用于色谱质谱分析的积聚时间的动态控制制造技术

提供了一种质谱分析方法。所述方法包含：从色谱系统洗脱样本；以及基于样本在其从色谱系统洗脱时的色谱峰的持续时间和每个色谱峰要进行的扫描的最小数目，计算样本从色谱系统洗脱的期望最长扫描持续时间。基于期望最长扫描持续时间来计算最长积聚持续时间。使用离子源使样本离子化以产生样本离子。将样本离子沿着离子路径从离子源引导到质量分析器。进行第一组质量分析扫描。第一组质量分析扫描中的每一个包含：在沿着离子路径的一点处积聚一部分样本离子，其中该一部分样本离子的积聚持续时间不超过最长积聚持续时间，以及使用质量分析器对该一部分样本离子进行质量分析。质量分析器为傅立叶变换质量分析器或飞行时间质量分析器。

【技术实现步骤摘要】
用于色谱质谱分析的积聚时间的动态控制
本公开涉及质谱分析。具体地，本公开涉及用于质谱分析的方法和系统，所述质谱分析包括傅立叶变换质谱仪或飞行时间质谱仪。
技术介绍
为了分析离子样本，一些质量分析器可以采用离子的图像电流检测。具体地，一些质量分析器可以采用所检测的图像电流的傅立叶变换来确定离子的频率和/或质量。此类质量分析器通常被称为傅立叶变换质量分析器。傅立叶变换质量分析器通常包括离子俘获装置，其用于俘获离子包作为质量分析的一部分。可能需要控制离子俘获装置内的离子数以限制空间电荷效应为了分析离子，一些质量分析器可以测量离子样本的飞行时间。此类质量分析器通常被称为飞行时间(TOF)质量分析器。TOF质量分析器通常包括离子俘获装置，以积聚用于注入到TOF质量分析器中的离子包。可能需要控制离子俘获装置内的离子数以限制空间电荷效应。可以使用自动增益控制(AGC)系统控制将在质量分析器的离子俘获装置中积聚的离子数。例如，在US5,107,109中描述的AGC系统可以用于控制离子阱中的离子数。尤其，AGC系统可以尝试控制离子阱中的离子积聚，使得离子的数目(离子数)不会达到空间电荷效应变得显著的水平。AGC系统可以旨在控制每个包的持续时间以尝试确保每个包的离子数大体上一致，在所述持续时间内，离子从离子源注入并积聚在离子阱中。例如傅立叶变换质量分析器和TOF质量分析器的质量分析器可以用于分析由色谱系统提供的样本。色谱系统特别适用于分析包含许多不同分析物分子的复杂样本。当分析物分子从色谱系统洗脱时，色谱系统输出分析物分子的速率可在色谱峰的持续时间内变化。例如，样本分析物从色谱系统中洗脱的速率可能在色谱峰的持续时间内从可忽略值显著变化到峰值流速，并再次变回到可忽略值。向傅立叶变换质量分析器或TOF质量分析器的离子俘获装置提供分析物离子的速率的变化为AGC系统带来了挑战。在分析物离子到离子俘获装置的流速非常低(例如可忽略)的情况下，在离子阱中积聚期望数目的离子可能花费相当长一段时间。因此，在供应到离子俘获装置的离子速率相对低的情况下，离子俘获装置达到期望离子数的积聚持续时间可能相对长。在一些已知的AGC系统中，AGC系统可以包括在离子俘获装置中积聚离子所花费的时间的上限。例如，在质量分析实验开始时，用户可以预先确定用于离子俘获装置的最长注入时间。最长注入时间对在由质量分析器进行扫描之前将离子注入到离子俘获装置中的持续时间(即，在离子俘获装置中积聚离子包所花费的持续时间)设置了上限。因此，如果分析物离子(例如来自色谱系统)的流速相对低或可忽略，那么一旦达到最长注入时间，AGC系统就可以终止离子的积聚。因此，AGC系统的最长注入时间可以确保在每次实验开始时由用户有效地预先确定质量分析器的最小扫描速率。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种质谱分析方法。所述方法包含：(a)从色谱系统洗脱样本；(b)基于所述样本在其从色谱系统洗脱时的色谱峰的预期持续时间和每个色谱峰要进行的扫描的最小数目，计算样本从色谱系统洗脱的期望最长扫描持续时间；(c)基于期望最长扫描持续时间计算最长积聚持续时间；(d)使用离子源使样本离子化以产生样本离子；(e)将样本离子沿着离子路径从离子源引导到质量分析器；(f)进行第一组质量分析扫描，所述第一组质量分析扫描中的每一个扫描包含：在沿着离子路径的一点处积聚一部分样本离子，其中所述一部分样本离子的积聚持续时间不超过最长积聚持续时间；以及使用质量分析器对所述一部分样本离子进行质量分析。