高分辨率质谱的自校准制造技术

公开了一种自校准质谱仪或质谱数据的方法。至少一些首次观察到的质荷比与具有已知精确质荷比的可能的或预测的元素组成的综合参考集合相匹配或相匹敌。然后调整校准例程的一个或多个校准参数，以便优化在所述首次观察到的质荷比与包含在所述参考集合内的一个或多个可能的或预测的元素组成的所述对应的已知精确的质荷比之间的匹配。精确的质荷比之间的匹配。精确的质荷比之间的匹配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高分辨率质谱的自校准
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年3月1日提交的第1902780.4号英国专利申请的优先权和权益。本申请的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术总体上涉及质谱仪和质谱分析方法。公开了各种实施例，其涉及自校准高分辨率质谱数据的方法和具有控制系统的质谱仪，该控制系统被布置为且适合于自校准质谱数据。特别地，公开了各种实施例，其中质谱仪可以在不利用内在或外在(锁定质量)校准物的情况下自校准。

技术介绍

[0004]已知通过将来自已知离子峰(参考标准)的数据拟合到质谱仪所采用的基本扫描定律(诸如，飞行时间函数)来校准质谱仪的质荷比标度。该校准可以在获取未知分析物之前、期间或之后执行。
[0005]已知采用内部校准方法，其中在样品电离之前将一种或多种已知参考标准物理添加到分析物样品中。因此，分析物样品和参考标准的混合物随后进行电离和质量分析。结果，生成分析物离子和参考离子两者，并且可以基于检测到的已知参考离子调整质谱仪的校准。
[0006]然而，这种将一种或多种已知参考标准添加到分析物样品中的已知方式可能存在问题，这是因为需要仔细地选择参考标准，使得当电离参考标准时，随后应以类似于未知分析物离子的强度的强度生成参考离子，以最小化或避免饱和效应。
[0007]在电离之前将一种或多种已知参考标准加入样品中的方式的另一个缺点是，所产生的参考离子需要具有与分析物离子的质荷比充分不同的质荷比，以避免干扰效应。
[0008]由于这些原因，尽管内在校准方法是众所周知的，但其在现代仪器的实践中很少使用。
[0009]质谱仪校准的调整通常使用外部校准方法(也称为使用“锁定质量”)来实现。外部校准方法涉及具有单独的参考物质，其被定期电离且随后进行质量分析，并且其中定期调整质谱仪的校准，使得在调整校准例程之后确定参考物质具有正确或精确的质荷比。
[0010]外部校准或使用锁定质量的离子是指其中在预定或定期的校准时间点校正或调整质谱仪的质荷比的方法。然而，应当理解，该方式依赖(或假定)系统在校准时间点之间的稳定性。然而，如果质谱仪的部件发生短期扰动，这种方式则可能存在问题。例如，质谱仪可能会经历短期扰动，诸如在校准时间点之间的电压漂移。
[0011]外部校准或锁定质量也存在使用锁定质量增加了整个质谱仪成本的问题，这是因为通常提供单独的专用电离源来生成参考标准或锁定质量的离子。应当理解，需要提供两个单独的电离源(一个用于电离样品，并且第二个用于电离锁定质量的物质)增加了质谱仪的整体复杂性并且不合意地增加了仪器的整体占地面积。
[0012]利用外部校准或锁定质量的方式还导致系统需要在分析物和参考标准之间临时切换(这可能导致分析物数据的丢失)的需求。例如，如果定期地电离锁定质量，使得可以定期地校正或调整质谱仪的校准功能，这则可能导致从样品获取分析物数据的对应的定期中断，这可能存在问题。
[0013]已知的外部校准方法可能导致质谱仪切换以在预定时间的获取期间执行校准检查，并且这可能与可能洗脱感兴趣的分析物的时间相重合。例如，感兴趣的分析物可以从可以布置在电离源上游的液相色谱分离装置中洗脱或以其他方式脱出。如果感兴趣的分析物在仪器切换到执行校准检查的同时洗脱，那么很明显将不会生成或检测到至少一些潜在的感兴趣的分析物离子，并且因此校正质谱仪的校准的常规方式可能会导致分析物信号的丢失。
[0014]Ledman等，J.Am.Soc.Mass Spectrom.，1997年，第8期，第1158
‑
1164页公开了使用一系列单电荷水分子簇作为质谱仪的外部校准物的方法。
[0015]ISO 13084：2018公开了一种使用聚碳酸酯薄膜对质谱仪进行外部校准的方法。自校准方法是已知的，其中质谱仪的质荷比的校准是在不考虑内部或内在校准物(其可能在电离之前已添加至样品中)且也不考虑外部、外在或锁定质量的离子的情况下进行校准的。这种已知的自校准方法需要关于可能观察到的质谱方面的先验知识或假定的一些元素。
[0016]例如，对于低分辨率质谱仪而言，已知通过自然数或整数序列来拟合质荷比峰。换句话说，质量峰被分配给最接近的标称质量——例如，观察到的离子峰可能被分配给质荷比121、122、123等。
[0017]然而，应当理解，这种方式不适用于高分辨率质谱分析，其中将观察到与不同物质相关的多个离子峰具有相同的标称质荷比。例如，如所示出的以及下面参考图2更详细描述的，C7H7O2、C6H7N2O、C7H9NO和C7H
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N2都具有相同的标称质荷比123并且具有在123.04至123.09的狭窄范围内的不同的精确质荷比。
[0018]US2017/125222(微质量)公开了一种使用与已知电荷状态的分子量差异来进行质谱的自校准的方法。
[0019]期望提供改进的质谱仪和质谱分析方法，特别是期望改进高分辨率质谱数据和质谱仪的校准。

