碱金属离子与三肽复合物的气相裂解反应

吴若菲，储艳秋，许崇晟，刘智攀，丁传凡

（复旦大学化学系，上海200433）

碱金属离子与三肽复合物的气相裂解反应

吴若菲，储艳秋，许崇晟，刘智攀，丁传凡

（复旦大学化学系，上海200433）

为了探索侧链R基团对碱金属离子与多肽复合物气相裂解反应的影响，采用电喷雾电离质谱法研究了碱金属离子Li＋，Na＋和K＋分别与甘氨酸三肽（GGG）、甘氨酰⁃苯丙氨酰⁃甘氨酸三肽（GFG）和甘氨酰⁃甘氨酰⁃苯丙氨酸三肽（GGF）形成的复合物的气相裂解反应.质谱定性实验结果表明，Li＋，Na＋和K＋与GGG，GFG或GGF在气相中可以形成稳定的复合物，配合比为1∶1或2∶1.竞争反应质谱图显示，GGG，GFG或GGF与碱金属离子形成的复合物的质谱峰丰度按Li＋，Na＋，K＋顺序依次下降，表明随着碱金属离子半径的增加，它们与三肽的结合强度依次减弱.碰撞诱导解离显示，母体离子［GGG＋Na］＋，［GGF＋Na］＋和［GFG＋Na］＋的质心碰撞能量E（CM）50数值分别为1.94，1.76和1.63 eV.通过质谱滴定法测得［GGG＋Na］＋，［GFG＋Na］＋和［GGF＋Na］＋的结合常数lgKa1分别为5.30，5.25和5.17.质谱法定量结果进一步确认复合物的稳定性顺序为［GGG＋Na］＋＞［GGF＋Na］＋＞［GFG＋Na］＋，表明由于空间位阻的影响，侧链R基团含有苄基的GFG或GGF与Na＋的键合强度要小于侧链R全部为H的GGG.串级质谱分析结果显示，碱金属化的GGG断裂位点较多，可解离出丰富的金属化a2，b和y型碎片离子，而碱金属化的GGF和GFG解离出的金属化y型离子较多，b型离子其次，金属化a型离子几乎没有.此外，双碱金属化的GGF可解离出较多金属化y型离子.复合物［GGF＋Na］＋的裂解曲线显示，当碰撞能量为25 eV时，［y2＋Na－H］＋和［b2＋Na＋OH］＋为主要碎片离子，当碰撞能量＞40 eV时，只有［b2＋Na＋OH］＋碎片离子占有优势数量.根据质子化三肽裂解机理可以推测，钠化GFG裂解后生成含噁唑酮的［b2＋Na］＋离子，该离子经过一系列过渡态生成［a2＋Na］＋（2⁃苄基⁃4⁃咪唑酮），而不是常见的亚胺离子.

电喷雾电离质谱法；碱金属离子；三肽；复合物；气相裂解反应

多肽是构成蛋白质的结构片段，也是人体重要的组成部分.通过研究与多肽相关的反应及其性质，蛋白质分子在生命过程中的变化与作用得到解释，改变和合成新的蛋白质也有了新的途径和基础材料［1～3］.同时，生物体内也存在着大量的金属离子，例如碱金属，它们既可与多肽及蛋白质结合，又可参与酶的活化过程.因此，研究多肽与碱金属离子间的相互作用具有重要的科学意义.

众所周知，质子化多肽的低能量⁃裂解反应的碰撞诱导解离（CID）可由“质子迁移模型”（碰撞能量小于100 eV）进行解释［4］.质子迁移模型提出在电荷导向的反应中，多肽的N⁃端、酰胺键的羰基氧原子或氮原子以及侧链R基团均有可能参与质子化，因此异构体也比较多.然而，“质子迁移模型”遇到了无法解释亮氨酸⁃脑啡肽（YGGFL）裂解过程中出现大量的C⁃端亮氨酸残基碎片等难题.Paize等［5］提出了一个包含了多肽能级和动力学等内容的“竞争途径模型”.该模型认为多肽的裂解途径包含预解离、解离和后解离三步过程，其中预解离过程中可以发生质子转移反应、异构体或互变异构体转换等.

