一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法和系统，所述方法包括：将离子化的待测物质通过四极杆进样；四极杆的射频电压设置为第一预设值；第一预设值使得特定质荷比的待测物质离子通过四极杆达到离子阱；离子阱的射频电压设置为第二预设值，离子阱的前极板电压设置为第三预设值并持续第一预设时间，离子阱的后极板电压设置为第四预设值；第三预设值不同于第四预设值；当第一预设时间结束时，将前极板电压由所述第三预设值变化至第四预设值并持续第二预设时间；当第二预设时间结束时，将离子阱的射频电压降为0，特定质荷比的待测物质离子从离子阱中弹出。本发明专利技术有利于检测出低浓度物质，提高了质谱及相关联用方法检测灵敏度。

Method and system for improving sensitivity of mass spectrometric detection of substances to be measured

The present invention provides a method and system for improving the detection sensitivity of the material to be measured mass spectrometry, the method comprises the following steps: ionized analytes by quadrupole quadrupole sampling; RF voltage is set to a first preset value; the first preset value makes the specific mass of tested substances by ion quadrupole ion reach trap; ion trap RF voltage is set to second preset value, the voltage of the ion trap is set to third preset value and for a first preset time after the voltage of the ion trap is set to fourth preset value; third preset value is different from the fourth preset value; when the first preset time at the end of the front plate voltage by the third preset value change to fourth preset value for second preset time; when the preset time at the end of second, the ion trap RF voltage drops to 0, detected the specific mass charge ratio The material ions pop up from the ion trap. The invention is beneficial to detect low concentration substances and improves the sensitivity of mass spectrometry and related methods.

