[发明专利]无机离子检测系统和方法

说明书

一种用于分离和检测样品中的无机阴离子的系统，所述系统包括：·具有阳离子聚合物(例如溴化己二甲胺)和阴离子聚合物(例如聚苯乙烯磺酸盐)的三个或更多个交替层的内涂层的分离通道，其中第一层和最后一层是阳离子聚合物层；·用于检测通过分离通道的检测区的无机阴离子的检测器；·用于将包含样品溶液和背景电解质的流体注入分离通道的入口端的注射系统；其中背景电解质包含聚乙烯亚胺。还描述了相应的方法、分离毛细管和用于所述系统的容器。

相关申请

本申请要求澳大利亚临时专利申请2016903232和2017902304的优先 权。这些申请中的每一个的说明书的整体在此通过引用并入本说明书中。

技术领域

本发明涉及使用电泳(例如毛细管电泳)分离和检测样品中的无机阴 离子的系统和方法。所述系统和方法特别适用于样品分析，以能够检测通 常存在于爆炸物中的无机阴离子的存在。本发明还涉及与所述系统和方法 相关的毛细管、试剂容器和用途。

背景技术

由于用于识别爆炸物的分析提供的结果构成了调查和预防恐怖袭击 期间不可或缺的工具，因此对开发快速和可靠的用于识别爆炸物的分析方 法非常感兴趣。

无机简易爆炸装置(IED)基于强无机氧化剂和燃料的组合。与严格 控制的有机高爆炸物相比，无机IED组件可以以低成本容易地和合法地获 得。由这些组件制造IED也相对简单。

爆炸性残留物的检测可以大致分为爆炸前分析或爆炸后分析。爆炸后 分析涉及从爆炸现场周围区域直接分析和识别爆炸物。另一方面，爆炸前 分析涉及用某种装置识别爆炸性组件，并用于公共交通地点、货物进入点 和安全设施。虽然两种类型的检测都很重要，但爆炸前检测的预防性质使 其非常有用。可以使用批量检测技术(例如X射线、拉曼和IR)或爆炸 物痕量检测(ETD)来实现爆炸前检测。痕量检测涉及使用拭子(或一阵 空气)从表面(可以是皮肤、衣服、袋子等)中除去爆炸性残留物或标记 物，然后将其放入仪器中并测量提供的每种爆炸物的量。

使用离子迁移谱(IMS)和气相色谱-质谱(GC-MS)的直接爆炸前 分析目前在世界上大多数主要机场中使用。将拭子样品直接插入这些仪器 中以在几秒钟之后得到结果，然而由于目标物质的物理化学性质，它们对 基于无机或过氧化物的爆炸物的适用性受到限制。

毛细管电泳(CE)提供了具有识别无机IED潜力的特征的有吸引力 的组合。使用CE的主要限制是相对高的检测限、难以在现有形式的分离 柱中获得可重复的迁移时间、以及相对长的分析时间。

因此，需要用于检测存在于无机IED中的类型的无机阴离子的替代或 改进的方法、系统和/或组件。对于实施方案，期望实现离子之间足够的 分辨率，并在合理的时间范围内实现分离，并且具有可靠的再现性。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于分离和检测样品中的硝酸根、高氯酸 根、叠氮根和氯酸根阴离子的爆炸性残留物筛选装置，所述装置包括：

·具有阳离子聚合物和阴离子聚合物的三个或更多个交替层的内涂 层的分离通道，其中第一层和最后一层是阳离子聚合物层；

·用于检测通过分离通道的检测区的硝酸根、高氯酸根、叠氮根和氯 酸根阴离子的检测器；

·用于将包含样品溶液和背景电解质的流体注入分离通道的入口端 的注射系统；

其中背景电解质包含聚乙烯亚胺，并且形成阳离子聚合物层的阳离子 聚合物不是聚乙烯亚胺。

用于涂覆分离通道的阳离子聚合物可以是叔胺聚阳离子或季胺聚阳 离子(例如己二甲胺聚合物)。用于涂覆分离通道的阴离子聚合物可以是 磺化或硫酸化的聚合物或共聚物，例如聚苯乙烯磺酸盐。

根据第二方面，提供了一种用于分离和检测样品中的硝酸根、高氯酸 根、叠氮根和氯酸根阴离子的爆炸性残留物筛选装置，所述装置包括：