长期以来，有关金属离子与多肽反应后的结合位点一直存在较大争论［6～8］.早期，Westmore等［9］曾经提出碱金属离子在气相中通过多肽的分子内作用，与其酰胺键羰基氧原子相结合.此后，Teesch等［10，11］提出机理解释了一些碎片离子，如N端产物碎片［an－m＋M－H］＋、［bn＋M＋OH］＋和C端产物碎片［yn－m＋M＋H］＋的形成过程（其中M＝Li，Na，K）.不久，Gronert等［12］采用质谱法研究锂的二肽复合物裂解反应后，提出裂解产物可以经过酸酐中间体，为远程电荷诱导裂解.由于多肽与质子结合以后的产物称为质子化多肽（Protonated peptide），为了便于讨论，我们将1个碱金属离子与1个多肽结合以后的产物称为碱金属化多肽［6］（Alkali metallated peptide），2个碱金属离子与1个多肽结合以后的产物称为双碱金属化多肽（Doubly alkali metallated peptide）.

由于分析化学新技术、新方法以及理论计算的快速发展，近年来气相中金属离子与生物大分子复合物化学结构的研究已经取得了重大进展，这些工作推动了金属离子与生物大分子复合物裂解反应的研究［13］.例如，Chen等［14］用傅里叶离子回旋共振质谱结合电子捕获解离（ECD），探索了Al3＋，Ga3＋和Rh3＋与多肽复合物的解离实验条件，发现Al3＋与多肽复合物的电子捕获是通过母体离子盐桥上的质子，而Rh3＋与多肽复合物的电子捕获则是通过金属离子.Asakawa等［15］研究了Ni2＋，Cu2＋和Zn2＋与组氨酸多肽复合物在缺少遥远质子条件下的电子捕获（ECD）和电子转移质谱图（ETD），发现2种方法中电荷还原的复合物的电子态不同.

研究者［16，17］曾用碰撞诱导解离阈值质谱法结合密度泛函理论计算探索了质子化甘氨酸三肽的裂解机理，发现b2碎片离子裂解生成的a2离子不是亚胺离子（Iminium），而是一个环化的质子化的4⁃咪唑酮.近来，Wang等［18，19］以四肽GGAG为模型，采用质谱和理论计算揭示钠化a3碎片离子在钠化多肽的串级质谱中很常见，［a3＋Na－H］＋呈现二配位的线性结构，钠离子与2个骨架上的羰基氧原子配位.基于结构的非弹性，［a3＋Na－H］＋需要克服较高的能垒才能形成含有二酮哌嗪结构的［b2＋Na－H］＋，也不是常见的噁唑酮路径.最近，本课题组［20］采用质谱结合气相氢⁃氘交换和密度泛函理论计算研究了金属钠化的亮氨酸⁃脑啡肽（Leu⁃enkephaline）的化学结构，证实最稳定构象为该五肽肽键上的3个羰基氧原子和1个羧基氧原子与Na＋形成多配位.迄今，有关金属离子与多肽通过配位形成的复合物的气相裂解反应鲜见报道［21～23］.

本文选用甘氨酸三肽（GGG）、甘氨酰⁃甘氨酰⁃苯丙胺酸三肽（GGF）以及甘氨酰⁃苯丙胺酰⁃甘氨酸三肽（GFG）作为研究对象，使其在室温下以一定化学计量比在溶液中与LiCl，NaCl，KCl，RbCl和CsCl等进行化学反应.然后，采用电喷雾电离质谱法（ESI⁃MS）探索了碱金属离子与三肽复合物的气相解离，讨论了离子半径、侧链位阻等因素对复合物解离过程的影响，并用质谱滴定法测定了碱金属离子与三肽的结合常数［24］.研究发现，侧链R基团含有苄基的GFG或GGF与Na＋的键合强度要小于侧链R全部为H的GGG.同时，由于侧链苄基的疏水性，导致三肽复合物裂解时会产生较多的［b2＋Na＋OH］＋碎片离子.

