碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)的研究與應(yīng)用

孔 然，向 平，陳卓南，趙君博*

（1．上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海市法醫(yī)學(xué)服務(wù)平臺(tái)，法醫(yī)學(xué)毒理學(xué)研究室，上海 200063；2．煙臺(tái)大學(xué) 藥學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005）

常壓電離質(zhì)譜（Ambient ionization mass spectrometry，AIMS），又稱環(huán)境電離質(zhì)譜、敞開式電離質(zhì)譜，是一類在常壓條件下對(duì)樣品或樣品表面直接進(jìn)行電離的質(zhì)譜技術(shù)，無(wú)需或僅需簡(jiǎn)單的樣品前處理，在開放環(huán)境中便可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)樣品的進(jìn)樣和離子化［1-3］。其延續(xù)了傳統(tǒng)質(zhì)譜分析速度快、靈敏度和準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，又具有簡(jiǎn)便快速、高通量、實(shí)時(shí)、原位、無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)。自2004年Cooks團(tuán)隊(duì)［4］報(bào)道了第一種常壓電離技術(shù)——解吸電噴霧電離（Desorption electrospray ionization，DESI）以來(lái)，AIMS正式進(jìn)入大眾視線，繼而敞開式離子化技術(shù)得到各界學(xué)者的關(guān)注。隨后環(huán)境電離技術(shù)得到了快速發(fā)展，各類新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，目前已有上百種新技術(shù)、新方法被提出［5-10］，并在環(huán)境分析檢測(cè)、食品藥品安全、生物醫(yī)學(xué)、公共安全等多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用［11-17］。此外，相較于傳統(tǒng)質(zhì)譜分析檢測(cè)的離子化局限性，敞開式離子化技術(shù)豐富的離子化方式大大擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜基質(zhì)中樣品的簡(jiǎn)單、直接進(jìn)樣檢測(cè)。

近年來(lái)，環(huán)境電離技術(shù)不斷引入新的離子化方式，例如樹葉［18-19］、小木枝［20］、紙張［21-24］、碳納米管［25-29］、碳纖維［30-32］等。碳纖維（Carbon fiber，CF）為繼粉末活性炭和顆?；钚蕴恐蟮牡谌钚蕴慨a(chǎn)品，是由有機(jī)纖維材料經(jīng)碳化、活化制成的具有多孔結(jié)構(gòu)的材料，具有吸附性容量大、吸附速率快、耐高溫高壓、可再生以及經(jīng)濟(jì)適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。碳纖維敞開式質(zhì)譜法［33］（Carbon fiber ionization mass spectrometry，CFI-MS）在2016年被首次報(bào)道，可用于各種有機(jī)化合物及其在不同溶劑中的快速、直接質(zhì)譜分析。CFI-MS［30-32］技術(shù)只需滴加輔助溶劑和添加直流電壓，在大氣壓環(huán)境下即可完成對(duì)樣品的直接檢測(cè)分析，其電離源較大氣壓化學(xué)電離源（APCI）質(zhì)譜法和實(shí)時(shí)直接分析（DART）電離源質(zhì)譜法軟，具有與各種溶劑兼容性好、靈活性高、工作方式多樣等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域［34］。本文重點(diǎn)介紹近幾年快速發(fā)展的基于CFI-MS法的研究和應(yīng)用進(jìn)展。

1 碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)的原理及特點(diǎn)

CFI-MS的裝置十分簡(jiǎn)單，即將一束碳纖維鑲嵌于不銹鋼管內(nèi)，并使碳纖維暴露于管外0．5 ～1 cm處（圖1），是一種可以拆卸的CF探頭［33］。CF探頭上可以外接可調(diào)節(jié)的高壓直流電源（2．5 ～ 3．0 kV）以及可拆卸的溶劑輸送系統(tǒng)，以便將溶劑輸送至碳纖維探頭上，同時(shí)CFI-MS技術(shù)可將待測(cè)樣品直接添加至CF探頭上，或者可以采用CF探頭直接蘸取樣品采樣［33，35］。由于不銹鋼管和碳纖維具有較好的導(dǎo)電性，使得高壓可以直接傳輸?shù)教祭w維上，將探頭上吸附的樣品離子化，隨后進(jìn)入質(zhì)譜的離子源口進(jìn)行檢測(cè)。

