质谱在生命科学研究领域具有广泛的应用,尤其在蛋白质鉴定方面,通过多肽质量信息和碰撞诱导解离质谱图进行多肽鉴定。目前,许多蛋白质和多肽的碎裂途径被记载,但除了序列数据库中已知的分解通道外,由于分裂过程存在扰乱现象,使得许多分裂途径还没有得到很好的理解和分类。理论模拟方法是常用的并且被证实有助于理解和解释实验质谱的实验手段。本文所研究的精氨酸是机体内众多生物识别和控制过程的重要组成部分,是动物细胞中使用最广泛的氨基酸。此外,最近多项实验证明精氨酸残基也可以在酶促过程中充当广义碱催化剂。本文主要用直接动力学模拟方法对单质子化精氨酸的解离机理进行研究。在众多直接动力学模拟的方法中,选择热分解和碰撞诱导解离进行单质子化精氨酸解离研究。在热分解中,1500-3000 K振动模拟温度范围内,共发现23种反应通道对应10个产物离子的质荷比。本文详细展示10个反应概率较高通道的反应过程和反应概率。根据解离结果结合Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus(RRKM)和经典过渡态理论,得到反应速率常数和动力学参数,这对预测含有精氨酸的大型多肽分子的鉴定和预测分解反应可能性是很有价值的。基于以上对单质子化精氨酸热解离的结果,本文还进行了碰撞诱导解离(Collision Induced Dissociation,CID)的研究。在本文模拟的10 e V-25 e V的碰撞能范围内共得到108种反应路径,这里展示了18个主要反应路径的反应概率和具体反应过程图。对热激发和碰撞激发方式下的模拟结果进行比较,揭示两种解离机理随激发能变化的规律,为实验结果提供了可靠的理论补充和证据。