混合線(xiàn)性離子阱質(zhì)譜儀

質(zhì)譜分析手段在過(guò)去的十年中飛速發(fā)展，目前這種分析手段的應(yīng)用幾乎遍及每個(gè)角落。尤其是在生命科學(xué)領(lǐng)域中，質(zhì)譜分析已經(jīng)成為蛋白質(zhì)以及小分子應(yīng)用中必不可少的一種分析手段。

從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，大部分的質(zhì)譜儀都無(wú)法獲得所需要的所有信息，因此必須同時(shí)應(yīng)用兩種或更多的檢測(cè)手段來(lái)達(dá)到最大的靈敏度和生產(chǎn)能力。例如四極和離子阱分析都是如此。對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，由于產(chǎn)物離子的靈敏性通常情況下不是很強(qiáng)，因此想要通過(guò)三倍的四極矩設(shè)備來(lái)獲得高質(zhì)量的譜圖是非常困難的。這種靈敏性上的欠缺可以通過(guò)QqTOF技術(shù)來(lái)克服，這種技術(shù)能夠提供附加的質(zhì)譜信息，但是真實(shí)的前體和中性損失掃描實(shí)驗(yàn)以及可信賴(lài)的定量分析就很難實(shí)現(xiàn)了。盡管離子阱質(zhì)譜儀（MS）可以實(shí)現(xiàn)多次敏感的質(zhì)譜（MSn）實(shí)驗(yàn)，從而弄清楚反應(yīng)機(jī)理，簡(jiǎn)化光譜的干擾。但是前面的問(wèn)題對(duì)于三維離子阱技術(shù)來(lái)說(shuō)同樣無(wú)法避免。盡管如此，三維離子阱很容易發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象（空間充電效應(yīng)），這種現(xiàn)象可能導(dǎo)致質(zhì)量漂移，分解損失以及光譜和校準(zhǔn)曲線(xiàn)的非線(xiàn)性。因此，三維離子阱不適用于較大量的分析。所有這些在第一代混合線(xiàn)性離子阱/三倍四極質(zhì)譜儀開(kāi)發(fā)出以后都得到了改變，來(lái)自Applied Biosystems 和MDS SCIEX公司的Q TRAP LC/MS/MS系統(tǒng)，是在A(yíng)PI 2000 LC/MS/MS平臺(tái)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，產(chǎn)品已經(jīng)投放市場(chǎng)，馬上受到蛋白質(zhì)以及藥物開(kāi)發(fā)質(zhì)譜儀領(lǐng)域的廣泛歡迎。

API 2000液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀

這套設(shè)備比傳統(tǒng)的三維離子阱質(zhì)譜儀在技術(shù)上有著更多的優(yōu)勢(shì)，由于線(xiàn)性離子阱對(duì)離子的儲(chǔ)存能力比傳統(tǒng)的設(shè)備高出大約45倍，因此對(duì)于空間充電效應(yīng)不是很敏感。同時(shí)，由于有了增強(qiáng)產(chǎn)物離子（EPI）檢測(cè)系統(tǒng)，分子量較低的部分不會(huì)被忽略，由傳統(tǒng)的多重反應(yīng)調(diào)節(jié)（MRM）達(dá)到的靈敏度現(xiàn)在可以通過(guò)EPI掃描達(dá)到。由于在同一臺(tái)設(shè)備上可以同時(shí)達(dá)到高靈敏性的數(shù)量和質(zhì)量上的統(tǒng)一使得下面的工作成為可能：a）將原來(lái)必須在兩臺(tái)不同的質(zhì)譜技術(shù)平臺(tái)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)；b）輕而易舉地獲得原來(lái)不太容易得到的數(shù)據(jù)。

4000 Q TRAP LC/MS/MS

4000 Q TRAP LC/MS/MS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成功將這項(xiàng)技術(shù)更進(jìn)了一步，對(duì)原有產(chǎn)品的數(shù)量要求不變，而根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，靈敏度又提高了10～50倍，這套設(shè)備可以提供快速、自動(dòng)化的、定性和定量的分析，應(yīng)用的領(lǐng)域遍及制藥、食品、環(huán)境、臨床研究、法醫(yī)學(xué)、毒物學(xué)以及代謝工業(yè)。系統(tǒng)的檢測(cè)質(zhì)量范圍也更寬（質(zhì)荷比達(dá)到2800），這使系統(tǒng)能夠勝任移動(dòng)修正之后（PTMs）的自動(dòng)分析以及蛋白質(zhì)認(rèn)證和肽鍵的定量檢測(cè)等工作。4000 Q TRAP系統(tǒng)有4種不同的離子源可供選擇：TurboV離子源；DuoSpray離子源，這是TurboIonSpray和APCI在同一個(gè)離子源的結(jié)合，可以在兩種離子化技術(shù)中實(shí)現(xiàn)快速切換（100ms）；用于大氣壓光離子化的Photospray源以及用于生產(chǎn)線(xiàn)上和線(xiàn)下肽鍵和蛋白質(zhì)分析的Nanospray源。同時(shí)還配有幾種附加的軟件包可供選擇，例如用于自動(dòng)檢定和代謝特性檢測(cè)的Metabolite ID，生物分析軟件和用于蛋白質(zhì)應(yīng)用的ProID軟件。

