离子阱质谱仪简介

       在离子阱质谱仪中，可以捕获离子，因此也可以积累离子。离子阱技术具有无法比拟的高灵敏度和快速数据采集能力。将离子阱技术与数据依赖性采集技术（data-dependent acquisition）结合起来，我们就能进行高通量的质谱检测。不过，离子阱质谱仪的分辨率有限，捕获离子的能力不高，再加上空间电荷效应（space-charging effect）的影响，因此离子阱质谱仪的检测准确度不够高。改进型的线性离子阱质谱仪（linear ion trap analyzers, LIT）具有更高的离子捕获能力，更宽广的动态范围和更高的灵敏度。现在，线性离子阱质谱仪已经取代了传统的四级杆捕获设备。我们通常都会使用线性离子阱质谱仪中的慢速扫描功能来提高分辨率。离子阱质谱仪也都具有多阶段连续MS/MS功能，有了这种功能，我们能够反复分离、裂解某些离子片段，这是发现诸如磷酸化等翻译后修饰情况的好方法。

       线性离子阱质谱仪技术已经被运用到三重四级杆质谱仪（triple quadrupole–type instrument）当中，这种新型的质谱仪具有了许多新的功能。Q-Q-LIT质谱仪就是这种三重四级杆质谱仪，它具有母离子扫描功能和中性丢失扫描功能，同时该质谱仪的敏感度也有所提高（图1B、C）。这些新型的质谱仪为我们提供了分析蛋白质翻译后修饰情况的“利器”。此外，Q-Q-LIT质谱仪具有的多重反应监测能力（multiple reaction monitoring, MRM）能够帮助我们发现母离子与某一片段之间的转换情况。将这种MRM技术与高效能循环（high duty cycle）结合起来，就能获得无与伦比的敏感性，并且能够进行定量分析。

Ion source：离子源；MS1：第一个质谱仪；CID：碰撞诱导解离；MS2: 第二个质谱仪；
Product ion scanning：离子产物扫描法；fixed:固定； scanning：扫描；m/z：质荷比；
Precursor ion scanning: 母离子扫描法；time：时间；
Neutral loss scanning: 中性丢失扫描法；Multiple ion monitoring: 多离子监测法；
图1 各种串联质谱检测方法原理示意图。A：离子产物扫描法（Product ion scanning）是蛋白质组学研究里最常用的MS/MS质谱检测策略。该方法的目的就是要获得蛋白质片段离子的质谱图，然后据此鉴定出蛋白质的氨基酸序列。在本试验中，第一个质谱仪MS1是用来筛选出某一特定的母离子。随后，被选出的母离子在碰撞池中经由碰撞诱导解离作用（collision-induced dissociation, CID）被进一步裂解成更小的片段，然后这些小片段分子经由第二个质谱仪MS2进行分析、鉴定。对不同的母离子反复进行这种分析最终就可以获得蛋白质的完整氨基酸序列。B：母离子扫描法。在这里，第二个质谱仪MS2只对一个母离子进入检测。第一个质谱仪MS1对所有母离子进行扫描后挑选出一个母离子进入MS2。通常来说，该方法适用于检测某一样品中包含特殊功能基团的蛋白质亚群，这些基团包括磷酸酯基团或糖基化修饰基团等。C：性丢失扫描法（Neutral loss scanning）能够以同步的（synchronized）方式同时对两种待测样品进行分析。分子量不同的各种离子可以持续不断地通过MS1和MS2。在碰撞池中，不符合分子量要求的中性片段分子都被筛掉了。因此，该方法适用于分析样品中具有某种特定功能的多肽。该方法最常应用的领域是发现被磷酸化修饰的丝氨酸或苏氨酸位点。D：离子监测法（Multiple ion monitoring, RM）是由一系列的实验组成的。MS1和MS2会分别挑选出一母离子和一特定的能代表该母离子的片段分子。然后，经由一系列的实验转化操作（母离子——小片段分子配对操作），最后收集实验信号（色谱洗脱时间）以供结果分析。MRM方法适合对复杂样品中已知片段特性的特定样品进行分析。