質(zhì)譜分析具有靈敏度高、樣品用量少、分析速度塊、分離和鑒定同時進行等優(yōu)點，其廣泛地應(yīng)用于化學(xué)化工、環(huán)境、能源、醫(yī)藥、運動醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等各個領(lǐng)域。

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

1. Accuracy（準確度）：質(zhì)譜測量結(jié)果與其真實值的接近程度。
2. Mass to charge ratio（m/z, 質(zhì)荷比）：是描述一個離子或者峰的質(zhì)量與電荷比值的符號。（m為標準的質(zhì)子質(zhì)量，單位為u (amu為不規(guī)范表達)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）。在國際單位制下，其單位為kg/C，實際中常用單位為Th(即Thomson)。m/q或m/e都是不規(guī)范的表達方式。
3. Accurate mass（精確質(zhì)量數(shù)）：測定離子的m/z比，以確定離子的元素組成。當(dāng)電荷數(shù)z為1時，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或多個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)譜中最強的離子，質(zhì)譜中其他離子的強度以基峰強度的百分比表示。
6. Base Peak Chromatogram（BPC, 基峰圖）：是將每個時間點質(zhì)譜圖中最強的離子的強度連續(xù)描繪得到的圖譜。最強的總是最少的，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)文章的時候有評審專家會認為BPC圖不是樣品真實的反映，所以不接受BPC的投稿，只接受TIC，這個要特別注意。
7. Extracted Ion Chromatogram （EIC，提取離子流色譜圖）：在一系列質(zhì)譜數(shù)據(jù)中選擇特定的一個或幾個m/z，繪制其信號強度隨保留時間變化的色譜圖。
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入質(zhì)譜，質(zhì)譜連續(xù)掃描進行數(shù)據(jù)采集，每一次掃描得到一張質(zhì)譜圖，將每一張質(zhì)譜圖中所有離子強度相加，得到一個總的離子流強度。然后以離子強度為縱坐標，時間為橫坐標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)譜圖是由檢測到的離子強度作為M/Z函數(shù)繪制而成的圖。在質(zhì)譜圖中，橫坐標表示離子的質(zhì)荷比(m/z)值，從左到右質(zhì)荷比的值增大。對于帶有單電荷的離子，橫坐標表示的數(shù)值即為離子的質(zhì)量；縱坐標表示離子流的強度，通常用相對強度來表示，即把最強的離子流強度定為100%，其它離子流的強度以其百分數(shù)表示，有時也以所有被記錄離子的總離子流強度作為100%，各種離子以其所占的百分數(shù)來表示。
 

質(zhì)譜圖（使用相對強度表示）

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檢測器，二極管陣列紫外檢測器）：一種同時監(jiān)測所有波長，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器，一次監(jiān)測一個波長，因此需要相當(dāng)長的時間來記錄一個完整的光譜。
13. Dynamic range（動態(tài)范圍）：一次掃描檢測器能同時響應(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)中氨基酸測序的方法，將連續(xù)的N端氨基酸從多肽鏈中去除并進行鑒定。
15. Coulombic explosion（庫侖爆炸）：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，液滴分解成許多更小的液滴的過程。 
16. Charge-residue mechanism（電荷殘留機制）：用來解釋通過電噴霧電離產(chǎn)生離子的兩種機制之一。
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管和霧化氣體的同心流。離子是由被分析物和來自HPLC流動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（檢測限）：可以可靠檢測到的被分析物的最小量。
26. Limit of quantitation（定量限）：可以準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％目標分析物的五個標準溶液濃度來制備校準曲線，對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)測量值的接近程度，精確度用方差、標準偏差或變異系數(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。
30. Signal enhancement（信號增強）：由于樣品中外來物質(zhì)的存在而引起的被分析物信號強度的增加。
31. Signal-to-noise ratio（信噪比S/N）：分析信號的強度與噪聲的強度之比。這是用于確定檢測和定量的極限。
 

信噪比示意圖

32. Sensitivity（靈敏度）： 在規(guī)定的條件下，對選定化合物產(chǎn)生的某一質(zhì)譜峰，儀器對單位樣品所產(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到的物質(zhì)的最小的量稱為儀器靈敏度，這實際上是把靈敏度和檢測限的概念混淆了。在實際應(yīng)用中，我們常常將能夠觀察到的最小強度變化量（3σ）對應(yīng)的進樣量變化作為儀器的靈敏度。靈敏度的指標實際上是儀器綜合性能的反映，因為它與樣品、分辨率、掃描速度、進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時，都需具體指定上述的各項條件。
33. Specificity（特異度）：在樣品基質(zhì)中存在其他化合物的，能夠準確和精確測量感興趣的分析物的能力。
34. Resolution（分辨率）：一個術(shù)語，表示設(shè)備或分離技術(shù)區(qū)分密切相關(guān)信號的能力。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量質(zhì)荷比與實際（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)某已知離子的真實質(zhì)荷比為M，實際測量質(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的時間內(nèi)進行的一組測量值的接近程度。 包括日間重現(xiàn)性，儀器與儀器的重現(xiàn)性，實驗室與實驗室的重現(xiàn)性。
37. Peak Intensity（峰強度）：峰強度指的是質(zhì)譜中峰的高度（height）或面積（area），它們都是用于判斷質(zhì)譜信號的強弱程度的。峰高指待測組分從柱后洗脫出最大濃度時檢測器輸出的信號值，單位一般為mAU、AU或mV，也可代表相對含量，但不如峰面積準確。峰面積指峰高與保留時間的積分值，單位一般相應(yīng)為mAU*min、AU*min或mV*min，代表相對含量比較準確。另外，強度還可表示為相對豐度，將每一張質(zhì)譜圖都質(zhì)譜歸一化，這樣有利于分析一個分析體系中物質(zhì)之間相對的量的差別，相對強度通常以百分數(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器的響應(yīng)時間。
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)致被分析物的信號強度的增加或減少。
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現(xiàn)其電離的材料。
40. Maximum entropy（最大熵）：一種計算機算法，用于預(yù)測理論信號，從頻譜中觀測到的理論信號。 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)：有機化合物分子失去一個或數(shù)個電子，形成正離子。
42. Negative ion（負離子）：有機化合物分子獲得一個或數(shù)個電子形成負離子。
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）：對樣品的分析，以確定任何化合物的身份。
49. Quantitative analysis（定量分析）：對樣品的分析，以確定被分析物的數(shù)量。
50. Selected-ion monitoring（SIM, 選擇離子監(jiān)測）：一種僅用于監(jiān)測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（麥氏重排）：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)致的分析物信號強度的降低。
53. Molecular ion（分子離子）：分子失去一個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應(yīng)的分子量數(shù)值。在質(zhì)譜中與未碎裂的分子相對應(yīng)的離子，分子失去一個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，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流動相中的電解液。
55. Capillary column（毛細管柱）：此術(shù)語是指“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，這個術(shù)語通常用于內(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，是一種物理化學(xué)分析方法，它利用不同溶質(zhì)（樣品）與固定相和流動相之間的作用力的差別，當(dāng)兩相做相對移動時，各溶質(zhì)在兩相間進行多次平衡，使各溶質(zhì)達到相互分離。
58. Ion-pairing reagent（離子配對試劑）：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進行分析。當(dāng)樣品含有離子成分時，它們可能因極性太強而無法被反相模式保留。在這種情況下，離子配對就很有用。離子配對試劑有一個離子端和一個非極性尾巴，加入到流動相中，讓其與色譜柱達到平衡。試劑的非極性端被固定相（如C18）牢牢抓住，留下帶電的官能團伸向流動相。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相。
60. Retention index（保留指數(shù)）：色譜質(zhì)譜法中用于測量/校正被分析物保留時間的參數(shù)。
61. Mobile phase（流動相）：色譜系統(tǒng)中使被分析物從注入點移動到檢測器的部分——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）：是一種流動相比固定相更具有極性的HPLC系統(tǒng)。
64. External standard（外標法）：一種將在“未知”中測量的分析物的信號強度與存在的分析物的含量聯(lián)系起來的方法。這種方法包括運行一系列的標準品，其中包含已知含量的分析物，獨立于待定量的樣品。
65. Internal standard（內(nèi)標法）：一種將在“未知”中測量的分析物的信號強度與現(xiàn)有分析物的含量聯(lián)系起來的方法。在這種方法中，一個已知含量的內(nèi)標被添加于樣品中，用來校準和計算“未知”樣品中每個分析物和內(nèi)標的信號強度比值。這種標準化方法提高了準確度和精密度。