RF离子阱离子加载方法技术

在一方面中，公开了一种在质谱仪中处理离子的方法，该方法包括：将具有不同质荷(m/z)比的多种离子捕获在碰撞室中，按照m/z比的降序从碰撞室释放所述离子，并且在具有多个杆的质量分析仪中接收离子，该多个杆中的至少一个杆被施加RF电压，其中，随着释放的离子被质量分析仪接收，RF电压从第一值变化至较低的第二值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】RF离子阱离子加载方法相关申请本申请要求于2018年9月7日提交的名称为“RFIonTrapIonLoadingMethod”的美国临时申请no.62/728,637的优先权，该美国临时申请通过引用整体并入本文。
本教导总体上涉及用于在质谱仪中将具有一定范围的m/z比的离子高效转移到离子阱(例如，线性离子阱(LIT))中的方法和系统。
技术介绍
质谱法(MS)是具有定性应用和定量应用二者的用于测量分子的质荷比的分析技术。MS对于识别未知化合物、通过观察特定化合物的碎裂确定其结构、以及量化样本中的特定化合物的量可以是有用的。质谱仪检测作为离子的化学实体，使得在样本处理期间必须发生分析物到带电离子的转换。在串联质谱法(MS/MS)中，可以在质谱法的第一阶段中对从离子源产生的离子进行质量选择(前驱物离子)，并且可以在第二阶段中对前驱物离子进行碎裂以产生产物离子。然后，可以检测并分析产物离子。在一些情况下，可以将由上游的质量过滤器选择的前驱物离子引入RF离子阱中，该RF离子阱用作前驱物离子在其中经历碎裂的碰撞室。然后，碎裂的离子可以被下游的LIT接收并例如经由质量选择性轴向喷射(MSAE)根据其m/z比被释放，以由下游的检测器进行检测。然而，由于有效捕获电势低，常规的线性离子阱在低的所施加的(一个或多个)RF电压处对于大m/z离子可表现出差的捕获效率。增大所施加的(一个或多个)RF电压可以提高大m/z离子的捕获效率，但可能不利地影响低m/z离子的捕获，因为在较高的所施加的(一个或多个)RF电压处，低m/z离子的运动可以变得不稳定。因此，线性离子阱的质量范围通常被用单独的采样轮次进行解析并被拼回到一起，以能够处理具有宽范围的m/z比的离子。然而，质量范围的这种解析会使占空比和灵敏度降低。因此，需要用于质谱法的改进的线性离子阱。
技术实现思路
在一个方面中，公开了一种在质谱仪中处理离子的方法，该方法包括：将具有不同质荷(m/z)比的多种离子捕获在碰撞室中，按照m/z比的降序从碰撞室释放所述离子，以及在具有多个杆的质量分析仪中接收离子，该多个杆中的至少一个杆被施加RF(射频)电压，其中，随着所释放的离子被质量分析仪接收，RF电压从第一值变化到较低的第二值。RF电压的从第一值到第二值的改变被配置为确保在离子按照m/z比的降序从上游的碰撞室被释放以被质量分析仪接收时，实现质量分析仪内的离子的高效捕获。尽管在一些实施例中，随着分析仪接收来自碰撞室的离子，施加到质量分析仪的RF电压的变化可以是线性的，但在其它实施例中，这种变化可以是非线性的。在一些实施例中，RF电压随时间变化的变化的特征可以在于通过平台分开的减小部分。在一些实施例中，随着具有在约50至约1000的范围内的m/z比的离子被分析仪接收，施加到质量分析仪的RF电压减小至少约80％。然后，由质量分析仪接收的离子可以例如经由质量选择性轴向喷射(MSAE)而被释放，以由下游的检测器进行检测。例如，质量分析仪中包含的离子可以按照m/z比的升序(即，从低m/z至高m/z比)经由MSAE被释放。在一些实施例中，碰撞室可以包括以四极配置布置的多个杆。可以向碰撞室的一个或多个杆施加一个或多个RF电压，以产生用于将离子径向约束在碰撞室内的电磁场。在一些实施例中，可以采用设置在碰撞室的入口和/或出口附近的一个或多个电极来向碰撞室施加轴向电场，以提供离子的轴向约束。在一些实施例中，可以经由质量选择性轴向喷射(MSAE)实现离子从碰撞室的释放。举例来说，可以经由以下来实现MSAE：向碰撞室的至少一个杆施加AC激励电压以径向激励离子的子集，使得碰撞室的远端处的边缘场与受激离子之间的相互作用可以使离子从碰撞室喷射。在一些实施例中，激励电压的幅度可以从第一值倾斜变化至第二值，其中，第一值低于第二值。举例来说，激励电压的幅度可以从约0.2伏变化至约5伏。在一些实施例中，激励电压是施加到碰撞室的一对杆的双极电压。在一些实施例中，通过向设置在碰撞室和质量分析仪之间的透镜施加激励电压来执行MSAE。在一些实施例中，通过将施加到碰撞室的四极杆组的杆的AC电压的幅度从第一值变化至第二值，来从碰撞室释放离子。在一些实施例中，随着离子被质量分析仪接收，与减小施加到质量分析仪的RF电压相结合地，可以向质量分析仪施加气体压力脉冲。这样的压力脉冲可以有利地促进由质量分析仪接收的离子的冷却，并且增强在质量分析仪中的具有大范围的m/z比(例如，在约30至约4000的范围中)的离子的高效捕获。在一些实施例中，定位在碰撞室的上游的离子源产生多种离子，并且采用设置在离子源与碰撞室之间的过滤器(例如，RF/DC过滤器)来选择那些离子的子集以用于引入碰撞室中。在相关方面中，公开了一种质谱仪，该质谱仪包括用于产生具有不同质荷(m/z)比的多种离子的源、用于接收并捕获所述多种离子的至少子集的离子阱，其中，所述子集包括具有不同m/z比的离子。