质谱 | 搞清楚质谱中的Full mass、DDA、DIA、SWATH 4种扫描模式（三）

wolf

在质谱分析中，Full Mass、DDA（Data-Dependent Acquisition）、DIA（Data-Independent Acquisition）和SWATH（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Fragment Ion Mass Spectra）都是不同的实验模式，它们的核心区别在于如何收集质谱数据、如何选择性地分析离子以及适用的分析目的。以下是这几种模式的详细比较：
1.Full Mass Scan（全质量扫描）



原理：

• Full Mass Scan 是质谱中的一种基础模式，质谱仪通过扫描整个质量范围（m/z）来检测样品中所有离子的质量-丰度数据。
  
• 这种模式下，质谱仪不选择特定的母离子或子离子，而是一次性收集所有离子信息。
  

应用：

• 适用于样品中未知成分的初步筛选。
  
• 常用于定性分析 和全谱扫描，例如分析样品中所有存在的离子。
  

优势：

• 能提供广泛的质量范围数据，可以获得样品的整体质谱图。
  
• 适合于对样品进行初步分析，获取所有离子的质谱信息。
  

局限：

• 没有选择性，仅提供总的质量信息，无法深入分析具体化合物。
  
• 对复杂样品可能不够敏感，难以有效解析较低浓度的目标分析物。
  

2.DDA（Data-Dependent Acquisition）



原理：

• DDA 是一种基于数据依赖性的采集模式，在这种模式下，质谱仪在第一阶段扫描（MS1）中选定母离子（precursor ions），然后根据母离子信号的强度依次选择高强度的离子进行二级分析（MS2）。
  
• 简单来说，DDA 模式会先进行全扫描，选择最强的母离子进行碎片化，然后记录其子离子的质量信息（MS2）。这样能有选择地获得高丰度离子的详细碎片信息。
  

应用：

• 适用于蛋白质组学、代谢组学 等定性分析，尤其是当样品中目标物质较为复杂时。
  
• 适用于确定复杂样品中的化合物，并提供碎片离子信息。
  

优势：

• 能提供丰富的碎片信息，有助于分子结构的推测和化合物的鉴定。
  
• 在数据依赖性选择下，对高丰度化合物的数据获取质量较高。
  

局限：

• 只对强信号的离子进行二级分析，可能遗漏低丰度的目标分子。
  
• 如果样品中含有较多高丰度的杂质或干扰物，可能会导致感兴趣的目标离子无法被选择或分析。
  

3.DIA（Data-Independent Acquisition）



原理：

• DIA 是一种数据独立采集模式，与 DDA 不同，DIA 会在整个质量范围内（MS1）选择一组离子窗口，然后对所有窗口内的离子进行碎片化（MS2），不依赖于离子的强度来选择分析对象。
  
• 质谱仪在进行 MS2 分析时，对多个母离子（而不是依赖强信号）进行碎片化采集，通常每个离子窗口会包含多个母离子，目标是全面覆盖样品中的所有离子。
  

应用：

• 适用于复杂样品的定量分析，尤其在蛋白质组学和代谢组学中，可以同时监测多个离子的碎片信息。
  
• 可以对低丰度的目标分子进行更全面的分析，适用于大规模定量分析和多目标检测。
  

优势：

• 能覆盖所有目标离子，适用于定量分析，尤其是在复杂样品中能够有效提高低丰度物质的检测灵敏度。
  
• 不依赖于离子的丰度，可以全范围扫描，有效避免了 DDA 的盲点。
  

局限：

• 由于每个母离子窗口都包含多个离子，数据复杂度较高，分析过程可能需要更多的计算资源。
  
• 相比于 DDA，单个离子的碎片信息可能较为简单，难以达到非常精确的结构解析。
  

4.SWATH（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Fragment Ion Mass Spectra）





原理：

• SWATH 是DIA 的一种特定实现方式，由AB SCIEX 公司开发。它通过在一系列的质量窗口（通常按一定的质量范围进行分段）内同时进行母离子碎片化 和多次离子扫描。
  
• SWATH 模式在 MS1 中进行快速的质量窗口选择，并在每个窗口内进行广泛的碎片离子采集。它通过序列化的质量窗口扫描来实现对所有离子的系统性和数据独立的采集。
  

应用：

• 主要用于定量蛋白质组学 和代谢组学，尤其是对于复杂样品，能够同时收集多个目标分子的碎片信息。
  
• 适用于多目标定量分析，特别是在需要全谱扫描的情况下。
  

优势：

• 可以覆盖所有离子的碎片信息，并进行系统的定量分析。
  
• 提供了全面的碎片信息，适合同时监测多种目标化合物，尤其在蛋白质组学研究中具有优势。
  

限制：

• 需要较高的数据处理能力和计算资源，数据量大。
  
• 由于在每个窗口中分析多个离子，数据分析过程可能较为复杂，特别是在样品中含有很多目标物质时。
  

Full Mass、DDA、DIA 和 SWATH 模式的主要区别






总结：

• Full Mass Scan：适合进行样品的初步筛选，获取所有的质谱信息，但不具备选择性。
  
• DDA：数据依赖的采集模式，适用于获取高丰度离子的碎片信息，常用于蛋白质组学和代谢组学的定性分析。
  
• DIA：数据独立的采集模式，能够同时监测多个目标离子的碎片信息，适用于复杂样品的定量分析。
  
• SWATH：DIA 的扩展，采用一系列质量窗口来扫描所有离子并进行碎片化分析，适用于高通量、全谱定量分析，尤其在定量蛋白质组学中非常有用。
  

http://weixin.qq.com/r/DTsQCPnEj6Twrb1r924f (二维码自动识别)

版权声明：本平台标注“原创”仅代表原创编译，不主张对原文的版权。本平台推送内容仅仅是出于学术交流和传播信息的需要，并不意味着代表本平台观点或证实其内容的真实性；推送内容版权原作者所有，如果不希望被推送或有侵权行为，请联系本平台删除。

原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/18713595109