百趣代谢组学分享 | 2023年质谱研究你必须要熟记的65条核心术语

Accuracy（准确度）：质谱测量结果与其真实值的接近程度。

Mass to charge ratio（m/z, 质荷比）：是描述一个离子或者峰的质量与电荷比值的符号。（m为标准的质子质量，单位为u (amu为不规范表达)或Da；z为粒子所带电荷数，数值为离子所带电量与单位电荷量之间的比值）。在国际单位制下，其单位为kg/C，实际中常用单位为Th(即Thomson)。m/q或m/e都是不规范的表达方式。

Accurate mass（精确质量数）：测定离子的m/z比，以确定离子的元素组成。当电荷数z为1时，精确质量数等于物质的分子量。

Adduct ion（加合离子）：加合离子是由前体离子与一个或多个原子或分子相互作用形成的，形成的离子包含前体离子的所有原子组成以及关联原子或分子的附加原子。例如在正离子模式中观察到的分子物质通常是被分析物分子与H等物质的加合物，比如H⁺, Na⁺或NH4⁺。

Base peak（基峰）：是质谱中最强的离子，质谱中其他离子的强度以基峰强度的百分比表示。

Base Peak Chromatogram（BPC, 基峰图）：是将每个时间点质谱图中最强的离子的强度连续描绘得到的图谱。最强的总是最少的，这样得到的峰图峰的数量看起来就比较尖锐，比较多，这并不是做了什么方法学的优化，实际上这只是色谱图的一种呈现形式而已，往往发文章的时候有评审专家会认为BPC图不是样品真实的反映，所以不接受BPC的投稿，只接受TIC，这个要特别注意。

Extracted Ion Chromatogram （EIC，提取离子流色谱图）：在一系列质谱数据中选择特定的一个或几个m/z，绘制其信号强度随保留时间变化的色谱图。

Total Ion Current Chromatogram（TIC, 总离子流色谱图）：经色谱分离流出的组分不断进入质谱，质谱连续扫描进行数据采集，每一次扫描得到一张质谱图，将每一张质谱图中所有离子强度相加，得到一个总的离子流强度。然后以离子强度为纵坐标，时间为横坐标绘制的图为总离子色谱图。

（a）总离子流色谱图;（b）提取离子色谱图

Mass Spectrum（质谱图）：质谱图是由检测到的离子强度作为M/Z函数绘制而成的图。在质谱图中，横坐标表示离子的质荷比(m/z)值，从左到右质荷比的值增大。对于带有单电荷的离子，横坐标表示的数值即为离子的质量；纵坐标表示离子流的强度，通常用相对强度来表示，即把最强的离子流强度定为100%，其它离子流的强度以其百分数表示，有时也以所有被记录离子的总离子流强度作为100%，各种离子以其所占的百分数来表示。

质谱图（使用相对强度表示）

Collision energy（碰撞能量）：离子和气体分子之间碰撞的能量，可以用来改变所观察到碎片的量。

Constant-neutral-loss scan（恒定中性丢失扫描）：一种可以识别出含有特定结构特征的离子的MS/MS扫描方式。

Diode-array UV detector（DA检测器，二极管阵列紫外检测器）：一种同时监测所有波长，因此可以瞬间获得完整的紫外光谱。另一种是色散紫外检测器，一次监测一个波长，因此需要相当长的时间来记录一个完整的光谱。

Dynamic range（动态范围）：一次扫描检测器能同时响应的物质最高和最低的浓度范围

Edman degradation（Edman降解）：一种蛋白质中氨基酸测序的方法，将连续的N端氨基酸从多肽链中去除并进行鉴定。

Coulombic explosion（库仑爆炸）：当液滴表面电荷之间的排斥力大于表面张力的内聚力时，液滴分解成许多更小的液滴的过程。  

Charge-residue mechanism（电荷残留机制）：用来解释通过电喷雾电离产生离子的两种机制之一。

Electron ionization（EI, 电子电离）：在质谱分析中使用的一种电离方法，其中分析物在气相中被高能电子轰击。

Electrospray ionization（ESI, 电喷雾电离）：在质谱分析中使用的一种电离方法，液体流通过高电位的作用而被分解成液滴，由电喷雾过程产生离子。

Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI, 基质辅助激光解析电离)：一种用于高分子量化合物电离的方法。在这种方法中，分析物用固体基质结晶，然后用被基质材料吸收的频率的激光轰击。

