近期，a漫 杨志峰院士团队周扬课题组在环境领域权威期刊《Environmental Science & Technology》发表题为“Critical Reassessment of Anthracene Probes for Singlet Oxygen Detection in AOPs through Reference-Based LC-MS/MS Fingerprinting”的研究论文。

成果简介

单线态氧（¹O₂）是水处理高级氧化过程中备受关注的重要活性物种，其准确鉴定对于厘清反应机制至关重要。然而，现有¹O₂鉴定方法在复杂氧化体系中仍存在特异性不足和结果解释不确定等问题，尤其是近年来广泛使用的蒽类探针ABDA和DPA，其检测可靠性尚缺乏系统验证。本研究系统比较了ABDA和DPA在¹O₂、羟基自由基、硫酸根自由基、高价铁及电子转移等多种典型氧化体系中的响应行为。结果发现，非¹O₂氧化过程同样可引起ABDA/DPA光谱信号衰减，并生成与¹O₂特征产物具有相同分子量甚至相似质谱碎片的异构产物，说明传统光谱和质谱判据均可能造成¹O₂误判。针对上述问题，本研究以光激发Rose Bengal（RB）体系构建¹O₂特征产物的参考指纹，并通过独立化学¹O₂生成体系进行验证，建立了基于色谱保留行为和MS/MS碎片特征协同匹配的LC-MS/MS指纹识别方法，可有效区分¹O₂特征产物与非¹O₂氧化过程中形成的同分异构产物，从而提高基于蒽类探针进行¹O₂鉴定和机制归因的可靠性。在此基础上，进一步建立了内过氧化物生成量与¹O₂总生成量之间的关联，构建了¹O₂半定量分析框架。该研究为高级氧化体系中¹O₂的可靠鉴定及反应机制解析提供了新的方法学依据。

创新发现点

1. 揭示蒽类探针传统检测方法存在假阳性风险，表明探针光谱衰减以及基于单一质谱信息的产物判定均不足以作为¹O₂的独立鉴定依据；

2. 建立基于参比体系的LC-MS/MS产物指纹策略，实现¹O₂特征产物与非¹O₂氧化体系中同分异构产物的可靠区分；

3. 发展蒽类探针半定量分析框架，并提出相应应用与控制建议，为高级氧化体系中¹O₂的定性识别和生成水平评价提供方法学参考。

关键图示说明

图1.蒽类探针用于¹O₂鉴定的局限与参比指纹识别策略

图2.不同氧化体系中ABDA和DPA的光谱响应及特异性评估

图3.不同氧化体系中ABDA同分异构产物及¹O₂特征产物识别

图4.不同氧化体系中DPA同分异构产物及¹O₂特征产物识别

图5.基于特征内过氧化物生成的¹O₂半定量分析