【發(fā)文匯錄】氣相色譜-離子遷移譜技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

更新時(shí)間：2026-04-03

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GC-IMS

氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）作為一種檢測(cè)、鑒別和監(jiān)測(cè)不同基質(zhì)中痕量揮發(fā)性物質(zhì)的分析技術(shù)，分離效率高、靈敏度高、無需樣品前處理、響應(yīng)速度快，對(duì)于快速、無損、準(zhǔn)確和高通量的篩選具有重要意義。

《氣相色譜-離子遷移譜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀》一文通過分析國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，介紹了GC-IMS在食品、中藥、環(huán)境、醫(yī)療和能源化工領(lǐng)域中的研究進(jìn)展，以期為相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)參考。

以下為文章節(jié)選：

前言

GC-IMS技術(shù)近年來在儀器設(shè)計(jì)、分析性能和應(yīng)用范圍等方面取得了顯著進(jìn)步。便攜化、高靈敏度和智能化成為主要發(fā)展趨勢(shì)，正在推動(dòng)該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)領(lǐng)域。

快速定性能力是該技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)之一，其通過一維的氣相色譜保留指數(shù)和二維的離子遷移譜遷移時(shí)間雙重參數(shù)確證化合物。實(shí)際分析中，系統(tǒng)通過二維坐標(biāo)定位即可實(shí)現(xiàn)快速定性。

此外，GC-IMS還具有常壓下工作、操作簡(jiǎn)單、無需樣品前處理和復(fù)雜的輔助供氣系統(tǒng)、設(shè)備體積小、運(yùn)維成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。

氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）聯(lián)用儀

鑒于GC-IMS技術(shù)在食品、中藥、環(huán)境、醫(yī)療和能源化工等領(lǐng)域中應(yīng)用日益廣泛，并經(jīng)歷了迅猛發(fā)展，本研究主要聚焦于近5年發(fā)表的文獻(xiàn)，系統(tǒng)綜述了GC-IMS在上述領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展，以期為未來的應(yīng)用與研究提供參考。

GC-IMS在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用

新鮮度檢測(cè)、保質(zhì)期輔助判定
地理標(biāo)識(shí)性產(chǎn)品保護(hù)
加工工藝優(yōu)化
品質(zhì)、品種、摻假鑒定
加工過程品質(zhì)控制
食品風(fēng)味研究
生產(chǎn)過程中異味溯源

GC-IMS在中藥領(lǐng)域中的應(yīng)用

中藥材產(chǎn)地/真?zhèn)舞b別
品種鑒別、品質(zhì)分析
采收和存儲(chǔ)期的評(píng)估
中藥處方質(zhì)量控制
中藥成分的分類與鑒定
炮制工藝對(duì)中藥質(zhì)量的影響

GC-IMS在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用

水、土、氣中VOCs在線分析
環(huán)境惡臭/材料異味物質(zhì)溯源
密閉空間有毒有害物質(zhì)在線監(jiān)測(cè)
工業(yè)發(fā)酵過程VOCs在線監(jiān)測(cè)
工業(yè)有毒有害物質(zhì)（TICs）泄露監(jiān)測(cè)

GC-IMS在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用

呼氣中VOCs標(biāo)記物與肺部疾病關(guān)系研究
傷口細(xì)菌感染類型的快速確定
人體皮膚釋放的氣體檢測(cè)
藥物代謝過程的監(jiān)控

GC-IMS在能源化工領(lǐng)域的應(yīng)用

天然氣中的硫化物分析
氫氣中痕量雜質(zhì)的檢測(cè)分析

結(jié)語

越來越多的研究將GC-IMS與GC-MS、電子鼻、GC-O等聯(lián)用，相互補(bǔ)充，揚(yáng)長避短，以提供更全面的揮發(fā)性成分信息。與此同時(shí)，引入化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)GC-IMS的數(shù)據(jù)進(jìn)行降維簡(jiǎn)化、判別、預(yù)測(cè)和揭示不同變量的相互關(guān)系。主要包括：判別分析（也稱監(jiān)督模式識(shí)別方法），將已知類別的樣品作為訓(xùn)練集使計(jì)算機(jī)擁有判別能力而后對(duì)未知樣品分類定性；探索性分析（即非監(jiān)督模式識(shí)別方法），基于樣品數(shù)據(jù)本身的特點(diǎn)將樣品分類鑒別無需訓(xùn)練集；回歸預(yù)測(cè)，基于因變量與自變量間的關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

GC-IMS的諸多優(yōu)勢(shì)符合當(dāng)下對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)分析的要求，具有廣闊的應(yīng)用前景，但也存在數(shù)據(jù)庫尚不完善等問題，未來可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)充。此外，還可與代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、脂質(zhì)組學(xué)、微生物組學(xué)等共同發(fā)展，與核磁、質(zhì)譜等鑒別技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，或在儀器組成、GC與IMS接口設(shè)計(jì)、新型接口材料和漂移管材料等方面進(jìn)行改善和提升，進(jìn)而擴(kuò)大GC-IMS在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）聯(lián)用儀

氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）聯(lián)用儀將氣相色譜（GC）的高分離度與離子遷移譜（IMS）的高靈敏度相結(jié)合，采用頂空進(jìn)樣分析固體或液體樣品的成分，可對(duì)單一化合物/標(biāo)記物進(jìn)行定性定量分析，也可對(duì)樣品的GC-IMS二維譜圖進(jìn)行快速與結(jié)果導(dǎo)向地分析。

無需富集濃縮、直接頂空進(jìn)樣；

無需真空，開機(jī)穩(wěn)定30 min即可實(shí)驗(yàn)；

ppbv級(jí)別檢出限，捕捉痕量揮發(fā)性有機(jī)物；

GC與IMS聯(lián)用，二次分離、獲得三維數(shù)據(jù)；

可視化的分析軟件，給出直觀的差異化數(shù)據(jù)；

操作簡(jiǎn)單、日常維護(hù)成本低，除頂空瓶外幾乎無其他耗材。

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