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探索低能與高能CID的奧秘：這兩種技術如何影響質譜結果？
在質譜領域中，碰撞誘導解離（CID）技術已經證明了它在分子結構分析中的無可替代性。CID技術依賴於選定的離子在氣相中與中性氣體分子碰撞，這使得這些分子在能量的驅動下發生斷裂，從而生成不同大小的碎片離子，這些碎片隨後可被進一步分析。
低能CID與高能CID的選擇會直接影響到分析結果的精確性與靈敏度。
低能CID與高能CID
低能CID通常在低於約1千電子伏特（1 keV）的能量範圍內運行。這種技術對選定的前驅離子的碎裂效率極高，但觀察到的碎片類型卻強烈依賴於離子的運動能量。隨著能量增加，離子內部能量提升的同時，直接斷鍵的概率也隨之增長，導致不同結構的碎片生成。
相對而言，高能CID（HECID）通常在較高的能量範圍內運行，能量通常在1 keV到20 keV之間。這樣的能量設定可以生成某些在低能CID中無法形成的特殊碎片，這包括在具備碳氫側鏈的分子中觀察到的電荷遙遠碎裂。
高能CID不僅能夠揭示分子的複雜性，還提供了前所未有的結構解析能力。
三重四極體質譜儀
三重四極體質譜儀是一種常見的質譜儀器，包含三個四極體。第一個四極體被稱為「Q1」，作用類似於質量篩選，能夠選擇性地傳送特定的離子並加速向第二個四極體「Q2」前進。Q2的氣壓較高，選定的離子在此與中性氣體碰撞並通過CID技術進行解離。隨後，產生的碎片離子會被加速進入第三個四極體Q3，進行質量範圍掃描以分析結果。
許多使用CID在三重四極體的實驗，可以進一步決定特定碎片的來源，而非僅僅是所產生的碎片。
傅立葉變換離子回旋共振質譜
在傅立葉變換離子回旋共振質譜中，離子可被脈衝電場激發，隨著被激發的能量不同，離子的動能也隨之改變。然而，由於在低壓下需要較長的時間讓激發的離子與中性分子碰撞，因此通常會使用脈衝閥將碰撞氣體短暫引入。這一過程中，特定的實驗技術，像是持續的非共振輻射碰撞誘導解離技術（SORI-CID），也使得質譜能夠獲得更精細的數據。
更高能量的碰撞解離
更高能量的碰撞解離（HCD）是一種專用於orbitrap質譜儀的CID技術，其中碎裂在腔體外進行。HCD的運行和數據分析效率高，不受共振激發的低質量截止影響，因此適合用於依賴報告離子的定量分析。
HCD技術雖然名為高能衝擊，但其實際碰撞能量通常低於100電子伏特。
碎裂機制
在CID過程中，裂解主要有兩種機制：均裂與非均裂。均裂會使每個碎片保留原本鍵合的一個電子，而非均裂則會使鍵合電子僅留在某個產物上。此外，電荷遙遠碎裂則是一種更特別的裂解形式，這種情況下斷裂的鍵並不在帶電位置的鄰近，這使得其在質譜解析中獲得額外的意義。
透過這些獨特的碎裂機制，科學家們可以獲得豐富的結構信息，有助於更深入的分子分析。
如今，借助於低能與高能CID技術，質譜正在為科學研究開啟新的篇章。未來，還會有哪些未被揭示的分子結構與化學反應透過這些技術被發現並了解呢？