圖1 碳纖維質(zhì)譜法示意圖［33］Fig．1 Diagram of carbon fiber mass spectrometry［33］

1.1 碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)的原理

按照離子化機(jī)理AIMS法可分為基于電噴霧電離（ESI）的離子源和基于大氣壓化學(xué)電離的APCI離子源，以及結(jié)合以上兩種方式的離子源?；陔妵婌F電離的離子源適合分析極性較大的溶劑樣品，待測(cè)樣品通過(guò)電噴霧實(shí)現(xiàn)離子化需要3個(gè)步驟：霧滴的形成、霧滴不斷變小發(fā)生庫(kù)侖爆炸和氣相離子的形成［36-39］。而基于大氣壓化學(xué)電離的離子源適于分析極性小或無(wú)極性的樣品，包括樣品解吸附和離子化兩個(gè)步驟［40-43］。但CFI-MS對(duì)不同極性的溶劑體系均能實(shí)現(xiàn)直接檢測(cè)，說(shuō)明其屬于結(jié)合以上兩種方式的離子源［44］。

有研究者通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，CFI-MS的離子化機(jī)理以與APCI類似的電暈放電為主，在使用極性溶劑時(shí)與ESI類似的電噴霧機(jī)理也少量存在。在使用CFI-MS進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先，吸附于碳纖維上的樣品通過(guò)解吸從其表面脫附下來(lái)（可以加入一些溶劑幫助樣品更好地從碳纖維上解吸），隨后，脫附下來(lái)的樣品在高壓的作用下實(shí)現(xiàn)離子化過(guò)程，進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行快速分析檢測(cè)［45-46］。Zhao等［45］應(yīng)用熱輔助碳纖維質(zhì)譜（TCFI-MS）法得到了甲基苯丙胺（m∕z150．128 3）從溶劑開始滴加到信號(hào)消失的總離子色譜圖（TIC）和提取離子色譜圖（EIC）。結(jié)果顯示碳纖維上的甲基苯丙胺樣品呈現(xiàn)一種非線性的解吸附離子化。進(jìn)一步說(shuō)明此技術(shù)分析樣品時(shí)，是一個(gè)不斷解吸電離的過(guò)程，直至碳纖維上的樣品耗盡。

1.2 碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的離子源一般需將樣品液體化才能進(jìn)行分析，并且對(duì)待測(cè)物類型和溶劑極性有一定要求，同時(shí)由于其本身的離子化機(jī)理有一定的局限性，使得大多數(shù)復(fù)雜基質(zhì)中的樣品需要繁瑣的前處理。而碳纖維質(zhì)譜法的提出和發(fā)展在一定程度上可以更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜樣品急劇增多的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜樣品的實(shí)時(shí)快速分析。碳纖維作為第三代活性炭物質(zhì)，具有較好的樣品兼容性、承載和分散能力，其導(dǎo)電性介于金屬與非金屬之間，且耐高溫高壓。CF自身的多孔結(jié)構(gòu)，使其比表面積大，具有廣譜的吸附性能和高的吸附容量［47］。同時(shí)其表面的官能團(tuán)能夠很好地對(duì)溶液中的有機(jī)物和重金屬離子實(shí)現(xiàn)較大的吸附容量和較快的吸附速率，可以對(duì)一些多烯類化合物、甾體類化合物、熱不穩(wěn)定性化合物以及非極性化合物進(jìn)行分析檢測(cè)，擴(kuò)大了分析物的范圍［36］。相比于傳統(tǒng)離子化技術(shù)在溶液方面的局限性，CFIMS對(duì)溶劑沒(méi)有要求，適合與各種溶劑匹配快速分析樣品［48］。

