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建立裂解规律

2018.6.29

虽然普遍意义上的质谱数据没有唯一解,但只要限定研究的范围和条件,那还是有解可循的。就如化合物的浓度与其UV响应的关系我们是没法知道的,可在一个很窄的范围内,就能用直线来近似他们的关系!那么如何限定质谱研究的范围呢?首先我有几项假设,所有的质谱推理都建立在它们之上:


•假设1:结构相似的化合物具有相同或相似的裂解规律;

•假设2:化合物的裂解行为的外因是质谱构造和碰撞能量,内因是分子结构特性,外因决定几率,内因决定终点;


假设1首先肯定了在某些情况下,即结构相似,质谱的裂解数据是有规律可循的!结构相似,可以指有相同的官能团,或者在天然产物分类上属于一类,比如都属于黄酮、甾体、萜等。这个相似性越接近,那么它们具有相同的裂解形式的可能越大,同属于查尔酮的化合物间的行为就比其他黄酮更接近。


假设2更进一指明了化合物的结构与质谱的关系,主要用来解决“为什么不同质谱仪器获得的质谱数据有很大差别”(NMR不应该有这种情况)的问题,可以肯定一点,不同仪器获得的数据是有规律可循的,这一点也为我们建立不同质谱仪器数据的智能解析程序鉴定了基础(我们正在开发的一种秘密武器)!“外因决定几率”指碎片离子在质谱图上的丰度高低,“内因决定终点”是指可能存在哪些类型的碎片离子。


通过前面两个假设,知道了质谱的规律性在一个很小的范围内是可以成立的,那最关键的就是建立这一小类化合物的裂解规律,而如何建立裂解规律呢?要先从分析已知化合物的多级质谱入手。可是我们还不知道它们的裂解规律啊,怎么分析这些质谱数据呢?


我想这就是大多数人遇到的第一个难题了,获得了质谱数据,即便是已知化合物的,也不知道那些棒棒们代表什么!在这里,我假定大家已经知道了最基本的质谱知识,比如full scan, MS/MS, 准分子离子,碎片离子,丰度等。


直接进入传说中最神秘的“一三断裂”,可以说“一三断裂”是CID(碰撞诱导解析)质谱中最常见的裂解形式,与以往70eV的EI-MS非常不相同。EI-MS中的能量太高了,一般小分子的大部分结构单元都受不起这么高的能量,碎的面目全非;而ESI-MS中的CID温和很多,并且碰撞的能量还不是一气就全招呼上,慢慢来,一点一点的把化合物结构中不稳定的部位给敲掉。正是因为能量不高,化合物结构中不同基团的特异性差异才得以最大化的体现,也让分子有机会摆好“一三”的pose后,才被打掉!说的专业一点,“一三断裂”是一种能垒较低的裂解反应!大家熟知的麥式重排仅是“一三断裂”的一个特列而已,据我所知,现有的小分子内的重排裂解都可归到“一三断裂”中!

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“一三断裂”是CID(碰撞诱导解析)质谱中

最常见的裂解形式。


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