【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无机和有机质谱系统及其使用方法
本申请涉及无机和有机质谱(IOMS)系统及其使用方法。更具体地，本文所描述的某些配置涉及质谱仪，该质谱仪包括一个或多个电离内核、和一个或多个可以过滤无机离子和有机离子两者的质谱仪内核。
技术介绍
质谱系统通常设计用于分析无机物质或有机物质(但并非同时对两者进行分析)。根据待分析的特定样品，可能需要多种不同的仪器为样品中的无机分析物和有机分析物两者提供分析。
技术实现思路
某些说明性配置涉及可以使用单个仪器分析样品中的无机分析物和有机分析物两者的方法和系统，例如，以检测样品中原子质量单位(amu)低至3amu直到2000amu或以上的分析物种类。如本文更详细地指出，系统可以包括一个、两个、三个或更多个样品操作内核，一个、两个或更多个电离源，以及一个、两个、三个或更多个质谱仪内核(MSC)，以便同时为样品中的无机分析物和有机分析物两者提供分析。在一个方面，一种系统包括：电离内核，其配置成接收样品并使用所接收的样品提供无机离子和有机离子两者；和质量分析仪，其与电离内核流体耦合，其中，质量分析仪包括至少一个质谱仪内核，该质谱仪内核配置成(i)从自电离内核接收的无机离子中选择离子，以及(ii)从自电离内核接收的有机离子中选择离子，其中，质量分析仪配置成选择质量低至三个原子质量单位直到高至两千个原子质量单位的无机离子和有机离子。在某些示例中，质量分析仪包括第一单核质谱仪和第二单核质谱仪，其中，第一单核质谱仪配置成从自电离内核接收的无机离子中选择离子，并且第二单核...
【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n电离内核，其配置成接收样品并使用所接收的样品提供无机离子和有机离子两者；和/n质量分析仪，其与所述电离内核流体耦合，其中，所述质量分析仪包括至少一个质谱仪内核，所述质谱仪内核配置成(i)从自所述电离内核接收的所述无机离子中选择离子，以及(ii)从自所述电离内核接收的所述有机离子中选择离子，其中，所述质量分析仪配置成选择质量低至三个原子质量单位直到高至两千个原子质量单位的所述无机离子和所述有机离子。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161219 US 62/436,3051.一种系统，包括：
电离内核，其配置成接收样品并使用所接收的样品提供无机离子和有机离子两者；和
质量分析仪，其与所述电离内核流体耦合，其中，所述质量分析仪包括至少一个质谱仪内核，所述质谱仪内核配置成(i)从自所述电离内核接收的所述无机离子中选择离子，以及(ii)从自所述电离内核接收的所述有机离子中选择离子，其中，所述质量分析仪配置成选择质量低至三个原子质量单位直到高至两千个原子质量单位的所述无机离子和所述有机离子。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述质量分析仪包括第一单核质谱仪和第二单核质谱仪，其中，所述第一单核质谱仪配置成从自所述电离内核接收的所述无机离子中选择所述离子，并且所述第二单核质谱仪配置成从自所述电离内核接收的所述有机离子中选择所述离子。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述质量分析仪包括双核质谱仪。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述双核质谱仪配置成使用第一频率从自所述电离内核接收的所述无机离子中选择所述离子，并且配置成使用与所述第一频率不同的第二频率从自所述电离内核接收的所述有机离子中选择所述离子。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述双核质谱仪配置成在所述第一频率和所述第二频率之间交替，以便按顺序选择所述无机离子和所述有机离子。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：检测器，其与所述质量分析仪流体耦合，其中，所述检测器配置成检测选自所述无机离子的所述离子并且检测选自所述有机离子的所述离子，其中，所述检测器包括电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电离内核配置成按顺序或同时向所述质量分析仪提供所述无机离子和所述有机离子。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电离内核包括第一电离源和不同于所述第一电离源的第二电离源。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第一电离源配置成向所述质量分析仪提供所述有机离子。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第一电离源包括以下一种或多种：电喷雾电离源、化学电离源、大气压电离源、大气压化学电离源、解吸电喷雾电离源、基质辅助激光解吸电离源、热喷雾电离源、热解吸电离源、电子碰撞电离源、场电离源、二次离子源、等离子体解吸源、热电离源、电流体动力学电离源、硅上直接电离电离源、实时直接分析电离源或快原子轰击源。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二电离源配置成向所述质量分析仪提供所述无机离子。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述第二电离源选自由以下各项组成的群组：电感耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波等离子体、火焰、电弧和火花。
