正负离子模式:同一样品,换个「极性」看到另一半分子
2026-07-10 20
质谱采集通常分为正离子模式(+)与负离子模式(−)两种。正模式下,仪器优先检测带正电的离子,典型是分子加合了 H⁺、Na⁺、K⁺ 后形成的 [M+H]⁺、[M+Na]⁺ 等;负模式下则优先检测带负电的离子,典型是分子失去 H⁺ 或加合 Cl⁻ 后形成的 [M−H]⁻、[M+Cl]⁻ 等。切换正负模式,本质上是切换仪器「愿意收集哪一类电荷」的离子。

不同分子天生适合不同模式。含碱性基团(如胺基)的分子容易质子化,正模式信号强;含酸性基团(如羧酸、磷酸)的分子容易去质子,负模式信号强。因此同一样品在两种模式下得到的谱图往往是互补的——各自照亮一半分子,合起来才接近样品的真实全貌。只跑单一模式,很可能系统性漏掉另一类化合物。
这种互补在质谱成像里价值尤其大。以 MSI DPI 对小鼠脑切片成像为例:正离子模式下新检出神经递质 GABA、肌酸、谷氨酰胺、谷氨酸、腺苷,以及胆固醇和十几种中性 GalCer 脂;负离子模式下则覆盖磷脂酰乙醇胺 PE、缩醛磷脂 PE-O、磷脂酰丝氨酸 PS、磷脂酰肌醇 PI、硫苷脂 ST 等,其中 PE-O/PE 信号提高 2-4 倍。神经递质与多种脂质的同时成像,对神经科学、药理学、神经化学研究都有直接意义。
在黑素细胞痣研究中同样如此:正模式主要呈现胆碱、磷酸胆碱、S1P、胆固醇、卵磷脂 PC 和鞘磷脂 SM,负模式则呈现脂肪酸 FA、PE、磷脂酸 PA、PI 等,两者结合才能完整刻画痣区与正常组织的脂质差异。新策源(Neo Source INSTRUMENT)的 MSI DPI 与 MSI LDPI 均支持正负离子模式切换,可加装到 Agilent、AB SCIEX、Thermo 三品牌质谱仪上。
