[发明专利]用于级联质谱仪中增加离子吞吐量的方法和装置

说明书

在此公开用于级联质谱仪中增加离子吞吐量的方法和装置。在级联质谱仪系统中，第一质量分析器使用具有根据调制格式所限定的窄拒绝陷空的宽质量通带来过滤母体离子。宽质量区域的母体离子发送到离子裂解设备。由此所产生的子离子发送到第二质量分析器，以产生子离子质谱。所测量的子离子质谱的调制在与第一质量分析器的通带调制(即母体离子谱)的通带调制相关时允许明确标识具有适当母体离子的每个子质量峰值。由于宽质量通带，离子检测器信号与经过第一质量分析器的所增加离子通量成比例。

相关申请

本申请要求2014年3月26日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR INCREASEDION THROUGHPUT IN TANDEM MASS SPECTROMETERS”的美国临时专利申请序列号61/970,557的权益，其全部内容通过引用的方式合并在此。

技术领域

本发明涉及级联质谱仪(MS)，具体地，涉及处理离子使得增加级联MS系统中的离子吞吐量。

背景技术

质谱仪(MS)是一种用于产生从兴趣样本的分子产生的离子的质谱的分析技术。所获得的质谱用于通过将所测量的质量与和特定分子关联的已知离子质量进行相关来标识样本中的分子。在典型MS仪器中，样本受电离，并且所产生的离子随后根据它们的质荷比而在质量分析器中分离。离子由能够检测带电颗粒的机构(离子检测器)检测，并且所得到的信号作为它们的质荷比(或m/z值，或更简单地，“质量”)的函数而显示为离子的相对丰度的谱。

级联质谱仪(MS-MS)是一种利用通常由某种形式的离子裂解设备(例如碰撞单元)分离的质谱仪的多个级的分析技术。MS-MS可以用于通过对质谱仪内部的特定离子进行裂解并且标识所得裂解离子来产生关于化合物的结构信息。该信息然后可以拼凑在一起以生成关于原始分子的结构信息。典型级联质谱仪具有通过碰撞单元所分离的两个质量分析器，在所述碰撞单元内，允许惰性气体(例如氩气、氮气)与所选择的离子样本碰撞，使得产生期望的裂解。质量分析器可以是相同或不同的类型，最普遍的组合是四极-四极和四极-飞行时间。

在MS-MS的典型应用中，待分析的材料的样本是很多截然不同的分子种类的复杂混合物。第一质量分析器级用于选择离子质量的区域以发送到碰撞单元用于裂解。传统上，该第一级需要仅发送有限数量的分子种类(“前体”或“母体”离子)，使得在裂解之后，所得质谱(“产物”或“子”离子)足够简单，使得可以通过正确的母体离子来标识子质量峰值。清楚的是，如果很多不同种类的母体离子通过第一质量分析器得以发送并且随后穿过碰撞单元，则在最终质量分析器级处出现的所得子离子的谱具有复杂度,其将妨碍这种标识。

MS-MS应用中的第一质量分析器级在给定时间仅穿过有限区域的质荷比的这种要求可能是一种不期望的限制。具体地，当与实时分析分离处理(例如色谱分离处理)级联地利用MS-MS系统时，色谱时间标度对于MS-MS系统可能没有允许充足的时间以跨过在特定时间充分地分析洗提样本材料所需的很多(窄)质量窗口。有关的问题是，由于以窄质量窗口扫描整个质量区域，因此进入MS-MS系统的多数离子并未使其通过第一质量分析器级。在对于特定样本存在有限访问时间或可用样本的总量很小的应用中，这对于丰度灵敏度具有不利影响。

为了缓和这种限制，需要这样的方法和装置：其允许更大馏分的离子在任何给定时间通过第一质量分析器级，还允许摆脱子离子的复杂谱，并且以正确的母体离子唯一地标识子离子峰值。

发明内容

为了全部或部分解决前述问题和/或本领域技术人员已经观察到的其它问题，本公开提供通过示例的方式在下面阐述的实施方案中描述的方法、处理、系统、装置、仪器和/或设备。