质谱方法技术

本发明专利技术公开了一种质谱方法。所述方法包含向样品中添加目标分析物的同位素物，并且在所述同位素物从色谱系统中洗脱时使所述样品和同位素物电离以形成前体离子。使用数据独立获取(DIA)方法质量分析所述前体离子，其包含在MS1域中执行质量分析扫描和在MS2域中执行质量分析扫描。在鉴定所述同位素物从所述色谱系统中洗脱时，所述方法另外包含执行多次目标扫描，每次目标扫描具有目标隔离窗口，所述目标隔离窗口包括在所述同位素物的色谱峰的持续时间内代表所述目标分析物的质荷比，用于所述目标分析物的鉴定和定量中的至少一个，其中所述目标扫描被配置成还提供所述目标分析物的定量数据。定量数据。定量数据。

【技术实现步骤摘要】
质谱方法


[0001]本专利技术涉及质谱方法和用于执行质谱方法的质谱仪。特别地，本专利技术涉及数据独立获取(DIA)质谱方法和用于执行所述方法的质谱仪。

技术介绍

[0002]质谱为用于鉴定和定量大有机分子的通常复杂混合物的建立已久的技术。近年来，已经开发允许分析广泛范围的生物和非生物材料的技术，其应用跨越执法、环境、科学研究和生物学的领域。举例来说，在蛋白质组学方面，可分析蛋白质的简单和复杂混合物，其应用于药物发现、疾病鉴定等。
[0003]包含大量的氨基酸的蛋白质典型地具有相当大的分子量。因此，通过直接质谱测量来准确鉴定和定量蛋白质为具有挑战性的。因此，众所周知，要进行前体样品材料的碎片化。已知各种碎片化技术，其可使不同碎片离子从前体离子产生。此外，所施加的不同碎片化能量可影响碎片化机制。
[0004]样品分析可大体上分为数据依赖获取(DDA)方法和数据独立获取(DIA)方法。DDA试图确认给定样品中存在一种或多种物质。DDA方法鉴定固定数目的前体离子物质，并且经由串联质谱选择和分析那些前体离子物质。可基于强度等级(例如，如通过前体质谱(在下文被称为MS1)中的峰观测到的前十种最丰富的物质)，或通过限定碎片谱(在下文被称为MS2)总是从其获取而无论前体质谱MS1中的峰的强度等级如何的前体质谱峰的包括列表(例如由用户选择)，来确定在DDA中哪些前体离子物质为所关注的。
[0005]相比之下，DIA试图确定什么存在于潜在未知特性的样品中。为了确定未知样品分子的分子结构，可提供宽质量范围的MS1扫描和一组MS2扫描的组合。通过使所关注的质量范围(典型地由用户限定)简单地分成区段并且获得每个区段的MS2谱，DIA避免DDA中必要的决策。在DIA的情况下，对MS1前体谱的获取变得或多或少任选，因为前体选择窗口的参数本身携带关于可以的前体离子范围的信息。
[0006]DIA方法对于记录来自样品的大部分信息特别相关，并且可用于目标治疗应用。特别地，DIA方法可提供高通量、可重现和敏感的工作流程，用于从基因水平和蛋白质/肽水平分析临床标志物、癌症突变和/或序列变异。这继而有助于理解蛋白质组学研究中的疾病机制，以及提供指导临床决策的额外信息。
[0007]举例来说，GB 1701857.3(公布为GB 2559395 A)公开一种用于分析样品的质谱的数据独立获取方法。DIA方法提供MS1域(即具有前体未碎片化离子)中样品的高分辨率鉴定和定量。由于在MS1域扫描中使用相对高分辨率，因此可以区分具有低质量差异的两种不同样品分子，例如120,000的MS1扫描分辨率能够区分具有大约30ppm(每百万份)质量差异的肽。方法还以相对较低分辨率使用MS2谱循环，以基于对MS1数据的分析来提供对初步鉴定的二次确认。MS1扫描散布在整个MS2扫描中，并且设定MS1重复率(与MS2循环时间无关)，使得在色谱峰上获取足够数量的数据点，用于从色谱峰面积进行准确定量。

