Phát hiện dấu vết các chất oxy hóa vô cơ bằng khối phổ điện phun giải hấp thụ (DESI)

Central European Journal of Chemistry - Tập 9 - Trang 790-797 - 2011
Ewa Sokol1, Ayanna U. Jackson1, R. Graham Cooks1
1Department of Chemistry, Purdue University, West Lafayette, USA

Tóm tắt

Phương pháp ion hóa môi trường (DESI), một kỹ thuật ion hóa đã được thiết lập trong khối phổ (MS) để phân tích các hợp chất hữu cơ, được áp dụng ở đây để phát hiện dấu vết các muối vô cơ, bao gồm các chất oxy hóa vô cơ. Phân tích bề mặt tại chỗ của các hợp chất mục tiêu, bao gồm các muối nitơ, halogen và lưu huỳnh, đến mức dưới nanogram, đã được thực hiện bằng cách sử dụng DESI-MS. Các thí nghiệm thành công đã được tiến hành trong cả hai chế độ ion âm và ion dương; các anion và cation đơn giản cũng như các ion cụm nhỏ đã được quan sát. Nhiều bề mặt khác nhau đã được kiểm tra và ảnh hưởng của tính xốp bề mặt đã được khám phá một cách ngắn gọn. Giới hạn phát hiện tuyệt đối trên polytetrafluoroethylene (PTFE) xốp là 120 pg (nồng độ bề mặt 0.07 ng mm−2) và 50 pg (nồng độ bề mặt 0.03 ng mm−2) cho natri chlorat và natri perchlorat, tương ứng. Các hợp chất quan tâm đã được phân tích trong sự hiện diện của một hỗn hợp hydrocarbon để đánh giá ảnh hưởng của ma trận: chỉ quan sát thấy sự giảm 2- hoặc 3 lần về cường độ ion mục tiêu. Pháo thương mại đã được phân tích để xác định các muối perchlorat trong những hỗn hợp phức tạp. Công trình này chứng minh khả năng áp dụng của khối phổ ion hóa môi trường vào các cuộc điều tra pháp y liên quan đến thuốc nổ tự tạo.

Từ khóa

#DESI #phân tích bề mặt #ion hóa môi trường #khối phổ #oxy hóa vô cơ #thuốc nổ tự tạo

Tài liệu tham khảo

D. Royds, S.W. Lewis, A.M. Taylor, Talanta 67, 262 (2005)

U.S. Department of the Justice, Bureau of Alcohol, Tobacco, Firearms and Explosives (ATF), Federal Register, 75, 70291 (2010)

J. Akhavan (Ed.), In: The Chemistry of Explosives, 2nd edition (The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2004) 21

J. Yinon, Mass Spectrom. Rev. 3, 257 (1982)

J.C. Oxley, Proc. SPIE 2511, 217 (1995)

J.I. Steinfeld, J. Wormhoudt, Annu. Rev. Phys. Chem. 49, 203 (1998)

G.W. Dicinoski, R.A. Shellie, P.R. Haddad, Anal. Lett. 39, 639 (2006)

D.K. Kuila, A. Chakrabortty, S.P. Sharma, S.C. Lahiri, Forensic Sci. Int. 159, 127 (2006)

M.C. Green, L.D. Partain, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 5048, 63 (2003)

S.P. Sharma, S.C. Lahiri, J. Energy Mater. 23, 239 (2005)

M. Pumera, Electrophoresis 27, 244 (2006)

F. Tagliaro, F. Bortolotti, Electrophoresis 29, 260 (2008)

G.W. Dicinoski, R.A. Shellie, P.R. Haddad, Anal. Lett. 39, 639 (2006)

K.G. Hopper, H. LeClair, B.R. McCord, Talanta 67, 304 (2005)

M. Pumera, Electrophoresis 29, 269 (2008)

J.P. Hutchinson, C. Johns, M.C. Breadmore, E.F. Hilder, R.M. Guijt, C. Lennard, G. Dicinoski, P.R. Haddad, Electrophoresis 29, 4593 (2008)

