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更新时间:2025-11-09
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原位电离质谱法可以快速且可靠地分析各类有机分子。当受到复杂基体中可能的同分异构体干扰时,离子迁移谱,无色谱分离的质谱峰可能难以准确定性识别。举例来说,香精香料中存在大量的同分异构体,图1是两种香兰素同分异构体:水杨酸甲酯(又名冬青油)和对羟基苯甲酸甲酯,它们香味不同,且安全性和用途差异较大,在进行这些同分异构体分析时,原位质谱必须搭配另一种分离方式来解决分离问题。

离子迁移谱(离子迁移谱ppt)
离子迁移谱(IonmobilityIMS,或称离子淌度)是一种能够与质谱技术互为补充或有机结合的分离方法,能够有效分辨同分异构体。IMS可以根据平均碰撞截面积(即分子尺寸)来分离不同结构的相似离子。使用传统IMS或者进阶IMS-TOF时,待测分子首先变成离子状态,离子根据碰撞截面积的不同,产生第一维的分离;也可耦合进入飞行时间管(TOF),依据质荷比(m/z)进行二次分离,这样就获得了离子的二维信息。通过碰撞截面积和精确质荷比的组合信息,我们就可以解读出原位进样时单个质谱峰所包含的同分异构体信息。
不用“捅喉咙”“戳鼻孔”,也不用等待24小时,只需在小袋子里呼气30秒,就可以在5—10分钟内得到新冠检测结果——凭借中国科学家的努力,这样的技术已经不是梦想。近日在线发表于国际学术刊物《呼吸研究杂志》的一篇论文表明,北京大学环境学院要茂盛教授团队与北京市朝阳区疾病预防与控制中心等团队合作,集成呼出气采样、气相色谱-离子迁移谱检测和机器学习模型,研发出了新冠感染的无创呼出气挥发性有机物组合指纹筛查系统,该系统已经申请了国家发明专利。检测中无需任何检测试剂,被试者使用一次性呼吸袋,只要呼气30秒便可完成样品采集。获得呼出气样本后,系统结合支持向量、梯度加速和随机森林三种机器学习算法对12种关键VOCs标志物进行建模,最快能在5—10分钟内实现新冠患者快速筛查。基于现有数据模型,检测的特异性和灵敏度达到了95%以上。相比核酸检测,这种方法不仅简便省时,还十分经济。据国际媒体报道,2020年以来,离子迁移谱,新加坡、日本、印度尼西亚等国科研人员都曾开发“呼气测新冠”技术。对此,要茂盛指出,中国研究团队是最早取得此项成果的。“新冠疫情暴发之初,我们就在开发这种技术。2020年6月,离子迁移谱,我们就以预印版的形式发表了研究成果,在国际范围内是最早的。”要茂盛强调说。(科技日报,泽塔)
近日在线发表于国际学术刊物《呼吸研究杂志》的一篇论文表明,北京大学环境学院要茂盛教授团队与北京市朝阳区疾病预防与控制中心等团队合作,集成呼出气采样、气相色谱-离子迁移谱检测和机器学习模型,研发出了新冠感染的无创呼出气挥发性有机物组合指纹筛查系统,该系统已经申请了国家发明专利。
图源:视觉中国
要茂盛向科技日报记者解释了该技术背后的原理:由于能量消耗方式的变化,新冠感染者呼出气体的化学成分会出现不同。实验表明,新冠患者和其他呼吸系统疾病患者呼出气中丙醇水平相比健康受试者显著升高,而新冠患者呼出气中丙酮水平相比其他呼吸系统感染患者和健康受试者显著降低。研究团队结合不同对照组的呼出气样品及其背景环境空气进行分析,识别出了12种关键内源性VOCs(挥发性有机物)标志物。这些标志物就是筛查识别新冠感染者独一无二的“指纹”,离子迁移谱,使其区别于健康人以及其他呼吸系统疾病的患者。
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