质谱数据采集方法技术

本发明专利技术提供应用于质谱仪的数据采集方法，包括：1、提供至少一个离子源用于产生离子；2、碰撞池在第一种工作模式下，离子不被或较少被裂解；3、记录由第一种工作模式下产生离子的质量谱图；4、从离子中选择不少于一个离子，所述不少于一个离子分布于不连续的多个质荷比通道中；5、碰撞池在第二种工作模式下，被选出的离子被部分裂解；6、记录由第二种工作模式下产生离子的质量谱图；7、重复执行步骤2‑6若干次，其中，在前一次重复执行步骤4中被选出的分布于不连续质荷比通道中的离子在接下来的重复执行中始终被选择，直至被选出的离子强度低于一设定值。本发明专利技术的质谱数据采集方法可显着提高串级质谱分析时的离子利用效率和定量能力。

Mass Spectrometry Data Acquisition Method

The present invention provides a data acquisition method for mass spectrometer, which includes: 1. providing at least one ion source for producing ions; 2. collision pool under the first mode of operation, ions are not or are less decomposed; 3. recording mass spectra of ions produced under the first mode of operation; 4. selecting at least one ion from among ions. Ions, which are not less than one ion, are distributed in discontinuous multi-charge-to-mass channels; 5. Under the second mode of operation, the selected ions are partially cracked; 6. The mass spectra of ions produced under the second mode of operation are recorded; 7. Repeat steps 2 6 several times, among which, the previous one is repeated. In step 4, the ions selected in the discontinuous charge-mass ratio channel are always selected in the subsequent repeated execution until the intensity of the ions selected is below a set value. The mass spectrometry data acquisition method of the present invention can remarkably improve the ion utilization efficiency and quantitative ability in cascade mass spectrometry analysis.

