[發(fā)明專利]用于高通量數(shù)據(jù)獨(dú)立分析的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910987526.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN111077211B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·V·考弗土恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 薩默費(fèi)尼根有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/62
• 分類號(hào): G01N27/62;H01J49/40;H01J49/42
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳潔;周全

一種分析樣品的方法，所述方法包含：基于質(zhì)荷比將來自所述樣品的前體離子分離成窄質(zhì)量范圍組；使來自每個(gè)組的離子碎裂以產(chǎn)生碎片離子組；以及使用長瞬態(tài)時(shí)間質(zhì)量分析儀對(duì)來自每個(gè)碎片離子組的碎片離子進(jìn)行質(zhì)量分析，其中所述分離和所述碎裂與所述質(zhì)量分析解耦，并且高瞬態(tài)質(zhì)量分析儀的循環(huán)時(shí)間大于窄質(zhì)量范圍掃描時(shí)間的循環(huán)時(shí)間的約五倍，并且其中所述分離和所述碎裂具有高占空比，并且所述質(zhì)量分析具有高占空比。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及質(zhì)譜法領(lǐng)域，包含用于高通量數(shù)據(jù)獨(dú)立分析的方法和裝置。

背景技術(shù)

被稱為MS/MS的串聯(lián)質(zhì)譜法是一種使源自樣品的前體離子在受控條件下經(jīng)受碎裂來產(chǎn)生產(chǎn)物離子的流行且廣泛使用的分析技術(shù)。產(chǎn)物離子質(zhì)譜含有可用于結(jié)構(gòu)測定并且用于鑒定具有高特異性的樣品組分的信息。在典型的MS/MS實(shí)驗(yàn)中，選擇相對(duì)少量的前體離子種類進(jìn)行碎裂，例如豐度最大的那些離子種類或者質(zhì)荷比(m/z)與包含列表中的值匹配的離子種類。人們對(duì)使用“全質(zhì)量(all-mass)”MS/MS的興趣與日俱增，在全質(zhì)量MS/MS中，使所有前體離子或前體離子的相當(dāng)大的子集碎裂。全質(zhì)量MS/MS產(chǎn)生富含信息的質(zhì)譜并且不需要在質(zhì)量分析之前選擇和隔離特定離子種類。為了簡化通過全質(zhì)量MS/MS產(chǎn)生的產(chǎn)物離子質(zhì)譜的解釋，以對(duì)前體離子的不同子集或組執(zhí)行的一系列碎裂/質(zhì)譜采集循環(huán)的形式進(jìn)行分析，其中每個(gè)子集或組代表不同范圍的前體離子m/z。例如，如果前體離子的m/z范圍為200Th到2000Th，則可以對(duì)m/z介于200Th與210Th之間的第一組離子執(zhí)行第一碎裂/質(zhì)譜采集循環(huán)；對(duì)m/z介于210Th與220Th之間的第二組離子執(zhí)行第二碎裂/質(zhì)譜采集循環(huán)等。授權(quán)給Makarov等人的美國專利第7,157,698號(hào)(所述專利通過引用并入)教導(dǎo)了一種用于通過根據(jù)前體離子的m/z將前體離子分成組來實(shí)施全質(zhì)量MS/MS的質(zhì)譜儀架構(gòu)。在Makarov設(shè)備中，采用正交噴射二維離子阱將m/z分組的前體離子噴射到碎裂單元中，所述離子在所述碎裂單元中經(jīng)歷碎裂。將所產(chǎn)生的產(chǎn)物離子輸送到飛行時(shí)間(TOF)質(zhì)量分析儀的入口以采集質(zhì)譜。因?yàn)門OF質(zhì)量分析儀的質(zhì)量范圍寬且分析時(shí)間相對(duì)短，所以其特別適用于全質(zhì)量MS/MS實(shí)驗(yàn)。

在TOF和其它質(zhì)量分析儀中，離子的初始動(dòng)能的大變化可能會(huì)顯著影響測量性能，特別是關(guān)于分辨率和質(zhì)量準(zhǔn)確度的測量性能。因此，在將離子遞送到質(zhì)量分析儀的入口之前，重要的是，減少所噴射的離子和源自所述離子的產(chǎn)物離子的動(dòng)能擴(kuò)散。可以通過將離子引導(dǎo)通過冷卻區(qū)域來實(shí)現(xiàn)離子冷卻以減少動(dòng)能和動(dòng)能擴(kuò)散，在所述冷卻區(qū)域中，離子通過與中性氣體分子碰撞而損失能量。冷卻時(shí)間可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從阱噴射離子組(以及對(duì)離子組的質(zhì)量分析)所需的時(shí)間，這意味著必須延遲隨后的離子組從阱噴射到碎裂/冷卻區(qū)域中，直到完成第一離子組的冷卻。換言之，冷卻期會(huì)限制全離子MS/MS分析可以進(jìn)行的速率并且減少在色譜洗脫峰期間可以進(jìn)行的分析的總數(shù)。當(dāng)然，可以通過采用較短的冷卻期來提高速率，但這樣做會(huì)對(duì)分辨率和/或質(zhì)量準(zhǔn)確度產(chǎn)生不利影響。

將碎裂單元、冷卻和質(zhì)量分析彼此解耦，同時(shí)將一個(gè)碎裂循環(huán)的產(chǎn)物離子保持在一起但與來自其它碎裂循環(huán)的產(chǎn)物離子分離，可以提高分析的通量。根據(jù)前述內(nèi)容將理解，需要用于改進(jìn)高通量數(shù)據(jù)獨(dú)立分析(如用于全原子MS/MS)的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面，一種分析樣品的方法，所述方法可以包含：基于質(zhì)荷比將來自所述樣品的前體離子分離成窄質(zhì)量范圍組；使來自每個(gè)組的所述離子碎裂以產(chǎn)生碎片離子組；使用長瞬態(tài)時(shí)間質(zhì)量分析儀對(duì)來自每個(gè)碎片離子組的碎片離子進(jìn)行質(zhì)量分析。所述分離和所述碎裂可以與所述質(zhì)量分析解耦，并且所述高瞬態(tài)質(zhì)量分析儀的循環(huán)時(shí)間大于窄質(zhì)量范圍掃描時(shí)間的循環(huán)時(shí)間的約五倍。所述分離和所述碎裂可以具有高占空比并且所述質(zhì)量分析可以具有高占空比。

在所述第一方面的各個(gè)實(shí)施例中，所述質(zhì)量分析儀的所述循環(huán)時(shí)間可以大于所述窄質(zhì)量范圍掃描時(shí)間的所述循環(huán)時(shí)間的約十倍，如小于所述窄質(zhì)量范圍掃描時(shí)間的所述循環(huán)時(shí)間的約15倍。