小质谱应用新领域 | 挥发性有机化合物（VOCs）的实时在线监测

Mini β小型质谱分析系统

中国质量检验检测科学研究院首席专家马强研究员团队在Analytical Chemistry上发表文章《Mesh-Collision Microtube Plasma Ion Source for Direct Mass Spectrometry Analysis》，文中研发了一种新型筛网增敏-微管等离子体（MC-μTP）电离源，并基于此开发了直接在线质谱分析方法。将MC-μTP电离源与微型质谱仪联用，实现了皮革制品中挥发性有机化合物（VOCs）释放规律的在线监测，拓展了清谱科技微型质谱仪在实时分析VOCs方面的新应用。该联用技术在VOCs的现场即时分析领域展现出巨大的应用前景，为空气质量监测提供了新的技术手段。

研究内容

作者研究了基于MC-μTP的在线质谱分析方法在实时在线分析中的应用，分析了模拟高温密闭环境下皮革样品中VOCs的释放规律。

为进一步探索MC-μTP在现场即时分析中的可行性，作者将MC-μTP电离源与清谱科技Mini β微型质谱仪联用，成功实现了皮革样品中VOCs的快速在线监测（图1A）。在80°C下共检测到9种VOCs（图1B），包括二甘醇二甲醚（DEGDME）和二甘醇二乙醚（DEGDEE），并通过二级质谱分析确认了二者的特征碎片离子（图1C，D）。

MC-μTP电离源采用自吸式设计，可用于气液固等各种类型样品的分析。利用此电离源，作者对不同产地红酒进行了直接质谱分析，共鉴定出30种化合物，并对这些物质的峰强度进行聚类热图和Venn图分析。结果表明，该方法可以用于快速评估不同产地红葡萄酒的品质差异。

此外，在设计MC-μTP装置时，作者以2-壬酮为目标物，通过优化分子-离子反应器，对比了三种不同的μTP构型，最终选定筛网阻挡μTP且证明了该装置的稳定性，并绘制了2-壬酮的定量曲线。

结论

在本研究中，作者开发了一种新型的MC-μTP电离源，用于直接在线质谱分析。该电离源采用中空不锈钢针代替传统钨丝作为微针电极，有效降低了放电效应和背景噪音。并引入筛网，通过增加反应物离子与分析物分子的接触面积，有效提高了检测灵敏度。将MC-μTP与微型质谱仪联用，实时在线监测了皮革制品中VOCs的释放规律，该技术有望应用于车内空气质量评估等特殊场景中VOCs的现场分析与即时检测。