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思路生科公司(Cerno Bioscience) 的創始人王永東博士，于2006年發明MassWorks軟件，并獲得當年Pittcon創新產品大獎。MassWorks運用的校正方法，首次在單位質量分辨率質譜（如四極桿GC/MS、LC/MS）上實現了質量測定的功能，并可提高各種高分辨質譜（如TOF、FTMS、Orbitrap）的質量測定準確度。此后，MassWorks又引入“譜圖準確度”的概念，結合質量準確度，可在以上各種質譜上排除更多候選化學式，獲得更確定的元素組成、并實現的化合物分析。

近，王永東博士撰文“The Concept of Spectral Accuracy for Mass Spectrometry"（質譜的譜圖準確度概念），發表于全球分析化學領域影響因子高的刊物Analytical Chemistry, 2010, 82, 7055–7062，并成為2010年9月號Anal.Chem.的封面文章。

有理由相信，譜圖準確度的概念必將得到更廣泛的重視，并將對今后的質譜應用產生更深遠的影響。

美國《分析化學》（Anal. Chem.）封面文章：The Concept of Spectral Accuracy for Mass Spectrometry

在引文中作者談到：“雖然質譜顯示得跟光譜不同，但對分析化學家來說，兩者是相似的。我們從歷史和理論蘊藏的角度進行仔細審視，發現兩者具有驚人的相似性。這里，我們引入“譜圖準確度”（Spectral Accuracy）的概念——一個為了更好理解已知的質量準確度（Mass Accuracy）的伴生概念，它可以讓質譜擁有我們以前認為質譜不可能獲得的能力。”

在引入譜圖準確度概念之前，作者首先介紹了質譜數據采集方式的歷史。在質譜儀器發展的早期，由于當時的數據系統和存貯能力有限，質譜的數據量和數據采集的速度對人們來說是巨大的。因此，早期的質譜為減少原始質譜數據，均采用棒狀圖（centroid）。至今，現代的質譜仍然使用這種算法，即使數據通訊速度和存貯能力對大多數系統已經不再是障礙。棒狀圖的確將數據量減少了10~100倍，但代價卻是——丟失了大量的信息，包括噪音特性、離子信號線性、質譜干擾離子、和同位素的精細特征。因為棒狀圖的數據離散性，相關的信息損失和非線性，以及質量的定位誤差，質譜棒狀數據不容易應用分子光譜中常用的那些化學計量學方法，比如：差分，導數分析，多元回歸或任何定性地鑒定或定量分析。

在質譜準確度和元素組成測定的小節里，作者回顧了質量準確度測定的意義。早期報道認為5ppm質量準確度對于獲得確信的化學式是足夠的。J. Organic Chemistry期刊要求投稿人用同樣水平（即<5 ppm）的質量測定結果才能表征新合成的化合物，這成了一個準則，并已成了使用高分辨質譜研發者的工業標準，和制藥及其它工業終用戶的工業標準。然而也有不同的觀點。比如近，質譜分辨率在一些新型FTMS中已達到1,000,000:1，質量準確度甚至可達100 ppb。但對于一個真實樣品（C₂₅H₂₃N₂OS⁺）的ESI譜，在100 ppb范圍內將會有7個候選化學式，即使排除掉2個超過一個Na的（因為認為帶的是單電荷，但即使這樣還是存在排除掉正確分子式的風險），還有5個候選。這告訴我們，單純的質量準確度是不夠的。

此后，作者提出用Profile模式采集原始質譜數據，并提出系統的譜圖準確度計算的算法。

圖示：在單位分辨率質譜上運用綜合的質量校正方法和譜圖準確度計算

在應用部分，作者舉例了譜圖準確度的神奇應用。比如在用單四極桿質譜測試400 Da的某已知樣品時，如果僅按照質量準確度（17 ppm）來預測，將獲得4110個候選化學式，但當引入譜圖準確度計算后，正確的分子式C₂₅H₂₃N₂OS⁺在4110個候選化學式中排名是第二位 ，譜圖誤差僅為1.0%，理論計算和獲得的質譜圖幾乎重疊。應注意的是，即使用5 ppm（2 mDa）質量準確度去篩選，仍有411個候選物。該例子不僅展示了使用單四極桿質譜做未知物測定的可能性（即使單四極桿質譜永遠無法精細地區分開那些同位素的特征），同時也說明在區分大量的候選化學式時，譜圖準確度比質量準確度重要得多，而不用去管質譜的分辨率。近系統的研究表明，使用高質量準確度的Orbitrap FTMS，用中等的15,000 分辨率，基于MassWorks譜圖準確度算法，>99%的不正確的候選化合物能被有效去除。

