在蛋白質(zhì)組學(xué)研究流程中,，蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)是最關(guān)鍵的部分,。在蛋白質(zhì)組分離技術(shù)方面還有凝膠電泳技術(shù)和色譜技術(shù)的選擇,，而蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)方面卻只是生物質(zhì)譜技術(shù)（BioMass Spectrometry）一枝獨苗,。質(zhì)譜技術(shù)在二十世紀(jì)初就已出現(xiàn),，但一直僅應(yīng)用于有機(jī)小分子領(lǐng)域,，直到八十年代才漸漸應(yīng)用到生物大分子領(lǐng)域。經(jīng)過二十多年來的應(yīng)用和發(fā)展，質(zhì)譜技術(shù)已是蛋白質(zhì)組研究中不可少的工具,，并成為蛋白質(zhì)組研究中的主要支撐技術(shù),。

質(zhì)譜技術(shù)的基本原理是使樣品分子離子化后，根據(jù)不同離子間的質(zhì)荷比（m/z）的差異來分離并確定相對分子質(zhì)量,。一臺質(zhì)譜儀一般有進(jìn)樣裝置,、離子化源、質(zhì)量分析器,、離子檢測器和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)組成,。在這幾部分中，離子化源和質(zhì)量分析器是兩個核心部件,，也是發(fā)展得最快的兩個方面,。根據(jù)離子化源的不同，質(zhì)譜主要可以分為電噴霧電離質(zhì)譜（Electrospray  Ionization Mass Spectrometry,，ESI-MS）和基質(zhì)輔助激光解析電離質(zhì)譜（Matrix Assisted Laser  Desorption Ionization Mass Spectrometry,，MALDI-MS）兩大類。

電噴霧電離質(zhì)譜

所謂電噴霧電離質(zhì)譜就是以電噴霧離子化（ElectroSpray Ionization,，ESI）為電離方式的質(zhì)譜,。電噴霧離子化是一種“軟電離"方式，它是在“離子蒸發(fā)"原理上發(fā)展起來的一種離子化方法,。離子蒸發(fā)是指離子從液相發(fā)射到氣相的過程,。待測分子溶解在溶劑中，以液相方式通過毛細(xì)管到達(dá)噴口,。在噴口高電壓作用下形成帶電荷的微滴,，隨著微滴中的揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)， 微滴表面的電場隨半徑減少而增加,，到達(dá)某一臨界點時,，樣品將以離子方式從液滴表面蒸發(fā)，進(jìn)入氣相,。這一過程即實現(xiàn)了樣品的離子化,，沒有直接的外界能量作用于分子，因此對分子結(jié)構(gòu)破壞較少,，是一種典型的“軟電離"方式,。

電噴霧質(zhì)譜的另一大特點是可形成多電荷離子，因此在較小的 m/z 范圍內(nèi)可以檢測到大分子質(zhì)量的分子,。采用電噴霧質(zhì)譜目前可測定分子質(zhì)量 100 kDa 以下的蛋白質(zhì),，最高可達(dá) 150 kDa,。由于離子蒸發(fā)使電噴霧質(zhì)譜采用液相方式進(jìn)樣,，因此可與蛋白質(zhì)化學(xué)中常用的液相色譜聯(lián)用，即液相色譜-電噴霧質(zhì)譜(LC-ESI MS)，蛋白質(zhì)或多肽經(jīng)過高效液相色譜分離后,，直接進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行分子質(zhì)量測定,。

在常規(guī)電噴霧質(zhì)譜中，噴霧的過程易形成較大液滴,，液滴中的樣品分子在離子源就不能*離子化,，從而降低了樣品的利用率和靈敏度。近年發(fā)展的納升電噴霧技術(shù) (nanosprayESI,，nano-ESI)有效的解決了這一問題,，使樣品被充分利用，并有效離子化,。

基質(zhì)輔助激光解析電離質(zhì)譜

基質(zhì)輔助激光解析電離質(zhì)譜（MALDI-MS）是利用固體基質(zhì)分子均勻的包埋樣品分子,，在激光的照射下，基質(zhì)分子吸收激光能量而蒸發(fā),，攜帶樣品分子進(jìn)入氣相,，進(jìn)一步將能量傳遞給樣品分子，從而實現(xiàn)樣品分子離子化,。由于樣品的電離過程是由基質(zhì)介導(dǎo)的,，因此基質(zhì)的選擇對分子離子化有很大的影響, 繼而影響到分析的靈敏度、分辨率和精確度,。合適的基質(zhì)應(yīng)該是保證待測物的離子化,，而且基質(zhì)本身的離子造成的背景較弱。蛋白質(zhì)和多肽樣品較為通用的基質(zhì)有芥子酸(Sinapinic Acid,，SA),、a-氰基-4-羥基肉桂酸(a-cyano-4-hydroxycinnamic acid，CHCA) 和 2,，5-二羥基苯甲酸( 2, 5-dihydroxybenzoic acid,，DHB)。MALDI 最大的特點是 離子電荷通常為 1-2 個,，而不象 ESI 中為多電荷離子,，對分子質(zhì)量較大的樣品而言，不會形 成復(fù)雜的多電荷圖譜,，因而對圖譜的解析比較清楚,。

串聯(lián)質(zhì)譜

串聯(lián)質(zhì)譜在解析蛋白質(zhì)或者肽段序列信息以及蛋白質(zhì)磷酸化位點等方面具有無法替代的作用，這里專門予以介紹,。 

串聯(lián)質(zhì)譜（tandem MS,，MS/MS）是指多個質(zhì)量分析器相連，分離母離子,，進(jìn)行碰撞解離,，并檢測子離子,。MS/MS 較早在四極桿質(zhì)譜中實現(xiàn)：將三個四極桿串聯(lián)，第一個四極桿進(jìn)行母離子分析,，選擇感興趣的離子進(jìn)入第二個四極桿,，與惰性氣體碰撞成碎片后，進(jìn)入第三個四極桿進(jìn)行子離子分析,。

與串聯(lián)質(zhì)譜平行的一個概念是碰撞誘導(dǎo)解離（Collision Induced Dissociation,，CID）。在串聯(lián)質(zhì)譜誕生以前,，為獲得分子結(jié)構(gòu)信息,，需要在離子源內(nèi)（in-source）對離子進(jìn)行碰撞，使其碎裂,。源內(nèi) CID 靈敏度高,，但沒有選擇性，因此碎片的專一性不強(qiáng),。串聯(lián)質(zhì)譜出現(xiàn)后,，逐漸取代了源內(nèi) CID。嚴(yán)格地說,，CID 僅指離子解離成碎片的過程,，串聯(lián)質(zhì)譜則包括了母離子 選擇、CID 和子離子分析三個過程,。

質(zhì)譜技術(shù)新進(jìn)展

最新發(fā)展應(yīng)當(dāng)是 2005 年由熱電公司推出的靜電場軌道阱（Orbitrap）質(zhì)譜,，是 20 年來離子阱質(zhì)譜技術(shù)的重大突破。Orbitrap 是一種離子阱,，但是它不同于傳統(tǒng)的離子阱,，它既沒有射頻電場也沒有磁體產(chǎn)生的磁場來捕獲離子。進(jìn)入 Orbitrap 的離子是由里面的靜電場來捕獲的,。該質(zhì)譜儀的質(zhì)量分辨率可以和離子回旋共振質(zhì)譜相媲美,，為小分子研究、藥物開發(fā),、 蛋白質(zhì)組學(xué),、代謝物鑒定等提供了更出眾的性能，而且體積較小,，價格相對便宜,。