质谱法和高分辨率质谱法有什么区别?

    质谱(Mass Spectrometry, MS)作为现代生命科学研究的核心分析工具,已经深度融入蛋白组学、代谢组学、药物研发、临床诊断等多个科研前沿。近年来,高分辨率质谱(High-Resolution Mass Spectrometry, HRMS)的广泛应用,标志着质谱从定量工具向信息解码系统的跨越。它不仅能精准区分微小质量差异,还为未知物结构解析提供强大支持,尤其在复杂生物样品中展现出不可替代的优势。但在实际科研应用中,许多研究人员仍困惑于:质谱法和高分辨率质谱法到底有何区别?各自适用于哪些研究类型?是否有必要一步到位选择HRMS平台? 本文将以科学视角深入解析这两个技术体系的原理与适用场景,帮助科研人员根据自身课题需求做出更明智的选择。

     

    一、质谱法的基本原理

    质谱(MS)是一种根据分子质量电荷比(m/z)来检测、定性和定量分析化合物的技术。其基本流程包括:

    1、离子化:样品分子被转化为带电离子;

    2、质量分析:离子在质量分析器中根据 m/z 被分离;

    3、检测与定量:通过检测器记录信号强度,得到质谱图。

    常见的质量分析器有四极杆(Quadrupole)、飞行时间(TOF)、离子阱(Ion Trap)等。它们的质量分辨率(resolution)和质量精确度(mass accuracy)有限,一般分辨率在几千至几万,质量精度约 50–200 ppm。这足以完成常规的小分子定性或复杂样品中的靶向定量分析。

     

    二、高分辨率质谱法的特点

    高分辨率质谱通常指分辨率 > 30,000 的质谱系统,典型代表有 Orbitrap 和 FT-ICR。

    其优势在于:

    1、超高分辨率:可将质量非常接近的离子区分开,例如 m/z 500.1234 与 500.1289;

    2、高质量精度:通常优于 1–5 ppm,大大提高化合物分子式推断的准确性;

    3、广谱应用:适用于复杂体系(如血浆、细胞裂解液、环境样品)中的无靶代谢组学、蛋白组学和未知物鉴定。

    举例:在代谢组学研究中,低分辨率质谱可能只报告一个信号峰,而 HRMS 可以将其拆解为两个相邻的小分子,从而避免“假阳性”结果。

     

    三、质谱法 vs. 高分辨率质谱法:核心区别

    尽管质谱和高分辨率质谱本质上属于同一技术体系,但它们在性能指标与适用范围上存在显著差异,科研人员应根据具体研究目标进行合理选择:

    1、分辨率差异

    常规质谱的分辨率通常在几千到几万之间,适合区分质量差异较大的分子。而HRMS则具备高达30,000甚至数十万的分辨率,能够分辨质量极其接近的异构分子。

    2、质量精度差异

    低分辨率质谱的质量精度在 50–200 ppm 范围,可能导致化合物鉴定的歧义。而HRMS通常提供 1–5 ppm 的精度,使得分子式推断更加精准,极大提高定性可靠性。

    3、适用研究方向

    常规MS适用于靶向定量,如药代动力学、临床生物标志物检测;而HRMS更适合无靶代谢组学、蛋白质翻译后修饰(PTMs)研究、未知物结构解析等前沿探索。

    4、数据复杂度与操作成本

    HRMS仪器通常价格昂贵,数据量大,分析处理复杂,对使用者的专业能力提出更高要求;而常规质谱操作简便,维护成本低,更适合高通量常规检测。

    5、典型仪器代表

    常规质谱主要包括三重四极杆(QqQ)、QTrap 等;而高分辨率质谱则包括Orbitrap、FT-ICR、HR-TOF等高端系统。

    总的来说,如果研究目标是定量准确、方法稳定、高通量分析,那么常规MS依旧是主流选择;但若追求分子级精准识别、结构解析能力或未知探索,HRMS则是不二之选。

     

    四、科研应用场景

    1、质谱法

    适用于药物代谢研究中的特定代谢物定量;临床检测中的靶向蛋白/代谢物分析;食品安全中污染物筛查等应用。

    2、高分辨率质谱法

    广泛应用于蛋白质翻译后修饰(PTMs)的精确鉴定、细胞信号通路的无靶蛋白组学探索、环境样品中未知污染物溯源、代谢通路构建、天然产物结构解析等。

     

    质谱法是工具,而高分辨率质谱法则是这把工具的升级版。常规质谱强调定量稳定与高通量,而 HRMS 则突出定性精确与探索未知。科研人员应根据研究目标选择合适平台。百泰派克生物科技搭建了基于 Orbitrap 高分辨质谱的多组学分析平台,既能满足药物研发和临床研究中的精准定量需求,也能支持蛋白质修饰、代谢通路解析等前沿探索,为科研伙伴提供高质量、可发表的数据支持。如需协助设计蛋白组学、代谢组学或其他质谱相关课题方案,欢迎联系百泰派克生物科技,我们将以专业服务助力您的科研成功。

     

    百泰派克生物科技——生物制品表征,多组学生物质谱检测优质服务商

     

    相关服务:

    高分辨质谱分子量鉴定

提交需求
姓名 *
联系类型 *
联系方式 *
项目描述
咨询项目 *

 

How to order?


/assets/images/icon/icon-rc2.png

客服咨询

/assets/images/icon/icon-message.png

提交需求

https://file.biotech-pack.com/static/btpk/assets/images/icon/icon-wx-2.png

https://file.biotech-pack.com/pro//bt-btpk/20241231/config/1874015350579343360-WX-20241231.jpg

联系销售人员

/assets/images/icon/icon-tag-sale.png

促销活动

/assets/images/icon/icon-return.png