近日,健康所醫(yī)用光譜質(zhì)譜研究團隊在快速氣相色譜-質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜的技術(shù)研究上取得進展,相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國際分析領(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)性有機物(VOCs)快速高靈敏檢測儀器,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境、醫(yī)學、安全等領(lǐng)域,但該儀器只能通過離子的質(zhì)荷比進行定性,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)是實驗室VOCs檢測的金標準,但存在分離檢測過程耗時的缺點。
為解決上述問題,團隊將PTR-MS與GC聯(lián)用,結(jié)合PTR-MS快速檢測和GC分離定性的優(yōu)點,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的標準樣品對其性能進行了考察和優(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間小于50 s,苯系化合物的保留時間小于110 s。與商用GC-MS相比,檢測時間分別縮短了5-6倍和2-4倍。
然后,利用該儀器開展了實際應(yīng)用,對乳膠漆揮發(fā)物中丁醇同分異構(gòu)體進行了檢測,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,實現(xiàn)了同分異構(gòu)體的快速定性定量檢測。
本文的第一作者為健康所2018級博士生孫琴,通訊作者為中科院青促會會員沈成銀研究員和健康所鄒雪副研究員。本研究得到了國家自然科學基金、中國科學院青年創(chuàng)新促進會、安徽省重點研發(fā)計劃、合肥研究院院長基金等項目的支持。
FastGC-PTR-MS儀器裝置示意圖
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