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氫氰酸(HCN)是化工生產(chǎn)和化學(xué)戰(zhàn)劑中常見的有毒有害氣體，具有高揮發(fā)性、高吸附性。人體呼出氣中也含有痕量的HCN。臨床發(fā)現(xiàn)，肺部囊性纖維化(CF)患者呼出氣體中HCN濃度較高，這與患者被銅綠假單胞菌感染有關(guān)。因此，發(fā)展高靈敏的在線呼出氣中HCN測(cè)量方法，有望實(shí)現(xiàn)CF疾病的快速篩查。

然而，由于HCN易溶于水、極易吸附于裝置表面，直接測(cè)量高濕度呼出氣中HCN面臨靈敏度和響應(yīng)速度的挑戰(zhàn)。日前，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所儀器分析化學(xué)研究室快速分析與檢測(cè)研究組研究員李海洋團(tuán)隊(duì)基于自主研發(fā)的大氣壓負(fù)離子飛行時(shí)間質(zhì)譜儀器，提出了檢測(cè)呼出氣中氫氰酸(HCN)的氣流輔助光電離質(zhì)譜方法。

研究團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上，提出了在質(zhì)譜電離源內(nèi)，采用氦氣反吹方法，降低高濕度樣品氣對(duì)電離的影響，同時(shí)提高離子傳輸效率，增強(qiáng)了HCN檢測(cè)的靈敏度。該團(tuán)隊(duì)在采樣系統(tǒng)中進(jìn)一步增加動(dòng)態(tài)吹掃，有效減小了HCN的吸附殘留，提升了該方法的時(shí)間分辨。該方法將HCN的檢測(cè)靈敏度提升了150倍，檢測(cè)限達(dá)到0.3ppbv，時(shí)間分辨達(dá)到0.5s。

該團(tuán)隊(duì)將這一技術(shù)用于跟蹤監(jiān)測(cè)志愿者漱口前后單次呼出氣中HCN輪廓變化，可以區(qū)分出單次呼出氣中HCN顯著的“尖峰”和“平臺(tái)”區(qū)間，分別反映了口腔和肺泡釋放源的濃度水平，表明了該方法的抗干擾能力和HCN定量的準(zhǔn)確性。

該方法顯著提升了呼出氣中HCN直接測(cè)量的靈敏度和時(shí)間分辨能力，可實(shí)時(shí)跟蹤志愿者單次呼氣中HCN濃度水平，有望為肺纖維化病人早期篩查提供有效手段。相關(guān)研究成果以O(shè)nline Detection of HCN in Humid Exhaled Air by Gas Flow Assisted Negative Photoionization Mass Spectrometry為題，發(fā)表在《分析化學(xué)》(Analytical Chemistry)上。

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