1 实验部分

1.1 三肽溶液和碱金属溶液贮存液的配制

将三肽样品GGG，GGF和GFG分别配制成浓度均为1×10－3mol／L的水溶液，并分别配制浓度均为1×10－2mol／L的LiCl，NaCl，KCl，RbCl和CsCl水溶液.

1.2 定性实验溶液的配制

竞争反应：将GGG与NaCl，LiCl，KCl，RbCl和CsCl以摩尔比1∶1∶1∶1∶1∶1混合，并用乙腈稀释，混合液中上述物种浓度为1×10－4mol／L；将GGF或GFG与NaCl，LiCl和KCl以摩尔比1∶1∶1∶1混合并用乙腈稀释，混合液中上述物种浓度为1×10－4mol／L.

碰撞诱导解离（CID）：将1.1节中的三肽溶液分别与LiCl，NaCl和KCl按摩尔比1∶5混合［13］，并用乙腈稀释，稀释后溶液中三肽的浓度为1×10－4mol／L，碱金属离子的浓度为5×10－4mol／L.

1.3 定量实验溶液的配制

将1.1节中配制的三肽溶液分别与碱金属盐溶液混合，并用乙腈稀释.稀释后的浓度梯度溶液中三肽与碱金属的摩尔比分别为1∶3，1∶4，1∶5和1∶6，即溶液中GGG，GGF或GFG的浓度为5×10－5mol／L，LiCl，NaCl或KCl的浓度均分别为15×10－5，20×10－5，25×10－5和30×10－5mol／L.

多肽断裂碎片命名采用Biemann规则［21］，如图1所示，并将碎片离子如［bn＋M－H］＋和［bn＋2M－ 2H］＋分别表示为其余类似，M为碱金属.

Fig．1 Nomenclature used for fragments of tripeptidesGGG：R1＝R2＝R3＝H；GFG：R1＝R3＝H，R2＝—CH2—C6H5；GGF：R1＝R2＝H，R3＝—CH2—C6H5.

2 结果与讨论

2.1 不同碱金属离子与三肽结合的竞争反应

图2（A）为LiCl，NaCl，KCl，RbCl和CsCl与GGG三肽在溶液中等摩尔混合并反应后，由电喷雾电离质谱仪测得的竞争反应质谱图.从图2（A）中可以观察到，GGG能与碱金属离子按摩尔比1∶1生成复合物的质谱峰.此外，还可以观察到GGG与碱金属离子形成的复合物的质谱峰丰度按Li＋，Na＋，K＋，Rb＋的顺序依次下降，可见，复合物的键合强度随着碱金属离子半径的增大而减弱，这表明碱金属离子与GGG通过配位形成复合物的结合能力与碱金属离子半径和电荷密度密切相关.通常，碱金属离子与GGG主链酰胺键中的羰基氧原子通过静电引力而结合.由于Li＋的半径最小，电荷密度最高，可以预测，Li＋与GGG的酰胺键中羰基氧原子结合能力最强.随着离子半径的增大，Li＋，Na＋，K＋和Rb＋电荷密度依次下降，导致它们与GGG结合能力相应下降.值得注意的是，离子半径最大的Cs＋与GGG的结合能力反而比Rb＋强很多，这可能与Cs＋离子的极化能力较大有关.作为对照，还可以观察到GGG与碱金属离子形成的复合物的质谱峰丰度比质子化GGG的丰度要高很多，表明碱金属离子与GGG的多个羰基氧原子配位形成的复合物稳定性要大于GGG与单个质子结合形成的复合物.

Fig．2 Mass spectra for competition reaction of tripeptides with alkali metal ions（A）GGG with Li＋，Na＋，K＋，Rb＋and Cs＋in a molar ratio of 1∶1∶1∶1∶1∶1；（B）GFG with Li＋，Na＋and K＋in a molar ratio of 1∶1∶1∶1；（C）GGF with Li＋，Na＋and K＋in a molar ratio of 1∶1∶1∶1.

