron, 2001, 88, 44.
85. Davies, S.; Spanel, P.; Smith, D. Nephrol. Dial. Transplant. 2001, 16, 836.
86. Paredi, P.; Kharitonov, S.A.; Leak, D.; Ward, S.; Cramer, D.; Barnes, P.J. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2000, 162, 369.
87. Olopade, C.O.; Christon, J.A.; Zakkar, M.; Hua, C.; Swedler, W.I.; Scheff, P.A.; Rubinstein, I. Chest, 1997, 111, 1500.
88. Kokoszka, J.; Nelson, R.L.; Swedler, W.I.; Skosey, J.; Abcarian, H. Dis. Colon Rectum, 1993, 36, 597.
89. Phillips, M.; Boehmer, J.P.; Cataneo, R.N.; Cheema, T.; Eisen, H.J.; Fallon, J.T.; Fisher, P.E.; Gass, A.; Greenberg, J.; Kobashigawa, J.; Mancini, D.; Rayburn, B.; Zucker, M.J. Am. J. Cardiol., 2004, 94, 1593.
90. Andreoni, K.A.; Kazui, M.; Cameron, D.E.; Nyhan, D.; Sehnert, S.S.; Rohde, C.A.; Bulkley, G.B.; Risby, T.H. Free Radic. Biol. Med., 1999, 26, 439.
91. Arterbery, V.E.; Pryor, W.A.; Jiang, L.; Sehnert, S.S.; Foster, W.M.; Abrams, R.A.; Williams, J.R.; Wharam, M.D. Jr.; Risby, T.H. Free Radic. Biol. Med., 1994, 17, 569.
92. Spittle, M.A.; Hoenich, N.A.; Handelman, G.J.; Adhikarla, R.; Homel, P.; Levin, N.W. Am. J. Kidney Dis., 2001, 38, 1408.
93. Ivanova, S.M.; Orlov, O.N.; Brantova, S.S.; Labetskaia, O.I.; Davydova, N.A. Kosm. Biol. Aviakosm Med., 1986, 20, 20.
94. Leaf, D.A.; Kleinman, M.T.; Hamilton, M.; Barstow, T.J. Med. Sci. Sports Exerc., 1997, 29, 1036.
95. van Gossum, A.; Krurian, R.; Whitwell, J.; Jeejeebhoy, K.N. Clin. Nutr., 1988, 7, 53.
96. Aghdassi, E.; Wendland, B.E.; Steinhart, A.H.; Jeejeebhoy, K.N.; Wolman, S.L.; Allard, J.P. Am. J. Gastroenterol., 2003, 98, 348.
97. Do, B.K.; Garewal, H.S.; Clements, N.C., Jr.; Peng, Y.M.; Habib, M.P. Chest, 1996, 110, 159.
98. Senthilmohan, S.T.; McEwan, M.J.; Wilson, P.F.; Milligan, D.B.; Freeman, C.G. Redox Rep., 2001, 6, 185.
99. Buzzini, P.; Martini, A.; Cappelli, F.; Pagnoni, U.M.; Davoli, P. Antonie Van Leeuwenhoek, 2003, 84, 301.
100. Korpi, A.; Pasanen, A.L.; Pasanen, P. Appl. Environ. Microbiol., 1998, 64, 2914.
101. Mayr, D.; Margesin, R.; Klingsbichel, E.; Hartungen, E.; Jenewein, D.; Schinner, F.; Mark, T.D. Appl. Environ. Microbiol., 2003, 69, 4697.
102. Wichmann, G.; Muhlenberg, J.; Fischader, G.; Kulla, C.; Rehwagen, M.; Herbarth, O.; Lehmann, I. Toxicol. In Vitro, 2005, 19, 685.
103. Smith, D.; Wang, T.; Sule-Suso, J.; Spanel, P.; Haj, A.E. Rapid Commun. Mass Spectrom., 2003, 17, 845.
104. Lechner, M.; Fille, M.; Hausdorfer, J.; Dierich, M.P.; Rieder, J. Curr. Microbiol., 2005, 51, 267.
105. Dutta, R.; Hines, E.L.; Gardner, J.W.; Boilot, P. Biomed. Eng. Online, 2002, 1, 4.
106. Moens, M.; Smet, A.; Naudts, B.; Verhoeven, J.; Ieven, M.; Jorens, P.; Geise, H.J.; Blockhuys, F. Lett. Appl. Microbiol., 2006, 42, 121.