APCI（Atmospheric-pressure chemical ionization，大气压化学电离）：在质谱分析中使用的一种电离方法，其中液体流通过加热的毛细管和雾化气体的同心流。离子是由被分析物和来自HPLC流动相的成分之间的离子分子反应形成的。

API（Atmospheric-pressure ionization，大气压电离）：是指在大气压力下发生的所有形式的电离。

CI（Chemical ionization，化学电离）：一种用于最大限度地生产完整分子物质的电离方法。用于挥发性、热稳定的分析物。

Soft ionization technique（软电离技术）：一种产生含有少量碎片离子的分子种类的电离技术。

Ion–molecule reaction（离子分子反应）：离子和中性分子之间的反应，导致产生加合离子的反应。

Limit of detection（检测限）：可以可靠检测到的被分析物的最小量。

Limit of quantitation（定量限）：可以准确和精确地确定分析物浓度的最小量。

Linear range（线性范围）：分析信号与被分析物的量成正比的浓度范围。 为了确定该范围，可通过分析50%-150％目标分析物的五个标准溶液浓度来制备校准曲线，对于可接受的线性范围，相关系数（R2）应大于0.99。

Precision（精确度）：在同一样本上重复测量值的接近程度，精确度用方差、标准偏差或变异系数表示。

Noise（噪声）：在没有分析物的情况下，探测器响应的变化。即系统中存在的或样品中不应该解析出来的除分析物之外的信号。

Signal enhancement（信号增强）：由于样品中外来物质的存在而引起的被分析物信号强度的增加。

Signal-to-noise ratio（信噪比S/N）：分析信号的强度与噪声的强度之比。这是用于确定检测和定量的极限。

信噪比示意图

Sensitivity（灵敏度）： 在规定的条件下，对选定化合物产生的某一质谱峰，仪器对单位样品所产生的响应值。根据质谱相关术语的定义（IUPAC建议书）将灵敏度定义为仪器校正曲线的斜率。然而，很多仪器产商误将仪器能够检测到的物质的最小的量称为仪器灵敏度，这实际上是把灵敏度和检测限的概念混淆了。在实际应用中，我们常常将能够观察到的最小强度变化量（3σ）对应的进样量变化作为仪器的灵敏度。灵敏度的指标实际上是仪器综合性能的反映，因为它与样品、分辨率、扫描速度、进样方式以及电离方式密切相关，所以，在提供仪器的灵敏度指标时，都需具体指定上述的各项条件。

Specificity（特异度）：在样品基质中存在其他化合物的，能够准确和精确测量感兴趣的分析物的能力。  

Resolution（分辨率）：一个术语，表示设备或分离技术区分密切相关信号的能力。在色谱法中，它与分离具有相似保留特性的化合物的能力有关，而在质谱法中，它与分离具有相似m/z比的离子的能力有关。质谱的分辨能力被定义为R=M/ΔM，为一个无量纲的数字。其中M是单电荷离子的质荷比，ΔM是和M紧挨着的有最高质荷比值离子值的差值。

Mass accuracy（质量精度）：质量精度是指某种离子的测量质荷比与实际（理论）质荷比的偏离程度。常用ppm来表示。通常用已知的单一同位素峰来衡量。假设某已知离子的真实质荷比为M，实际测量质荷比为M’，则该仪器的质量精度可表示为：

Reproducibility（重现性）：分析人员在一段较长的时间内进行的一组测量值的接近程度。 包括日间重现性，仪器与仪器的重现性，实验室与实验室的重现性。

Peak Intensity（峰强度）：峰强度指的是质谱中峰的高度（height）或面积（area），它们都是用于判断质谱信号的强弱程度的。峰高指待测组分从柱后洗脱出最大浓度时检测器输出的信号值，单位一般为mAU、AU或mV，也可代表相对含量，但不如峰面积准确。峰面积指峰高与保留时间的积分值，单位一般相应为mAU*min、AU*min或mV*min，代表相对含量比较准确。另外，强度还可表示为相对丰度，将每一张质谱图都质谱归一化，这样有利于分析一个分析体系中物质之间相对的量的差别，相对强度通常以百分数表示。注意：峰高和峰面积不是可互换的数值。高度与面积的关系取决于质量分析器的分辨能力或检测器的响应时间。

Matrix effects（基质效应）：由于样品中存在的任何其他材料而导致被分析物的信号强度的增加或减少。

Matrix material（基质材料）：一种用于快速原子轰击和基质辅助激光解吸电离，将能量转移到分析物分子上以实现其电离的材料。

Maximum entropy（最大熵）：一种计算机算法，用于预测理论信号，从频谱中观测到的理论信号。 与电喷雾电离结合使用，以提高所获得的光谱的质量。

Positive ion（正离子)：有机化合物分子失去一个或数个电子，形成正离子。

Negative ion（负离子）：有机化合物分子获得一个或数个电子形成负离子。

Precursor Ion（前体离子）：也叫Parent ion（母离子），是反应形成特定的产物离子的离子，反应可以是单分子解离、离子/分子反应、异构化或电荷状态的变化。

Product Ion（产物离子）： 也称碎片离子或子离子（Fragment ion or Daughter ion），是参与某特定前体离子反应形成的产物离子，反应可以是单分子解离，形成碎片离子、离子/分子反应、或简单地涉及电荷数的变化。

Quadrupole（四极杆）：是一种低分辨率的质量分析仪。 

Triple quadrupole（三重四极杆）：一种由三组四极杆组成的质谱仪，广泛用于质谱的研究。

Ion-trap（离子阱）：是一种低分辨率的质量分析仪。

Qualitative analysis（定性分析）：对样品的分析，以确定任何化合物的身份。

Quantitative analysis（定量分析）：对样品的分析，以确定被分析物的数量。

Selected-ion monitoring（SIM, 选择离子监测）：一种仅用于监测感兴趣的分析物的少量离子特征的质谱分析技术。

McLafferty rearrangement（麦氏重排）：在一定的电离条件下发生的一种分子重排，导致分析物的质谱碎片中产生特征离子。

Suppression effects（抑制效应）：由于样品中外来物质的存在而导致的分析物信号强度的降低。 

Molecular ion（分子离子）：分子失去一个电子所形成的正离子称为分子离子，它的质荷比值即代表了试样分子所对应的分子量数值。在质谱中与未碎裂的分子相对应的离子，分子失去一个电子所形成的正离子称为分子离子。

Buffer（缓冲液）：当往某些溶液中加入一定量的酸和碱，或加少量水稀释时，溶液有阻碍溶液pH变化的作用，称为缓冲作用，这样的溶液叫做缓冲溶液。在色谱分离中指一种加入到HPLC流动相中的电解液。

Capillary column（毛细管柱）：此术语是指“小”直径的色谱柱，可用于气相色谱法和高效液相色谱法。在HPLC中，这个术语通常用于内径在0.1-2mm之间的色谱柱。

Chromatographic selectivity（色谱选择性)：化合物在特定色谱系统上分离的程度。

Chromatography（色谱）：通用术语，是一种物理化学分析方法，它利用不同溶质（样品）与固定相和流动相之间的作用力的差别，当两相做相对移动时，各溶质在两相间进行多次平衡，使各溶质达到相互分离。

Ion-pairing reagent（离子配对试剂）：一种与离子复合形成配合物的化合物，以使其可以使用HPLC进行分析。当样品含有离子成分时，它们可能因极性太强而无法被反相模式保留。在这种情况下，离子配对就很有用。离子配对试剂有一个离子端和一个非极性尾巴，加入到流动相中，让其与色谱柱达到平衡。试剂的非极性端被固定相（如C18）牢牢抓住，留下带电的官能团伸向流动相。这使得带相反电荷的离子物种被吸引到固定化的离子对试剂上，从而导致色谱保留。

Isocratic elution（等度洗脱）：在分析过程中使用恒定成分的流动相。

Retention index（保留指数）：色谱质谱法中用于测量/校正被分析物保留时间的参数。

Mobile phase（流动相）：色谱系统中使被分析物从注入点移动到检测器的部分——在HPLC中，这是一种液体。

Normal-phase HPLC（正相HPLC）：是一种流动相的极性小于固定相的HPLC系统。

Reversed-phase HPLC（反相HPLC）：是一种流动相比固定相更具有极性的HPLC系统。

External standard（外标法）：一种将在“未知”中测量的分析物的信号强度与存在的分析物的含量联系起来的方法。这种方法包括运行一系列的标准品，其中包含已知含量的分析物，独立于待定量的样品。

Internal standard（内标法）：一种将在“未知”中测量的分析物的信号强度与现有分析物的含量联系起来的方法。在这种方法中，一个已知含量的内标被添加于样品中，用来校准和计算“未知”样品中每个分析物和内标的信号强度比值。这种标准化方法提高了准确度和精密度。