透射型实时直接分析(DART)和解析电喷雾离子化(DESI)质谱检测控疟蚊帐中的杀虫剂

驱虫蚊帐，是通过特殊工艺在普通蚊帐表面涂敷比如拟除虫菊酯、溴氰菊酯和卞氯菊酯等杀虫剂后制成的蚊帐，蚊虫接触后会自行逃逸。驱虫蚊帐能防止蚊虫隔帐叮咬，有效预防以蚊虫等为传播媒介的疾病如疟疾，从而显著降低疟疾的发病率和死亡率。驱虫蚊帐是世界卫生组织(WHO)、世界儿童基金会、联合国计划采购署、世界银行等国际机构指定援助非洲、东南亚、拉丁美洲等地区抗疟疾项目的主要工具之一，在防止疟疾等传染性疾病的有效性、简便性及经济性方面获普遍认可。本文介绍了一种DART 质谱的新型采样方式 - 透射型-DART(以下简称 TM-DART)定性和定量驱虫蚊帐中的杀虫剂。该方法采用固定的样品支架，DART 气流穿过纱布并直接脱附并离子化纱布上的杀虫剂，自动化程度高，重现性好。

利用 DART 串接 TOF-MS 飞行时间质谱，以正离子模式检测样品。定制设计的样品架可以快速和高重复性地定位待测驱虫蚊帐，使其垂直自动地摆放于DART 气流和质谱离子入口区间。使用这种装置导入样品不需要再优化样品位置，并可方便系统地评估如 DART 气流温度和流速等因素的影响。

为进行对比，本文同时采用了另外一种环境离子化质谱技术 - 透射型解析电喷雾离子化 (TM-DESI) 对驱虫蚊帐进行相似的实验。结果发现，TM-DESI没能在驱虫蚊帐中检测到低浓度的溴氰菊酯。驱虫蚊帐网格的特性严重影响了DESI的性能，因此，TM-DESI质谱的检测灵敏度受到影响。

样品架的采样模式

下图为TM-DART定制样品架的结构图。蚊帐样品夹在两个规格为57mm×3.2mm×19mm 的MACOR载片之间，每个滑片中心有一个直径5mm的孔。这套样品架为铝制支架，安放在DART离子源载气出口和质谱离子采样锥孔之间，吹扫分析20mm2的蚊帐碎片中。该设计重复性好、易于快速安装或拆卸，并可以把样品自动输送到离子化区域中的固定位置进行高选择性的半定量分析，实现每小时60个以上样品的快速检测。

左上角为样品架的组装图；右上角为样品架的分解图；底视图说明了样品架组件在TM-DART 与TOF-MS飞行时间质谱之间电离区域的安装位置

利用定制的样品架，进行TM-DART分析涂有递增水平的溴氰菊酯的蚊帐离子流图。实验采用氦气0.5 L/ min，150^oC (上)、氦气2.0 L /min，150^oC (中)，，和氮气 (7.0 L /min，225^oC (下)。插图中峰面积大小反映了驱虫剂的浓度。

   　　另外，TM-DART在采样检测过程中与传统DART-MS采样方式不同，对驱虫蚊帐的采样分析模式是一种值得关注的最新应用。实验证实，通过改变DART载气温度和流速，以及调节载气出口和被分析样品之间的距离，样品支架上的空腔产生的离子隧道效应会直接影响质谱峰形。流体动力学模拟计算结果证实了这种离子隧道效应的存在。

　备注：译自《Transmission-mode direct analysis in real time and desorption electrospray ionization mass spectrometry of insecticide-treated bednets for malariacontrol》，此文发表于Analyst. 2010；135, 712–719.