13.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：接口，其位于所述第一电离源和所述质量分析仪之间以及所述第二电离源和所述质量分析仪之间，其中，所述接口配置成在所述接口的第一状态下从所述第一电离源向所述质量分析仪提供所述有机离子，以及配置成在所述接口的第二状态下从所述第二电离源向所述质量分析仪提供所述无机离子。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电离内核包括第一电离源和第二电离源，其中，所述第一电离源通过将所述第一电离源定位在第一位置而与所述质量分析仪流体耦合，并且通过将所述第一电离源定位在与所述第一位置不同的第二位置而与所述质量分析仪流体解耦。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，当所述第一电离源定位在所述第二位置时，所述第二电离源与所述质量分析仪流体耦合。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个质谱仪内核包括第一单核质谱仪，所述第一单核质谱仪包括第一四极。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪进一步包括第二四极，所述第二四极与所述第一四极流体耦合。
18.根据权利要求16所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪包括飞行时间检测器，所述飞行时间检测器与所述第二四极流体耦合。
19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪包括离子阱，所述离子阱与所述第二四极流体耦合。
20.根据权利要求16所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪包括第三四极，所述第三四极与所述第二四极流体耦合。
21.根据权利要求20所述的系统，进一步包括：检测器，其与所述第三四极流体耦合。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述检测器包括电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
23.根据权利要求20所述的系统，其中，所述质谱仪内核进一步包括第二单核质谱仪，所述第二单核质谱仪包括第一四极。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述第二单核质谱仪进一步包括第二四极，所述第二四极与所述第一四极流体耦合。
25.根据权利要求23所述的系统，其中，所述第二单核质谱仪包括飞行时间检测器，所述飞行时间检测器与所述第二四极流体耦合。
26.根据权利要求26所述的系统，其中，所述第二单核质谱仪包括离子阱，所述离子阱与所述第二四极流体耦合。
27.根据权利要求16所述的系统，其中，所述第二单核质谱仪包括第三四极，所述第三四极与所述第二四极流体耦合。
28.根据权利要求27所述的系统，进一步包括：检测器，其与所述第三四极流体耦合，其中，所述检测器包括电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的系统，进一步包括：变频发生器，其配置成向所述质谱仪内核提供射频。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的系统，其中，所述系统包括由所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪使用的共用处理器、共用电源以及至少一个共用真空泵。
31.一种系统，包括：
样品操作内核，其配置成接收样品并且对所述样品执行至少一项样品操作，以分离所述样品中的两种或更多种分析物；
电离内核，其与样品操作内核流体耦合并且配置成从所述样品操作内核中接收所分离的两种或更多种分析物，所述电离内核配置成使用所接收的样品提供无机离子和有机离子两者；以及
质量分析仪，其与所述电离内核流体耦合，其中，所述质量分析仪包括至少一个质谱仪内核，所述质谱仪内核配置成(i)从自所述电离内核接收的所述无机离子中选择离子，以及(ii)从自所述电离内核接收的所述有机离子中选择离子，其中，所述质量分析仪配置成选择质量低至三个原子质量单位直到高至两千个原子质量单位的所述无机离子和所述有机离子。
32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述电离内核配置成按顺序或同时向所述质量分析仪提供所述无机离子和所述有机离子。
