發展常壓負離子質譜方法 我國實現呼出氣中氫氰酸跟蹤測量
【化工儀器網 項目成果】近日，中科院大連化物所儀器分析化學研究室快速分析與檢測研究組(102組)研究團隊在自主研發的大氣壓負離子飛行時間質譜儀器基礎上，開發出一種可以顯著提高靈敏度和時間分辨能力的氣流輔助光電離質譜方法，用于檢測呼出氣中氫氰酸(HCN)。相關研究成果以“Online Detection of HCN in Humid Exhaled Air by Gas Flow Assisted Negative Photoionization Mass Spectrometry”為題，發表于期刊《分析化學》(Analytical Chemistry)上。
HCN是有機合成的基本原料，易溶于水、酒精和乙醚，易在空氣中均勻彌散。易溶于水、酒精和乙醚。易在空氣中均勻彌散。HCN是一種劇毒化學品，對人體有很大的危害，但臨床研究發現，肺部囊性纖維化(CF)患者由于感染了銅綠假單胞菌，呼出的氣體中含有相對較高的HCN濃度。因此，檢測呼出氣中HCN的濃度可用快速篩查患者是否患有肺部囊性纖維化。但是，呼出氣僅含有痕量的HCN，而且呼出氣濕度較大，而HCN易溶于水，極易吸附于裝置表面，因此直接測量呼出氣中HCN濃度，需要解決面靈敏度和響應速度兩個方面的問題。
在大連化物所前期的負離子質譜技術研究基礎上，為解決上述兩方面的問題，研究人員提出在質譜電離源內，采用氦氣反吹方法，降低高濕度樣品氣對電離的影響，同時提高離子傳輸效率，極大優化了HCN檢測的靈敏度，在實驗中觀察到150倍的改進；在采樣系統中進一步增加動態吹掃，并最小化樣品管路的長度，有效減小了HCN的吸附殘留，提升了該方法的時間分辨。實驗顯示，該方法檢測限(LOD)可達0.3 ppbv，時間分辨率可達0.5 s。
通過追蹤檢測不同志愿者在用水漱口前后單次呼氣的HCN圖譜，研究團隊驗證了該方法的性能。所有剖面均顯示“尖峰”和穩定“平臺”，分別代表口腔和肺泡釋放源氣體的濃度。基于圖譜平臺的HCN濃度顯示出更好的重現性和準確性，表明該方法在CF患者PA感染的檢測中具有潛在的應用前景。
(資料來源：中科院大連化物所)
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