代谢组学选择合适的扫描模式

   现在许多的质谱仪器都提供多种扫描模式供使用者选择，例如DDA，DIA，MRM等等，面对这么多选项，对于代谢组学研究来说，我们应该如何选择合适扫描模式，这也是初学者经常问到的一个问题。今天就根据自己的经验做一个简单的总结。

    首先我们要给代谢组学做一个分类，因为不同方法、不同物质的扫描模式不同。代谢组学分为：

• 靶向代谢组学：对已知的代谢物进行定量。用的设备是QQQ或Linear Ion Trap。扫描模式是MRM（多反应离子扫描）

• 非靶代谢组学：代谢物未知，含量未知。用的设备很多，如QTOF、QE。因为目的不同，扫描模式是full scan，根据具体情况又分多种，下面将详细说明。

    与靶向代谢组学的固定分子量不同，非靶代谢组学检测的物质分子量跨度非常大（15-1500），这要求质谱仪的质量范围比较宽和分辨率比较高；然而各种分子的含量都是相差特别多（经常都是10^12以上），要求质谱动态范围和灵敏度比较大。

    （分辨率（Resolution）：仪器分开两个相邻质量离子的能力 / 灵敏度（Sensitivity）：达到一定信噪比所需的某物质最少进样量 / 动态范围（Dynamic Range）：一次扫描能同时测定的物质最高和最低的浓度范围）

    质谱仪的质量范围和分辨率决定检测物质的种类多少的潜力，质谱仪的动态范围和灵敏度决定了检测物质种类多少的实力。例如分子量太小或太大，超出质量范围，两个物质分子量太接近（C6H6与C2H6O3）又分不开；含量太低，超出质谱的灵敏度。

    有些参数在质谱仪出厂时就决定了，为了尽可能测更多物质和得到更好的数据，在扫描模式上做了不少改进。

    full scan：全扫描，最大地收集所有离子信息。常见有以下3种方式：

•     DDA（Data Dependent Acquisition）：依据预先设定的条件，预先筛选母离子，最终结合一级质谱和二级质谱的信息。这个方法优点是干扰较少；缺点是重复性差。

•      DIA（Data Independent Acquisition）：不预先筛选母离子，低能量是获得一级质谱，高能量获得二级质谱，在理论上能获得所有的碎片信息。这个方法的缺点是无法对二级质谱的来源进行判断，需要专业的工具。

•     SWATH  是DIA的一种，但将检测的质量范围分为以某一宽度为单位的多个连续的区间，然后对区间内的离子进行碎裂获得其碎片信息。由于采用了相对于传统DIA较窄的m/z窗口，因此可以获得相对干净的二级质谱图。缺点还是DIA的缺点。

    综上：

• MS/MS覆盖率：DIA>DDA

• MS/MS 质谱图质量：DDA>SWATH>DIA

•     当样品量比较少时，可以考虑DIA；当鉴定到物质比较少时，可以用DIA或SWATH；得到的物质尽可能多些。

•     当样品量大，尽量考虑用DIA，这样背景干净些；如果样品不多且需要背景干净些，可选择SWATH方式，鉴定的物质尽可能准确。

    为了弥补不足，目前做了很多改进，如提高DDA的检测覆盖面；改善DIA获得的质谱图的质量等等。很多设备已经在做不断创新，如新出的四维QTOF。