质谱测定法中的多离子注入制造技术

本发明专利技术涉及在质量分析的至少一个阶段中包括离子捕获的质谱测定法。尤其，虽然并非专有地，本发明专利技术涉及分析前体离子和碎片离子的串联质谱测定法。提供了一种质谱测定方法，该方法包括下列相继的步骤：在离子存储器中积累待分析的一种类型的离子的样品；在离子存储器中积累待分析的另一种类型的离子的样品；以及对经组合的离子样品进行质量分析；其中该方法包括基于各类型的离子的以前测量结果来积累一种类型的离子的样品和／或另一种类型的离子的样品以达到离子的目标数量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质谱测定法中的多离子注入本专利技术涉及在质量分析阶段的至少一个阶段中包括离子阱的质谱测定法。 尤其，虽然并非唯一地，本专利技术涉及用于分析前体离子和碎片离子的串联质谱测定法。通常，质谱仪包括用于从待分析的分子中产生离子的离子源以及用于把离 子引导到质量分析器的离子光学器件。串联质谱仪还包括第二质量分析器。在 串联质谱测定法中，离子化分子的结构性说明是通过下列步骤进行的收集质 谱，然后使用第一质量分析器从质谱中选择所需要的一个或多个前体离子，使 离子分裂，然后使用第二质量分析器进行碎片离子的质量分析。通常，优选具 有准确质量性能的质量分析器作为第二质量分析器。还经常要求使用准确质量 分析器来得到前体离子的质谱，即，把前体离子的样本传送到准确质量分析器 而无需分裂。可以使该方法扩展成提供一个或多个进一步的分裂阶段(即，碎片离子的分裂等等)。这一般称为MSn， n表示离子代的数量。因此，MSZ对应于串联 质谱测定法。串联质谱仪可以分成三个类型(1) 空间连续，对应于传输质量分析器的组合(例如，磁扇、四极、飞行时间(TOF)，通常在中间具有碰撞单元)；(2) 时间连续，对应于独立的俘获质量分析器(例如，四极、线性、傅立叶变换 离子回旋共振(FT-ICR)、静电阱)；以及(3) 时间和空间连续，对应于多个阱的混合或多个阱和传输质量分析器的混合。 本专利技术特别适用于脉冲式准确质量分析器，诸如TOF分析器、FTICR分析器以及诸如轨道阱质量分析器之类的静电阱(EST)分析器。特别在高分辨率情况下操作时，这些分析器中的大多数都具有短的注入周期， 其后跟着长的质量分析阶段。因此，使用诸如RF多极的中间离子存储器可以使它 们的灵敏度大大地得益。经常，在准确质量分析器之前有质量分析阶段，例如，上述的串联质谱测定 法。质谱测定法的这些第一阶段可以包括在四极阱或任何其它已知质量分析器中的 离子俘获。在这些实例中，中间离子存储器的使用避免了由重复速率不同和不同阶段之间离子束参数的不同而导致的离子丢失。可以在J.ProteomeRes. 3(3) (2004) 621 —626页、Anal Chem. 73 (2001) 253页、WO2004 / 068523、 US2002 / 0121594、 US2002 / 0030159、 W099 / 30350和WO02/078046中找到包括中间离子存储器的 串联质谱仪的例子。其它串联配置也是可能的。作为质量分析器使用的离子阱总是对引入和俘获在其中的离子的总数较敏 感。清楚地，要求在质量分析器中积累尽可能多的离子以便提高所收集的数据的统 计量。然而，这种极度渴望的情况与产生空间电荷效应的较高离子浓度处的饱和的 实情有冲突。这些空间电荷效应限制质量分辨率，并且导致所测量的质量对电荷比 的偏移，从而导致不正确的质量分配，甚至是不正确的强度分配。尤其，用离子把 中间离子存储器装得溢出时，除了中间离子存储器本身的质量抑制效应之外，还在 后面得到的质谱中导致峰值偏移、损失了俘获质量分析器中的质量准确度，以及在 TOF质量分析器中的检测器的饱和度。通常把一种解决这个问题的技术称为自动增益控制(AGC) 。 AGC是通用名 称，用于利用输入离子流的有关信息来调节质量分析器所接纳的离子量。也可以使 用该信息根据谱信息来选择质量范围。可以控制积累在离子阱内的总离子数量如 下。首先，在已知时间周期上积累离子，并且执行快速总离子数量测量。时间周期 和阱中总离子数量的知识允许选择合适的填充时间，用于填充后续的离子以在单元 中产生最佳的离子数量。