Ion mobility measurements and their applications to clusters and biomolecules

Journal of Mass Spectrometry

Volumn 32, Issue 6, 1997, Pages 577-592

  Clemmer, David E ^a   Jarrold, Martin F ^b  

^a INDIANA UNIVERSITY   (United States)

^b NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Atomic clusters; Ion mobility measurements; Large biomolecules; Poyatomic ions

Indexed keywords

OLIGONUCLEOTIDE; PROTEIN; SODIUM CHLORIDE;

CALCULATION; CHEMICAL STRUCTURE; CONFORMATION; GAS; ION CURRENT; MASS SPECTROMETRY; MEASUREMENT; PRIORITY JOURNAL; REVIEW; TECHNIQUE;

EID: 0030905633     PISSN: 10765174     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/(SICI)1096-9888(199706)32:6<577::AID-JMS530>3.0.CO;2-4     Document Type: Review

References (116)

1. B. R. Rowe, D. W. Fahey, F. C. Fehsenfeld and D. L. Albritton, J. Chem. Phys. 73, 194 (1980).
2. D. F. Hagen, Anal. Chem. 51, 870 (1979).
3. M. J. Cohen and F. W. Karasek, J. Chromatogr. Sci. 8, 330 (1970).
4. R. H. St. Louis and H. H. Hill, Crit. Rev. Anal. Chem. 21, 321 (1990).
5. H. H. Hill, W. F. Siems, R. H. St. Louis and D. G. McMinn, Anal. Chem. 62, 1201A (1990).
6. Y. H. Chen, H. H. Hill and D. P. Wittmer, Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 154, 1 (1996).
7. K. T. Whitby and W. E. Clark, Tellus 18, 573 (1966).
8. T. M. Sanders and S. R. Forest, J. Appl. Phys. 66, 3317 (1989).
9. Y. Kaneko, M. R. Megill and J. B. Hasted, J. Chem. Phys. 45, 3741 (1966).
10. V. Nestler, B. Betz and P. Warneck, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 81, 13 (1977).
11. R. Thomas, A. Barassin and R. R. Burke, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 28, 275 (1978).
12. W. Lindinger, E. Alge, H. Stori, R. N. Varney, H. Helm, P. Holzmann and M. Pahl, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 30, 251 (1979).
13. R. Johnsen, M. A. Biondi and M. J. Hatashi, J. Chem. Phys. 77, 2545 (1982).
14. F. Bohringer and F. Arnold, J. Chem. Phys. 77, 5534 (1982).
15. H. Bohringer and F. Arnold, Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 49, 61 (1983).
16. M. F. Jarrold, J. E. Bower and K. Creegan, J. Chem. Phys. 90, 3615 (1989).
17. M. F. Jarrold, J. Phys. Chem. 99, 11 (1995).
18. P. P. Radi, G. von Helden, M. T. Hsu, P. R. Kemper and M. T. Bowers, Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 109, 49 (1991).
19. P. R. Kemper and M. T. Bowers, J. Phys. Chem. 95, 5134 (1991).
20. G. von Helden, M.-T. Hsu, P. R. Kemper and M. T. Bowers, J. Chem. Phys. 93, 3835 (1991).
21. G. von Helden, M.-T. Hsu, N. Gotts and M. T. Bowers, J. Phys. Chem. 97, 8182 (1993).
22. K. B. Shelimov, J. M. Hunter and M. F. Jarrold, Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 138, 17 (1994).
23. J. M. Hunter and M. F. Jarrold, J. Am. Chem. Soc. 117, 103 (1995).
24. M. F. Jarrold and V. A. Constant, Phys. Rev. Lett. 67, 2994 (1992).
25. J. M. Hunter, J. L. Fye, M. F. Jarrold and J. E. Bower, Phys. Rev. Lett. 73, 2063 (1994).
26. M. F. Jarrold and J. E. Bower, J. Chem. Phys. 98, 2399 (1993).
27. D. E. Clemmer, J. M. Hunter, K. B. Shelimov and M. F. Jarrold, Nature (London) 372, 248 (1994).
