[发明专利]混合质谱仪

说明书

一种用于分析受关注质量范围内的样本的质谱法数据独立获取方法。所述方法在基于样本在其从色谱法系统洗脱时的色谱峰宽度的时间段内执行。所述方法包括以下步骤：电离所述样本以产生多个前体离子；选择待分析的受关注质量范围内的前体离子；执行所述前体离子的至少一个MS1扫描；以及执行一组MS2扫描。执行MS1扫描包括使用傅里叶变换质量分析器跨越所述受关注质量范围对前体离子进行质量分析以鉴定和/或量化MS1域中的所述前体离子。执行所述一组MS2扫描包括：将所述前体离子分为多个前体质量段，每个前体质量段具有不超过5amu的质量范围，且对于每个前体质量段，使所述前体质量段内的所述前体离子碎片化以及执行碎片化离子的MS2扫描。

技术领域

本发明涉及有机样本且尤其是例如蛋白质、肽、代谢物、脂质等生物样本的数据独立分析(DIA)。具体地说，这涉及应用于蛋白质组学、代谢组学、脂质组学等的高分辨率数据独立鉴定和量化技术。

背景技术

质谱法是一种建立已久的技术，用于鉴定和量化通常复杂的较大有机分子混合物。近年来，已开发了允许分析广泛范围的生物和非生物材料的技术，其应用横跨以下领域：执法(例如药物和爆炸物材料的鉴定)、环境、科学研究和生物学(例如在蛋白质组学方面，蛋白质的简单和复杂混合物的研究，应用于药物发现、疾病鉴定等)。

包含大量的氨基酸的蛋白质通常具有相当大的分子量。因此，通过直接质谱测量来准确鉴定和量化蛋白质是具有挑战性的。因此，众所周知，要进行前体样本材料的碎片化。已知各种碎片化技术，其可使不同碎片离子从前体离子产生。此外，所施加的不同碎片化能量可影响碎片化机制。

样本分析可广义地分为数据独立分析/获取(DIA)和数据依赖分析/获取(DDA)技术。DIA力图确定可能未知特性的样本中存在什么。为确定样本分子的分子结构，首先用质谱仪来对选定的质荷比(m/z)窗口内的所有样本离子(前体离子)进行质量分析。此类扫描通常表示为MS1扫描。接着将选定的样本离子碎片化，且随后跨越选定的m/z范围对所得碎片进行质量分析。对碎片化离子的扫描通常表示为MS2扫描。

相比之下，DDA力图确认给定样本中存在一种或多种物种。DDA方法鉴定固定数目的前体离子物种，且通过质谱法选择和分析那些前体离子物种。可基于强度排序(例如，通过MS1谱中的峰观测到的前十个最大量的物种)、或通过限定前体质谱峰“包含列表”(例如通过用户选择)且总是根据所述“包含列表”获取MS2谱而不论MS1质谱中的峰的强度排序如何来确定DDA中哪些前体离子物种受关注。而除此以外，可例如由用户基于例如对预期样本内容物的先验知识来限定MS1中的峰的“排除列表”。

通过将受关注质量范围(通常由用户限定)简单地分成段且获得每个段的MS2谱，DIA能避免DDA中必要的决策。在DIA的情况下，对MS1前体谱的获取或多或少变得任选，因为样本离子选择窗口的参数带有关于所述窗口内可能的样本离子范围的信息。

Micromass UK Ltd和Water Technologies Corporation的专利申请中以其所谓的MS^E布置公开早期DIA技术。DIA技术通过将已知的三重四极杆方法应用于四极杆-TOF布置而产生。

在US-B-6,717,130中，公开一种技术，其中通过反复地切换碎片化单元的能量来交替地获取MS1和MS2。所述技术依赖于在色谱法环境中通过不同洗脱时间分离样本分子。在实验运行结束时，通过比较在两个不同碎片化模式下的质谱来辨识前体离子和碎片离子。基于其洗脱时间拟合的紧密程度，将碎片离子与特定前体离子匹配，使得随后可鉴定前体离子。

US-B-6,982,414公开上述'130专利中的DIA技术的发展。此处，同样反复地切换施加到碎片化单元的能量以便获得MS1和MS2两者。然而此处，分别从第一样本和第二样本获得MS1和MS2。

接着比较质谱且进一步进行分析，其中以不同方式表达来自每个样本的MS1中的前体离子或来自每个样本的MS2中的碎片离子。