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飞行时间质谱仪和hybrid ToF质谱仪

2018.8.11

在ToF质谱仪中，我们可以通过某个离子飞越一段长度真空管道的时间推算出它的质荷比（mass-to-charge ratio）。现在，ToF质谱仪的性能已经得到了很大的提升，尤其是在分辨率和准确性方面进步最为明显。现在，分辨力超过12,000已经是质谱仪的常规标准了。如果按照正确的操作规程，也可以达到百万分之一（ppm）级别的准确率。ToF质谱仪是进行ESI质谱和MALDI质谱检测的基础平台。Q-Q-ToF质谱仪在MS模式和MS/MS模式下就具有非常高的分辨率和准确率。在MS模式下，四级杆（quadrupole）起到了引导离子飞行的作用。而在MS/MS模式下，母离子（precursor ions），即在ESI过程中产生的离子被“挑选”出来，进入第一对四级杆，而后在第二对四级杆中借助碰撞诱导解离作用（collision-induced dissociation）被裂解。然后，裂解离子产物经由ToF质谱仪进行分析处理。不论是完全扫描模式（full-scan）还是MS/MS模式，得到的质谱图都具有很高的准确率和分辨率，这也就意味着能获得更多的肽段信息，发现单一同位素信号（mono-isotopic signal）的离子状态和指派（assignment）信息。所有这些信息都给蛋白质鉴定工作带来了极大的便利。有了上述这些信息，再与数据库中的数据进行比对，就能找出检测蛋白质样品的资料。Q-Q-ToF质谱仪在定量分析方面以及蛋白质翻译后修饰情况分析方面的能力也同样出色。

MALDI技术是另一项非常有用的待测蛋白质样品离子化技术，通常都会将MALDI技术与ESI技术相互补充使用。MALDI质谱仪灵敏度非常高，同时对样品污染（比如盐离子污染或少量去垢剂污染等）的要求没有ESI质谱仪那么苛刻。最开始，MALDI技术是与ToF质谱仪联合使用用来检测蛋白质分子量的。后来又被应用到Q-Q-ToF质谱仪和ToF-ToF质谱仪上，这样才实现了真正的MS/MS检测。在单电荷（singly charged）母离子的质谱图和ToF-ToF质谱仪得到的质谱图中都能发现高能量的碰撞裂解片段，这些片段都是蛋白质多肽肽键断裂和侧链断裂形成的，这些信号都很容易被解析。

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飞行时间质谱仪和hybrid ToF质谱仪

周锦帆