近日，中科院大連化物所儀器分析化學(xué)研究室快速分析與檢測研究組(102組)研究團(tuán)隊在自主研發(fā)的大氣壓負(fù)離子飛行時間質(zhì)譜儀器基礎(chǔ)上，開發(fā)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(zhì)譜方法，用于檢測呼出氣中氫氰酸(hcn)。相關(guān)研究成果以“online detection of hcn in humid exhaled air by gas flow assisted negative photoionization mass spectrometry”為題，發(fā)表于期刊《分析化學(xué)》(analytical chemistry)上。
hcn是有機(jī)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(xué)品，對人體有很大的危害，但臨床研究發(fā)現(xiàn)，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(yīng)速度兩個方面的問題。
在大連化物所前期的負(fù)離子質(zhì)譜技術(shù)研究基礎(chǔ)上，為解決上述兩方面的問題，研究人員提出在質(zhì)譜電離源內(nèi)，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(yōu)化了hcn檢測的靈敏度，在實驗中觀察到150倍的改進(jìn)；在采樣系統(tǒng)中進(jìn)一步增加動態(tài)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(dá)0.3 ppbv，時間分辨率可達(dá)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(tuán)隊驗證了該方法的性能。所有剖面均顯示“尖峰”和穩(wěn)定“平臺”，分別代表口腔和肺泡釋放源氣體的濃度?；趫D譜平臺的hcn濃度顯示出更好的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性，表明該方法在cf患者pa感染的檢測中具有潛在的應(yīng)用前景。
(資料來源：中科院大連化物所)