【技术实现步骤摘要】
一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法和系统
本专利技术涉及质谱分析领域，具体地说，涉及一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法和系统。
技术介绍
质谱分析技术是根据离子的质量与电荷的比值区分离子的分析技术。质谱仪是将样品分子转换为离子，并按照离子的质荷比分离离子，并进行定性定量分析的仪器。四极杆和四极离子阱都是应用四极电场的质谱仪，在质量分析过程中，二者通常利用扫描电压使离子选择性通过或选择性弹射，从而被电子倍增器检测到并形成质谱图。但是，当对复杂样品进行检测时，复杂样品中的低浓度物质容易被高浓度物质信号覆盖，从而干扰检测结果，降低了检测的灵敏度。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本专利技术提供了一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法，有利于检测出低浓度物质，提高了检测灵敏度。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法，包括如下步骤：1)进样阶段先将离子化的待测物质通过四极杆进样，待测物质离子经所述四极杆的出口进入离子阱的入口；所述四极杆的射频电压设置为第一预设值；所述第一预设值使得与该第一预设值对应的特定质荷比的待测物质离子通过所述四极杆到达所述离子阱；所述特定质荷比的待测物质离子满足马修方程的稳定条件；所述离子阱的射频电压设置为第二预设值，所述离子阱的前极板电压设置为第三预设值并持续第一预设时间，所述离子阱的后极板电压设置为第四预设值；所述第三预设值不同于所述第四预设值；2)离子冷却阶段当所述第一预设时间结束时，将所述前极板电压由所述第三预设值变化至所述第四预设值并持续第二预设时间，停止进样；3)待测物质弹出离子阱当所述第二预设时间结束时，将离子阱的射频电压降为0，所述特定质荷比的待测物质离子从所述离子阱中弹出。在一种可选的实施方式中，在将离子阱的射频电压降为0后，所述方法还包括：将所述离子阱的离子清除。在一种可选的实施方式中，所述将所述离子阱的离子清除，具体包括：将所述前极板电压和所述后极板电压降为零。在一种可选的实施方式中，当所述待测物质离子携带正电荷时，所述第三预设值低于所述第四预设值，当所述待测物质离子携带负电荷时，所述第三预设值高于所述第四预设值。在一种可选的实施方式中，所述第一预设时间为10ms至500ms。在一种可选的实施方式中，所述第二预设时间为10ms至500ms。在一种可选的实施方式中，所述第二预设值的电压为100V-5000V。在一种可选的实施方式中，所述第三预设值的电压为-200V-200V。在一种可选的实施方式中，所述第四预设值的电压为-200V-200V。本专利技术实施例还提供一种提高质谱待测物质检测灵敏度的系统，用于实现前述任意一种方法，所述系统包括：离子源、四极杆、离子阱和电子倍增器；所述离子源向所述四极杆的入口发射离子，所述四极杆的出口连接所述离子阱的入口，所述电子倍增器位于所述离子阱的侧端或后端。本专利技术实施例提供的提高待测物质质谱检测灵敏度的方法和系统，在进样阶段，将离子化的待测物质向四极杆进样，待测物质离子经所述四极杆的出口进入离子阱的入口，将四极杆的射频电压设置为第一预设值，将离子阱的射频电压设置为第二预设值，将离子阱的前极板电压设置为第三预设值并持续第一预设时间，将离子阱的后极板电压设置为第四预设值；其中第三预设值不同于第四预设值；当所述第一预设时间结束时，将前极板电压由第三预设值变化至第四预设值，并持续第二预设时间，当第二预设时间结束时，将离子阱的射频电压降为0，以使得特定质荷比的待测物质离子从所述离子阱中弹出被电子倍增器检测。本专利技术实施例所提供的检测方法和系统，大大提高了待定物质检测灵敏度，尤其适合复杂混合样品中低浓度物质的快速检测和二级质谱分析。附图说明图1为本专利技术所述提高待测物质质谱检测灵敏度的方法的流程图；图2为四极杆选择特定质荷比离子的原理示意图；图3为电信号的时序控制图；图4为实施例1离子瞬间弹射模式的信号强度图；图5为对比例1射频电压扫描模式的信号强度图；图6为实施例2离子瞬间弹射模式的信号强度图；图7为对比例2射频电压扫描模式的信号强度图；图8为不同离子积累时间对信号强度的影响示意图；图9-1为射频电压扫描模式下不同浓度样品的信号强度示意图；图9-2为离子瞬间弹射扫描模式下不同浓度样品的信号强度示意图；图10为实现本专利技术所述提高待测物质质谱检测灵敏度的系统的示意图。具体实施方式下面参考附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件或处理的表示和描述。下面结合附图对本专利技术做进一步描述。本专利技术实施例提供了一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法，如图1所示，该方法包括：101、在离子向四极杆进样时，将四极杆的射频电压设置为第一预设值。该第一预设值使得符合特定质荷比的离子具有稳定的轨迹和有限的振幅，从而通过四极杆，达到离子阱；其他不稳定的离子趋于无穷大的振幅，最终碰到电极或者从缝隙跑出。本专利技术实施例中所指的特定质荷比的待测物质离子满足马修方程的稳定条件。通过控制四极杆的电压，选出特定质荷比的离子，即电压与能够通过四级杆的离子的质荷比具有一一对应关系。当需要通过四级杆的离子的质荷比确定时，相应的加在四级杆上的射频电压也就是确定的。第一预设值的电压一般控制在100V至5000V之间，通过调节不同的电压可以适合不同质荷比的离子，可以保证特定荷质比的待测物质到达离子阱，而其他不稳定的离子从缝隙中飞出或是碰到电极，无法到达离子阱。离子源向四极杆发送离子，四极杆的出口连接离子阱的入口，离子阱用于束缚离子，当离子从离子阱中弹出时，电子倍增器对离子进行检测，电子倍增器可以设置在离子阱的侧端或后端。102、将离子阱的射频电压设置为第二预设值，将离子阱的前极板电压设置为第三预设值，将离子阱的后极板电压设置为第四预设值。第二预设值的电压可在100V至5000V之间设置，质量较大的离子需要施以较高的第二预设值电压，质量较小的离子需要施以较低的第二预设值电压；第三预设值和第四预设值的电压可在-200V至200V之间设置，优选为-100V至100V。当待测物质离子所带电荷为正电荷时，第三预设值低于第四预设值。当待测物质离子所带电荷为负电荷时，第三预设值高于第四预设值。下面对第三、第四预设值的数值进行举例说明。待测物质离子带正电荷，则第四预设值可设定为120V，第三预设值可设定为一较小值，比如约为0的值或者0V。待测物质离子带负电荷，则第四预设值可设定为-120V，第三预设值可设定为约为0的值或0V。离子阱的射频电压提供离子径向束缚力，前、后极板电压提供离子轴向束缚力，从而使待测物质离子被束缚在离子阱中。其中第三预设值持续第一预设时间t1，本领域技术人员可以根据实际操作的情况经验设定t1。比如，t1可以在10ms-500ms之间，优选为100ms-300ms。103、将前极板电压由第三预设值变化至第四预设值，停止进样。当t1到达时，将前极板电压由第三预设值变化至第四预设值，并且第四预设值持续第二预设时间t2，本领域技术人员可根据实际操作情况经验设定t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)进样阶段先将离子化的待测物质通过四极杆进样，待测物质离子经所述四极杆的出口进入离子阱的入口；所述四极杆的射频电压设置为第一预设值；所述第一预设值使得与该第一预设值对应的特定质荷比的待测物质离子通过所述四极杆到达所述离子阱；所述特定质荷比的待测物质离子满足马修方程的稳定条件；所述离子阱的射频电压设置为第二预设值，所述离子阱的前极板电压设置为第三预设值并持续第一预设时间，所述离子阱的后极板电压设置为第四预设值；所述第三预设值不同于所述第四预设值；2)离子冷却阶段当所述第一预设时间结束时，将所述前极板电压由所述第三预设值变化至所述第四预设值并持续第二预设时间，停止进样；3)待测物质弹出离子阱当所述第二预设时间结束时，将离子阱的射频电压降为0，所述特定质荷比的待测物质离子从所述离子阱中弹出。

【技术特征摘要】
1.一种提高待测物质质谱检测灵敏度的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)进样阶段先将离子化的待测物质通过四极杆进样，待测物质离子经所述四极杆的出口进入离子阱的入口；所述四极杆的射频电压设置为第一预设值；所述第一预设值使得与该第一预设值对应的特定质荷比的待测物质离子通过所述四极杆到达所述离子阱；所述特定质荷比的待测物质离子满足马修方程的稳定条件；所述离子阱的射频电压设置为第二预设值，所述离子阱的前极板电压设置为第三预设值并持续第一预设时间，所述离子阱的后极板电压设置为第四预设值；所述第三预设值不同于所述第四预设值；2)离子冷却阶段当所述第一预设时间结束时，将所述前极板电压由所述第三预设值变化至所述第四预设值并持续第二预设时间，停止进样；3)待测物质弹出离子阱当所述第二预设时间结束时，将离子阱的射频电压降为0，所述特定质荷比的待测物质离子从所述离子阱中弹出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将离子阱的射频电压降为0后，所述方法还包括：将所述离子阱的离子清除。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述离子阱的离子清...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，郭丹，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11