封面解读：

封面设计灵感来源于中国传统节日“七夕节”。

明月（代表热解吸）下方，水晶桥（可视化为3D打印个性化定制装置）上方，牛郎（代表介质阻挡放电电离，DBDI）和织女（代表干血浆斑/干血斑，DPS/DBS）终于牵手相会。桥下事件中，芬太尼类化合物自 DPS/DBS 中解吸附、在热解吸和 DBDI 下离子化并进入质谱。渐变色的流水代表了仿真模拟过程。

近年来，公共安全面临着毒物种类多样化、投毒手段多样化、毒物损伤效应多样化、毒物检测与救治难度逐步加大等挑战。芬太尼是一种 μ-阿片受体激动剂，曾作为麻醉佐剂用于临床治疗疼痛，其效力是吗啡的 75−100 倍。

近年来，一系列具有 4-苯胺哌啶活性核心母核结构的合成芬太尼类化合物 (FTNs) 引发了国际范围内的药物非法滥用问题，对公共健康和国家安全构成严重威胁。针对暴露染毒生物医学样品中 FTNs 的准确、快速筛查及定量测定是诊断和治疗的首要前提，亟待发展新型快速检测方法。

常压电离质谱 (AIMS) 是一类在常压条件下对样品直接进行电离的质谱技术，在具备高灵敏度、高选择性、高特异性优点的同时，其突出特征是无需或仅需简单的样品前处理，在敞开式环境中便可实现复杂基质样品的直接进样和离子化，简化质谱分析流程，缩短分析时间，在化学毒物的现场快检中存在独特优势。

干血斑 (DBS) 或干血浆斑 (DPS) 是一种成熟先进的血液样品采集、保存及运输技术，但目前有关报道较少关注利用 AIMS 直接分析 DPS/DBS 样品，需重点解决解吸附和离子化效率、批次间重现性及装置集成化方面的问题。

基于此，军事医学研究院郭磊团队构建了一种热解吸辅助的介质阻挡放电电离-串联质谱 (DBDI-TD-MS/MS) 实验装置，直接用于 DPS/DBS 样品中 FTNs 的检测。研究人员基于有限元仿真模拟技术和个性化定制 3D 打印模块，构建了一种半封闭平面型加热平台，无需任何样品前处理和样品分离，便可实现 DPS/DBS 样品中 FTNs 的有效解吸附和离子化。

以氘代芬太尼为内标，利用QqQ-MS/MS成功实现DPS样品中8种FTNs的定量分析测定，并拓展了其在芬太尼暴露染毒大鼠血浆样品中的实际应用。建立基于FTNs骨架警示离子的筛查策略，利用QTOF-MS/MS对DPS样品中的FTNs进行筛查分析。并建立基于偏二乘最小判别分析的通用型筛查方法，两种方法可相互验证，用于盲样中FTNs的筛查。这项工作所发展的DBDI-TD-MS/MS方法能够为国家安全、兴奋剂控制以及公共健康等相关领域研究人员提供有益参考。相关工作以题为“Thermal desorption bridged the gap between dielectric barrier discharge ionization and dried plasma spot samples for sensitive and rapid detection of fentanyl analogs in mass spectrometry”（《热解吸桥接介质阻挡放电电离和干血（浆）斑样品分析，实现芬太尼类化合物的高灵敏快速检测》）的论文发表在国际权威分析化学期刊Analyst上，并被选做期刊Outside Front Cover。

研究者利用有限元仿真模拟技术，构建六种仿真模型：凹槽型加热平台、平面型加热平台、凸起型加热平台、半封闭凹槽型加热平台、半封闭平面型加热平台和半封闭凸起型加热平台，各模型所含几何区域包括加热平台、样品点、纸基底和周围空间，解吸附溶剂为水（图 1A）。仿真结果表明，平面型和凸起型加热平台可有效提高热传导效率和溶剂蒸发能力，半封闭空间可进一步将温度和水汽限定在离子化区域局部空间中（图 1B 和 C）。因凸起型加热平台可能会与 DBDI 等离子体焰产生放电现象，且样品点周围存在一定热损失，优选实验装置为半封闭平面型加热平台。

