【分析】中国检科院马强团队Green Chem：基于双阳离子型离子液体基质辅助离子化与电荷反转反应的小型便携式质谱分析方法- 大数跨境

【分析】中国检科院马强团队Green Chem：基于双阳离子型离子液体基质辅助离子化与电荷反转反应的小型便携式质谱分析方法

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2024-01-10

导读：中国检验检疫科学研究院首席专家马强研究员团队报道了一项创新性的分析方法：秉持绿色分析化学的理念，该方法融合了基于双阳离子型离子液体的基质辅助离子化和电荷反转反应，采用小型便携式质谱实现了对全氟化合物的

随着社会公众对环境问题的日益普遍关切，传统分析方法因其在使用和生成大量有害试剂及废弃物方面的问题而逐渐失去认可。在这一背景下，绿色分析化学应运而生，旨在将绿色化学的原则应用于新型分析方法的研发，以最大程度地减少或消除在分析过程中有害物质的使用，从而将环境污染降至最低水平。对于分析工作者而言，绿色分析方法的研发日益受到关注和重视。

中国检验检疫科学研究院首席专家马强研究员团队报道了一项创新性的分析方法：秉持绿色分析化学的理念，该方法融合了基于双阳离子型离子液体的基质辅助离子化和电荷反转反应，采用小型便携式质谱实现了对全氟化合物的现场快速高灵敏分析。

图1. 实验流程图。图片来源：Green Chem.

基质辅助离子化是一种操作简便的原位电离技术，无需高压、激光或热量等即可实现待测物的高效离子化。双阳离子型离子液体，作为带有两个正电荷的离子液体，不仅兼顾了离子液体的优点，还能与电负性化合物发生加合反应，使其在正离子模式下检测，从而提高了检测灵敏度和稳定性。小型便携式质谱具有体积小、质量轻、功耗低、易携带等优势，可移动至样品所在处，实现对样品的现场快速检测。在该研究中，采用激光喷墨打印技术，在普通打印纸上制备了微型点样点，有效抑制了基质辅助离子化中常见的“咖啡环效应”，并首次将基质辅助离子化技术与双阳离子型离子液体结合，通过小型便携式质谱，实现了样品的绿色分析检测。

基于本研究所建立的方法，选取4种代表性的全氟化合物作为研究对象，仅需将1 μL样品加入微型点样点中，并滴加含有3-硝基苯腈基质和双-(3-甲基-1-咪唑)亚丁基二氟化盐双阳离子型离子液体的混合溶液，在进行基质辅助离子化过程中，全氟化合物与双阳离子型离子液体发生电荷反转反应，实现了在正离子模式下对加合产物进行检测。小型便携式质谱检测结果表明，与不使用双阳离子型离子液体条件下的负离子模式相比，检测信号强度增强了2个数量级，极大地提升了检测灵敏度。所建立的方法成功应用于全氟化合物的定性定量分析，验证了该分析方法的准确性和可靠性。与传统的液相色谱-质谱联用法相比，本研究方法在样品用量、分析时间、能量消耗等方面具有显著优势。采用3种典型的绿色评估方法的结果一致表明，本研究方法具有较高的绿色度。

分析方法的绿色评估结果

该研究成果近期发表在Green Chemistry 上，论文第一作者是郭项雨副研究员，通讯作者为马强研究员。该工作得到了国家自然科学基金面上项目等科研项目的资助支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Enhancing sensitivity in miniature mass spectrometry analysis via dicationic ionic liquid-based matrix-assisted ionization and charge inversion reactions

Xiangyu Guo, Yuncheng Ge, Hua Bai, and Qiang Ma*

Green Chem., 2024, DOI: 10.1039/D3GC03773H

导师介绍

马强

https://www.x-mol.com/groups/maqiang