28. K. B. Shelimov, D. E. Clemmer and M. F. Jarrold, J. Chem. Soc., Dalton Trans 567 (1996).
29. G. von Helden, N. G. Gotts, P. Maitre and M. T. Bowers, Chem. Phys. Lett. 227, 601 (1994).
30. J. A. de Gouw, L. N. Ding, M. Krishnamurthy, H. S. Lee, E. B. Anthony, V. M. Bierbaum and S. R. Leone, J. Chem. Phys. 105, 10398 (1996).
31. M. F. Jarrold and E. C. Honea, J. Am. Chem. Soc. 114, 459 (1992).
32. J. M. Hunter, J. L. Fye and M. F. Jarrold, Science 260, 784 (1993).
33. G. von Helden, N. G. Gotts and M. T. Bowers, Nature (London) 363, 60 (1993).
34. Ph. Dugourd, R. R. Hudgins, D. E. Clemmer and M. F. Jarrold, Rev. Sci. Instrum. in press.
35. J. J. Monagham, M. Barber, R. Bordolim, E. Sedgewick and A. Taylor, Org. Mass Spectrom. 17, 596 (1982).
36. C. M. Whitehouse, R. N. Dreyer, M. Yamashuta and J. B. Fenn, Anal. Chem. 57, 675 (1985).
37. M. Karas and F. Hillenkamp, Anal. Chem. 60, 2299 (1988).
38. B. E. Winger, K. J. Light-Wahl, A. L. Rockwood and R. D. Smith, J. Am. Chem. Soc. 114, 5897 (1992).
39. D. Suckau, Y. Shi, S. C. Beu, M. W. Senko, J. P. Quinn, F. M. Wampler and F. W. McLafferty, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 790 (1993).
40. T. D. Wood, R. A. Chorush, F. M. Wampler, D. P. Little, P. B. O'Connor and F. W. McLafferty, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 2451 (1995).
41. D. S. Gross, P. D. Schnier, S. E. Rodriguez-Cruz, C. K. Fagerquist and E. R. Williams, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 3143 (1996).
42. P. D. Schnier, D. S. Gross and E. R. Williams, J. Am. Chem. Soc. 117, 6747 (1995).
43. T. R. Covey and D. J. Douglas, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 4, 616 (1993).
44. T. R. Covey and D. J. Douglas, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 4, 616 (1993).
45. B. A. Collings and D. J. Douglas, J. Am. Chem. Soc. 118, 4488 (1996).
46. K. A. Cox, R. K. Julian, R. G. Cooks and R. E. Kaiser, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 5, 127 (1994).
47. A. P. Quist, J. Ahlbom, C. T. Reimann and B. U. R. Sundquist, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 88, 164 (1994); P. A. Sullivan, J. Axelsson, S. Altmann, A. P. Quist, B. U. R. Sundquist and C. T. Reinmann, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 7, 329 (1996).
48. A. P. Quist, J. Ahlbom, C. T. Reimann and B. U. R. Sundquist, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 88, 164 (1994); P. A. Sullivan, J. Axelsson, S. Altmann, A. P. Quist, B. U. R. Sundquist and C. T. Reinmann, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 7, 329 (1996).
49. R. D. Smith, J. A. Loo, R. R. Loo, M. Busman and H. R. Udseth, Mass Spectrom. Rev. 10, 359 (1991).
50. R. D. Smith, J. A. Loo, R. R. Loo and H. R. Udseth, Mass Spectrom. Rev. 11, 434 (1992).
51. D. Wittmer, Y. H. Chen, B. K. Luckenbill and H. H. Hill, Anal. Chem. 66, 2348 (1994).
52. G. von Helden, T. Wyttenbach and M. T. Bowers, Science 267, 1483 (1995).
53. G. von Helden, T. Wyttenbach and M. T. Bowers, Int. J. Mass. Spectrom. Ion Processes 146/147, 349 (1995).
54. T. Wyttenbach, G. von Helden and M. T. Bowers, J. Am. Chem. Soc. 118, 8355 (1996).