类似地，图2（B）和（C）分别为GFG和GGF与LiCl，NaCl和KCl在溶液中等摩尔混合并反应后测得的竞争反应质谱图.可见，GFG或GGF与Li＋，Na＋和K＋的结合规律与GGG相类似，即GFG或GGF的复合物的键合强度随着碱金属离子半径的增大而减弱.此外，图2（A）～（C）中均出现了可归属于三肽与Li＋或Na＋离子配合比1∶2的复合物，如［GGF＋2Na－H］＋（m／z 324.0）.

2.2 碱金属⁃三肽复合物的质谱峰强度与碰撞能量的关系

为了进一步获得质子化和碱金属化三肽的气相稳定性信息，绘制了三肽复合物母体离子质谱峰强度随碰撞能量变化趋势图.为了便于比较，对质谱峰强度归一化，并将测得的实验室框架碰撞能量（Laboratory frame collision energy）转化为质心碰撞能量（Center of mass frame collision energy），简称E（CM），结果见图3.E（CM）的计算公式如下：

式中：m和M分别为氮气和复合物的质量.E（CM）50数值，即50％的复合物解离时的质心碰撞能量，可用于比较复合物的稳定性.

Fig．3 Normalized percentages of the intact complexes plotted against collision energy of mass frame（A）GGG with a proton or an alkali ion；（B）GGG，GFG or GGF with a Na＋；（C）GGG with one or two Na＋.

图3（A）为不同碱金属离子与GGG三肽形成的复合物CID的质谱峰强与质心碰撞能量的关系图.可得［GGG＋K］＋，［GGG＋Na］＋和［GGG＋Li］＋的E（CM）50值分别为1.33，1.94和2.02 eV，复合物的稳定性顺序为［GGG＋K］＋＜［GGG＋Na］＋＜［GGG＋Li］＋.

图3（B）示出了单钠化的不同三肽复合物峰强与碰撞能量的关系.可得［GGG＋Na］＋，［GGF＋Na］＋和［GFG＋Li］＋的E（CM）50值分别为1.94，1.76和1.63 eV，复合物的稳定性顺序为［GGG＋Na］＋＞［GGF＋Na］＋＞［GFG＋Na］＋.

图3（C）示出了单碱金属化与双碱金属化的GGF三肽结合的复合物峰强与碰撞能量的关系.［GGF＋Na］＋和［GGF＋2Na－H］＋的E（CM）50值分别为1.76和1.51 eV，显示［GGF＋2Na－H］＋比［GGF＋Na］＋更容易裂解，对于链长较短的三肽，因同时与2个钠离子结合，其结构不稳定，所以会在较低碰撞能量下发生裂解.

2.3 三肽与碱金属离子结合常数的定量测定

前文［25］的研究结果表明，电喷雾质谱需要在静电力足够克服表面张力的情况下才能形成可检测的离子峰，如此大的静电力作用会导致由静电作用形成的非共价键被强化，而由疏水作用形成的非共价键被弱化.在某些情况下，需要用响应因子对各种质点的离子化效率进行校正.然而，由于电喷雾离子化的时间足够短（毫秒级），不会对化学平衡产生明显的影响，因此，在大多数情况下，用电喷雾电离质谱测得的复合物的结合常数与溶液中的真实情况基本相符［25～30］.

基于此，采用质谱滴定法定量测定了Li＋，Na＋和K＋分别与GGG，GFG和GGF的结合常数［24］.公式如下：

式中：1≤m≤n；IP，IPM和IPM2分别代表［GGF＋H］＋，［GGF＋M］＋和［GGF＋2M－H］＋的质谱峰强度（M代表碱金属离子）；Kd和Ka分别表示复合物的解离常数和结合常数.