一些較高分辨率的TOFMS儀器對時間相關的波動比較敏感，比如溫度波動，因此有必要引入內標確保質量準確度。然而據報道，單四極桿質譜卻有很高的質量準確度校正穩定性；而且更重要的是，使用外標時的譜圖準確度仍可保持一周或更長時間。這使得在傳統質譜上可以做很多有趣的應用，比如，正確地識別在EI電子轟擊源中產生的分子內部的離子碎片。

另一種應用是混合物的分析，包括定性和定量。在質譜實驗中缺少譜圖準確度，可能會引入質譜干擾，在譜圖準確度計算時可考慮，以容納增加的離子并完成離子混合物的分析。一種獨特的功能是使用全面的質譜校正過程。先前報道的混合物分析的例子包括：對尼古丁（M-H）⁺和分子離子M⁺的EI碎片質譜重疊進行評價。放射性C標記的藥物代謝物研究，這里天然和¹⁴C標記的母離子質譜重疊，研究由于丟失氫氣分子產生的共流出的氧化產物。在石化應用中分析更多復雜混合物等。在所有這些例子中，作為譜圖準確度計算的結果，能夠同時獲得組分的相對濃度，從而同時完成定性和定量分析。

譜圖準確度還可評價儀器、診斷儀器的狀態。比如，質譜檢測器飽和會影響TOF類質譜，計算后發現缺少譜圖準確度可以體現和證實這一點。相似的，其它儀器或硬件相關的問題也可以通過譜圖準確度計算被診斷出來。例如，標樣Cyclosporin A的TOF譜，經過零離子閾值（ zero ion threshold）測定，用制造商建議的飽和限，結果卻是較差的譜圖準確度（9.4%），這揭示了系統誤差。文中圖4B的譜圖重疊顯示：A+1同位素簇顯示比預期較低的豐度，而A+2、A+3有更嚴重的強度降低，這和TOF檢測器飽和是相反的，因此可提供給質譜用戶一個重要的工具來診斷儀器，并進一步改善TOF的操作條件。這也可以為將來下一代TOF儀器的研發提供建設性的反饋。

其它的譜圖準確度應用的例子還有，有些化學品元素的同位素豐度和從地球化學、石油產品中衍生出來的豐度不同。在此情況下，對于給定的元素組成缺少譜圖準確度，反映出同位素豐度的變化，可能是一個或多個元素，它提供了另一種用于同位素比測量的方法，而無需使用高度專門的質譜硬件如同位素比值質譜或加速器質譜和/或燃燒過程。

在質譜和分子光譜間有一種有趣的相似性。對大多數紅外光譜的應用來說，由于中紅外譜區域的指紋可解釋各種振動帶，中紅外區域（類似于高分辨的質譜）被認為具有獨特的重要性，可以可靠地鑒定有機化合物。然而近紅外（類似于單位質量分辨的質譜），有許多重疊的二級和三級頻譜（overtone），具有較低的光學分辨率，被認為不適于定性分析。直到20年前更多先進的化學計量學方法發展起來，近紅外光譜才有了越來越廣泛的應用。就像近紅外光譜發展一樣，單位質量分辨率的質譜，雖然不能在譜圖上精細分辨質譜的特性，但在高的譜圖準確度時可以更穩定、更容易地獲得較寬的線性范圍，從而可以彌補較低的分辨率，幫助解決甚至是非常難的分析難題。 

結論

雖然質譜是獨特的，但當使用了Profile采集模式、更全面的質譜校正方法，獲得更高的譜圖準確度時，質譜和其它的分析技術顯示出驚人的相似性。這種過程使質譜可以大大受益于許多已被研究者在其它領域證實的方法。不僅能在傳統單四極桿質譜上獲得合理的質量準確度、進行化學式測定；譜圖準確度的概念還能被用于診斷質譜儀器，并可在高分辨率儀器上進一步提高化學式測定的能力。其它更多挑戰性的應用包括：從石化分析到蛋白質組應用的復雜混合物的定性和定量分析，都可受益于譜圖準確度。后別忘了，在譜圖準確度的層面上來認識質譜和其它譜學，發現在各種分析測試技術之間獲得了驚人的一致，這種發現是非常令人振奮的！

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