质谱法中具有离子隔离功能性的电子激活解离反应设备制造技术

一方面，公开了一种执行质谱分析的方法，该方法包括电离样本以生成多个前体离子，使前体离子通过质量过滤器以选择离子的至少一个子集，将选择的离子引入分支射频(RF)离子阱并使所述选择的前体离子的至少一部分在离子阱内碎裂以便生成第一多个碎片离子。该方法还能够包括在分支RF离子阱的至少一个分支中隔离所述第一多个碎片离子的至少一部分，移除不需要的碎片离子，从所述至少一个分支释放剩余离子并使其至少一部分碎裂以便生成第二多个碎片离子。能够采用碰撞诱导解离(CID)和电子激活解离(EAD)的任何组合来使离子碎裂。活解离(EAD)的任何组合来使离子碎裂。活解离(EAD)的任何组合来使离子碎裂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质谱法中具有离子隔离功能性的电子激活解离反应设备
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2020年7月14日提交的标题为“Electron Activation Dissociation Reaction Device with Ion Isolation Functionality in Mass Spectrometry”的美国临时申请No.63/051,683的优先权，该申请通过引用整体并入本文。


[0003]本教导一般而言涉及离子解离设备，其可以结合到质谱仪中以提供分析物的串联MS(n)分析。

技术介绍

[0004]质谱法(MS)是一种用于确定测试化学物质的结构的分析技术，具有定性和定量应用。MS对于识别未知化合物、确定分子中原子元素的组成、通过观察其碎裂确定化合物的结构以及量化混合样本中特定化合物的量可以是有用的。质谱仪将化学实体检测为离子，使得在采样期间必须发生分析物向带电离子的转化。
[0005]一些质谱仪包括离子反应设备，诸如碰撞诱导的解离设备(CID设备)和电子捕获解离设备(ECD设备)，其可以被用于引起离子的碎裂以允许获得关于正在研究的离子的附加结构信息。性能最佳的ECD设备由非四极RF离子阱或分支RF离子阱(US10014166B2)组成，但是，这种设备存在多个缺点。例如，ECD设备仅允许串联质谱(MS/MS)工作流。
[0006]因而，需要改进的用于质谱法的离子反应设备以及使用此类设备执行多重串联质谱法(MS
n
)的方法。
专利
技术实现思路