技术实现思路

[0020]根据一个方面，提供了一种可选地获得初步校准的自校准(可选的高分辨率)质谱(或质谱数据)的方法，其包括：
[0021]生成可选地在一个或多个受限质量范围内对应于与一个或多个(指定或化学)规则相一致的所有(或多个)可能的元素组成的理论质荷比的(综合)参考集合；以及
[0022]将所述质谱的初步质荷比与元素组成的参考集合进行匹配或匹敌，以便在调整一个或多个校准参数时，最大数量的质谱峰以预期的精度拟合至源于所述集合的一些元素组成。
[0023]将所述质谱的质荷比与元素组成的参考集合进行匹配或匹敌的所述步骤可以包括：
[0024]找出在所述质谱的每个不准确的质荷值与所述元素组成的参考集合的质荷值之
间的所有差异；
[0025]根据预期的质量准确性对找到的差异进行分组；
[0026]选择正确的组；以及
[0027]调整校准例程的一个或多个校准参数，以便减少在所述谱的质荷比与在所述选择的组中的元素组成的所述对应的已知精确的质荷比之间的质量误差。
[0028]所述正确的组的所述选择可以基于：(i)所述组中实体的最大数量；和/或(ii)各组中所述元素组成的集合的天然丰度的比较。
[0029]所述方法还可以包括通过用相对峰强度与所述元素组成中的天然同位素丰度的相关性来匹配m/z峰和元素组成来选择所述正确的组。
[0030]所述方法还可以包括基于在预定义函数和所述组的所述校准曲线之间的所述拟合来选择所述正确的组。
[0031]所述高分辨率质谱可以通过可选地利用编码频繁推送(“EFP”)的多反射飞行时间质量分析仪来获取。
[0032]根据一个方面，提供了一种自校准质谱仪的方法，其包括：
[0033]电离样品以生成分析物离子；
[0034]对所述分析物离子中的至少一些进行质量分析以确定所述分析物离子的首次观察到的质荷比；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可选地具有初步校准的自校准高分辨率质谱的方法，其包括：生成在一个或多个受限质量范围内对应于与一个或多个指定规则相一致的所有可能的元素组成的理论质荷比的综合参考集合；以及将所述质谱的初步质荷比与元素组成的参考集合进行匹配或匹敌，以便在调整一个或多个校准参数时，最大数量的质谱峰以预期的精度拟合至源于所述集合的一些元素组成。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述质谱的质荷比与元素组成的参考集合进行匹配或匹敌的所述步骤包括：找出在所述质谱的每个不准确的质荷值与所述元素组成的参考集合的质荷值之间的所有差异；根据预期的质量准确性对找到的差异进行分组；选择正确的组；以及调整校准例程的一个或多个校准参数，以便减少在所述谱的质荷比与在所述选择的组中的元素组成的所述对应的已知精确的质荷比之间的质量误差。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述正确的组的所述选择基于：(i)所述组中实体的最大数量；和/或(ii)各组中所述元素组成的集合的天然丰度的比较。4.一种自校准质谱仪的方法，其包括：电离样品以生成分析物离子；对所述分析物离子中的至少一些进行质量分析以确定所述分析物离子的首次观察到的质荷比；使所述首次观察到的质荷比中的至少一些与具有已知精确质荷比的可能的或预测的元素组成的综合参考集合相匹配或相匹敌；以及调整校准例程的一个或多个校准参数，以便优化在所述首次观察到的质荷比中的一个或多个与包含在所述参考集合内的一个或多个可能的或预测的元素组成的所述对应的已知精确的质荷比之间的匹配。5.根据权利要求4所述的方法，其中调整校准例程的一个或多个校准参数的所述步骤还包括调整校准例程的一个或多个校准参数，以便减少在所述首次观察到的质荷比中的一个或多个与包含在所述参考集合内的一个或多个可能的或预测的元素组成的所述对应的已知精确的质荷比之间的质量误差。6.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述可能的或预测的元素组成的参考集合具有选自由以下组成的组的最大质量或质荷比：(i)＜100；(ii)100
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200；(iii)200
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300；(iv)300
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400；以及(v)400
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500...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍里斯，
申请(专利权)人：英国质谱公司，
类型：发明
国别省市：