CFI-MS操作簡(jiǎn)單快速，無(wú)需或僅需簡(jiǎn)單的樣品前處理，可在大氣壓環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，無(wú)需氣體輔助即可對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中的樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)快速分析，且取樣十分便捷快速，有探針模式、聯(lián)用模式和采樣頭模式3種進(jìn)樣模式（圖2），可以實(shí)現(xiàn)液體樣品、固體粉末類樣品、難以移動(dòng)的較大樣品以及微量樣品的快速取樣分析，且?guī)缀蹩梢宰龅綗o(wú)損取樣［33］。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，碳纖維上的樣品殘留物可用火燒法迅速清除，無(wú)需繁瑣的清洗凈化過(guò)程，方便快速進(jìn)行下一個(gè)實(shí)驗(yàn)［49］。與其他AIMS相比，CFI-MS裝置簡(jiǎn)單、成本較低、易于操作，可以實(shí)現(xiàn)大量樣品的快速檢測(cè)，省時(shí)省力。

圖2 CFI-MS法的3種進(jìn)樣模式圖［33］Fig．2 Diagram of three injection patterns by CFI-MS method［33］A．probe mode，B．interface mode，C．collector mode

2 碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)的影響因素

在CFI-MS技術(shù)中，解脫附是化合物離子化過(guò)程中的關(guān)鍵一步，研究者們基于不同性質(zhì)的樣品對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化（包括碳纖維形態(tài)、碳纖維溫度、碳纖維上所加電壓、碳纖維與離子進(jìn)樣口的距離以及樣品添加的方式），以提高不同樣品檢測(cè)的靈敏度。本文對(duì)此進(jìn)行了總結(jié)，詳見表1。

表1 碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)在實(shí)際樣品分析中的應(yīng)用Table 1 Application of practical samples analysis using CFI-MS technology

2.1 碳纖維的形態(tài)

碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)憑借碳纖維的多孔結(jié)構(gòu)和較大的吸附力，可實(shí)現(xiàn)樣品的良好富集和濃縮，在各種環(huán)境電離技術(shù)中脫穎而出。對(duì)碳纖維的形態(tài)和性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化有望獲得更好的結(jié)果。

Wu等［33］采用水楊酸甲酯的甲醇溶液（1 μg∕mL）對(duì)不同粗細(xì)、長(zhǎng)短的碳纖維束進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)碳纖維的粗細(xì)、長(zhǎng)短對(duì)其電阻有一定影響，但對(duì)信號(hào)峰的強(qiáng)度影響不大，說(shuō)明碳纖維的型號(hào)對(duì)實(shí)驗(yàn)影響不大。同時(shí)他們發(fā)現(xiàn)苯并［a］芘的離子強(qiáng)度隨碳纖維直徑的增加而降低，說(shuō)明相同實(shí)驗(yàn)條件下，較細(xì)的碳纖維更容易誘發(fā)電暈放電［49］。對(duì)碳纖維的形態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，可以提高靈敏度，滿足不同的實(shí)驗(yàn)需求，擴(kuò)大CFI-MS的使用范圍。

2.2 碳纖維的溫度

溫度的優(yōu)化對(duì)于CFI-MS法的樣品檢測(cè)較為重要。為了更好地將碳纖維上吸附的樣品脫附，可以在碳纖維探頭下方添加一個(gè)陶瓷加熱板，以便通過(guò)加熱板的加熱作用，將碳纖維上的樣品更好地?zé)崦摳匠鰜?lái)，增大樣品的解吸量，降低檢出限。

Zhao等［45］通過(guò)優(yōu)化加熱板的溫度，在300 ～ 350 ℃下實(shí)現(xiàn)了甲基苯丙胺分析物在碳纖維上的最佳熱解吸，避免了樣品的熱分解。文獻(xiàn)［49］測(cè)試了加熱板溫度（150 ～ 350 ℃）對(duì)0．10 mg∕mL葡萄糖電離的影響，發(fā)現(xiàn)在150 ℃時(shí)有目標(biāo)信號(hào)出現(xiàn)，但強(qiáng)度較低；在較高溫度時(shí)，樣品被碳化分解也導(dǎo)致信號(hào)降低，最終選擇250 ℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此不同樣品的最適溫度不同，選擇合適的溫度可有效提高信號(hào)強(qiáng)度，降低基質(zhì)效應(yīng)，進(jìn)而提高檢測(cè)的靈敏度。

