[發(fā)明專利]在離子阱中高Q脈沖碎裂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580038639.8
• 申請日: 2005-09-12
• 公開（公告）號: CN101061564A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰·C·施瓦茲
• 申請（專利權(quán)）人: 塞莫費尼根股份有限公司
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 霍育棟;顏濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及質(zhì)譜分析法，并且更具體地涉及用于多級(MS/MS)質(zhì)譜法的離子阱的利用。?

背景技術(shù)

離子阱的一個功能是用于多級質(zhì)譜分析的能力，其通常被稱為MS/MS或MSn。MS/MS通常包括關(guān)心的離子或幾個離子的碎裂以便獲得與有關(guān)離子結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息。當(dāng)在離子阱中執(zhí)行MS/MS時，有各種方法來激活離子以便使得它們變成碎片。最有效并被廣泛利用的方法包括共振激發(fā)過程。這種方法利用了輔助交流電壓(AC)，施加于離子阱的除了在主要的捕獲電壓之外，將該輔助交流電壓應(yīng)用到該離子阱。這種輔助電壓通常具備相對低的幅度(大概1伏特(V))以及大概數(shù)十毫秒次序的持續(xù)時間。選擇這種輔助電壓的頻率以匹配運動的離子頻率，其順次地由主要捕獲場幅度和離子的質(zhì)荷比(m/z)來確定。?

由于離子的運動的結(jié)果與外加電壓(applied?voltage)共振，離子從這個電壓承接能量，并且它的運動幅度增長。在理想的四極(quadrupole)場中，如果連續(xù)地施加諧振電壓，離子的幅度會隨時間線性地增長。離子的動能隨著離子幅度的平方增長，并且因此所發(fā)生的與中性氣體分子(或其他離子)的任何碰撞變得逐步高能。在這個過程期間的一些點上，所發(fā)生的碰撞沉積了充足的能量至離子的分子鍵中，以便引起那些鍵破裂，并且引起離子成為破碎。當(dāng)離子的幅度增長時，如果沒有沉積足夠的能量至分子鍵中，那么離子僅僅會打擊阱壁并被中和，或者離子會通過其中一個阱的孔離開阱。高效的MS/MS要求最小化這個損耗機(jī)制。?從而，影響離子幅度增長速率的參數(shù)以及所發(fā)生碰撞的能量在確定碎裂的總效率方面是很重要的。?

影響兩個過程的其中一個最重要的參數(shù)是這個共振過程發(fā)生的頻率。這個頻率基于馬丟(Mathieu)穩(wěn)定性參數(shù)Q，其值與主要RF捕獲電壓的幅度成正比并且與關(guān)心的離子的m/z成反比。四極場的操作理論確定：具備.908之上Q值的任何離子在離子阱中具有不穩(wěn)定的軌跡并被損失(或者通過從阱中射出或者通過表面上的碰撞)。從而，以任何給定的RF幅度，均具有一個m/z值，低于該值離子不會被捕獲。這個m/z值被稱為低質(zhì)量截止(LMCO)。因此，在激活過程(activation?process)期間所施加的RF捕獲電壓幅度的適當(dāng)選擇涉及對依賴于RF捕獲電壓幅度的兩個重要參數(shù)的考慮：第一個，離子運動的頻率，其順次確定碰撞的動能，以及；第二個，LMCO。?

由于需要一些最小的離子頻率用于碎裂，一般要求大約0.2或更大的Q值以獲得滿意的母離子的碎裂效率。以較高Q值的操作產(chǎn)生更加高能的碰撞，并且因此可以產(chǎn)生更高效的母離子的碎裂；然而，提高Q也會提高LMCO，妨礙更多較低質(zhì)量碎片被觀察到。因此，必須選擇一個折中的Q值，其足夠高以提供高效的碎裂，而最小化LMCO。舉例來說，商業(yè)上能夠獲得的離子阱系統(tǒng)設(shè)置缺省Q值為0.25。以Q＝0.25操作意味著可觀察到的最低質(zhì)量碎片離子是母離子m/z的28％((.25/.908)*100＝28％)。當(dāng)可以降低Q值以減少LMCO并允許較低質(zhì)量碎片(舉例來說，其在涉及肽(peptide)或蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的鑒別的應(yīng)用中可能是合乎需要的)的檢測時，在Q方面的下降達(dá)到被減少碎裂效率的可能損耗。同樣地，可以從上述缺省值增加Q值以產(chǎn)生更高能的碰撞(舉例來說，其對于碎片大的、單荷的離子可能是需要的)，但是在Q值方面的如此增加將會有不希望的提高LMCO的影響，該LMCO妨礙了較低質(zhì)量碎片的檢測。?

鑒于上述論述，需要一種用于離子阱的離子碎裂技術(shù)，其避免了碎裂能量和現(xiàn)有技術(shù)共振激發(fā)過程中固有的LMCO之間的折衷。在用于離子碎裂技術(shù)的技術(shù)中有更進(jìn)一步的需要，其在相對于現(xiàn)有技術(shù)過程的一個較短時段中產(chǎn)生碎裂。?

發(fā)明內(nèi)容