55. J. B. Fenn, M. Mann, C. K. Meng, S. F. Wong and C. M. Whitehouse, Science 246, 64 (1989).
56. D. E. Clemmer, R. R. Hudgins and M. F. Jarrold, J. Am. Chem. Soc. 117, 10141 (1995).
57. K. B. Shelimov and M. F. Jarrold, J. Am. Chem. Soc. 118, 10313 (1996).
58. K. B. Shelimov, D. E. Clemmer, R. R. Hudgins and M. F. Jarrold, J. Am. Chem. Soc. in press.
59. S. J. Valentine and D. E. Clemmer, J. Am. Chem Soc. submitted for publication.
60. K. B. Shelimov and M. F. Jarrold, J. Am. Chem. Soc. in press.
61. S. J. Valentine, J. G. Anderson, A. D. Ellington and D. E. Clemmer, J. Am. Chem. Soc. submitted for publication.
62. S. J. Valentine and D. E. Clemmer, J. Am. Soc. Mass Spectrom. submitted for publication.
63. R. A. Dressler, H. Meyer and S. R. Leone, J. Chem. Phys. 87, 6029 (1987); S. R. Leone, in Bimolecutar Collisions, edited by M. N. R. Ashford and J. E. Baggott. Royal Society of Chemistry, London, 1989.
64. R. A. Dressler, H. Meyer and S. R. Leone, J. Chem. Phys. 87, 6029 (1987); S. R. Leone, in Bimolecutar Collisions, edited by M. N. R. Ashford and J. E. Baggott. Royal Society of Chemistry, London, 1989.
65. E. A. Mason and E. W. McDaniel, Transport Properties of Ions in Gases. Wiley, New York (1988).
66. H. W. Revercomb and E. A. Mason, Anal. Chem. 47, 970 (1975).
67. F. Howorka, F. C. Fehsenfeld and D. L. Albritton, J. Phys. B 12, 4189 (1979).
68. J. M. Hunter, J. L. Fye, N. M. Boivin and M. F. Jarrold, J. Phys. Chem. 98, 7440 (1994).
69. M. F. Jarrold and J. A. Bower, J. Chem. Phys. 96, 9180 (1992).
70. M. F. Jarrold and E. C. Honea, J. Phys. Chem. 95, 9181 (1991).
71. J. Woenckhaus, Y. Mao and M. F. Jarrold, to be published.
72. S. D. Huang, L. Kolaitis and D. M. Lubman, Appl. Spectrosc. 41, 1371 (1987).
73. Y. H. Chen, H. H. Hill and D. P. Wittmer, Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 154, 1 (1996).
74. N. E. Bradbury and R. A. Nielsen, Phys. Rev. 49, 388 (1936).
75. F. J. Knorr, R. L. Eatherton, W. F. Siems and H. H. Hill, Anal. Chem. 57, 402 (1985).
76. A. A. Shvartsburg, J. Woenckhaus and M. F. Jarrold, to be published.
77. J. O. Hirschfelder, C. F. Curtiss and R. B. Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids. Wiley, New York (1954).
78. E. Mack, J. Am. Chem. Soc. 47, 2468 (1925).
79. S. Lee, T. Wyttenbach and M. T. Bowers, J. Am. Chem. Soc. 117, 10159 (1995).
80. L. D. Book, C. Xu and G. E. Scuseria, Chem. Phys. Lett. 222, 281 (1994).
81. G. von Helden, M. T. Hsu, N. G. Gotts, P. R. Kemper and M. T. Bowers, Chem. Phys. Lett. 204, 15 (1993).
82. A. A. Shvartsburg and M. F. Jarrold, Chem. Phys. Lett. in press.
83. M. F. Mesleh, J. M. Hunter, A. A. Shvatsburg, G. C. Schatz and M. F. Jarrold, J. Phys. Chem. in press.
84. S. N. Lin, G. W. Griffin, E. C. Horning and W. E. Wentworth, J. Chem. Phys. 60, 4994 (1974).
85. M. F. Mesleh, G. C. Schatz and M. F. Jarrold, unpublished work.
86. M. D. Wessel and P. C. Jurs, Anal. Chem. 66, 2480 (1994).
87. K. S. Pitzer and E. Clementi, J. Am. Chem. Soc. 81, 4477 (1959); R. Hoffmann, Tetrahedron 22, 521 (1966); S. W. McElvaney, B. I. Dunlap and A. O'Keefe, J. Chem. Phys. 86, 715 (1987).