2.3 碳纖維上所加電壓

CFI-MS主要的離子化能量來(lái)源于所加的高壓，碳纖維上電壓的大小將影響質(zhì)譜信號(hào)的響應(yīng)。Wang等［50］采用3種不同藥效的藥物（50 μg∕mL），對(duì)電壓（1．5 ～ 3．5 kV）進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示電壓較低時(shí)信號(hào)強(qiáng)度很低，碳纖維上的樣品不能很好地被離子化，升高電壓可以改善電離效果，并發(fā)現(xiàn)電壓為3．0 kV時(shí)信號(hào)較為穩(wěn)定。Wu等［49］對(duì)碳纖維上所加電壓進(jìn)行優(yōu)化時(shí)發(fā)現(xiàn)，電壓越高獲得的離子強(qiáng)度越高，電壓低于3．0 kV時(shí)分析物在質(zhì)譜上產(chǎn)生的離子信號(hào)幾乎看不見。故為了得到更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所加電壓不能過(guò)低，但也不能過(guò)高，以免引起尖端放電現(xiàn)象，損壞質(zhì)譜及相關(guān)電子器件，甚至對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成一定傷害，通常電壓選擇在3．5 kV左右。

2.4 碳纖維與離子源進(jìn)樣口的距離

當(dāng)碳纖維采樣頭與質(zhì)譜進(jìn)樣口距離不當(dāng)時(shí)，可能導(dǎo)致異常的電弧放電，對(duì)儀器安全造成威脅，因而調(diào)節(jié)碳纖維頭與質(zhì)譜進(jìn)樣口的距離也非常重要。Zhang等［51］配制了桂皮醛的甲醇溶液對(duì)碳纖維與離子源入口的距離進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果顯示，隨著兩者之間距離的增大，目標(biāo)物的信號(hào)強(qiáng)度降低，距離越短信號(hào)越強(qiáng)，但當(dāng)距離小于2．0 mm時(shí)，極易發(fā)生放電現(xiàn)象影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并有一定危險(xiǎn)性，因此實(shí)驗(yàn)選擇最佳距離為2．0 mm。文獻(xiàn)［45］用甲基苯丙胺的甲醇溶液進(jìn)行距離優(yōu)化，并將碳纖維尖端到質(zhì)譜入口的最佳距離設(shè)置為3．0 mm。碳纖維頭與質(zhì)譜進(jìn)樣口的距離一般控制在2．0 ～ 3．0 mm，距離過(guò)近可能將大量樣品帶入質(zhì)譜離子源口中，對(duì)儀器造成污染；距離較遠(yuǎn)則會(huì)降低離子傳輸效率，影響方法的靈敏度。

2.5 樣品添加方式

傳統(tǒng)CFI-MS裝置中，樣品加在碳纖維尖端，不銹鋼的空心管則用來(lái)輸入輔助氣體和液體。為了更好地滿足不同實(shí)驗(yàn)需求，需要對(duì)樣品、溶液的加入方式進(jìn)行優(yōu)化。張強(qiáng)等［51］將可揮發(fā)的樣品置于碳纖維下方，使樣品通過(guò)自身?yè)]發(fā)在高壓電離下進(jìn)入質(zhì)譜。隨后他們改進(jìn)了進(jìn)樣方式（圖3A），將碳纖維下的溶劑換成一個(gè)可加熱的陶瓷加熱板，將溶液滴在加熱板上，使之通過(guò)熱解吸作用揮發(fā)并被離子化進(jìn)入質(zhì)譜，提高了目標(biāo)信號(hào)的強(qiáng)度［52］。

