近期，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院醫(yī)學物理中心光譜質(zhì)譜研究室在線質(zhì)譜檢測新原理、新方法研究取得進展，發(fā)展的質(zhì)子提取反應質(zhì)譜（Proton Extraction Reaction Mass Spectrometry, PER-MS）新技術，實現(xiàn)了對痕量有機和無機化合物的同時監(jiān)測。此項研究工作發(fā)表在《質(zhì)譜國際雜志》（International Journal of Mass Spectrometry）上。
長期以來，以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜（PTR-MS）為代表的先進在線質(zhì)譜技術，在環(huán)境、生物、醫(yī)療健康、公共安全等領域發(fā)揮著重要作用，為痕量揮發(fā)性有機物（VOC）的快速定量檢測提供了高靈敏技術手段。PTR-MS的工作原理是通過反應離子H3O+與被測物質(zhì)VOC之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應，將VOC轉(zhuǎn)化為(VOC)H+，從而實現(xiàn)VOC的離子化和后續(xù)的質(zhì)譜探測。早在2008年，光譜質(zhì)譜研究室科研人員研制了我國首臺PTR-MS儀器，并在國際上率先將該技術用于炸藥、醫(yī)療器械溶劑/殺菌劑殘留以及易制毒品的快速檢測，研究室儲焰南研究員受邀編寫了Mass Spectrometry Handbook（John Wiley & Sons, 2012）中的PTR-MS章節(jié)。但是，由于H3O+與無機化合物幾乎不發(fā)生反應，因此，以H3O+為反應離子的PTR-MS技術檢測不了無機化合物。
為了解決這個問題，光譜質(zhì)譜研究室科研人員另辟新徑，成功制備了負離子OH-，利用反應離子OH-與VOC之間的質(zhì)子反方向轉(zhuǎn)移反應，即質(zhì)子提取反應（PER），將被測物質(zhì)VOC轉(zhuǎn)化為(VOC-H)-，從而實現(xiàn)VOC的離子化和后續(xù)的質(zhì)譜探測；重要的是，OH-可以與無機化合物例如CO2發(fā)生反應，將無機物轉(zhuǎn)化為離子例如CO2OH-。因此，新發(fā)展的以OH-作為反應離子的質(zhì)子提取反應質(zhì)譜PER-MS，不但能檢測有機物，而且也可以檢測無機物。
該項研究提出的PER-MS技術，不但豐富了在線質(zhì)譜內(nèi)容，而且也為痕量有機/無機物的同時檢測，提供了一種新手段。相關技術已經(jīng)申報了國家發(fā)明專利。
質(zhì)子提取反應質(zhì)譜（PER-MS）原理示意圖
