[发明专利]傅立叶变换质谱法

说明书

本发明公开了一种使用质谱仪量化离子样品中的一种或多种离子种类的方法，该方法包括以下步骤：获取与所述质谱仪中的离子的运动引起的信号相对应的时域数据集；通过对其应用非对称窗函数来调整所述数据集；产生频域中吸收模式质谱包括对调整后的数据集应用傅里叶变换的步骤；对于与所述一种或多种离子种类相关联的质谱中的一个或多个峰，确定峰范围；对于每个确定的峰范围，对各峰范围内的谱数据进行积分，以产生各峰强度值；以及，基于各峰强度值，量化所述一种或多种离子种类中的每一种。

技术领域

本发明涉及质谱分析，尤其而非排他地，本发明提供一种从质谱数据准确量化离子样品的各离子种类中的离子的方法。

背景技术

傅里叶变换(Fourier transform,FT)是检测离子阱中离子振荡的频率的有力工具，并且基于此，已发展出傅里叶变换质谱法(FT mass spectrometry,FTMS)。人们已经进行了许多研究，并且已经实现了精确确定振荡频率和改进分辨率的方法。例如，人们已经尝试了带特殊函数的频率轴的校准和使用频谱的吸收模式(A模式)。

然而，迄今为止，对谱中的每个峰的量化式测量未给予很多关注。换句话说，在已经产生了频率谱(由此以及m/z)的情况下，人们可能想知道与谱中的每个关注峰相对应的实际离子数。

在传统的质谱仪中，离子撞击检测器，从而得到测量信号，其中离子数可由离子检测器校准来评估。例如，针对某些参数(离子能量，施加到检测器的部件的高压HV)而测量的响应函数被应用于所述测量信号，以获得撞击检测器的实际离子数。在响应函数恒定的情况下，所述测量信号到实际离子数的转换简单地通过乘以常数来获得。当使用这种检测技术时，不存在具有不同m/z的离子的干扰。换句话说，当检测发生两组离子彼此部分重叠时，加和性(additivity)被保持，并且所得谱的峰积分通常给出每组中离子数的直接总和。

然而，在FTMS中，检测实质上不同，可能会发生人为的影响。简而言之，测量规程包括在离子阱内注入具有不同m/z值的离子，在离子阱中它们可以被捕获并在相对长的时间内进行振荡而不改变(或稍微改变)振荡周期。具有各m/z值的离子的振荡周期(或频率)有其自己的值，该值可以通过FT分析测得。

当离子在阱中振荡时，它们通过一个或多个电极(通常称为拾取(pick-up)电极)，从而在其上产生(图像)电荷的脉冲，其在时域中测得并且可被称为时域信号。此时域信号在一定的采集时间上测得；采集时间越长，频谱的频率分辨率越好。该时域信号被转换成频域中的频域信号，例如通过使用标准的离散傅立叶变换(discrete Fourier Transform,DFT)算法。因此，得到复数值的频谱：

f(t)→F(ν)＝Re(ν)+iIm(ν)

f(t)表示时域信号，Re表示FT的实部，Im表示FT的虚部，ν是频率。该频谱可被绘制为Re(ν)、lm(ν)或M(ν)，其中

其中，M(ν)是FT的幅度(magnitude)，并且通过相位因子而与F(ν)相关连：

其中，为相位。

在最简单的情况下，例如，n个离子云(每个具有一定的m/z值，即质荷比)将在M(ν)图上给出n个峰。

在FTMS中，M(ν)谱(幅度模式(或M模式)频谱)被广泛用于质谱表征。M模式的优点是谱的非负值，并且它包含来自频域的实部和虚部两者的信息。

峰强度——其反映谱中相应离子种类丰度(abundance)——通常基于关注峰的振幅(amplitude)来评估。这是从谱中进行量化式推演(quantitative deduction)的最简单最直捷的方式。换句话说，峰振幅测量是获得表征离子丰度的峰强度的最简单方式。