材料和试剂

乙腈（梯度级）
甲醇（梯度级）
氮气（气体）
无皂香皂（Labosol S）
氩气（气态）
注意：氩气提供清洁，惰性的气体，比空气重，用于长期储存条件下的ST片。对于较短的时间，在氮气下储存就足够了。

设备

硅胶实验室管道（ST，1mm i.d.×1.8mm o.d.）（Carl Roth，目录号：9555.1）
将4ml螺旋颈玻璃小瓶（棕色）（Macherey-Nagel，目录号：702973）和螺旋盖（N13 PP）（Macherey-Nagel，目录号：702051）
将1.5ml螺旋颈玻璃小瓶（Macherey-Nagel，clear，目录号：702282;棕色，目录号：702293）和螺旋盖（N9聚丙烯[PP]，Macherey-Nagel，目录号：702028）
聚四氟乙烯（PTFE）密封胶带（RS，目录号：231-964）
桨线
可伸缩刀片实用刀或单刃剃刀刀片
用于均匀切割由聚甲醛（POM）（图1A）制成的5mm PDMS片的切割面具（定制）
注意：PDMS切片也可以手动切割，但是当切割大量PDMS切片时，切割面罩可以提高均匀性并节省时间。
实验室硼硅酸盐玻璃瓶（体积：100-250ml）（Carl Roth，目录号：A358.1或A359.1）
不锈钢刮刀（Carl Roth，目录号：1902.1）
不锈钢钳（Carl Roth，目录号：2687.1）和铝箔（Carl Roth，目录号：0192.1）
玻璃柱（50ml），带有螺旋盖，含有尺寸为P0的玻璃料（图1C）注意：玻璃料应足够小，以产生湍流的氮气流。
聚醚醚酮（PEEK）带有PTFE衬里和不锈钢软管接头的螺旋盖，用于玻璃柱（图1D）
流量计（5-10 L容积）
PTFE气管
加热炉（最高温度至少210℃）
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）捕集容器（30-600ml，Solo或Iso-pack）
注意：捕集容器体积应尽可能小，而不会显着改变环境条件（例如湿度，温度）。这可以通过围绕计划的捕集周期封闭测试样品并检查任何视觉变化（例如萎凋，冷凝）以及通过在捕集容器内部和外部放置环境传感器（例如温度，湿度）来测试。 >
热脱附（TD）单元（Shimadzu，型号：TD-20）
89mm TD取样管（Supelco，目录号：28714-U）和带有O形环（Shimadzu，帽，目录号：2235461791和O型环，目录号：2235716691）的帽子。注意：帽子也可以从黄铜铣削，只要保持精确的尺寸。
GC-MS（Shimadzu，型号：GC-MS-QP2010Ultra）
5MS GC柱（30m长，0.25mm i.d.，0.25μm膜厚度）（Restek Rtx-5MS）
WAX柱（30m长，0.25mm i.d.，0.25μm膜厚）（Phenomenex ZB-Wax Plus）

