上两章中作者讲了药物分子结构对其母离子信号响应和选择的影响。但因为三重四极杆质谱上的定量是采用MRM模式（即母/子离子对模式）来实现的，我们不仅要会预测母离子信号的生成情况，也要会判断子离子的生成趋势（即离子裂解的规律）。离子的裂解过程就是通过丢失电中性片断（包括中性自由基或中性分子）而产生另一个保留电荷的离子的过程。在三重四级杆质谱中，离子碎裂是以碰撞诱导解离（CID）来进行的，即通过中性分子（N₂、Ar及He等）的碰撞把能量传递给离子而使离子内部化学键断裂和形成特定的碎片离子。离子裂解的过程总体上遵循“产物稳定性原则”和“弱键易断原则”。

      1）产物稳定性原则

      质谱中生成的离子稳定性，与电荷中心附近的供电子或吸电子特性有关，此性质由电子诱导效应或/和共轭效应共同决定。如果正电荷中心邻近的基团供电子效应越强，则其上的电子云密度就会越大，此正离子反应活性就会越低（亦即越稳定）；对负离子，反之亦然。电子诱导效应几乎总是存在的，因为只要相邻的原子或原子团之间具有电负性的差别就会产生电子诱导效应，烷基为典型的供电子诱导效应基团，而大部分具有强电负性中心原子和/或不饱和结构的基团为吸电子诱导效应基团（如-NO₂，-CN，-COOH，-COOR，-OH，-OR，-CHO，-COR，-X，-C≡CR，-C₆H₅，-CH=CHR，-SO₃H，-SH，-SR，-NH₂）。在共轭效应方面，在中心原子上存在孤对电子的基团若与不饱和结构直接相连就会形成p-π共轭结构而一般具有供电子共轭效应（如-X，-OH，-OR，-SH，-SR，-NH₂）；本身即为不饱和结构的基团除可与孤对电子基团形成p-π共轭外，还可与另外的不饱和结构直接相连而形成π-π共轭结构（如-NO₂，-CN，-COOH，-COOR，-CHO，-COR，-SO₃H，-C₆H₅，-CH=CHR）。在同时出现诱导效应和共轭效应时，若两者表现出的供/吸电子效应方向一致，则可以协同加强这种作用；若不一致，则需考虑哪种效应占主导地位，如一般情况下卤素原子的吸电子诱导效应要强于供电子共轭效应，氨基的供电子共轭效应要强于吸电子诱导效应。

以上是从产物离子的稳定性上来考虑的。从另一个方面来看，上级离子在生成产物离子的同时，也会释放出一个中性离去基团（对于偶电子离子一般为中性分子）。稳定性越强的中性分子被脱去的可能性也越高，也就越易形成对应的离子。常见的易离去中性分子有HX，H₂O，CO₂，CO，NH₃，H₂S，R-OH，R-SH等。

      2）弱键易断原则

      化学键的强度对于初级离子离子的断裂部位和产物离子生成具有重要影响。越弱的化学键越容易发生断裂，这种现象实际上也符合产物稳定性原则。在小分子药物结构中常出现的典型化学键的键能归纳如下表，键能越小说明键越弱。需要提一下：此表是通过教科书和网上找的材料加工而成的，能很好地反映大小趋势；不同出处的数值可能有出入，大家不必纠结。

      从表中我们可以看出C与常见的杂原子N、O、S、P以及这些杂原子之间形成的单键键能均较小，属于较易发生断裂的部位（各位同学注意，这里划重点了啊）。而大多数双键和三键等键（如C=C、C≡C等）则键能较大，一般属于比较稳定、不易发生断裂的部位。另外，共轭体系作为一个整体是非常稳定的键组合（这一点在“产物稳定性原则中讲到了”）；而酰胺键、羧酸酯键等一些特定的键组合则尤为易于断裂。做过药物代谢物鉴定的同学对这些知识一定不陌生，因为这是判断离子碎裂部位的最简单的依据。对于定量分析来讲，掌握这些简单的知识也是很有帮助的，它能帮我们初步预测是否可能生成信号强烈的一些子离子。总的来说，若结构式中有易断裂位点就有可能生成丰度较大的一些子离子，但如果易断裂位点太多则反而有可能极大影响信号。

