王芳，陳潘，席斌，王宏博，李維紅，楊曉玲，高雅琴*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅 蘭州 730050；2.農(nóng)業(yè)部畜產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730050）

離子遷移譜（ion mobility spectrometry，IMS）是近幾十年發(fā)展起來的一種檢測、識(shí)別及監(jiān)測不同基質(zhì)中痕量化合物的技術(shù)，該技術(shù)在大氣壓或接近大氣壓的中性氣相中利用不同氣相離子在電場中遷移率的差異來分離檢測化學(xué)離子物質(zhì)[1]。最初，IMS主要用于軍事和機(jī)場，快速檢測化學(xué)戰(zhàn)劑、炸藥和麻醉品。與現(xiàn)有常規(guī)檢測技術(shù)（如氣相色譜、質(zhì)譜、紅外光譜等）相比，IMS具有檢測響應(yīng)快速、靈敏度高（檢測限達(dá)ppb水平）、可靠性高、便攜及成本低廉[2]等優(yōu)點(diǎn)。因此，不僅廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室分析和研究，也適用于現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢測分析。近年來，隨著對(duì)IMS測量原理的理解以及聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，各種商品化的IMS儀器層出不窮，IMS已被廣泛開發(fā)應(yīng)用到環(huán)境分析[3]、醫(yī)學(xué)診斷[4]、藥物分析[5]、食品安全[6]等諸多領(lǐng)域。本文就IMS技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用包括檢測食品的新鮮度和腐敗、真?zhèn)?、植物油和蜂蜜品質(zhì)、葡萄酒質(zhì)量等進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并展望了離子遷移譜技術(shù)的發(fā)展前景，以期為廣大相關(guān)分析工作者提供技術(shù)參考。

1 IMS工作原理

IMS系統(tǒng)由進(jìn)樣口、離子源、離子門、遷移管、檢測器5個(gè)部分組成[7]，樣品在載氣的作用下抵達(dá)離子源處被離子化，產(chǎn)生帶正、負(fù)電荷的離子，這些離子在電場力的作用下進(jìn)入遷移管。在外電場作用下離子與反向運(yùn)動(dòng)的漂移氣體產(chǎn)生碰撞而失去一些能量，獲得恒定的速率，即離子遷移率。在相同條件下，不同種類的離子本身的遷移率不同，經(jīng)過恒定長度和場強(qiáng)的遷移區(qū)后，差異離子先后被分離檢測[8]。其工作原理見圖1[9]。

圖1 IMS工作原理示意圖Fig.1 Schematic illustration of IMS

在IMS中，電場對(duì)分析物離子施加的力通過與緩沖氣體摩擦來精確平衡，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的速度，稱為遷移速度V。離子的遷移速度V與電場強(qiáng)度E及離子的遷移率系數(shù)K成正比。

離子遷移率系數(shù)K[式（1）]是一個(gè)與可觀測值有關(guān)的摩擦力的度量，設(shè)漂移區(qū)的長度為l，離子穿過遷移率單元長度l所需的時(shí)間為t。根據(jù)式（1）可求得離子的遷移率系數(shù)：

K取決于離子種類的物理性質(zhì)等。根據(jù)Mason-Schamp方程得出以下公式。

式中：μ為氣體-離子對(duì)的約化質(zhì)量；m和M為離子和漂移氣體分子質(zhì)量；k為玻爾茲曼常數(shù)，1.380 649×10-23J/K；N為漂移氣體分子密度，分子數(shù)/cm3；z為離子電荷數(shù)；e為電子電荷，1.602×10-19C；α為修正因子，當(dāng)m＞M時(shí)，α＜0.02；Ω為漂移區(qū)中離子的有效碰撞截面，大小與溫度有關(guān)，實(shí)際上是一個(gè)“動(dòng)量傳遞碰撞積分”，即離子和氣體分子之間的動(dòng)量傳遞，其平均值超過所有氣體離子的相對(duì)熱速度[10]。

