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저에너지 및 고에너지 CID의 신비 탐구: 이 두 기술이 질량 분석 결과에 어떤 영향을 미칩니까?
질량분석 분야에서 CID(충돌 유도 해리) 기술은 분자 구조 분석에서 대체불가성이 입증되었습니다. CID 기술은 선택된 이온과 기체 상태의 중성 가스 분자의 충돌에 의존하며, 이로 인해 이러한 분자의 에너지 구동 단편화로 인해 다양한 크기의 단편 이온이 생성되고 이를 추가로 분석할 수 있습니다.
저에너지 CID와 고에너지 CID의 선택은 분석 결과의 정확성과 민감도에 직접적인 영향을 미칩니다.
저에너지 CID 및 고에너지 CID
저에너지 CID는 일반적으로 약 1keV(킬로전자볼트) 미만의 에너지 범위에서 작동합니다. 이 기술은 선택된 전구체 이온을 조각화하는 데 매우 효율적이지만 관찰된 조각화 유형은 이온 운동 에너지에 크게 좌우됩니다. 에너지가 증가할수록 이온의 내부 에너지도 증가하고 직접 결합이 끊어질 확률도 증가하여 구조가 다른 조각이 생성됩니다.
상대적으로 말하면, 고에너지 CID(HECID)는 일반적으로 더 높은 에너지 범위, 일반적으로 1keV에서 20keV 사이에서 작동합니다. 이러한 에너지 설정은 탄화수소 측쇄가 있는 분자에서 관찰되는 전하 거리 단편화를 포함하여 저에너지 CID에서 형성될 수 없는 특정 특수 단편을 생성할 수 있습니다.
고에너지 CID는 분자의 복잡성을 밝힐 뿐만 아니라 전례 없는 구조 규명 능력도 제공합니다.
삼중 사중극자 질량 분석기
삼중 사중극자 질량 분석기는 세 개의 사중극자가 포함된 일반적인 질량 분석 기기입니다. "Q1"이라고 불리는 첫 번째 사중극자는 매스 필터처럼 작동하여 특정 이온을 선택적으로 운반하고 두 번째 사중극자 "Q2"를 향해 가속시킵니다. 선택된 이온이 중성 가스와 충돌하고 CID 기술을 통해 해리되는 Q2의 가스 압력은 더 높습니다. 생성된 조각 이온은 세 번째 사중극자 Q3으로 가속되며, 여기서 질량 범위 스캔이 수행되어 결과가 분석됩니다.
삼중 사중극자에 대한 CID를 사용하는 많은 실험에서는 생성된 단편뿐만 아니라 특정 단편의 출처를 추가로 확인할 수 있습니다.
푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량분석법
푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량 분석법에서 이온은 펄스 전기장에 의해 여기될 수 있습니다. 여기 에너지가 다르기 때문에 이온의 운동 에너지도 변합니다. 그러나 여기된 이온이 낮은 압력에서 중성 분자와 충돌하는 데 오랜 시간이 필요하기 때문에 충돌 가스를 간략하게 도입하기 위해 펄스 밸브를 사용하는 경우가 많습니다. 이 과정에서 지속 비공진 방사선 충돌 유도 해리 기술(SORI-CID)과 같은 특정 실험 기술을 사용하면 질량 분석법을 통해 보다 정제된 데이터를 얻을 수도 있습니다.
고에너지 충돌 해리
고에너지 충돌 해리(HCD)는 오비트랩 질량 분석기에만 사용되는 CID 기술로, 공동 외부에서 단편화가 발생합니다. HCD는 실행 및 데이터 분석에 효율적이며 공명 여기의 낮은 질량 차단에 영향을 받지 않으므로 리포터 이온에 의존하는 정량 분석에 적합합니다.
HCD 기술을 고에너지 충격이라고 부르지만, 실제 충돌 에너지는 대개 100전자볼트 미만입니다.
조각화 메커니즘
CID 과정에는 동종 절단과 이종 절단이라는 두 가지 주요 절단 메커니즘이 있습니다. 균질분해는 각 조각이 원래의 결합 전자 중 하나를 유지하도록 하는 반면, 이종분해는 결합 전자가 하나의 생성물에만 남아 있게 합니다. 또한, 전하 거리 단편화는 보다 특수한 형태의 단편화로, 깨진 결합이 전하를 띤 부위 근처에 있지 않아 질량 분석 분석에서 추가적인 중요성을 부여합니다.
이러한 고유한 단편화 메커니즘을 통해 과학자들은 심층적인 분자 분석을 촉진하는 풍부한 구조 정보를 얻을 수 있습니다.
오늘날 질량분석법은 저에너지 및 고에너지 CID 기술의 도움으로 과학 연구의 새로운 장을 열고 있습니다. 앞으로는 이 기술을 통해 아직 밝혀지지 않은 또 어떤 분자구조와 화학반응이 발견되고 이해될 것인가?