在US5，107, 109中进一步详细描述这个技术。用于测量初始离子数量的不同变量是己知的，包括使用以前谱中的总离子电 流(US5，559,325);使用通过离子阱向检测器传输离子的短的预扫描(WO03 / 019614);以及在FTICR之前测量存储在存储多极中的一部分离子(US6，555,814)。在大多数带准确质量分析器的串联质谱仪中，根本不控制所积累的离子总体。 在J. Proteome Res. 3 (3) (2004) 621 — 626页的情况中，使用自动增益控制只可 以控制注入到准确质量分析器中之前的总的离子数。WO2004 / 068523揭示了一个 实施例，该实施例包括中间离子存储器，该中间离子存储器用于在把所有离子注入 FT ICR质量分析器之前从线性阱积累一种类离子的多个填充物。在把离子注入中间离子存储器之前，每个填充物有它自己的自动增益控制预扫描。然而，它的起初 应用只是相对于操作单个离子阱来增加总离子存储容量。这留下了一些未被注意的现实问题。经常需要分析不止一类的离子，即，具有单个m/z值或一些m/z值的范围的离子。可以根据任何特定的测试从不同的要求 来得到不同类型的离子。例如，不同类型的离子可以起源于一个样品中存在的不同 分子；起源于在串联质谱测定法中分裂的样品离子(即，前体离子和碎片离子的分 析)；或起源于样品离子和校准离子(即，用于校准质谱的锁定质量)。最后的情 况是极重要的，因为已知使用内部校准物是提高质量准确度最可靠方法中之一(特 别，对于TOF和EST)，使用添加的或固有存在于输入样品中的分析物。然而， 当分析物信号快速变化时，例如，与质谱仪耦合的液体分离，很难得到内部校准物 所要求的数量。这造成了重大的问题，因为校准数量的准确度是极重要的如果数 量太少，则校准对于提高质量准确度没有用；如果数量太多，则校准离子占据了中 间离子存储器的大多数空间电荷容量，以致减少了样品利用率。用选择成分(例如， 感兴趣的杂质)来选择性地增加离子总体也是极难的。已经为了质谱的内部校准物而开发了从两个或多个离子源组合离子的两种方 法Winger等人(Proc. 44th Conf. Amer. Soc. Mass Spectrom., Portland, 1996, p.l 134) 说明了同时俘获从两个源从两个方向引入ICR单元的离子，以及使ICR单元中通 过电子离子化产生的离子与外部注入的离子组合。US5，825,026说明了一种机械切 换结构，该结构允许从两个离子源选择离子以便引入质量分析器。与该背景对照，并且从第一方面，本专利技术存在于质谱测定法的一种方法中， 该方法包括下列相继的步骤在离子存储器中积累待分析的一种类型的离子的样 品；在离子存储器中积累待分析的另一种类型的离子的样品；以及分析经组合的离 子样品；其中该方法包括根据各类型离子的以前测量结果积累上述一种类型的离子的样品和/或另一种类型的离子的样品以达到目标离子数量。本专利技术通过引入一种方法而扩展了现有技术的范围和功效，根据该方法，用 于质量分析的至少一种离子积累具有与其它积累实质上不同的离子成分。离子类 型可以对应于单个m/z值或一些m/z值的范围。可以选择m/z值的范围来说明单 个离子种类或包括具有落在该范围内的相似的m/z值的两个或多个离子种类。基本 上，两种类型的离子应该具有不同的离子成分，而不是只对应于重复的m/z值或范围。使用离子存储器的相继填充可提供了几个优点。针对每次填充可以单独优化 填充条件(例如，在离子存储器中的传输和捕获)，这在需要存储质量大不相同的 离子(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质谱测定方法，包括下列相继的步骤：　　　　在离子存储器中积累待分析的一种类型的离子的样品；　　　　在离子存储器中积累待分析的另一种类型的离子的样品；以及　　　　对经组合的离子的样品进行质量分析；　　　　其中所述方法包括根据各类型的离子的先前测量结果来积累所述一种类型的离子的样品和／或另一种类型的离子的样品以达到离子的目标数量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2005-5-31 0511083.81.