式（3）可以看出，離子遷移率系數(shù)K與離子的結(jié)構(gòu)和有效碰撞截面有關(guān)。為了便于分析，通常將K值換算成 273 K（1 K=-272℃）和 760 mmHg（1 mmHg=133 Pa）條件下的約化遷移率K0：

式中：T為遷移溫度，K；P為環(huán)境大氣壓，mmHg。

約化遷移率把遷移率對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行了歸一化[11]，這為IMS的廣泛應(yīng)用和可操控性提供了理論基礎(chǔ)。

2 IMS分類及聯(lián)用技術(shù)

IMS根據(jù)原理不同分為兩大類：色散型和選擇型[12]。色散型（也叫嵌套技術(shù)）是指在一次運(yùn)行中所有離子都被分離和監(jiān)測，從而得到完整的光譜分析。選擇型（也叫掃描技術(shù)）是選擇特定遷移率的離子，因此只有在所確定的參數(shù)完全掃描后才能獲得全光譜。通常，IMS作為色散技術(shù)應(yīng)用最廣泛的是漂移時(shí)間離子遷移率譜（drift time ion mobility spectrometry，DTIMS）和行波離子遷移率譜（traveling wave ion mobility spectrometry，TWIMS），而差示遷移率譜（differential mobility spectrometry，DMS）、強(qiáng)場非對(duì)稱離子遷移率譜（highfield asymmetric ion mobility spectrometry，F(xiàn)AIMS） 和呼吸式離子遷移譜（aspiration ion mobility，AIMS）常作為選擇性方法[13]。

離子遷移譜具有便攜、靈敏度高、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)。然而，對(duì)于復(fù)雜的樣品基質(zhì)，其分辨率不能滿足多組分分離，很難識(shí)別每個(gè)分析物。為了增強(qiáng)基于IMS的分離能力，可以與其它分離技術(shù)聯(lián)合使用。目前，離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)有：IMS與質(zhì)譜（mass spectrometer，MS）聯(lián)用、IMS與色譜技術(shù)聯(lián)用兩種。IMS-MS分析技術(shù)中，IMS可以作為MS的一個(gè)電離和分離裝置，一般置于離子源與質(zhì)量分析器之間，IMS-MS的主要優(yōu)點(diǎn)是IMS可以分離相同化合物的異構(gòu)體[14]。IMS與色譜技術(shù)聯(lián)用，有氣相色譜離子遷移譜（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）和液相色譜離子遷移譜（liquid chromatography-ion mobility spectrometry spectrometer，LC-IMS），主要用于氣體和液體樣品的檢測。氣相色譜（GC）是與IMS聯(lián)用的最早的分析技術(shù)之一，IMS主要用作GC-IMS配置中的檢測器。GC和多毛細(xì)管柱（multicapillary column，MCC）是一種快速氣相色譜技術(shù)，通常用于分析復(fù)雜混合物預(yù)分離，GC-IMS聯(lián)用技術(shù)因其具有低分辨率的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于食品樣品中揮發(fā)性化合物的分析[15]。LC-IMS是離子遷移譜通過電噴霧界面與液相色譜相結(jié)合，其中IMS是液相色譜的檢測器，彌補(bǔ)了液相色譜常用的紫外檢測器靈敏度低、對(duì)于分子結(jié)構(gòu)上缺少生色基團(tuán)的化合物沒有信號(hào)響應(yīng)的弊端，為復(fù)雜樣品體系的準(zhǔn)確鑒定提供更為豐富的化學(xué)信息[16]。

近年來，IMS相關(guān)設(shè)備的研發(fā)越來越多，表1列舉了國內(nèi)外IMS設(shè)備生產(chǎn)商、產(chǎn)品型號(hào)及其應(yīng)用領(lǐng)域。