Wang等［50］在原有裝置基礎(chǔ)上，于碳纖維上方放置一個(gè)萃取霧化裝置（圖3B），可將溶劑型樣品通過(guò)霧化過(guò)程更加均勻地分散在碳纖維尖端和質(zhì)譜離子源入口處，進(jìn)樣操作更為便捷，提高了實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度，同時(shí)減少了樣品在碳纖維上的脫附過(guò)程，使樣品更大程度地進(jìn)入質(zhì)譜中，顯著提高了方法的靈敏度。

圖3 加熱板加熱樣品進(jìn)樣法（A）［51］和萃取霧化進(jìn)樣裝置（B）［50］Fig．3 Heating plate heating sample injection method（A）［51］ and extraction atomization injection device（B）［50］

3 碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用

碳纖維的富集濃縮效果歸因于其自身的孔隙結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)性質(zhì)。表1中總結(jié)了碳纖維離子化質(zhì)譜技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況。由表可見此技術(shù)對(duì)小分子化合物的分析效果較好。主要原因是小分子化合物容易從碳纖維上實(shí)現(xiàn)脫附，而脫附是化合物離子化過(guò)程中的關(guān)鍵一步。以下對(duì)碳纖維離子化質(zhì)譜的具體應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。

3.1 食品藥品檢測(cè)

Zhang等［52］建立并優(yōu)化了熱解吸碳纖維電離質(zhì)譜（TD-CFI-MS）檢測(cè)辣椒素的方法，不僅節(jié)省了時(shí)間，且由于該法的解吸和電離過(guò)程分離，使得電離過(guò)程中分析物受基質(zhì)的影響較小，分析物的信號(hào)強(qiáng)度得到了增強(qiáng)，對(duì)辣椒素的線性范圍為0．05 ～ 5．0 μg∕mL，檢出限（LOD，S∕N= 4）為1．0 pg∕mL，與UPLC-ESI-MS的檢出限基本相同，且方法的準(zhǔn)確度和精密度良好。

同時(shí)，該研究者團(tuán)隊(duì)［50］利用CFI-MS快速直接分析未經(jīng)前處理的桂枝、當(dāng)歸、川芎、廣藿香油、復(fù)方川芎膠囊和四物顆粒的揮發(fā)性成分，成功表征了烴類、萜類、醛類、酮類、酚類、酯類、甾體類等化合物。并通過(guò)建立超聲提取-霧化-實(shí)時(shí)∕碳纖維電離質(zhì)譜（UEN∕CFI-MS）技術(shù)，篩選了降糖、降壓、降血脂等中藥制品中摻入的合成藥物。結(jié)果表明，UEN∕CFI-MS方法的LOD值為2 ～ 50 μg∕g，滿足中草藥中摻假合成藥物的檢測(cè)要求。

3.2 法醫(yī)毒物及生物樣品的檢測(cè)

由于基質(zhì)效應(yīng)廣泛存在，開發(fā)一種快速、簡(jiǎn)便、靈敏的藥物分析方法對(duì)法醫(yī)學(xué)研究至關(guān)重要。Zhao等［45］發(fā)展了一種利用熱輔助碳纖維電離質(zhì)譜法（TCFI-MS）直接分析生物體液中藥物的方法。該技術(shù)將尿液、血液、唾液等生物體液直接滴加在碳纖維上，通過(guò)滴加有機(jī)溶劑實(shí)現(xiàn)在線蛋白沉淀，并通過(guò)金屬陶瓷加熱板進(jìn)行熱解吸，降低了基體效應(yīng)，提高了靈敏度。該法為非侵入性分析，可在幾分鐘內(nèi)完成樣品的快速識(shí)別和分析。Wu等［33］采用CFI-MS法實(shí)現(xiàn)了吸煙志愿者呼出氣體的直接分析，所得質(zhì)譜圖中可清晰顯示尼古丁相關(guān)的質(zhì)譜峰及其主要代謝物可鐵寧的質(zhì)譜峰。以上研究說(shuō)明CFI-MS可以很好地實(shí)現(xiàn)生物樣品以及其他毒物的快速檢測(cè)，為法醫(yī)毒物的分析提供了一種更為簡(jiǎn)單快速的分析方法。

