[发明专利]基于线性离子阱梯度隔离策略的离子构象分布表征方法

说明书

本发明涉及一种基于线性离子阱梯度隔离策略的离子构象分布表征方法，S1，产生目标物离子；S2，将离子隔离，设定线性离子阱的初始隔离宽度；S3，获得初始隔离宽度下的信号强度值；S4，缩小隔离宽度，再次检测，获得对应隔离宽度下的信号强度值；S5，多次重复步骤S4，直至隔离宽度缩小至定值或小于定值时停止重复；S6，获得相对信号强度；S7，对相对信号强度取对数值，并将所得的对数值对相应的隔离宽度作图，得到最终谱图。该方法将目标离子隔离在线性离子阱中，通过改变隔离宽度，使具有不同构象的离子随着隔离宽度缩小顺次逐出离子阱，对在不同隔离宽度下留在阱中的离子数量进行测量汇总成谱图。由此，便获得了目标离子的构象分布图。

技术领域

本发明涉及一种离子构象分布表征方法，尤其涉及一种使用线性离子阱质谱仪，并利用梯度隔离策略来表征离子的构象分布的表征方法。

背景技术

分子，尤其是生物分子的理化性质和生物功能与分子的结构密切相关，因此，分子结构的表征在化学和生物学研究中具有非常重要的意义。到目前为止，人们已经发展出了多种技术手段，从不同角度对分子的结构进行表征，如核磁共振法(Nuclear magneticresonance，NMR)，红外光谱法(Infrared spectroscopy，IR)和紫外光谱法(Ultravioletspectroscopy，UV)等。然而，由于分子结构的复杂性和多样性，分子结构的全面表征仍然是一个巨大的挑战。近年来，质谱(Mass spectrometry，MS)凭借其极高的灵敏度、高分辨率，以及多种定性分析手段，已经成为了分子结构表征中不可或缺的分析工具。

通过对目标离子进行碎裂，利用碎裂规律来解析目标离子的结构是使用质谱进行分子结构表征最为常用的策略。它能够提供目标离子的官能团信息。碰撞诱导解离(Collision-induced dissociation，CID)利用交流电压来激发目标离子，使得目标离子更加剧烈地与背景气体产生碰撞，导致目标离子的碎裂，产生特征碎片离子。CID被广泛用于表征有机小分子和生物大分子的结构，是目前质谱中最为常用的碎裂技术之一。高能碰撞诱导解离(High energy collision-induced dissociation，HCD)与CID相比，在较短的激发时间内对目标离子施加了更高的振动能量，使得目标离子与背景气体产生更为激烈的碰撞，从而产生更多的碎片离子，由此获得更为丰富的离子结构信息。HCD在生物分子的结构表征中更为常用，如多肽和蛋白质等。

电子捕获解离(Electron capture dissociation，ECD)遵循了另一种离子碎裂机制。ECD将低能量的电子引入傅里叶变换离子回旋共振(Fourier transform ioncyclotron resonance，FT-ICR)质谱仪的磁室中。在磁室中，电子被带有正电荷的多肽离子捕获。捕获后，电子所携带的过多能量导致多肽离子的骨架断裂，从而获得有关多肽离子氨基酸序列的信息。ECD需要使用FT-ICR质谱仪，这极大地限制了它的应用。电子转移解离(Electron transfer dissociation，ETD)则弥补了ECD的上述不足。它利用携带电子的阴离子与带正电的多肽阳离子发生反应，将电子转移到多肽阳离子上，电子转移所释放的能量导致多肽离子的骨架断裂，产生碎片离子。ECD不需要用到FT-ICR，但却能产生与ECD相似的碎裂结果。

紫外光解离(Ultraviolet photodissociation，UVPD)也被用于多肽和蛋白质离子的碎裂。紫外光子的能量可以导致大多数生物分子从基态转变为电子激发态。从激发态回到基态时所释放的能量导致了生物分子的碎裂。与上述碰撞激发的碎裂方法相比，UVPD能产生更为丰富的碎片信息。