高质量准确性和低分辨率对于高质量准确性的测量,低分辨率的四极杆质谱仪表现性能良好,比如将其应用到蛋白质的分析中:当同位素峰相对彼此,没有被分辨出时,蛋白质的质量通常定义为"平均"值。平均质量是分子中所有同位素离子的加权平均值。通常使用在四极杆质谱仪上的仪器分辨率扩大分辨响应,对10kDa的蛋白,乘以1.27的因子。所乘因子随质量数增加而显著增加(例如,100kDa乘以2.65)。不过,减小峰宽到m/z0.25(增加分辨率到4000),而不是将质谱仪分辨率限制到1000,即使用峰宽m/z0.6,能显著提高信号强度。实际工作中,大分子的ESI-MS分析能得到多电荷离子。因此,峰宽需要除以离子的电荷数,以得到在该质荷比的峰宽。
例如,带有10或20个电荷的20kDa蛋白质将产生一个多同位素离子共存峰,在m/z大约为2000或1000,各自对应的峰宽为0.9或0.45m/z单位。当这些离子在质谱仪上实测时,将分辨率设置得非常低,显著低于分辨同位素所要求的分辨率(分辨率低于10000),对每个带电状态,将得到单一的峰。由单一同位素峰峰宽的理论值除以离子所带电荷数的值,结合质谱仪峰宽,确定总峰宽。由相同m/z值的低分子量化合物的第一个同位素峰来确定,并将其作为多带电蛋白质的峰。
我们需要多大的质量准确性?能否实现,折中方案是什么?
考虑美国质谱学会杂志作者指南中明确表征的要求(2004年3月)。对只含有C、H、O、N的化合物(C0-100,H3-74,O0-4和N0-4),在整数质荷比为118,响应误差不超过34ppm时即可明确确定其化学组成,而在整数质荷比为750时,响应准确性需好于0.018ppm,以消除"所有外部的可能性"。
图15:对于化合物的明确鉴定,增加质量准确性的效益。(Quenzer,T.L., Robinson,J.M., Bolanios,B., Milgram. E. 和Greig, M.J.(作者),使用FTICR质谱进行自动准确的质量分
析,关于质谱和相关主题的50周年会议论文,Orlando, FL, 2002).