三肽与碱金属离子结合常数的定量计算结果见表1.由表1可知，Li＋，Na＋和K＋与三肽的结合能力依次减弱，这与图2竞争反应质谱图的结论一致.比较3种三肽与碱金属离子的结合常数，如［GGG＋Na］＋，［GGF＋Na］＋和［GFG＋Na］＋的lgKa1分别为5.30，5.25和5.17，复合物的稳定性顺序为［GGG＋Na］＋＞［GGF＋Na］＋＞［GFG＋Na］＋，此结果与上面碰撞诱导解离测得的结果一致，表明苯丙氨酸侧链的苄基有一定的空间位阻，不利于金属离子和三肽的结合.

Table 1 lgKa1values of GGG，GFG or GGF with Li＋，Na＋or K＋

2.4 质子化和碱金属化三肽的裂解反应

图4（A）和（B）分别为在相同碰撞能量（32 eV）下测得的单钠化和双钠化的三肽复合物的CID质谱图，从中均可见数量较多且强度较高的解离碎片，且双钠化的复合物碎裂得更明显.图4（A）中，［GGF＋Na］＋解离的主要产物离子是［y1＋Na－H］＋，［b1＋Na＋OH］＋和［b2＋Na＋OH］＋（m／z＝139.0），其中有关［bn＋OH＋H］＋的生成机理在文献［10］中已有报道.图4（B）中，因GGF结合了2个Na＋，碱金属间的电荷排斥效应使多肽与碱金属配位的碱性位点间的键被拉长，使得复合物更易在特定的位点断裂.

Fig．4 Collision⁃induced dissociation（CID）spectra for complexes at collision energy of 32 eV（A）［GGF＋Na］＋；（B）［GGF＋2Na－H］＋.

表2～表4分别给出了质子化和碱金属化的三肽复合物CID产生的碎片离子类型（＃表示母体离子）.可见，三肽复合物CID产生的碎片通常为a，b和y型离子.质子化的三肽解离出来的碎片较简单，单碱金属化的三肽多解离出金属化a和b型离子，双碱金属化的三肽多解离出金属化y型离子.比较不同的碱金属离子与三肽复合物发现，钾离子化的三肽复合物解离的碎片种类极少，基本上没有b和y型碎片出现，表明三肽对K＋的亲和力比Li＋和Na＋要低很多.单钾化的三肽复合物与氮气在较低能量碰撞以后，在酰胺C—N键没有发生断裂前，K＋已经发生解离，并脱离羰基氧原子.双钾化的GGG三肽复合物CID几乎没有a型离子，可以推测双钾化的GGG三肽复合物的断裂位点可以发生在酰胺C—N键.

Table 2 CID fragment ions formed from protonated or alkali metallated triglycine complexes

Table 4 CID fragment ions formed from protonated or alkali metallated GFG complexes

比较不同种类的三肽与碱金属离子的复合物发现，碱金属化的GGG解离出的a2，b和y型碎片都很多，而碱金属化的GGF和GFG解离出的y型离子较丰富，b型离子其次，a型离子几乎没有，其可能原因是侧链R苄基的空间位阻不利于的GGF和GFG与Na＋结合.

Teesch等［10］研究了55个多肽与碱金属离子Li＋，Na＋，K＋，Rb＋和Cs＋形成的复合物的气相裂解反应，对二次解离（MS2）得到的亚稳态离子以及三次解离（MS3）得到的碎片离子进行了分析对比，验证了碎片离子产物中含有断裂位点靠近N端的带有金属离子的［bn－m＋Na＋OH］＋，这种分子内亲核反应是Westmore等［9］首先提出来的（Scheme 1中路径1）.

Siu等［15］通过阈值碰撞诱导解离和理论计算，阐述了a2∗离子由含有噁唑酮的b2∗离子经过一系列过渡态形成的过程（Scheme 1中路径2）.