表1 國內(nèi)外IMS設(shè)備Table 1 Domestic and foreign IMS equipment

3 IMS在食品分析中的應(yīng)用

IMS在食品科學(xué)中的應(yīng)用發(fā)展迅速，現(xiàn)已開發(fā)出越來越多的基于IMS的食品分析方法。高靈敏度、高選擇性、分析靈活性、現(xiàn)場可移動(dòng)性和實(shí)時(shí)監(jiān)控能力等特點(diǎn)為IMS在食品行業(yè)中的應(yīng)用提供了巨大的潛力。目前，IMS應(yīng)用于食品真?zhèn)舞b別、加工儲(chǔ)藏控制及食品安全等領(lǐng)域，涉及肉蛋及其制品、水產(chǎn)品、果蔬制品、糧食及其制品、酒類、植物油、食品添加劑及保健品等多類食品。

3.1 真?zhèn)舞b別

食品真?zhèn)舞b別技術(shù)主要包括理化分析、基因檢測、蛋白質(zhì)技術(shù)、無損檢測、形態(tài)學(xué)檢測和感官分析等[17]。但是，這些方法前處理復(fù)雜、有機(jī)試劑耗費(fèi)多。食品的化學(xué)指紋和化學(xué)計(jì)量學(xué)廣泛用于食品認(rèn)證，并最終識(shí)別真?zhèn)蝃18]，其中GC-IMS是一種新型、綠色、無需預(yù)處理、高靈敏度的快速光譜分析方法。它主要用于揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的指紋識(shí)別，分析流程一般為：通過IMS分析得到不同樣品的全光譜，建立相應(yīng)的指紋圖譜，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法將樣品進(jìn)行區(qū)分。

GC-IMS方法與化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合，已成功應(yīng)用于肉制品[19-21]、植物油[22-23]、酒[24]、百合[25]、咖啡[26]和稻米[27]產(chǎn)地溯源的認(rèn)證評(píng)估。例如，MARTíN-GóMEZ等[19]用GC和IMS聯(lián)用技術(shù)分析不同飼養(yǎng)方式和不同品種間伊比利亞豬肉的揮發(fā)性化合物，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)有效分類率分別為91.7%和100%，對(duì)GC-MS不能區(qū)分的樣品實(shí)現(xiàn)了高效分類。祁興普等[21]在采用頂空進(jìn)樣氣相色譜-離子遷移譜（headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry，HS-GC-IMS） 分析揮發(fā)性有機(jī)物的基礎(chǔ)上，進(jìn)行主成分分析得到較高的預(yù)測集識(shí)別率（95.65%），實(shí)現(xiàn)了對(duì)豬肉、牛肉、雞肉和羊肉的快速判別分析。IMS技術(shù)還可以根據(jù)物種在生產(chǎn)過程中的地理差異來進(jìn)行地理標(biāo)志產(chǎn)品的鑒定，弘子姍等[26]采用HS-GC-IMS分析了全球8個(gè)不同產(chǎn)地生咖啡豆粉之間、烘焙咖啡豆粉之間及生熟豆粉之間揮發(fā)性有機(jī)物的差異性，指紋特征匹配度高達(dá)90%。另一項(xiàng)研究中，GC-IMS可以對(duì)不同品種、不同產(chǎn)地的稻米進(jìn)行鑒別，并與液相色譜-四極桿串聯(lián)飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用（liquid chromatography quadrupole tandem time of flight mass spectrometry，LC-Q-TOF-MS）和氣相色譜-四極桿串聯(lián)飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography quadrupole tandem time of flight mass spectrometry，GC-QTOF-MS）技術(shù)比較，證明GC-IMS對(duì)稻米中揮發(fā)性成分的檢測具有較高的靈敏度，且無需復(fù)雜的前處理，操作簡單，更有利于產(chǎn)品鑒別[27]。

