利用单四极杆气相色谱-质谱（GC–MS）技术对诺维乔克A系列神经毒剂的酰胺基降解产物进行表征

该研究系统合成并表征了八种新型神经毒剂Novichok的降解产物N,N-二烷基乙酰胺类化合物，建立了气相色谱-质谱联用（GC-MS）的质谱指纹库和保留指数数据库，填补了国际化学武器公约（CWC）核查中关键化学品的参考数据空白，并成功应用于56、57届 OPCW proficiency test样本检测。

　　

摘要

研究背景

诺维乔克A系列神经毒剂的识别主要依赖于稳定降解产物的检测，因为在环境或法医样本中很少能发现完整的神经毒剂。然而，针对《化学武器公约》（CWC）核查所需的A系列神经毒剂酰胺类降解产物的GC–MS参考数据非常有限。本研究旨在填补这一关键的分析空白，以支持法医鉴定和国际化学武器核查工作。

方法

在受控条件下合成了一系列与诺维乔克神经毒剂降解途径相关的N,N-二烷基乙胺酰胺化合物。样品使用电子电离（EI）和正化学电离（PCI）技术，以异丁烷作为反应气体，通过GC–MS进行分析。在优化的分析条件下，收集了包含主要碎片离子、质子化分子及加合物离子的光谱数据。相对离子质量（RI）通过Van den Dool和Kratz方法结合正烷烃标准物进行测定。

结果

电子电离质谱显示出了以α-裂解为主的可重复碎片化现象，产生了特征性的低质量离子，尤其是m/z为42 [C?H?N]?和m/z为71 [C?H?N?]?的离子，这些离子具有与异构体相关的碱峰和相对丰度。作为补充技术，正化学电离结合异丁烷反应得到的质谱通过[M+H]?离子确认了分子质量，且加合物的形成量极低（≤12%）。相对离子质量范围为938至1145，且随烷基取代程度的增加而系统性增加，从而能够区分结构异构体。结合电子电离和正化学电离的数据为A系列神经毒剂的酰胺类降解产物提供了可靠的光谱特征和保留行为信息。

结论

本研究建立了与诺维乔克A系列神经毒剂相关的酰胺类降解产物的全面GC–MS参考数据。所开发的方法成功地在第56次和第57次禁止化学武器组织（OPCW）能力测试样本中识别出了添加的酰胺化合物。这些结果将提升法医和核查实验室检测、确认及解释降解标志物的能力，从而支持OPCW能力测试、化学武器鉴定以及《化学武器公约》的遵守情况。

数据可用性声明

如需了解本研究的数据支持信息，可向相应作者提出合理请求。