Fast and Direct Detection of Explosives using SICRIT®-MS

Význam tématu

Detekce výbušnin je klíčová pro protiteroristické operace, ochranu kritické infrastruktury a zabezpečení veřejných prostor. Tradiční analytické metody často vyžadují složité předúpravy a chromatografii, což může zpomalit odezvu v terénu.

Cíle a přehled studie

Studie si kladla za cíl otestovat novou ambientní ionizační technologii SICRIT®-MS na měkkou a přímou detekci sedmi běžných výbušnin (Tetryl, TNT, FOX-7, PETN, HMX, RDX, TATP) bez použití kapalinové chromatografie.

Použitá instrumentace

• Ionizační zdroj SICRIT® GC/SPME (teplota 200 °C, nosný plyn zvlhčený dusík)
• Autosampler PAL3 RTC (CTC Analytics) pro přímou dávku 1 µl vzorku
• Hmotnostní spektrometr LTQ Orbitrap XL (Thermo Fisher) ve full scan módu, rozsah 50–500 m/z, rozlišení 30 000 FWHM
• Parametry plazmy: 1,5 kV při 15 kHz

Hlavní výsledky a diskuse

SICRIT® umožnil měkkou ionizaci všech zkoumaných výbušnin bez výrazného vzniku fragmentů. Dominantní iontové formy:

• Tetryl: [M–NO₂]⁻ (m/z 241,021)
• TNT: [M–H]⁻ (m/z 226,010) a vedlejší [M–NO]⁻ (m/z 197,020)
• FOX-7: [M–H]⁻ (m/z 147,016)
• PETN, HMX, RDX: addukty [M+NO₃]⁻ s m/z 210,011; 358,024 a 284,023
• TATP (pozitivní mód): [M+NH₄]⁺ (m/z 240,143)

Výsledná spektra potvrdila vysokou selektivitu a schopnost jednoznačně identifikovat cílové látky bez chromatografické separace.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost: přímá analýza vzorků bez časově náročné přípravy
• Mobilita: možnost nasazení v přenosných MS nebo kontrolních branách
• Úspora spotřebního materiálu díky bezplynovému provozu
• Flexibilita: snadná integrace do stávajících LC-MS systémů

Budoucí trendy a možnosti využití

Další kroky zahrnují zvýšení citlivosti pro detekci stopových koncentrací, vývoj kompaktních in-field zařízení a propojení se systémy kontinuálního monitoringu. Technologie může nalézt uplatnění v bezpečnostních kontrolách, ochraně veřejných událostí a kritické infrastruktury.

Závěr

SICRIT®-MS prokázal efektivní měkkou ionizaci hlavních výbušnin s vysokou selektivitou a rychlostí analýzy. Tento přístup představuje slibnou alternativu k tradičním metodám pro rychlé a spolehlivé zabezpečení v různých aplikacích.