此外，對(duì)葡萄酒進(jìn)行分類是鑒別其品質(zhì)的主要手段。GARRIDO-DELGADO等[28]使用連續(xù)流動(dòng)體系-氣液分離器（continuous flow system-gas phase separator，CFS-GPS）與IMS耦合，并建立指紋圖譜來區(qū)分4種不同品牌的白葡萄酒，分類率為92%，稍低于氣相色譜-火焰離子化檢測（gas chromatography-flame ionization detector，GC-FID）分類率（96.5%），但前者分析時(shí)間僅需2 min，且無復(fù)雜的前處理和添加內(nèi)標(biāo)。通過GCIMS結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法，可以鑒別不同地理來源、品種及等級(jí)的食品。盡管GC-IMS在食品認(rèn)證方面開始發(fā)揮作用，但需在具有標(biāo)準(zhǔn)品的基礎(chǔ)上才能根據(jù)其保留時(shí)間和漂移時(shí)間進(jìn)行鑒定，而樣品中的大多數(shù)化合物暫時(shí)未知。因此，GC-IMS通常被推薦為化合物篩選方法。

3.2 品質(zhì)鑒定

食品品質(zhì)的檢測是食品真?zhèn)舞b別的一個(gè)特殊案例。利用離子遷移譜分析技術(shù)測定出待測食品的揮發(fā)性指紋圖譜后，采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，可以快速確定產(chǎn)品中是否含有人為添加成分。

棕櫚油是世界上消耗較多的植物油，是食品和油脂化工行業(yè)所使用的重要物質(zhì)。OTHMAN等[29]在棕櫚油中提前添加了棕櫚纖維油和淤渣棕櫚油，使用氣相色譜-離子遷移光譜法快速檢測樣品的揮發(fā)性有機(jī)化合物來識(shí)別添加物，并且有一個(gè)由4個(gè)光譜區(qū)域組成的顯著指紋。采用GC-IMS對(duì)橄欖油中揮發(fā)性化合物進(jìn)行分離測定，來區(qū)分特級(jí)初榨橄欖油、果渣油及其他植物油，摻假鑒別率可以低至5%[30]。

此外，GC-IMS結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)已被評(píng)估用于山茶油與其他低價(jià)植物油（葵花籽油、大豆油以及花生油）的摻假[31]；純蜂蜜和摻假蜂蜜（甘蔗或玉米糖漿）之間的區(qū)分[32]，純蜂蜜和摻假蜂蜜之間的區(qū)分驗(yàn)證成功率為97.4%，對(duì)兩種摻假劑進(jìn)行的摻假含量評(píng)估均達(dá)到93.8%；檢測出冬季蜂蜜和烏桕蜂蜜的可靠標(biāo)志成分（苯甲醛二聚體和苯乙醛二聚體、苯乙酸酯二聚體）可用于鑒別摻假蜂蜜[33]；黨參中摻入銀柴胡、夜關(guān)門的鑒別[34]。如上所述，IMS能夠有效地區(qū)分已知涉嫌摻假的樣品和符合其質(zhì)量和標(biāo)簽的樣品。

3.3 加工儲(chǔ)藏過程監(jiān)測

在加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中，畜禽和果蔬產(chǎn)品易受到自身、外界環(huán)境及微生物等的影響而腐敗變質(zhì)，產(chǎn)生不良?xì)馕?，?dǎo)致品質(zhì)下降。因此需要快速反應(yīng)分析工具以實(shí)時(shí)監(jiān)測加工儲(chǔ)存過程的品質(zhì)變化，并在需要時(shí)快速作出處置決定。而揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds，VOCs）的含量與貯藏條件和生產(chǎn)工藝有關(guān)，且是決定食品貨架期的一個(gè)重要指標(biāo)。葡萄酒釀造過程中產(chǎn)生 2，4，6-三氯苯甲醚 （2，4，6-trichloroanisole，TCA），對(duì)葡萄酒品質(zhì)造成污染，目前常采用固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）或頂空進(jìn)樣聯(lián)用GC或GC-MS進(jìn)行檢測，檢測限在1 ng/L～100 ng/L[35]。而利用離子化液體微萃取和毛細(xì)管色譜柱分離技術(shù)聯(lián)用UV-IMS檢測，TCA檢測限可達(dá)0.01 ng/L[36]。

