[发明专利]一种控制混合IMS/MS系统中的MASS滤波器的方法

说明书

本发明提供了一种使用混合质谱系统来获取复杂混合物中尽可能多的选定物质(例如蛋白质)的碎片质谱的方法，该混合质谱系统包括离子源、离子迁移率分离器、质量过滤器、碎裂室和质量分析器。碎片质谱用于通过物质的碎片质谱来识别物质。本发明提出控制质量过滤器的停留时间，并使停留时间适应质量‑迁移率图中离子迁移率信号的长度。

技术领域

本发明涉及用于获取通过离子迁移率分离的选定前体离子的碎片质谱的方法和装置，其中，所述碎片质谱用于在自下向上的蛋白质组工作流中识别复杂混合物中的物质(特别是消化肽)，且可选地用于定量所述物质。

背景技术

在蛋白质科学中，越来越关注在从生物样品提取的蛋白质的蛋白水解消化液的液相色谱/质谱(LC-MS)运行中鉴定尽可能多的肽和蛋白质。已证明耦合离子迁移谱(IMS)与质谱(MS)的混合质谱系统可提高鉴定率。

美国专利6,960,761(“用于按照时间根据预选的离子迁移率和离子质量对离子进行分离的仪器”；Clemmer)公开了一种混合IMS/MS谱仪系统，其如图1所示，并包括离子源、漂移型离子迁移率分离器、四极质量过滤器、离子碎裂室和具有正交离子注入的飞行时间质量分析器(OTOF-质量分析器)。离子阱用于在漂移型迁移率分离器的上游聚集离子。混合IMS/MS谱仪系统可以可选地包括前段物质分离器，例如液相色谱仪(LC)。在漂移型迁移率分离器中根据离子迁移率按照时间分离离子，并通过下游的OTOF-质量分析器获得分离出的离子的质谱，形成质量-迁移率图。

美国专利7,838,826(“用于与质谱仪结合的平行流离子迁移率谱仪的装置和方法”；Park)公开了一种紧凑的离子迁移率分离器，其被称为“捕获离子迁移率谱仪”(TIMS)。

在一个普通的实施例中，气流驱动分离单元中的离子对抗反作用DC电场势垒，在该势垒处在累积阶段期间根据离子迁移率在空间中轴向捕获和分离离子。离子由四极RF场径向限制。在扫描阶段，通过降低轴向DC电场的高度，被捕获的离子随后从DC电场势垒按照时间洗脱。离子从低离子迁移率到高离子迁移率连续释放。

对于较长的扫描持续时间或者通过降低扫描速度，分别增加了TIMS迁移率分离器的迁移率分辨率。

美国专利9,683,964(“并行累积的捕获离子迁移谱仪”；Park和Schubert)公开了一种具有累积单元的TIMS分离器，该累积单元位于分离单元的上游，用于在扫描阶段期间存储离子。具有并行积累的TIMS提供了延长离子积累持续时间以找到更多可检测的离子物种而不降低碎片质谱的获取速率的可能性。碎片质谱的高获取率允许重复测量低丰度的离子物种以提高碎片质谱的质量。

美国专利9,891,194(“获得由离子的迁移率分离的离子的碎片质谱”；Mann等人)公开了一种多循环方法，用于使用图2中所示的混合质谱系统获得复杂混合物中的物质的碎片离子谱。该方法已广泛地称为“PADEF”(并行累积顺序碎片)，特别是对于自下而上的蛋白质组工作流。

图3示出了用于获取多个离子物种的碎片质谱的多周期方法的流程图。图1和2中所示的混合IMS/MS谱仪系统都可以用于执行多周期方法。碎片质谱可用于鉴定相应的物质，特别是蛋白质组的蛋白质，并可选地用于定量所述物质。

在第一循环的第一测量周期中，根据迁移率按照时间分离离子，并且使用质量分析器获取分离出的离子的质谱以形成质量-迁移率图。从质量-迁移率图中选择具有不同质量和迁移率的分离出的感兴趣的离子物种。在第二测量周期中，根据迁移率按照时间分离新离子。通过质量过滤器根据质量一个接一个地分离所选择的感兴趣的离子物种，在碎裂室中碎裂，并且使用质量分析器获取碎片质谱。在可以从第一测量周期的质量-迁移率图中选择其他感兴趣的离子物种的情况下，不需要新的质量-迁移率图，并且在一个或多个附加测量周期中获得剩余的感兴趣的离子物种的碎片质谱。否则，第二循环以获取新的质量-迁移率图开始。具有新的质量-迁移率图的循环可以以0.5

秒至三秒的时间间隔重复，例如取决于在前的物质分离装置的时间行为。