質(zhì)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(shí)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)，其廣泛地應(yīng)用于化學(xué)化工、環(huán)境、能源、醫(yī)藥、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。

今天我們百趣代謝組學(xué)小編對(duì)質(zhì)譜在應(yīng)用過程中涉及到的一些概念進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，以期能夠幫助大家對(duì)質(zhì)譜有一個(gè)基本的了解。

1. Accuracy（準(zhǔn)確度）：質(zhì)譜測(cè)量結(jié)果與其真實(shí)值的接近程度。
2. Mass to charge ratio（m/z, 質(zhì)荷比）：是描述一個(gè)離子或者峰的質(zhì)量與電荷比值的符號(hào)。（m為標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)子質(zhì)量，單位為u (amu為不規(guī)范表達(dá))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(guó)際單位制下，其單位為kg/C，實(shí)際中常用單位為Th(即Thomson)。m/q或m/e都是不規(guī)范的表達(dá)方式。
3. Accurate mass（精確質(zhì)量數(shù)）：測(cè)定離子的m/z比，以確定離子的元素組成。當(dāng)電荷數(shù)z為1時(shí)，精確質(zhì)量數(shù)等于物質(zhì)的分子量。
4. Adduct ion（加合離子）：加合離子是由前體離子與一個(gè)或多個(gè)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(guān)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(zhì)通常是被分析物分子與H等物質(zhì)的加合物，比如H⁺, Na⁺或NH4⁺。
5. Base peak（基峰）：是質(zhì)譜中最強(qiáng)的離子，質(zhì)譜中其他離子的強(qiáng)度以基峰強(qiáng)度的百分比表示。
6. Base Peak Chromatogram（BPC, 基峰圖）：是將每個(gè)時(shí)間點(diǎn)質(zhì)譜圖中最強(qiáng)的離子的強(qiáng)度連續(xù)描繪得到的圖譜。最強(qiáng)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(xué)的優(yōu)化，實(shí)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(shí)候有評(píng)審專家會(huì)認(rèn)為BPC圖不是樣品真實(shí)的反映，所以不接受BPC的投稿，只接受TIC，這個(gè)要特別注意。
7. Extracted Ion Chromatogram （EIC，提取離子流色譜圖）：在一系列質(zhì)譜數(shù)據(jù)中選擇特定的一個(gè)或幾個(gè)m/z，繪制其信號(hào)強(qiáng)度隨保留時(shí)間變化的色譜圖。
8. Total Ion Current Chromatogram（TIC, 總離子流色譜圖）：經(jīng)色譜分離流出的組分不斷進(jìn)入質(zhì)譜，質(zhì)譜連續(xù)掃描進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，每一次掃描得到一張質(zhì)譜圖，將每一張質(zhì)譜圖中所有離子強(qiáng)度相加，得到一個(gè)總的離子流強(qiáng)度。然后以離子強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)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(zhì)譜圖）：質(zhì)譜圖是由檢測(cè)到的離子強(qiáng)度作為M/Z函數(shù)繪制而成的圖。在質(zhì)譜圖中，橫坐標(biāo)表示離子的質(zhì)荷比(m/z)值，從左到右質(zhì)荷比的值增大。對(duì)于帶有單電荷的離子，橫坐標(biāo)表示的數(shù)值即為離子的質(zhì)量；縱坐標(biāo)表示離子流的強(qiáng)度，通常用相對(duì)強(qiáng)度來表示，即把最強(qiáng)的離子流強(qiáng)度定為100%，其它離子流的強(qiáng)度以其百分?jǐn)?shù)表示，有時(shí)也以所有被記錄離子的總離子流強(qiáng)度作為100%，各種離子以其所占的百分?jǐn)?shù)來表示。
 

質(zhì)譜圖（使用相對(duì)強(qiáng)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(shí)別出含有特定結(jié)構(gòu)特征的離子的MS/MS掃描方式。
12. Diode-array UV detector（DA檢測(cè)器，二極管陣列紫外檢測(cè)器）：一種同時(shí)監(jiān)測(cè)所有波長(zhǎng)，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(cè)器，一次監(jiān)測(cè)一個(gè)波長(zhǎng)，因此需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來記錄一個(gè)完整的光譜。
13. Dynamic range（動(dòng)態(tài)范圍）：一次掃描檢測(cè)器能同時(shí)響應(yīng)的物質(zhì)最高和最低的濃度范圍
14. Edman degradation（Edman降解）：一種蛋白質(zhì)中氨基酸測(cè)序的方法，將連續(xù)的N端氨基酸從多肽鏈中去除并進(jìn)行鑒定。
15. Coulombic explosion（庫(kù)侖爆炸）：當(dāng)液滴表面電荷之間的排斥力大于表面張力的內(nèi)聚力時(shí)，液滴分解成許多更小的液滴的過程。 
16. Charge-residue mechanism（電荷殘留機(jī)制）：用來解釋通過電噴霧電離產(chǎn)生離子的兩種機(jī)制之一。
17. Electron ionization（EI, 電子電離）：在質(zhì)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(zhì)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(chǎn)生離子。
19. Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI, 基質(zhì)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(zhì)結(jié)晶，然后用被基質(zhì)材料吸收的頻率的激光轟擊。
20. APCI（Atmospheric-pressure chemical ionization，大氣壓化學(xué)電離）：在質(zhì)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(xì)管和霧化氣體的同心流。離子是由被分析物和來自HPLC流動(dòng)相的成分之間的離子分子反應(yīng)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(xué)電離）：一種用于最大限度地生產(chǎn)完整分子物質(zhì)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(shù)）：一種產(chǎn)生含有少量碎片離子的分子種類的電離技術(shù)。
24. Ion–molecule reaction（離子分子反應(yīng)）：離子和中性分子之間的反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)生加合離子的反應(yīng)。
25. Limit of detection（檢測(cè)限）：可以可靠檢測(cè)到的被分析物的最小量。
26. Limit of quantitation（定量限）：可以準(zhǔn)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(hào)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(biāo)分析物的五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度來制備校準(zhǔn)曲線，對(duì)于可接受的線性范圍，相關(guān)系數(shù)（R2）應(yīng)大于0.99。
28. Precision（精確度）：在同一樣本上重復(fù)測(cè)量值的接近程度，精確度用方差、標(biāo)準(zhǔn)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(cè)器響應(yīng)的變化。即系統(tǒng)中存在的或樣品中不應(yīng)該解析出來的除分析物之外的信號(hào)。
30. Signal enhancement（信號(hào)增強(qiáng)）：由于樣品中外來物質(zhì)的存在而引起的被分析物信號(hào)強(qiáng)度的增加。
31. Signal-to-noise ratio（信噪比S/N）：分析信號(hào)的強(qiáng)度與噪聲的強(qiáng)度之比。這是用于確定檢測(cè)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(duì)選定化合物產(chǎn)生的某一質(zhì)譜峰，儀器對(duì)單位樣品所產(chǎn)生的響應(yīng)值。根據(jù)質(zhì)譜相關(guān)術(shù)語(yǔ)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(chǎn)商誤將儀器能夠檢測(cè)到的物質(zhì)的最小的量稱為儀器靈敏度，這實(shí)際上是把靈敏度和檢測(cè)限的概念混淆了。在實(shí)際應(yīng)用中，我們常常將能夠觀察到的最小強(qiáng)度變化量（3σ）對(duì)應(yīng)的進(jìn)樣量變化作為儀器的靈敏度。靈敏度的指標(biāo)實(shí)際上是儀器綜合性能的反映，因?yàn)樗�與樣品、分辨率、掃描速度、進(jìn)樣方式以及電離方式密切相關(guān)，所以，在提供儀器的靈敏度指標(biāo)時(shí)，都需具體指定上述的各項(xiàng)條件。
33. Specificity（特異度）：在樣品基質(zhì)中存在其他化合物的，能夠準(zhǔn)確和精確測(cè)量感興趣的分析物的能力。
34. Resolution（分辨率）：一個(gè)術(shù)語(yǔ)，表示設(shè)備或分離技術(shù)區(qū)分密切相關(guān)信號(hào)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(guān)，而在質(zhì)譜法中，它與分離具有相似m/z比的離子的能力有關(guān)。質(zhì)譜的分辨能力被定義為R=M/ΔM，為一個(gè)無量綱的數(shù)字。其中M是單電荷離子的質(zhì)荷比，ΔM是和M緊挨著的有最高質(zhì)荷比值離子值的差值。
35. Mass accuracy（質(zhì)量精度）：質(zhì)量精度是指某種離子的測(cè)量質(zhì)荷比與實(shí)際（理論）質(zhì)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(shè)某已知離子的真實(shí)質(zhì)荷比為M，實(shí)際測(cè)量質(zhì)荷比為M’，則該儀器的質(zhì)量精度可表示為：

36. Reproducibility（重現(xiàn)性）：分析人員在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的一組測(cè)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(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)室的重現(xiàn)性。
37. Peak Intensity（峰強(qiáng)度）：峰強(qiáng)度指的是質(zhì)譜中峰的高度（height）或面積（area），它們都是用于判斷質(zhì)譜信號(hào)的強(qiáng)弱程度的。峰高指待測(cè)組分從柱后洗脫出最大濃度時(shí)檢測(cè)器輸出的信號(hào)值，單位一般為mAU、AU或mV，也可代表相對(duì)含量，但不如峰面積準(zhǔn)確。峰面積指峰高與保留時(shí)間的積分值，單位一般相應(yīng)為mAU*min、AU*min或mV*min，代表相對(duì)含量比較準(zhǔn)確。另外，強(qiáng)度還可表示為相對(duì)豐度，將每一張質(zhì)譜圖都質(zhì)譜歸一化，這樣有利于分析一個(gè)分析體系中物質(zhì)之間相對(duì)的量的差別，相對(duì)強(qiáng)度通常以百分?jǐn)?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(guān)系取決于質(zhì)量分析器的分辨能力或檢測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間。