IMS被廣泛應(yīng)用于控制食品的新鮮度，其中生物胺是食物變質(zhì)過程中通過酶和微生物作用過程產(chǎn)生的降解產(chǎn)物，其含量過高可能對(duì)消費(fèi)者的健康造成危害。因此，可通過檢測食物樣品中釋放出的揮發(fā)性生物胺來確定其變質(zhì)程度。隨著IMS技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于IMS方法測定生物胺報(bào)道越來越多，如用IMS測定金槍魚中的組胺[37]，頂空固相微萃?。╤ead space-solid phase microextraction，HS-SPME） 結(jié)合離子遷移譜（IMS）的同時(shí)測定魚罐頭中組胺（histamine，HIS）和酪胺（tyramine，TY）[38]、牡蠣和蝦中的三甲胺（trimethy lamine，TRI）[39]以及同時(shí)分析魚罐頭樣品中組胺（HIS）、腐胺（putrescine，PUT）、尸胺（cadaverine，CAD）和酪胺（TY）[40]。

通過IMS方法對(duì)VOCs組分進(jìn)行分析，也可以為食品在不同儲(chǔ)藏保鮮方式下的保鮮效果和儲(chǔ)存條件的判斷提供理論依據(jù)。例如，利用GC-IMS可以檢測雞蛋新鮮度[41]、比較不同保鮮劑處理下番荔枝保鮮效果[42]及鑒別冰鮮雞肉和解凍雞肉[43]，利用HS-GC-IMS檢測冷凍豬肉氣味劣變的程度[44]。

揮發(fā)性化合物不僅與食品的保質(zhì)期及其降解有關(guān)，其含量的監(jiān)測對(duì)食品加工工藝及質(zhì)量優(yōu)劣也具有決定性的作用。GLOESS等[45]建立了IMS-MS在正離子及負(fù)離子模式下監(jiān)測咖啡烘焙過程中揮發(fā)性有機(jī)化合物的方法，從而為咖啡烘焙的在線分析開創(chuàng)了新的方法。TANG等[46]用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用-離子遷移光譜法（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME-GC-MS-IMS）對(duì)荔枝酒發(fā)酵過程中的揮發(fā)物性化合物進(jìn)行了表征，通過加工工藝的調(diào)整，其特征性香氣在初次發(fā)酵過程中的損失減少。GCIMS與其他分析工具相比的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是可以直接監(jiān)測到揮發(fā)性有機(jī)化合物的變化，節(jié)約樣品制備的時(shí)間和成本，并避免加工過程中斷。

3.4 添加化合物識(shí)別

當(dāng)前，食品中非法添加化學(xué)物質(zhì)的檢測方法有薄層色譜法、毛細(xì)管電泳法、高效液相色譜法、色譜質(zhì)譜聯(lián)用法等，而這些設(shè)備和檢測方法都是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)操作、設(shè)備昂貴、過程復(fù)雜、樣品需前處理、流動(dòng)相多為有毒液體且使用成本較高，不適用于現(xiàn)場的快速檢測分析，此時(shí)離子遷移譜（IMS）在該領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來。

離子遷移譜技術(shù)在保健食品中的應(yīng)用主要是采用電噴霧-離子遷移譜（electrospray ionization，ESI-IMS）檢測具有特定功能的保健食品中的非法添加物[47]。電噴霧電離（ESI）是目前質(zhì)譜中應(yīng)用最廣泛的電離技術(shù)之一，它適用于多種化合物的電離。如，張鑫鑫等[48]建立了ESI-IMS同時(shí)測定減肥保健品中西布曲明、酚酞、芬氟拉明、咖啡因和麻黃堿5種非法添加物含量的分析方法，且5種非法添加物的檢出限均在0.05 mg/mL～0.10 mg/mL之間。孫晶等[49]采用ESI-IMS對(duì)22種減肥類非法添加物質(zhì)進(jìn)行檢測，可在1 min內(nèi)完成，該方法迅速、靈敏，適用于快速篩查減肥類保健食品中的非法添加物。此外，ESI-IMS還可以檢測用于改善睡眠類保健品中非法添加的苯巴比妥、異戊巴比妥、司可巴比妥[50]等物質(zhì)。

