【技术实现步骤摘要】
本公开涉及用于在质荷比(m/z)范围内获取样品的质谱数据的方法。本公开还涉及用于执行这样的方法的质谱系统。
技术介绍
1、在使用基于离子阱的质量分析器的质谱仪(诸如由thermo fisher scientifictm制造的orbitraptm质谱仪)中，进入分析器的离子数应当被限制在一定范围内以避免由于阱的过度填充而导致的不期望的效应，诸如空间电荷效应。在orbitraptm仪器中，通常，阱(c阱)将离子注入轨道捕获质量分析器中。这种阱通常被称为“提取阱”。轨道捕获仪器上的全质谱(ms)扫描中的离子数或总离子流(tic)的典型目标值在1×106到3×106范围内。然而，这种强加的上限自然也限制了质谱扫描的动态范围以及样品中较低丰度的分析物可实现的信噪比(s/n)。这个缺点在生物样品的分析中变得特别明显，该生物样品通常由非常高丰度的几个种类支配。例如，在人血浆中，蛋白血清白蛋白占血浆蛋白的约50％。对样品中较低丰度种类的有效分析需要去除优势种类(这在所有情况下可能是不可能的)，或者需要增大动态范围以分辨高丰度种类和低丰度种类。
2、为了记录覆盖宽m/z范围的普通全扫描，源自样品的离子在阱(例如，c阱)中累积一定量的时间，然后被注入质量分析器(例如，轨道捕获质量分析器)中。累积离子的总时段(本文中称为“注入时间”)通常由自动增益控制(agc)机制确定，该agc机制控制c阱中的累积时间。agc通常利用感兴趣的m/z范围的观测到的tic以及先前扫描(例如，全扫描或短低分辨率“预扫描”)的相关联注入时间两者，但也可利用附加静
3、先前已经描述了增大m/z范围的s/n比以及ms扫描的总动态范围的方法。wo-2006/129083描述了一种方法，该方法包括从多个选定的m/z范围顺序地注入离子，随后对离子的组合样品进行质量分析，并且使用agc机制来实现目标离子数。
4、a.d.southam等人(anal.chem.2007,79,4595)描述了一种增大傅里叶变换离子回旋共振(ft-icr)质谱(特别是直接进样纳米电喷雾应用)的动态范围的方法，包括对多个相邻、重叠的m/z窗口进行连续注入和质量分析，随后拼接这些窗口以产生连续的全扫描光谱。该方法包括专用拼接算法，该专用拼接算法的主要目的在于保持或甚至提高ft-icr质谱仪的高质量精度。
5、f.meier等人(nat.methods 2018,15,440)描述了一种称为“boxcar”的采集方法，并且wo-2018/134346描述了类似方法。这些公布旨在通过从全扫描m/z范围的分区顺序地注入离子并且对离子的两个或更多个组合样品执行质量分析来增大较低丰度种类的s/n以及全扫描的总动态范围，离子的两个或更多个组合样品稍后可以通过后处理算法拼接在一起以产生全扫描光谱。具体地说，宽m/z范围被划分成多个相邻、重叠的m/z窗口，该m/z窗口以交替方式被指派给两个或更多个“boxcar扫描”(部分谱)。例如，在两个boxcar扫描的情况下，窗口#1、#3、#5...被指派给扫描#1，窗口#2、#4、#6...被指派给扫描#2。对于每次扫描，来自所分配窗口的离子被顺序地注入，然后在质量分析器中被共同地测量。f.meier等人聚焦于蛋白质组学应用，并且作者证明了与q exactivetmhf上的标准全扫描相比在灵敏度和每单位时间检测到的蛋白质的数量方面的改善的性能。
6、boxcar方法(wo-2018/134346)寻求提供一种用于替代标准全扫描而不干扰已建立的工作流(诸如蛋白质组学中的数据依赖性采集)并且不损害采集速度的方法。以如wo2006/129083中描述的通过选定的m/z范围的顺序注入和共同质量分析来复用该选定的m/z范围的基本方法为基础，boxcar方法证明了通过获取复用的部分扫描可以有效地增大全扫描的动态范围。由于部分扫描中的每个m/z窗口具有相同的agc目标值，因此由agc分配的各个注入时间高度依赖于窗口中包含的种类的丰度。例如，较低丰度种类将被指派比较高丰度种类高的注入时间，从而降低高丰度种类的比例，以利于较低丰度种类，并且更好地利用可用的总离子注入时间(该总离子注入时间不像在标准全扫描中那样受丰度最高种类的限制)。
7、在us-8809770、us-9269553和us-9543134中已经描述了将前体m/z扫描范围分成固定或可变宽度的多个m/z窗口的想法。us-8809770使用不同的m/z选择窗口来产生碎裂谱，在该碎裂谱中搜索来自碎裂谱库的已知化合物。us-9269553和us-9543134描述了使用覆盖感兴趣的整个m/z范围的多个宽前体m/z选择窗口来获得多个碎裂谱。然而，这些文献中没有一个文献解决了通过前体的顺序注入和共同质量分析来增大前体的动态范围(ms1)扫描的方面。具体地，这些文献中的每个文献描述了ms2质谱，而不是ms1方法。
8、虽然上述方法已经引起质谱数据的采集方面的改进，但是本公开的目的是提供用于获取质谱数据的改进方法。具体地，本公开的一个目的是在获取质谱数据时获得高动态范围。
技术实现思路
1、本公开的一些实施方案涉及使用自动增益控制(agc)机制的质谱(ms)，该agc机制确定分析物样品离子的注入时间以控制进入基于离子阱的质量分析器(例如，轨道捕获质量分析器或基于阱的飞行时间(tof)，在该tof中离子进入阱，离子从该阱被喷射到tof质量分析器中)的离子数。注入时间是也可以被描述为“累积时间”或“填充时间”的参数。进入基于离子阱的质量分析器的质量分析器中的离子数可以通过在计算出的时间段内填充提取离子阱来控制。离子从提取阱喷射到质量分析器中，使得离子仅可以在指定时间进入质量分析器。这个计算出的时间段是注入时间、累积时间或填充时间，并且本公开的一些实施方案涉及对确定这个参数的改进。
2、在本公开的一些实施方案中，扫描范围的自动划分可以用于将具有高丰度信号的m/z区域与具有低丰度信号的m/z区域分开，并且因此允许根据样品的组成来动态调整高动态范围(hdr)窗口(该hdr窗口在本文中也称为m/z子范围)。由于该方法准许动态调整，当样品的组成是高度时间依赖性的时，本文所述的方法可以是特别有利的，这可能是色谱实验中的情况。与诸如boxcar方法的先前方法相比，可以实现动态m/z窗口的改进分配。具体地，本文所述的实施方案允许在相对短的时间尺度上对低丰度区域的动态聚焦，使得原则上可以诸如在扫描到扫描的基础上以高频率执行m/z范围的自动重新划分。
3、在一般意义上，本公开提供了用于在m/z范围的至少一部分内获取样品的质谱数据的方法。该方法包括：在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在m/z范围的至少一部分内获取样品的质谱数据的方法，所述m/z范围包括一组一个或多个m/z子范围，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括使一个或多个相对长的初始注入时间比一个或多个相对短的初始注入时间在更大程度上减少。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括减少超过阈值注入时间的至少一个初始注入时间，并且优选地包括减少超过阈值注入时间的每个初始注入时间。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括将超过阈值注入时间的多个初始注入时间减少缩放因子。
