用于校正质谱数据的方法技术

提供一种用于校正从样本获得的质谱数据的方法。所述质谱数据是飞行时间质谱数据。所述方法包括接收从所述样本获得的所述质谱数据，所述质谱数据指示离子丰度。所述方法包括基于由所述质谱数据指示的所述离子丰度且基于与所述质谱数据相关联的一个或多个俘获参数而将校正函数应用于所述质谱数据，对于一系列离子丰度和一系列俘获参数，所述校正函数定义所述质谱数据的校正值。还提供一种用于确定质谱数据的校正函数的方法。质谱数据的校正函数的方法。质谱数据的校正函数的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于校正质谱数据的方法


[0001]本公开涉及用于校正质谱数据的方法和设备。本公开还涉及用于确定质谱数据的校正函数的方法和设备。更确切地说，本公开涉及校正飞行时间(TOF)质谱数据。

技术介绍

[0002]飞行时间质谱仪的优势在于其高分辨率以及准确地确定样本离子质量的能力，通常在5ppm内，但通常在1ppm内或通过内部校准更佳。这些特性导致飞行时间分析仪以及其它高分辨率准确质量技术，例如轨道俘获分析仪(例如，由Thermo Fisher Scientific
TM
制造的Orbitrap
TM
)或傅里叶变换离子回旋共振(FT
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ICR)，优先使用紧凑且价格低廉的四极杆和离子阱分析仪来识别复杂样本内的分析物。
[0003]已知在存在大量分析物离子的情况下，质量测量可能因离子之间的空间电荷相互作用或周围离子光学元件上引发的图像电荷而不可接受地受到干扰。伊斯特林等人证明FT
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ICR空间电荷的校准和校正，这随信号强度而变导致离子回旋频率的负偏移，且因此导致测量质量的正偏移(M.L.Easterling、T.H.Mize和I.J.Amster，《分析化学》1999年，第71卷，第624到632页)。类似地，Gorshkov等人发表对Orbitrap分析仪(Gorshkov等人，《美国质谱学会学报》，2010年，第21卷，第1846到1851页)和Senko线性离子阱(US
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6,884,996
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B2)观察到的具有类似偏移的校准函数。最值得注意的是，对于飞行时间质谱分析，由(H.C.和M.L.Gross，《美国质谱学会学报》，2005年，第16卷，第406到408页)以及稍后由在US
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8,581,183
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B2中提出用于校正与各个分析物峰值的信号强度相关的正质量偏移的校准函数。GB
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2,426,121
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B中还对影响许多仪器(包含飞行时间分析仪)的质量峰值的空间电荷等参数进行一般性观察并且在其上制定校准策略。
[0004]对于飞行时间质量分析仪，峰值内的强度相关质量偏移历来在很大程度上受到检测器或数据采集系统的饱和度的影响。当时间
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数字转换器无法记录后续离子信号时，时间
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数字转换器在每次离子计数之后遭受“停滞时间”，从而导致快速饱和效应以及高离子计数下的峰值偏移(K.Webb、T.Bristow、M.Sargent和B.Stein，《小分子精确质量测量方法》，特丁顿LGC有限公司，2004年)。模数转换器(ADC)可以同时接受多个离子信号，但仍会遭受饱和，尽管位深度和多通道组合的改进已经极大地缓解所述问题。类似地，电子倍增器且具体来说多通道板、最常见的飞行时间快速检测器本身在很大程度上遭受由电子空间电荷引起的饱和效应。在US
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8,581,183
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B2中认为，检测器上的这些效应支配测量到的ppm级质荷比(m/z)随强度增加而变化。在US
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8,581,183
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B2的图4中示出这方面的实例，其示出现有技术的m/z偏移随强度的测量值。
[0005]检测器技术的最新改进导致检测器动态范围显著地增加，从而允许同时检测数千个离子。这些包含用来自倍增器电极表面US
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B2、US
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7,180,060
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B2的磁聚焦替换MCP表面，以及将快速冲击表面(MCP或倍增器电极)与空间电荷弹性附加增益区域耦合，例如倍增器电极链或闪烁体
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光电倍增管组合。
[0006]许多商用飞行时间质谱分析系统使用正交提取技术，其中电压脉冲发生器以5到
30kHz的极高重复率将连续离子束的部分提取到分析仪中。离子束的这种脉冲采样，结合对离子束进行削波以确保离子空间和能量特性与分析仪匹配的技术导致与可以连续地分析的方法(例如四极分析)相比，飞行时间质谱分析相对不灵敏。
[0007]正交加速器的重要替代方案是离子阱内的离子积累，然后直接从陷阱中脉冲提取到飞行时间分析仪(S.M.Michael、M.Chien和D.M.Lubman,《科学仪器评论》，1992年，第63卷，4277)。使用具有较大体积的线性细长离子阱DE
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19511333
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C1解决3D保罗阱的有限离子容量。离子阱从连续源累积的能力允许高灵敏度，但结合与正交TOF相比重复率低2
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3个数量级会导致每次发射的离子负载非常高。通过基于离子电流测量的离子累积时间的自动控制(例如，如US
