長(zhǎng)期以來(lái)，以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(PTR-MS)為代表的先進(jìn)在線質(zhì)譜技術(shù)，在環(huán)境、生物、醫(yī)療健康、公共安全等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，為痕量揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的快速定量檢測(cè)提供了高靈敏技術(shù)手段。PTR-MS的工作原理是通過反應(yīng)離子H3O+與被測(cè)物質(zhì)VOC之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，將VOC轉(zhuǎn)化為(VOC)H+，從而實(shí)現(xiàn)VOC的離子化和后續(xù)的質(zhì)譜探測(cè)。早在2008年，光譜質(zhì)譜研究室科研人員研制了我國(guó)首臺(tái)PTR-MS儀器，并在國(guó)際上率先將該技術(shù)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(cè)，研究室儲(chǔ)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(wú)機(jī)化合物幾乎不發(fā)生反應(yīng)，因此，以H3O+為反應(yīng)離子的PTR-MS技術(shù)檢測(cè)不了無(wú)機(jī)化合物。
為了解決這個(gè)問題，光譜質(zhì)譜研究室科研人員另辟新徑，成功制備了負(fù)離子OH-，利用反應(yīng)離子OH-與VOC之間的質(zhì)子反方向轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即質(zhì)子提取反應(yīng)(PER)，將被測(cè)物質(zhì)VOC轉(zhuǎn)化為(VOC-H)-，從而實(shí)現(xiàn)VOC的離子化和后續(xù)的質(zhì)譜探測(cè);重要的是，OH-可以與無(wú)機(jī)化合物例如CO2發(fā)生反應(yīng)，將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為離子例如CO2OH-。因此，新發(fā)展的以O(shè)H-作為反應(yīng)離子的質(zhì)子提取反應(yīng)質(zhì)譜PER-MS，不但能檢測(cè)有機(jī)物，而且也可以檢測(cè)無(wú)機(jī)物。
該項(xiàng)研究提出的PER-MS技術(shù)，不但豐富了在線質(zhì)譜內(nèi)容，而且也為痕量有機(jī)/無(wú)機(jī)物的同時(shí)檢測(cè)，提供了一種新手段。相關(guān)技術(shù)已經(jīng)申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利。
質(zhì)子提取反應(yīng)質(zhì)譜(PER-MS)原理示意圖
