質(zhì)譜分析指南

一、什么是質(zhì)譜儀？

質(zhì)譜儀是一種奇特的秤。當(dāng)然，它比常規(guī)實(shí)驗(yàn)室秤精確得多，但它具有相同的目的。當(dāng)您將某些東西放入質(zhì)譜中時(shí)，您最終會(huì)得到一個(gè)質(zhì)量列表及其數(shù)量指示。

    MS 分析示例。機(jī)器記錄樣品中分子的質(zhì)量/電荷 (m/z) 比。在此圖像中，您可以看到主要離子的 am/z 比為 528.8371。值得注意的是，該機(jī)器非常靈敏，您可以看到分子的同位素分布。

在現(xiàn)代質(zhì)譜儀中，分子將依次遇到三個(gè)主要組件：離子源、質(zhì)量分析儀、檢測(cè)器。

  1.離子源 – 離子源有多種類型，但我們不會(huì)在這篇博文中深入討論，敬請(qǐng)關(guān)注。為了基本理解機(jī)器，您需要記住的一件事是，這是分子將被電離（或獲得電荷）的地方。

  2.質(zhì)量分析儀——同樣，質(zhì)量分析儀有多種，但它們的目的是相同的：使用電流根據(jù)分子的質(zhì)量過(guò)濾和分離分子。

  3.檢測(cè)器 – 檢測(cè)器是質(zhì)譜儀的最后一個(gè)組件。它的作用是檢測(cè)電離分子產(chǎn)生的電流，并使用不同的策略將其轉(zhuǎn)化為質(zhì)量。

二、什么是串聯(lián)質(zhì)譜法？

您可能也已經(jīng)看到，術(shù)語(yǔ)“串聯(lián)質(zhì)譜法"或 MS/MS 是指研究目標(biāo)分子片段而不是分子本身的質(zhì)譜技術(shù)。進(jìn)行 MS/MS 實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們使用質(zhì)譜儀中的能量來(lái)分解我們想要研究的分子。結(jié)果是許多較小的分子片段，我們可以量化或使用它們來(lái)識(shí)別母體分子。  

串聯(lián)質(zhì)譜通常用于減少獲得污染目標(biāo)分子信號(hào)的干擾化合物的機(jī)會(huì)！

這背后的理論是，兩個(gè)具有相同質(zhì)量和相同碎片的分子的機(jī)會(huì)比兩個(gè)具有相同質(zhì)量的分子的機(jī)會(huì)要小。

三、質(zhì)譜儀可以做什么？

通過(guò)適當(dāng)?shù)馁|(zhì)譜，您可以識(shí)別和/或量化幾乎任何可電離的物質(zhì)。例如，如前所述，您可以獲得非常精確的分子定量，甚至達(dá)到每毫升亞皮克的水平。通過(guò)稱為SWATH的無(wú)標(biāo)記LC-MS/MS的方法，還可以對(duì)數(shù)千種蛋白質(zhì)進(jìn)行相對(duì)定量 ，每個(gè)樣品只需進(jìn)樣 3 次。或者，您可以獲得化合物的精確質(zhì)量，用于質(zhì)量控制或研究目的。

四、如何使用質(zhì)譜法？

進(jìn)行質(zhì)譜分析的方法有很多不同。您會(huì)看到，不同的質(zhì)譜技術(shù)需要不同的樣品制備方案和注意事項(xiàng)。此外，即使我們堅(jiān)持使用一種質(zhì)譜技術(shù)（例如 LC-MS/MS），也可以通過(guò)多種方法來(lái)查看樣品。例如，如果您只想觀察少數(shù)分子并獲得非常精確的定量，則必須從包含它們的基質(zhì)中提取感興趣的分子，清潔它們，將它們送入分離柱，使用 MRM 等定向采集方法對(duì)其進(jìn)行分析并獲得數(shù)據(jù)報(bào)告。然而，如果您想要從細(xì)胞提取物中鑒定數(shù)千種蛋白質(zhì)，那么制備物、LC、并且 MS/MS 方法可能會(huì)有所不同。但如果我必須描述我們通常如何確定如何使用 MS，它會(huì)是這樣的：

