Glycosylated proteins are an essential class of molecules playing critical roles in complex biological systems. Understanding their biological functions remains extremely difficult due to the extremely broad compositions and structure variations of glycans. Although the combination of ion mobility spectrometry and mass spectrometry (IMS-MS) has become a promising technique in glycan structure characterization and composition identification, the insufficient resolving power of most IMS-MS instruments has limited its utility in performing the comprehensive structure characterization of glycans. To mitigate the low IMS resolving power, metal ion incorporation has been employed to enhance the separation of isomeric glycans. Here, we present a systematic investigation of many different glycan-metal ion complexes in an attempt to optimize the IMS separation of different isomeric glycans. By selecting optimum glycan-metal ion complexes, partial IMS separation was realized for all the 21 isomeric glycan pairs used in the experimental study. Baseline IMS separation was achieved for 76% of these isomeric glycan pairs. The best IMS separation of isomeric glycans was achieved in some cases by incorporating multiple ions with a glycan, such as the complex [glycan + Ca + Cl]+. In addition, the well-known IMS-MS measurement trendlines, often used to identify specific compound classes, were preserved for glycans even for all the 270 glycan-metal ion complexes observed in IMS-MS spectra.

中文翻译：

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通过用于漂移管离子迁移率质谱的金属离子掺入改善聚糖异构体分离。

糖基化蛋白质是在复杂的生物系统中起关键作用的重要分子。由于聚糖的组成和结构非常广泛，因此了解其生物学功能仍然非常困难。尽管离子迁移谱法和质谱法（IMS-MS）的结合已成为聚糖结构表征和成分鉴定中的一项有前途的技术，但是大多数IMS-MS仪器的分辨能力不足，限制了其在进行聚糖的全面结构表征中的实用性。为了减轻低IMS分辨能力，已采用金属离子掺入来增强异构聚糖的分离。这里，我们目前对许多不同的聚糖金属离子络合物进行系统研究，以试图优化不同异构聚糖的IMS分离。通过选择最佳的聚糖-金属离子配合物，对实验研究中使用的所有21个异构聚糖对均实现了部分IMS分离。这些异构聚糖对中有76％达到了基线IMS分离。在某些情况下，通过将多种离子与聚糖结合在一起，例如[glycan + Ca + Cl] +复合物，可以实现异构体聚糖的最佳IMS分离。此外，即使在IMS-MS光谱中观察到的所有270种聚糖金属离子络合物中，也保留了通常用于识别特定化合物类别的众所周知的IMS-MS测量趋势线。实验研究中使用的所有21个异构聚糖对均实现了部分IMS分离。这些异构聚糖对中有76％达到了基线IMS分离。在某些情况下，通过将多种离子与聚糖结合在一起，例如[glycan + Ca + Cl] +复合物，可以实现异构体聚糖的最佳IMS分离。此外，即使在IMS-MS光谱中观察到的所有270种聚糖金属离子络合物中，也保留了通常用于识别特定化合物类别的众所周知的IMS-MS测量趋势线。实验研究中使用的所有21个异构聚糖对均实现了部分IMS分离。这些异构聚糖对中有76％达到了基线IMS分离。在某些情况下，通过将多种离子与聚糖结合在一起，例如[glycan + Ca + Cl] +复合物，可以实现异构体聚糖的最佳IMS分离。此外，即使在IMS-MS光谱中观察到的所有270种聚糖金属离子络合物中，也保留了通常用于识别特定化合物类别的众所周知的IMS-MS测量趋势线。例如复合物[聚糖+ Ca + Cl] +。此外，即使在IMS-MS光谱中观察到的所有270种聚糖金属离子络合物中，也保留了通常用于识别特定化合物类别的众所周知的IMS-MS测量趋势线。例如复合物[聚糖+ Ca + Cl] +。此外，即使在IMS-MS光谱中观察到的所有270种聚糖金属离子络合物中，也保留了通常用于识别特定化合物类别的众所周知的IMS-MS测量趋势线。