二级质谱原理

二级质谱（Tandem Mass Spectrometry, MS/MS 或 MS?）是一种高级的质谱技术，它允许对选定的前体离子进行进一步的裂解，从而产生子离子，进而提供更详细的信息。这种技术特别适用于结构解析、化合物确认以及复杂混合物中的目标物识别。以下是二级质谱的基本原理：

1. **一级质谱（MS?）**：
在这个阶段，样品被引入质谱仪，并通过电离源（例如电喷雾电离 ESI 或者 MALDI）转化为离子。然后，这些离子被引入到质量分析器中，根据它们的质量与电荷比（m/z）进行分离。在这个过程中，会得到一个原始的质谱图，其中包含不同离子的峰。

2. **碰撞诱导裂解（CID）或其他激活方式**：
在获得了一级质谱数据后，选择一个或多个特定的前体离子（parent ions），通常是质量最大或者感兴趣的那些。这些前体离子随后被引入到一个反应室，在这里通过碰撞诱导裂解（Collision-Induced Dissociation, CID）或者其他形式的能量传递（如电子转移、电子碰撞等），导致前体离子断裂成一系列的子离子（fragment ions）。断裂的方式取决于所使用的裂解技术。

3. **二级质谱（MS?）**：
经过裂解产生的子离子再次被引入到另一个质量分析器中，进行第二次质量分析。这时得到的是子离子的质谱图，即二级质谱图。通过对比一级和二级质谱图，可以获得关于前体离子结构的重要信息。

4. **数据分析**：
通过对二级质谱数据的分析，可以推断出前体离子的结构特征，包括可能存在的化学键断裂位置、功能基团的存在与否等。这对于化合物的鉴定非常重要。

二级质谱在生物医学研究、药物发现、食品安全检测等多个领域都有广泛应用，特别是在蛋白质组学研究中，对于肽段的序列测定有着不可替代的作用。此外，在法医科学、环境监测等领域也经常用到这种技术来进行复杂混合物中目标化合物的定性和定量分析。