【技术实现步骤摘要】
质谱数据采集方法
本专利技术涉及质谱数据采集领域，特别是涉及具有高离子利用效率，同时可使用子离子的离子流图进行定量分析的质谱数据采集方法。
技术介绍
质谱仪具有灵敏度高及选择性好的特点，被广泛应用于复杂样品的分析。特别是以电喷雾电离为代表的软电离技术被专利技术以来，质谱仪在有机物的分析方面获得了更加广泛的应用。常见的可使用质谱仪进行定性定量分析的有机物有蛋白、多肽、代谢物、药物、毒品及杀虫剂等。由于复杂样品含有海量的物质，具有更高解析能力的高分辨质谱仪及串级质谱仪获得了越来越多的应用。高分辨串级质谱技术由于同时具有高分辨质谱和串级质谱的优点，其解析能力是所有质谱仪中最高的，表现为在液质联用分析时，子离子的离子流图具有更高的信噪比与更好的抗杂质干扰能力，同时，子离子谱图也可以提供一个有效的对分析物进行结构解析的参考信息。目前，常见的高分辨串级质谱有四极杆串联飞行时间质谱(QTOF)、离子阱串联飞行时间质谱(IT-TOF)、四极杆串联轨道阱质谱以及离子阱串联轨道阱质谱等。组学分析可以极大地提高人们对生命体的运行原理的了解，进而促进新的医疗方案及新药物的开发。目前，组学分析主要包含基因组分析、蛋白组分析以及代谢组分析，其中，基因组分析主要依赖基因测序方法完成，而蛋白组及代谢组分析则依赖具有高解析能力的质谱方法。虽然质谱仪的分辨率及串级质谱技术已经获得了长足的进步，然而，面对组学分析中的海量物质，质谱仪仍然不能解决所有困难。面对复杂样品，质谱仪的数据采集策略的改进也显得十分重要。为了提高蛋白组分析中的多肽的覆盖度，Ducret等人在1998年提出了数据依赖性采集方案(ProteinSci.1998,7(3),706-719)。该方案包含以下步骤：1)四极杆串联飞行时间质谱仪的前级质量分析器不做质量选择，碰撞池工作在低裂解能量模式下，飞行时间质谱仪对所关注质荷比区段中的母离子进行扫描；2)根据母离子扫描步骤中测得的母离子信息，识别丰度最高的若干母离子的质荷比通道作为候选离子质荷比通道，通过位于碰撞池前端的四极杆质量分析器每次选择其中一个质荷比通道的母离子送入碰撞池，碰撞池工作在高裂解能量模式下，此时母离子发生裂解，所产生的子离子的质量谱图被飞行时间质量分析器记录下来；多个候选离子质荷比通道需要多次裂解-子离子扫描才能被全部监测；3)一个母离子扫描事件和若干个子离子扫描事件构成一个循环，一个循环结束后即进入下一个循环。这种数据依赖性采集方法在一定程度上解决了串联质谱分析时，分析物覆盖度不高的问题。然而，由于每次子离子扫描只能监测一个母离子质荷比通道的子离子信息，在进行串级质谱分析时母离子的利用效率及通量较低，当大量分析物同时从色谱柱中流出时，仍然有很多丰度较低的母离子未被监测到；同时，由于每次循环中的子离子扫描事件所对应的母离子的质荷比通道是不断变化的，不能保证分析物的子离子在其色谱流出时间内被多次均匀地检测到，进而只能使用该分析物的母离子的离子流图而不是子离子的离子流图进行定量分析，从而影响了组学分析中定量分析的选择性与精确度。作为数据依赖性采集方法的一种改进，多重母离子反应监测(multiplexPRM)将多个质荷比通道的母离子依次注入碰撞池进行裂解，多个质荷比通道的母离子的子离子在碰撞池中混合后再使用下一级高分辨质量分析器进行质量分析(AnalyticalChemistry2011,83(20),7651-7656.)。由于所获得的子离子质量谱图是多个质荷比通道的母离子的混合谱图，在进行肽段序列分析时，需使用肽段两个互补的子离子碎片的质量与该肽段的母离子的质量关系进行解卷积，进而还原出单个肽段的子离子质量谱图。受限于所使用的解卷积方法，该方法只能用于蛋白组分析，而不能用于代谢组分析；此外，各次循环中的子离子扫描事件所对应的母离子与数据依赖性采集类似，为随机的，这也使得该方法不能使用子离子的离子流图进行定量分析。Wilson等人(AnalyticalChemistry2004,76(24),7346-7353)提出的数据非依赖性采集策略较好地解决了子离子的离子流不能用于定量分析的难题。数据非依赖性采集方法初期是在离子阱里被实现，后期该方法主要被用于以四极杆串联飞行时间质谱仪为平台的组学分析中(NatMeth2015,(12),1105–1106；US8809772B2)。数据非依赖性采集策略，将母离子的全质荷比范围均匀地分成若干个质荷比窗口，通常每个窗口的宽度为10-30amu，针对每个质荷比窗口，依次进行母离子裂解及子离子扫描。与传统的数据依赖性采集方法相比，该方法使分析物在其色谱流出时间内，母离子的子离子可以被多次均匀地采集到，可以使用子离子的离子流图进行定量分析。然而，该方法不加区分地对针对所有质荷比窗口进行子离子扫描，在没有母离子出现的质荷比窗口也不例外，这使得质谱仪的扫描能力没有得到充分的利用，离子利用效率有待进一步提高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供新型的质谱数据采集方法，用于解决现有技术中的上述问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种质谱仪的数据采集方法，主要包括以下步骤：a.提供至少一个离子源用于产生离子；b.碰撞池在第一种工作模式下，所述离子不被或较少被裂解；c.记录由所述第一种工作模式下产生离子的质量谱图作为第一裂解谱图；d.从所述离子中选择不少于一个离子，所述不少于一个离子分布于不连续的多个质荷比通道中；e.碰撞池在第二种工作模式下，至少部分所述被选择出的分布于不连续质荷比通道中的离子被裂解；f.记录由所述第二种工作模式下产生离子的质量谱图作为第二裂解谱图；g.重复执行所述步骤d-f若干次，其中，在前一次步骤d中被选出的离子所对应的质荷比通道在接下来的重复执行中始终被选择，直至所述离子源所产生的离子强度低于一设定的域值。作为一种优选的方案，所述数据采集方法被应用于色质谱联用系统的数据采集。进一步地，根据色谱峰的出现时间，将所述第一裂解谱图中出现的离子与所述第二裂解谱图中出现的离子关联起来；或者，还可以根据色谱峰的峰形，将所述第一裂解谱图中出现的离子与所述第二裂解谱图中出现的离子关联起来；又或者，还可以同时根据色谱峰的出现时间及峰形，将所述第一裂解谱图中出现的离子与所述第二裂解谱图中出现的离子关联起来。作为另一种优选的方案，被选择出的离子的质荷比通道的个数不高于一设定的数值。进一步地，所述设定的数值根据所分析样品的复杂程度实时变更；进一步地，还可以当被先择出离子的质荷比通道的个数不再增加或达到所述设定的数值时，再重复执行所述步骤b-f达到一预先设定的次数后，终止所述选择，并在下一次重复执行所述步骤b-f中开启新的选择。作为另一种优选的方案，在一次重复执行所述步骤b-f的过程中，所述步骤d还包括：从所述产生的离子中选择不少于一个离子是分多个批次进行的，所述步骤f还包括：分别记录各个批次的离子的质量谱图作为其第二裂解谱图。进一步地，在所述多个批次选择中，各次选出的离子的质荷比通道互不相同；进一步地，还可以当被选择出的离子的质荷比通道个数在其中某一批次的选择中不再增加或达到设定的数值，再重复执行所述步骤b-f达到一预先设定的次数后，终止对该批次的选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质谱数据采集方法，其特征在于，包括：a.提供至少一个离子源用于产生离子；b.碰撞池在第一种工作模式下，所述离子不被或部分被裂解；c.记录由所述第一种工作模式下产生离子的质量谱图作为第一裂解谱图；d.从所述离子中选择不少于一个离子，所述不少于一个离子分布于不连续的多个质荷比通道中；e.碰撞池在第二种工作模式下，被选择出的所述不少于一个离子至少被部分裂解；f.记录由所述第二种工作模式下产生离子的质量谱图作为第二裂解谱图；g.重复执行所述步骤b‑f若干次，在重复执行至所述步骤d时，前一次步骤d中被选出的分布于不连续质荷比通道中的离子始终被选择，直至被选出的离子强度低于一设定的域值。

