一种多通道三重四极杆质谱阵列系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多通道三重四极杆质谱阵列系统，包括：离子引导系统，用于将离子源引导至三重四极杆质谱仪；三重四极杆质谱仪，其包括多组并列设置的三重四极杆，且每组三重四极杆均匀分布在同一直径的圆周上，其用于对离子源输出的离子流进行选质后解离成特征碎片；离子检测系统，其包括多个检测器，用于分别对每组三重四极杆选出特征碎片进行检测。本发明专利技术能够对液相色谱同步洗脱的多个靶向分子或同一个靶向分子的多个解离通道进行同步检测分析，以此成倍提高三重四极杆质谱仪分析通量、灵敏度和动态范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分析仪器
，尤其涉及了一种可以进行多反应检测的多通道三重四极杆质谱阵列系统。
技术介绍
传统生物学和医学在过去100多年中取得了巨大的发展，使人类的寿命平均增加了一倍以上；但对很多复杂疾病，如糖尿病、癌症和大部分病毒类疾病仍无能为力。探究其原因，这些疾病在很大程度上是系统疾病，也就是说与人体的多个器官，甚至全身都有关联。在此背景下，系统生物学以及与之对应的个性化药物得到了蓬勃发展。系统生物学在分子水平上对构成人体的所有系统，如基因组，转录组，蛋白质组、代谢组等进行全面分析并收集所有相关信息；计算机在对这些信息进行综合统计分析的基础上可预测疾病的发生发展规律，从而可以实现疾病的早诊断，早干预治疗，防患于未然。疾病早诊断的基础是建立疾病标志物与疾病及其进程的一一对应关系。疾病标志物分子大部分是蛋白，在人体样品中有效寻找这些蛋白分子的有效方法是基于质谱的蛋白质组学。蛋白质组学中，疾病标志物的发现主要分为发现、确认和验证三个阶段。第一阶段通过全面定性定量表征数十个疾病样品和控制样品，找出显著差异表达蛋白，也就是疾病标志物候选蛋白。蛋白定性表征是通过一级质谱和二级解离质谱分别对整体蛋白质及多肽分子和整体蛋白质分子的肽键断裂碎片进行测量分析来实现的。为了保证发现阶段找到的疾病标志物候选蛋白具有统计意义和满足临床应用所需的可信度和重现性，第二个确认和第三个验证阶段分别采用数以百>计和数以千计的临床样品对第一个发现阶段找到的疾病标志物候选蛋白进行表征。这两个阶段的表征是通过三重四极杆质谱仪(QQQ)的第一个四极杆(Q1)和第三个四极杆(Q3)分别对整体蛋白质分子及其强度较高的特征碎片离子(也就是说这些碎片离子只属于这一个蛋白质分子，不在其他蛋白质分子的碎片离子中出现，常常选3个)进行选质；整体蛋白质分子的解离(常为碰撞诱导解离)在第二个四极杆(Q1)中实现。第三个四极杆后面的检测器先后依次对这三个碎片离子进行检测。由于三重四极杆质谱仪本身及前端高效液相色谱有限的动态检测和分离范围，目前对低丰度的疾病标志物蛋白的检测还是非常困难，对复杂样品的分析通量仍然不足。经高效液相色谱分离的复杂样品通过电喷雾电离后依次进入质谱进行检测。电喷雾离子源的灵敏度与被分析物质的浓度成正比，与色谱柱的流速成反比。人们已经专利技术了多喷嘴及与之对应的多离子进样接口电喷雾电离技术。但是，目前所有电喷雾离子源后面只跟一个质谱检测器，分析通量有限；同时，经过多离子进样接口的离子重新混合后进入单一质谱检测器，对灵敏度的提高也非常有限，因为仍然无法摆脱离子阱电荷容量的限制。综上所述，开发分析通量大、灵敏度高和动态范围广的三重四级杆质谱系统是质谱技术研究发展的当务之急。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种多通道三重四极杆质谱阵列系统，以此成倍提高三重四极杆质谱仪分析通量、灵敏度和动态范围。根据本专利技术一方面，其提出了一种多通道三重四极杆质谱阵列系统，包括：离子引导系统，用于将离子源引导至三重四极杆质谱仪；三重四极杆质谱仪，其包括多组并列设置的三重四极杆，且每组三重四极杆均匀分布在同一直径的圆周上，其用于对离子源输出的离子流进行选质后解离成特征碎片；离子检测系统，其包括多个检测器，用于分别对每组三重四极杆选出特征碎片进行检测。本专利技术能够对液相色谱同步洗脱的多个靶向分子或同一个靶向分子的多个解离通道进行同步检测分析，以此成倍提高三重四极杆质谱仪分析通量、灵敏度和动态范围。