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探索低能与高能CID的奥秘：这两种技术如何影响质谱结果？
在质谱领域中，碰撞诱导解离（CID）技术已经证明了它在分子结构分析中的无可替代性。 CID技术依赖于选定的离子在气相中与中性气体分子碰撞，这使得这些分子在能量的驱动下发生断裂，从而生成不同大小的碎片离子，这些碎片随后可被进一步分析。
低能CID与高能CID的选择会直接影响到分析结果的精确性与灵敏度。
低能CID与高能CID
低能CID通常在低于约1千电子伏特（1 keV）的能量范围内运行。这种技术对选定的前驱离子的碎裂效率极高，但观察到的碎片类型却强烈依赖于离子的运动能量。随着能量增加，离子内部能量提升的同时，直接断键的概率也随之增长，导致不同结构的碎片生成。
相对而言，高能CID（HECID）通常在较高的能量范围内运行，能量通常在1 keV到20 keV之间。这样的能量设定可以生成某些在低能CID中无法形成的特殊碎片，这包括在具备碳氢侧链的分子中观察到的电荷遥远碎裂。
高能CID不仅能够揭示分子的复杂性，还提供了前所未有的结构解析能力。
三重四极体质谱仪
三重四极体质谱仪是一种常见的质谱仪器，包含三个四极体。第一个四极体被称为「Q1」，作用类似于质量筛选，能够选择性地传送特定的离子并加速向第二个四极体「Q2」前进。 Q2的气压较高，选定的离子在此与中性气体碰撞并通过CID技术进行解离。随后，产生的碎片离子会被加速进入第三个四极体Q3，进行质量范围扫描以分析结果。
许多使用CID在三重四极体的实验，可以进一步决定特定碎片的来源，而非仅仅是所产生的碎片。
傅立叶变换离子回旋共振质谱
在傅立叶变换离子回旋共振质谱中，离子可被脉冲电场激发，随着被激发的能量不同，离子的动能也随之改变。然而，由于在低压下需要较长的时间让激发的离子与中性分子碰撞，因此通常会使用脉冲阀将碰撞气体短暂引入。这一过程中，特定的实验技术，像是持续的非共振辐射碰撞诱导解离技术（SORI-CID），也使得质谱能够获得更精细的数据。
更高能量的碰撞解离
更高能量的碰撞解离（HCD）是一种专用于orbitrap质谱仪的CID技术，其中碎裂在腔体外进行。 HCD的运行和数据分析效率高，不受共振激发的低质量截止影响，因此适合用于依赖报告离子的定量分析。
HCD技术虽然名为高能冲击，但其实际碰撞能量通常低于100电子伏特。
碎裂机制
在CID过程中，裂解主要有两种机制：均裂与非均裂。均裂会使每个碎片保留原本键合的一个电子，而非均裂则会使键合电子仅留在某个产物上。此外，电荷遥远碎裂则是一种更特别的裂解形式，这种情况下断裂的键并不在带电位置的邻近，这使得其在质谱解析中获得额外的意义。
透过这些独特的碎裂机制，科学家们可以获得丰富的结构信息，有助于更深入的分子分析。
如今，借助于低能与高能CID技术，质谱正在为科学研究开启新的篇章。未来，还会有哪些未被揭示的分子结构与化学反应透过这些技术被发现并了解呢？
