隨著質(zhì)譜技術(shù)的革新，產(chǎn)生了一系列高靈敏度和多用途的質(zhì)譜儀器，可廣泛應(yīng)用于高通量、高靈敏度的蛋白質(zhì)組學(xué)分析。商業(yè)上用于蛋白質(zhì)組學(xué)質(zhì)譜分析的儀器琳瑯滿目，如何選擇儀器也讓許多人感到頭疼。一般來說，儀器的選擇主要取決于研究主題和用于蛋白質(zhì)鑒定的蛋白質(zhì)組學(xué)策略。本文對蛋白質(zhì)組學(xué)實驗室中常用的儀器以及儀器選擇前應(yīng)考慮的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做了匯總。目前，常見的用于在質(zhì)譜分析中分離離子的質(zhì)譜儀有六種：四極質(zhì)譜儀、飛行時間質(zhì)譜儀、扇形磁質(zhì)譜儀、靜電質(zhì)譜儀、四極離子阱質(zhì)譜儀、離子回旋共振。

四極質(zhì)譜儀

直流偏壓會導(dǎo)致所有帶電分子加速并偏離中心線，速度與它們的電荷質(zhì)量成正比。如果航向偏離太遠(yuǎn)，它們會撞到金屬棒或容器的側(cè)面并被吸收。因此，直流偏壓的作用類似于質(zhì)量規(guī)范的磁場B，并且可以調(diào)整到特定的電荷質(zhì)量比，從而擊中探測器。

圖注：四極管示意圖

在90度方向和90度相移 (phase shift) 的兩個正弦電場會導(dǎo)致電場隨時間呈圓形振蕩。因此，當(dāng)帶電粒子向下飛向探測器時，它們將以螺旋狀運動，螺旋的直徑由分子的電荷質(zhì)量比和電場的頻率以及強度決定。直流偏壓和圓旋轉(zhuǎn)電場的共同作用使電荷粒子以螺旋狀彎曲運動。因此，通過校準(zhǔn)彎曲螺旋的峰值的時間與探測器在四極桿末端的位置一致，使得分子電荷質(zhì)量比有很多選擇性。

飛行時間質(zhì)譜儀

TOF分析儀不使用電場或磁場，而按時間分離離子。簡單來說，TOF與色譜法相似，只是沒有固定相/流動相，而是根據(jù)離子的動能和速度進(jìn)行分離的。相同電荷的離子具有相等的動能；飛行管中離子的動能等于離開離子源時離子的動能，即：

公式（1）

飛行時間，或離子通過飛行管所需的時間為：

公式（2）

• L=管子長度

• v=管子速度

用方程式1代替方程式2中的動能作為飛行時間：

公式（3）

在分析過程中，L管長、離子源電壓V保持不變，可以說飛行時間與質(zhì)量電荷比的根成正比。

然而，在質(zhì)量較高的情況下，由于飛行時間較長，很難達(dá)到所需的分辨率。同樣，在高質(zhì)量時，并非所有m/z值相同的離子都能達(dá)到理想的飛行時間速度。為了解決這個問題，通常會在分析儀中添加一個反射管。反射管由一系列置于飛行管末端的極高壓環(huán)形電極組成。當(dāng)一個離子進(jìn)入反射管時，由于高壓，它會被反方向反射。

一個反射。圖片來源：維基百科

反射管通過縮小單個m/z值的飛行時間寬帶范圍來提高分辨率。更快的離子進(jìn)一步進(jìn)入反射鏡，而較慢的離子進(jìn)入反射管的次數(shù)更少。這樣，m/z值相同的慢離子和快離子同時到達(dá)探測器，而不是在不同的時間到達(dá)探測器，從而縮小了輸出信號的帶寬。

反射管圖。附在反射管（左）上的離子鏡（右）。施加在一堆金屬板上的電壓產(chǎn)生電場，將離子反射回飛行管。在這種特殊的設(shè)計中，反射鏡電極之間的間隙過大，這可能會導(dǎo)致鏡面內(nèi)的場發(fā)生畸變（由于真空管的金屬表面接近而引起的）。圖片來源：維基百科

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