知識分享：質譜研究你必須要熟記的65條核心術語
質譜分析具有靈敏度高、樣品用量少、分析速度塊、分離和鑒定同時進行等優(yōu)點，其廣泛地應用于化學化工、環(huán)境、能源、醫(yī)藥、運動醫(yī)學、生命科學等各個領域。
今天我們百趣代謝組學小編對質譜在應用過程中涉及到的一些概念進行簡單的介紹，以期能夠幫助大家對質譜有一個基本的了解。
1. Accuracy（準確度）：質譜測量結果與其真實值的接近程度。
2. Mass to charge ratio（m/z, 質荷比）：是描述一個離子或者峰的質量與電荷比值的符號。（m為標準的質子質量，單位為u (amu為不規(guī)范表達)或Da；z為粒子所帶電荷數(shù)，數(shù)值為離子所帶電量與單位電荷量之間的比值）。在國際單位制下，其單位為kg/C，實際中常用單位為Th(即Thomson)。m/q或m/e都是不規(guī)范的表達方式。
3. Accurate mass（精確質量數(shù)）：測定離子的m/z比，以確定離子的元素組成。當電荷數(shù)z為1時，精確質量數(shù)等于物質的分子量。
4. Adduct ion（加合離子）：加合離子是由前體離子與一個或多個原子或分子相互作用形成的，形成的離子包含前體離子的所有原子組成以及關聯(lián)原子或分子的附加原子。例如在正離子模式中觀察到的分子物質通常是被分析物分子與H等物質的加合物，比如H+, Na+或NH4+。
5. Base peak（基峰）：是質譜中最強的離子，質譜中其他離子的強度以基峰強度的百分比表示。
6. Base Peak Chromatogram（BPC, 基峰圖）：是將每個時間點質譜圖中最強的離子的強度連續(xù)描繪得到的圖譜。最強的總是最少的，這樣得到的峰圖峰的數(shù)量看起來就比較尖銳，比較多，這并不是做了什么方法學的優(yōu)化，實際上這只是色譜圖的一種呈現(xiàn)形式而已，往往發(fā)文章的時候有評審專家會認為BPC圖不是樣品真實的反映，所以不接受BPC的投稿，只接受TIC，這個要特別注意。
7. Extracted Ion Chromatogram （EIC，提取離子流色譜圖）：在一系列質譜數(shù)據(jù)中選擇特定的一個或幾個m/z，繪制其信號強度隨保留時間變化的色譜圖。
8. Total Ion Current Chromatogram（TIC, 總離子流色譜圖）：經色譜分離流出的組分不斷進入質譜，質譜連續(xù)掃描進行數(shù)據(jù)采集，每一次掃描得到一張質譜圖，將每一張質譜圖中所有離子強度相加，得到一個總的離子流強度。然后以離子強度為縱坐標，時間為橫坐標繪制的圖為總離子色譜圖。
（a）總離子流色譜圖;（b）提取離子色譜圖
9. Mass Spectrum（質譜圖）：質譜圖是由檢測到的離子強度作為M/Z函數(shù)繪制而成的圖。在質譜圖中，橫坐標表示離子的質荷比(m/z)值，從左到右質荷比的值增大。對于帶有單電荷的離子，橫坐標表示的數(shù)值即為離子的質量；縱坐標表示離子流的強度，通常用相對強度來表示，即把最強的離子流強度定為100%，其它離子流的強度以其百分數(shù)表示，有時也以所有被記錄離子的總離子流強度作為100%，各種離子以其所占的百分數(shù)來表示。
質譜圖（使用相對強度表示）
10. Collision energy（碰撞能量）：離子和氣體分子之間碰撞的能量，可以用來改變所觀察到碎片的量。
11. Constant-neutral-loss scan（恒定中性丟失掃描）：一種可以識別出含有特定結構特征的離子的MS/MS掃描方式。
12. Diode-array UV detector（DA檢測器，二極管陣列紫外檢測器）：一種同時監(jiān)測所有波長，因此可以瞬間獲得完整的紫外光譜。另一種是色散紫外檢測器，一次監(jiān)測一個波長，因此需要相當長的時間來記錄一個完整的光譜。
13. Dynamic range（動態(tài)范圍）：一次掃描檢測器能同時響應的物質最高和最低的濃度范圍
14. Edman degradation（Edman降解）：一種蛋白質中氨基酸測序的方法，將連續(xù)的N端氨基酸從多肽鏈中去除并進行鑒定。
15. Coulombic explosion（庫侖爆炸）：當液滴表面電荷之間的排斥力大于表面張力的內聚力時，液滴分解成許多更小的液滴的過程。
16. Charge-residue mechanism（電荷殘留機制）：用來解釋通過電噴霧電離產生離子的兩種機制之一。
17. Electron ionization（EI, 電子電離）：在質譜分析中使用的一種電離方法，其中分析物在氣相中被高能電子轟擊。
18. Electrospray ionization（ESI, 電噴霧電離）：在質譜分析中使用的一種電離方法，液體流通過高電位的作用而被分解成液滴，由電噴霧過程產生離子。
19. Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI, 基質輔助激光解析電離)：一種用于高分子量化合物電離的方法。在這種方法中，分析物用固體基質結晶，然后用被基質材料吸收的頻率的激光轟擊。
20. APCI（Atmospheric-pressure chemical ionization，大氣壓化學電離）：在質譜分析中使用的一種電離方法，其中液體流通過加熱的毛細管和霧化氣體的同心流。離子是由被分析物和來自HPLC流動相的成分之間的離子分子反應形成的。
21. API（Atmospheric-pressure ionization，大氣壓電離）：是指在大氣壓力下發(fā)生的所有形式的電離。
22. CI（Chemical ionization，化學電離）：一種用于最大限度地生產完整分子物質的電離方法。用于揮發(fā)性、熱穩(wěn)定的分析物。
23. Soft ionization technique（軟電離技術）：一種產生含有少量碎片離子的分子種類的電離技術。
24. Ion–molecule reaction（離子分子反應）：離子和中性分子之間的反應，導致產生加合離子的反應。
25. Limit of detection（檢測限）：可以可靠檢測到的被分析物的最小量。
26. Limit of quantitation（定量限）：可以準確和精確地確定分析物濃度的最小量。
27. Linear range（線性范圍）：分析信號與被分析物的量成正比的濃度范圍。 為了確定該范圍，可通過分析50%-150％目標分析物的五個標準溶液濃度來制備校準曲線，對于可接受的線性范圍，相關系數(shù)（R2）應大于0.99。
28. Precision（精確度）：在同一樣本上重復測量值的接近程度，精確度用方差、標準偏差或變異系數(shù)表示。
29. Noise（噪聲）：在沒有分析物的情況下，探測器響應的變化。即系統(tǒng)中存在的或樣品中不應該解析出來的除分析物之外的信號。
30. Signal enhancement（信號增強）：由于樣品中外來物質的存在而引起的被分析物信號強度的增加。
31. Signal-to-noise ratio（信噪比S/N）：分析信號的強度與噪聲的強度之比。這是用于確定檢測和定量的極限。
信噪比示意圖
32. Sensitivity（靈敏度）： 在規(guī)定的條件下，對選定化合物產生的某一質譜峰，儀器對單位樣品所產生的響應值。根據(jù)質譜相關術語的定義（IUPAC建議書）將靈敏度定義為儀器校正曲線的斜率。然而，很多儀器產商誤將儀器能夠檢測到的物質的最小的量稱為儀器靈敏度，這實際上是把靈敏度和檢測限的概念混淆了。在實際應用中，我們常常將能夠觀察到的最小強度變化量（3σ）對應的進樣量變化作為儀器的靈敏度。靈敏度的指標實際上是儀器綜合性能的反映，因為它與樣品、分辨率、掃描速度、進樣方式以及電離方式密切相關，所以，在提供儀器的靈敏度指標時，都需具體指定上述的各項條件。
33. Specificity（特異度）：在樣品基質中存在其他化合物的，能夠準確和精確測量感興趣的分析物的能力。
34. Resolution（分辨率）：一個術語，表示設備或分離技術區(qū)分密切相關信號的能力。在色譜法中，它與分離具有相似保留特性的化合物的能力有關，而在質譜法中，它與分離具有相似m/z比的離子的能力有關。質譜的分辨能力被定義為R=M/ΔM，為一個無量綱的數(shù)字。其中M是單電荷離子的質荷比，ΔM是和M緊挨著的有最高質荷比值離子值的差值。
35. Mass accuracy（質量精度）：質量精度是指某種離子的測量質荷比與實際（理論）質荷比的偏離程度。常用ppm來表示。通常用已知的單一同位素峰來衡量。假設某已知離子的真實質荷比為M，實際測量質荷比為M’，則該儀器的質量精度可表示為：
36. Reproducibility（重現(xiàn)性）：分析人員在一段較長的時間內進行的一組測量值的接近程度。 包括日間重現(xiàn)性，儀器與儀器的重現(xiàn)性，實驗室與實驗室的重現(xiàn)性。
37. Peak Intensity（峰強度）：峰強度指的是質譜中峰的高度（height）或面積（area），它們都是用于判斷質譜信號的強弱程度的。峰高指待測組分從柱后洗脫出最大濃度時檢測器輸出的信號值，單位一般為mAU、AU或mV，也可代表相對含量，但不如峰面積準確。峰面積指峰高與保留時間的積分值，單位一般相應為mAU*min、AU*min或mV*min，代表相對含量比較準確。另外，強度還可表示為相對豐度，將每一張質譜圖都質譜歸一化，這樣有利于分析一個分析體系中物質之間相對的量的差別，相對強度通常以百分數(shù)表示。注意：峰高和峰面積不是可互換的數(shù)值。高度與面積的關系取決于質量分析器的分辨能力或檢測器的響應時間。
38. Matrix effects（基質效應）：由于樣品中存在的任何其他材料而導致被分析物的信號強度的增加或減少。
39. Matrix material（基質材料）：一種用于快速原子轟擊和基質輔助激光解吸電離，將能量轉移到分析物分子上以實現(xiàn)其電離的材料。
