導(dǎo)讀:一直以來,以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(PTR-MS)為代表的在線質(zhì)譜技術(shù)在環(huán)境等領(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,然而以H3O+為反應(yīng)離子的PTR-MS技術(shù)檢測(cè)不了無機(jī)化合物。為解決這個(gè)問題,近期,科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院提出質(zhì)子提取反應(yīng)質(zhì)譜(PER-MS)新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)痕量有機(jī)和無機(jī)化合物的同時(shí)監(jiān)測(cè)。
長期以來,以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(PTR-MS)為代表的在線質(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臺(tái)PTR-MS儀器,并在上率先將該技術(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)不了無機(jī)化物。
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-可以與無機(jī)化合物例如CO2發(fā)生反應(yīng),將無機(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)了發(fā)明。
此項(xiàng)研究工作發(fā)表在《質(zhì)譜雜志》(International Journal of Mass Spectrometry)上。