［10，16］结果，推断［GFG＋Na］＋复合物裂解的可能路径主要有2条：（1）C端羧基上的羟基进攻羰基上的碳，得到［b2＋Na＋OH］＋离子［10］；（2）［GFG＋Na］＋裂解生成含有噁唑酮的b2∗离子，然后经过一系列过渡态生成离子（2⁃苄基⁃4⁃咪唑酮）［16］.GFG可能的裂解路径如下：

Scheme 1 Fragmentation paths of［GFG＋Na］＋

2.5 ［GGF＋Na］＋母体离子的裂解曲线

图5示出了［GGF＋Na］＋母体离子的裂解曲线.由图5可见，当碰撞能量＞15 eV时，母体离子［GGF＋Na］＋质谱丰度开始下降，而碰撞能量＞22 eV时，则急速下降.随着碰撞能量的提高，主要碎片y2∗的丰度先上升后下降，其可能原因是当碰撞能量较小时，靠近N端的酰胺键较容易断裂，Na＋也倾向于向C⁃端偏移，y2∗曲线上升最快；随着碰撞能量升高更容易掉落，使y2∗发生二次碎裂，生成［y1∗－C7H7］＋等碎片.

Fig．5 Breakdown graph for precursor［GGF＋Na］＋

文献［9］指出，在碱金属化多肽中，C端羧基上的羟基（OH）上的氧原子可能进攻酰胺上的碳原子，形成［bn－l＋M＋OH］＋离子.图5中［b2＋Na＋OH］＋和［b1＋Na＋OH］＋的丰度一直稳步上升；碰撞能量＞35 eV时，［b2＋Na＋OH］＋的丰度呈现加速上升趋势，而［b1＋Na＋OH］＋丰度的上升不变，主要原因是母体离子［GGF＋Na］＋发生裂解产生［b2＋Na＋OH］＋和［b1＋Na＋OH］＋的过程中，一般有N端的羧基的参与，苯丙氨酸的侧链苄基离羧基较近，较大的空间位阻引起靠近C端的酰胺键断裂，形成［b2＋Na＋OH］＋.然而，苄基的存在则不利于羧基上的羟基（OH）去进攻羰基，所以［b1＋Na＋OH］＋丰度的上升速度较慢.

随着碰撞能量的提高，母体离子直接丢掉1个苯丙氨酸的侧链苄基形成的离子＃－C7H7的丰度也是先上升后下降，其原因可能是随着碰撞能量的提高，更加容易发生主链裂解，形成［b2＋Na＋OH］＋离子（［b2＋Na＋OH］＋丰度急速上升），裂解以后侧链苄基随着苯丙氨酸一起丢失.

3 结 论

采用电喷雾电离质谱法研究了碱金属离子Li＋，Na＋和K＋分别与甘氨酸三肽（GGG）、甘氨酰⁃苯丙氨酰⁃甘氨酸三肽（GFG）和甘氨酰⁃甘氨酰⁃苯丙氨酸三肽（GGF）形成的复合物的气相裂解反应，为了避免带有酸性或碱性基团的侧链R参与配位，选用侧链R带非极性的苄基和H原子的三肽.实验结果表明，Li＋，Na＋和K＋可与GGG，GFG或GGF在气相中形成1∶1或2∶1的复合物.竞争反应质谱图显示，3个三肽与碱金属离子形成的复合物的质谱峰丰度均按Li＋，Na＋，K＋顺序依次下降，表明随着离子半径的增加，碱金属与三肽的均结合强度将减弱.质谱滴定法定量测得［GGG＋Na］＋，［GFG＋Na］＋和［GGF＋Na］＋的结合常数lgKa1分别为5.30，5.15和5.17，表明受到侧链苄基R的空间位阻效应的影响，复合物的稳定性顺序为［GGG＋Na］＋＞［GGF＋Na］＋＞［GFG＋Na］＋.总之，碱金属三肽复合物的结合强度明显受到金属离子半径和三肽侧链R空间位阻的影响.

串级质谱分析结果显示，锂化或钠化的GGG断裂位点较多，解离出的金属化a，b，y型碎片都较多，而锂化或钠化的GGF和GFG解离出的金属化y型离子较多，b型离子其次，a型离子几乎没有.而钾化的GGF和GFG一般都是K＋直接解离，主链断裂得到的序列碎片信息很少.推断［GFG＋Na］＋复合物的裂解路径可能主要有2条，即C⁃端的羧基上的羟基进攻羰基上的碳，得到［b2＋Na＋OH］＋离子；［GFG＋Na］＋又可以裂解生成含有噁唑酮的b2∗离子，然后经过一系列过渡态生成a2∗离子（2⁃苄基⁃4⁃咪唑酮）.

