[發明專利]基于線性離子阱的離子反應控制方法和離子反應控制裝置

有效

• 申請號: 201610307268.9
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105931943B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 江游;賀木易;方向;熊行創;徐偉;黃澤建;劉梅英
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙)11504
• 代理人: 宋林清

技術領域

本發明涉及質譜技術領域，特別是一種基于線性離子阱的離子反應控制方法。

背景技術

質譜分析法(mass spectrometry)是將化合物按不同質荷比(m/z)進行分離檢測，實現成分和結構鑒別的一種分析方法。質譜技術因其具有的高特異性和靈敏度，在生物分析領域中的重要地位日益凸顯。生物質譜(Bio-mass spectrometry，Bio-MS)是應用于生物分子分析的質譜技術，其在蛋白質和多肽研究中有著廣泛的應用：如蛋白質相對分子質量測定、肽譜測定、肽序列測定技術、巰基和二硫鍵定位、蛋白質翻譯后修飾、定量蛋白質組分析、蛋白質相互作用研究等。此外，生物質譜還應用于多糖結構測定、寡核苷酸和核酸分析、微生物鑒定、藥物研發等領域。

氣相離子反應廣泛應用于物質結構分析的串級質譜技術中及反應動力學的研究中。與其他質量檢測器相比，離子阱具有體積小、分辨率高等特點，特別適用于各種樣品的二級和多級質譜檢測。

在氣相離子反應的質譜檢測中，正、負離子分別存儲于反應器中進行反應，反應器通常具有較為復雜的機械結構；反應結束后，采用不同操作參數分別進行正離子模式檢測或負離子模式檢測，在排除一種極性離子的情況下繼續進行二級質譜等后續檢測，導致樣品用量增大、檢測效率降低。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種基于線性離子阱的離子反應控制方法和離子反應控制裝置，滿足正負離子的同時檢測，并使得正負離子在線性離子阱中得到精確控制，改善定量分析的準確性。

第一方面，本發明實施例提供的一種基于線性離子阱的離子反應控制方法，包括

步驟一：給線性離子阱的電極施加射頻電壓以形成射頻電場；給線性離子阱的不同電極施加直流電壓以形成偏置電場；在施加所述射頻電場和偏置電場的同時或之后將正離子和負離子導入所述離子阱內，使正離子和負離子向著與自身極性相反的電極靠近并存儲于線性離子阱中；

步驟二：控制正離子和負離子處于相互分離的狀態保持一時間，以使得離子冷卻；以及

步驟三：在所述不同電極上施加與直流電壓方向一致的激發電壓，以形成激發電場并使需要被檢測的正離子和負離子射出線性離子阱。

在第一方面的第一種可能實現的方式中，所述步驟二中的離子冷卻階段，保持所述射頻電場和偏置電場的電場強度不變。

在第一方面的第二種可能實現的方式中，所述步驟一中，所述不同電極施加的直流電壓的大小相等。

在第一方面的第三種可能實現的方式中，所述步驟二中還包括控制正離子和負離子積聚的過程，該過程與離子冷卻過程同時進行或交替進行。

第二方面，本發明實施例提供的一種基于線性離子阱的離子反應控制方法，包括

步驟一：給線性離子阱的電極施加射頻電壓以形成射頻電場；給線性離子阱的不同電極施加直流電壓以形成偏置電場；在施加所述射頻電場和偏置電場的同時或之后將正離子和負離子導入所述離子阱內，使正離子和負離子向著與自身極性相反的電極靠近并存儲于線性離子阱中；

步驟二：撤銷所述直流電壓以使得偏置電場消失，并使得正離子和負離子在射頻電場的作用下集中在離子阱中心發生反應；

步驟三：再次給線性離子阱的不同電極施加直流電壓以形成偏置電場，并在所述不同電極上施加與直流電壓方向一致的激發電壓，以形成激發電場并使需要被檢測的正離子和負離子射出線性離子阱。

在第二方面的第一種可能實現的方式中，所述步驟二中還包括控制正離子和負離子反應進程的步驟。

結合第二方面的第一種可能實現的方式，在第二種可能實現的方式中，所述控制正離子和負離子反應進程的步驟為：通過反復施加和撤銷所述直流電壓控制正離子和負離子的反應進程。

結合第二方面的第一種可能實現的方式，在第三種可能實現的方式中，所述控制正離子和負離子反應進程的步驟為：通過調整直流電壓的大小控制正離子和負離子的反應進程。

第三方面，本發明實施例提供的一種離子反應控制裝置，包括

射頻電壓源，用于給線性離子阱的電極施加射頻電壓以形成射頻電場；

直流電壓源，用于給線性離子阱的不同電極施加直流電壓以形成偏置電場；

線性離子阱，用于在施加所述射頻電場和偏置電場的同時或之后接收正離子和負離子，并在射頻電場和偏置電場的作用下使正離子和負離子向著與自身極性相反的電極靠近并存儲于線性離子阱中；

激發電壓源，用于在離子冷卻后，給不同電極上施加與直流電壓方向一致的激發電壓，以形成激發電場并使需要被檢測的正離子和負離子射出線性離子阱。