基于氢等离子体的中压化学电离源在GC-TOFMS中的应用?

?摘要?

本文介绍了一种基于氢等离子体的中压（2-13 mbar）高温化学电离（CI）源，并将其应用于气相色谱-飞行时间质谱（GC-TOFMS）系统中。该离子源采用无灯丝、螺旋谐振器等离子体（HRP）驱动的离子源生成H3+试剂离子，并在第二阶段添加氮气、异丁烷和甲烷等试剂气体，以形成最终的质子化试剂。GC流出物随后被加入到试剂离子气流中。设计该GC-CI-TOFMS组合的目的是为了保持色谱性能，并产生即使对于高沸点化合物也限于GC的高斯峰形。使用不同试剂气体时，检测限在0.4-1.2 pg（氮气）、0.6-12.6 pg（异丁烷）和2 pg至>25 pg（甲烷）之间。通过分析包含78种主要EPA污染物的EPA 8270LCS混合物，评估了不同试剂离子的选择性。使用氮气作为试剂气体时，检测到74种化合物；而异丁烷和甲烷分别检测到41种和62种化合物。

?结论?

本文展示了一种基于H3+驱动的三阶段反应化学电离源在GC-TOFMS分析中的卓越分析性能。特别是，氮气作为试剂气体及其对应的N2H+试剂离子展现出了高分析价值，表现出广泛的电离能力和相对较低的碎片化程度。此外，通过精确控制水蒸气的添加，可以在纯氮气气流中建立明确的H3O+或[H(H2O)2]+种群，从而实现与异丁烷试剂气体相似的“软”碎片化行为。这一发现提供了一种有价值的分析方法，能够迅速调整质子化化学的硬度和选择性。未来的研究将进一步探索适用于负离子模式的合适试剂气体，以使该离子源成为两极性分析的宝贵工具。

Hydrogen Plasma-Based Medium Pressure Chemical Ionization Source for GC-TOFMS

Steffen Br?kling*Kai KrollSonja KleeThorsten BenterHendrik Kersten

Journal of the American Society for Mass Spectrometry, Vol 33/Issue 3, Research ArticleFebruary 14, 2022