质谱 | 搞清楚质谱中SIM、MRM、SRM、PRM 4种扫描模式（一）

检验之星

在质谱分析中，SIM、MRM、SRM 和PRM 是常用的定量技术，它们在目标分析物的选择性、灵敏度和应用领域等方面有所不同。尽管它们的原理相似，都依赖于选择性监测特定离子信号来进行定量，但它们各自的工作模式、适用范围和优缺点有所区别。
1. SIM（Selected Ion Monitoring）选择离子监测




SIM 是最基础的质谱定量技术，通常使用于单四极杆质谱（Single Quadrupole MS）中。SIM 只选择并监测一个特定的离子的信号强度，用于单一目标的定量分析。
原理：

• SIM 模式下，质谱仪选择一个特定的离子（通常是母离子），然后通过质谱仪收集该离子的信号强度。
  
• 这种方法没有涉及母离子和子离子对的反应，仅监测一个离子的强度。
  

应用：

• 适用于分析单一目标物质。
  
• 适用于简单样品或目标离子浓度较高的样品分析。
  

优势：

• 灵敏度高，适用于低浓度分析。
  
• 操作简单，适合快速分析单一化合物。
  

局限：

• 只能监测单一目标离子，无法进行多目标分析。
  
• 对背景干扰较为敏感，适用于目标离子浓度较高的样品。
  

2. MRM（Multiple Reaction Monitoring）多反应监测

MRM 是一种常用于三重四极杆质谱（Triple Quadrupole MS）的多重反应监测技术，适用于同时定量多个目标化合物。它通过选择母离子和子离子对的反应进行监测，具有更高的选择性。

原理：

• MRM 模式下，质谱仪首先选择目标分子的母离子（Parent Ion），然后通过碰撞诱导解离（CID）生成子离子（Product Ion），并在第三个四极杆中选择并监测这些子离子的信号。
  
• 可以同时监测多个目标物质的母离子和其对应的子离子对。
  

应用：

• 适用于复杂样品中的多目标定量分析，广泛应用于环境、临床、食品安全和药物分析等领域。
  

优势：

• 高灵敏度和选择性，能够同时监测多个目标物质。
  
• 可以有效抑制背景干扰。
  

局限：

• 需要预先知道目标物质的母离子和子离子的反应信息，并进行方法开发。
  

3. SRM（Selected Reaction Monitoring）选择反应监测

SRM 和MRM 基本上是相同的技术，只是术语不同。SRM 更常用于早期文献中，而 MRM 在现代应用中更为普遍。SRM 和 MRM 都是通过选择母离子和子离子对的反应进行定量分析，通常用于三重四极杆质谱。
原理：

• SRM和MRM 都选择母离子 和子离子 反应，通过两级或三极质谱系统来选择和监测目标化合物。
  

应用：

• 与MRM 一样，SRM 适用于多目标分析，广泛应用于复杂样品的定量分析。
  

优势：

• 高灵敏度和高选择性，适用于复杂样品。
  

局限：

• 和 MRM 一样，SRM 需要事先知道目标物质的母离子和子离子的反应信息。
  

4. PRM（Parallel Reaction Monitoring）平行反应监测

PRM 是MRM 的扩展，通常应用于高分辨率质谱仪（如 Orbitrap ）。PRM 不仅选择母离子和子离子对，还可以同时监测多个碎片离子反应，从而提供更多的信息和更高的选择性。
原理：

• 在 PRM 模式下，质谱仪选择一个目标母离子，然后通过高分辨率质谱技术（如 Orbitrap ）同时监测该母离子产生的多个碎片离子。
  
• PRM 模式通过更高的分辨率提供多个碎片离子的信息，可以提高数据的准确性和可靠性。
  

应用：

• 适用于蛋白质组学、代谢组学等复杂样品中的定量分析，尤其是在需要高分辨率和灵敏度时。
  
• 特别适用于高分辨率质谱平台。
  

优势：

• 高选择性和灵敏度，能够提供更多的碎片离子信息，从而提高定量的准确性。
  
• 可以同时监测多个碎片离子，提高数据的可信度。
  

局限：

• 需要高分辨率质谱设备（如 Orbitrap ），对仪器要求较高。
  
• 方法开发较复杂，操作要求较高。
  

SIM、MRM、SRM 和 PRM 的主要区别






总结

• SIM 是最基础的模式，适用于分析单一目标离子，常用于单四极杆质谱，适合简单样品。
  
• MRM 和SRM 本质相同，都是通过选择母离子和子离子对的反应进行监测，适用于三重四极杆质谱，适合多目标分析。
  
• PRM 是 MRM 的扩展，使用高分辨率质谱技术，能够同时监测多个碎片离子，适用于复杂样品和高灵敏度的分析。
  

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