串联质谱仪通常使用的都是离子模式来鉴定蛋白质的氨基酸序列（图1A）。目前所有的MS/MS质谱仪都具有该功能。不过表1中列举的其它特殊的质谱仪也具有MS/MS功能。如果要发现蛋白质中的某个功能基团则需要用到母离子扫描功能或者中性丢失扫描功能，而这就必须用到三重四级杆质谱仪，如，Q-Q-Q质谱仪，或四级杆离子阱质谱仪，如，Q-Q-LIT质谱仪。比如复杂混合物里的蛋白质磷酸化位点和糖基化位点就都可以用这种方法（在碰撞池中产生特殊的报告离子，通过它来进行特殊的功能检测）检测出来。在一个典型的质谱检测试验中，首先先用母离子扫描或中性丢失扫描都能发现目标组分，然后再用传统的MS/MS方法鉴定蛋白质的氨基酸序列以及定位修饰位点。
三重四级杆质谱仪在MRM模式下也能以极高的敏感度进行定量分析。已知的或未知的分析物都以极高的敏感度和选择性能被定量检测出来（图1D）。这种高选择性得益于质谱仪能够对代表一个肽段的一对母离子和片段裂解物离子进行实时监测。而且，在MRM模式下进行的两轮选择过程会极大地提高检测的灵敏度，因为，第一轮筛选过后只能剩下很少的离子，这也就将背景噪声减小到了最低水平。碰撞诱导解离片段离子（collision-induced dissociation fragment ions，CID）来源于母离子，这些CID离子能够产生离散信号，而背景化学噪声信号则是随机分布的。最后，由于这种采样时间很长的技术固有的非扫描本质使得它的敏感度非常高，相比离子扫描技术的探测极限（LOD）要高出好几个数量级。
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