88. K. S. Pitzer and E. Clementi, J. Am. Chem. Soc. 81, 4477 (1959); R. Hoffmann, Tetrahedron 22, 521 (1966); S. W. McElvaney, B. I. Dunlap and A. O'Keefe, J. Chem. Phys. 86, 715 (1987).
89. K. S. Pitzer and E. Clementi, J. Am. Chem. Soc. 81, 4477 (1959); R. Hoffmann, Tetrahedron 22, 521 (1966); S. W. McElvaney, B. I. Dunlap and A. O'Keefe, J. Chem. Phys. 86, 715 (1987).
90. J. M. Hunter, J. L. Fye, E. J. Roskamp and M. F. Jarrold, J. Phys. Chem. 98, 1810 (1994).
91. N. S. Goroff, Acc. Chem. Res. 29, 77 (1996).
92. For a recent review, see D. S. Bethune, R. D. Johnson, J. R. Salem, M. S. de Vries and C. S. Yannoni, Nature (London) 366, 123 (1993).
93. N. G. Gotts, G. von Helden and M. T. Bowers, Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 149/150, 217 (1995).
94. Ph. Dugourd, R. R. Hudgins and M. F. Jarrold, to be published.
95. J. E. Campana, T. M. Barlak, R. J. Colton, J. J. Decorpo, J. R. Wyatt and B. I. Dunlap, Phys. Rev. Lett. 47, 1046 (1981).
96. R. Pflaum, P. Pfau, K. Sattler and E. Recknagel, Surf. Sci. 156, 165 (1985).
97. E. C. Honea, M. L. Homer, P. Labastie and R. L. Whetten, Phys. Rev. Lett. 63, 394 (1989).
98. Y. J. Twu, C. W. S. Conover, Y. A. Yang and L. A. Bloomfield, Phys. Rev. B 42, 5306 (1990).
99. P. Dugourd, R. R. Hudgins and M. F. Jarrold, Chem. Phys. Lett. in press.
100. P. Dougourd, R. R. Hudgins, J. Tenenbaum and M. F. Jarrold, Phys. Rev. Lett. submitted for publication.
101. G. W. Bushnell, G. V. Louie and G. D. Brayer, J. Mol. Biol. 214, 585 (1990).
102. P. X. Qi, D. L. DiStefano and A. J. Wand, Biochemistry 33, 6408 (1994).
103. W. F. van Gunsteren and M. Karplus, Biochemistry 21, 2259 (1982).
104. M. Levitt and R. Sharon, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 7557 (1988).
105. J. Woenckhaus and M. F. Jarrold, to be published.
106. T. Y. Tsong, Biochemistry 12, 2209 (1973).
107. J. A. Loo, C. G. Edmonds, H. R. Udseth and R. D. Smith, Anal. Chem. 62, 693 (1990).
108. Y. Liu, S. J. Valentine and D. E. Clemmer, to be published.
109. For recent discussions of the stabilities of proteins as a function of pH, see A.-S. Yang and B. Honig, J. Mol. Biol. 231, 459 (1993); D. Stigter, D. O. V. Alonso and K. A. Dill, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 4176 (1991), and references cited therein.
110. For recent discussions of the stabilities of proteins as a function of pH, see A.-S. Yang and B. Honig, J. Mol. Biol. 231, 459 (1993); D. Stigter, D. O. V. Alonso and K. A. Dill, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 4176 (1991), and references cited therein.
111. For a more complete discussion, see S. Campbell, M. T. Rodgers, E. M Marzluff and J. L. Beauchamp, J. Am. Chem. Soc. 117, 12840 (1995); and references cited therein.
112. B. E. Winger, K. J. Light-Wahl, A. L. Rockwood and R. D. Smith, J. Am. Chem. Soc. 114, 5897 (1992).
113. C. J. Cassady and S. R. Carr, J. Mass Spectrom. 31, 247 (1996).
114. J. S. Klassen, A. T. Blades and P. Kebarle, J. Phys. Chem. 99, 15509 (1995).
115. Y. K. Lau, S. Ikuta and P. Kebarle, J. Am. Chem. Soc. 104, 1462 (1986).
116. C. S. Hoaglund, Y. Liu, A. E. Ellington, M. Pagel and D. E. Clemmer, submitted for publication.