[發(fā)明專利]一種多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410072568.4
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103811268A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李俐;王博
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種可以進行多反應(yīng)檢測的多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)生物學(xué)和醫(yī)學(xué)在過去100多年中取得了巨大的發(fā)展，使人類的壽命平均增加了一倍以上；但對很多復(fù)雜疾病，如糖尿病、癌癥和大部分病毒類疾病仍無能為力。探究其原因，這些疾病在很大程度上是系統(tǒng)疾病，也就是說與人體的多個器官，甚至全身都有關(guān)聯(lián)。在此背景下，系統(tǒng)生物學(xué)以及與之對應(yīng)的個性化藥物得到了蓬勃發(fā)展。系統(tǒng)生物學(xué)在分子水平上對構(gòu)成人體的所有系統(tǒng)，如基因組，轉(zhuǎn)錄組，蛋白質(zhì)組、代謝組等進行全面分析并收集所有相關(guān)信息；計算機在對這些信息進行綜合統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上可預(yù)測疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，從而可以實現(xiàn)疾病的早診斷，早干預(yù)治療，防患于未然。疾病早診斷的基礎(chǔ)是建立疾病標(biāo)志物與疾病及其進程的一一對應(yīng)關(guān)系。

疾病標(biāo)志物分子大部分是蛋白，在人體樣品中有效尋找這些蛋白分子的有效方法是基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)。蛋白質(zhì)組學(xué)中，疾病標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)主要分為發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和驗證三個階段。第一階段通過全面定性定量表征數(shù)十個疾病樣品和控制樣品，找出顯著差異表達蛋白，也就是疾病標(biāo)志物候選蛋白。蛋白定性表征是通過一級質(zhì)譜和二級解離質(zhì)譜分別對整體蛋白質(zhì)及多肽分子和整體蛋白質(zhì)分子的肽鍵斷裂碎片進行測量分析來實現(xiàn)的。為了保證發(fā)現(xiàn)階段找到的疾病標(biāo)志物候選蛋白具有統(tǒng)計意義和滿足臨床應(yīng)用所需的可信度和重現(xiàn)性，第二個確認(rèn)和第三個驗證階段分別采用數(shù)以百計和數(shù)以千計的臨床樣品對第一個發(fā)現(xiàn)階段找到的疾病標(biāo)志物候選蛋白進行表征。這兩個階段的表征是通過三重四極桿質(zhì)譜儀(QQQ)的第一個四極桿(Q1)和第三個四極桿(Q3)分別對整體蛋白質(zhì)分子及其強度較高的特征碎片離子(也就是說這些碎片離子只屬于這一個蛋白質(zhì)分子，不在其他蛋白質(zhì)分子的碎片離子中出現(xiàn)，常常選3個)進行選質(zhì)；整體蛋白質(zhì)分子的解離(常為碰撞誘導(dǎo)解離)在第二個四極桿(Q1)中實現(xiàn)。第三個四極桿后面的檢測器先后依次對這三個碎片離子進行檢測。由于三重四極桿質(zhì)譜儀本身及前端高效液相色譜有限的動態(tài)檢測和分離范圍，目前對低豐度的疾病標(biāo)志物蛋白的檢測還是非常困難，對復(fù)雜樣品的分析通量仍然不足。

經(jīng)高效液相色譜分離的復(fù)雜樣品通過電噴霧電離后依次進入質(zhì)譜進行檢測。電噴霧離子源的靈敏度與被分析物質(zhì)的濃度成正比，與色譜柱的流速成反比。人們已經(jīng)發(fā)明了多噴嘴及與之對應(yīng)的多離子進樣接口電噴霧電離技術(shù)。但是，目前所有電噴霧離子源后面只跟一個質(zhì)譜檢測器，分析通量有限；同時，經(jīng)過多離子進樣接口的離子重新混合后進入單一質(zhì)譜檢測器，對靈敏度的提高也非常有限，因為仍然無法擺脫離子阱電荷容量的限制。

綜上所述，開發(fā)分析通量大、靈敏度高和動態(tài)范圍廣的三重四級桿質(zhì)譜系統(tǒng)是質(zhì)譜技術(shù)研究發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)，以此成倍提高三重四極桿質(zhì)譜儀分析通量、靈敏度和動態(tài)范圍。

根據(jù)本發(fā)明一方面，其提出了一種多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)，包括：

離子引導(dǎo)系統(tǒng)，用于將離子源引導(dǎo)至三重四極桿質(zhì)譜儀；

三重四極桿質(zhì)譜儀，其包括多組并列設(shè)置的三重四極桿，且每組三重四極桿均勻分布在同一直徑的圓周上，其用于對離子源輸出的離子流進行選質(zhì)后解離成特征碎片；

離子檢測系統(tǒng)，其包括多個檢測器，用于分別對每組三重四極桿選出特征碎片進行檢測。

本發(fā)明能夠?qū)σ合嗌V同步洗脫的多個靶向分子或同一個靶向分子的多個解離通道進行同步檢測分析，以此成倍提高三重四極桿質(zhì)譜儀分析通量、靈敏度和動態(tài)范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)的第一立體剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明中多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)的第二立體剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明中多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)的第三立體剖面示意圖；圖5為本發(fā)明多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)中電噴霧噴嘴的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)中離子進樣接口入口的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)中離子進樣接口的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)中離子漏斗的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)中四極桿離子引導(dǎo)系統(tǒng)的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明多通道三重四極桿質(zhì)譜陣列系統(tǒng)中第一個選質(zhì)四極桿的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；