M. Ryvolová, J. Preisler, D. Brabazon, M. Macka, Trends Anal. Chem. 29, 339 (2010)

M.L. Magnuson, E.T. Urbansky, C.A. Kelty, Talanta 52, 285 (2000)

X. Zhao, J. Yinon, Rapid Commun. Mass Spectrom. 15, 1514 (2001)

X. Zhao, J. Yinon, Rapid Commun. Mass Spectrom. 16, 1137 (2002)

R.J. Soukup-Hein, J.W. Remsburg, P.K. Dasgupta, D.W. Armstrong, Anal. Chem. 79, 7346 (2007)

A. Dudoit, S.A. Pergantis, J. Anal. At. Spectrom. 16, 575 (2001)

G.N. Hebert, M.A. Odom, S.C. Bowman, S.H. Strauss, Anal. Chem. 76, 781 (2004)

M.F. Bergamini, D.P. dos Santos, M.V. Boldrin Zanoni, Sens. Actuators B 123, 902 (2007)

I. Svancara, P. Foret, K. Vytras, Talanta 64, 844 (2004)

J. Almog, S. Kraus, B. Glattstein, J. Energetic Materials 4, 159 (1986)

Z. Takats, J.M. Wiseman, R.G. Cooks, J. Mass Spectrom. 40, 1261 (2005)

R.G. Cooks, Z. Ouyang, Z. Takats, J.M. Wiseman, Science 311, 1566 (2006)

Y.-S. Shin, B. Drolet, R. Mayer, K. Dolence, F. Basile, Anal. Chem. 79, 3514 (2007)

A. Venter, M. Nefliu, R.G. Cooks, Trends Anal. Chem. 27, 284 (2008)

G.J. Van Berkel, S.P. Pasilis, O. Ovchinnikova, J. Mass Spectrom. 43, 1161 (2008)

D.J. Weston, Analyst 135, 661 (2010)

M.Z. Huang, C.H. Yuan, S.C. Cheng, Y.T. Cho, J. Shiea, Annu. Rev. Anal. Chem. 3, 43 (2010)

C. Przybylski, F. Gonnet, Y. Hersant, D. Bonnaffé, H. Lortat-Jacob H, R. Daniel, Anal. Chem. 82, 9225 (2010)

F.M. Green, T.L. Salter, P. Stokes, I.S. Gilmore, G. O’Connor, Surf. Interface Anal. 42, 347 (2010)

F. Basile, T. Sibray, J. Belisle, R. Bowen, Anal. Biochem. 408, 289 (2010)

S.P. Pasilis, V. Kertesz, G.J. Van Berkel, Anal. Chem. 79, 5956 (2007)

G. Wang, R.B. Cole, Anal. Chem. 70, 873 (1998)

B. Siroka, M. Noisternig, U.J. Griesser, T. Bechtold, Carbohydr. Res. 343, 2194 (2008)

S. Amico, C. Lekakou, Compos. Part A — Appl. Sci. 31, 1331 (2000)

I. Holme, Int. J. Adhesion Adhesives 19, 455 (1999)

R.D. Deegan, O. Bakajin, T.F. Dupont, G. Huber, S.R. Nagel, T.A. Witten, Nature 389, 827 (1997)

C.E. Aziz, R. Borch, P. Nicholson, E. Cox, In: B. Gu, J.D. Coates (Eds.), Perchlorate Environmental Occurrence, Interactions and Treatment (Springer, New York, 2006) 76

V. Kertesz, G.J. Van Berkel, M. Vavrek, K.A. Koeplinger, B.B. Schneider, T.R. Covey, Anal. Chem. 80, 5168 (2008)

A.L. Dill, L.S. Eberlin, D.R. Ifa, R.G. Cooks, Chem. Comm. (in press)