[發明專利]關于質譜儀的改進

無效

• 申請號: 201010571229.2
• 申請日: 2006-03-29
• 公開（公告）號: CN102054651A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: A·A·馬卡洛夫
• 申請（專利權）人: 薩默費尼根有限公司
• 主分類號: H01J49/00
• 分類號: H01J49/00;H01J49/04;G01N27/62
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 姬利永

本申請是已授權的題為“關于質譜儀的改進”的專利申請200680010131.1的分案申請。

技術領域

本發明涉及質譜儀，該質譜儀含反應單元并且其中既從未經反應的離子又從反應產物離子采集質譜。盡管并非排他地，然而本發明尤其適用于級聯質譜儀，其中從前體和碎片離子采集質譜。

背景技術

質譜儀一般包括離子源，在那里使分析物離子化并提取以傳給質量分析器。離子光學器件通過質譜儀控制離子通過。在離子源和質量分析器之間的離子路徑可包括一個或多個離子阱/離子存儲器，并還包括又一質量分析器。所述又一質量分析器經常用于預掃描的快速獲取(即用于離子初始識別的低分辨率質譜)。另一個質量分析器往往具有更高的分辨率。

在其最寬的范疇，本發明涉及一種選擇地使用反應單元以改變想要分析的離子數量的質譜儀。“反應”可以是例如濾質、引入其它離子、碎片離子、使離子反應以形成新的分子種類或改變離子的能量或離子帶電狀態以改變離子數量的任何動作，除了一些特殊例子外。當然，也可在反應單元中實現上述內容的結合。經常希望從未經反應的離子和產物離子采集質譜。這允許獲得不同的質譜以使產物離子易于識別。

在傳統的級聯質譜儀中，反應單元也位于離子源和高分辨率質量分析器之間的離子路徑上。結果，所有離子必須通過反應單元以到達高分辨率質譜儀。如果要求來自前體離子的質譜，則必須禁用反應單元。質譜儀經常要連續地在獲得前體和產物離子的質譜之間切換，因此反應單元的操作也必須在反應和不反應之間連續地切換。在最佳情形下，這引入時間延遲和離子損失；在最壞的情形下(例如與活性氣體反應)，這種切換在分析的時間尺度上是無法實現的。

為了給本發明提供一種具體的背景，下面將對級聯質譜儀進行簡單說明。級聯質譜儀包括在反應單元中的前體離子的斷片。可以多種方式來影響斷片，例如電子捕獲離解(ECD)、碰撞致離解(CID)、光子致離解(PID)、表面致離解(SID)、電子轉移離解(ETD)等。在級聯質譜儀中，就該術語的狹義而言，僅存在一級斷裂以使質譜取自前體和第一代碎片離子。然而，可執行更多級斷裂以使碎片離子自身斷裂。這被稱為MSⁿ度譜法，其中n指選擇級以使級聯質譜儀與MS²對應。

典型的級聯質譜儀揭示于Hunt?DF、Buko?AM、Ballard?JM、Shabanowitz?J和Giordani?AB的論文，Biomedical?Mass?Spectrometry?8(9)(1981)397-408(前體和斷片均通過四極子選擇)；H.R.Morris、T.Paxton、A.Dell、J.Langhorne、M.Berg、R.S.Bordoli、J.Hoyes和R.H.Bateman，Rapid?Comm.in?Mass?Spectrum，10(1996)889-896的論文和多個專利，例如US6285027B1(其中通過四極子選擇前體而使用渡越時間(TOF)分析器分析斷片)。這些質譜儀的每一個具有設置在離子源和質量分析器之間的離子路徑上的斷裂單元。因此，當要求從前體離子獲得質譜時必須禁用反應單元。在CID中，必須從斷片單元中抽空碰撞氣體，這是一個費時的處理。

US?2002/115,056、US?2002/119,490和US?2002/168,682中提供更高的斷片吞吐量，其中平行地對所有前體執行離子斷裂并為了速度犧牲種別性。

US?6,586,727提出一種折衷方案，其中為了從碎片離子中采集質譜，運作反應單元以產生最佳斷片，為了從前體離子采集質譜，運作反應單元以使斷片還原。為得到感興趣的碎片離子或由預定中性喪失分離的前體/斷片峰對而搜索分別取自前體和碎片離子的質譜。可為后級級聯質譜儀選擇所識別的對。為了可靠的識別，必須用若干份/百萬的精確度確定前體和斷片質量峰值m/z。因此這些并行處理方法要求使用諸如FT?ICR、單反射或多反射TOF、軌道阱等精確質量分析器，它們均以基本脈沖方式工作。然而，以相當低的傳輸和占空周期由正交加速TOF分析器對US?6,586,727中離開反應單元的連續離子束進行采樣，由此該方法的靈敏度獲得折衷。另外，質譜儀的布局使其在斷裂操作時無法獲得前體質譜(這對于諸如ETD、ECD、IRMPD的相對慢的斷裂方法而言是非常有利的)。通常，這類儀器的線性幾何形狀使這類新穎方法的配置變得非常困難并且傾向于降低分析性能。