      3）以上知识，对于有的同学来讲，可能过于抽象，那我们就来分析几个例子。有布洛芬、卡马西平、头孢氨苄、25-羟基维生素D3、艾塞那肽等。

      先看布洛芬：该化合物除了羧基外，没有明显的易断裂位点；而羧基是非常容易脱去一分子的CO₂而形成对应的子离子的。因此该化合物在非常低的碰撞能下（最优CE=6ev）即能形成唯一的高丰度子离子（m/z =161），图谱非常干净，检测灵敏度非常高。

      再看卡马西平：该化合物有一个较大的共轭稠环，该稠环不易碎裂；但稠环上的N原子连接的酰胺结构则容易断裂。故我们亦能在图谱上找到丰度非常高的子离子（m/z = 194），检测灵敏度非常高。

      再看头孢氨苄：该化合物具有众多易断裂的部位，因此其子离子比较多。在CE值比较小的时候，大片段子离子的丰度较高；而随着CE值的增大，小片段子离子的丰度则会越来越高（这是子离子生成的一个普遍现象）。从结构鉴定的角度来讲，子离子信息丰富有很大好处；但从定量的角度来讲，子离子太多的话会造成“信号稀释”作用。因为电荷是守恒的，一个母离子只能生成一个继承电荷的子离子，子离子种类太多就会造成信号的分散。

      再看艾塞那肽：大家是不是觉得这个子离子图谱可以用一个词“杂草丛生”来形容呢？对，就是这个感觉（用质谱做过蛋白质组学的同学应该是很有亲切感的）！我们知道多肽是由多个氨基酸之间以酰胺键（氨基酸之间的酰胺键又叫肽键）连接起来的，而肽键是很容易断裂的。那么，碎裂之后会发生什么情况呢？我们想象一下：两个氨基酸组成的AB肽母离子，碎裂后可以形成A、B两个离子；而三个氨基酸组成的ABC肽，可以出现A、B、C、AB、BC这5个离子；而ABCD肽，则是A、B、C、D、AB、BC、CD、ABC、BCD这9个离子；再往后推，由n个氨基酸组成的肽链母离子，其产物离子的种类个数为“(n) + (n-1) + (n-2) + … + 2”。大家可以算一算，如果是10、20、30个氨基酸的肽离子，其产物离子数有多少。那可是呈指数级增长的吧。注意：以上的计算还只是算了单电荷离子生成的情况，而实际情况下，多个氨基酸残基组成的离子基本上都能形成电荷数量不等的多电荷离子。这些事实的存在都使得多肽的子离子图谱就成为了这么一个“杂草丛生”的状态，最终也只能勉强选一个看上去最高的子离子来构建定量离子对。这其实就是子离子形成过程中“信号稀释”作用的极端情况了，也是造成完整多肽的液质联用方法普遍灵敏度极差的重要原因。

      再看25-羟基维生素D3：这个化合物除了两端的两个羟基外，没有明显的易断裂位点；而饱和烃基上的羟基是非常容易脱去一分子的H₂O的。所以这个化合物仅能发现两个明显的脱水子离子峰，在没有其它可选离子的情况下也只能选用这两个峰来进行定量。

      最后，在上一节“母离子形成的几种特殊情况”中我们讲到了不能选用加钠离子峰（[M+Na]⁺）作为定量分析中的母离子，有子离子形成上的原因，是怎么回事呢？因为在加钠离子碎裂时，继承母离子电荷的几乎总是钠离子（Na⁺）。这种情况下，当然很难找到信号良好的源自药物分子的特征性子离子。

      后续更多精彩内容，敬请期待。