The quantification of carbon dioxide in humid air and exhaled breath by selected ion flow tube mass spectrometry

0329750 - ÚFCH JH 2010 RIV GB eng J - Článek v odborném periodiku
Smith, D. - Pysanenko, A. - Španěl, Patrik
The quantification of carbon dioxide in humid air and exhaled breath by selected ion flow tube mass spectrometry.
[Kvantifikace oxidu uhličitého ve vlhkém vzduchu a dechu pomocí hmotnostní spektrometrie v proudové trubici s vybranými ionty (SIFT-MS).]
Rapid Communications in Mass Spectrometry. Roč. 23, č. 10 (2009), s. 1419-1425. ISSN 0951-4198. E-ISSN 1097-0231
Grant CEP: GA ČR GA203/09/0256; GA ČR GA202/09/0800
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z40400503
Klíčová slova: trace gras-analysis * quantitative analysis * SIFT-MS
Kód oboru RIV: CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Impakt faktor: 2.695, rok: 2009

The reactions of carbon dioxide, CO2, with the precursor ions used for selected ion flow tube mass spectrometry, SIFT-MS, analyses, viz. H3O+, NO+ and O2+, are so slow that the presence of CO2 in exhaled breath has, until recently, not had to be accounted for in SIFT-MS analyses of breath. This has, however, to be accounted for in the analysis of acetaldehyde in breath, because an overlap occurs of the monohydrate of protonated acetaldehyde and the weakly bound adduct ion, H3O+CO2, formed by the slow association reaction of the precursor ion H3O+ with CO2 molecules. The understanding of the kinetics of formation and the loss rates of the relevant ions gained from experimentation using the new generation of more sensitive SIFT-MS instruments now allows accurate quantification of CO2 in breath using the level of the H3O+CO2 adduct ion. However, this is complicated by the rapid reaction of H3O+CO2 with water vapour molecules, H2O, that are in abundance in exhaled breath.

Reakce oxidu uhličitého, CO2, s ionty používanými jako reagenty pro SIFT-MS (H3O+, NO+ a O2+) jsou tak pomalé, že přítomnost CO2 ve vydechovaném dechu byl donedávna nemusela být brána úvahu pro analýzu dechu s použitím SIFT-MS. Výjimkou byla analýza acetaldehydu v dechu, kde dochází k překrývání monohydrátu protonovaného acetaldehydu na hmotnostních spektrech se slabě vázanými ionty aduktů, H3O + CO2, které vznikají pomalou asociační reakcí prekurzorů H3O+ s molekulami CO2. Pochopení kinetiky vzniku a zániku příslušných iontů na základě z experimentů s použitím nové generace citlivějších přístrojů pro SIFT-MS nyní umožňuje přesnou kvantifikaci CO2 v dechu pomocí úroveň iontů CO2.H3O+. Toto měření je to komplikované rychlou reakci iontů CO2.H3O+ s molekulami vodní páry, H2O, které jsou hojně přítomné v dechu. Proto byla provedena studie tvorby tohoto iontu reakcí H3O + s CO2 a jeho rychlé ztráty binární reakci s molekulami H2O.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0005465