Die kollisionsinduzierte Dissoziation (, CID, synonym ) ist eine Methode zur Fragmentierung von Molekülionen in der Gasphase bei der Massenspektrometrie.J. M. Wells, S. A. McLuckey: Collision-induced dissociation (CID) of peptides and proteins. In: Methods in enzymology. Band 402, 2005, , S. 148–185, doi:10.1016/S0076-6879(05)02005-7, PMID 16401509.
Prinzip Die kollisionsinduzierte Dissoziation führt bei der Massenspektrometrie zu einer weiteren Fragmentierung der Molekülionen. Durch die CID können uneindeutig identifizierte Fragmente nach Beschleunigung in einem elektrischen Feld durch Kollision mit neutralen Gasmolekülen (z. B. Helium, Stickstoff, Argon) erneut fragmentiert werden, um kleinere und eindeutig identifizierbare Fragmente zu erhalten. Durch die Kollision wird von den Molekülionen ein Teil der Energie als kinetische Energie aufgenommen, ein weiterer Teil der Energie wird als innere Energie absorbiert, die in Folge zu einer Fragmentierung der Molekülionen führt.
Verwendung Die CID wird unter anderem in manchen Tripel-Quadrupol-Massenspektrometern, Reflektron-FlugzeitmassenspektrometernA. P. Kafka, T. Kleffmann, T. Rades, A. McDowell: The application of MALDI TOF MS in biopharmaceutical research. In: International journal of pharmaceutics. Band 417, Nummer 1–2, September 2011, , S. 70–82, doi:10.1016/j.ijpharm.2010.12.010, PMID 21147205. (z. B. zur De-Novo-Peptidsequenzierung) und bei der Fourier-Transformations-Zyklotronresonanz-Massenspektrometrie verwendet. Die Fragmentierung kann in einem Reflektron alternativ zum CID durch einen LASER-induzierten Post-Source Decay (PSD) erreicht werden. Bei mehrfach geladenen Fragmenten kann die weitere Fragmentierung auch durch eine Electron Capture Dissociation oder durch eine Elektronenstoßionisation erreicht werden.J. P. Reilly: Ultraviolet photofragmentation of biomolecular ions. In: Mass spectrometry reviews. Band 28, Nummer 3, 2009, , S. 425–447, doi:10.1002/mas.20214, PMID 19241462.K. F. Medzihradszky: Peptide sequence analysis. In: Methods in enzymology. Band 402, 2005, , S. 209–244, doi:10.1016/S0076-6879(05)02007-0, PMID 16401511.G. Hart-Smith: A review of electron-capture and electron-transfer dissociation tandem mass spectrometry in polymer chemistry. In: Analytica chimica acta. Band 808, Januar 2014, , S. 44–55, doi:10.1016/j.aca.2013.09.033, PMID 24370092. Eine weitere Form der Dissoziation ist z. B. die Infrarot-Multiphotonen-Dissoziation.A. Guthals, N. Bandeira: Peptide identification by tandem mass spectrometry with alternate fragmentation modes. In: Molecular & cellular proteomics : MCP. Band 11, Nummer 9, September 2012, , S. 550–557, doi:10.1074/mcp.R112.018556, PMID 22595789, .
Tripel-Quadrupol-Massenspektrometer Bei einem Massenspektrometer mit drei Quadrupolen dient der erste Quadrupol als Massefilter zur Selektion der Molekülionen, der zweite Quadrupol als Kollisionskammer und der Dritte zur Auftrennung der Fragmente vor dem Detektor.
Fourier-Transformations-Ionen-Zyklotronresonanz-Massenspektrometrie Die (SORI-CID) ist eine CID-Methode bei der Fourier-Transformations-Ionen-Zyklotronresonanz-Massenspektrometrie. Dabei werden die Molekülionen kreisförmig in einer Ionenfalle beschleunigt und parallel dazu die Teilchendichte erhöht, was zur CID führt.
Kollisionen höherer Energien (HCD oder HE CID, synonym ) ist eine Methode zur CID bei Orbitrap-Massenspektrometern, bei denen die Fragmentierung außerhalb der C-Falle erfolgt.J. V. Olsen, B. Macek, O. Lange, A. Makarov, S. Horning, M. Mann: Higher-energy C-trap dissociation for peptide modification analysis. In: Nature methods. Band 4, Nummer 9, September 2007, , S. 709–712, doi:10.1038/nmeth1060, PMID 17721543. Dabei wandern die Molekülionen durch die C-Falle in die Kollisionskammer (eine Oktupol-Kollisionszelle) und zurück über die C-Falle zur Injektion in das Orbitrap. HCD besitzt einen höheren Cut-off-Wert bei der Analyse der Massen und kann dabei mit einer Isobarenmarkierung verwendet werden. Die Kollisionsenergie bei der HCD liegt im oberen Bereich der kollisionsinduzierten Dissoziationen niedrigerer Energie bei unter 1000 Elektronenvolt.Kermit K. Murray, Robert K. Boyd, Marcos N. Eberlin, G. John Langley, Liang Li, Yasuhide Naito: Definitions of terms relating to mass spectrometry (IUPAC Recommendations 2013). In: Pure and Applied Chemistry. 85, 2013, S. 1515–1609, doi:10.1351/PAC-REC-06-04-06.
Fragmentierungsformen mini|Homolytische Fragmentierung mini|Heterolytische Fragmentierung Bei der homolytischen Spaltung behält nach der Dissoziation jedes Fragment eines der Elektronen aus der gespaltenen Bindung. Dagegen erhält bei der heterolytischen Spaltung eines der beiden Fragmente beide Elektronen der gespaltenen Bindung. Die Spaltung kann auch räumlich getrennt von der Ladung des Molekülions sein (engl. ),C. Cheng, M. L. Gross: Applications and mechanisms of charge-remote fragmentation. In: Mass spectrometry reviews. Band 19, Nummer 6, 2000 Nov-Dec, , S. 398–420, , PMID 11199379.Michael L Gross: Charge-remote fragmentation: an account of research on mechanisms and applications. In: International Journal of Mass Spectrometry. 200, 2000, S. 611–624, doi:10.1016/S1387-3806(00)00372-9. was bei der Tandem-Massenspektrometrie auftreten kann.unbekannt: Remote-site (charge-remote) fragmentation. In: Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2, 1988, S. 214–217, doi:10.1002/rcm.1290021009.
Siehe auch Liste der Ionisationsmethoden in der Massenspektrometrie
Einzelnachweise
Kategorie:Massenspektrometrie Kategorie:Biochemische Methode