33.根据权利要求32所述的系统，其中，所述质量分析仪包括第一单核质谱仪和第二单核质谱仪。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述电离内核配置成向所述第一单核质谱仪提供所述无机离子，并且配置成向所述第二单核质谱仪提供所述有机离子。
35.根据权利要求33所述的系统，其中，所述电离内核配置成向所述第一单核质谱仪提供所述无机离子，并且其中，在向所述第一单核质谱仪提供所述无机离子时，所述第二单核质谱仪处于非活动状态。
36.根据权利要求33所述的系统，其中，所述电离内核配置成向所述第二单核质谱仪提供所述有机离子，并且其中，在向所述第二单核质谱仪提供所述有机离子时，所述第一单核质谱仪处于非活动状态。
37.根据权利要求31所述的系统，进一步包括：电离接口，其位于所述样品操作内核和所述电离内核之间，其中，所述接口配置成将样品提供给所述电离内核的第一电离源和所述电离内核的第二电离源。
38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述第一电离源包括无机电离源，并且所述第二电离源包括有机电离源。
39.根据权利要求38所述的系统，其中，所述无机离子源包括以下一种或多种：电感耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波等离子体、火焰、电弧和火花。
40.根据权利要求39所述的系统，其中，所述有机离子源包括以下一种或多种：电喷雾电离源、化学电离源、大气压电离源、大气压化学电离源、解吸电喷雾电离源、基质辅助激光解吸电离源、热喷雾电离源、热解吸电离源、电子碰撞电离源、场电离源、二次离子源、等离子体解吸源、热电离源、电流体动力学电离源、硅上直接电离电离源、实时直接分析电离源或快原子轰击源。
41.根据权利要求31所述的系统，进一步包括：过滤接口，其位于所述电离内核和所述质量分析仪之间，其中，所述接口配置成将离子从所述电离内核的第一电离源提供给所述质量分析仪，并且配置成将离子从所述电离内核的第二电离源提供给所述质量分析仪。
42.根据权利要求41所述的系统，其中，所述过滤接口配置成按顺序或同时将所述离子从所述第一电离源提供给所述质量分析仪并且将所述离子从所述第二电离源提供给所述质量分析仪。
43.根据权利要求42所述的系统，其中，所述第一电离源包括无机电离源，并且所述第二电离源包括有机电离源。
44.根据权利要求43所述的系统，其中，所述无机离子源包括以下一种或多种：电感耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波等离子体、火焰、电弧和火花。
45.根据权利要求44所述的系统，其中，所述有机离子源包括以下一种或多种：电喷雾电离源、化学电离源、大气压电离源、大气压化学电离源、解吸电喷雾电离源、基质辅助激光解吸电离源、热喷雾电离源、热解吸电离源、电子碰撞电离源、场电离源、二次离子源、等离子体解吸源、热电离源、电流体动力学电离源、硅上直接电离电离源、实时直接分析电离源或快原子轰击源。
46.根据权利要求45所述的系统，进一步包括：第一单核质谱仪，其与所述第一电离源流体耦合；以及第二单核质谱仪，其与所述第二电离源流体耦合。
47.根据权利要求46所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的至少一个包括多极杆组件。
48.根据权利要求46所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的每一个包括多极杆组件。
49.根据权利要求47或48所述的系统，进一步包括：第一检测器，其中，所述第一检测器可以和所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的一个或两个流体耦合。
50.根据权利要求49所述的系统，进一步包括：检测器接口，其位于所述第一和第二单核质谱仪与所述第一检测器之间。
51.根据权利要求50所述的系统，其中，所述检测器接口配置成从所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的每一个按顺序向所述第一检测器提供离子。
52.根据权利要求51所述的系统，其中，所述检测器接口配置成当从所述第一电离源向所述第一单核质谱仪提供无机离子时，将离子从所述第一单核质谱仪提供给所述第一检测器。
53.根据权利要求51所述的系统，其中，所述检测器接口配置成当从所述第二电离源向所述第二单核光谱仪提供有机离子时，将离子从所述第二单核质谱仪提供给所述第一检测器。
54.根据权利要求50至53中任一项所述的系统，其中，所述第一检测器包括以下一种或多种：电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
55.根据权利要求50所述的系统，进一步包括：第二检测器，其中，所述第一检测器配置成与所述第一单核质谱仪流体耦合，并且所述第二检测器配置成与所述第二单核质谱仪流体耦合。
56.根据权利要求55所述的系统，其中，所述第一检测器和所述第二检测器包括不同的检测器。
