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中广测研究团队基于FT-ICR-MS超高分辨率质谱多维视角解构溶解有机质分子组分特征

发布时间:2026年10月22日来源:测试所

近日,测试所(中广测)广东省化学测量与应急检测技术重点实验室环境化学团队联合天津大学、生态环境部华南环境科学研究所团队,将直接进样纳升电喷雾(NanoESI)与傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)联用,阐明直接进样与传统固相萃取-电喷雾(SPE-ESI)两种流程在溶解性有机质(DOM)分子指纹上的显著分异特征,相关成果发表于国际分析化学领域TOP期刊《Analytica Chimica Acta》(新锐一区,IF:6.1)。

DOM是连接生物圈、水圈与岩石圈的关键碳库,其分子水平表征对理解生态系统生物地球化学功能至关重要。FT-ICR-MS凭借超高分辨率和质量精度,已成为DOM分子表征最先进的技术手段之一;然而,目前广泛采用的SPE-ESI流程存在固有选择性,且样品前处理与电离过程各自对分子选择性的贡献尚不明确。

研究团队在前期开发的NanoESI离子源基础上,选取两种国际标准物质,系统比较了直接NanoESI与SPE-ESI两种FT-ICR-MS分析流程对DOM分子组成的影响。结果发现,相较于常规ESI,NanoESI总离子强度提升约4至5倍,可检测分子式数量显著增加;常规ESI倾向于检测更多芳香族和高不饱和化合物,而NanoESI则实现了更广泛的分子覆盖,包括脂肪族化合物、富氧芳香族以及含杂原子物种。SPE预处理富集了木质素类和缩合芳香类化合物,而直接NanoESI则更好地保留了脂质类、肽类、氨基糖类、碳水化合物类和单宁类物质。

研究揭示了两种方法在分子覆盖上的互补性,建议将NanoESI作为SPE-ESI的补充手段,用于生物地球化学循环、微生物来源示踪和有机质活性评估等研究,尤其是在仅可获得微量样品的情况下。

上述研究获国家自然科学基金、广州市科技计划项目及广东省科学院科技发展专项等项目资助,测试所(中广测)为第一作者单位及通讯作者单位。

论文信息:https://doi.org/10.1016/j.aca.2026.346306


直接进样纳升电喷雾与固相萃取-电喷雾联用超高分辨率质谱解析DOM分子的互补性