سحر مطيافية الكتلة: كيف يمكن للتفتت الجزيئي الناتج عن الاصطدام أن يكشف عن الهياكل المخفية؟

<ص> في عالم مطيافية الكتلة، الاحتمالات لا حصر لها، وخاصة من خلال التفتت الجزيئي المنشط بالتصادم (CID). تسمح هذه التقنية للعلماء بالبحث عميقًا في بنية وخصائص الجزيئات، ورؤية أجزاء الجزيء للكشف عن تعقيده المخفي تحت السطح. تعمل تقنية CID بشكل أساسي على تسريع الأيونات وتسبب تصادمها مع الغازات المحايدة، مما يتسبب في حدوث تغييرات في الطاقة داخل الجزيئات وفي النهاية يتسبب في حدوث كسر جزيئي.

"من خلال التفاعلات المنشطة بالتصادم، لا يمكننا فقط تأكيد وجود الجزيء، بل يمكننا أيضًا تخمين بنيته المحتملة."

المبادئ الأساسية لتنشيط الاصطدام

<ص> تعمل عملية التفتيت المنشطة بالتصادم عن طريق تسريع الأيونات المختارة إلى حالة طاقة عالية بحيث عندما تصطدم بجزيئات محايدة، يتم تحويل جزء من طاقتها إلى طاقة داخلية، مما يؤدي إلى كسر الرابطة وتوليد شظايا صغيرة. ومن الممكن بعد ذلك تحليل هذه الأجزاء بشكل أكبر باستخدام مطيافية الكتلة لكشف أسرار البنية الجزيئية.

CID الطاقة المنخفضة والطاقة العالية

<ص> يتم إجراء CID منخفض الطاقة في المقام الأول عند أقل من 1 كيلو إلكترون فولت (1 كيلو فولت)، وعلى الرغم من كفاءته العالية في إنتاج شظايا جزيئية، فإن نوع التفتت الملحوظ يتأثر بشدة بالطاقة الحركية للأيونات. عندما تكون طاقة الحركة الأيونية منخفضة جدًا، يتم تحويل معظم الأجزاء إلى ترتيبات هيكلية جديدة، بينما تزداد احتمالية كسر الرابطة المباشرة مع زيادة طاقة الحركة الأيونية.

<ص> بالمقارنة مع CID منخفض الطاقة، يستخدم CID عالي الطاقة أيونات ذات طاقات حركية تتراوح عادةً من 1 كيلو فولت إلى 20 كيلو فولت. يمكن أن تولد هذه الطريقة بعض الشظايا التي لا يمكن ملاحظتها بواسطة CID منخفض الطاقة، مثل التفتت عن بعد للشحنة الذي يحدث في الجزيئات التي تحتوي على هياكل هيدروكربونية.

مطياف الكتلة ثلاثي الأقطاب

<ص> يتكون مطياف الكتلة الرباعي الثلاثي من ثلاثة رباعيات أقطاب، يعمل الرباعي الأول (Q1) كمرشح كتلة، ويمرر الأيونات بشكل انتقائي ويسرعها إلى الرباعي الثاني (Q2). يعمل Q2 كخلية تصادم. في بيئة ذات ضغط مرتفع، تصطدم الأيونات المحددة بالغاز المحايد ويحدث CID. يتم بعد ذلك تسريع الأجزاء المولدة إلى Q3 لتحليل الكتلة، ويمكن استخدام النتائج للحصول على معلومات مفصلة عن البنية الجزيئية.

رنين السيكلوترون الأيوني باستخدام تحويل فورييه

<ص> في مطياف الكتلة الرنيني السيكلوتروني باستخدام تحويل فورييه، يتم حبس الجسيمات في خلية ICR ويتم زيادة طاقتها الحركية عن طريق تطبيق مجال كهربائي نبضي عند ترددها الرنيني. يتم إدخال دفعة قصيرة من غاز التصادم أثناء هذه العملية لتعزيز الاصطدامات بين الأيونات المثارة والجزيئات المحايدة، وبالتالي إنتاج الشظايا المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، من خلال الإشعاع المستمر غير الرنان، يمكن تحقيق الإثارة وإزالة الإثارة بالتناوب، مما يسمح للأيونات بالخضوع لاصطدامات متعددة عند طاقات تصادم منخفضة.

