质谱(MS)可以使样品电离，并测量得到的离子的质荷比(m/z)。随着质谱技术、计算机技术和软件技术的结合，质谱的应用范围越来越广泛。现在可以分析的样本类型的广泛多样性，以及可以获得的信息的广度，帮助MS渗透到广泛的研究领域，包括化学，生物化学，药学，医学和许多相关的科学领域。
蛋白质组学中的质谱分析
质谱技术已成为蛋白质组学研究中精确测定多肽和蛋白质分子质量及其序列的有力工具。在串联质谱技术中，肽段和蛋白质片段为蛋白质鉴定以及翻译后或其他共价修饰的鉴定和定位提供了序列信息。
质谱法已成为蛋白质鉴定的主要方法。目前主要有两种基于ms的蛋白质鉴定方法，即从头测序和肽质量指纹(PMF)数据库检索。蛋白质最终从捕获的质谱峰鉴定使用计算方法，其中每个峰理论上代表一个肽片段离子。
蛋白质组学研究往往需要蛋白质表达水平。随着质谱技术的出现和发展，我们可以学到更可靠和动态的分析蛋白质差异表达的方法。定量蛋白质组学可以分为相对定量和绝对定量。相对定量主要以稳定同位素标记和无标记定量两种方法研究不同情况下蛋白质组表达的差异。绝对定量是指获得蛋白质的特异性表达水平。常用的蛋白质定量方法有iTRAQ(等压标记相对和绝对定量)、SILAC(稳定同位素标记细胞培养中的氨基酸)、ICAT(同位素编码亲和标记)、无标记定量等。
翻译后修饰(PTMs)是蛋白质结构的化学改变，通常由底物特异性酶催化。PTM有多种类型，包括磷酸化、乙酰化、乙酰化、糖基化等。质谱技术被认为是蛋白质修饰分析的关键技术，因为它可以提供蛋白质修饰的通用信息，而不需要先验知识和修饰位点的位置。自顶向下、中间向下和自底向上方法是基于ms的PTM分析的三种主要策略。
代谢组学的质谱分析
代谢物是指参与一般代谢反应的小分子，是细胞维持、生长和正常功能所必需的，代谢组学是对生物系统中所有代谢物的识别和定量。质谱和核磁共振是代谢组学中常用的小分子分析工具。基于ms的代谢组学研究药物、毒素和各种疾病对代谢物水平的影响，以追踪代谢途径和测量通量。
质谱成像(MSI)是一种可视化分子空间分布的技术。质谱可以从表面上微米大小的区域获得，将化合物在表面上的横向分布(微电子学，组织切片)转化为图像，进而可以将其与光学图像相关联。目前常用的电离技术有DESI成像、MALDI成像和二次离子质谱成像(SIMS成像)。
糖组学的质谱分析
糖基化是最重要的经颅磁刺激之一，哺乳动物中50%以上的蛋白质可发生糖基化。糖组学是糖生物学的一个分支，目的是识别糖的结构和功能。质谱基糖组学广泛用于分析游离寡糖、糖胺聚糖以及糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂的聚糖部分。基质辅助激光解吸电离(MALDI)和电喷雾电离(ESI)是糖缀合物分析的常用方法。质谱可以作为一个独立的技术或耦合分离方法，如高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳(CE)。
引用:
1.李建平，质谱分析在生物研究中的应用。生物化学与分子生物学教育，2004,32(2):93-100。
2.关键词:代谢组学，质谱，代谢组学代谢组学的质谱分析。胡曼纳出版社，纽约，2014:3-12。