一种质谱测定方法，包括下列相继的步骤在离子存储器中积累待分析的一种类型的离子的样品；在离子存储器中积累待分析的另一种类型的离子的样品；以及对经组合的离子的样品进行质量分析；其中所述方法包括根据各类型的离子的先前测量结果来积累所述一种类型的离子的样品和/或另一种类型的离子的样品以达到离子的目标数量。2. 如权利要求l所述的方法，进一步包括对于特定类型的第一和第二类离子，在测试注入时间内积累待分析的特定 类型的离子的测试样品，测量如此积累的特定类型的离子的数量，以及基于所 述测试注入时间和所述特定类型的离子的测得数量来确定将产生所述特定类 型的离子的期望目标数量的目标注入时间；以及其中在对经组合的样品进行质量分析之前，在所述目标注入时间内将所述特定 类型的离子积累在离子存储器中。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在不同的离子存储器中积累 所述测试样品和所述特定类型的离子。4. 如权利要求2或3所述的方法，还包括操作离子源以产生所述特定 类型的离子，把所产生的离子引导到在所述测试注入时间内进行积累所用的离 子存储器以及在所述目标注入时间内进行积累所用的离子存储器。5. 如权利要求2或3所述的方法，还包括操作离子源以产生离子，把 所产生的离子引导到反应单元，所述离子在所述反应单元中经历用于改变离子 总体以形成所述特定类型的离子的反应。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述离子存储器形成所述反 应单元。7. 如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，使所述离子反应包括使 所述离子分裂并在离子存储器中积累产物离子。8. 如权利要求7所述的方法，包括选择前体离子类型、使这些离子分裂 以及在离子存储器中积累产物离子。9. 如权利要求8所述的方法，包括选择多个前体离子类型、使这些离子 分裂以及在离子存储器中积累产物离子。10. 如权利要求9所述的方法，包括根据正在分裂的前体离子来改变反应 单元条件。11. 如权利要求5到IO中任何一条所述的方法，还包括把所述特定类型的离 子引导到离子存储器以便在所述测试注入时间内进行积累并在所述目标注入时间 内进行积累。12. 如权利要求5到11中任何一条所述的方法，其特征在于，所述离子存储 器提供所述反应单元，所述方法包括允许在所述测试注入时间和目标注入时间内继 续所述反应从而积累所述特定类型的离子。13. 如权利要求4到12中任何一条所述的方法，包括在所述反应单元中呈气 相的情况下使所述离子发生反应。14. 如权利要求2到13中任何一条所述的方法，还包括对于其它类型的离子 重复权利要求2中相对于所述特定类型的离子定义的步骤。15. 如权利要求14所述的方法，还包括对于其它类型的离子重复权利要求 3到14中相对于所述特定类型的离子定义的步骤。16. 如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述特定类型的离子和其 它类型的离子经组合得到的期望目标数量实质上与用于所要求性能的离子存储器 的存储容量相匹配。17. 如前面任何一条权利要求所述的方法，其特征在于，包括操作质谱仪 的单个离子源以产生两个类型的离子。18. 如权利要求1到16中任何一条所述的方法，包括操作第一离子源以 产生所述离子类型中的一种类型，以及接着操作第二离子源以产生所述离子类 型中的其它类型。19. 如前面任何一条权利要求所述的方法，包括积累一个类型的离子的和 /或另一个类型的离子的样品，同时对先前积累的离子经组合得到的组进行质 量分析。20. 如权利要求19所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：AA马卡洛夫，O朗格，SR霍宁，
申请(专利权)人：萨默费尼根有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]