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6,987,261
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B2中所述)，可以避免最坏的情况，但即使如此，仪器最好能够在包中测量>1000个离子，以便在100Hz下运行的分析仪可以具有至少5个数量级的动态范围。
[0008]飞行时间分析仪通过确保具有相同m/z，但发散能量的离子同时到达探测器来实现高分辨率，从而实现质量准确度。在线性ToF分析仪的情况下，可以通过延迟提取来实现能量聚焦，但最常见的是通过反转离子轨迹的离子镜(B.A.Mamyrin、V.I.Karataev、D.V.Shmikk和V.A.Zagulin，《俄文杂志理论与应用物理》英译版，1973年，第37卷，第45到48页)。另一步骤是Wollnik开发多反射ToF分析仪，所述分析仪组合两个相对的离子镜，允许非常长的折叠飞行路径，同时仍保持聚焦质量，产生高得多的分辨率，如在DE
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3025764
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C2中所描述。
[0009]此分析仪的问题是发现紧密压缩的离子束受到强烈的空间电荷效应，包含相邻m/z峰值的自聚束和聚结(D.Grinfeld、A.E.Giannakopulos、I.Kopaev、A.Makarov、M.Monastyrskiy，M.Skoblin，《欧洲质谱法杂志》2014年，第20卷，第131
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42页)。Grinfeld和Makarov在US
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9,136,101
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B2中提出一种改进的分析仪，所述分析仪允许离子包在穿过分析仪的大部分时间内基本上发散，从而在空间聚焦在检测器之前减少分析仪内的空间电荷效应。
[0010]图1示出适合于提供用于本公开的实施例中的质谱数据的已知离子阱多反射飞行时间质量分析仪。离子在例如电喷雾离子源的离子源(未展示)中产生，并且经由一个或多个离子光学装置(优选地包含四极杆滤质器)从离子源传递到线性RF离子阱150。在通过施加到线性离子阱150的一个或多个脉冲DC电压将离子提取到分析仪中之前，离子即通过径向和轴向俘获在陷阱中累积。一对偏转器130a和130b以最佳注入角度将光束引导到分析仪主体中，并且一对透镜140a和1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校正从样本获得的质谱数据的方法，其中所述质谱数据是飞行时间质谱数据，所述方法包括：接收从所述样本获得的所述质谱数据，所述质谱数据指示离子丰度；以及基于由所述质谱数据指示的所述离子丰度且基于与所述质谱数据相关联的一个或多个俘获参数将校正函数应用于所述质谱数据，对于一系列离子丰度和一系列俘获参数，所述校正函数定义所述质谱数据的校正值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述校正值是偏移，并且其中将所述校正函数应用于所述质谱数据包括通过所述偏移中的至少一个调整所述质谱数据，优选地，其中所述校正值是用于所述质谱数据的质荷比偏移。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中针对多个离子丰度和多个俘获参数，从校准样本的质谱数据获得所述校正值。4.根据任一前述权利要求所述的方法，其进一步包括：确定与所述质谱数据相关联的所述一个或多个俘获参数和/或所述质谱数据指示在第二俘获机制中俘获的离子；和/或基于与所述质谱数据相关联的所述一个或多个俘获参数指示在所述第二俘获机制中俘获的离子；和/或所述质谱数据指示在所述第二俘获机制中俘获的离子，将第二形式的所述校正函数应用于所述质谱数据。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述校正函数定义用于一系列电荷状态的校正值，并且所述方法进一步包括：确定所述质谱数据的电荷状态；以及基于所述所确定的电荷状态将所述校正函数应用于所述质谱数据。6.一种用于确定质谱数据的校正函数的方法，其中所述质谱数据是飞行时间质谱数据，所述方法包括：接收从校准样本获得的所述质谱数据，所述质谱数据指示离子丰度；以及基于由所述质谱数据指示的所述离子丰度且基于与所述质谱数据相关联的一个或多个俘获参数而确定所述校正函数，对于一系列离子丰度和一系列俘获参数，所述校正函数定义所述质谱数据的校正值。7.根据权利要求6所述的方法，其中确定所述校正值包括确定所述质谱数据与用于所述校准样本的已知质谱数据之间的一个或多个差异。8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中对于给定离子丰度和给定俘获参数确定所述校正值包括确定对于所述给定离子丰度和所述给定俘获参数获得的所述质谱数据与用于所述校准样本的已知质谱数据之间的一个或多个差异。9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中对于多个离子丰度和多个俘获参数获得从所述校准样本获得的所述质谱数据。10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其中所述校正函数定义用于一系列电荷状态的校正值，并且所述方法进一步包括：确定所述质谱数据的电荷状态；以及基于所述所确定的电荷状态确定所述质谱数据的所述校正函数。11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述俘获参数包括以下项中的任何一个
或多个：施加的俘获电压；施加的RF频率；离子质荷比；赝势阱深度Matthieu俘获参数；与所述质谱数据相关联的离子的热半径；以及由陷阱内切的半径r0。12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述校正值是偏移，优选地，其中所述校正值是用于所述质谱数据的质荷比偏移。13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中相对于离子丰度的所述校正函数的梯度随着离子丰度增加而减小。14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中对于至少一个离子丰度范围，所述校正函数基本上是恒定的和/或随着离子丰度增加而基本上线性地增加。15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述校正函数对于第一离子丰度范围和第二离子丰度范围定...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：塞莫费雪科学不来梅有限公司，
类型：发明
国别省市：