在一些实施例中，质量分析器可以是傅立叶变换质量分析器或飞行时间质量分析器，或离子阱质量分析器。有利地，根据第一方面的方法使用质量分析器(其在一些实施例中可以是傅立叶变换质量分析器或飞行时间(ToF)质量分析器)进行第一组质量分析扫描。对于第一组扫描中的每一个扫描，一部分样本离子积聚在沿着离子源与质量分析器之间的离子路径的一点处。例如，对于ToF，一部分离子可以聚集在离子俘获装置中，所述离子俘获装置随后将离子包注入ToF。对于傅立叶变换质量分析器，例如轨道俘获质量分析器，所述部分离子可以在扫描之前积聚在轨道俘获质量分析器中。如此，样本离子可以积聚在与质量分析器分开的离子俘获装置中，或者样本离子可以积聚在质量分析器中。如上所述，样本(即样本分子)从色谱系统洗脱的速率可以在几个数量级内变化。因此，样本离子可以积聚的速率将在色谱周期的持续时间内变化。为了表征样本在其从色谱系统洗脱时的色谱峰，需要在色谱峰的持续时间内进行最小数目的扫描。因此，根据本公开的第一方面的方法基于色谱峰的预期持续时间和要进行的扫描的最小数目来确定要进行的第一组扫描的期望最长扫描持续时间。基于所述确定，所述方法然后基于期望最长扫描持续时间来设置最长积聚持续时间。最长积聚持续时间对积聚将由质量分析器分析的每一部分离子所花费的时间设置上限，使得以足以表征色谱峰的最小速率但不显著高于此速率来进行第一组质量分析扫描。因此，根据第一方面的方法提供了一种供质谱仪的控制器控制最长积聚持续时间(最长注入时间)的方式，其考虑了样本流速的变化。如上所述，进行第一组扫描的速率不显著高于足以在色谱峰的持续时间内提供期望最小数目的扫描的速率。因此，根据第一方面的方法，第一组质量分析扫描可以在最长积聚时间尽可能长的情况下进行，以尝试最大化在质量分析扫描中积聚的样本离子的数目，所述质量分析扫描的持续时间由最长积聚时间限制。第一方面的方法对于要识别许多目标分析物的复杂样本的分析而言尤其有用。在一些实施例中，可以设置所述方法以在色谱峰的持续时间内识别一种目标分析物。在一些实施例中，可在实验持续时间内洗脱要识别的多种目标分析物。在一些实验中，要识别的多种目标分析物可以在不同的时间(即不同的色谱峰)洗脱。因此，第一方面的方法可以确定适合于实验持续时间的最长积聚时间。在一些其它实验中，多个目标分析物可以在同一色谱峰期间洗脱，或者不同目标分析物的多个色谱峰可以在时间上重叠。因此，在一些实施例中，第一方面的方法还可以基于当前从色谱系统洗脱的样本中要识别的目标分析物的数目来计算期望的最长扫描持续时间。因此，第一方面的方法可以在实验持续时间内动态更新期望最长扫描持续时间(和最长积聚时间)，以反映在给定时间要识别的目标分析物的数目的变化，从而确保在每个目标分析物的色谱峰的持续时间内进行最小数目的扫描。在一些实施例中，质量分析器可以配置成每次质量分析扫描分析多于一个的目标分析物。如此，质量分析器可能能够复用多个目标分析物的分析。因此，在一些实施例中，从色谱系统洗脱的目标分析物的数目变化可能由于复用每次质量分析扫描对一个或更多个目标分析物的分析而导致。在一些实施例中，进行质量分析扫描以识别多于一个目标分析物可增加进行质量分析扫描所花费的时间。因此，在一些实施例中，所述方法可以通过相应地调整最长积聚持续时间来解释由于复用而导致的进行质量分析扫描所花费的时间变化。因此，在一些实施例中，最长积聚持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质谱分析方法，其包含：/n(a)从色谱系统洗脱样本；/n(b)基于所述样本在其从所述色谱系统洗脱时的色谱峰的持续时间和每个色谱峰要进行的扫描的最小数目，计算所述样本从所述色谱系统洗脱的期望最长扫描持续时间；/n(c)基于所述期望最长扫描持续时间来计算最长积聚持续时间；/n(d)使用离子源使所述样本离子化以产生样本离子；/n(e)将所述样本离子沿着离子路径从所述离子源引导到质量分析器；/n(f)进行第一组质量分析扫描，所述第一组质量分析扫描中的每一个扫描包含：/n在沿着所述离子路径的一点处积聚一部分样本离子，其中所述一部分样本离子的积聚持续时间不超过所述最长积聚持续时间；以及/n使用所述质量分析器对所述部分样本离子进行质量分析；/n其中所述质量分析器为傅立叶变换质量分析器或飞行时间质量分析器。/n

