基于傅里葉變換-離子回旋共振質譜的離子碰撞截面測量方法及應用

張凱林，徐詩音，焦魯楊，杜夢穎，燕 昊， 毛鋼鋼，李樹奇，孔祥蕾,3

(1.天津理工大學生命健康智能檢測研究院，天津 300384； 2.南開大學化學學院，元素有機化學國家重點實驗室，天津 300071； 3.南開大學化學科學與工程創新中心，天津 300071)

生物分子的結構可以決定其活性和功能[1-2]，其離子的三維結構信息在復雜樣品分析中的重要性日益突出。常規的三維結構分析方法(如吸收光譜、核磁共振以及X-射線衍射等)難以在氣相離子結構分析中發揮作用。碰撞截面(CCS)與分子結構直接相關，可用于表征離子構象和區分同分異構體。離子CCS的大小決定了其在真空中與中性分子之間的碰撞概率[3]，大多數離子CCS的測定通過離子淌度(IMS)實現[4-6]，IMS儀器與質譜儀的聯用可以獲得離子結構與質量信息[7-8]。基于質譜在分析速度、靈敏度和精確度等方面的優勢，其已成為分析復雜樣品的重要手段。除了表征離子的質荷比信息，質譜已被廣泛開發并應用于分子結構研究和異構體區分[9-16]。基于質譜儀器的分子結構表征方法主要使用串聯質譜分析策略[17]，如使用碰撞誘導解離[18-19](CID)、電子捕獲/轉移解離(ECD/ETD)[20-21]、紅外多光子解離(IRMPD)[10, 22-23]及紫外光解離(UVPD)[24-25]等方法將離子解離，進而研究離子的結構和化學性質。

傅里葉變換-離子回旋共振質譜(FT-ICR MS)具有較高的分辨率和較強的離子操控能力。帶電離子在磁場中的回旋運動引起鏡像電流的變化，通過測定離子的回旋頻率即可獲得質荷比信息[26-28]。在20世紀60年代(FT方法被應用于ICR質譜之前)，研究人員已經意識到使用離子回旋共振線寬能夠實現甲烷等小分子CCS的測量[29-30]。……