小型高性能質子轉移反應飛行時間質譜儀的研制及其在呼吸氣成分分析中的應用

趙忠俊，賀飛耀，郭 星，李雯雯，代漸雄，付 玉， 李 宏，鄧輔龍，蒲 娟，楊燕婷，王 旭，段憶翔

(1.四川大學化學工程學院，四川 成都 610064；2.四川大學生命科學學院，四川 成都 610064； 3.西北大學化學與材料科學學院，陜西 西安 710127；4.四川大學華西公共衛生學院，四川 成都 610064； 5.四川大學機械工程學院，四川 成都 610064；6.四川大學化學學院，四川 成都 610064； 7.成都艾立本科技有限公司，四川 成都 611930)

質子轉移反應質譜(proton transfer reaction mass spectrometry, PTR-MS)的成功研制實現了揮發性有機物(VOCs)高靈敏度、高通量的在線監測與分析。1995年Lingdinger等[1]首次報道PTR-MS，由于其具有靈敏度高、檢出限低、可直接定量分析、軟電離及高通量監測等特性[2]，在環境分析、生命科學、醫學以及食品科學等領域的飛速發展[3-5]。

PTR-MS的諸多優點及其廣泛應用的發展潛力，促使應用于PTR-MS的各類質譜技術層出不窮，日新月異。與其他類型的質譜儀類似，PTR-MS主要在進樣系統、離子源、離子傳輸以及質量分析器上進行改進，以有效地優化PTR-MS的靈敏度、掃描速度、檢出限，并提高儀器對樣品的耐受程度。初期的PTR-MS主要使用四極桿作為質量分析器[6]，選擇單離子掃描時的靈敏度較高，適用于PTR-MS的離子源研究。早期有研究者嘗試使用離子阱作為PTR-MS的質量分析器，以獲取更高的分析速度[7]。近年來，PTR-MS的發展方向是采用飛行時間質量分析器，以在掃描速度與靈敏度上達到平衡[8]。同時，由于飛行時間質量分析器具有較高的分辨率，能夠分辨質量數具有微小差異的VOCs，可以提高PTR-MS的定性準確性。PTR-MS的水合離子激發源經過了多種形式的演變，包括空心陰極放電、微波等離子體、放射性元素射線電離等[6, 9-11]。……