单离子检测事件的电荷状态确定制造技术

用于识别或分类检测到的离子的电荷状态的方法和系统。用于对检测到的离子的电荷状态进行分类的示例方法可以包括为检测器检测到的多个离子中的每个离子生成脉冲，其中每个脉冲具有脉冲特点(例如，脉冲高度、宽度或面积)；为所生成的脉冲生成脉冲

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单离子检测事件的电荷状态确定
[0001]相关案例的交叉引用
[0002]本申请于2021年5月14日作为PCT国际专利申请提交，并要求2020年5月14日提交的美国专利申请序列No.63/024,987的优先权，其全部公开内容通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0003]作为一般概述，质谱法(MS)是一种基于对由化合物形成的离子进行质荷比(m/z)值的分析来检测和定量那些化合物的分析技术。MS涉及从样本中电离一种或多种感兴趣的化合物，产生前体离子，以及前体离子的质量分析。串联质谱法或质谱/质谱法(MS/MS)涉及从样本中电离一种或多种感兴趣的化合物，选择一种或多种化合物的一种或多种前体离子，将一种或多种前体离子碎裂成产物离子，以及产物离子的质量分析。
[0004]MS和MS/MS都可以提供定性和定量信息。测得的前体或产物离子光谱可以被用于识别感兴趣的分子。前体离子和产物离子的强度也可以被用于定量样本中存在的化合物的量。
[0005]质谱法技术常常利用检测到的离子的质荷比(m/z)生成质谱数据。但是，检测到的离子的实际电荷或质量的知识(knowledge)常常不能直接测量。因此，在某些场景中会发生检测到的离子的某种重叠。例如，具有质量的单电荷离子可以在质谱中看起来与具有双倍质量的双电荷离子具有相同的质荷比。这个问题一般可以被称为峰重叠问题。
[0006]在自顶向下质谱法(MS)蛋白质分析中，例如，质谱中质量或质荷(m/z)峰的重叠是个显著的问题。在这种类型的分析中，产生非常广泛的不同片段或产物离子，包括具有1
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200个氨基酸长度并具有1
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50种不同电荷状态的产物离子。产物离子峰在单个谱中彼此严重重叠。此外，重叠可以非常广泛，以至于即使具有最高质量分辨率的质谱仪(傅立叶变换离子回旋加速器共振(FT
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ICR)或轨道阱)也无法对这些重叠峰进行去卷积。因此，大的产物离子在自顶向下的蛋白质分析中常常丢失，从而限制了大蛋白质的序列覆盖。2020年8月6日出版的国际出版物WO2020/157720和2019年10月17日出版的国际出版物WO2019/197983都对自顶向下的MS蛋白质分析和相关挑战提供了附加的讨论。

技术实现思路

[0007]在一方面，本技术涉及一种对检测到的离子的电荷状态进行分类的方法，该方法包括：为检测器检测到的多个离子中的每个离子生成脉冲，其中每个脉冲具有脉冲特点；为所生成的脉冲生成脉冲
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特点分布；以及基于脉冲
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特点分布，生成多个离子中的一个或多个离子的电荷状态的标识。
[0008]在示例中，脉冲
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特点分布是概率对脉冲特点的图。在另一个示例中，脉冲特点是脉冲高度、脉冲宽度或脉冲面积中的至少一个。在又一个示例中，脉冲特点是脉冲高度，并且脉冲高度是脉冲的最大电压。在又一个示例中，检测器是电子倍增器检测器并且检测器被配置为主要检测单离子事件。在又一个示例中，生成电荷状态的标识包括将脉冲
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特点分布与参考脉冲
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特点分布进行比较。在又一个示例中，由检测器检测到的离子由样本的电离
生成，并且参考脉冲
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特点分布基于样本的已知特点来识别。
[0009]在另一个示例中，生成的标识包括电荷状态的概率。在另一个示例中，该方法还包括基于电荷状态的标识，为检测到的离子生成去卷积的质谱，其中质谱的一个轴是质量而不是每电荷质量(m/z)。在又一个示例中，使用m/z域将多个离子分组为不同的组，并且针对每个组执行基于脉冲
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特点分布的电荷状态的标识。在又一个示例中，分组步骤包括基于多个检测到的离子生成质谱；识别质谱中的第一峰，其中第一峰具有每电荷质量(m/z)值；以及基于第一峰的m/z值，在每电荷质量(m/z)范围内对离子进行分组。在又一个示例中，分组步骤包括将多个离子的第一子集选择到第一强度带中并且将多个离子的第二子集选择到第二强度带中；生成用于第一强度带的第一质谱；生成用于第二强度带的第二质谱；识别质谱中的至少一个质谱中的第一峰，其中第一峰具有每电荷质量(m/z)值；以及基于第一峰的m/z值，在每电荷质量(m/z)范围内对离子进行分组。