 1.確定您想要通過(guò) MS 查看的內(nèi)容。蛋白質(zhì)？代謝物？脂質(zhì)？其他？

 2.確定適合您需求的質(zhì)譜技術(shù)或咨詢專家

 3.使用適當(dāng)?shù)姆桨笍幕|(zhì)中提取并純化分子

 4.在質(zhì)譜儀上建立良好的采集方法

 5.執(zhí)行采集和數(shù)據(jù)分析

 6.生成清晰的數(shù)據(jù)報(bào)告

五、何時(shí)或?yàn)楹问褂觅|(zhì)譜？

當(dāng)您的實(shí)驗(yàn)需要精度和/或分辨率時(shí)，您可以使用質(zhì)譜法。此外，對(duì)于某些應(yīng)用，您不必依賴試劑盒或抗體的可用性來(lái)進(jìn)行研究。

六、GC-MS、LC-MS和CE-MS之間有什么區(qū)別？

MS 前面的 GC、LC 和 CE 是指分析物進(jìn)入質(zhì)譜之前的不同分離方法。在這些情況下，GC 代表氣相色譜法，LC 代表液相色譜法，CE 代表毛細(xì)管電泳。

七、質(zhì)譜法是定量的嗎？

是的，MS 可以是定量的。為此，操作員將選擇一種可以量化您感興趣的分子的采集方法。值得注意的是，這種量化可以是絕對(duì)的，也可以是相對(duì)的。

八、質(zhì)譜準(zhǔn)確嗎？

準(zhǔn)確。同樣，這取決于負(fù)責(zé)分析的團(tuán)隊(duì)的技能，但總的來(lái)說(shuō)，MS 是可用的最準(zhǔn)確的檢測(cè)/定量方法之一。它還可能取決于您使用的儀器。打個(gè)簡(jiǎn)單的比方，如果您在 90 年代的電視或全新的 OLED 4K UHD 電視上觀看您喜愛的電影，您將不會(huì)獲得相同的圖像質(zhì)量。這同樣適用于質(zhì)譜儀。如果您使用低分辨率質(zhì)譜儀，您可能會(huì)得到比全新高分辨率儀器更模糊的結(jié)果。

九、質(zhì)譜儀有多靈敏？

取決于您感興趣的分子及其所在的基質(zhì)。

對(duì)于定量方法，服務(wù)提供商通常會(huì)建立感興趣分子的線性檢測(cè)范圍，并嘗試將測(cè)試樣品納入范圍內(nèi)。

為此，我們可以按原樣使用樣品，或者濃縮/稀釋樣品以使其進(jìn)入線性范圍。因此，對(duì)于質(zhì)譜儀來(lái)說(shuō)，濃度太高或太低的物質(zhì)并不多。

十、質(zhì)譜法貴嗎？

它可能看起來(lái)像，但事實(shí)并非如此。考慮到您可以從質(zhì)譜分析中擠出的一切，它可能是比經(jīng)典分子生物學(xué)技術(shù)更好的投資。MS 本身除了給出樣品中某種物質(zhì)的質(zhì)量和含量外，并不能做更多的事情。然而，當(dāng)你將它與其他技術(shù)結(jié)合起來(lái)時(shí)，它可能會(huì)物有所值。

例如，在一次注射中，MS 可以提供有關(guān)您感興趣的蛋白質(zhì)的每個(gè)相互作用伙伴的定量信息，或者通過(guò)提供幾種代謝物的定量來(lái)提供藥物代謝的定量信息。因此，在一次實(shí)驗(yàn)中，您可能可以將獲得的結(jié)果數(shù)量增加很多。