[發明專利]一種痕量物質串級質譜分析方法

在審

• 申請號: 201810372938.4
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108593754A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 唐飛;霍新明;王曉浩;李琦
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

一種痕量物質串級質譜分析方法,該方法采用離子阱，或四極桿和離子阱組合的質量分析器。利用在高壓射頻上耦合在頻譜中除去多頻率窗口的低壓輔助交流信號，四極桿可以實現多目標母離子的同時選擇性傳輸，離子阱可以實現多目標母離子的同時選擇性隔離；離子阱束縛住篩選出的離子后，利用多頻低壓輔助交流信號配合緩沖氣完成多母離子同時碎裂；然后離子阱上耦合單頻低壓輔助交流信號同時掃描射頻電壓實現對應碎片離子的共振激發質譜分析；再與每個母離子對應的串級質譜數據庫進行對比，從而解析出每個目標母離子對應的串級質譜圖。本發明可以通過一次進樣就實現多個離子的同時串級質譜分析，且無噪聲離子干擾，在痕量樣品分析領域有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種適用于痕量物質進行串級質譜分析的方法，屬于利用質譜儀器進行生化物質檢測的領域。

背景技術

質譜分析方法是一種同時具備高特異性和高靈敏度的普適性化學分析方法，在生命科學、醫藥衛生、環境監測、公共安全等各個領域都有著廣泛的應用。常規的質譜分析將物質變為離子，通過分析得到離子的質荷比信息；而串級質譜分析，通過將離子打碎后分析其碎片離子的信息，來幫助進行物質結構表征與分析，故具有強大的功能作用。在各種質譜儀中四極質量分析器質譜憑借著其強大的串級質譜能力，成為質譜分析儀器的一個重要分支。常見的四極質量分析器質譜主要有離子阱質譜和四極桿質譜兩種。

離子阱可以實現離子的束縛與囚禁，故可以完成時間上的串級質譜分析。在1988年美國專利US4736101報道了一種在離子阱內進行串級質譜分析的方法，并逐漸演變成如今應用最廣泛的離子阱內串級質譜方法，碰撞誘導解離(CID)。中國專利文獻CN105355537A與CN103413751A中對該方法進行了介紹：第一時間段為離子隔離，對于待分析的樣品中的離子，選定某一特定質荷比(m/z)的離子將其選擇隔離，被選擇隔離的離子稱為母離子；第二時間段為碰撞誘導解離，母離子與中性的氣體分子例如氦氣、氫氣、氮氣等發生碰撞，碰撞過程中產生的能量沉積到母離子上，導致母離子自身內能增加，最終母離子發生解離，得到碎片碎片離子；第三時間階段，碎片離子進行質量分析，得到碎片離子的質譜峰，從而完成串級質譜分析。其中離子隔離時因為只隔離一特定質荷比(m/z)或一小段連續質荷比范圍的母離子，故可以通過控制施加在離子阱上的射頻電壓與直流電壓的方式來實現。

而對于四極桿質譜，因為其無法實現離子囚禁，故只能通過多分析器的組合實現空間上的串級質譜。在文獻De Hoffmann E.Tandem mass spectrometry:A primer[J].Journal of Mass Spectrometry,1996,31(2):129-137中介紹了多種利用三重四極桿質譜儀進行串級質譜分析的方法。首先在第一個四極桿內通過控制施加在四極桿上的射頻電壓與直流電壓，篩選出一特定質荷比(m/z)的母離子，然后進入第二個四極桿內與中性的氣體分子發生碰撞而碎裂成碎片離子，在第三個四極桿中完成碎片離子分析；在文獻GilletL C,Navarro P,Tate S,et al.Targeted Data Extraction of the MS/MS SpectraGenerated by Data-independent Acquisition:A New Concept for Consistent andAccurate Proteome Analysis[J].Molecular&Cellular Proteomics Mcp,2012,11(6):O111.016717中介紹了利用TripleTof儀器(四極桿-碰撞池-飛行時間分析器)進行串級質譜分析的方法，其四極桿通過調節射頻與直流信號可以篩選一段連續質量范圍的母離子，然后在碰撞池內碎裂，再利用飛行時間分析器完成碎片離子的分析。

但無論對于離子阱質譜還是四極桿質譜，所述的已知串級質譜方法一次進樣都只能對一個或者一小段連續質荷比范圍內的母離子進行串級質譜分析，而其他離子都浪費掉，要想進行分析需要再一次的進樣。這對于很多痕量樣品的分析場合，如單細胞分析或者質譜成像分析，離子的進樣時間有限，已有的串級質譜方法將受到很大的應用限制。

發明內容