在蛋白質組學分析中，常用於ESI離子源配對的串聯質譜儀有三種，三重四極杆（通常稱為「三重四極」）、離子阱和四極飛行時間（Q-TOF）。儘管這些質量分析器的工作原理在一些細節上有所不同，但它們都執行相同類型的分析工作。串聯質譜分析儀從ESI離子源產生的肽離子混合物中篩選出單個m/z離子類別。然後將這類離子進行碰撞誘導離解（CID），把肽片段分解成片段離子和中性片段。然後他們的根據m/z值對碎片離子進行分析，得到產物離子圖譜。串聯圖譜或MS-MS圖譜中包含的信息可以推斷出肽的序列。此外，修飾肽的性質和位置也可以通過MS-MS圖譜確定。
小編這裡給大家介紹一下上面提到的三種串聯質譜分析儀中的一種——三重四極杆串聯質譜儀。
三重四極杆串聯質譜儀
三重四極杆質譜儀由四根平行排列的金屬棒組成（如圖1.A部分）。施加在棒上的直流電壓和射頻電壓產生磁場，使離子沿著金屬棒之間的軸呈螺旋軌道運動。根據施加在電極上的電壓，特定m/z值的離子將通過四極杆，其他m/z值更大或更小的離子將向外飛行，無法通過四極杆。通過掃描電極上的射頻電壓，可以分析m/z值增加的離子。
圖1. 三重四極杆質譜儀示意圖。（A） 四極質量分析儀；（B）所選m/z離子與其他m/z離子的軌跡；（C）全掃描模式下的三重四極杆操作示意；（D）MS模式下的三重四極杆操作示意。
三重四極杆由圖中的兩個四極杆組成（Ql和Q3，如圖1B）。它們由一個略微有不同的四極杆（q2：行業慣用小寫）分開，該四極杆僅由射頻電壓控制。中間四極杆q2作為碰撞單元，離子與中性氣體原子在其間碰撞形成肽離子碎片。檢測器置於Q3之後。
三重四極杆一般有兩種工作模式。首先，通過快速掃描Q1來分析來自離子源的離子，記錄在任任一給定時間來自離子源的所有離子的m/z值（如圖1C）。這種模式被稱為「全掃描」分析，並為來自離子源的所有離子（如單離子、雙離子、三重離子等）產出信號，這可以看作是掃描時間間隔（通常約1s）內進入離子源的肽離子的「快照」。三重四極杆的另一種操作方式是使用Q1作為質量濾波器，其中電壓設置是固定的，只允許特定m/z值的離子通過（如圖1D）。然後這些肽離子進入q2，在那裡它們與氬氣原子碰撞並裂解。將由此產生的碎片離子在Q3的m/z值基礎上進行分析，Q3在指定的質量範圍內重複掃描以檢測碎片離子。後一種操作模式是從它如何獲取串聯質譜數據出發的。三重四極杆的效率取決於所分析的肽離子的性質和儀器設置，包括q2中Ar氣體的壓強和用於CID的能量設置。在大多數三重四極杆中，只有一小部分進入q2的前體離子能進行碎片化。此外，確實發生了的碎片化有時比離子阱中的更廣泛。因此，為了獲得最佳程度的肽碎片化，需要仔細調整儀器參數以實現最佳性能。
三重四極杆是使用串聯質譜進行蛋白質組學研究的原始儀器。其準確度允許選擇特定（真實m/z值±至少O.5 amu範圍內）的肽離子（通過Q1）和分析質譜片段離子（通過Q3）。這種質量準確度足以直接解析肽質譜數據中的胺基酸序列。此外，片段離子這些m/z測量值足夠精確，可以通過將MS-MS光譜與從資料庫獲得的蛋白質序列相關聯的算法來確定肽序列。
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