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非对称三角形电极线形离子阱的模拟研究
陈新 , 古连城 , 徐福兴 , 方向 , 储艳秋 , 肖育 , 周鸣飞 , 丁传凡
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191314
三角形电极线形离子阱具有结构简单、易加工和质量分析性能好等优点。本研究使用理论模拟方法研究了两种非对称三角形电极线形离子阱内部电场成分分布及质量分析能力:离子出射方向上两个电极角度相同,但与另外两个相同电极的角度不同;离子出射方向上一个电极角度与其它3个相同电极的角度不同。模拟结果表明,当三角形电极线形离子阱出射方向上的一个电极角度为137°,另外3个电极角度为140°时,线形离子阱内部同时引入了奇数阶场和偶数阶场,当扫描速度为1900 Da/s,分析m/z=609 Da的离子的质量分辨率可达到7186。同时,线形离子阱的灵敏度和精度也得到明显提升。
关键词: 线形离子阱, 三角形电极, 非对称结构, 理论模拟, 电场分布, 质量分辨率
亮氨酸-脑啡肽结合H+和Li+的氢氘交换实验与理论研究
陈银娟 , 熊行创 , 李振华 , 江游 , 方向 , 戴新华 , 丁传凡
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171479
气相氢氘交换质谱(HDX-MS)实验与量子化学计算结合,比较了亮氨酸-脑啡肽(YGGFL)结合H+和Li+的反应和结构差异性。HDX-MS结果表明,在相同的实验条件下,[YGGFL+Li]+在交换5个氢原子后,氢氘同位素反应趋于停止,而[YGGFL+H]+上的9个可交换氢原子均可发生交换。这表明Li+会降低脑啡肽的氢氘交换率。理论计算发现,两种离子具有不同的最稳定结构:Li+与脑啡肽肽上的4个羰基氧原子结合能量最低,而脑啡肽氨基端发生质子化后产生最稳定的[YGGFL+H]+。基于此稳定结构,实验进一步从离子结构差异性和质子亲和势等方面对HDX实验结果进行了分析。
关键词: 氢氘交换, 亮氨酸-脑啡肽, 质谱, 锂离子, 气相结构
质谱法研究气相中18-冠醚-6与氨基酸的非共价相互作用
吴若菲 , 黄彦东 , 储艳秋 , 刘智攀 , 丁传凡
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170285
利用电喷雾电离质谱研究了在气相条件下18-冠醚-6与20余种天然氨基酸及其异构体间的非共价相互作用。定性结果表明,在气相中18-冠-6可以与氨基酸形成化学计量比为1:1的非共价复合物。配制一系列不同浓度的18-冠-6分别与固定浓度的氨基酸反应,利用质谱测得反应物和产物的质谱峰,计算冠醚分别与L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、L-赖氨酸和L-天冬氨酸反应的复合物结合常数lgKa分别为3.90、3.75、4.06和3.64,基于此建立了校准曲线。通过竞争反应实验,以上述4种氨基酸与冠醚复合物的结合常数为参考值,可推算得到其余氨基酸与冠醚的结合常数。实验结果表明,冠醚-氨基酸复合物的稳定性与氨基酸的种类相关,节碱性氨基酸以及侧链是烷基(或氢原子)的氨基酸对冠醚的亲和性更好,而酸性氨基酸(如L-丝氨酸)以及侧链上有酰胺键的氨基酸,对冠醚的亲和性较低。研究了18-冠-6对L型氨基酸及其D型异构体的手性选择性,结果表明,18-冠-6只能识别部分中性氨基酸。
关键词: 18-冠醚-6, 氨基酸, 电喷雾电离质谱, 非共价相互作用
多边形电极线形离子阱质量分析器的结构与性能
孙露露 , 许崇晟 , 徐福兴 , 周振 , 丁传凡
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.181298
多边形电极线形离子阱(PeLIT)可以产生四极场为主的电场分布,平衡了质量分辨和电极加工难度之间的关系,电极加工比较简单,同时又可以通过调节电极结构和电场分布实现较好的质量分辨水平。本研究分别从理论模拟仿真和质谱实验两个方面研究分析了PeLIT的结构和性能。仿真研究表明,不同结构的多边形电极线形离子阱具有不同的质量分析性能,负十二极场会显著降低其质量分析性能。实验结果表明,使用优化的多边形电极离子阱分析利血平离子(m/z=609),质量分辨率可达到2500以上。同时,多边形电极离子阱具有优良的质量选择激发以及串级质谱分析性能。
关键词: 线形离子阱, 多边形电极, 理论仿真, 质谱分析, 质量分辨
基于数字离子阱的双向解离技术研究
徐福兴 , 陈新 , 陈志扬 , 周鸣飞 , 丁传凡
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191016
在线形离子阱中,通过质量选择离子的碰撞诱导解离实现串级质谱分析。在现有的实验过程中,离子的碰撞诱导解离是通过在一对电极上加载偶极激发信号实现离子共振激发和碰撞解离,即单向离子激发。本研究基于数字离子阱技术,在线形离子阱的二对电极上加载离子激发电压,实现离子的双向共振激发,以提高离子的激发能量和碰撞解离效率。理论模拟计算和实验结果表明,在不同的q值和不同的激发频率下,双向激发获得更高的碰撞解离效率。此外,在q值为0.352、激发电压为0.5 V0-p、激发频率为107.93 kHz、解离时间为5 ms时,双向激发解离可以获得亮氨酸脑啡肽(m/z=556)更多的低质量数碎片离子峰,降低了离子阱质谱的低质量截止效应,显著提高了离子阱质谱的串级质谱分析性能。
关键词: 离子阱质量分析器, 数字离子阱, 碰撞诱导解离, 双向激发, 解离效率, 低质量截止值