技术实现思路

[0008]根据本公开的第一方面，提供一种质谱方法。方法包含：
[0009]a)向样品中添加目标前体的同位素物；
[0010]b)在同位素物从色谱系统中洗脱时使样品和同位素物发生电离；
[0011]c)使用数据独立获取(DIA)方法质量分析样品，其包含在MS1域中执行质量分析扫描和在MS2域中执行质量分析扫描。
[0012]在鉴定同位素物从色谱系统中洗脱时，方法另外包含执行目标扫描，所述目标扫描具有目标隔离窗口，所述目标隔离窗口包括在同位素物的色谱峰的持续时间内代表目标前体的质荷比，用于目标前体的鉴定和定量中的至少一个，其中目标扫描被配置成还提供目标分析物的定量数据。目标扫描具有目标隔离窗口，所述目标隔离窗口在DIA方法的MS2域中的质量分析扫描的隔离窗口的宽度的数量级优选地更窄，并且优选地小于10Da。
[0013]第一方面的方法执行具有隔离窗口的目标扫描，所述隔离窗口被选择用于目标分析物的鉴定和/或定量。将了解，目标分析物有时可以少量存在于样品中，从而使检测具有挑战性。特别地，对于给定样品，在执行DIA方法之前，目标分析物的保留时间可以不是已知的。由于目标分析物可仅以少量存在于样品中，因此使用常规方法确定保留时间具有挑战性。因此，向样品中添加同位素物。同位素物为与其母体分子不同的分子，因为至少一个原子具有不同数量的中子。由于同位素物具有与所关注的目标分析物相同的化学结构，因此同位素物的保留时间将与目标分析物的保留时间相似。然而，由于中子的数量不同，所以可在质量分析扫描中使同位素物与目标分析物区分。
[0014]因此，除了DIA方法的MS1和MS2扫描之外，第一方面的方法还可提供一系列目标扫描。举例来说，目标扫描可在MS1域和/或MS2域中执行。在一些实施例中，目标扫描可包含目标选择离子监测(SIM)扫描和/或目标MS2扫描。在鉴定同位素物从色谱系统中洗脱时，执行目标扫描。因此，作为DIA方法的一部分，第一方面的方法可提供可适合于鉴定相对低丰度的目标前体的目标扫描。在检测到同位素物时，在通常对应于目标分析物的色谱峰的同位素物的色谱峰的持续时间内执行目标扫描。由于在鉴定同位素物时执行目标扫描，因此可以不显著增加质谱方法的总循环时间的这类方式执行目标扫描。
[0015]在一些实施例中，目标扫描可包含多次目标MS2扫描和/或多次目标SIM扫描。目标MS2扫描为具有包括代表目标分析物的质荷比的目标隔离窗口的所执行的质量分析扫描，其中质量分析扫描在MS2域中执行。目标SIM扫描为具有包括代表目标分析物的质荷比的目标隔离窗口的所执行的质量分析扫描，其中质量分析扫描在MS1域中执行。目标扫描(无论是目标MS2扫描还是目标SIM扫描)具有数量级约为DIA方法的MS2域中的质量分析扫描的隔离窗口的宽度，优选地更窄，并且优选地小于10Da、小于8Da、小于6Da、小于4Da或小于2Da的目标隔离窗口。
[0016]在一些实施例中，鉴定同位素物从色谱系统中洗脱包含使用来自MS1扫描的数据来鉴定同位素物洗脱。通过使用MS1扫描来鉴定同位素物，可推断目标分析物从色谱系统中洗脱，从而根据第一方面的方法触发目标扫描。在一些实施例中，鉴定同位素物从色谱系统中洗脱包含使用来自除了MS1扫描之外的MS2域中的质量分析扫描的数据来鉴定同位素物洗脱。
[0017]在一些实施例中，执行每次目标MS2扫描包含基于目标隔离窗口来质量选择分析
物离子并且使目标隔离窗口内的前体离子碎片化以形成目标碎片化离子，并且质量分析目标碎片化离子。
[0018]在一些实施例中，每次目标MS2扫描具有包括代表目标分析物的质荷比和代表同位素物的质荷比的目标隔离窗口。由此，可使同位素物离子的MS2质量分析与目标分析物的MS2质量分析组合。目标隔离窗口可有效地为包括代表目标分析物的质荷比和代表同位素物的质荷比的连续的隔离窗口。由此，可提供单个质量隔离窗口，以质量选择代表目标分析物和同位素物的两种离子。