超高分辨離子遷移譜技術及應用進展

徐一仟，楊其穆，蔣丹丹，厲 梅，王衛國，陳 創，李海洋

(1.中國科學院大連化學物理研究所，分離分析化學重點實驗室，遼寧 大連 116023；2.中國科學院大學，北京 100049)

離子遷移譜(IMS)是一種在電場作用下通過離子在中性氣體中遷移，從而實現離子分離與檢測的技術[1]。自20世紀30年代首次提出測量離子遷移率的方法后[2]，在20世紀60年代中葉，Franklin GNO公司開發出第一臺商品化的IMS儀器，并應用于軍工化學品的監測[3-4]。此后一直到20世紀70年代，對IMS的理論研究、儀器結構以及化學檢測能力的大量開創性研究為現代化的IMS儀器奠定了基礎[3,5-6]。自20世紀80年代中葉以來，通過改進樣品進樣方式、電離方法、離子注入技術以及離子分離技術，大大提高了IMS的分析性能[1]。IMS發展至今已具有三大技術優勢[7]：1) IMS可與電離效率較高的大氣壓化學電離源聯用，獲得10-12量級的檢測限；2) IMS分析可在毫秒量級內完成，且與色譜、質譜分離相正交；3) 離子遷移率K與離子形狀、尺寸等結構信息直接相關。基于前2種優勢，IMS被廣泛用于化學戰劑、爆炸物、毒品及?；返默F場快速檢測，并發展成為一種主流核心技術[8-11]。如今，在世界各地的機場中，均可見到IMS儀器的身影[12]。配備預分離氣相色譜的IMS開始用于復雜樣品分析，如食品藥品質量控制、工業過程控制、呼出氣分析等[13-17]。近年來，得益于后2種技術優勢的結合，IMS在生物樣品分析中獲得了廣泛應用[18-20]。一方面，IMS具有毫秒級分析速度，適合與色譜、質譜聯用[21]，構筑三維甚至四維分離系統[22]，滿足復雜樣品對高選擇性檢測的需求；……