38. Matrix effects（基質(zhì)效應(yīng)）：由于樣品中存在的任何其他材料而導(dǎo)致被分析物的信號(hào)強(qiáng)度的增加或減少。
39. Matrix material（基質(zhì)材料）：一種用于快速原子轟擊和基質(zhì)輔助激光解吸電離，將能量轉(zhuǎn)移到分析物分子上以實(shí)現(xiàn)其電離的材料。
40. Maximum entropy（最大熵）：一種計(jì)算機(jī)算法，用于預(yù)測(cè)理論信號(hào)，從頻譜中觀測(cè)到的理論信號(hào)。 與電噴霧電離結(jié)合使用，以提高所獲得的光譜的質(zhì)量。
41. Positive ion（正離子)：有機(jī)化合物分子失去一個(gè)或數(shù)個(gè)電子，形成正離子。
42. Negative ion（負(fù)離子）：有機(jī)化合物分子獲得一個(gè)或數(shù)個(gè)電子形成負(fù)離子。
43. Precursor Ion（前體離子）：也叫Parent ion（母離子），是反應(yīng)形成特定的產(chǎn)物離子的離子，反應(yīng)可以是單分子解離、離子/分子反應(yīng)、異構(gòu)化或電荷狀態(tài)的變化。
44. Product Ion（產(chǎn)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(yīng)形成的產(chǎn)物離子，反應(yīng)可以是單分子解離，形成碎片離子、離子/分子反應(yīng)、或簡(jiǎn)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(zhì)量分析儀。
46. Triple quadrupole（三重四極桿）：一種由三組四極桿組成的質(zhì)譜儀，廣泛用于質(zhì)譜的研究。
47. Ion-trap（離子阱）：是一種低分辨率的質(zhì)量分析儀。
48. Qualitative analysis（定性分析）：對(duì)樣品的分析，以確定任何化合物的身份。
49. Quantitative analysis（定量分析）：對(duì)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(cè)）：一種僅用于監(jiān)測(cè)感興趣的分析物的少量離子特征的質(zhì)譜分析技術(shù)。
51. McLafferty rearrangement（麥?zhǔn)现嘏牛��?/span>在一定的電離條件下發(fā)生的一種分子重排，導(dǎo)致分析物的質(zhì)譜碎片中產(chǎn)生特征離子。
52. Suppression effects（抑制效應(yīng)）：由于樣品中外來物質(zhì)的存在而導(dǎo)致的分析物信號(hào)強(qiáng)度的降低。
53. Molecular ion（分子離子）：分子失去一個(gè)電子所形成的正離子稱為分子離子，它的質(zhì)荷比值即代表了試樣分子所對(duì)應(yīng)的分子量數(shù)值。在質(zhì)譜中與未碎裂的分子相對(duì)應(yīng)的離子，分子失去一個(gè)電子所形成的正離子稱為分子離子。
54. Buffer（緩沖液）：當(dāng)往某些溶液中加入一定量的酸和堿，或加少量水稀釋時(shí)，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(dòng)相中的電解液。
55. Capillary column（毛細(xì)管柱）：此術(shù)語(yǔ)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(gè)術(shù)語(yǔ)通常用于內(nèi)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(shù)語(yǔ)，是一種物理化學(xué)分析方法，它利用不同溶質(zhì)（樣品）與固定相和流動(dòng)相之間的作用力的差別，當(dāng)兩相做相對(duì)移動(dòng)時(shí)，各溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行多次平衡，使各溶質(zhì)達(dá)到相互分離。
58. Ion-pairing reagent（離子配對(duì)試劑）：一種與離子復(fù)合形成配合物的化合物，以使其可以使用HPLC進(jìn)行分析。當(dāng)樣品含有離子成分時(shí)，它們可能因極性太強(qiáng)而無法被反相模式保留。在這種情況下，離子配對(duì)就很有用。離子配對(duì)試劑有一個(gè)離子端和一個(gè)非極性尾巴，加入到流動(dòng)相中，讓其與色譜柱達(dá)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(tuán)伸向流動(dòng)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(duì)試劑上，從而導(dǎo)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(dòng)相。
60. Retention index（保留指數(shù)）：色譜質(zhì)譜法中用于測(cè)量/校正被分析物保留時(shí)間的參數(shù)。
61. Mobile phase（流動(dòng)相）：色譜系統(tǒng)中使被分析物從注入點(diǎn)移動(dòng)到檢測(cè)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(dòng)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(dòng)相比固定相更具有極性的HPLC系統(tǒng)。
64. External standard（外標(biāo)法）：一種將在“未知”中測(cè)量的分析物的信號(hào)強(qiáng)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(yùn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)品，其中包含已知含量的分析物，獨(dú)立于待定量的樣品。
65. Internal standard（內(nèi)標(biāo)法）：一種將在“未知”中測(cè)量的分析物的信號(hào)強(qiáng)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(gè)已知含量的內(nèi)標(biāo)被添加于樣品中，用來校準(zhǔn)和計(jì)算“未知”樣品中每個(gè)分析物和內(nèi)標(biāo)的信號(hào)強(qiáng)度比值。這種標(biāo)準(zhǔn)化方法提高了準(zhǔn)確度和精密度。