作者:孙丹宁 来源:中国科学报 发布时间:2023/12/18 9:55:57
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研究开发出新型多重碎片化碰撞诱导解离技术

 

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李海洋团队在现场检测微型质谱及应用方面取得新进展。团队基于自主研发的现场快速检测微型质谱,开发了简单易控、高碎片化效率的新型多重碎片化碰撞诱导解离技术,可实现单次进样条件下获得丰富碎片离子信息,对于化学战剂、毒品的准确识别,以及新型合成毒品的结构解析具有重要意义。相关成果发表在《美国质谱学会杂志》上,并被选为封面文章。

新型毒品层出不穷、种类繁多,成为当前毒品犯罪案件的突出特点。此外,毒品的种类不断翻新,更具伪装性、隐蔽性和迷惑性,使得检测难度大。因此,开发便携式仪器用于新型毒品的及早发现,以及传统毒品的现场快速准确识别对禁毒工作具有重要意义。而质谱技术具有高特异性和高灵敏度,已成为化学物质鉴定的“金标准”之一。李海洋团队前期基于微型质谱关键技术,实现了传统毒品和新型芬太尼类毒品的定性检测,并在云南边境多个检查站开展了推广应用。

传统共振碰撞解离技术需要多次进样才可以获得多重碎片离子信息。本工作中,基于此前构建的现场检测微型质谱,团队开发了一种简单易控的新型碰撞诱导解离方式技术,可实现单次进样条件下获取多重离子碎片信息。基于对离子阱内微区电场分布的研究,团队还揭示了该技术的微观本质,即增大离子阱质量分析器的直流偏置电压有利于增强径向电场强度,从而驱动离子进入强射频场获得能量、发生碰撞诱导解离。通过调控电场、离子的初始动能和气压等,该碰撞诱导解离技术可实现100%的碎片化率。该技术还可同时获得多个碎片离子,有利于提升识别准确性,实现痕量毒品同分异构体的区分、化学战剂的准确识别等。

此外,该技术通过分析母离子以及不同碎片离子之间的质量数差异,可实现对毒品的结构解析与分类,适用于新型合成毒品早期发现预警,在毒品稽查、公共安全等领域具有广阔应用前景。

相关论文信息:https://doi.org/10.1021/jasms.3c00324

 
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