Методите на; активиране на йони в ICR клетката

Методи за активиране

В допълнение към класическия метод за CID активиране в хексаполарната сблъсъчна клетка, FTICR предлага голям брой режими на активиране, които могат (i) да доведат до "бавно нагряване" на прекурсорния йон (IRMPD, SORI -CID и BIRD), който води до производството на йони по пътищата с по-ниска енергия или (ii) води до „неергодични“ разлагания, дължащи се на химични процеси, чрез улавяне или отделяне на електрони (ECD, EDD).

Активации сблъсък

1.1 Дисоциация с ниска енергия в сблъсъчната клетка

Нека припомним тук, че дисоциацията във външната сблъсъчна клетка предлага много предимства. Първо, значително увеличаване на динамичния обхват на инструмента. По този начин може да бъде избран малцинствен йон и той сам и произведените йони ще бъдат предадени на ICR клетката. В допълнение, този начин на дисоциация прави възможно избягването на въвеждането на активиращ газ в клетката, което би довело до намаляване на разделителната способност.

Основният недостатък на този режим е възможното съществуване на ефект по време на полет по време на предаването на йони в ICR клетката, което може да доведе до дискриминация в изобилието на йони според тяхното съотношение m/z.

2 Ниско енергийно сблъсъчно активиране чрез резонансно възбуждане или "почти"

250 - 500 ms), така че дисоциацията може да стане по-ефективна.

в)	б)
Фигура 1. (в) Вляво еволюция на циклотронния радиус на йоните като функция от времето (б) Вдясно, фазово изместване на резонансната честота спрямо йонната честота.

Четири основни параметъра определят ефективността на фрагментацията в режим SORI-CID: изместване на честотата, амплитуда на възбуждане, време на възбуждане и налягане на газа. [3], [4] Честотата на изместване и амплитудата трябва да бъдат оптимизирани за всеки експеримент, за да се получи задоволителна степен на фрагментация. Колкото по-малка е честотата на изместване, толкова по-бързо е вътрешното натрупване на енергия на прекурсорния йон, така че константата на скоростта на фрагментациите се увеличава. Тъй като режимът SORI-CID е селективен за прекурсорния йон, произведените йони не могат да бъдат активирани, когато нямат същата честота. Последователните йони, които могат да се наблюдават, се дължат на излишък от енергия, прехвърлена към прекурсора.

Недостатъкът на режимите SORI-CID и RE-CID е продължителността на времето за анализ в сравнение с други методи за активиране като IRMPD (празна инфра). Всъщност газът, въведен в ICR клетката, за да предизвика сблъсъци и фрагментация на прекурсорния йон, води до повишаване на налягането до близо 10 -6 mbar (вместо 10 -10 mbar). В резултат чувствителността и разделителната способност са силно влошени. В допълнение, това високо налягане може да доведе до изкривяване на изотопната маса. Следователно е необходимо след стъпката на активиране да се спази времето за изпомпване, необходимо отново да се получи достатъчно нисък вакуум (от порядъка на няколко секунди, за да се достигне вакуум от 10 -9 -10 -10 mBar), преди d '' да извърши откриването стъпка, защото е желателно да има по-дълъг преходен сигнал. Фигура2 демонстрира различните стъпки за експеримент SORI-CID.

Фигура 2. Последователност на анализа за получаване на SORI-CID спектър (документация на Bruker)

Активиране на фотони: IRMPD и ПТИЦА

2.1 IRMPD

Режимът IRMPD първоначално е разработен в случая на ICR за структурна характеристика на молекули с ниско съотношение m/z. [5] През 90-те години McLafferty et al. демонстрира интерес към изследването на пептиди, протеини, олигонуклеотиди и олигозахариди. Оттогава този начин на активиране се превърна в много полезен инструмент за изучаване на структурата на биомолекулите.

IRMPD се състои от дисоциация, предизвикана от поглъщане на инфрачервени фотони, на английски InfraRed MultiPhoton Dissociation. Предшественикът йон се облъчва в ICR клетката от IR CO2 лазер (λmax = 10,6 µm) непрекъснато. Продължителността на лазерния импулс и мощността на лъча, измерена като процент от максималната стойност, са двата основни параметъра за контрол, тъй като те контролират константата на скоростта на прекурсорния йон. Придобиването на MS/MS спектър в режим IRMPD се извършва в няколко последователни стъпки, обобщени в Фигура 3.

Фигура 3. Последователност на анализа за получаване на IRMPD спектър (документация на Bruker).

Режимът на активиране IRMPD има предимството в сравнение с режима SORI-CID, че не изисква въвеждане на газ. Така че резолюцията се запазва в сравнение с режима SORI-CID. Освен това цикълът на анализ е по-кратък. Този режим на лазерно облъчване обаче не е селективен спрямо прекурсорния йон, за разлика от режима SORI-CID. Всъщност всички йони, чиято траектория е насложена върху тази на инфрачервения лъч, могат да бъдат активирани по същия начин. Продуктните йони, образувани по време на дисоциацията на прекурсорния йон, продължават да се подлагат на това активиране, което води до множество последователни фрагментации. Обратно, йоните, еволюиращи в орбита, по-голяма от лъча на IR лазера, не могат да бъдат активирани. Това често се случва, когато се използва подхватът на тракинг. Тъй като този подход позволява да се модифицира движението на магнетроните на йоните и може да предизвика твърде голям радиус на магнетрона (Фигура4а). За да се реши този проблем, може да се използва радиочестотен импулс за увеличаване на ефективността на дисоциацията (Фигура4б).

Фигура 4. Комбинация от движение на магнетрони и циклотронно движение на набор от йони, чиято орбита е по-голяма от лазерния лъч след прилагане на помощния удар: (в) без прилагане на радиочестотен импулс, йоните не са облъчени, (б) след прилагане на радиочестотен импулс йоните се облъчват. [6]