質(zhì)譜分析丨MRM掃描中的定性離子和定量離子

在質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式中的定性離子和定量離子是一個(gè)非常核心的概念，對(duì)于建立可靠、準(zhǔn)確的質(zhì)譜分析方法至關(guān)重要。

一、概念

定量離子對(duì)： 這是用于計(jì)算目標(biāo)物含量的離子對(duì)。我們選擇響應(yīng)值z(mì)高、z穩(wěn)定、干擾最少的離子對(duì)來(lái)進(jìn)行定量，以確保方法的靈敏度和準(zhǔn)確性。

定性離子對(duì)： 這是用于確認(rèn)目標(biāo)物身份的離子對(duì)。我們通過(guò)它來(lái)確保在色譜峰出現(xiàn)的位置，我們檢測(cè)到的信號(hào)確實(shí)來(lái)自目標(biāo)化合物，而不是其他具有相同母離子的干擾物。

二、詳解

1. MRM 原理回顧

MRM 是在三重四極桿質(zhì)譜上實(shí)現(xiàn)的一種高選擇性、高靈敏度的掃描模式。

• 第一重四極桿： 選擇目標(biāo)化合物的母離子。

• 碰撞室： 將選中的母離子打碎，生成子離子。

• 第二重四極桿： 選擇特定的子離子進(jìn)行檢測(cè)。這樣一個(gè)“母離子 → 子離子"的過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)離子對(duì)或通道。

對(duì)于一個(gè)化合物，我們通常會(huì)監(jiān)測(cè)多個(gè)離子對(duì)。

2. 定量離子

作用： 用于構(gòu)建校準(zhǔn)曲線(xiàn)并計(jì)算樣品中目標(biāo)化合物的實(shí)際濃度。

選擇標(biāo)準(zhǔn)：

• 豐度最高： 通常是該化合物在碰撞后產(chǎn)生的z強(qiáng)碎片離子，能提供最佳的靈敏度。

• 穩(wěn)定性好： 在不同濃度、不同批次的實(shí)驗(yàn)中，信號(hào)響應(yīng)穩(wěn)定，重現(xiàn)性好。

• 干擾最小： 盡可能選擇d有的、不易受到樣品基質(zhì)中其他成分干擾的碎片離子。

實(shí)踐： 在一個(gè)MRM方法中，每個(gè)化合物必須至少有一個(gè)定量離子對(duì)。

3. 定性離子

作用： 用于對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行身份確認(rèn)，確保定量的特異性，防止假陽(yáng)性結(jié)果。

選擇標(biāo)準(zhǔn)：

• 特異性強(qiáng)： 最好是化合物特征性的碎片離子，能與其他可能共流出的物質(zhì)區(qū)分開(kāi)。

• 豐度足夠： 雖然不要求是z強(qiáng)的，但信號(hào)也不能太弱，需要能被穩(wěn)定檢測(cè)到。

實(shí)踐： 通常，每個(gè)化合物會(huì)配備1-2個(gè)定性離子對(duì)。行業(yè)規(guī)范和指南通常要求至少一個(gè)定量離子對(duì)和一個(gè)或多個(gè)定性離子對(duì)。

三、如何利用它們進(jìn)行定性確認(rèn)？

僅僅監(jiān)測(cè)到離子對(duì)是不夠的，必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)（或三個(gè)）條件，才能確認(rèn)目標(biāo)化合物的存在：

1. 保留時(shí)間一致：
樣品中目標(biāo)化合物的色譜峰保留時(shí)間必須與標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間高度一致（通常在±2.5%或更小的偏差范圍內(nèi)）。

2. 離子豐度比一致：
這是最關(guān)鍵的定性依據(jù)。樣品中定性離子對(duì)的信號(hào)強(qiáng)度與定量離子對(duì)的信號(hào)強(qiáng)度之比，必須與標(biāo)準(zhǔn)品中相應(yīng)離子對(duì)的強(qiáng)度比高度一致。

允許偏差： 通常根據(jù)行業(yè)指南，允許的偏差范圍在±20-30%之間（相對(duì)）。這個(gè)比值是化合物固有的“指紋"，如果樣品中存在干擾，這個(gè)比值就會(huì)超出允許范圍，即使有信號(hào)，也不能認(rèn)定為目標(biāo)化合物。

四、舉例

假設(shè)我們要檢測(cè)牛奶中的青霉素G。

1. 方法開(kāi)發(fā)：

注入青霉素G標(biāo)準(zhǔn)品，進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜掃描，找到其母離子和主要的子離子。

我們發(fā)現(xiàn)它有幾個(gè)主要碎片：m/z 160（z強(qiáng)），m/z 176，m/z 114。

2. 離子對(duì)選擇：

• 定量離子對(duì)： 我們選擇響應(yīng)z強(qiáng)的 335 → 160 作為定量離子對(duì)。

• 定性離子對(duì)： 我們選擇 335 → 176 和 335 → 114 作為定性離子對(duì)。

3. 樣品分析：

MRM方法同時(shí)監(jiān)測(cè) 335→160（定量）、335→176（定性1）、335→114（定性2）這三個(gè)通道。

4. 數(shù)據(jù)處理與確認(rèn)：

• 查看色譜圖： 在樣品的特定保留時(shí)間（如2.5分鐘）處，三個(gè)通道都出現(xiàn)了色譜峰。

• 檢查保留時(shí)間： 樣品峰的保留時(shí)間（2.50 min）與標(biāo)準(zhǔn)品（2.48 min）一致。

• 計(jì)算離子豐度比：

• 在標(biāo)準(zhǔn)品中，(335→176) / (335→160) 的強(qiáng)度比 = 0.50

• 在樣品中，相同位置峰的強(qiáng)度比 = 0.48

• 計(jì)算偏差：|0.48-0.50| / 0.50 * 100% = 4%，遠(yuǎn)小于20%的要求，通過(guò)確認(rèn)。

• 定量計(jì)算： 使用 335→160 這個(gè)通道的峰面積，代入由標(biāo)準(zhǔn)品建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，計(jì)算出樣品中青霉素G的準(zhǔn)確濃度。

五、總結(jié)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，定量離子告訴我們“有多少"，而定性離子和豐度比告訴我們“是不是"。兩者結(jié)合，共同保證了MRM分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，是其成為黃金標(biāo)準(zhǔn)定量技術(shù)的重要原因。