40. Maximum entropy（最大熵）：一種計算機算法，用于預測理論信號，從頻譜中觀測到的理論信號。 與電噴霧電離結合使用，以提高所獲得的光譜的質量。
41. Positive ion（正離子)：有機化合物分子失去一個或數(shù)個電子，形成正離子。
42. Negative ion（負離子）：有機化合物分子獲得一個或數(shù)個電子形成負離子。
43. Precursor Ion（前體離子）：也叫Parent ion（母離子），是反應形成特定的產物離子的離子，反應可以是單分子解離、離子/分子反應、異構化或電荷狀態(tài)的變化。
44. Product Ion（產物離子）： 也稱碎片離子或子離子（Fragment ion or Daughter ion），是參與某特定前體離子反應形成的產物離子，反應可以是單分子解離，形成碎片離子、離子/分子反應、或簡單地涉及電荷數(shù)的變化。
45. Quadrupole（四極桿）：是一種低分辨率的質量分析儀。
46. Triple quadrupole（三重四極桿）：一種由三組四極桿組成的質譜儀，廣泛用于質譜的研究。
47. Ion-trap（離子阱）：是一種低分辨率的質量分析儀。
48. Qualitative analysis（定性分析）：對樣品的分析，以確定任何化合物的身份。
49. Quantitative analysis（定量分析）：對樣品的分析，以確定被分析物的數(shù)量。
50. Selected-ion monitoring（SIM, 選擇離子監(jiān)測）：一種僅用于監(jiān)測感興趣的分析物的少量離子特征的質譜分析技術。
51. McLafferty rearrangement（麥氏重排）：在一定的電離條件下發(fā)生的一種分子重排，導致分析物的質譜碎片中產生特征離子。
52. Suppression effects（抑制效應）：由于樣品中外來物質的存在而導致的分析物信號強度的降低。
53. Molecular ion（分子離子）：分子失去一個電子所形成的正離子稱為分子離子，它的質荷比值即代表了試樣分子所對應的分子量數(shù)值。在質譜中與未碎裂的分子相對應的離子，分子失去一個電子所形成的正離子稱為分子離子。
54. Buffer（緩沖液）：當往某些溶液中加入一定量的酸和堿，或加少量水稀釋時，溶液有阻礙溶液pH變化的作用，稱為緩沖作用，這樣的溶液叫做緩沖溶液。在色譜分離中指一種加入到HPLC流動相中的電解液。
55. Capillary column（毛細管柱）：此術語是指“小”直徑的色譜柱，可用于氣相色譜法和高效液相色譜法。在HPLC中，這個術語通常用于內徑在0.1-2mm之間的色譜柱。
56. Chromatographic selectivity（色譜選擇性)：化合物在特定色譜系統(tǒng)上分離的程度。
57. Chromatography（色譜）：通用術語，是一種物理化學分析方法，它利用不同溶質（樣品）與固定相和流動相之間的作用力的差別，當兩相做相對移動時，各溶質在兩相間進行多次平衡，使各溶質達到相互分離。
58. Ion-pairing reagent（離子配對試劑）：一種與離子復合形成配合物的化合物，以使其可以使用HPLC進行分析。當樣品含有離子成分時，它們可能因極性太強而無法被反相模式保留。在這種情況下，離子配對就很有用。離子配對試劑有一個離子端和一個非極性尾巴，加入到流動相中，讓其與色譜柱達到平衡。試劑的非極性端被固定相（如C18）牢牢抓住，留下帶電的官能團伸向流動相。這使得帶相反電荷的離子物種被吸引到固定化的離子對試劑上，從而導致色譜保留。
59. Isocratic elution（等度洗脫）：在分析過程中使用恒定成分的流動相。
60. Retention index（保留指數(shù)）：色譜質譜法中用于測量/校正被分析物保留時間的參數(shù)。
61. Mobile phase（流動相）：色譜系統(tǒng)中使被分析物從注入點移動到檢測器的部分——在HPLC中，這是一種液體。
62. Normal-phase HPLC（正相HPLC）：是一種流動相的極性小于固定相的HPLC系統(tǒng)。
63. Reversed-phase HPLC（反相HPLC）：是一種流動相比固定相更具有極性的HPLC系統(tǒng)。
64. External standard（外標法）：一種將在“未知”中測量的分析物的信號強度與存在的分析物的含量聯(lián)系起來的方法。這種方法包括運行一系列的標準品，其中包含已知含量的分析物，獨立于待定量的樣品。
65. Internal standard（內標法）：一種將在“未知”中測量的分析物的信號強度與現(xiàn)有分析物的含量聯(lián)系起來的方法。在這種方法中，一個已知含量的內標被添加于樣品中，用來校準和計算“未知”樣品中每個分析物和內標的信號強度比值。這種標準化方法提高了準確度和精密度。
