突破单杆极限！岛津LCMS-2050源内裂解技术：无需串级质谱，照样玩转碎片解析

【导语】

当单四极杆质谱遇上结构解析，是否只能止步于分子量信息？岛津LCMS-2050创新集成源内碰撞诱导解离（CID）技术打破这一局限——无需串级质谱（MS/MS），仅凭单四极杆平台即可捕获化合物碎片指纹，为药物杂质鉴定、未知物表征等场景提供全新解决方案。

技术内核：Qarray透镜区实现精准能量控制

传统单杆质谱的短板在于无法获取碎片信息，而岛津LCMS-2050在离子源与质量分析器间创新设计Qarray透镜区（图1），实现"一级质谱硬件"输出"二级质谱数据"，大幅降低结构解析门槛。其核心技术在于：

√ 电压梯度控制：0-240 V线性调节碰撞能量，诱导目标离子与惰性气体碰撞

√ 定向裂解机制：化学键选择性断裂，生成特征碎片（如脱水、脱羧碎片）

√ 同步检测能力：单次全扫描（SCAN）同时捕获母离子（如[M+H]⁺、[M-H]-）与碎片离子群

图1. LCMS-2050 源内裂解位置与裂解示意图

三大突破性优势

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操作效率跃升

● 免方法开发：无需复杂MS/MS参数优化，仅需设置Qarray电压梯度

● 双模式同步采集：单针进样，同时获取正负离子模式碎片图，效率提升50%

● 裂解规律可视化：通过电压-碎片响应曲线，直观追踪化合物裂解路径

典型应用案例

使用LCMS-2050对阿托伐他汀杂质I进行结构解析。将Qarray透镜电压分别设置为0、60、70 V，对目标物进行碎裂分析。结果发现，0 V：主要观察到完整的准分子离子峰（[M+H]⁺）。60 V、70 V：随着电压升高，特征碎片离子逐渐出现并增强。碎片模式提供了关于分子可能裂解位点（如脱水、脱羧、特征基团丢失）的重要线索。

图2. 不同Qarray电压下阿托伐他汀杂质I的质谱图

2

数据可靠性经严格验证

以阿托伐他汀杂质V为例，与三重四极杆质谱仪直接对比显示：

● LCMS-2050源内CID碎片与三重四极杆MS/MS产物离子扫描（PIS）结果高度一致

● 碎片丰度差异源于裂解区域不同（Qarray区 vs. 碰撞池），但特征离子组合可准确追溯裂解途径

阿托伐他汀 杂质V 分子式: C40H47FN2O5 质量数: 654.35

 

图3. 阿托伐他汀 杂质V单杆典型源内裂解质谱图与串级质谱产物离子扫描图

3

应用场景深度拓展

该技术成功应用于复杂基质中杂质结构推断，以阿托伐他汀多种杂质碎裂解析为例，源内CID技术可提供以下数据支持：

● 通过特征碎片（如m/z 440.12、458.18、422.16）锁定化合物的断裂位点

● 结合分子式验证碎片合理性

● 适用于降解产物鉴定、代谢物筛查、未知物快速表征等应用场景

杂质II 分子式: C33H35FN2O5 质量数: 558.25

杂质III 分子式: C33H34F2N2O5 质量数: 576.24

杂质IV 分子式: C33H33FN2O4 质量数: 540.24

图4. 阿托伐他汀不同杂质质谱图与结构解析

重新定义单杆质谱的应用场景

该技术将为以下领域带来变革性价值：

药物研发：快速鉴定原料药降解杂质

医药科研：代谢物解析辅助，代替串级质谱，构建代谢物谱库

天然产物分析：无需预分离获取天然成分特征碎片

环境毒理：筛查水体中未知污染物骨架结构

质控实验室：单设备同时完成定量分析与结构初筛

【结语】

LCMS-2050源内CID技术的本质是通过物理空间创新（Qarray）与能量控制逻辑，赋予单四极杆系统"质谱显微镜"能力：

● 打破"单杆=无碎片"的固有认知

● 碎片信息与MS/MS的高度一致性，奠定其在科研与分析中的实用价值
● 在单四极杆平台上实现类MS/MS的碎片解析能力，大幅降低结构鉴定设备门槛
● 为药物研发、环境分析、食品安全、代谢组学等领域提供高性价比结构解析方案

 

撰稿人：李思明

本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

如需深入了解更多细节，欢迎联系津博士

sshqll@shimadzu.com.cn

 

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