可使质量选择的目标分析物和同位素物离子一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质谱方法，其包含：向样品中添加目标分析物的同位素物；在所述同位素物从色谱系统中洗脱时使所述样品和同位素物电离以形成前体离子；使用数据独立获取(DIA)方法质量分析所述前体离子，其包含在MS1域中执行质量分析扫描和在MS2域中执行质量分析扫描；其中在鉴定所述同位素物从所述色谱系统中洗脱时，所述方法另外包含执行多次目标扫描，每次目标扫描具有目标隔离窗口，所述目标隔离窗口包括在所述同位素物的色谱峰的持续时间内代表所述目标分析物的质荷比，用于所述目标分析物的鉴定和定量中的至少一个，其中所述目标扫描被配置成还提供所述目标分析物的定量数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标扫描在所述MS1域和所述MS2域中的至少一个中执行。3.根据前述权利要求中任一项所述的质谱方法，其中鉴定所述同位素物从所述色谱系统中洗脱包含至少基于在所述MS1域中执行的所述质量分析扫描来鉴定所述同位素物。4.根据前述权利要求中任一项所述的质谱方法，其中每次目标扫描具有包括代表所述目标分析物的质荷比和代表所述同位素物的质荷比的目标隔离窗口。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多次目标扫描包含多次目标MS2扫描和/或多次选择离子监测(SIM)扫描。6.根据权利要求5所述的质谱方法，其中执行每次目标MS2扫描包含：质量选择具有在所述目标隔离窗口内的质荷比的所述前体离子，并且使在所述目标隔离窗口内的所述前体离子碎片化以形成目标碎片化离子；和质量分析所述目标碎片化离子。7.根据前述权利要求中任一项所述的质谱方法，其中在鉴定所述同位素物从所述色谱系统中洗脱时，所述方法另外包含执行具有同位素物隔离窗口的同位素物扫描，所述同位素物隔离窗口包括在所述同位素物的色谱峰的持续时间内代表所述同位素物的质荷比，用于定量所述同位素物，其中所述同位素物扫描包含多次同位素物MS2扫描和多次同位素物SIM扫描中的至少一个。8.根据权利要求7所述的质谱方法，其中执行每次同位素物MS2扫描包含：质量选择具有在所述同位素物隔离窗口内的质荷比的所述前体离子，并且使在所述同位素物隔离窗口内的所述前体离子碎片化以形成同位素物碎片化离子；和质量分析所述同位素物碎片化离子。9.根据权利要求7或权利要求8所述的质谱方法，其中每次目标MS2扫描与同位素物MS2扫描多路复用和/或每次目标SIM扫描与同位素物SIM扫描多路复用。10.根据权利要求9所述的质谱方法，其中使目标MS2扫描与同位素物MS2扫描多路复用包含：使每次目标MS2扫描的所述目标隔离窗口内的所述前体离子与在所述同位素物隔离窗口内的所述前体离子组合以形成多路复用的前体离子；使所述多路复用的前体离子碎片化以形成多路复用的碎片化离子；和
质量分析所述多路复用的碎片化离子。11.根据任何权利要求7所述的质谱方法，其中使目标MS2扫描与同位素物MS2扫描多路复用包含：使每次目标MS2扫描的所述目标隔离窗口内的所述前体离子碎片化并且使在所述同位素物隔离窗口内的所述前体离子碎片化；使来自两个窗口的碎片离子存储在一起以形成多路复用的碎片化离子；和质量分析所述多路复用的碎片化离子。12.根据权利要求9至11中任一项所述的质谱方法，其中使目标SIM扫描与同位素物SIM扫描多路复用包含：使每次目标SIM扫描的所述目标隔离窗口内的所述前体离子与在所述同位素物隔离窗口内的所述前体离子组合以形成多路复用的前体离子；和质量分析所述多路复用的前体离子。13.根据权利要求7至12中任一项所述的质谱方法，其中向所述样品中添加目标分析物的同位素物包含：向所述样品中添加第一量的具有第一质量的所述目标分析物的第一同位素物；和向所述样品中添加第二量的所述目标分析物的第二同位素物，分别不同于所述第一量和所述第一质量的所述第二量和第二质量不同，其中在鉴定所述第一或第二同位素物中的至少一种从所述色谱系统中洗脱时，所述方法包含：执行具有包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：轩玥，
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：