[发明专利]与俘获离子迁移率分离耦合的三重四极杆质谱分析

说明书

本发明提供一种获取复杂物质混合物中物质的碎片离子谱的方法，其中将俘获离子迁移谱仪(“TIMS”)用作与三重四极杆质量过滤器组件耦合的离子迁移率分离装置。碎片离子谱可用于识别复杂混合物中的大量蛋白质，或使用上游物质分离器，通过质谱仪中的碎片离子质谱用于某些物质的安全定量。TIMS，尤其在配备并行积聚之后，可提供延长离子积聚持续时间以便在不降低碎片离子质谱测量能力的情况下找到更多可检测离子种类的独特可能。碎片离子质谱的高测量能力可重复测量低丰度的离子种类，从而优化碎片离子谱的质量。

发明背景

发明领域

本发明涉及用于高效采集源自前体离子、已按迁移率分离的大量物质特征碎片离子种类的仪器和方法，尤其涉及具有准确识别性和改进的信噪比的量化物质的仪器和方法。

背景技术概述

在蛋白质科学领域，专家对于通过液相色谱/质谱分析(LC-MS)来量化提取自生物样本的蛋白质的水解消化液中的多肽和蛋白质的兴趣越来越浓厚。专家还特别将注意力转向临床前研究中药制品及其代谢物的量化分析。此外，还可借此测试食品/水果/蔬菜基质是否含农药和其他污染物。与三重四极杆质谱仪耦合的液相色谱仪是已知能够检测和量化物质、具有最高灵敏度的低价仪器，但是测量方法仅限于在有限持续时间的LC峰值中出现的少数物质。不幸的是，由于会测量到更少的离子，通过MRM(multiple reactionmonitoring，多反应监测)增加物质数量会降低测量精确度。在临床前药物研究中，并行操作几十台三重四极杆仪器，可同时分析成百上千的样本。

美国专利号6,960,761B2(“Instrument for Separating Ions in Time asFunctions of Preselected Ion Mobility and Ion Mass”(“在作为预选离子迁移率和离子质量函数的时间内分离离子的仪器”)，D.E.Clemmer，2001年)介绍了一个或多个离子迁移分离器与质量过滤器和高分辨率质量分析器结合的应用。该文献描述了使用大量不同的离子源、离子阱、离子迁移分离器、质量过滤器、碰撞池、离子反应器和高分辨率质量分析器的组合分离混合物中离子的各种方法。此外，所描述的相应仪器由离子源、离子阱、离子迁移分离器、质量过滤器、碰撞池、离子反应器和高分辨率质量分析器以不同的顺序组成。本方法或设备末尾的高分辨率质量分析器可以是飞行时间(TOF)或离子回旋共振(ICR)质谱仪，以高质量测量精确度测量碎片离子或未破碎离子的质谱。飞行时间(TOF)质量分析器具有高速测量的优点。然而，高分辨率质量分析器仪器本身及其操作昂贵。D.Clemmer在此装置中使用了实际尺寸相对较大的漂移管(垂直于TOF-MS的飞行管)，这使其与占地面积更小的现代质谱仪相比，可行性更低。

在美国专利6,630,662B1(A.V.Loboda；2002年：“Setup for MobilitySeparation of Ions Implementing an Ion Guide with an Axial Field andCounterflow of Gas”(“通过轴向场和气体逆流实施离子导向的离子迁移率分离装置”))介绍了一种离子迁移分离装置，主要使用恒定电场和气体逆流分布。该装置一方面可以从不连续的MALDI离子源的离子脉冲中收集离子，另一方面还可按其离子迁移率分离收集的离子。MALDI(基质辅助激光解吸和电离)主要提供单电荷分子离子。尽管作为一种可能性简单地提及了其可与三重四极杆质谱仪结合，但根据D.E.Clemmer的建议，主要注意力还是放在QqTOF上，即质量过滤器(Q)、破碎池(q)和飞行时间(TOF)质量分析器作为最后的质量分析器的组合。