【质谱参数解读--编号3】离子阱一个重要的能力是做MS/MS或MSn，那什么是PQD以及它的意义？

zsq326 2009/09/18

离子阱一个重要的能力是做MS/MS或MSn。当在离子阱上作MS/MS时，有几种方法可以激发离子，让其碎裂。最有效的和被最广泛地使用的是共振激发（resonance excitation）。 在用于MS/MS时，使用加在端盖电极上的ac电压（注：ac电压分两种，一个高幅的ac电压会导致共振逐出，一个低幅的ac电压会引起共振激发）。共振激发的ac电压一般幅度很小（1 V左右），持续时间大概为几十个毫秒。ac的频率需和离子的运动频率匹配；而离子的运动频率和主要的trapping场的幅度和离子的m/z有关。 当离子的振动频率与ac频率相同时发生共振，离子从ac电压上吸收能量，振幅加大，在一个理想的四极场中，如持续施加共振电压，离子的振幅将随时间线性增大。离子的动能随振幅平方的增大而增大，因此离子会和中性气体碰撞，使化学键断裂，获得MS/MS。设置比较好的参数，才能获得充分的、信息量丰富的MS/MS。 其中，最重要的一个参数就是Q，Q值正比于RF电压的幅度，反比于m/z。从经典的稳定图（图1）上看到，Q大于0.908时，离子会在不稳定的轨道上，不能被捕获，即Q£0.908，离子才能被捕获。当RF一定时，小于某一个m/z的离子就不会被捕获。这个m/z的值被叫作低质量cut-off（LMCO）。所以，选择在共振激发过程中的RF要考虑两个重要的因素：（1）离子的振幅，因为振幅最终决定了碰撞的动能，决定了是否可以形成丰富的MS/MS碎裂；（2）LMCO为获得最小的、够用的频率来碎裂，离子阱的Q必须大于等于0.2。Q值更高，离子动能更高，会更充分地碎裂，但是，同时，也提高了LMCO，导致更多的小质量碎片不能被观测到。因此，Q值要考虑两方面的因素：既要有足够的碎裂，又要尽量减小LMCO。例如，商用的离子阱系统缺省设置Q＝0.25，意味着在母离子m/z值28%以下的碎片离子看不到。（（0.25/0.908）×100）＝28%。在应用上，我们可以降低Q值，看到更小的碎片，但同时可能会损害碎裂效率。相似的，我们也可以增大Q值，为了产生更多的碰撞（例如：碎裂特别大的离子，或者是单电荷的肽离子），但是，会丢失更多的低质量的碎片。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/09/200909181308_171727_1645079_3.jpg[/img] PQD（Pulsed Q Collision Induced Dissociation）技术： 分三步： （1）使母离子在一个高的Q值（0.6～0.8），使用一个瞬时（～100 us）、高幅的共振激发脉冲，见图2。这时，具有共振频率的m/z离子吸收能量被激发。 （2）离子在高Q值上维持一段时间（～100us），这个时间足够长，可以使离子获得的动能转化为自身的内能而发生断裂。但这个时间不是很长，不会发生非常显著的断裂。 （3）最后，通过迅速地降低RF幅度，母离子的Q值被迅速地推到一个低点，母离子在这个低值断裂。 合并在高Q值（高能）断裂的和在低Q值断裂的碎片，就获得了信息丰富的质谱图。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/09/200909181310_171728_1645079_3.jpg[/img] 图2 PQD过程的示意图 PQD很有意义，它既获得了比较丰富的、类似于CID的碎裂，又避免了以前被人认为的1/3效应，可以看到更多的低分子量的m/z（见图3）。 [img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/09/200909181311_171729_1645079_3.jpg[/img] 图3. Comparison of PQD and CID spectra for taurocholic acid