送給從事新藥研發還在糾結質譜選型的你

　　開始前，首先要感謝一下約翰·芬恩JohnB. Fenn老爺子，因其發明了對生物大分子的質譜分析法，也就是我們常見的電噴霧離子化方式ESI(ElectroSpray Ionization)，使得液質聯用真正的廣泛應用于包括新藥研發在內的生命科學領域研究，該偉大發明于2002年榮獲諾貝爾化學獎。

　　 時至今日，ESI源已經成為液質聯用的標配，基本上80~90%的研究工作都圍繞此展開。但在實際的質譜選型過程中，還是會有各種各樣的液質種類，讓我們眼花繚亂，所以今天小編就帶大家對液質的主要種類進行梳理。

　　 質譜主要分為離子源、離子傳輸、質量分析器、檢測器和數據處理五大組成部分，除了上文提到的離子源外，真正讓我們眼花繚亂的是質量分析器，常見的質量分析器可分為四極桿（包括三重四極桿）、飛行時間、靜電場軌道阱、離子阱（包括QTRAP）、傅里葉變換離子回旋共振等。

　　 單四極桿質譜通過四極桿對離子進行分離和篩選，原理最為簡單，因為價格相對便宜，在藥物研發領域通常用于分子量測定，SIM定量等工作，面對復雜基質有時會顯得力不從心。

　　 三重四極桿質譜有Q1和Q3兩個四極桿，Q2為碰撞池，將Q1選擇的母離子碰撞碎裂，Q3進一步選擇子離子進行檢測，這種掃描方式通常被稱為MRM多重反應監測。因為經過了兩重離子的選擇，能屏蔽大部分干擾信號，獲得高靈敏度和耐用性的定量結果。因為這一特點，在藥物研發領域被廣泛的應用于藥代、毒代、微量雜質（如中藥農殘、化藥基因毒物質）、Q-Marker（中藥阿膠）等微量定量領域。

　　 四極桿進行離子傳送與選擇的原理可參考下圖的馬紹方程，通過施加DC和RF電壓使一定范圍荷質比的離子通過四極桿，但需注意的是，選擇性和傳輸效率通常成反比。所以四極桿通常沒有太高的分辨率，因為分辨率越高，傳輸的效率越低。通常分辨率在0.2Da~2Da之間。

　　 飛行時間質譜原理其實也相當簡單，可以用公式表達，即荷質比與飛行時間的平方成正比，這也很好理解，分子量越大的離子，飛行的時間越長。飛行時間質譜是高分辨質譜，通常分辨率在20,000FWHM到60,000 FWHM之間，其優勢是質量精度高，動態范圍寬，分辨率不受荷質比限制。被廣泛應用于藥物活性成分表征、未知雜質鑒定、代謝物研究等領域。

　　 靜電場軌道阱Orbitrap是一種近年來新出現的質譜技術，根據鏡像電流拆分換算頻率來計算荷質比，Orbitrap的分辨率在70,000 FWHM到500,000FWHM之間，其優勢是質量精度穩定，分辨率高，靈敏度高。在蛋白組學領域具有廣泛的用戶群體，也逐漸被應用于藥物研發的相關領域。

　　 引用SDi的《TheMarket for Instrumentation in Drug Discovery Applications》報告，新藥研發領域儀器種類比率大致如下，可以看出LCMS在新藥研發領域的應用還是最廣泛的。

　　 最后通過一個表格，對上述的液質種類和目前的主流供應商進行梳理和小結。

　　 希望通過今天的分享，能夠讓從事藥物分析檢測的你，對液質的分類和原理有一個大概的理解和認識，選擇一款最適合你的質譜，在新藥研發領域更好的開展工作！歡迎大家關注麥斯佰科技！