[0010]在另一个示例中，该方法还包括为m/z范围内的离子生成第二脉冲
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特点分布，并且生成标识包括：确定形成第一脉冲
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特点分布的离子具有第一电荷状态；以及确定形成第二脉冲
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特点分布的离子具有第二电荷状态。在另一个示例中，该方法还包括基于电荷状态的标识，确定与形成第一峰的一个或多个离子对应的一个或多个同位素。在又一个示例中，生成电荷状态的标识包括将第一脉冲
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特点分布与参考脉冲
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特点分布进行比较。在又一个示例中，由检测器检测到的离子通过样本的电离生成，并且参考脉冲
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特点分布基于样本的已知特点来识别。在又一个示例中，生成的标识包括电荷状态的概率。在另一个示例中，该方法作为自顶向下蛋白质分析的一部分被执行。
[0011]在另一个示例中，该方法还包括识别第二峰；至少基于第一峰和第二峰，确定一致m/z距离；识别第一峰和第二峰形成特征；并且其中生成电荷状态的标识是基于一致距离。在另一个示例中，识别峰形成特征的步骤包括比较所述峰的脉冲
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特点分布并选择具有基本相同的脉冲
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特点分布的峰。在又一个示例中，通过计算所述脉冲
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特点分布之间的欧几里得距离并将其与预定阈值进行比较来执行脉冲
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特点分布的比较。在又一个示例中，该方法还包括基于一致距离识别与特征对应的缺失峰。在又一个示例中，该方法还包括基于离子的电荷状态的标识为检测到的离子生成去卷积的质谱，其中质谱的一个轴是质量而不是m/z。在另一个示例中，脉冲特点是脉冲的最大电压。
[0012]在另一方面，本技术涉及质量分析系统。质量分析系统包括检测器，被配置为为检测器检测到的每个离子生成脉冲；处理器；以及存储指令的存储器，指令被配置为在由处理器执行时使系统执行操作的集合。操作包括为撞击电子倍增器检测器的多个离子中的每个离子生成脉冲，其中每个脉冲具有脉冲特点；为所生成的脉冲生成脉冲
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特点分布；以及基于脉冲
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特点分布，生成多个离子中的一个或多个离子的电荷状态的标识。在示例中，检测器是电子倍增器检测器。在另一个示例中，质量分析系统还包括离子源设备、解离设备和质量分析器。
[0013]在另一方面，本技术涉及一种用于对检测到的离子的电荷状态进行分类的方法，该方法包括使用处理器检测由于多个离子在质量分析器中的振荡而在质量分析器的图像
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电荷检测器上感应出的瞬态时域信号；将瞬态时域信号转换成与多个离子中的离子对应的多个频域(FD)峰；为所生成的脉冲生成FD
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峰
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对检测到的离子的电荷状态进行分类的方法，该方法包括：为检测器检测到的多个离子中的每个离子生成脉冲，其中每个脉冲具有脉冲特点；为所生成的脉冲生成脉冲
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特点分布；以及基于脉冲
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特点分布，生成所述多个离子中的一个或多个离子的电荷状态的标识。2.如权利要求1所述的方法，其中脉冲
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特点分布是概率对脉冲特点的图。3.如权利要求1
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2中的任一项所述的方法，其中脉冲特点是脉冲高度、脉冲宽度或脉冲面积中的至少一个。4.如权利要求3所述的方法，其脉冲特点是脉冲高度，并且脉冲高度是脉冲的最大电压。5.如权利要求1
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4中的任一项所述的方法，其中检测器是电子倍增器检测器并且检测器被配置为主要检测单离子事件。6.如权利要求1
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5中的任一项所述的方法，生成电荷状态的标识包括将脉冲