【技术特征摘要】
1.一种质谱数据采集方法，其特征在于，包括：a.提供至少一个离子源用于产生离子；b.碰撞池在第一种工作模式下，所述离子不被或部分被裂解；c.记录由所述第一种工作模式下产生离子的质量谱图作为第一裂解谱图；d.从所述离子中选择不少于一个离子，所述不少于一个离子分布于不连续的多个质荷比通道中；e.碰撞池在第二种工作模式下，被选择出的所述不少于一个离子至少被部分裂解；f.记录由所述第二种工作模式下产生离子的质量谱图作为第二裂解谱图；g.重复执行所述步骤b-f若干次，在重复执行至所述步骤d时，前一次步骤d中被选出的分布于不连续质荷比通道中的离子始终被选择，直至被选出的离子强度低于一设定的域值。2.根据权利要求1所述的质谱数据采集方法，其特征在于，所述数据采集方法被应用于色质谱联用系统的数据采集。3.根据权利要求2所述的质谱数据采集方法，其特征在于，根据色谱峰的出现时间，将所述第一裂解谱图中出现的离子与所述第二裂解谱图中出现的离子关联起来。4.根据权利要求2所述的质谱数据采集方法，其特征在于，根据色谱峰的峰形，将所述第一裂解谱图中出现的离子与所述第二裂解谱图中出现的离子关联起来。5.根据权利要求2所述的质谱数据采集方法，其特征在于，根据色谱峰的出现时间及峰形，将所述第一裂解谱图中出现的离子与所述第二裂解谱图中出现的离子关联起来。6.根据权利要求1所述的质谱数据采集方法，其特征在于，被选择出的离子的质荷比通道个数不高于一设定的数值。7.根据权利要求6所述的质谱采集方法，其特征在于，所述设定的数值根据所分析样品的复杂程度实时变更。8.根据权利要求6所述的质谱数据采集方法，其特征在于，当被先择出离子的质荷比通道的个数不再增加或达到所述设定的数值时，再重复执行所述步骤b-f达到一预先设定的次数后，终止所述选择，并在下一次重复执行所述步骤b-f中开启新的选择。9.根据权利要求1所述的质谱数据采集方法，其特征在于，在一次重复执行所述步骤b-f的过程中，所述步骤d还包括：从所述产生的离子中选择不少于一个离子是分多个批次进行的，所述步骤f还包括：分别记录各个批次的离子的质量谱图作为其第二裂解谱图。10.根据权利要求9所述的质谱数据采集方法，其特征在于，在所述多个批次选择中，各次选出的离子的质荷比通道互不相同。11.根据权利要求9所述的质谱数据采集方法，其特征在于，当被选择出的离子的质荷比通道个数在其中某一批次的选择中不再增加或达到设定的数值，再重复执行所述步骤b-f达到一预先设定的次数后，终止对该批次的选择。12.根据权利要求9所述的质谱数据采集方法，其特征在于，所述产生的离子的质荷比通道被均匀分配于不同批次的选择中。13.根据权利要求1所述的质谱数据采集方法，其特征在于，所述质荷比通道的质荷比宽度大于1amu。14.根据权利要求1所述的质谱数据采集方法，其特征在于，所述被选择出的离子同时或根据质荷比通道的不同依次进入所述碰撞池。15.一种质谱数据采集方法，其特征在于，包括：a.提供至少一个离子源用于产生离子；b.从所述离子中选择不少于一个离子，所述不少于一个离子分布于不连续的多个质荷比通道中；c.将所述选择出的离子通过碰撞池，以令至少部分的所述被选择出的离子被裂解；d.记录所述步骤c所产生离子的质量谱图；e.重复执行所述步骤b-d若干次，其中，在每次执行所述步骤b时，前一次执行步骤b中被选出的分布于不连续质荷比通道中的离子始终被选择，直至被选出的离子强度低于一设定的域值。16.根据权利要求15所述的质谱数据采集方法，其特征在于，当重复执行所述步骤b-d的次数达到一预先设定的次数后，终止所述选择，并在下一次重复执行所述步骤b-d中开启新的选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄云清，孙文剑，张小强，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP