CN108088888A - 一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法 - Google Patents

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李海洋
赵琨
李京华
黄卫
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Abstract

一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法，是以微分离子迁移谱技术为基本，采用补偿电压定点扫描和范围扫描相结合的方式，进行目标样品的监测。首先，采用补偿电压全范围扫描的方式，确定样品离子峰对应的补偿电压值，之后采用补偿电压定点扫描的方式，实时在线监测在样品离子峰特定补偿电压值下的离子峰强度并进行分析。本方法方便快捷，可实时、快速、在线监测目标样品。

Description

一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法
技术领域
本发明涉及微分离子迁移谱技术，具体是一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法。
背景技术
微分离子迁移谱是一种基于高场和低场作用下离子迁移率的差异进行分离的新型离子迁移谱技术，该方法最早由Gorshkov在1982年提出，直到1990s初期，才由Krylov和Nazarov等人进行了实验验证。根据结构的不同可以分为平板式和圆筒式其中平板式离子迁移谱的工作原理主要由电离区、分离区和检测区构成。平板式DMS的分离区由两块平行电极板构成，在其中的一块平板上加上非对称波形的射频电场(Dispersion Voltage，DV)，另一块接地。
由于在高低场下离子的迁移率不同，在高频电场的每个周期，离子都会在垂直方向上产生一个位移，最终离子打到极板上而湮灭掉。如果在高频电场上施加一匹配的补偿电压，抵消离子在非对称场下产生y方向的位移，使离子能够通过漂移区，到达检测极。通过在一定范围内对补偿电压进行扫描，就可以使得不同样品离子在特定补偿电压下通过迁移区到达检测极，实现样品的检测。
高场非对称离子迁移谱作为一种大气压条件下的分离分析技术，由于具有灵敏度高，检测速度快，仪器设备简单以及易于实现在线分析和检测等优点，已广泛应用于国土、公共安全领域，如化学战剂，毒品缉查和爆炸物的现场检测。近年来，随着微分离子迁移谱技术的发展，离子迁移谱在生物大分子分析、环境监测以及过程控制等领域也得到了应用，而且范围还在不断地扩大。
本发明的一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法，将直流补偿电压的全范围扫描和定点扫描方式相结合，能够快速定性目标样品离子，并可以实时在线定量监测目标样品离子浓度，快速反馈目标样品离子的变化。
发明内容
一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法，在施加适当射频电压情况下，首先采用直流补偿电压全范围扫描的方式，确定目标样品离子峰对应的补偿电压值，之后在此特定补偿电压值下采用定点扫描的方式，实时在线监测在样品离子峰特定补偿电压值下的离子峰强度并进行分析。
本发明的优点是：
本发明的一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法，将直流补偿电压的全范围扫描和定点扫描方式相结合，能够快速定性目标样品离子，并可以实时在线定量监测目标样品离子浓度，快速反馈目标样品离子的变化。
附图说明
图1为微分迁移谱的结构及原理示意图。
图2为微分迁移谱方法定量的丙泊酚监测线性范围。
图3为直流补偿电压全范围扫描方式下采集到的病人注射麻醉剂前后丙泊酚监测结果。
图4为直流补偿电压定点扫描方式下采集到的病人注射麻醉剂不同给药剂量手术过程中的监测结果。
具体实施方式
测量过程中微分离子迁移管维持在100℃以下，传输气和样品气体积流速比维持在10:1与5:1的范围内。射频电压固定在600～2000伏，频率500千赫兹～1.5兆赫兹，占空比0.2～0.4。直流补偿电压全范围-40～+20伏。
当微分离子迁移谱迁移极板温度80℃，射频电压为1000V，补偿电压范围为-30V～+20V，麻醉剂丙泊酚浓度为8ppb时，载气流量为100ml/min、传输气气流为800ml/min条件下，对麻醉剂丙泊酚标准品进行定量标定，取少量丙泊酚标准品于棕色小瓶内，采用顶空进样的方式，通过调解丙泊酚吹扫气的流量大小，分别得到浓度为0.5ppb、1ppb、5ppb、10ppb、20ppb、30ppb的丙泊酚气体，被载气载带进入微分离子迁移谱仪进行检测，得到了很好的线性。
利用这种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法，采用补偿电压全范围扫描方式确定采集到的病人注射麻醉剂前后丙泊酚所需补偿电压值为-4.97V。
将直流补偿电压值固定在-4.97V，射频电压保持1000V情况下，定点扫描术中病人注射麻醉剂丙泊酚的浓度变化，根据丙泊酚的定量标准曲线，实现真正的实时在线指导麻醉医生的给药剂量。

Claims (7)

1.一种实时、快速、在线监测样品的微分迁移谱方法，其特征在于：采用微分离子迁移谱仪进行检测，空气泵吸入空气作为传输气供气源，同时实时在线吸取样品，由传输气携带送入微分离子迁移谱仪，采用补偿电压全范围扫描的方式，确定样品离子峰对应的补偿电压值，之后采用补偿电压定点扫描的方式，实时在线监测在样品离子峰特定补偿电压值下的离子峰强度并进行分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在补偿电压全范围扫描的方式下，样品首先进入到微分离子迁移谱仪电离区发生电离，电离后的样品离子在传输气的载带下进入迁移区，在射频电压和补偿电压共同的作用下，在适当的直流补偿电压下，样品离子穿过迁移区到达收集极被检测到。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：确定了样品离子的直流补偿电压值的情况下，采用补偿电压定点扫描的方式，使只有预期监测的样品离子才能通过迁移区最终到达收集极被检测到。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：测量过程中离子迁移管维持在100℃以下测量，传输气和样品气体积流速比维持在10:1与5:1的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：测量过程中射频电压固定在600～2000伏，频率500千赫兹～1.5兆赫兹，占空比0.2～0.4。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：直流补偿电压全范围-40～+20伏。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：样品为呼出气。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111029241A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 中国科学院合肥物质科学研究院 一种离子迁移速度补偿的离子迁移谱仪及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085740A1 (en) * 2003-04-01 2005-04-21 Davis Cristina E. Non-invasive breath analysis using field asymmetric ion mobility spectrometry
CN101082594A (zh) * 2007-07-06 2007-12-05 清华大学 物质成分测定装置
CN102176403A (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 清华大学 平板结构高场非对称波形离子迁移谱仪的离子聚焦方法
WO2011144897A1 (en) * 2010-05-18 2011-11-24 John Hogg Technical Solutions Ltd Interface device for connecting injector and ion mobility spectrometer
CN102455319A (zh) * 2010-10-29 2012-05-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种在线监测丙泊酚麻醉药的方法
CN102478545A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种平板式差分式离子迁移谱
CN104713955A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种检测水中的1,4-二恶烷的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085740A1 (en) * 2003-04-01 2005-04-21 Davis Cristina E. Non-invasive breath analysis using field asymmetric ion mobility spectrometry
CN101082594A (zh) * 2007-07-06 2007-12-05 清华大学 物质成分测定装置
WO2011144897A1 (en) * 2010-05-18 2011-11-24 John Hogg Technical Solutions Ltd Interface device for connecting injector and ion mobility spectrometer
CN102455319A (zh) * 2010-10-29 2012-05-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种在线监测丙泊酚麻醉药的方法
CN102478545A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种平板式差分式离子迁移谱
CN102176403A (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 清华大学 平板结构高场非对称波形离子迁移谱仪的离子聚焦方法
CN104713955A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种检测水中的1,4-二恶烷的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111029241A (zh) * 2019-12-19 2020-04-17 中国科学院合肥物质科学研究院 一种离子迁移速度补偿的离子迁移谱仪及方法

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