质谱分析指南

一、什么是质谱仪？

质谱仪是一种奇特的秤。当然，它比常规实验室秤精确得多，但它具有相同的目的。当您将某些东西放入质谱中时，您最终会得到一个质量列表及其数量指示。

    MS 分析示例。机器记录样品中分子的质量/电荷 (m/z) 比。在此图像中，您可以看到主要离子的 am/z 比为 528.8371。值得注意的是，该机器非常灵敏，您可以看到分子的同位素分布。

在现代质谱仪中，分子将依次遇到三个主要组件：离子源、质量分析仪、检测器。

  1.离子源 – 离子源有多种类型，但我们不会在这篇博文中深入讨论，敬请关注。为了基本理解机器，您需要记住的一件事是，这是分子将被电离（或获得电荷）的地方。

  2.质量分析仪——同样，质量分析仪有多种，但它们的目的是相同的：使用电流根据分子的质量过滤和分离分子。

  3.检测器 – 检测器是质谱仪的最后一个组件。它的作用是检测电离分子产生的电流，并使用不同的策略将其转化为质量。

二、什么是串联质谱法？

您可能也已经看到，术语“串联质谱法”或 MS/MS 是指研究目标分子片段而不是分子本身的质谱技术。进行 MS/MS 实验时，我们使用质谱仪中的能量来分解我们想要研究的分子。结果是许多较小的分子片段，我们可以量化或使用它们来识别母体分子。  

串联质谱通常用于减少获得污染目标分子信号的干扰化合物的机会！

这背后的理论是，两个具有相同质量和相同碎片的分子的机会比两个具有相同质量的分子的机会要小。

三、质谱仪可以做什么？

通过适当的质谱，您可以识别和/或量化几乎任何可电离的物质。例如，如前所述，您可以获得非常精确的分子定量，甚至达到每毫升亚皮克的水平。通过称为SWATH的无标记LC-MS/MS的方法，还可以对数千种蛋白质进行相对定量 ，每个样品只需进样 3 次。或者，您可以获得化合物的精确质量，用于质量控制或研究目的。

四、如何使用质谱法？

进行质谱分析的方法有很多不同。您会看到，不同的质谱技术需要不同的样品制备方案和注意事项。此外，即使我们坚持使用一种质谱技术（例如 LC-MS/MS），也可以通过多种方法来查看样品。例如，如果您只想观察少数分子并获得非常精确的定量，则必须从包含它们的基质中提取感兴趣的分子，清洁它们，将它们送入分离柱，使用 MRM 等定向采集方法对其进行分析并获得数据报告。然而，如果您想要从细胞提取物中鉴定数千种蛋白质，那么制备物、LC、并且 MS/MS 方法可能会有所不同。但如果我必须描述我们通常如何确定如何使用 MS，它会是这样的：

 1.确定您想要通过 MS 查看的内容。蛋白质？代谢物？脂质？其他？

 2.确定适合您需求的质谱技术或咨询专家

 3.使用适当的方案从基质中提取并纯化分子

 4.在质谱仪上建立良好的采集方法

 5.执行采集和数据分析

 6.生成清晰的数据报告

五、何时或为何使用质谱？

当您的实验需要精度和/或分辨率时，您可以使用质谱法。此外，对于某些应用，您不必依赖试剂盒或抗体的可用性来进行研究。

六、GC-MS、LC-MS和CE-MS之间有什么区别？

MS 前面的 GC、LC 和 CE 是指分析物进入质谱之前的不同分离方法。在这些情况下，GC 代表气相色谱法，LC 代表液相色谱法，CE 代表毛细管电泳。

七、质谱法是定量的吗？

是的，MS 可以是定量的。为此，操作员将选择一种可以量化您感兴趣的分子的采集方法。值得注意的是，这种量化可以是绝对的，也可以是相对的。

八、质谱准确吗？

准确。同样，这取决于负责分析的团队的技能，但总的来说，MS 是可用的最准确的检测/定量方法之一。它还可能取决于您使用的仪器。打个简单的比方，如果您在 90 年代的电视或全新的 OLED 4K UHD 电视上观看您喜爱的电影，您将不会获得相同的图像质量。这同样适用于质谱仪。如果您使用低分辨率质谱仪，您可能会得到比全新高分辨率仪器更模糊的结果。

九、质谱仪有多灵敏？

取决于您感兴趣的分子及其所在的基质。

对于定量方法，服务提供商通常会建立感兴趣分子的线性检测范围，并尝试将测试样品纳入范围内。

为此，我们可以按原样使用样品，或者浓缩/稀释样品以使其进入线性范围。因此，对于质谱仪来说，浓度太高或太低的物质并不多。

十、质谱法贵吗？

它可能看起来像，但事实并非如此。考虑到您可以从质谱分析中挤出的一切，它可能是比经典分子生物学技术更好的投资。MS 本身除了给出样品中某种物质的质量和含量外，并不能做更多的事情。然而，当你将它与其他技术结合起来时，它可能会物有所值。

例如，在一次注射中，MS 可以提供有关您感兴趣的蛋白质的每个相互作用伙伴的定量信息，或者通过提供几种代谢物的定量来提供药物代谢的定量信息。因此，在一次实验中，您可能可以将获得的结果数量增加很多。