5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括将所述阈值注入时间设置为针对每个m/z子范围的所述经调整的注入时间，对于所述m/z子范围，减少所述缩放因子的所述初始注入时间小于所述阈值注入时间。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括：
7.根据权利要求1至权利要
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的方法，其中所述阈值注入时间等于在所述一个或多个m/z子范围之间等分的所述总可用注入时间。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的方法，所述方法还包括：
10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括减少针对每个相应m/z子范围的所述初始注入时间。
11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括将针对每个相应m/z子范围的所述初始注入时间减少缩放因子。
12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的方法，其中确定所述初始注入时间分布包括基于自动增益控制(AGC)算法来确定针对每个m/z子范围的初始注入时间。
13.根据权利要求1至权利要求12中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括基于m/z子范围的离子丰度指示来调整针对所述相应m/z子范围的所述初始注入时间。
14.根据权利要求1至权利要求13中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括基于m/z子范围的离子丰度基本上由单个m/z峰引起的指示来减少针对所述相应m/z子范围的所述初始注入时间。
15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：
16.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法包括使用不同的离子光学设置对相应一组中的一个或多个m/z子范围执行质量分析。
17.根据任一前述权利要求所述的方法，其中每个质量分析是MS1质量分析。
18.根据任一前述权利要求所述的方法，其中多组m/z子范围中的每组m/z子范围中的所述m/z子范围共同跨越所述m/z范围。
19.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法包括从色谱仪接收所述样品，优选地包括对从所述色谱仪获得的一个或多个样品重复根据任一前述权利要求所述的方法一次或多次，以获得所述样品的时间依赖性质谱数据。
20.一种用于在m/z范围的至少一部分内获取样品的质谱数据的方法，所述方法包括：
21.根据权利要求20所述的方法，其中组合所述多个部分质谱数据集包括：
22.根据权利要求20或权利要求21所述的方法，所述方法包括：
23.一种质谱系统，所述质谱系统包括质量分析器、处理器和一个或多个质量过滤器，所述质谱系统被配置为执行根据任一前述权利要求所述的方法。
24.一种计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令在由根据权利要求23所述的质谱系统的处理器执行时使得所述质谱系统执行根据权利要求1至权利要求22中任一项所述的方法。
25.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有根据权利要求24所述的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种用于在m/z范围的至少一部分内获取样品的质谱数据的方法，所述m/z范围包括一组一个或多个m/z子范围，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括使一个或多个相对长的初始注入时间比一个或多个相对短的初始注入时间在更大程度上减少。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括减少超过阈值注入时间的至少一个初始注入时间，并且优选地包括减少超过阈值注入时间的每个初始注入时间。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括将超过阈值注入时间的多个初始注入时间减少缩放因子。
5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括将所述阈值注入时间设置为针对每个m/z子范围的所述经调整的注入时间，对于所述m/z子范围，减少所述缩放因子的所述初始注入时间小于所述阈值注入时间。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括：
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括：
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的方法，其中所述阈值注入时间等于在所述一个或多个m/z子范围之间等分的所述总可用注入时间。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项所述的方法，所述方法还包括：
10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括减少针对每个相应m/z子范围的所述初始注入时间。
11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的方法，其中确定所述经调整的注入时间分布包括将针对每个相应m/z子范围的所述初始注入时间减少缩放因子。
12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的方法，其中确定所述初始注入时间分布包括基于自动增益控制(agc)算法来确定针对每个...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·托因格，A·马卡洛夫，D·切尔内绍夫，
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：
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