離子遷移譜,即 ion mobility spectrometry,IMS,出現早期也被稱(chēng)氣相電泳和等離子體色譜,近年來(lái)則多譯作離子遷移譜,與英文字面對應。老規矩,wiki壓陣。其核心原理是電場(chǎng)驅動(dòng)下離子在氣體阻尼環(huán)境中的遷移速率差異,這恰與電化學(xué)中 淌度 的概念不謀而合。最早的研究始于1950s,因其結構簡(jiǎn)單、快速、靈敏、小巧便攜適于揮發(fā)物檢測,在安檢、化學(xué)、爆炸物檢測、在線(xiàn)檢測等領(lǐng)域的應用已十分成熟。又因 離子遷移速率與Tof(飛行時(shí)間)概念類(lèi)似,故時(shí)被戲稱(chēng)“窮人的質(zhì)譜"。
離子遷移譜(IMS)是大氣壓下的質(zhì)譜。IMS技術(shù)在小型化以及微型化方面則具有其之處:
第一,不需要真空系統,整個(gè)裝置可以做得很小。
第二,其靈敏度高,而質(zhì)譜一般是微克(ug)量級,在不加任何富集的情況下,IMS就可以達到皮克(pg)量級,這些特點(diǎn)使得其很適合于現場(chǎng)在線(xiàn)快速分析;加上近幾年出現的更新探測器技術(shù),又可能達到飛克(fg)量級;如果再加上新的手段,其在靈敏度上的前景就不可估量。
第三,具有很好的結構區分性,能對同分異構體等實(shí)現很好的區分。
IMS原理很簡(jiǎn)單,采用電離源將中性分子電離成離子,再在電場(chǎng)作用下漂移,不同的離子的遷移率不同,從而將其鑒別出來(lái)。
其優(yōu)勢是成本低(相對于質(zhì)譜儀),還有就是能在常壓下進(jìn)行鑒別,不像質(zhì)譜儀需要高真空。但是由于長(cháng)期不能建立很好的離子反應模型,所以一直不被看好。
近年來(lái),離子遷移又有新發(fā)展,比如利用氣相離子分子反應構筑新的檢測模式、質(zhì)子轉移反應、新型離子源等等。其中離子遷移譜與傳統質(zhì)譜的結合尤為矚目。本文內即主要捋一捋各質(zhì)譜廠(chǎng)家的技術(shù)方案。IMS:離子遷移譜的的發(fā)展簡(jiǎn)史?;诠ぷ髟淼牟町?,諸技術(shù)方案可大致分類(lèi)如下:
漂移時(shí)間離子遷移譜 (Drift-time ionmobility spectrometry, DTIMS)
吸入離子遷移譜(Aspiration ion mobility spectrometry, AIMS)
行波離子遷移譜(Travelling wave ion mobility spectrometry,TWIMS) T-Wave®
高場(chǎng)不對稱(chēng)波形離子遷移譜 (Field asymmetric ionmobility spectrometry, FAIMS)
捕集離子淌度質(zhì)譜 (Trapped Ion Mobility Spectrometry, TIMS)