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分析化学2025年第05期:基于串级离子迁移谱的离子筛选及反应性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐一仟;杨其穆;潘慢慢;蒋丹丹;陈创;李海洋;

单位:中国科学院大连化学物理研究所,医学蛋白质组全国重点实验室;中国科学院大学;辽宁省质谱技术与仪器重点实验室,大连市在线谱学分析仪器重点实验室;

摘要:在离子迁移谱(IMS)及质谱(MS)等分析技术中,目标分析物的离子化效率主要受电离源类型及其反应试剂离子的种类和数密度等因素制约。系统研究不同条件下反应试剂离子反应性的差异,不仅可以显著提升目标化合物产物离子的检测灵敏度,还能为建立基于离子-分子反应机理的高效检测方法提供理论依据。本研究将变气压光电离串级离子迁移谱(PI-tandem-IMS)的气压由常压(100 kPa)降至低压(20 kPa),系统考察了电离源内CO_3~?和CO_4~?两种负反应试剂离子与水杨酸甲酯(MeSA)在不同气压条件下反应性的差异。当气压降低时,反应试剂离子CO_4~?相对信号强度的升高显著影响了MeSA特征产物离子[MeSA·O_2]~?的检测灵敏度。基于离子迁移率(K_0)的差异,调控离子门的延迟时间可以分别筛选CO_3~?和CO_4~?。在反应区中分别独立表征反应离子与MeSA的反应能力,证实了CO_4~?的反应性优于MeSA。在理论模型的基础上,得到了CO_4~?与MeSA反应的阿伦尼乌斯曲线,其速率系数k与温度成正相关,活化能E_a为62.45 kJ/mol。此外,控制气压或温度均可显著影响此反应的进行,表明PI-tandem-IMS在反应机理研究及反应调控中具有技术优势。

关键词:离子迁移谱;;光电离;;离子筛选;;离子反应性

基金资助:国家自然科学基金项目(Nos.22027804,21974141);; 大连市科技人才创新支持计划项目(No.2024RY022);; 中国科学院大连化学物理研究所创新研究基金项目(Nos.DICP I202422,DICP I202442)资助~~