【离子淌度质谱专栏】| 第二期：环形离子淌度，刷新分离新高度（应用征集进行时～）

沃特世

2019.8.01

作者沃特世

TA的动态

自离子淌度质谱专栏第一期内容推出后，受到了广大质谱用户的关注。在了解了什么是离子淌度（IMS）及淌度发展史后，本期我们将向您推介一种最前沿的环形离子淌度技术，将淌度分离提升到新的高度。

今年6月12日发表于Analytical Chemistry的一篇文章“A Cyclic Ion Mobility – Mass Spectrometry System”详细阐述了环形离子淌度如何实现及其作用。

先从一个“简单的”公式说起吧！淌度的分离能力计算公式如下：

Resolving power (R) ；path length (L)；electric field (E)；charge of the ion (Q) ；temperature of the buffer gas (T)。

也就是说，若想提升淌度的分离能力，可以提升淌度池的长度、电场作用，也可以降低温度。沃特世经典款SYNAPT系列质谱，即通过适当的电场作用，采用T-Wave行波离子淌度的方式，在有限的淌度池长度下，得到较好的离子淌度分辨率。在此质谱基础上，Cyclic IMS环形离子淌度创造性地使用环形淌度池，一圈路径位98cm；通过电场对离子的控制，可实现离子在淌度池中运行不同的圈数，从而实现不同的离子淌度分离效果及不同的离子淌度功能。

离子通路设计图

极致的离子淌度分辨率

举个例子来说，使用环形离子淌度技术，在ESI模式下注入两个不同序列五肽SDGRG和 GRGDS 同分异构体，提取m/z 491.2，从下图可看出，当离子在淌度池中转一圈时，使用其CCS计算分离度，约为78；当转8圈时可实现完全的基线分离，此时，离子淌度的分离度达到239；如果离子继续在淌度池中运行，当达到最大100圈运转时，其离子淌度分辨率可达到惊人的750。

MSn新功能

Cyclic IMS在离子淌度技术的运用上更灵活，在进环形离子淌度池前有一个小型trap池，可实现离子的捕获及储存。这既可以将谱图上某些时间段内感兴趣的峰分阶段地进入淌度池，从而实现IMS/IMS的相关实验，又可以通过重复IMS技术实现目标离子的多次分离。

举例来说，使用IMS选择和激活来探索转甲状腺素的四聚体天然蛋白复合体的16+电荷状态。通过四极杆来选择m/z 3419处的16+离子，在trap池激活，并在环形IMS中分离。可以根据淌度漂移值来进一步选择构象1组分，并将其预存储后，再注入到CIM中激活构象1，从而得到这给出了下面的小图，其中单道分离产生如图所示的2.5、3和4的构象。