源内CID在药物分析中的应用

引言

气体从大气压离子源到质量分析器是一个从高压到低压的扩散过程，气体和离子通过膨胀向真空扩散，气体密度迅速下降，离子在低密度区为电场所加速，簇合物与随机运动的背景气碰撞而被“加热”，可导致氢键的断裂，这就是用碰撞诱导解离去簇合的方法，如果动能继续增加，就会产生碎片离子。对此现象有着各式各样的称谓：“源内CID、前端CID、喷嘴CID”, 源内CID的过程与三重四级杆MS/MS十分相似，后者通常是使用一个相对较低碰撞能量来产生碎片，观察到的碎片离子依赖于碰撞能量大小，源内CID得到的碎片同样依赖于接口电压大小，可以根据源内CID产生的碎片推测化合物的碎裂机理，进一步确认化合物的结构，但是也因为源内裂解使我们往往无法判断是否有与主峰共流出的化合物。本文通过一些方法的验证，证实了源内CID的发生，排除了主峰共流出化合物的可能性，并通过对源内CID的碎片离子做二级质谱，对化合物进行了类似于多级质谱的裂解机理推测。

1. 实验部分

1.1主要试剂

色谱纯甲醇、色谱纯乙腈（Merk），超纯水（哇哈哈），钾酸铵、甲酸（Sigma，HPLC级）。

1.2实验仪器

Agilent 快速液相HPLC 1200 电喷雾-四级杆飞行时间质谱 ESI-QTOF 6520。

2.结果与讨论

例1:6.38min与8.08min是两个异构体，发现他们的质谱图都有两个367和407的质谱峰。两者的碎片峰相同，推测应为API在离子源内发生了脱水。


图1 同分异构体质谱图

图2 分子特征提取结果


图3 例1源内CID机理推测

例2：主峰中有407,461两个质谱峰，推测应为API脱甲氧基六圆环重排成七元环




图3 例2质谱图

图4 分子特征提取结果


图5 例2源内CID机理推测
例3：ESI负离子模式下，该化合物显示271,315两个质谱峰


图6 负离子下质谱图
将离子源换为正离子模式，显示317（339,361为加钠峰）和316的质谱峰

图7 正离子下质谱图

图8 正离子，负离子下源内CID机理

例4



该主峰下的质谱峰比较多

图9 例4源内CID质谱图

为了搞清他们之间的关系，对他们分别做二级

图10 二级质谱图
将二级质谱数据列表


通过对上述二级MS数据分析，得出该化合物二级碎裂的变化关系

图11 例4裂解机理

例5 本例通过对源内CID产生的碎片进行二级MS，推测该API的裂解机理。
首先调节Fragmentor电压，发现在240V时碎片峰较多，碎片又不是很杂，故选择240V。

图12 Fragmentor电压的选择
通过对比源内CID和二级MS的质谱图可以看出，源内CID与CID的主要特征碎片相同，但是因为少了过滤功能，所以源内CID有524.1864的[M+Na]+峰。

图13 源内CID和CID质谱图

通过以上裂解质谱结果，可以得到如下裂解机理

图14 二级裂解机理

进一步，我们对源内CID中的碎片进行二级MS

图15 472.1948二级质谱图

图16 442.1843二级质谱图