3.3 品種鑒別

氣味現(xiàn)場(chǎng)分析是聯(lián)系氣味與化學(xué)成分的重要途徑。然而，由于分析物濃度和采樣量較低，很難對(duì)氣味樣本進(jìn)行快速直接分析。Sun等［53］將CFI-MS方法應(yīng)用于完整紅棗揮發(fā)性成分的測(cè)定。以大棗中存在的乙酸、乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸辛酯和大馬酮為研究對(duì)象，對(duì)CFI-MS方法在氣態(tài)樣品定量分析中的性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。方法在5．0 ～ 500．0 ng∕L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（r2≥ 0．994 6），檢出限為0．5 ～1．5 ng∕L，5種揮發(fā)性物質(zhì)的加標(biāo)回收率為94．4% ～ 107%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n= 5）小于7．3%。

Wu等［54］應(yīng)用CFI-MS對(duì)揮發(fā)性不飽和碳?xì)浠衔镅苌姆磻?yīng)產(chǎn)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。香蕉、大蒜和生姜等水果的氫胺化衍生物具有高度揮發(fā)性，而原位氫胺化使得CFI-MS可檢測(cè)到其芳香分子，為確認(rèn)這些具有不飽和官能團(tuán)的芳香分子提供了可行性。該方法具有簡(jiǎn)便、高通量、靈敏度高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，可作為不同品種鑒別的一種替代方法。

3.4 環(huán)境分析檢測(cè)

Wu等［55］采用CFI-MS法建立了一種不需樣品前處理即能定性和定量測(cè)定番茄等完整水果中農(nóng)藥殘留的方法，并對(duì)阿特拉津、滅螨凈、克百威、毒死蜱、異丙威和滅多威等農(nóng)藥進(jìn)行了測(cè)試。該方法的定量下限（在規(guī)定范圍內(nèi)）達(dá)到了很低的水平，精密度和準(zhǔn)確度分別為 ～ 5%和 ～ 2%，特別適于將完整樣品放置在CFI-MS前進(jìn)行質(zhì)譜分析，可快速篩選完整水果或蔬菜中的農(nóng)藥殘留。

4 展 望

與各類離子化方法相比，CFI-MS技術(shù)具有簡(jiǎn)單，分析成本低，實(shí)時(shí)快速，可以高靈敏度分析多種不同類的化合物，尤其是低或非極性化合物，無(wú)溶劑歧視效應(yīng)，所需樣本量小，可以無(wú)損取樣等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在刑偵現(xiàn)場(chǎng)取樣、臨床醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生安全、中藥成分鑒定、法醫(yī)毒物鑒定、環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè)、藥品食品安全等多個(gè)領(lǐng)域有巨大應(yīng)用潛力。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，CFI-MS將在更多檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

盡管CFI-MS較傳統(tǒng)檢測(cè)方法具有更多的優(yōu)勢(shì)，但該方法每次加樣時(shí)都需要微調(diào)裝置，導(dǎo)致每次加樣后碳纖維與質(zhì)譜入口的距離、碳纖維尖端的形態(tài)等參數(shù)發(fā)生變化，影響實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性。因此需進(jìn)一步改進(jìn)裝置，擺脫手動(dòng)進(jìn)樣，提高實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性。其次，檢測(cè)方法的靈敏度有待進(jìn)一步提高。相對(duì)于傳統(tǒng)的LC-MS∕MS方法，CFI-MS方法的檢出限較高?？赏ㄟ^(guò)對(duì)碳纖維進(jìn)行化學(xué)修飾，提高其選擇性和靈敏度。與此同時(shí)，CFI-MS方法是在對(duì)檢測(cè)物定性分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)其定量分析。但不同物質(zhì)在碳纖維上的解脫附和電離差別較大，對(duì)物質(zhì)的定性定量分析提出了一定的挑戰(zhàn)。