2023 年度研究成果報告書

タンデム質量分析における異性化フラグメンテーション経路の検証

研究課題

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研究課題/領域番号	21K05138
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分34020:分析化学関連
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	中村健道国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別嘱託研究員 (10360611)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	tandem mass spectrometry / fragmentation pathway / isomerization / ion structure / ion mobility / collisional excitation / energetics
研究成果の概要	衝突誘起解離 (CID) タンデム質量分析 (MS/MS) は，ソフトイオン化された有機分子の構造解析や異性体識別に汎用される．しかし，スペクトルから得られる構造情報は，断片化に先立つ異性化によって劣化する恐れがある．CIDに競合する異性化プロセスである衝突誘起異性化 (CII) を，エネルギー分解タンデム質量分析 (ER-MS/MS), イオン移動度分析タンデム質量分析 (IMS/MS/MS), および計算化学の手法を用い探求した．ER-IMS/MS/MS 実験により，異性化イオン存在比が衝突励起の度合いに依存して変化することが観測され，衝突エネルギー依存的 CII 過程の存在が示された．
自由記述の分野	mass spectrometry
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で得られた知見である，微量有機分子のタンデム質量分析において汎用される CID の条件下で前駆イオンの骨格転位を伴う異性化が起こりうる，という事実は，マススペクトルデータを用いて構造解析を試みようとする有機化学者にとって「不都合な真実」である．しかし，衝突エネルギー依存的な骨格転位の頻度や前駆イオン構造要素との関係性が解明されていくことにより既存手法の限界が明確化する同時に，構造解析や異性体識別の可否などを適切に評価することが可能となり，分析の信頼性向上と新たな解析法開発の指針へと繋がっていくことが期待される．