這篇博文有毒：各種質譜（MS）間的較量

　　這是一場已經持續了一段時間的辯論。我不得不推測，這是一個由一個技術提供者的傳播者最初傳播的爭論。首要問題是什么類型的質譜儀（MS）儀器在復雜混合物的痕量定量分析過程中提供最佳特異性？

　　電噴霧電離（ESI）是用于MS中液相取樣的最常見電離源，是生產氣相離子的非常有效的手段；因此，復雜的混合物會產生大量的信號，并且那些感興趣分析物的信號必須可靠地與那些潛在干擾信號區分開來。顯然，MS以質荷比（m / z）的形式提供強有力的定性信息以幫助鑒定化合物，但在復雜混合物中可能存在大量具有非常相似或相同質量的物種。

　　如果您想將目標分析物與干擾區分開來，是提供高分辨率和高質量準確度的儀器，還是提供串聯質譜（MS / MS）的儀器？哪個更好？讓我們從主要部分開始討論，比較軌道阱質量分析儀的高分辨質譜（HRMS）能力與三重四極桿質譜分析儀的MS / MS能力。哪個提供更好的特異性？讓我們先把靈敏度放在一邊，因為現在的現代ESI-MS儀器通常都能檢測到非常好的低豐度的物質。

　　 QQQ-MS一直被稱為定量分析的黃金標準。當在選定的反應監測（SRM）（或多反應監測[MRM]）模式下操作時，一個QQQ-MS系統通過首先分離感興趣的質量然后通過碰撞誘導解離（CID）從該感興趣分析物產生獨特的診斷高豐度碎片離子來提供特異性。通過關注離子的特定片段，實際上樣品中的所有同分異構干擾都將被排除在檢測之外，因為只有感興趣的分析物在其解離后才能產生該片段。與其他質量分析儀相比，四極桿儀器具有很寬的線性范圍，許多現代的QQQ-MS儀器具有非常高的掃描速度。這種寬泛的線性范圍和高掃描速度使得儀器能夠在單次運行中監測許多甚至成百上千個特定的產物離子MRM轉換前體。 QQQ-MS儀器也相對便宜，通過常規分析實驗室廣泛分發，主要用于進行定量分析。最大的缺點是QQQ-MS系統是低分辨率儀器，因此只有整數m / z值一般可以可靠地分配給檢測到的離子。

　　與13年前商業發布的軌道阱運行原理不同。離子是在儀器的高真空區域使主軸電極軌道運行。當它們圍繞該主軸旋轉時，它們與具有不同m / z值的其他離子以極高的分辨率分離。測量離子運動的頻率，然后應用傅里葉變換將該信息轉換為質譜圖。因此，到達檢測器的離子可以被分配非常準確的m / z值，小至四位或五位小數。由于質量精度小于百萬分之一的誤差，可以將多個碳原子，氧原子，氮原子和其他原子放在一起以產生特定分子式的方法數量大幅減少。因此，通過確保檢測到的離子的分子式，能很好地匹配目標分析物離子的分子式來實現高特異性。然而，高分辨率是有代價的。軌道阱儀器通常比QQQ-MS系統昂貴得多，而且它們也相對較慢。與四極桿儀器相比，軌道阱儀器的特征會減小線性范圍。即便如此，大多數商用軌道阱儀器也包含串聯質量分析能力，這大大拓寬了其應用基礎。傅立葉變換離子回旋共振質譜（FT-ICR-MS）系統可以被類似地表征。然而，如果沒有一定的能力來破碎離子，就沒有多少分辨率可以解析相同分子量的物質。

　　快速搜索將顯示之前已經進行了一些重要的工作，以直接比較MS / MS和HRMS的定量性能。在很多情況下，性能相當，但性能還取決于分析物和樣品的性質。我認為人們總能找到適合應用的某種方法。一項研究確定，HRMS測量的單個m / z> 50,000分辨率比在QQQ-MS系統上執行SRM更具有選擇性。有了這樣一份報告，人們可能會認為這個辯論案例會以被HRMS系統取代而結束，但是在大多數人的購買決策中，成本仍然是一個重要的驅動因素。因此，QQQ-MS儀器的市場仍然比HRMS系統大很多。

　　事實是，理想情況下，你想擁有兩種能力。如今，隨著對各種“組學”主題的持續和日益增長的興趣，研究人員希望結合有針對性和無針對性的數據采集功能。有針對性的方法是你知道你在找什么方法，而非目標方法是為了收集可能在樣本中的任何東西的信號。在這種情況下，有理由認為四極桿飛行時間（QTOF）質譜儀可提供HRMS和MS / MS之間的最佳折衷。

　　在QTOF系統中，快速掃描四極桿可通過CID單元與TOF質量分析器連接。TOF測量飛行時間以確定m / z值，這可以通過相當好的分辨率和質量精度來完成。飛行時間測量不如離子頻率測量精確，但前者比后者更簡單，成本更低。QTOF系統保持很寬的線性范圍，速度很快，并且可以在30,000-50,000范圍內提供標準分辨率的MS和MS / MS測量。盡管QTOF系統功能多樣且功能強大，但TOF系統的一個常見問題是校準的穩定性。隨著時間的推移，溫度的微小變化會導致質量精度的顯著偏差。實驗室的溫度需要仔細維護，或者TOF系統需要經常校準。在許多情況下，用于調諧TOF飛行時間的校準混合物可能非常粘稠，使得使用后很難從系統清潔。一個穩定的QTOF，不需要經常校準，當然是一個理想的項目。

　　有一件事是肯定的——在質譜儀市場上有很多選擇。做出正確的選擇非常重要。你永遠不會有太多的解決方案，但它的代價是（分析時間和金錢）。如果我沒有提到通常出現在質譜儀之前的樣品制備和色譜系統的關鍵作用，那么我也會失職。如果樣品采集，準備和分離都做得不好，無論您花了多少錢，質譜儀都不會提供高質量的數據。

　　（本文由LCGC Kevin A. Schug博客編譯）