【技术特征摘要】
20190522 GB 1907220.61.一种质谱分析方法，其包含：
(a)从色谱系统洗脱样本；
(b)基于所述样本在其从所述色谱系统洗脱时的色谱峰的持续时间和每个色谱峰要进行的扫描的最小数目，计算所述样本从所述色谱系统洗脱的期望最长扫描持续时间；
(c)基于所述期望最长扫描持续时间来计算最长积聚持续时间；
(d)使用离子源使所述样本离子化以产生样本离子；
(e)将所述样本离子沿着离子路径从所述离子源引导到质量分析器；
(f)进行第一组质量分析扫描，所述第一组质量分析扫描中的每一个扫描包含：
在沿着所述离子路径的一点处积聚一部分样本离子，其中所述一部分样本离子的积聚持续时间不超过所述最长积聚持续时间；以及
使用所述质量分析器对所述部分样本离子进行质量分析；
其中所述质量分析器为傅立叶变换质量分析器或飞行时间质量分析器。


2.根据权利要求1所述的方法，其中
所述期望最长扫描持续时间还基于当前从所述色谱系统洗脱的所述样本中要识别的目标分析物的数目来计算。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中
所述最长积聚持续时间还基于每次质量分析扫描要识别的目标分析物的数目来计算。


4.根据权利要求3所述的方法，其中
所述期望最长扫描持续时间还基于每次质量分析扫描要识别的目标分析物的所述数目来计算。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的质谱分析方法，其进一步包含：
(g)计算所述第一组质量分析扫描的平均扫描持续时间，其中，如果所述第一组扫描的所述平均持续时间大于所述期望最长扫描持续时间，那么缩短所述最长积聚持续时间以提供调整后的最长积聚持续时间；以及
(h)进行第二组质量分析扫描，所述第二组质量分析扫描中的每一个扫描包含；
在沿着所述离子路径的一点处积聚一部分样本离子，其中所述一部分样本离子的积聚持续时间不超过所述调整后的最长积聚持续时间；以及
使用所述质量分析器对所述一部分样本离子进行质量分析。


6.根据权利要求5所述的质谱分析方法，其中按比例因子缩短所述最长积聚持续时间，以提供所述调整后的最长积聚持续时间。


7.根据权利要求5或权利要求6所述的质谱分析方法，其中进行所述第二组质量分析扫描进一步包含：
计算前n次质量分析扫描的平均扫描持续时间，其中，如果所述前n次质量分析扫描的所述平均持续时间大于所述期望最长扫描持续时间，那么进一步缩短所述调整后的最长积聚持续时间，
其中n为大于2的整数。


8.根据权利要求7所述的质谱分析方法，其中
在进行所述第二组质量分析扫描期间，重复如下步骤：计算所述前n次质量分析扫描的所述平均扫描持续时间，以及如果所述前n次质量分析扫描的所述平均持续时间大于所述期望最长扫描持续时间，那么进一步缩短所述调整后的最长积聚持续时间。


9.根据权利要求7或权利要求8所述的质谱分析方法，其中
n是基于要识别的目标分析物的所述数目的倍数计算的。


10.根据前述权利要求中任一项所述的质谱分析方法，其中
从所述色谱系统洗脱所述样本包含提供所述样本随时间推移的多个色谱峰；以及
基于从所述色谱系统洗脱的所述色谱峰，随时间推移更新所述期望最长扫描持续时间和所述最长积聚持续时间。


11.根据前述权利要求中任一项所述的质谱分析方法，其中所述质量分析器为轨道俘获质量分析器。


12.一种用于对样本进行质量分析的质谱仪，其包含：
离子源，所述离子源配置成使从色谱设备供应的样本离子化；
质量分析器，其中所述质量分析器为傅立叶变换质量分析器或飞行时间质量分析器；
离子传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·托因格，M·穆勒，S·爱留克，
申请(专利权)人：塞莫费雪科学不来梅有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE