Dalam spektroskopi massa saat ini, disosiasi akibat tumbukan (CID) bersaing ketat dengan SORI-CID (sustained non-resonant irradiation collision-induced dissociation) dan HCD (high-energy collisional dissociation). Ketiga teknologi ini memiliki keunggulan tersendiri dalam mengeksplorasi struktur molekuler, dan prinsip serta aplikasinya tidak diragukan lagi memberi para ilmuwan alat yang ampuh untuk analisis molekuler.
Disosiasi akibat tumbukan adalah teknik dalam spektroskopi massa yang digunakan untuk menginduksi fragmentasi ion terpilih dalam fase gas, suatu proses yang sangat penting untuk menentukan struktur molekul.
Teknik CID bergantung pada peningkatan energi kinetik ion dengan menerapkan medan listrik dan memungkinkannya bertumbukan dengan molekul gas netral sehingga sebagian energi kinetik diubah menjadi energi internal, yang mengakibatkan putusnya ikatan. Lebih jauh, ion fragmen yang dihasilkan dapat dianalisis lebih lanjut. Efisiensi tinggi dari proses ini memungkinkan peneliti untuk memperoleh informasi penting tentang struktur molekul dan memberikan sensitivitas dan spesifisitas yang lebih besar saat melakukan identifikasi molekuler.
Perbedaan utama antara CID energi rendah dan CID energi tinggi adalah kisaran energi kinetik ion. CID energi rendah biasanya dilakukan pada energi kinetik kurang dari 1 kiloelektronvolt (1 keV), sedangkan CID energi tinggi melibatkan energi kinetik antara 1 keV dan 20 keV. Ion-ion fragmen yang diamati selama proses fragmentasi CID energi rendah terkait erat dengan energi kinetik. Selain itu, CID energi rendah lebih mungkin untuk mengatur ulang struktur ion, sedangkan CID energi tinggi dapat menghasilkan beberapa ion fragmen yang tidak dapat dibentuk dalam CID energi rendah, yang terutama penting untuk beberapa molekul dengan struktur rantai samping tertentu.
Teknologi CID berenergi tinggi dapat mendeteksi fragmen yang tidak ditemukan dalam CID berenergi rendah, sehingga memperluas penerapan spektroskopi massa dalam analisis molekuler.
Dalam aplikasi praktis, spektrometer massa kuadrupol rangkap tiga menggunakan CID untuk deteksi molekuler. Kuadrupol pertama (Q1) dari instrumen tersebut bertindak sebagai penyaring massa, yang secara selektif melewatkan ion-ion tertentu yang kemudian dipercepat ke kuadrupol kedua (Q2, sel tumbukan). Pada Q2, ion-ion tersebut bertabrakan dengan gas netral dan fragmen, dan ion-ion fragmen yang dihasilkan memasuki kuadrupol ketiga (Q3), sehingga para ilmuwan dapat memperoleh data spektrum massa dari fragmen-fragmen tersebut dan melakukan analisis struktural.
Dalam spektrometri massa resonansi siklotron ion transformasi Fourier, energi kinetik ion-ion ditingkatkan dengan menerapkan medan listrik berdenyut pada frekuensi resonansi. Teknik ini memungkinkan peneliti untuk melakukan spektrometri massa multitahap, yang memberikan wawasan tentang struktur molekul dan sifat produk reaksinya.
Teknologi SORI-CID, dengan metode penyinaran non-resonansi berkelanjutan, memberikan cara berpikir baru untuk mempelajari spektroskopi massa.
Namun, teknologi HCD secara bertahap menarik perhatian dalam beberapa tahun terakhir. HCD adalah teknik CID yang khusus untuk spektrometer massa orbitrap, di mana proses fragmentasi terjadi di luar perangkap-C. Keuntungan dari teknik ini adalah HCD dapat mengatasi masalah batas massa rendah dari eksitasi resonansi, yang memungkinkan peneliti untuk mendapatkan data analisis kuantitatif yang lebih akurat dari sampel yang kompleks, bahkan dalam kisaran tumbukan energi rendah, energinya masih cukup untuk analisis molekuler yang efektif. Hancur.
Meskipun disebut disosiasi tumbukan berenergi tinggi, energi tumbukan CID berenergi tinggi biasanya masih dalam kisaran CID berenergi rendah, yang menegaskan pentingnya teknologi ini.
Berdasarkan mekanisme fragmentasi spesifik, teknologi CID secara umum dapat dibagi menjadi pembelahan isolitik dan pembelahan heterolitik. Dalam proses ini, terdapat berbagai mode yang terkait erat dengan struktur internal ion, seperti fragmentasi jarak jauh muatan. Evolusi teknologi ini tidak hanya secara bertahap meningkatkan akurasi analisis struktur molekuler, tetapi juga mendorong peningkatan pengenalan molekuler dan kemampuan deteksi secara keseluruhan.
Singkatnya, dengan pengembangan lebih lanjut SORI-CID, HCD, dan teknologi terkait lainnya, para ilmuwan menghadapi peluang untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang struktur molekuler. Dan dalam persaingan di antara teknologi-teknologi ini di masa mendatang, metode mana yang pada akhirnya akan mengungkap lebih banyak misteri molekuler?