程序

准备PET捕集容器（请参见图2的示例）
1. 在每个捕集容器的盖子上制作一个标准尺寸的孔（如果必要; 600毫升Iso-pack杯子有盖子有孔），所以样品可以容易地插入而没有植物损伤
2. 在每个杯中，在标准尺寸的底部开一个孔，以允许空气移动通过容器并且使得能够交换ST件在取样期间打开收集容器
3. 螺纹桨线穿过每个杯中的小孔，用于将捕集容器固定在支撑件上请注意，这将阻止ST片的内表面暴露于顶空并因此可能增加平衡时间，虽然我们还没有发现这种使用电线会显着改变所需的曝光时间。
4. 用无香皂（Neolab Labosol S）洗涤杯子，并在使用前后用水和空气晾干。
  注意：在清洗之前可以取下桨叶丝，以免生锈; 否则，应通过摇动或拍干来加速干燥，在低温（30-50°C）下加热，或气流。
硅胶管（ST）的制备
1. 使用刀或手术刀和手工切割面膜将ST切成均匀的5毫米切片（图1A）
2. 收集ST片在实验室玻璃瓶中，加入4/1（v/v）乙腈/甲醇，直到ST块完全被覆盖（图1B）
3. 浸泡约。室温下3小时。
4. 倾析溶剂，用刮刀将玻璃块倒入玻璃柱（图1C）。
  注意：干ST片是静电的，会粘在玻璃墙上。用一些溶剂倾倒有助于转移。这应该做通过玻璃烧杯收集溶剂。
5. 将玻璃柱以5 L/min的流速连接到氮气流，冲洗溶剂和污染物
6. 将封闭的玻璃柱转移到改良的加热炉中（图1D）注意：我们通过加热炉的通风来放置PTFE气体软管，以在烤箱内部形成氮气连接。
7. 在氮气流（5L/min）下在210℃下加热1.5小时注意：温度应保持1.5小时。确定你多长时间烘箱需要达到210°C并将该预加热时间加到总时间，例如。 3小时：加热1.5小时，210℃1.5小时。你可以在同时，将钳子和铲子放在一片铝箔上烤箱，用于清洁。
8. 关闭加热并在氮气流（5L/min）下冷却至室温
9. 将ST片转移到棕色4 ml玻璃小瓶中注意：干燥的ST片是静电的。小数字是最好的使用镊子转移;更大数量的ST片是最好的通过首先将它们倒在铝箔上并将它们滑动来转移将箔片放入小瓶中，用镊子或戴手套的手指辅助。
10. 用氩气冲洗小瓶，旋紧，用PTFE胶带密封封闭的小瓶（图1E）
  
  图1.硅胶的制备和调理的工作步骤（ST）。 Danny Kessler和Mario Kallenbach的照片。
从具有ST块的叶和花头空间取样PVs
1. 将盖子放在分配用于捕集的叶或花上，如图2A-B所示。
2. 将适当数量的ST片放入捕集容器（图2A-B）。
  注意：每个ST片只被分析一次。我们使用两到五个ST片作为每个样品的技术重复。这是必要的使用每个样品相同数量的技术重复;总体积的ST在样品顶空中将确定收集的PV的量对每个ST段。
3. 关闭捕集容器并收集挥发性顶空（图2C）。
  注意：在实地实验中，我们用棍子，帐篷，石头等来稳定捕集容器。
4. 收集后，将ST片放入紧密封闭的1.5 ml玻璃小瓶中注意：技术重复可以存储在常用小瓶中。这会增加它们的同质性。储存温度应适应感兴趣的化合物。对于短期存储（长达几周，见Kallenbach等人，2014）和/或稳定物质，在室内储存温度足够;否则，建议储存在-20°C。
5. 将ST片在室温下储存在小瓶中至少1天在分析之前允许ST片和之间的平衡玻璃瓶中的周围大气注意：在ST上捕获是吸附方法与顶空挥发物的富集聚二甲基硅氧烷（PDMS）。因此，PDMS之间的平衡并且总是发生周围的气氛。因此对于样品应该直接比较，我们总是存储类似的数字类似的小瓶尺寸的技术重复有相同的比例 PDMS体积与大气体积。
  
  图2.实验设置从叶和花的顶空挥发性取样。红色箭头突出显示ST管的位置。照片由丹尼·凯斯勒和马里奥·卡伦巴赫。

TD-GC-MS分析

将单个ST片放入TD取样管（图3A）。
注意：为了提高灵敏度，可以在中解冻多个ST片相同的TD取样管。这将导致GC-MS中较大的硅酮峰色谱图，因此可能需要将MS方法修改为或者在已知的洗脱过程中关闭电离灯丝硅胶峰，或者在这些过程中降低检测器的电压洗脱时间，以避免检测器饱和。
金属弹簧，随TD取样器管提供，防止ST件从取样器管中冲出（图3B中的红色箭头）
解吸并通过TD-GC-MS分析顶空挥发性样品 3C）使用表1所述的设置和伴随的方法优化注释。
注意：空白管应定期解吸。每10个样品，检查是否有污染。
如果检测到污染，则需要时（即）在空白管中检测），清洁TD取样器管和盖（含有 O形环）。管可以通过在丙酮中浸泡短时间来清洁（<1h足够） - 丙酮中的管也可以置于声波中浴（15-20分钟，在室温下是足够的） - 排水，和加热至210℃。盖子可以通过浸泡在甲醇下清洗相同的条件，管，排水和风干下盖不起毛的薄纸，以避免灰尘注意：更强的溶剂和更高的温度会损坏O型圈，而如果用水清洗，则盖子会氧化。

标准溶液可通过注射1μl标准品进行分析适当的浓度（通常约0.1-10ng /μl，但范围将取决于MS的灵敏度设置，分割设置注射器和化合物），溶解在二氯甲烷或己烷中一个干净的ST的内壁放在TD取样管中。溶剂并且标准将很快被ST吸收。
注意：此方法的分析标准可能不适用于低挥发性化合物对PDMS具有高亲和力，例如长线性烷烃。对于这样标准，可优选注射1μl标准溶液直接在TD取样器管的内玻璃壁上并快速关闭管。

图3.将ST片装入TD取样管和TD-GC-MS设备。 Danny Kessler和Mario Kallenbach拍摄的照片。

表1.叶和花顶空分析的TD-GC-MS设置

A。 TD取样和注射
TD块	200℃
TD行	230℃
GC接口	230℃
抽样	N 2流以60ml/min在230℃下流动8分钟
低温冷阱。	-20°C
低温热温度。	230℃，10分钟
B。 GC分离
载气	他在40厘米/秒
分割比例	1到20
叶顶空间
栏	Rtx-5MS，30m长，0.25mm i.d.，0.25μm膜厚度
烤箱程序	40℃5分钟，以5℃/分钟升至185℃，以30℃/min升温至280℃，保持0.83分钟
总运行时间	38分钟
花顶空间
栏	ZB-Wax Plus，30m长，0.25mm i.d.，0.25μm膜厚度
烤箱程序	60℃1分钟，以30℃/分钟升至150℃，升至200℃ 以10℃/min，以30℃/min升温至230℃，保持1分钟
总运行时间	11分钟
C。 MS检测
传输线温度	240℃
离子源温度	220℃
扫描范围	从33到400 m/z的全扫描
扫描速度	0.3秒/全扫描

方法优化注意事项：适用于潮湿或潮湿样品或样品含有大量低挥发性化合物，TD程序可以通过将N 2 流量增加到100-150ml/min，可以更严格，通过增加采样时间。 GC方法可以调整为通过改变分流比适合于特定的分析物和色谱柱，斜率，温度和保持时间。如下所述 TD-GC-MS分析，定时MS程序可用于减少或消除来自非常丰富的峰或污染物的信号。岛津 QP2010Ultra MS可以调谐到三个不同的灵敏度范围更少或更多的稀释样品。对于几个PV降级或重新安排在高温下，可能希望减少解吸，界面，传输线和离子源温度升至150-200°C。所有这种方法调整只应在协助下进行的经验丰富的TD-GC-MS用户。

代表数据

烟草叶片和花顶空间收集的色谱图。

图 4.来自N的顶空挥发性收集的示例色谱图。衰减叶叶A和花B. 总离子色谱图（TIC）和代表性离子轨迹（A.m/z 55和67代表绿叶挥发物; B.m/z 105和148以表示苄基丙酮）。峰的身份可以在Kallenbach等人（2014）中找到。

致谢

所提出的方案获自Kallenbach等人（2014）。这项工作由马克斯普朗克学会和高级格兰特学会资助。欧洲研究委员会的293926。

参考文献

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Holopainen，J.K。和Gershenzon，J。（2010）。多重胁迫因素和植物VOC的排放。趋势植物科学/em> 15（3）：176-184。
Kallenbach，M.，Oh，Y.，Eilers，E.J.，Veit，D.，Baldwin，I.T。和Schuman，M.C。（2014）。在田间实验中用于时间分辨的工厂挥发性分析的强大，简单，高通量的技术。/a> Plant J 78（6）：1060-1072。
Seethapathy，S.和Gorecki，T。（2012）。聚二甲基硅氧烷在分析化学中的应用：综述 Anal Chim Acta 750：48-62
van Pinxteren，M.，Paschke，A。和Popp，P。（2010）。硅胶棒和硅胶管吸附萃取。 J Chromatogr A 1217（16）：2589-2598