【儀表網 研發快訊】近日，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)李海洋研究員團隊基于自主研發的大氣壓負離子飛行時間質譜儀器，提出了一種檢測呼出氣中氫氰酸(HCN)的氣流輔助光電離質譜方法。該方法顯著提升了呼出氣中HCN直接測量的靈敏度和時間分辨能力，可實時跟蹤志愿者單次呼氣中HCN濃度水平，有望為肺纖維化病人早期篩查提供有效手段。
HCN是化工生產和化學戰劑中一種常見的有毒有害氣體，具有高揮發性、高吸附性。人體呼出氣中也含有痕量的HCN。臨床發現，肺部囊性纖維化(CF)患者呼出氣體中HCN濃度較高，這與患者被銅綠假單胞菌感染有關。因此，發展高靈敏的在線呼出氣中HCN測量方法，有望實現CF疾病的快速篩查。由于HCN易溶于水、極易吸附于裝置表面，直接測量高濕度呼出氣中HCN面臨靈敏度和響應速度的挑戰。
該團隊在前期工作(Anal. Chem.，2014；Anal. Chem.，2016；Anal Chim Acta.，2020)的基礎上，本工作中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，極大增強了HCN檢測的靈敏度。團隊在采樣系統中進一步增加動態吹掃，有效減小了HCN的吸附殘留，提升了該方法的時間分辨。該方法將HCN的檢測靈敏度相對空氣反吹條件提升了150倍，檢測限達到0.3ppbv，時間分辨達到0.5s。團隊將該技術用于跟蹤監測志愿者漱口前后單次呼出氣中HCN輪廓變化，可以區分出單次呼出氣中HCN顯著的“尖峰”和“平臺”區間，分別反映了口腔和肺泡釋放源的濃度水平，表明了該方法的抗干擾能力和HCN定量的準確性。
上述成果以“Online Detection of HCN in Humid Exhaled Air by Gas Flow Assisted Negative Photoionization Mass Spectrometry”為題，發表在《分析化學》(Analytical Chemistry)上。該工作的第一作者是大連化物所102組博士研究生文宇軒。該工作得到了大連化物所創新基金等項目的支持。(文/圖 陳平、文宇軒)
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