质量分析仪定位在离子阱的下游。质量分析仪可以包括：多个杆，该多个杆中的至少一个杆可以被施加RF电压；以及控制器，用于实现按照m/z比的降序从离子阱释放所捕获的离子，并随着所释放的离子被所述质量分析仪接收，变化施加到质量分析仪的至少一个杆的RF电压。在一些实施例中，离子阱可以包括以四极配置布置的四个杆。在一些这样的实施例中，离子阱可以被配置作为碰撞室。在以上实施例中的一些中，质谱仪还可以包括用于向质量分析仪的至少一个杆施加RF电压的一个RF电压源以及用于向离子阱的至少一个杆施加RF电压的第二RF电压源。另外，质谱仪可以包括激励电压源，该激励电压源在控制器的控制下操作，用于跨离子阱的两个杆施加激励电压以使离子从离子阱质量选择性轴向喷射(MSAE)。另外，控制器可以控制向质量分析仪供应RF电压的RF电压源，以随着从离子阱释放的离子被质量分析仪接收，变化施加到用于质量分析仪的至少一个杆的RF电压的幅度，例如，减小RF电压。可以通过结合以下简要描述的相关联附图参考以下详细描述，获得本教导的各个方面的进一步理解。附图说明图1是描绘了根据本教导的方法中的用于向质量分析仪加载具有一定范围的m/z比的离子的各种步骤的流程图，图2以图形方式描绘了按照m/z的降序从碰撞室释放离子并同时减少施加到下游质量分析仪的杆的(一个或多个)RF电压的幅度，该下游质量分析仪被定位成接收从碰撞室释放的离子，图3以图形方式描绘了以逐步的方式按照m/z比的降序从碰撞室释放离子并同时以类似的逐步的方式且与从碰撞室释放离子相呼应地减少施加到下游质量分析仪的杆的(一个或多个)RF电压的幅度，图4A示意性描绘了根据本教导的实施例的质谱仪，图4B示意性描绘了在图4A的质谱仪中用于向质谱仪的质量分析仪施加压力脉冲的气体源，图5A描绘了向图4A的质谱仪的碰撞室的杆施加激励电压以用于从其释放离子的示例，图5B描绘了向图4A的质谱仪的碰撞室和/或质量分析仪的杆施加激励电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在质谱仪中处理离子的方法，包括：/n将具有不同质荷m/z比的多种离子捕获在碰撞室中，/n按照m/z比的降序从碰撞室释放所述离子，/n在具有多个杆的质量分析仪中接收所述离子，所述多个杆中的至少一个杆被施加RF电压，/n其中，随着释放的所述离子被质量分析仪接收，所述RF电压的幅度从第一值变化至较低的第二值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180907 US 62/728,6371.一种在质谱仪中处理离子的方法，包括：
将具有不同质荷m/z比的多种离子捕获在碰撞室中，
按照m/z比的降序从碰撞室释放所述离子，
在具有多个杆的质量分析仪中接收所述离子，所述多个杆中的至少一个杆被施加RF电压，
其中，随着释放的所述离子被质量分析仪接收，所述RF电压的幅度从第一值变化至较低的第二值。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括经由质量选择性轴向喷射MSAE从所述质量分析仪释放接收的所述离子。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碰撞室包括以四极配置布置的多个杆。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述从碰撞室释放所述离子的步骤包括利用质量选择性轴向喷射MSAE。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过跨碰撞室的所述多个杆中的两个径向相对的杆施加双极电压来执行所述MSAE。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，激励电压的幅度从第一值倾斜变化至较低的第二值，以按照降低的m/z比从碰撞室释放离子。


7.根据权利要求4所述的方法，其中，通过向设置在所述碰撞室和所述质量分析仪之间的透镜施加激励电压来执行所述MSAE。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述质量分析仪包括以四极配置布置的多个杆。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述RF电压被施加到所述多个杆中的至少一个杆。


10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RF电压的幅度从所述第一值线性地变化至所述第二值。


11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RF电压的幅度从所述第一值非线性地变化至所述第二值。


12...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·古纳，
申请(专利权)人：DH科技发展私人贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG