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科學(xué)島團(tuán)隊(duì)建成快速氣相色譜-質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀

2022-06-30 18:06:01來源：中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究所 閱讀量：142 評(píng)論

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　　近日，健康所醫(yī)用光譜質(zhì)譜研究團(tuán)隊(duì)在快速氣相色譜-質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜的技術(shù)研究上取得進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國(guó)際分析領(lǐng)域期刊JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY A上。
 
　　質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀(PTR-MS)是一種常用的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)快速高靈敏檢測(cè)儀器，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境、醫(yī)學(xué)、安全等領(lǐng)域，但該儀器只能通過離子的質(zhì)荷比進(jìn)行定性，無法區(qū)分分子量相同的物質(zhì)，比如同分異構(gòu)體。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)是實(shí)驗(yàn)室VOCs檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在分離檢測(cè)過程耗時(shí)的缺點(diǎn)。
 
　　為解決上述問題，團(tuán)隊(duì)將PTR-MS與GC聯(lián)用，結(jié)合PTR-MS快速檢測(cè)和GC分離定性的優(yōu)點(diǎn)，建成了一套可以區(qū)分同分異構(gòu)體的快速氣相色譜-質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀(FastGC-PTR-MS)。
 
　　首先，利用幾種常見VOCs的標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)其性能進(jìn)行了考察和優(yōu)化，在保證二甲苯、丁醇的同分異構(gòu)體能夠被基本分離的前提下(分離度R>1.0)，乙腈、丙酮、醇類化合物的保留時(shí)間小于50 s，苯系化合物的保留時(shí)間小于110 s。與商用GC-MS相比，檢測(cè)時(shí)間分別縮短了5-6倍和2-4倍。
 
　　然后，利用該儀器開展了實(shí)際應(yīng)用，對(duì)乳膠漆揮發(fā)物中丁醇同分異構(gòu)體進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果表明：D品牌乳膠漆的頂空氣體中主要含有正丁醇、叔丁醇、乙醛、甲醇與丙酮五種物質(zhì)，同分異構(gòu)體正丁醇和叔丁醇能夠被完全分離(分離度R>1.5)，其中有毒物質(zhì)叔丁醇的濃度為4.41 ppm，無害物質(zhì)正丁醇的濃度為6.64 ppm。該工作建立了一套FastGC-PTR-MS儀器，實(shí)現(xiàn)了同分異構(gòu)體的快速定性定量檢測(cè)。
 
　　本文的第一作者為健康所2018級(jí)博士生孫琴，通訊作者為中科院青促會(huì)會(huì)員沈成銀研究員和健康所鄒雪副研究員。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、安徽省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、合肥研究院院長(zhǎng)基金等項(xiàng)目的支持。
 


FastGC-PTR-MS儀器裝置示意圖

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