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質(zhì)譜分析指南

更新時間:2023-11-07      點擊次數(shù):606

一、什么是質(zhì)譜儀?

質(zhì)譜儀是一種奇特的秤。當然,它比常規(guī)實驗室秤精確得多,但它具有相同的目的。當您將某些東西放入質(zhì)譜中時,您最終會得到一個質(zhì)量列表及其數(shù)量指示。



    MS 分析示例。機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主要組件:離子源、質(zhì)量分析儀、檢測器。

  1.離子源 – 離子源有多種類型,但我們不會在這篇博文中深入討論,敬請關(guān)注。為了基本理解機器,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)量過濾和分離分子。

  3.檢測器 – 檢測器是質(zhì)譜儀的最后一個組件。它的作用是檢測電離分子產(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“串聯(lián)質(zhì)譜法"或 MS/MS 是指研究目標分子片段而不是分子本身的質(zhì)譜技術(shù)。進行 MS/MS 實驗時,我們使用質(zhì)譜儀中的能量來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識別母體分子。  

串聯(lián)質(zhì)譜通常用于減少獲得污染目標分子信號的干擾化合物的機會!


這背后的理論是,兩個具有相同質(zhì)量和相同碎片的分子的機會比兩個具有相同質(zhì)量的分子的機會要小。


三、質(zhì)譜儀可以做什么?

通過適當?shù)馁|(zhì)譜,您可以識別和/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,甚至達到每毫升亞皮克的水平。通過稱為SWATH的無標記LC-MS/MS的方法還可以對數(shù)千種蛋白質(zhì)進行相對定量 ,每個樣品只需進樣 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?

進行質(zhì)譜分析的方法有很多不同。您會看到,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。此外,即使我們堅持使用一種質(zhì)譜技術(shù)(例如 LC-MS/MS),也可以通過多種方法來查看樣品。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 等定向采集方法對其進行分析并獲得數(shù)據(jù)報告。然而,如果您想要從細胞提取物中鑒定數(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,它會是這樣的:

 1.確定您想要通過 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?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)報告


五、何時或為何使用質(zhì)譜?

當您的實驗需要精度和/或分辨率時,您可以使用質(zhì)譜法。此外,對于某些應(yīng)用,您不必依賴試劑盒或抗體的可用性來進行研究。


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的,也可以是相對的。


八、質(zhì)譜準確嗎?

準確。同樣,這取決于負責(zé)分析的團隊的技能,但總的來說,MS 是可用的最準確的檢測/定量方法之一。它還可能取決于您使用的儀器。打個簡單的比方,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)。

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

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


十、質(zhì)譜法貴嗎?

它可能看起來像,但事實并非如此。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,當你將它與其他技術(shù)結(jié)合起來時,它可能會物有所值。

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)的每個相互作用伙伴的定量信息,或者通過提供幾種代謝物的定量來提供藥物代謝的定量信息。因此,在一次實驗中,您可能可以將獲得的結(jié)果數(shù)量增加很多。




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