[發(fā)明專利]質譜儀的離子激發(fā)檢測方法

有效

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• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111276385B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 周曉煜;歐陽證
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02;H01J49/42
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 徐章偉

本發(fā)明公開了一種質譜儀的離子激發(fā)檢測方法，包括如下步驟：將待檢測離子和信號離子傳輸至離子阱，對離子阱施加第一外電場從而將待檢測離子和信號離子囚禁在離子阱中；對離子阱施加用于激發(fā)待檢測離子的第二外電場，待測離子和信號離子的庫倫相互作用導致信號離子被拋出，待檢測離子保留在離子阱內；信號離子作為待測離子的替身離子被拋出離子阱，離子檢測器捕獲信號離子并依據(jù)第二外電場的激發(fā)頻率獲得待檢測離子的質荷比。根據(jù)本發(fā)明實施例的質譜儀的離子激發(fā)檢測方法開創(chuàng)了一種全新的離子質荷比檢測方法，為質譜儀廣泛檢測各類生物分子、小分子代謝物和非共價作用離子提供了條件。

技術領域

本發(fā)明涉及質譜儀技術領域，更具體地，涉及一種質譜儀的離子激發(fā)檢測方法。

背景技術

質譜儀是利用電磁場分析樣品離子質荷比(m/z)的工具。質譜儀的核心部件是質量分析器，主要包括四級桿分析器(Quadrupole Analysers)、離子阱分析器(Ion TrapAnalysers)、軌道阱分析器(Orbitrap Analysers)、飛行時間分析器(TOF Analysers)、傅里葉變換離子回旋共振分析器(FTICR Analysers)等多種類型。

不同的質量分析器采用不同的分析方法獲取樣品離子的質荷比信息。例如，離子阱分析器將不同質荷比的離子依次拋出離子阱，從而獲取其質荷比信息；飛行時間分析器根據(jù)離子的飛行時間獲取其質荷比；傅里葉變換離子回旋共振分析器根據(jù)離子的運動頻率進行傅里葉變換獲取其質荷比。

針對離子阱分析器，常用的質譜分析(離子拋出)方法包括邊界拋出法(BoundaryEjection)和共振拋出法(Resonant Ejection)。離子阱分析器采用直流電場和射頻(RF)交流電場囚禁離子，分別通過馬修參數(shù)a和q進行表征；只有特定的a，q電壓值才能用于離子囚禁，這樣的a，q電壓值構成穩(wěn)定區(qū)。邊界拋出法通過掃描RF電壓，即q值，不同質荷比的離子會依次到達穩(wěn)定區(qū)的邊界，通常在q＝0.908的情況，離子會變得不穩(wěn)定拋出離子阱。共振拋出法采用附加的交流電壓(AC)，當AC的頻率和離子的運動頻率匹配，會產生共振效率導致離子拋出離子阱，共振拋出法通常需要采用較高的交流電壓才能激發(fā)待測離子拋出離子阱。

上述邊界拋出法和共振拋出法具有如下不足之處：1.需要將待測離子自身拋出獲取其質荷比信息，會損傷待測離子，在后續(xù)質譜分析中待測離子無法繼續(xù)使用；2.質譜檢測器對于生物大分子檢測效率低；3.邊界拋出法和共振拋出法的待測離子需要拋出離子阱，待測離子獲得的能量較高，離子中非共價相互作用因此會遭到破壞，難于用于非共價相互作用的檢測。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

為此，本發(fā)明提出一種質譜儀的離子激發(fā)檢測方法，該方法的質譜分辨率高；離子激發(fā)能量低，可適用于生物大分子和非共價相互作用離子的檢測。

本發(fā)明實施例的質譜儀的離子激發(fā)檢測方法，包括如下步驟：將待檢測離子和信號離子傳輸至離子阱，對所述離子阱施加第一外電場從而將待檢測離子和信號離子囚禁在所述離子阱中；對所述離子阱施加用于激發(fā)待檢測離子的第二外電場，待測離子和信號離子的庫倫相互作用導致信號離子被拋出，待檢測離子保留在所述離子阱內；信號離子作為待測離子的替身離子被拋出所述離子阱，離子檢測器捕獲信號離子并依據(jù)第二外電場的激發(fā)頻率獲得待檢測離子的質荷比。

根據(jù)本發(fā)明實施例的質譜儀的離子激發(fā)檢測方法，相比于邊界拋出法和共振拋出法而言，利用信號離子替代待檢測離子拋出離子阱，離子檢測器捕獲信號離子而獲得待檢測離子的質荷比，開創(chuàng)了一種全新的離子質荷比檢測方法，為質譜儀廣泛檢測各類生物分子、小分子代謝物和非共價作用離子提供了條件。

另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的質譜儀的離子激發(fā)檢測方法，還可以具有如下附加的技術特征：