
【化】 collision induced dissociation
碰撞诱导解离(Collision-Induced Dissociation, CID)是质谱分析中的核心离子活化技术,指带电离子在加速过程中与中性气体分子发生高能碰撞,导致化学键断裂并生成碎片离子的过程。该现象最早由科学家J.H. Beynon在1973年通过质谱实验系统阐述。
从能量传递机制分析,当带电离子在电场中获得动能后,与碰撞室内的惰性气体(如氩气或氮气)发生非弹性碰撞,其部分动能转化为分子内能。当积累的内能超过分子化学键的解离能时,分子骨架便发生断裂,产生特征性碎片。这一过程遵循经典的朗道-齐纳公式(Landau-Zener formula)描述的电子跃迁概率: $$ P = e^{-pi Delta/(4hv|F|)} $$ 其中$Delta$为能级间距,$h$为普朗克常数,$v$为碰撞速度,$F$为作用力梯度。
在应用层面,CID技术被广泛运用于串联质谱(MS/MS)中,通过分析碎片离子模式可解析生物大分子(如蛋白质、核酸)的序列结构。美国质谱学会(American Society for Mass Spectrometry)2019年发布的《现代质谱技术指南》指出,CID在肽段测序中的分辨率已突破90%准确率。
需要特别说明的是,CID与源后衰变(Post-Source Decay)存在本质区别:前者通过主动碰撞引发解离,后者依赖离子自身能量弛豫。这种可控解离特性使CID成为代谢组学研究中小分子结构鉴定的金标准方法。
碰撞诱导解离(Collision Induced Dissociation, CID)是一种广泛应用于质谱分析中的离子碎裂技术,主要用于分子结构鉴定和分析。以下从定义、原理和应用三个方面进行解释:
CID是通过高速运动的离子与中性气体分子发生碰撞,将离子的动能转化为内能,导致化学键断裂并生成碎片离子的过程。该技术常用于串联质谱(MS/MS)中,通过碎片离子信息推断分子结构。
CID的碎片化效率可通过调控电场强度、气体压力和离子初始动能进行优化,新型多重碎片化CID技术甚至能实现单次进样获取多级碎片信息。
如需更专业的量子力学层面解释(如含时量子理论模型),可参考相关物理化学文献。
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