IMS還可以用于檢測食品添加劑的偽冒使用。顏色是食品評(píng)估的重要屬性，合成偶氮染料由于其穩(wěn)定性和低成本而通常用于食品中以獲得更好的外觀。但是，由于這類染料對(duì)人體健康存在潛在威脅，因此應(yīng)嚴(yán)格控制。SUN等[51]建立了一種簡單、快速且靈敏的方法，通過固相萃取-電噴霧高效離子遷移譜（SPMEESI-IMS）對(duì)番茄醬和火鍋樣品中的蘇丹紅染料進(jìn)行了檢測，在最佳提取條件下，蘇丹紅染料的檢出限為0.005 μg/g～0.25 μg/g，該方法在食品檢疫領(lǐng)域中可以快速篩查蘇丹紅染料。同時(shí)，固相萃取-電噴霧高效離子遷移譜（SPME-ESI-IMS）技術(shù)用于檢測紅花中檸檬黃、誘惑紅、金橙Ⅱ、日落黃，4種色素的檢測時(shí)間均不到20 ms，且可以進(jìn)行定量，檢出限均在0.5 μg/mL～20 μg/mL左右[52]。綜上，離子遷移譜具有檢測方法操作簡便、反應(yīng)迅速和便于攜帶等特點(diǎn)，使它與其它的檢測方法相比具有一定的優(yōu)勢，在快速篩查食品非法添加方面有突破性進(jìn)展，在一定程度上填補(bǔ)了國內(nèi)分析檢測領(lǐng)域的空白。

3.5 食品有害物質(zhì)檢測

食品安全涉及飼料和食品相關(guān)基質(zhì)中多種殘留和污染物（如農(nóng)藥、獸藥、毒素、環(huán)境污染物等）的測定，是IMS得到廣泛應(yīng)用的食品科學(xué)領(lǐng)域之一。

殺蟲劑、除草劑等有毒化學(xué)物質(zhì)，被用于控制植物中的雜草、昆蟲和疾病，使用后可以極大地增加農(nóng)作物產(chǎn)量，但植物及其產(chǎn)品中這些化學(xué)物質(zhì)的存在有可能對(duì)生產(chǎn)者和消費(fèi)者造成健康風(fēng)險(xiǎn)。IMS技術(shù)已經(jīng)被用來評(píng)估其中的一些化學(xué)殘留物。例如，Jafari等[53]用電噴霧離子遷移譜（ESI-IMS）檢測了馬鈴薯及飲用水中的亞硝酸鹽和硝酸鹽，其檢測限分別達(dá)到3.8 μg/L和4.7 μg/L，該方法比液相色譜法、氣相色譜法、毛細(xì)管電泳法分析時(shí)間短得多，可靠性高，更具成本效益。ZOU等[54]通過優(yōu)化萃取條件后的固相萃取結(jié)合離子遷移譜法（SPME-IMS）分析飲用水樣品中的30種農(nóng)藥殘留，農(nóng)藥的檢出限低至 0.01 μg/kg～0.77 μg/kg。同時(shí)證明，該方法是一種用于現(xiàn)場飲用水中農(nóng)藥殘留分析的快速篩選定性和半定量技術(shù)。BAUER等[55]報(bào)道了利用超高效液相色譜-四極桿串聯(lián)飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用行波離子遷移率譜（ultra performance liquid chromatography-TWIMS-quadrupole tandem time of flight-MS，UPLCTWIMS-QTOF-MS）在不同的植物器官（葉、莖和根）中鑒定出農(nóng)藥噻蟲啉、嘧菌酯和聯(lián)苯二酚在不同時(shí)期的代謝產(chǎn)物。研究表明，IMS還可應(yīng)用于監(jiān)測植物溫室空氣中的農(nóng)藥化合物[56]。IMS在畜禽產(chǎn)品中檢測獸藥殘留的應(yīng)用也越來越廣泛，其中行波離子遷移率光譜法（TWIMS）和質(zhì)譜法聯(lián)用可用于檢測化合物結(jié)構(gòu)，BEUCHER等[57]研究了此方法在牲畜中檢測痕量濃度的β-受體激動(dòng)劑的應(yīng)用潛力。此外，李夢(mèng)嬌[58]建立了一種快速檢測豬飼料中非法添加的喹乙醇類獸藥成分的方法，該方法可以在現(xiàn)場同時(shí)完成樣品的采集和檢測，檢測速度快、靈敏度高，比傳統(tǒng)方法高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）更適合用于飼料中喹乙醇的現(xiàn)場初步篩查。