57.根据权利要求32所述的系统，其中，所述质量分析仪包括双核质谱仪，所述双核质谱仪配置成按顺序选择所述无机离子和所述有机离子。
58.根据权利要求57所述的系统，其中，所述双核质谱仪包括多极组件，所述多极组件配置成使用第一频率选择所述无机离子，并且配置成使用第二频率选择所述有机离子。
59.根据权利要求58所述的系统，其中，所述双核质谱仪与检测器流体耦合，其中，所述检测器包括以下一种或多种：电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
60.根据权利要求31至59中任一项所述的系统，其中，所述样品操作内核包括以下一种或多种：色谱装置、电泳装置、电极、气相色谱装置、液相色谱装置、直接样品分析装置、毛细管电泳装置、电化学装置、细胞分选装置或微流体装置。
61.一种系统，包括：
第一样品操作内核，其配置成接收样品并且对所述样品执行至少一项样品操作，以分离所述样品中的两种或更多种分析物；
第二样品操作内核，其配置成接收所述样品并且对所述样品执行至少一项样品操作，以分离所述样品中的两种或更多种分析物，其中，所述第一样品操作内核与所述第二样品操作内核不同；
电离内核，其与第一样品操作内核和所述第二样品操作内核流体耦合，并且配置成从所述第一样品操作内核和所述第二样品操作内核中的每一个接收所分离的两种或更多种分析物，所述电离内核配置成使用所接收的样品提供无机离子和有机离子两者；以及
质量分析仪，其与所述电离内核流体耦合，其中，所述质量分析仪包括至少一个质谱仪内核，所述质谱仪内核配置成(i)从自所述电离内核接收的所述无机离子中选择离子，以及(ii)从自所述电离内核接收的所述有机离子中选择离子，其中，所述质量分析仪配置成选择质量低至三个原子质量单位直到高至两千个原子质量单位的所述无机离子和所述有机离子。
62.根据权利要求61所述的系统，其中，所述电离内核配置成按顺序或同时向所述质量分析仪提供所述无机离子和所述有机离子。
63.根据权利要求62所述的系统，其中，所述质量分析仪包括第一单核质谱仪和第二单核质谱仪。
64.根据权利要求63所述的系统，其中，所述电离内核配置成向所述第一单核质谱仪提供所述无机离子，并且配置成向所述第二单核质谱仪提供所述有机离子。
65.根据权利要求63所述的系统，其中，所述电离内核配置成向所述第一单核质谱仪提供所述无机离子，并且其中，在向所述第一单核质谱仪提供所述无机离子时，所述第二单核质谱仪处于非活动状态。
66.根据权利要求63所述的系统，其中，所述电离内核配置成向所述第二单核质谱仪提供所述有机离子，并且其中，在向所述第二单核质谱仪提供所述有机离子时，所述第一单核质谱仪处于非活动状态。
67.根据权利要求61所述的系统，进一步包括：电离接口，其位于所述第一样品操作内核和所述电离内核之间以及所述第二样品操作内核和所述电离内核之间，其中，所述电离接口配置成在第一样品周期期间，从所述第一样品操作内核向所述电离内核的所述第一电离源和所述电离内核的所述第二电离源提供样品，并且配置成在第二样品周期期间，从所述第二样品操作内核向所述电离内核的所述第一电离源和所述电离内核的所述第二电离源提供样品。
68.根据权利要求67所述的系统，其中，所述第一电离源包括无机电离源，并且所述第二电离源包括有机电离源。
69.根据权利要求68所述的系统，其中，所述无机离子源包括以下一种或多种：电感耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波等离子体、火焰、电弧和火花。
70.根据权利要求69所述的系统，其中，所述有机离子源包括以下一种或多种：电喷雾电离源、化学电离源、大气压电离源、大气压化学电离源、解吸电喷雾电离源、基质辅助激光解吸电离源、热喷雾电离源、热解吸电离源、电子碰撞电离源、场电离源、二次离子源、等离子体解吸源、热电离源、电流体动力学电离源、硅上直接电离电离源、实时直接分析电离源或快原子轰击源。
71.根据权利要求61所述的系统，进一步包括：过滤接口，其位于所述电离内核和所述质量分析仪之间，其中，所述接口配置成将离子从所述电离内核的第一电离源提供给所述质量分析仪，并且配置成将离子从所述电离内核的第二电离源提供给所述质量分析仪。
72.根据权利要求71所述的系统，其中，所述过滤接口配置成按顺序或同时将所述离子从所述第一电离源提供给所述质量分析仪并且将所述离子从所述第二电离源提供给所述质量分析仪。
73.根据权利要求72所述的系统，其中，所述第一电离源包括无机电离源，并且所述第二电离源包括有机电离源。
74.根据权利要求73所述的系统，其中，所述无机离子源包括以下一种或多种：电感耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波等离子体、火焰、电弧和火花。
75.根据权利要求74所述的系统，其中，所述有机离子源包括以下一种或多种：电喷雾电离源、化学电离源、大气压电离源、大气压化学电离源、解吸电喷雾电离源、基质辅助激光解吸电离源、热喷雾电离源、热解吸电离源、电子碰撞电离源、场电离源、二次离子源、等离子体解吸源、热电离源、电流体动力学电离源、硅上直接电离电离源、实时直接分析电离源或快原子轰击源。
76.根据权利要求75所述的系统，进一步包括：第一单核质谱仪，其与所述第一电离源流体耦合；和第二单核质谱仪，其与所述第二电离源流体耦合。