質(zhì)譜儀在法庭毒物學(xué)中的應(yīng)用

這套設(shè)備的威力可以從它在法庭毒物學(xué)的常規(guī)檢查中的應(yīng)用中體現(xiàn)出來(lái)，法庭毒物學(xué)的檢查主要的目標(biāo)如下：

■ 從血液、尿液以及唾液樣品中檢驗(yàn)和測(cè)定常規(guī)和非常規(guī)的藥物含量
■ 在相同的色譜分離的同時(shí)獲得藥物成分的重要的結(jié)構(gòu)信息，作為進(jìn)一步確定的證據(jù)
■ 對(duì)檢測(cè)到的任何藥物分析可能相關(guān)的提取物并給出積極的證據(jù)

在過(guò)去，這種類(lèi)型的分析通常在MRM模式的三倍四極設(shè)備上進(jìn)行，對(duì)選定的大量目標(biāo)化合物進(jìn)行分析。同時(shí)，為了獲得結(jié)構(gòu)方面的信息，還需要應(yīng)用三維離子阱設(shè)備，因?yàn)檫@套設(shè)備檢測(cè)的靈敏性同時(shí)具有MS3的能力。盡管如此，有了4000 Q TRAP系統(tǒng)以后，所有的信息都可以通過(guò)這一套系統(tǒng)，在一次檢測(cè)過(guò)程中完成。檢測(cè)過(guò)程由信息獨(dú)立獲取（IDA）軟件包控制，這套軟件包已經(jīng)集成到Analyst1.4軟件中。IDA軟件將掃描的曲線(xiàn)信息和工藝的選擇聯(lián)系起來(lái)，能夠充分發(fā)揮離子以及中性損失等特殊檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，并擴(kuò)大數(shù)據(jù)采集范圍。圖2就是IDA軟件處理的在LC分析完整周期過(guò)程中的多級(jí)實(shí)驗(yàn)，在所有IDA離子選擇的標(biāo)準(zhǔn)中，特殊的質(zhì)量和保留時(shí)間（SMART）過(guò)濾器可以應(yīng)用在感興趣的離子的包含和排除中。當(dāng)需要MS/MS確認(rèn)時(shí)，可以在具有相同原子量的情況下或者快速特殊分析中提供給用戶(hù)最大的靈活性?？梢约尤朐鰪?qiáng)的轟擊分離作為進(jìn)一步確定的掃描，這樣可以得到更高精確度的質(zhì)譜信息。這種信息對(duì)于檢測(cè)后的應(yīng)用（前體和中性損失）帶有1～5個(gè)電荷的離子測(cè)定和同位素比例測(cè)量尤其有效，因?yàn)檫@種情況下的普通檢測(cè)通常很難得到有用的信息。由于4000 Q TRAP系統(tǒng)具有搜集三維質(zhì)譜數(shù)據(jù)的能力，回路中有了兩級(jí)附屬物。由于有了LINAC碰撞單元，系統(tǒng)同樣可以進(jìn)行多重MRM轉(zhuǎn)換，這樣就可以對(duì)大量的化合物進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)而不會(huì)損失靈敏度。在下面的例子中（見(jiàn)圖2和圖3），一份尿液樣品中被檢測(cè)出有九種常規(guī)的鎮(zhèn)靜劑。5分鐘的液相色譜（LC）梯度檢測(cè)以500μl/min的速度運(yùn)行，9種鎮(zhèn)靜劑都被顯示出來(lái)，對(duì)每一種都采用MRM轉(zhuǎn)移。當(dāng)在特定的MRM轉(zhuǎn)移過(guò)程中檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，軟件就會(huì)自動(dòng)獲取增強(qiáng)的產(chǎn)物離子MS/MS質(zhì)譜信息，能夠提供每種鎮(zhèn)靜劑的結(jié)構(gòu)信息。通過(guò)在一套系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及采用類(lèi)似IDA的自動(dòng)化軟件工具在一次LC運(yùn)行中進(jìn)行分析，成功地壓縮了樣品分析時(shí)間，不同的質(zhì)譜分析平臺(tái)也不需要改變LC運(yùn)行的條件。

與此類(lèi)似，成功地將靈敏的三倍四極矩和離子阱檢測(cè)結(jié)合到一次分析中在對(duì)后移動(dòng)修正（PTM）進(jìn)行認(rèn)證和排序時(shí)有一定優(yōu)勢(shì)，尤其是在磷酸化作用中更是如此。對(duì)于磷酸化作用的分析，能夠檢測(cè)到一個(gè)質(zhì)荷比為79的負(fù)離子碎片，代表了從含磷的肽鍵中脫離了一個(gè)單獨(dú)的磷酸分子。這種前體離子掃描在自動(dòng)化IDA中用于綜合檢測(cè)。在前體掃描中存在的離子隨后自動(dòng)在帶有增強(qiáng)的分解掃描的正離子中自動(dòng)分析，然后，采用高靈敏度的MS/MS掃描分析來(lái)確定含磷的肽鍵以及磷酸化的位置。Pro ID軟件用于檢測(cè)蛋白質(zhì)的形成來(lái)了解每個(gè)肽鍵以及確定肽鍵調(diào)整的位置。