赤藓糖醇四硝酸酯顶空成分的TD-GC–MS表征及其在爆炸物探测犬训练中的意义

本文首次采用热脱附-气相色谱-质谱联用技术（TD-GC–MS）对赤藓糖醇四硝酸酯（ETN）的顶空成分进行系统分析，填补了该敏感爆炸物 odor profile 研究的空白。研究优化了采样参数，鉴定出 ETN、壬酸及前体衍生物等关键挥发物，并发现 Tenax 降解产物（2,4-二叔丁基-6-硝基苯酚）可能与 NO2 释放有关。成果为 ETN 探测犬训练标准建立、替代训练材料开发及污染评估提供了科学依据与方法学基础。

　　

Section snippets

Materials and ETN preparation

纯品标准物质包括磷酸三乙酯、1-(3-甲基苯基)-乙酮、γ-辛内酯、γ-壬内酯、马鞭草酮、邻苯二甲酸二丁酯、壬酸及硝酸铵（AN）购自Sigma Aldrich。辛酸、2-乙基己酸、佳乐麝香、Optima?级乙腈（ACN）、ACS级丙酮和浓硫酸（98%）由ThermoFisher Scientific提供。2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇购自东京化学工业（TCI）。赤藓糖醇颗粒则通过商业渠道采购。

Results and discussion

通过FT-IR、NMR和LC-MS等多种分析技术确认了ETN的合成与纯度（图1、图2）。ETN-1和ETN-2批次样品的 bulk 表征结果一致，ETN-2的数据详见补充材料图S1-S3。红外光谱显示不对称NO₂伸缩振动峰位于1627 cm^?1，对称NO₂伸缩振动峰位于1258 cm^?1和1277 cm^?1，O-N-O剪切振动特征吸收峰则出现在826 cm^?1和874 cm^?1（图1）。

Conclusion

本研究开发并优化了TD-GC–MS方法，用于分析新兴爆炸物威胁——赤藓糖醇四硝酸酯的顶空成分。或许由于其低蒸气压（5.92×10^?9 atm），现有文献对ETN顶空的研究极为有限，而本研究填补了这一敏感爆炸物表征的空白。顶空样品通过Markes微腔/热萃取器结合Tenax-TA吸附管采集，首次在环境条件下检测到ETN蒸气，并鉴定出壬酸、2-乙基己酸等伴随挥发物。研究还发现ETN易吸附环境污染物，且Tenax降解产物2,4-二叔丁基-6-硝基苯酚可能暗示ETN释放NO₂。该成果为ETN探测犬训练标准评估、替代训练材料开发及使用污染监测提供了关键基线数据与方法支撑。