近期，中國科學院合肥物質科學研究院醫學物理中心光譜質譜研究室在線質譜檢測新原理、新方法研究取得進展，發展的質子提取反應質譜(Proton Extraction Reaction Mass Spectrometry, PER-MS)新技術，實現了對痕量有機和無機化合物的同時監測。此項研究工作發表在《質譜國際雜志》(International Journal of Mass Spectrometry)上。

　　長期以來，以質子轉移反應質譜(PTR-MS)為代表的先進在線質譜技術，在環境、生物、醫療健康、公共安全等領域發揮著重要作用，為痕量揮發性有機物(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VOC之間的質子轉移反應，將VOC轉化為(VOC)H+，從而實現VOC的離子化和后續的質譜探測。早在2008年，光譜質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。但是，由于H3O+與無機化合物幾乎不發生反應，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之間的質子反方向轉移反應，即質子提取反應(PER)，將被測物質VOC轉化為(VOC-H)-，從而實現VOC的離子化和后續的質譜探測;重要的是，OH-可以與無機化合物例如CO2發生反應，將無機物轉化為離子例如CO2OH-。因此，新發展的以OH-作為反應離子的質子提取反應質譜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，不但豐富了在線質譜內容，而且也為痕量有機/無機物的同時檢測，提供了一種新手段。相關技術已經申報了國家發明專利。

 

質子提取反應質譜(PER-MS)原理示意圖