77.根据权利要求76所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的至少一个包括多极杆组件。
78.根据权利要求76所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的每一个包括多极杆组件。
79.根据权利要求77或78所述的系统，进一步包括：第一检测器，其中，所述第一检测器可以和所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的一个或两个流体耦合。
80.根据权利要求79所述的系统，进一步包括：检测器接口，其位于所述第一和第二单核质谱仪与所述第一检测器之间。
81.根据权利要求80所述的系统，其中，所述检测器接口配置成从所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的每一个按顺序向所述第一检测器提供离子。
82.根据权利要求81所述的系统，其中，所述检测器接口配置成当从所述第一电离源向所述第一单核光谱仪提供无机离子时，将离子从第一单核质谱仪提供给所述第一检测器。
83.根据权利要求81所述的系统，其中，所述检测器接口配置成当从所述第二电离源向所述第二单核光谱仪提供有机离子时，将离子从所述第二单核质谱仪提供给所述第一检测器。
84.根据权利要求80至83中任一项所述的系统，其中，所述第一检测器包括以下一种或多种：电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
85.根据权利要求80所述的系统，进一步包括：第二检测器，其中，所述第一检测器配置成与所述第一单核质谱仪流体耦合，并且所述第二检测器配置成与所述第二单核质谱仪流体耦合。
86.根据权利要求85所述的系统，其中，所述第一检测器和所述第二检测器包括不同的检测器。
87.根据权利要求72所述的系统，其中，所述质量分析仪包括双核质谱仪，所述双核质谱仪配置成按顺序选择所述无机离子和所述有机离子。
88.根据权利要求87所述的系统，其中，所述双核质谱仪包括多极组件，所述多极组件配置成使用第一频率选择所述无机离子，并且配置成使用第二频率选择所述有机离子。
89.根据权利要求88所述的系统，其中，所述双核质谱仪与检测器流体耦合，其中，所述检测器包括以下一种或多种：电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
90.根据权利要求61至89中任一项所述的系统，其中，所述第一样品操作内核和所述第二样品操作内核中的每一个单独包括以下一种或多种：色谱装置、电泳装置、电极、气相色谱装置、液相色谱装置、直接样品分析装置、毛细管电泳装置、电化学装置、细胞分选装置或微流体装置。
91.一种系统，包括：
样品操作内核，其配置成接收样品并且对所述样品执行至少一项样品操作，以分离所述样品中的两种或更多种分析物；
电离内核，其与样品操作内核流体耦合并且配置成从所述样品操作内核接收所分离的两种或更多种分析物，所述电离内核包括无机电离源，所述无机电离源配置成从所分离的分析物提供无机离子，所述电离内核进一步包括有机电离源，所述有机电离源配置成从所分离的分析物中提供有机离子；
质量分析仪，其与所述电离内核流体耦合，其中，所述质量分析仪包括至少一个质谱仪内核，所述质谱仪内核配置成(i)从由所述无机电离源提供的所述无机离子中选择离子，以及(ii)从由所述有机电离源提供的所述有机离子中选择离子，其中，所述质量分析仪包括共用处理器、共用电源和共用真空泵，所述共用真空泵耦合到所述质量分析仪的所述质谱仪内核；以及
检测器，其配置成从所述质量分析仪接收所述离子并且对来自所述质量分析仪的所接收的离子进行检测。
92.根据权利要求91所述的系统，其中，所述质量分析仪包括第一单核质谱仪和第二单核质谱仪，其中，所述第一单核质谱仪和所述第二单核质谱仪中的每一个包括多极杆组件。
93.根据权利要求92所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪的所述多极杆组件配置成使用第一射频选择从所述无机电离源接收的所述无机离子。
94.根据权利要求93所述的系统，其中，所述第二单核质谱仪的所述多极杆组件配置成使用与所述第一射频不同的第二射频，选择从所述有机电离源接收的所述有机离子。
95.根据权利要求94所述的系统，其中，所述第一单核质谱仪包括三重四极杆组件，所述三重四极杆组件与所述检测器流体耦合，其中，所述检测器包括以下一种或多种：电子倍增器、法拉第杯、多通道板、闪烁检测器、飞行时间装置或成像检测器。
96.根据权利要求93所述的系统，其中，所述第二单核质谱仪包括三重四极杆组件，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：TS张，CHC王，H巴迪伊，W费希尔，
申请(专利权)人：珀金埃尔默健康科学加拿大股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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