2008年6月29日下午,质谱沙龙第九期活动在北京第二炮兵总医院制剂楼举行。虽然阴雨绵绵,但赴会交流的朋友们更多了,比如来自中科院过程工程所、北京大学、清华大学医学院、军事医学科学院药代动力学实验室、北京医疗器械检验所的朋友们,还有老朋友:二炮总医院、北京师范大学、军事医学科学院GLP中心、西苑医院、朝阳医院、北大医学院、北医三院、空军总医院、AB公司等。报告后的讨论一直洋溢着热烈的气氛。
离子迁移质谱的原理及应用
来自北京大学分析测试中心的周江 博士,开篇为大家介绍了一种前沿的质谱技术:离子迁移质谱。周博士在美国加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)的Michael T. Bowers Group工作期间,参与了离子迁移质谱(Ion Mobility MS)的研制。Waters公司也与该研究组合作,推出了Synapt MS的商品化质谱。对于中国用户来说,离子迁移质谱因为刚刚商品化不久,所以,很多用户非常想了解它的原理和潜在的各种应用。而在美国,Bowers的研究组研究离子迁移质谱技术已经有超过25年的历史,美国本土也有5、6个研究组在开展相关的工作。离子迁移质谱在研究大分子结构、构象,分子的非共价作用方面,具有很多应用。
周博士给大家演示了1999年,Bowers研究组实验室自搭的质谱和离子漂移腔,并用简洁的语言介绍了最基本的原理。离子在离子源经过离子化后,进入离子漏斗(Ion Funnel)的离子传输装置,然后在离子漂移腔中分离,最后进入质量分析器(比如TOF)来检测。离子漂移腔是由环电极构成的,加在电极上的弱电场推动离子向前走;而同时,在漂移腔中充入一定量的氦气,对离子前进形成了阻力。这样,在动力和阻力的共同作用下,由于截面积大的离子(比如伸展结构的离子)所受阻力大,前进速度慢,因此达到了离子在漂移腔中的分离。在Bowers研究组的设计中,可以用严格的公式推导离子横截面积和运动速度的关系,并通过大量的研究证实该公式的普适性。后来的研究中,Bowers研究组又把漂移腔拉长,以获得对不同截面的离子分离的更高的分辨率。Waters推出的商品化的Synapt MS,使用了T-Wave或Tri-Wave技术,比离子漂移腔的参数设置更多,具有更多潜在的应用;但同时由于其不严格符合Bowers研究组的公式,也许对于操作者解析谱图的要求会更高。
据悉,目前军事医学科学院生物医学分析中心已引进了一台Synapt MS。报告后大家提问踊跃,比如关于离子迁移质谱是否可以用在小分子研究中,离子迁移质谱在离子化期间是否改变了分子的天然构象等等,周博士都给予了详尽的解答,并预期该技术会进一步快速发展。