Espectrometría de resonancia ciclotrónica por transformada de Fourier

[1]​ Los iones están atrapados en una trampa Penning (un campo magnético con placas de captura eléctricas), donde son excitados (en sus frecuencias de ciclotrón resonantes) a un radio de ciclotrón más grande por un campo eléctrico oscilante ortogonal al campo magnético.La señal resultante se llama decadencia de inducción libre (FID), transitoria o interferograma que consiste en una superposición de ondas sinusoidales.La FT-ICR fue inventado por Melvin B. Comisarow[2]​ y Alan G. Marshall en la Universidad de Columbia Británica.[3]​ La inspiración fue desarrollos anteriores en ICR convencional y espectroscopía de resonancia magnética nuclear con transformada de Fourier (FT-NMR).La física del FTICR es similar a la de un ciclotrón al menos en la primera aproximación.En la forma idealizada más simple, la relación entre la frecuencia del ciclotrón y la relación masa-carga está dada por donde f = frecuencia del ciclotrón, q = carga de iones, B = intensidad del campo magnético y m = masa de iones.Esto se representa más a menudo en frecuencia angular: dondeDebido al campo eléctrico cuadrupolar utilizado para atrapar los iones en la dirección axial, esta relación es solo aproximada.El campo eléctrico y el movimiento armónico axial resultante reduce la frecuencia del ciclotrón e introduce un segundo movimiento radial llamado movimiento de magnetrón que ocurre en la frecuencia de magnetrón.El movimiento del ciclotrón sigue siendo la frecuencia que se usa, pero la relación anterior no es exacta debido a este fenómeno.Las frecuencias angulares naturales de movimiento son dondeEl significado de esta ecuación se puede entender cualitativamente considerando el caso dondeEn ese caso, el valor del radical es ligeramente menor que(es decir, la cantidad por la que se redujo la frecuencia del ciclotrón).Además, las masas no se resuelven en el espacio o el tiempo como con otras técnicas, sino solo por la frecuencia de resonancia ciclotrón iónico (rotacional) del que produce cada ion a medida que gira en un campo magnético.Por lo tanto, los diferentes iones no se detectan en diferentes lugares como con los instrumentos sectoriales o en diferentes momentos como con los instrumentos de tiempo de vuelo, pero todos los iones se detectan simultáneamente durante el intervalo de detección.Las rejillas se usaron como tapas finales para aplicar un campo eléctrico axial para atrapar iones axialmente (paralelo a las líneas del campo magnético).Las células ICR anidadas con doble par de cuadrículas también se fabricaron para atrapar iones positivos y negativos simultáneamente.La geometría de celda abierta más común es un cilindro, que se segmenta axialmente para producir electrodos en forma de anillo.El electrodo de anillo central se usa comúnmente para aplicar campo eléctrico de excitación radial y detección.Se aplica voltaje eléctrico de CC en los electrodos del anillo terminal para atrapar iones a lo largo de las líneas del campo magnético.Esto presentó una gran discriminación en la aceleración de iones cinéticos entre iones positivos y negativos atrapados simultáneamente dentro de la nueva célula.[13]​[14]​[15]​ Esta alta resolución también es útil para estudiar macromoléculas grandes, como proteínas con múltiples cargas, que pueden producirse por ionización por electropulverización.Debido a que los picos isotópicos están cerca uno del otro en el eje m / z, debido a las múltiples cargas, el alto poder de resolución del FTICR es extremadamente útil.[17]​ Aunque el CID y el IRMPD usan excitación vibracional para disociar aún más los péptidos al romper los enlaces de amida del esqueleto, que generalmente son bajos en energía y débiles, el CID y el IRMPD también pueden causar la disociación de las modificaciones postraduccionales.