충돌에 의한 해리

Collision-induced dissociation
워터스 Xevo TQ-S 3중극 질량 분석기에서 나온 충돌 셀.

충돌유도해리(CID)는 충돌활성해리(CAD)라고도 하며 기체상에서 [1][2]선택된 이온의 파편을 유도하기 위한 질량분석 기법이다.선택된 이온(일반적으로 분자 이온 또는 양성자화된 분자)은 일반적으로 이온 운동 에너지를 증가시키기 위해 전위를 가하여 가속된 다음 중성 분자(흔히 헬륨, 질소 또는 아르곤)와 충돌합니다.충돌 시 일부 운동 에너지는 내부 에너지로 변환되어 결합 파괴와 분자 이온의 파편화를 초래합니다.이 단편 이온들은 탠덤 질량 분석법에 의해 분석될 수 있다.

CID 및 CID에 의해 생성되는 단편 이온은 여러 가지 용도로 사용된다.부분적 또는 완전한 구조적 결정을 달성할 수 있다.경우에 따라서는 구조를 결정하지 않고 이전의 지식을 바탕으로 정체성을 확립할 수 있습니다.또 다른 용도는 단순히 더 민감하고 구체적인 탐지를 수행하는 것입니다.고유 단편 이온을 검출하는 것으로, 같은 m/z치(질량 대 전하비)의 다른 이온의 존재하에서 전구체 이온을 검출할 수 있어 배경을 저감 해 검출 한계를 높일 수 있다.

저에너지 CID 및 고에너지 CID

저에너지 CID는 일반적으로 약 1킬로전자 볼트(1keV) 미만의 이온 운동 에너지로 수행된다.저에너지 CID는 선택된 전구체 이온을 단편화하는 데 매우 효율적이지만, 저에너지 CID에서 관찰되는 단편 이온의 종류는 이온 운동에너지에 크게 의존한다.매우 낮은 충돌 에너지는 이온 구조의 재배열을 선호하며, 이온 운동 에너지가 증가함에 따라 직접 결합 분열 확률이 증가하여 이온 내부 에너지가 높아집니다.고에너지 CID(HECID)는 자기섹터 질량분석계 또는 탠덤 자기섹터 질량분석계 및 탠덤 비행시간 질량분석계(TOF/TOF)에서 이루어진다.고에너지 CID는 킬로볼트(일반적으로 1keV ~ 20keV) 범위의 이온 운동 에너지를 포함한다.고에너지 CID는 탄화수소 서브구조를 가진 분자의 전하-원격 파편화, 펩타이드의 측쇄 파편화 등 저에너지 CID에서 형성되지 않은 파편 이온을 발생시킬 수 있다.

삼중 사극 질량 분석계

삼중 4극 질량 분석계에는 3개의 4극이 있다."Q1"이라고 불리는 첫 번째 4극은 질량 필터 역할을 할 수 있으며 선택된 이온을 전송하고 충돌 셀이라고 불리는 "Q2"를 향해 가속합니다.Q2의 압력은 더 높고 이온은 충돌 셀의 중성 가스와 충돌하며 CID에 의해 조각화됩니다.그런 다음 조각은 충돌 셀에서 가속되고 Q3으로 진입하여 질량 범위를 스캔하고 결과 조각을 분석합니다(검출기에 부딪힐 때).이것은 구조 정보 또는 식별 정보를 얻을 수 있는 CID 조각의 질량 스펙트럼을 생성한다.3중 4극에서 CID를 사용하는 많은 다른 실험들은 특정 조각이 주어진 분자에 의해 생산되는 것이 아니라 어디에서 왔는지 결정하는 전구체 이온 스캔과 같은 것들이 존재한다.

푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명

ICR 셀에 갇힌 이온은 [3][4]운동 에너지를 증가시키기 위해 공명 주파수로 펄스 전계를 인가함으로써 들뜨게 할 수 있다.펄스의 지속 시간과 진폭이 이온 운동 에너지를 결정합니다.저압 충돌 가스는 들뜬 이온이 중성 분자와 충돌하는 데 오랜 시간이 걸리기 때문에 펄스 밸브를 이용해 충돌 가스의 짧은 버스트를 유도할 수 있다.포착된 단편 이온 또는 그 이온 분자 반응 생성물은 다단 질량 분석(MSn)[5]을 위해 재여기가 가능하다.여기를 공진 주파수에 가하지 않고 약간 공진 주파수에 가하면 이온은 교대로 들뜨고 들뜨지 않아 충돌 에너지가 낮은 상태에서 여러 번 충돌할 수 있다.지속적 오프 공진 조사 충돌 유도 해리(SORI-CID)[6]는 푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량 분석에서 사용되는 CID 기술로서 충돌 [7]가스 존재 하에서 사이클로트론 운동(이온 트랩 내부의 원)에서 이온을 가속하는 것을 포함한다.

고에너지 C 트랩 해리

HCD(Higher-energy C-trap disoliation)는 Orbitrap Mass Spectrometer에 고유한 CID 기술로,[8] 트랩 외부에서 단편화가 발생합니다.HCD는 이전에는 고에너지 C-트랩 해리로 알려져 있었다.HCD에서 이온은 C-트랩을 통과하여 HCD 세포로 들어가며, 여기서 해리가 일어납니다.이온은 질량 분석을 위해 궤도랩에 주입되기 전에 C-트랩으로 되돌아갑니다.HCD는 저질량 공진 들뜸(CID)을 겪지 않기 때문에 리포터 이온을 관찰할 수 있으므로 이소바릭 태그 기반 정량화에 유용하다.이름에도 불구하고, HCD의 충돌 에너지는 일반적으로 낮은 에너지 충돌 유도 해리(100 eV [8][9]미만) 상태에 있다.

플래그멘테이션메커니즘

균질 단편화

균질 파편화는 각각의 파편이 원래 결합되어 [10]있던 전자 중 하나를 유지하는 결합 해리이다.

이종 분해 단편화

헤테로 분해 단편화는 결합 전자가 단 하나의 단편 [11]종에만 남아 있는 결합 분열이다.

CID에서 전하 리모트 플래그멘테이션은 분해된 [12][13]결합이 전하 위치에 인접하지 않은 기상 이온에서 발생하는 공유 결합 파괴의 일종입니다.이 단편화는 탠덤 질량 [14]분석법을 사용하여 관찰할 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Wells JM, McLuckey SA (2005). Collision-induced dissociation (CID) of peptides and proteins. Meth. Enzymol. Methods in Enzymology. Vol. 402. pp. 148–85. doi:10.1016/S0076-6879(05)02005-7. ISBN 9780121828073. PMID 16401509.
  2. ^ Sleno L, Volmer DA (2004). "Ion activation methods for tandem mass spectrometry". Journal of Mass Spectrometry. 39 (10): 1091–112. Bibcode:2004JMSp...39.1091S. doi:10.1002/jms.703. PMID 15481084.
  3. ^ Cody, R.B.; Freiser, B.S. (1982). "Collision-induced dissociation in a fourier-transform mass spectrometer". International Journal of Mass Spectrometry and Ion Physics. 41 (3): 199–204. Bibcode:1982IJMSI..41..199C. doi:10.1016/0020-7381(82)85035-3. ISSN 0020-7381.
  4. ^ Cody, R. B.; Burnier, R. C.; Freiser, B. S. (1982). "Collision-induced dissociation with Fourier transform mass spectrometry". Analytical Chemistry. 54 (1): 96–101. doi:10.1021/ac00238a029. ISSN 0003-2700.
  5. ^ Cody, R. B.; Burnier, R. C.; Cassady, C. J.; Freiser, B. S. (1982). "Consecutive collision-induced dissociations in Fourier transform mass spectrometry". Analytical Chemistry. 54 (13): 2225–2228. doi:10.1021/ac00250a021. ISSN 0003-2700.
  6. ^ Gauthier, J.W.; Trautman, T.R.; Jacobson, D.B. (1991). "Sustained off-resonance irradiation for collision-activated dissociation involving Fourier transform mass spectrometry. Collision-activated dissociation technique that emulates infrared multiphoton dissociation". Analytica Chimica Acta. 246 (1): 211–225. doi:10.1016/s0003-2670(00)80678-9. ISSN 0003-2670.
  7. ^ Laskin, Julia; Futrell, Jean H. (2005). "Activation of large lons in FT-ICR mass spectrometry" (PDF). Mass Spectrometry Reviews. 24 (2): 135–167. Bibcode:2005MSRv...24..135L. doi:10.1002/mas.20012. ISSN 0277-7037. PMID 15389858.
  8. ^ a b Olsen JV, Macek B, Lange O, Makarov A, Horning S, Mann M (September 2007). "Higher-energy C-trap dissociation for peptide modification analysis". Nat. Methods. 4 (9): 709–12. doi:10.1038/nmeth1060. PMID 17721543.
  9. ^ Murray, Kermit K.; Boyd, Robert K.; Eberlin, Marcos N.; Langley, G. John; Li, Liang; Naito, Yasuhide (2013). "Definitions of terms relating to mass spectrometry (IUPAC Recommendations 2013)". Pure and Applied Chemistry. 85 (7): 1515. doi:10.1351/PAC-REC-06-04-06. ISSN 1365-3075.
  10. ^ IUPAC, 화학 용어집, 제2판('골드북') (1997).온라인 수정판: (2006–) "호몰리시스(호몰리시스)".doi:10.1351/goldbook.H02851
  11. ^ IUPAC, 화학 용어집, 제2판('골드북') (1997).온라인 수정판: (2006–) "용혈(용혈)". doi:10.1351/goldbook.H02809
  12. ^ Cheng C, Gross ML (2000), "Applications and mechanisms of charge-remote fragmentation", Mass Spectrom Rev, 19 (6): 398–420, Bibcode:2000MSRv...19..398C, doi:10.1002/1098-2787(2000)19:6<398::AID-MAS3>3.0.CO;2-B, PMID 11199379.
  13. ^ Gross, M. (2000), "Charge-remote fragmentation: an account of research on mechanisms and applications", International Journal of Mass Spectrometry, 200 (1–3): 611–624, Bibcode:2000IJMSp.200..611G, doi:10.1016/S1387-3806(00)00372-9
  14. ^ "Remote-site (charge-remote) fragmentation", Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2 (10): 214–217, 1988, Bibcode:1988RCMS....2..214., doi:10.1002/rcm.1290021009