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近日，中科院合肥研究院健康所醫(yī)用光譜質(zhì)譜研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種新的四極離子漏斗反應(yīng)管，可有效提高質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(PTR-MS)的靈敏度。相關(guān)研究成果發(fā)表于分析領(lǐng)域國(guó)際期刊Analytical Chemistry上。
PTR-MS是一種基于質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)原理發(fā)展出來(lái)的質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)，最早由因斯布魯克大學(xué)Lindinger團(tuán)隊(duì)在1995年發(fā)明建立，并于2008年由儲(chǔ)焰南團(tuán)隊(duì)引入中國(guó)。經(jīng)過(guò)20多年發(fā)展，我國(guó)的PTR-MS已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
PTR-MS主要用于揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)分析，在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，由于人體釋放揮發(fā)物中包含近2000中VOCs，部分由人體代謝產(chǎn)生，與疾病密切相關(guān)，因此PTR-MS也開(kāi)始用于檢測(cè)呼氣VOCs以診斷疾病，并有望應(yīng)用于個(gè)性化治療和運(yùn)動(dòng)減肥方案制定等。
作為一種檢測(cè)分析技術(shù)，PTR-MS主要朝著選擇性更好、靈敏度更高、速度更快的方向發(fā)展。其中靈敏度是限制其應(yīng)用的重要指標(biāo)之一，也是該項(xiàng)研究成果的突破方向。
PTR-MS主要由離子源、反應(yīng)管和質(zhì)譜探測(cè)系統(tǒng)組成，反應(yīng)管是待測(cè)物和離子源中制備的反應(yīng)母離子發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的場(chǎng)所。研究團(tuán)隊(duì)提出了一種聚焦四極離子漏斗反應(yīng)管新技術(shù)，將傳統(tǒng)的圓環(huán)電極改為四分環(huán)電極，并通過(guò)孔徑逐漸縮小的漏斗狀組合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)射頻電場(chǎng)下離子的高效聚焦引導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)表明，聚焦四極離子漏斗反應(yīng)管相比于傳統(tǒng)直流反應(yīng)管，讓PTR-MS靈敏度提升了13.8-87.9倍，相比于傳統(tǒng)離子漏斗反應(yīng)管，讓PTR-MS提高了1.7-4.8倍。該技術(shù)已應(yīng)用于高端PTR-MS儀器中。同時(shí)研究團(tuán)隊(duì)還表示，聚焦四極離子漏斗也可用于其他化學(xué)電離質(zhì)譜的靈敏度增強(qiáng)，以及其他類(lèi)型質(zhì)譜儀的離子聚焦引導(dǎo)。
PTR-MS是一種快速高靈敏的檢測(cè)分析儀器，在環(huán)保、醫(yī)療、食品、公共安全等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用潛力。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出的新技術(shù)大幅提高了PTR-MS的靈敏度，也提高了估產(chǎn)PTR-MS的技術(shù)水平，有利于拓展PTR-MS的應(yīng)用領(lǐng)域。