[0007]一方面，公开了一种执行质谱法的方法，其包括电离样本以生成多个前体离子，使前体离子通过质量过滤器以选择离子的至少一个子集，将选择的离子引入分支射频(RF)离子阱并使所述选择的前体离子的至少一部分在离子阱内通过ECD或CID进行碎裂以生成第一多个碎片离子。该方法还可以包括隔离第一多个碎片离子的至少一部分，将第一多个碎片离子(或其至少一部分)释放到离子阱的交互区域中并使其至少一部分经历碎裂以便生成第二多个碎片离子。分支RF离子阱可以包括具有阱中心的轴向区段和从阱中心横向延伸的四个分支。
[0008]隔离第一多个碎片离子的至少一部分的步骤可以包括使第一多个碎片离子的所述至少一部分进入分支RF离子阱的至少一个分支，通常是两个分支。例如，可以将DC电压施加到位于那些横向分支附近的隔离电极，以使第一多个碎片离子的至少一部分进入那些分支中的至少一个。在一些实施例中，隔离电极从轴向区段的近端延伸到远端。
[0009]在一些实施例中，可以将解析DC电压施加到横向分支中俘获碎片离子的至少一个横向分支，以便从俘获的碎片离子移除不需要的碎片离子(例如，m/z比在需要的碎片离子的预定义稳定性范围之外的碎片离子)。然后可以通过调整施加到隔离电极的DC电压来释
放仍然被俘获在横向分支内的离子。释放的离子可以在RF离子阱的阱中心附近进行第二次碎裂。
[0010]在一些实施例中，使用碰撞诱导解离(CID)和电子捕获解离(ECD)中的任何一种使前体离子碎裂。另外，在一些实施例中，第一多个碎片离子使用CID和ECD中的任何一种进一步碎裂。
[0011]在一些实施例中，使用具有在大约0eV至大约50eV范围内的能量的电子束经由电子激活解离(EAD)解离任何前体离子和第一多个碎片离子。EAD包括ECD、热ECD、电子电离解离、电子诱导解离、来自有机物的离子的电子碰撞激发(EIEIO)、负离子电子捕获解离(niECD)和电子分离解离(EDD)。
[0012]第二多个碎片离子可以通过任何类型的质量分析器以生成其质谱。在一些实施例中，质量分析器可以是飞行时间(ToF)质量分析器。
[0013]在相关方面，公开了一种质谱仪，其包括离子反应设备、包括八个L形杆的分支射频(RF)离子阱，这八个L形杆相对于彼此以一定距离轴向定位以提供由用于从离子源接收和提取离子的中心轴表征的轴向区段和从所述轴向区段的中心部分横向延伸并由用于从电子源接收电子的横向轴表征的两个分支区段。质谱仪还包括用于生成电子的源，使得电子沿着离子阱的横向轴进入离子反应设备，以便与在所述轴向区段的中心部分附近沿着中心轴接收的离子交互，从而使离子的至少一部分碎裂以生成碎片离子的第一集合。在一些实施例中，沿着横向轴施加磁场以帮助将经由横向轴接收的电子引导至阱的中心。隔离电极定位在分支区段附近，用于使碎片离子的第一集合的至少一部分从中心部分转移到所述分支区段中的至少一个，并隔离转移到所述分支区段中的所述至少一个的离子。另外，提供DC电压源以将DC电压施加到所述L形杆中的至少一个以从横向分支区段中的至少一个中分离的碎片离子的集合中移除不需要的离子。通过降低施加到隔离电极的DC电压，可以从分支区段释放剩余的碎片离子。质谱仪还可以包括用于将气体引入离子反应设备的气体引入系统(未示出)。在一些实施例中，气体可以是氦气、氮气或氖气中的任何一种。在一些实施例中，气体可以包括一种或多种反应性分子，诸如氧气。离子反应设备内部气体的典型压力可以是几毫托，例如，在大约1至大约10毫托的范围内。
[0014]可以提供另一个DC电压源，用于将DC电压施加到隔离电极，以使碎片离子的所述第一集合的所述至少一部分转移到分支横向区段中的所述至少一个中。
[0015]质谱仪还可以包括RF电压源，用于将RF电压施加到L形杆，以径向限制前体离子和碎片离子。
[0016]质量分析器可以部署在离子反应设备的下游以接收第二多个碎片离子并生成其质谱。在一些实施例中，质量分析器可以是飞行时间(ToF)质量分析器。
附图说明
[0017]图1A和1B示意性地描绘了根据本教导的实施例的离子反应设备，
[0018]图2示意性地描绘了以常规方式操作的离子反应设备，
[0019]图3示意性地示出了根据本教导的实施例的离子反应设备的横向分支中碎片离子的分离，
[0020]图4A是以常规方式操作的离子反应设备的另一个示意图，
[0021]图4B示出了被俘获在图4A中描绘的离子反应设备中的具有m/z＝609的离子的稳定性和不稳定性的岛，离子的稳定性和不稳定性根据所施加的RF限制和DC解析电压而变，
[0022]图5A是根据本教导的实施例的离子反应设备的示意图，
[0023]图5B示出了被俘获在图5A中描绘的离子反应设备中的具有m/z＝609的离子的稳定性和不稳定性的岛，离子的稳定性和不稳定性根据所施加的RF限制和DC解析电压而变，该图图示了针对RF和DC电压的某些值的稳定性的区域，
[0024]图6示意性地示出了质谱仪，其中结合了根据本教导的实施例的离子反应设备，
[0025]图7A示出了经由液相色谱分离的一对异构糖肽的质谱，
[0026]图7B示出了没有任何解离的隔离的糖肽的质谱，
[0027]图7C示出了隔离的糖肽的CID产物的质谱，
[0028]图7D示出了m/z为557的隔离的C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】1.一种执行质谱法的方法，包括：电离样本以生成多个前体离子，使所述前体离子通过质量过滤器以选择所述离子的至少一个子集，将所选择的离子引入分支射频(RF)离子阱并使所选择的前体离子的至少一部分在所述离子阱内经历碎裂以生成第一多个碎片离子，隔离所述第一多个碎片离子的至少一部分，释放所隔离的离子的至少一部分并使其至少一部分经历碎裂以便生成第二多个碎片离子。2.如权利要求1所述的方法，其中所述分支RF离子阱包括轴向区段，所述轴向区段由中心轴表征并具有阱中心和从阱中心延伸的四个分支。3.如权利要求2所述的方法，其中所述分支中的两个分支横向于所述中心轴定位。4.如权利要求3所述的方法，其中隔离所述第一多个碎片离子的至少一部分的所述步骤包括使所述第一多个碎片离子的所述至少一部分进入所述横向分支中的至少一个横向分支。5.如权利要求4所述的方法，其中使所述第一多个碎片离子的所述至少一部分进入所述横向分支的一个横向分支的所述步骤包括将DC电压施加到定位在所述分支附近的隔离电极。6.如权利要求5所述的方法，其中所述隔离电极从所述轴向区段的所述近端延伸到所述远端。7.如权利要求5所述的方法，还包括通过向所述至少一个横向分支施加解析DC电压来从所述至少一个横向分支中的碎片离子中移除不需要的碎片离子。8.如权利要求7所述的方法，其中释放所选择的隔离的离子的所述步骤包括调整施加到所述隔离电极的DC电压。9.如权利要求8所述的方法，其中所述被释放的离子在所述阱中心附近经历所述第二次碎裂。10.如权利要求1所述的方法，其中使用具有在大约0eV至大约50eV范围内的能量的电子束经由电子激活解离来解离所述前体离子和所述第一多个碎片离子中的任何一个。11.如权利要求10所述的方法，还包括使所述第二多个碎片离子通过质量分析器以生成其质谱。12.如权利要求11所述的方法，其中所述质量分析器包括飞行时间质量分析器。13.如权利要求1所述的方法，其中使用碰撞诱导解离(CID)和电子激活解...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场崇，G，
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：