单同位素质量计算器

质谱仪测量质量的方式与天平不同。它加速离子，让它们在场中偏转，并记录它们到达的位置，这确定的是质荷比，仅此而已。一个电离的多肽不会以单个峰到达。它以相隔一两个道尔顿的一簇峰到达，因为各个分子所带的碳、氮、氢或硫的同位素各不相同。那一簇中丰度最高的那一个，就是由每种元素丰度最高的同位素构成的那一个，也就是软件标注为单同位素的那个峰，也是计算值被拿来与它比较的那个峰。

这使得这次比较变成与一个离子比较，而不是与一个中性分子比较，这是不总是对得上的第二个原因。单质子化的多肽出现在其中性单同位素质量之上约 1.007 Da，而钠加合物出现在其上约 22.99 Da。双质子化的多肽出现在约一半质量加一的位置，所以一个以质荷比形式报出的数值，与这里返回的量是不同的量。两种加合物都不小到可以忽略，而且它们都远远大于引起更多混淆的平均与单同位素之间的差距。

同位素包络也解释了为什么一个峰很少就是全部情况。相邻峰之间的间距由每种存在的元素中丰度最高同位素与次高同位素之间的质量差决定，所以富含碳的多肽显示出的间距与富含硫的多肽不同。这些都不影响计算值，它是针对单一同位素异构体的单一数字，但它们确实影响一个测得的峰在实践中可能离它多远。两种约定更长的论述在 单同位素质量与平均分子量对照指南 里。

由于单同位素约定对每种元素只用一个同位素，与平均质量之差无非是单同位素约定所忽略的那些重同位素的加权贡献。因此它是分子组成的一项属性，而不是一个普适常数，它随碳原子数成比例变化，并在出现硫时跳变。这一点要紧，因为它意味着两种约定之间的差距可以从序列预测出来，而不只是被观察到，所以一个用错误约定报出的数值往往单凭大小就能被认出来。

取四个丙氨酸和两个蛋氨酸，一共六个残基。残基之和加一个平均水给出 564.7157，同样这六个残基按单同位素约定给出 564.2400，差距 0.4757 Da。现在按分子式数一数成品多肽里的原子：22 个碳、40 个氢、6 个氮、7 个氧和 2 个硫。把这些计数乘以各元素的偏移，得到约 0.477 Da，与实测差距相差不到两千分之一道尔顿，而这两个数字没有一个是用来产生另一个的。两者背后的求和写在 分子量与多肽计算指南 里。

实际后果是：差距随长度增长，而百分比几乎不动。一条十残基的甘氨酸链平均质量为 588.5343，单同位素质量为 588.2252，所以绝对差距是 0.3091 Da，但表示为较大那个数的百分比时是 0.053 percent。一条长三倍的链所带的道尔顿差距大约也是三倍，而作为分数的差距大致相同，因为多肽质量与其碳原子数以同样的速率增长。所以在比较两条长链时该看的是绝对差，而当一份规格以低精度报出其中任一种约定时，该看的是百分比。

诱人的做法是手边有哪个质量就用哪个，而两者相差远小于百分之一，这让这个选择显得无关紧要。它并不无关紧要，因为这两个数字回答的是不同的问题。平均分子量是一份样品实际所组成的那个混合物的质量，所以用称得的质量除以它，数出来的分子数是对的。单同位素质量是某一个特定同位素异构体的质量，用它去除一个称得的质量，每一次都会返回一个偏低同位素偏移那个比例的量，不附带任何警告。

对上面那条甘氨酸链，这个亏缺约为万分之五。它很小，而这恰恰是它能存活的原因。每一个由单同位素除数算出的摩尔数、每一个摩尔浓度、每一个消光系数，都带着同一个相对误差，而误差的大小跟着链长而不是跟着质量走，所以读者盯着数字是察觉不到的。如果一份规格报的是平均分子量，就从 平均分子量计算器 取基数，而不是从本页取；而当比较的对象是一个测得的峰时，反过来做。

单同位素质量有产出的用法，是把它当作化学计算的基数而不是终点。本站每一个修饰偏移都以单同位素增量形式给出，取自 UniMod 并附上它的登录号，而 修饰质量计算器 把其中一个加到一个基数质量上。从一个单同位素数值出发，是让算术自洽的做法，因为一个单同位素增量加到一个平均基数上，会产生一个两种约定都不属于、并且对不上任何东西的数字。两种约定在残基数上也是同行同位的，因为加上或去掉一个残基在两种约定下都使质量移动同一个表中数值，所以长度是本页唯一一个不依赖选了哪一种约定的结果。

同样的纪律也适用于链的两个末端， 末端修饰计算器 把乙酰化、酰胺化和两条环化路径当作彼此独立的状态来处理。原子计数对基数给出第二个意见，因为单同位素质量和分子式是两段必须互相吻合的不同算术，而 分子式计算器 产出的正是后者。当一个报出的数值怎么也对不上时， 摩尔质量交叉核对计算器 是把取整上的不一致与真实的化学差异分开来的工具。这次比较应当放在套用任何偏移之前，而不是之后，因为一个已经差了整整一道尔顿的基数质量，会让后面每一个数字至少差这么多。