107. Gardner, J.W.; Beeby, L.; Chappell, M.J.; Urdrea, F.; Yates, J.W.; Dowson, C.G. Biomed. Eng., 2006, 519.
108. Inglik, N.; Rudenko, B.A.; Kakhnovskii, I.M.; Koroleva, T.V. Lab. Delo, 1989, 8, 24.
109. Pinggera, G.; Bodrogi, F.; Herwig, R.; Steckl-Berger, G.; Bartsch, G.; Rieder, J. BJU Int., 2005, 95, 306.
110. Spanel, P.; Smith, D.; Holland, T.A.; Singary, A.; Elder, J.B. Rapid Commun. Mass Spectrom., 1999, 13, 1354.
111. Short, L.C.; Benter, T. Clin. Chem. Lab. Med., 2005, 43, 178.
112. Diskin, A.M.; Spanel, P.; Smith, D. Physiol. Meas., 2003, 24, 191.
113. Coloe, P.J. J. Clin. Pathol., 1978, 31, 365.
114. Hayward, N.J.; Jeavons, T.H. J. Clin. Microbiol., 1977, 6, 202.
115. Manja, K.S.; Rao, K.M. J. Clin. Microbiol., 1983, 17, 264.
116. Aathithan S.; Plant J.C.; Chaudry A.N.; L., F.G. J. Clin. Microbiol., 2001, 39, 2590.
117. Allardyce, R.A.; Hill, A.L.; Murdoch, D.R. Diagn. Microbiol. Infect. Dis., 2006.
118. Scotter, J.M.; Allardyce, R.A.; Langford, V.S.; Hill, A.; Murdoch, D.R. J. Microbiol. Methods, 2006, 65, 628.
119. Fend, R.; Geddes, R.; Lesellier, S.; Vordermeier, H.M.; Corner, L.A.; Gormley, E.; Costello, E.; Hewinson, R.G.; Marlin, D.J.; Woodman, A.C.; Chambers, M.A. J. Clin. Microbiol., 2005, 43, 1745.
120. Deng, C.; Li, N.; Zhang, X. J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci., 2004, 813, 47.
121. Deng, C.; Zhang, X.; Li, N. J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci., 2004, 808, 269.
122. Li, N.; Deng, C.; Yin, X.; Yao, N.; Shen, X.; Zhang, X. Anal. Biochem., 2005, 342, 318.
123. Houeto, P.; Hoffman, J.R.; Got, P.; Dang Vu, B.; Baud, F.J. Hum. Exp. Toxicol., 1997, 16, 658.
124. Hiele, M.; Ghoos, Y.; Rutgeerts, P.; Vantrappen, G.; Schoorens, D. Gastroenterology, 1991, 100, 1597-1602.
125. Probert, C.S.; Jones, P.R.; Ratcliffe, N.M. Gut, 2004, 53, 58.
126. Perwaiz, S.; Mignault, D.; Tuchweber, B.; Yousef, I.M. Lipids, 2002, 37, 1093.
127. Fend, R.; Kolk, A.H.; Bessant, C.; Buijtels, P.; Klatser, P.R.; Woodman, A.C. J. Clin. Microbiol., 2006, 44, 2039.
128. Lechner, M.; Colvin, H.P.; Ginzel, C.; Lirk, P.; Rieder, J.; Tilg, H. Int. J. Mass Spectrom., 2005, 243, 151.
129. Catchpole, C.R.; Macrae, F.; Brown, J.D.; Palmer, M.; Healing, D.E.; Richards, N.T.; Elliott, T.S. J. Clin. Pathol., 1997, 50, 241.
130. Shykhon, M.E.; Morgan, D.W.; Dutta, R.; Hines, E.L.; Gardner, J.W. J. Laryngol. Otol., 2004, 118, 706.