在上述仿真模拟结果的指导下，结合个性化定制 3D 打印部件，构建半封闭平面型加热平台，包括：1） 铝块填充的平面型加热平台；2） 提供局部半封闭空间的喇叭型接口，用于提高离子传输效率；3） 样品导入装置，包括进样手柄，进样手柄放置支架和进样手柄定位挡板，以此实现 DPS/DBS 样品中 FTNs 的分析检测（图 2）。

基于所建实验装置，比较凹槽型、半封闭凹槽型、平面型和半封闭平面型四种加热平台分析 DBS/DPS 样品的能力，以溶液样品为对照。如图 3 所示，凹槽型和半封闭凹槽型加热平台均未能检测到 FTNs，与仿真模拟结果一致，说明凹槽型加热平台热传导效率低。平面型加热平台可检测到与溶液样品接近峰强度的信号，提供半封闭空间后信号可进一步提高 2−3 倍。连续 9 次进样的峰强度重现性也从 22.4−36.6% 提高至 19.1−23.7%。

接下来，研究人员以氘代芬太尼为内标，利用QqQ-MS/MS成功实现DPS样品中8种FTNs 的定量分析测定，并拓展了其在芬太尼暴露染毒大鼠血浆样品中的实际应用。无需任何样品前处理，单个血浆样品分析时间只需20s，构建标准曲线和实际样品分析的时间仅为1h。方法还拓展到其它多种基质如兔全血、兔血浆和人血浆中的FTNs定量测定中。此外，研究人员在总结 20 种 FTNs 的 DBDI-MS/MS 碎裂规律基础上，建立了基于 FTNs 骨架警示离子的筛查策略，实现了基于QTOF-MS/MS对DPS样品中的FTNs的有效筛查分析（图4A）。并建立一种基于偏二乘最小判别分析的通用型筛查方法，两种方法可相互验证，用于盲样中的FTNs筛查（图 4B和C）。

·      研究者成功实现了TD辅助的DBDI-MS方法用于DPS/DBS样品中FTNs的定量分析测定和筛查分析。

·      有限元仿真模拟是一种智能和富有成效的方法，可有效指导装置设计和改进。

·      整个样品分析时间为20s，可实现样品的制备和数据采集，相比于传统色谱方法快速便捷。

·      基于骨架警示离子的筛查策略和化学计量分析可用于可疑样本中FTNs的快速筛查分析。

期望该DBDI-MS在DPS/DBS分析和检测中的成功实践可发展成为常规分析中的有利工具，并探索其与便携式质谱仪联用的技术和方法，用于现场快速检测。

本研究受国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目资助，还得到了中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士和军事医学研究院谢剑炜研究员的支持指导。

l  Thermal desorption bridged the gap between dielectric barrier discharge ionization and dried plasma spot samples for sensitive and rapid detection of fentanyl analogs in mass spectrometry

Dongmei Li, Zehua Li, Bin Xu, Jia Chen, Jinjuan Xue, Shundi Hu, Luhong Wen, Lei Guo* (郭磊, 军事医学研究院), Jianwei Xie and Guibin Jiang

Analyst, 2022, 147, 4187-4196
http://doi.org/10.1039/D2AN00946C

李冬梅  博士北京市禁毒科技中心

本文第一作者，主要从事毒品常压电离质谱及色谱-质谱联用分析相关工作。主持国家自然科学基金青年科学基金、河北省自然科学基金青年科学基金项目2项，主要参与国家级和省部级基金项目3项，以第一作者发表研究论文在Molecular Plant，The Plant Journal，Analyst等植物科学及分析化学领域期刊。本文系其在中国科学院生态环境研究中心和军事医学研究院博士后研究期间的工作。

郭磊 研究员

军事医学研究院 毒物药物研究所本文通讯作者，博士生导师，主要研究方向：毒物检测与分析毒理学、药物分析。国家药监局化妆品技术规范委员会委员，中国分析测试协会理事，中国毒理学会青年委员暨分析毒理专业委员会委员、中毒与救治专业委员会委员。获国家科技进步一等奖1项，中国分析测试协会科学技术奖特等奖1项。发表SCI及核心期刊论文130余篇。主(参)编专著8部，授权国家发明专利10项。培养硕博士生20余名。