用于通过差分迁移谱测定法分离相似质量的化合物的系统和方法技术方案

本文提供方法和设备，用于在样品中分离和区别同位素或同重体(isobaric)阿片类物质和/或苯并二氮杂种类。所述方法包括将样品离子引至差分式迁移谱仪(DMS)的入口，引入运输气体以携带离子通过所述DMS，向运输气体供给乙酸酯调节剂以修饰离子的差分迁移率，在乙酸酯调节剂存在下运输离子通过DMS并且如下选择性地运输各种类：选择性地施加与该种类相应的补偿电压从而允许该种类运输通过DMS并且从其离开。开。开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过差分迁移谱测定法分离相似质量的化合物的系统和方法
专利

[0001]本专利技术涉及差分式迁移谱仪，和更特别地涉及用于在差分式迁移谱仪中分离相似质量的化合物(包括同重体种类)的系统和方法。

技术介绍

[0002]差分迁移谱测定法(DMS)是用来指装置的术语，该装置的作用是基于在分离场存在下通过运输气体的迁移率来分离离子。一般来说，术语DMS局限于具有通过池长度的匀场的平面电极装置，而术语高场不对称波形离子迁移率光谱测定法(FAIMS)则用来指具有弯曲电极几何形状的装置，其中离子移动通过弯曲电极产生的非匀场。由于两种类型的装置使用相同物理分离原则，它们在本申请中统称为"DMS"。该技术的有用背景描述于Schneider,B.B.et al.,"Differential Mobility Spectrometry/Mass Spectrometry History,Theory,Design Optimization,Simulations,and Applications",Mass Spectrometry Reviews,2015,9999,1
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51,Wiley Periodicals Inc.(DOI 10.1002/mas.21453)，其通过援引并入本文(本文称为"DMS史")。
[0003]图1A提供示意的平面DMS系统，包含2个平面电极120、125，具有在电极120、125之间施加不对称分离电压(SV)的电极电源130。SV包括短高场组件和相反极性的更长的低场组件。离子通过运输气流运输通过DMS 100并且在波形的高场部分期间向电极120、125之一漂移而在波形的更低场部分期间则向另一电极120、125漂移。这引起具有向两个电极之一的净漂移的锯齿形轨迹，取决于离子的高场迁移率与低场迁移率之间的差异。在2个平面电极120、125之间施加小DC电势(补偿电压，CoV)以校正给定离子的轨迹使得运输气流携带所述离子通过平面DMS出口115，在此处，例如在下游质谱仪(MS)中，可以分析它们。离子的高场迁移率与低场迁移率之间的标准化差异(示于公式1)称为差分迁移率函数或"α函数"(α(E/N)),
[0004][0005]其中K(E/N)是场依赖性离子迁移率而K(0)是低场离子迁移率。
[0006]DMS分离的能力能够通过加入化学调节剂来增强。化学调节剂显著改变所分析离子的α函数。进入DMS系统的化合物与化学调节剂形成聚团，从而这改变迁移率特征。在低电场条件下化学调节剂与离子聚团而在高电场下这些聚团分解。该现象常称为动力学聚团/解聚团模型。动力学聚团/去聚集机理的净效果是高场迁移率与低场迁移率的差异被放大，产生更佳的分离能力和增加的峰容量。已用来分离化合物的化学调节剂包括例如醇，2
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丙醇，乙腈，甲醇，水，环己烷，乙酸乙酯，丙酮及其组合。
[0007]DMS能够用来滤出复杂混合物中的杂质以改善对靶标化学品的特异性。降低化学噪音的能力加速了DMS整合进入依赖对靶标化学品的敏感检测的系统。得益于DMS整合的一
种系统是质谱法(MS)。在约1991年，科学家首次将DMS分离与MS耦合。MS是测量质谱所产生的离子的质荷比的分析技术，其是作为质荷比的函数的强度图。该双重整合的系统是通过将DMS装置附加至质谱仪入口组装的。同重体分离在DMS电极之间发生，并且所分离的化合物传入MS入口进行质量分析。SCIEX具有商业化的DMS/MS系统，商品名为SelexION技术和SelexION+技术。
[0008]在过去数十年，DMS
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MS分析已作为科学工业中的显著发展而出现。化学调节剂支持DMS分离化合物的功能的应用已在许多研究中有讨论。例如，Schneider,B.B.,Covey,T.R.,Nazarov,E.G.,"DMS
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MS separations with different gas modifiers",Int.J.Ion Mobil.Spec.(2013)16:207
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216(DOI 10.1007/s12127
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013
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0130
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8)，通过援引并入本文，提供在存在和不存在一系列化学调节剂的情况下140种化学混合物的系统实验数据。Schneider等人的图1说明在存在和不存在异丙醇的情况下混合物中140种化学品的批量分离。虽然在使用调节剂的情况下仍保留某些重叠，调节剂显著增强了在CoV上的扩展。Schneider等人的主要结论是展示不同调节剂对化合物具有不同效果，并且更有效的是在对一组化合物尝试调节剂时选择不同效果的调节剂，也即正交调节剂，随后再尝试相似效果的调节剂。
[0009]然而，在分离某些干扰性化合物、包括同重体化合物时存在明确困难。出于该原因，在分析期间需要区别和分离相似化合物时LC
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MS仍是标准技术。该问题的实例出现在临床样品分析中，其中测试一组化合物比如阿片类物质或巴比妥酸盐类。在进行所述测试时，需要区分不同的相似化合物以及具有相同组成但不同结构的同重体化合物。一般的理解是，相似化合物以及同重体化合物并不总是可通过DMS分离的。
[0010]例如，Porta,T.、Varesio,E.和Hopfgartner,G.，"Gas
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phase separation of Drugs and Metabolites using Modifier
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Assisted Differential Ion Mobility Spectrometry Hyphenated to Liquid Extraction Surface Analysis and Mass Spectrometry,Anal.Chem.,2013,85,24,11771
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11779(DOI:10.1021/ac4020353)描述使用调节剂帮助分离某些异构代谢物。虽然所述调节剂在分离某些化合物中成功，但是它们未能分离全部异构代谢物(例如参见图2)。
[0011]类似地，氢吗啡酮、去甲可待因、吗啡和可待因的可分离性报告于Wei,M.S.,Kemperman,R.H.H.,Yost,R.A.,"Effects of Solvent Vapor Modifiers for the Separation of Opioid Isomers in Micromachined FAIMS
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MS",J.Am.Soc.Mass Spectrom.(2019)30:731
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742(DOI:10.1007/s13361
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019
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02175
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w中。在该文献中，作者能够用乙腈作为调节剂来展示吗啡和去甲可待因的分离，然而他们展示了并不能以分析上有用的程度分离吗啡、氢吗啡酮和可待因。Wei等人的图4b)和图7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于在样品中分离和区别全部同位素或同重体阿片类物质和/或苯并二氮杂种类的方法，所述方法包括：将样品离子引至差分式迁移谱仪(DMS)的入口；引入运输气体以携带离子通过DMS；向运输气体供给乙酸酯调节剂以修饰离子的差分迁移率；在乙酸酯调节剂存在下运输离子通过DMS并且如下选择性地运输各种类：选择性地施加与该种类相应的补偿电压从而允许该种类运输通过DMS并且从其离开。2.权利要求1的方法，其中所述乙酸酯调节剂选自包含下述的组：乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯和乙酸丁酯。3.权利要求1或2的方法，其中所述乙酸酯调节剂以大于约1.5％体积/体积引入运输气体。4.权利要求1或2的方法，其中所述乙酸酯调节剂以大于约2％体积/体积引入运...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
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：