Trampa de iones lineal

Los iones se inyectan o se generan en el interior de la trampa de iones láser (LIT). Se confinan mediante la aplicación de voltajes de radiofrecuencia (RF) y corriente continua (CC) adecuados , manteniendo su posición final en la sección central de la LIT. Se ajusta el voltaje de RF y se aplican formas de onda de eyección por resonancia multifrecuencia a la trampa para eliminar todos los iones excepto los deseados, preparándolos para la fragmentación y el análisis de masas posteriores. Los voltajes aplicados a la trampa de iones se ajustan para estabilizar los iones seleccionados y permitir el enfriamiento por colisión, preparándolos para la excitación.

La energía de los iones seleccionados se incrementa mediante la aplicación de un voltaje de excitación de resonancia suplementario a todos los segmentos de dos varillas ubicadas en el eje X. Este aumento de energía provoca la disociación de los iones seleccionados debido a colisiones con el gas amortiguador. Los iones producto formados se retienen en el campo de atrapamiento. El escaneo del contenido de la trampa para producir un espectro de masas se logra incrementando linealmente el voltaje de RF aplicado a todas las secciones de la trampa y utilizando un voltaje de eyección de resonancia suplementario. Estos cambios mueven secuencialmente los iones desde dentro del diagrama de estabilidad a una posición donde se vuelven inestables en la dirección x y abandonan el campo de atrapamiento para su detección. Los iones se aceleran hacia dos dinodos de alto voltaje donde producen electrones secundarios . Esta señal se amplifica posteriormente mediante dos multiplicadores de electrones y las señales analógicas se integran y digitalizan.

Los espectrómetros de masas de trampa de iones 3D (o trampa de Paul ) son ampliamente utilizados, pero presentan limitaciones. Con una fuente continua, como la que utiliza ionización por electrospray (ESI), los iones generados mientras la trampa 3D procesa otros iones no se utilizan, lo que limita el ciclo de trabajo . Además, el número total de iones que se pueden almacenar en una trampa de iones 3D está limitado por los efectos de carga espacial . La combinación de una trampa lineal con una trampa 3D puede ayudar a superar estas limitaciones. ^{[ 1 ]}

Recientemente, Hardman y Makarov describieron el uso de una trampa cuadrupolar lineal para almacenar iones formados por ESI para su inyección en un analizador de masas Orbitrap. Los iones pasaron a través de un orificio y un skimmer, una guía iónica cuadrupolar para el enfriamiento de iones y luego entraron en la trampa de almacenamiento cuadrupolar. La trampa cuadrupolar tiene dos conjuntos de varillas; las varillas cortas cerca de la salida se polarizaron de manera que la mayoría de los iones se acumularan en esta región. Debido a que el Orbitrap requiere que los iones se inyecten en pulsos muy cortos, se aplicaron potenciales de extracción iónica de kilovoltios a la abertura de salida. Los tiempos de vuelo de los iones hacia el Orbitrap dependían de la masa, pero para una masa dada, los iones se inyectaron en grupos de menos de 100 nanosegundos de ancho (FWHM).

Un espectrómetro de masas TOF también puede tener un ciclo de trabajo bajo cuando se acopla con una fuente de iones continua. La combinación de una trampa de iones con un analizador de masas TOF puede mejorar el ciclo de trabajo. Tanto las trampas 3D como las lineales se han combinado con analizadores de masas TOF. Una trampa también puede añadir capacidades MSn al sistema. ^{[ 1 ]}

Las trampas lineales pueden utilizarse para mejorar el rendimiento de los sistemas FT-ICR (o FTMS). Al igual que con las trampas de iones 3D, el ciclo de trabajo puede incrementarse hasta casi el 100 % si los iones se acumulan en una trampa lineal mientras el FTMS realiza otras funciones. Los iones no deseados que pueden causar problemas de carga espacial en el FTMS pueden ser expulsados ​​en la trampa lineal para mejorar la resolución, la sensibilidad y el rango dinámico del sistema, aunque los parámetros del sistema utilizados para optimizar dichas características de la señal covarían entre sí. ^{[ 1 ] [ 7 ]}

La combinación de espectrometría de masas de triple cuadrupolo con tecnología LIT, en forma de un instrumento de configuración QqLIT con eyección axial, resulta particularmente interesante, ya que conserva las funciones clásicas de escaneo de triple cuadrupolo, como la monitorización de reacción seleccionada (SRM), el ion producto (PI), la pérdida neutra (NL) y el ion precursor (PC), a la vez que permite realizar experimentos sensibles con trampas de iones. Para moléculas pequeñas, se puede llevar a cabo un análisis cuantitativo y cualitativo con el mismo instrumento.

Además, para el análisis de péptidos , el escaneo de carga múltiple mejorada (EMC) permite una mayor selectividad, mientras que el escaneo de fragmentación retardada en el tiempo (TDF) proporciona información estructural adicional. En el caso del QqLIT, la singularidad del instrumento reside en que el mismo analizador de masas Q3 puede funcionar en dos modos diferentes. Esto permite combinaciones de escaneo muy potentes al realizar la adquisición de datos dependiente de la información.