كسر تصادم عالي الطاقة

<ص> التفتت الاصطدامي عالي الطاقة (HCD) هو تقنية CID خاصة بأجهزة مطياف الكتلة المدارية. ما يميزها هو أن التفتت يحدث خارج غرفة الاحتجاز، وهذه العملية لا تقتصر على قطع الكتلة للإثارة الرنانة، وبالتالي فهي مناسبة جدًا للتحليل الكمي بناءً على وسم النظائر. على الرغم من اسمها، فإن طاقات تصادم HCD تكون عادة أقل من 100 إلكترون فولت.

آلية التكسير <ص> في عملية CID، يتم تقسيم آلية التجزئة إلى تجزئة متجانسة وتجزئة غير متجانسة. تحتفظ الأجزاء الناتجة عن الكسر المتجانس بإلكتروناتها الرابطة الأصلية، في حين يتسبب الكسر المتغاير في تحرك الإلكترونات الرابطة مع جزء واحد. وبشكل أكثر تحديدًا، فإن انقسام الشحنة عن بعد هو عملية انقسام رابطة تساهمية تحدث في الطور الغازي، حيث لا تكون الرابطة التي يتم انقسامها مجاورة لموقع الشحنة.

المناقشات المستقبلية

<ص> إن تطوير تكنولوجيا مطيافية الكتلة قد يجلب إمكانيات غير مسبوقة، وخاصة القدرة على تحديد وتحليل الهياكل الجزيئية المعقدة. ومن خلال التقدم في تقنيات التنشيط التصادمي، سنكون قادرين على اكتشاف المزيد من الألغاز الجزيئية، مما يؤدي إلى جولة جديدة من الاستكشاف في الكيمياء والبيولوجيا. بالنظر إلى المستقبل، هل فكرت يومًا في مدى تأثير التحليل البنيوي الدقيق على فهمنا العلمي؟

Trending Knowledge

السلاح السري في مطيافية الكتلة الثلاثية الرباعية: لماذا يمكن لـ CID تحسين حساسية الكشف الجزيئي؟
في مجال مطيافية الكتلة، اكتسبت تقنية التفكك الناجم عن الاصطدام (CID) اهتمامًا متزايدًا وأصبحت أداة مهمة لتحسين حساسية الكشف الجزيئي. يمكن لعملية التفكك المنشطة بالتصادم، المعروفة أيضًا باسم CID، تفتيت
المنافسة بين SORI-CID وHCD: أي التكنولوجيات يمكنها الكشف عن المزيد من الألغاز الجزيئية؟
في مطيافية الكتلة اليوم، يتنافس التفكك الناجم عن الاصطدام (CID) بشراسة مع SORI-CID (التفكك الناجم عن الاصطدام بالإشعاع غير الرنان المستدام) وHCD (التفكك التصادمي عالي الطاقة). تتمتع هذه التقنيات الثلا
nan
التفاوض الجماعي هي عملية تستخدم للتفاوض ، مع الغرض الرئيسي من التوصل إلى اتفاق بين صاحب العمل والموظف لتنظيم الأجور وظروف العمل والمزايا والجوانب الأخرى لتعويض العمال وحقوقها. عادة ما يتم التعبير عن
استكشاف أسرار CID المنخفضة والعالية الطاقة: كيف تؤثر هاتان التقنيتان على نتائج قياس الطيف الكتلي؟
في مجال قياس الطيف الكتلي، أثبتت تقنية التفكك الناتج عن الاصطدام (CID) عدم قابليتها للاستبدال في تحليل التركيب الجزيئي. تعتمد تقنية CID على اصطدام أيونات مختارة مع جزيئات الغاز المحايدة في الطور الغاز

Responses