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特点分布与参考脉冲
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特点分布进行比较。7.如权利要求6所述的方法，其中由检测器检测到的离子由样本的电离生成，并且参考脉冲
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特点分布基于样本的已知特点来识别。8.如权利要求1
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7中的任一项所述的方法，其中生成的标识包括电荷状态的概率。9.如权利要求1
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8中的任一项所述的方法，还包括基于电荷状态的标识，为检测到的离子生成去卷积的质谱，其中质谱的一个轴是质量而不是每电荷质量(m/z)。10.如权利要求1
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9中的任一项所述的方法，其中使用m/z域将所述多个离子分组为不同的组，并且针对每个组执行基于脉冲
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特点分布的电荷状态的标识。11.如权利要求10所述的方法，其中分组步骤包括：基于所述多个检测到的离子生成质谱；识别质谱中的第一峰，其中该第一峰具有每电荷质量(m/z)值；以及基于第一峰的m/z值，在每电荷质量(m/z)范围内对离子进行分组。12.如权利要求10所述的方法，其中分组步骤包括：将所述多个离子的第一子集选择到第一强度带中并且将所述多个离子的第二子集选择到第二强度带中；生成用于第一强度带的第一质谱；生成用于第二强度带的第二质谱；识别质谱中的至少一个质谱中的第一峰，其中该第一峰具有每电荷质量(m/z)值；以及基于第一峰的m/z值，在每电荷质量(m/z)范围内对离子进行分组。13.如权利要求10所述的方法，还包括为m/z范围内的离子生成第二脉冲
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特点分布，并且其中生成标识包括：确定形成第一脉冲
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特点分布的离子具有第一电荷状态；以及确定形成第二脉冲
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特点分布的离子具有第二电荷状态。14.如权利要求10所述的方法，还包括，基于电荷状态的标识，确定与形成第一峰的所述一个或多个离子对应的一个或多个同位素。15.如权利要求10
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14中的任一项所述的方法，其中生成电荷状态的标识包括将第一脉冲
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特点分布与参考脉冲
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特点分布进行比较。
16.如权利要求15所述的方法，其中由检测器检测到的离子通过样本的电离生成，并且参考脉冲
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特点分布基于样本的已知特点来识别。17.如权利要求10
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16中的任一项所述的方法，其中生成的标识包括电荷状态的概率。18.如权利要求1
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17中的任一项所述的方法，其中该方法作为自顶向下蛋白质分析的一部分被执行。19.如权利要求11
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18中的任一项所述的方法，还包括：识别第二峰；至少基于第一峰和第二峰，确定一致m/z距离；识别第一峰和第二峰形成特征；以及其中生成电荷状态的标识是基于该一致距离。20.如权利要求19所述的方法，其中识别峰形成特征的步骤包括比较所述峰的脉冲
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特点分布并选择具有基本相同的脉冲
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特点分布的峰。21.如权利要求20所述的方法，其中通过计算所述脉冲
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特点分布之间的欧几里得距离并将其与预定阈值进行比较来执行脉冲
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特点分布的比较。22.如权利要求19
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21中的任一项所述的方法，还包括，基于一致距离，识别与特征对...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
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：