附图说明图1为本专利技术中多通道三重四极杆质谱阵列系统的平面结构示意图；图2为本专利技术中多通道三重四极杆质谱阵列系统的第一立体剖面示意图；图3为本专利技术中多通道三重四极杆质谱阵列系统的第二立体剖面示意图；图4为本专利技术中多通道三重四极杆质谱阵列系统的第三立体剖面示意图；图5为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中电喷雾喷嘴的立体分解结构示意图；图6为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中离子进样接口入口的立体分解结构示意图；图7为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中离子进样接口的立体分解结构示意图；图8为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中离子漏斗的立体分解结构示意图；图9为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中四极杆离子引导系统的立体分解结构示意图；图10为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中第一个选质四极杆的立体分解结构示意图；图11为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中解离四极杆的立体分解结构示意图；图12为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中第二个选质四极杆的立体分解结构示意图；图13为本专利技术多通道三重四极杆质谱阵列系统中检测器阵列的立体分解结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。图1示出了本专利技术提出的一种多通道三重四极杆质谱阵列系统的平面结构示意图，图2、图3、图4为本专利技术中的三重四极杆质谱阵列系统的立体结构剖面示意图。如图1-4所示，该系统为多通道阵列系统，每个通道包括：离子引导系统、三重四极杆质谱仪和离子检测系统；所述离子引导系统、三重四极杆质谱仪和离子检测系统共用真空腔体、真空获得装置和真空检测装置。所述多通道阵列系统中的各个通道并列设置在一真空的腔体内，所述真空腔可以为圆柱体，也可以为长方体，且所有通道对称均匀分布在同一直径的圆周上。所述腔体的一端具有多个孔状结构，为离子进样接口4的入口，其与通道一一对应。多喷嘴电喷雾离子源位于所述真空腔体外部，且其喷嘴对准所述多个孔状结构，且喷嘴喷出的样品离子喷雾通过所述孔状结构进入真空腔体内的离子进样接口4。所述离子进样接口4为通用的三重四极杆的进样接口，每组三重四极杆对应一个进样接口。图5-图6示出了本专利技术中所述三重四极杆质谱阵列系统的立体分解结构示意图，具体为多喷嘴电喷雾离子源结构示意图。如图1、图5和图6所示，所述多喷嘴电喷雾离子源包括电喷雾离子源1和多个喷嘴2，所述喷嘴2的个数与所述质谱阵列系统的通道个数相同，图1示出的为3个通道的实施例；所述电喷雾离子源将从色谱分离柱流出的流动相中的被分析分子离子化，带上电荷后，离子化得到的离子通过多个喷嘴2喷出，每个喷嘴对准所述真空腔体一端的一个孔状结构。离子源通过一个两通与液相色谱分离柱相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道三重四极杆质谱阵列系统，其特征在于，包括：离子引导系统，用于将离子源引导至三重四极杆质谱仪；三重四极杆质谱仪，其包括多组并列设置的三重四极杆，且每组三重四极杆均匀分布在同一直径的圆周上，其用于对离子源输出的离子流进行选质后解离成特征碎片；离子检测系统，其包括多个检测器，用于分别对每组三重四极杆选出特征碎片进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种多通道三重四极杆质谱阵列系统，其特征在于，包括：
离子引导系统，用于将离子源引导至三重四极杆质谱仪；
三重四极杆质谱仪，其包括多组并列设置的三重四极杆，且每组三重
四极杆均匀分布在同一直径的圆周上，其用于对离子源输出的离子流进行
选质后解离成特征碎片；
离子检测系统，其包括多个检测器，用于分别对每组三重四极杆选出
特征碎片进行检测。
2.如权利要求1所述的多通道三重四极杆质谱阵列系统，其特征在
于，三重四极杆质谱仪包括：
第一选质四极杆，用于从离子源输出的离子流中选取相同或不同的整
体蛋白质分子；
解离四极杆，用于对第一选质四极杆选出的整体蛋白质分子解离为整
体蛋白质分子的特征碎片；
第二选质四极杆，用于从整体蛋白质分子的特征碎片中选取相同或不
同的特征碎片。
3.如权利要求1所述的多通道三重四极杆质谱阵列系统，其特征在
于，离子引导系统包括多极杆、离子透镜中的一种或几种的组合。
4.如权利要求1-3任一项所述的多通道三重四极杆质谱阵列系统，其
特征在于，所述离子引导系统、三重四极杆质谱仪和离子检测器系统相互
独立，且位于真空腔体内。
5.如权利要求4所述的多通道三重四极杆质谱阵列系统，其特征在
于，所述真空腔体为圆柱体或长方体，其接近离子源的一端具有多个孔状
结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俐，王博，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：