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［28］ He X.D.，Wei W.H.，Chu Y.Q.，Liu Z.P.，Ding C.F.，Chin．J．Chem．Phys.，2013，26（3），287—294

［29］ Dai Z.Y.，Chu Y.Q.，Wu B.，Wu L.，Ding C.F.，Acta Pharmacol．Sin．，2008，29（6），759—771

［30］ Powell K.D.，Ghaemmaghami S.，Wang M.Z.，Ma L.，Oas T.G.，Fitzgerald M.C.，J．Am．Chem．Soc．，2002，124（35），10256—10257

（Ed.：N，K）

†Supported by the National Natural Science Foundation of China（No.2011YQ14015006）.

Fragmentation Reaction of Complexes of Alkali Metal Cations with Tripeptides in Gas Phase†

WU Ruofei，CHU Yanqiu，XU Chongsheng，LIU Zhipan，DING Chuanfan∗
（Department of Chemistry，Fudan University，Shanghai 200433，China）

For exploring effects of side chain R groups on dissociations of complexes of alkali metal ions with peptides in gas phase，the complexes of Li＋，Na＋，K＋，Rb＋，Cs＋and the tripeptides Glycyl⁃glycyl⁃glycine（GGG），Glycyl⁃phenylalanyl⁃glycine（GFG）and Glycyl⁃glycyl⁃phenylalanine（GGF）were chosen to probe the fragmentation reaction process by electrospray ionization mass spectrometry.The experimental results demonstrated that Li＋，Na＋or K＋and GGG，GFG or GGF can form complexes in a coordination ratio of 1∶1 or 2∶1，respectively.The mass spectra for competition reactions of GGG，GFG or GGF with Li＋，Na＋or K＋showed peak intensity of alkali metallated⁃tripeptide complexes decrease in the order of Li＋，Na＋，K＋similarly，indicating that the binding strength of complexes descend with the ascend of the radii of alkali metal ion.Collision⁃induced dissociation（CID）results showed the center of mass frame collision energy E（CM）50values were 1.94，1.76 and 1.63 eV for the precursor of［GGG＋Na］＋，［GGF＋Na］＋and［GFG＋Na］＋，respectively.The mass spectrometric titrations determined the lgKa1values were 5.30，5.25 and 5.17，respec⁃tively.Quantitative analyses of mass spectra further confirmed the stability order［GGG＋Na］＋＞［GGF＋Na］＋＞［GFG＋Na］＋，indicating binding strength of complexes GFG or GGF with R side chain（benzyl group）were weaker than GGG with R side chain（only hydrogen atom）due to effects of steric hindrance.The tandem mass spectrometric analysis revealed that dissociation of soliated GGG produces most abundant soliated a2，bn，ynion series，while soliated GGF or GFG ion gives abundant soliated ynand bnions，but rarely soliated an.More⁃over，doubly alkali meallated GGF tends to dissociate to more metallated y ion series.The breakdown graph for the complex［GGF＋Na］＋showed the percentage of fragment ion［b2＋Na＋OH］＋will go up greatly upon the increasing of collision energy.According to Siu’s fragmentation mechanisms of protonated tripeptide，it is inferred that soliated GFG will fragment to［b2＋Na］＋ion with an incipient oxazolone.Then［b2＋Na］＋will continue to fragment to［a2＋Na］＋with a cyclic protonted 4⁃imidazolidone.

Electrospray ionization mass spectrometry；Alkali metal ion；Tripeptide；Complex；Fragmentation reaction

O657.6

A

10.7503／cjcu20160447

2016⁃06⁃26.网络出版日期：2016⁃11⁃21.

国家自然科学基金（批准号：2011YQ14015006）资助.

联系人简介：丁传凡，博士，男，教授，博士生导师，主要从事质谱研究.E⁃mail：cfding＠fudan.edu.cn