Science Advances | 德国亥姆霍兹环境研究中心利用FT-ICR质谱实现天然有机质分子碳同位素精准测定

天然有机质（NOM）作为地球表层最大的活性有机碳库，在碳循环中至关重要，但因其分子组成复杂，单个分子的碳同位素测定长期是技术瓶颈。本研究发表于《Science Advances》，旨在开发一种基于电喷雾傅里叶变换离子回旋共振质谱（ESI FT-ICR MS）的新方法，实现对NOM中单个分子稳定碳同位素比值（δ¹³C）的高精度测定。研究建立了从仪器校准到数据质量控制的完整流程，使超高分辨质谱能同步解析分子组成与同位素信息。结果表明，不同来源和转化过程的有机分子间存在显著碳同位素差异，有助于区分陆源与水生有机质，揭示微生物降解、光化学氧化等关键过程。该方法无需复杂分离即可同时分析数千分子，实现了从“分子组成解析”到“分子同位素解析”的跨越，为环境地球化学、碳循环及古环境研究提供了新的分子尺度工具。