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一种新型二次电喷雾离子源功能样机的性能表征及应用研究

二次电喷雾电离,性能,呼出气

二次电喷雾电离-质谱（SESI-MS）技术是一项前沿的实时在线质谱技术，具有灵敏度高、检出限低等优点，已被证实用于大气环境监测、药物代谢动力学及基于人体呼气的疾病早期诊断等研究，显示其巨大的应用价值和潜力。目前，已实现商品化的SESI 源只能从国外获得，且价格高昂，迭代更新速度慢，而实验室自制SESI 源性能不稳定，数据重现性不佳。因此，研制高性能国产SESI 离子源对于SESI 离子化技术的应用和推广具有重要意义。

本研究首先使用含酮类、芳香烃、烯烃、酯类的十种VOCs 组成的混合标准气体，并稀释成梯度浓度，分别进入到国产SESI 离子源（Luna-3000）和FIT 商品化SESI 源（Super SESI）内检测，表征Luna-3000 源对该十种VOCs 的检测性能。其次，选择七名健康志愿者，分别贡献口呼气样品于两款离子源内，进一步分析呼气检测性能，同时再运用Luna-3000 源采集鼻呼气样品，分析不同呼气类型的成分区别。主要分析结果如下：

（1）Luna-3000 源对其中八种VOCs 的检测线性范围及六种VOCs 的LOD均低于Super SESI 源，而它对其中七种VOCs 的灵敏度均高于Super SESI 源；

（2）同一类物质，其灵敏度将随分子质量的增加而上升（除2-丁酮与2-戊酮），但不一定随质子亲和势（Proton affinity，PA）的增大而上升，同时，大体上灵敏度将随偶极矩DM（Dipole moment，DM） 的增大而上升，说明物质的偶极矩与灵敏度可能存在关联；

（3）Super SESI 源在正离子模式下对口呼气的检测特征m/z 数量显著高于Luna-3000 源（p ＜ 0.0001）；而负离子模式下，两款离子源的检测结果无显著差异，表明Luna-3000 源对呼出气的检测效果弱于Super SESI 源；

（4）对口呼气与鼻呼气的特征m/z 分别进行提取，表明成分存在差异。

以上发现说明该Luna-3000 的性能接近于Super SESI 源，但在呼气应用方面还存在性能提升空间。

关键词：二次电喷雾电离（SESI），性能，呼出气