在浏览器中核对同位素峰型、加合物和 ppm 误差
简答：打开免费的 MolDraw 质谱查看器，拖入 JCAMP-DX、CSV/TXT、mzML 或 mzXML 文件。输入预期的分子式、SMILES 或肽段，并选择离子类型。查看器会叠加理论同位素峰型，列出存在哪些常见加合物，计算 ppm 误差并标注中性丢失。可导出 PNG 或 CSV。文件在浏览器中读取，不会上传。
在此试用质谱查看器
为什么要用浏览器质谱查看器？
质谱图回答两个问题：质量对不对？峰型与分子式是否吻合？仪器软件两者都能回答，但通常只装在一台电脑上。学生拿到的可能只是打印件或导出文件。
这个查看器把实测谱图和理论值放在同一张图上。你可以一眼看出是否存在氯的峰型、主离子是 [M+H]+ 还是 [M+Na]+，以及实测质量与计算值相差多少。
需要了解的质谱基础知识
m/z 是离子质量除以电荷数。对单电荷离子而言，它等于离子质量。2+ 离子出现在约一半质量处，其同位素峰间隔为 0.5。
电离方式决定了你看到什么。电子轰击电离（EI）产生自由基正离子 M+• 和许多碎片。电喷雾电离（ESI）较软，主要产生 [M+H]+、[M+Na]+ 或 [M−H]−。钠加合物比 [M+H]+ 高约 22，因此相距 22 的一对峰是常见线索。
同位素峰型有助于确认分子式。每个碳原子使 M+1 峰增加约 1.1%。氯（35Cl 和 37Cl）产生比例约 3:1 的 M 和 M+2 峰。溴（79Br 和 81Br）产生约 1:1 的峰。
ppm 误差比较实测 m/z 与计算 m/z：(实测值 − 理论值) / 理论值 × 106。对于 m/z 195.0877 处的咖啡因 [M+H]+，1 mDa 的误差约为 5 ppm。这只对高分辨数据有意义。
可以打开哪些文件
| JCAMP-DX | .jdx、.dx 或 .jcamp 质谱文件，峰表或连续数据均可。 |
|---|---|
| CSV 或 TXT | m/z 和强度两列数据。 |
| mzML 和 mzXML | 文件中的第一张谱图。在当前浏览器中可以读取压缩（zlib）数组。 |
如何对照分子式检查谱图
- 点击打开质谱文件，或把文件拖到框中。想练习的话，点击咖啡因 ESI [M+H]+。
- 查看图上方的那一行。它会说明数据是轮廓图还是质心图，以及是单位分辨率还是高分辨。
- 在分子式、SMILES 或肽段中选择输入类型并输入化合物，例如 C8H10N4O2。
- 选择离子，例如 ESI 选 [M+H]+，EI 选 M+•（EI）。除非需要其他设置，模式保持为“自动分辨率”即可。
- 点击缩放到离子。把红色的理论棒状峰与你的峰进行比较，并查看“理论 %”和“实测 %”两列。
- 点按实测峰，或主要峰下对应的行，即可填入实测 m/z。读出 ppm 误差。
- 浏览常见加合物表，查看还存在哪些离子。
- 用导出 PNG 或导出 CSV 导出。
查看器的功能
| 绘图 | 自动、棍状或轮廓图样式，缩放、平移、+ 和 −、重置视图以及缩放到离子。“标注”滑块设置标注多少个峰。 |
|---|---|
| 显示方式 | 基峰 = 100%、同位素叠加、镜像显示（理论值在下方）和中性丢失都可以单独开启或关闭。 |
| 计算器 | 分子式、SMILES 或单字母肽段。给出单同位素质量、平均（摩尔）质量、所选离子的精确 m/z 以及丰度最高的 m/z。 |
| 离子 | 正、负离子加合物，包括 [M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+、[M+NH4]+、[M+2H]2+、[2M+H]+、[M−H]−、[M+Cl]− 和 [M+HCOO]−。 |
| 模式 | 自动分辨率、单位分辨率（标称）、高分辨（0.01 Da）或精细结构。卤素检查会提示 Cl 和 Br 峰型。 |
| 检查 | ppm 和 mDa 误差、带已找到峰的常见加合物表，以及主要峰之间的中性丢失标注。 |
| 导出 | 谱图的 PNG 和数据的 CSV。轮廓数据还会额外给出质心列表。 |
课堂和实验室中的用法
- 讲解卤素峰型：载入氯苯 EI 和二溴苯 EI。学生可以看到 3:1 和 1:2:1 的同位素簇与理论值并列。
- 表征数据：在撰写新化合物的报告之前，先核对实测与计算的 m/z。对于高分辨数据，工具把 5 ppm 以内的误差视为良好匹配。
- 肽：载入肽段 ESI，用单字母代码输入序列，并选择 [M+2H]2+ 或 [M+3H]3+ 来匹配电荷态。
- 碎片解读：用中性丢失标注讨论 EI 中哪些基团会断裂。如需与预期峰型对比，可以用 Spectroscopy 插件根据你的绘图预测 EI 质谱，并把结果视为粗略估计。
技巧与局限
- 请输入中性分子式，让“离子”菜单增减原子。不要自己输入离子的分子式。
- 对于 mzML 和 mzXML，只显示第一张谱图。如果需要的扫描不是第一张，请单独导出它。
- 在单位分辨率下，不同的丢失可能具有相同的标称质量。CO 和 C2H4 都对应 28 的质量差，因此两者都可能被列出。
- SMILES 解析器支持常见的有机 SMILES。如果解析失败，请改为输入分子式。
- 同位素峰型吻合可以支持某个分子式，但不能证明结构。还应结合 NMR 和红外光谱。
刚接触质谱？我们的如何解读质谱图指南讲解了分子离子、碎片和同位素峰。
问题与解答
没有谱图文件也能使用查看器吗？
可以。在计算框中输入分子式、SMILES 或肽段并选择离子类型，无需打开任何数据，即可得到单同位素质量、平均质量、精确 m/z 和同位素峰型。
为什么我的 EI 谱图中分子离子峰很小或者没有？
70 eV 的电子轰击电离使离子带有大量多余能量，因此许多分子离子在到达检测器之前就已碎裂。醇和支链化合物是常见的例子。ESI 或 CI 等较软的电离方式通常能显示完整分子。
为什么同位素簇中最高的峰不是单同位素离子？
每个碳原子约有 1.1% 的概率是 13C。在肽等大分子中，含一个或多个 13C 原子的离子可能比全为 12C 的离子更多。计算器会同时显示精确 m/z 和丰度最高的 m/z。
为什么工具提示 ppm 误差没有意义？
你的文件是单位分辨率的质量数据，例如四极杆仪器得到的典型 EI 谱图。m/z 值是整数或接近整数，所以 ppm 误差说明不了任何问题。请用高分辨数据进行 ppm 检查。