质谱讲堂——离子淌度技术

2019-02-13 15:17:15 SCIEX

什么是液相色谱质谱联用系统？

离子淌度技术进展

2O世纪8O年代后期，由于各种软电离技术相继问世，质谱技术的应用拓展到对高极性、难挥发和热不稳定的生物大分子的分析研究，发展成为生物质谱，并迅速成为现代分析化学最前沿的领域。

离子淌度质谱(ion mobility mass spectrometry，IMMS)是离子淌度光谱(ion mobility spectrometry，IMS)技术与质谱的联用。是一种新型的二维分离质谱技术。IMS技术出现于2O世纪7O年代，由于其具有多样性的分析能力、良好的检测限及实时的检测能力，在当时受到人们广泛关注。由于IMS分辨率较低且不能给出离子质量信息，加之当时人们对离子组成的重要性缺乏理解，因此在1976年以后，有关离子淌度的研究逐渐减少。

2O世纪8O年代末，特别是以MALDI和ESI为代表的各种软电离方法应用以来，IMS在化合物异构体分离方面具有的独到优势才又引起了人们的关注，相继推出了配备各种新型离子源的IMS—MS联用技术，精确的离子几何形状和淌度计算方法得到飞速发展，IMMS技术有了实质性进展。

离子淌度质谱仪与常规质谱仪的主要区别在于前者在离子源和质量分析器之间增加了一个离子飘移管。离子飘移管通常由不导电的高纯度氧化铝制成，中间镶嵌若干不锈钢环，不锈钢环之间以高温电阻相连，两端不锈钢环之间施加驱动离子前进的电场。质量分析器可采用四极质量分析器或飞行时间质量分析器。

说了这么多，还是不懂什么是离子淌度技术？

生硬定义：离子淌度(ionmobility，IM)又称离子迁移率，是指在电场强度为1V/m或电场力为1N时正离子或负离子的运动速度，单位为m /V。

通俗的说：就是在传统的有机质谱仪中，增加离子淌度这一新的分离和测量因素，从而构成了新的离子淌度质谱（IMMS）系统，它除了按质量和电荷数之外，还可以根据离子的尺寸和形状分析样品，为研究人员提供了传统质谱所不能获取的特异性信息。该技术所获取的四维数据信息，包括保留时间、质荷比、漂移时间和强度。因此，对于用常规质谱方法不能区分的异构体或复合物等分析，这种分离手段具有独特优势。离子按淌度预分离后，再通过每一组分质荷比求得质量数，便可获得离子淌度质谱二维图谱或三维图谱。

离子淌度技术应用：

1、IMMS这种特性非常适合于有关于结构或组成个性差异的研究，如食品中类似蛋白、多肽等大分子化合物以及氨基酸等小分子化合物的研究。因为传统质谱，不论分辨率多高，只能判断其分子量。而对于分子量相同或分子式相同的化合物，无论其结构上存在多大差异，均无法进行区分。而采用IMMS，则能够根据化合物的空间结构上的差异，通过其独有的离子淌度功能对于同分异构体进行区分，且能够同时得到高精确质量信息与不同的离子淌度分离时间信息。

2、同一物质在带多个电荷时，不同电荷数的离子在离子淌度中能够分布在不同的区域。而相同电荷的离子中如果存在空间构造上的差异，也能够被离子淌度进行分离。

3、对于食品中高分子材料的分析，由于数种高分子混在一起，再加上可能包含不同电荷的离子信息，质谱信号会相当复杂，此时离子淌度可依不同形状大小电荷来进行分离。

以上可见，离子淌度质谱测试新技术，为相关的科学研究打开了新的一扇窗，能够给出更多的数据和信息，有利于复杂化合物及其结构与性能的更深探求和认识。

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