食品中有3種天然毒素被視為生物污染物，即真菌毒素、海洋毒素和細(xì)菌毒素，這些物質(zhì)對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生不良影響。與農(nóng)藥和獸藥分析一樣，使用IMS測定天然毒素時(shí)與MS或LC-MS系統(tǒng)結(jié)合使用。BEACH等[59]開發(fā)了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用強(qiáng)場非對(duì)稱離子遷移譜（liquid phase electron spray ionization high-FAIMS-MS，LC-ESI-FAIMS-MS）方法來分析復(fù)雜貽貝組織提取物中的麻痹性貝類毒素，與傳統(tǒng)的LC-ESIMS方法相比，基質(zhì)干擾顯著減少，回收率在70%～106%之間。李斯特菌（Listeria monocytogenes）是一種革蘭氏陽性細(xì)菌，屬于食源性病原體，傳統(tǒng)的分析方法存在周轉(zhuǎn)時(shí)間長或缺乏可靠區(qū)分李斯特菌的能力的缺點(diǎn)。TAYLOR等[60]在α-甘露糖苷酶和d-丙氨酸氨基肽酶存在下，采用靜態(tài)頂空-多毛細(xì)管柱-氣相色譜-離子遷移譜（static headspace-MCC-GC-MS，SHS-MCCGC-IMS）檢測兩種酶底物釋放外源揮發(fā)性有機(jī)化合物來鑒別李斯特菌。上述研究揭示了IMS在檢測食品有毒有害化學(xué)品方面的應(yīng)用潛力，但需要進(jìn)一步的研究來確定特定化合物檢測所需的合適的IMS類型。

4 展望

當(dāng)前，用于食品檢測技術(shù)的儀器設(shè)備主要有色譜、質(zhì)譜聯(lián)用，但是這種設(shè)備靈敏度高、體積大、價(jià)格高、對(duì)環(huán)境和操作人員要求高且樣品分析時(shí)間長，導(dǎo)致它在食品生產(chǎn)和銷售過程的推廣更加困難。IMS因分析速度快、體積小、攜帶方便和能與傳統(tǒng)檢測設(shè)備聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)，適用食品真?zhèn)舞b定、生產(chǎn)加工過程質(zhì)量監(jiān)測、食品新鮮度的判定、摻假和安全性等多個(gè)方面，并涉及不同的IMS形式（即 DTIMS、TWIMS、FAIMS和DMS），在食品分析檢測領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

IMS在食品科學(xué)中的應(yīng)用日益增長，但也存在一定的局限性。例如，操作成本較高（載氣為氮?dú)猓?、?duì)操作人員要求高、對(duì)大量未知化合物的鑒定具有一定困難以及尚無通用的IMS數(shù)據(jù)庫。IMS今后的發(fā)展將涉及以下方面：建議使用空氣作為高選擇性和高靈敏度的載氣；改進(jìn)儀器設(shè)計(jì)和漂移管材料，不僅可以提高IMS分辨率，還可以使其更接近理論性能；當(dāng)前在LCMS（或GC-MS）與IMS結(jié)合使用的工作流程中，開發(fā)易操作的IMS聯(lián)用儀器及數(shù)據(jù)處理軟件，將對(duì)IMS在食品分析中的應(yīng)用至關(guān)重要；根據(jù)用戶需求建立數(shù)據(jù)庫。隨著科技的進(jìn)步，離子遷移譜將會(huì)受到越來越多科研工作者的關(guān)注，并惠及越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域。