手把手教你看高分辨质谱的色谱质谱图

2023-04-07 00:37:36, 上海应用部月旭科技

（图片来源：包图网）

分辨率是指质谱仪区分两个质量相近（质量差为Δm）的离子的能力。分辨率主要有10%峰谷比和半高峰宽两种计算方式。

10%峰谷计算方式如下图（图来源网络）：

半峰高比计算方式如下图（图来源网络）：

现在我们边看图边了解一些术语吧。

质荷比（mass charge ratio）：离子的质量与它所带电荷的比值，叫作质荷比，简写为m/z。比如脂质CL 72：7|CL 18：1_18：2_18：2_18：2，分子式为C₈₁H₁₄₄O₁₇P₂，其带一个电荷时[M-H]-质核比为1449.9818，而带两个电荷时[M-2H]2-质核比为724.4877，如下图。

离子丰度（Abundance of ions）：检测器检测到的离子信号强度。

离子相对丰度（Relative abundance of ions）：以质谱图中指定质荷比范围内最强峰为100％，其它离子峰对其归一化所得的强度。

基峰（Base peak）：在质谱图中，指定质荷比范围内强度最大的离子峰叫作基峰。基峰的相对丰度为100％。

总离子流图（Total ions current，TIC）：在选定的质量范围内，所有离子强度的总和对时间或扫描次数所作的图。

提取离子色谱图（Extracted ion chromatogram，EIC）：全扫描质谱中提取的某个特定质荷比的色谱图。

质量色谱图（Mass chromatograph）：指定某一质荷比的离子强度对时间或扫描号所作的图，也是我们通常所说的质谱图。

接下来我们来通过实例来看高分辨质谱的强大用处吧。以谷氨酰胺^-13C₅^-15N₂培养细胞，实测细胞中谷氨酰胺的代谢物谷氨酸为例。谷氨酸分子式为C₅H₉NO₄，平均分子量为147.1293，单同位素分子量为147.05316，理论计算[M+H]+质核比（m/z）为148.0604343。图中上图为谷氨酸提取离子色谱图（保留时间8.79min），下图中为谷氨酸的质谱图。色谱图中只能看到一个峰，而质谱图显示出8.79min处的色谱图包含多个谷氨酸同位素标记物（见图标记）。从图中我们可以知道仅用色谱我们是不能判断出谷氨酸具有多种同位素标记。

下图为高分辨质谱（分辨率70000）测得的谷氨酸^-13C₃质谱图（[M+H]+理论值为151.0705，实测值151.0704，误差为0.66ppm）和谷氨酸¹³C₂^-15N₁质谱图（[M+H]+理论值为151.0642, 实测值151.0643，误差为0.66ppm）。如果我们使用的是低分辨率的质谱，我们观察到的仅是m/z为151.07的一个峰，而不能观察到不同同位素标记的两个峰。

高分辨质谱图还能查看特定质核比的二级质谱图，通过二级谱图我门可以很快对化合物进行定性。以2-羟基丁酸和3-羟基丁酸在HILIC条件下测试为例，可以通过m/z=103.0405的二级谱图判断，2-羟基丁酸具有特征离子57.0347，而3-羟基丁酸具有特征离子59.0139，从而快速判断出2.41min为2-羟基丁酸，3.42min为3-羟基丁酸。