專利名稱：質(zhì)譜測(cè)定法中的多離子注入的制作方法
質(zhì)譜測(cè)定法中的多離子注入本發(fā)明涉及在質(zhì)量分析階段的至少一個(gè)階段中包括離子阱的質(zhì)譜測(cè)定法。 尤其，雖然并非唯一地，本發(fā)明涉及用于分析前體離子和碎片離子的串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定法。通常，質(zhì)譜儀包括用于從待分析的分子中產(chǎn)生離子的離子源以及用于把離 子引導(dǎo)到質(zhì)量分析器的離子光學(xué)器件。串聯(lián)質(zhì)譜儀還包括第二質(zhì)量分析器。在 串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定法中，離子化分子的結(jié)構(gòu)性說明是通過下列步驟進(jìn)行的收集質(zhì) 譜，然后使用第一質(zhì)量分析器從質(zhì)譜中選擇所需要的一個(gè)或多個(gè)前體離子，使 離子分裂，然后使用第二質(zhì)量分析器進(jìn)行碎片離子的質(zhì)量分析。通常，優(yōu)選具 有準(zhǔn)確質(zhì)量性能的質(zhì)量分析器作為第二質(zhì)量分析器。還經(jīng)常要求使用準(zhǔn)確質(zhì)量 分析器來得到前體離子的質(zhì)譜，即，把前體離子的樣本傳送到準(zhǔn)確質(zhì)量分析器 而無需分裂。可以使該方法擴(kuò)展成提供一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的分裂階段(即，碎片離子的分裂等等)。這一般稱為MSn， n表示離子代的數(shù)量。因此，MSZ對(duì)應(yīng)于串聯(lián) 質(zhì)譜測(cè)定法。串聯(lián)質(zhì)譜儀可以分成三個(gè)類型(1) 空間連續(xù)，對(duì)應(yīng)于傳輸質(zhì)量分析器的組合(例如，磁扇、四極、飛行時(shí)間(TOF)，通常在中間具有碰撞單元)；(2) 時(shí)間連續(xù)，對(duì)應(yīng)于獨(dú)立的俘獲質(zhì)量分析器(例如，四極、線性、傅立葉變換 離子回旋共振(FT-ICR)、靜電阱)；以及(3) 時(shí)間和空間連續(xù)，對(duì)應(yīng)于多個(gè)阱的混合或多個(gè)阱和傳輸質(zhì)量分析器的混合。 本發(fā)明特別適用于脈沖式準(zhǔn)確質(zhì)量分析器，諸如TOF分析器、FTICR分析器以及諸如軌道阱質(zhì)量分析器之類的靜電阱(EST)分析器。特別在高分辨率情況下操作時(shí)，這些分析器中的大多數(shù)都具有短的注入周期， 其后跟著長(zhǎng)的質(zhì)量分析階段。因此，使用諸如RF多極的中間離子存儲(chǔ)器可以使它 們的靈敏度大大地得益。
經(jīng)常，在準(zhǔn)確質(zhì)量分析器之前有質(zhì)量分析階段，例如，上述的串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定 法。質(zhì)譜測(cè)定法的這些第一階段可以包括在四極阱或任何其它已知質(zhì)量分析器中的 離子俘獲。在這些實(shí)例中，中間離子存儲(chǔ)器的使用避免了由重復(fù)速率不同和不同階
段之間離子束參數(shù)的不同而導(dǎo)致的離子丟失?？梢栽贘.ProteomeRes. 3(3) (2004) 621 —626頁(yè)、Anal Chem. 73 (2001) 253頁(yè)、WO2004 / 068523、 US2002 / 0121594、 US2002 / 0030159、 W099 / 30350和WO02/078046中找到包括中間離子存儲(chǔ)器的 串聯(lián)質(zhì)譜儀的例子。其它串聯(lián)配置也是可能的。
作為質(zhì)量分析器使用的離子阱總是對(duì)引入和俘獲在其中的離子的總數(shù)較敏 感。清楚地，要求在質(zhì)量分析器中積累盡可能多的離子以便提高所收集的數(shù)據(jù)的統(tǒng) 計(jì)量。然而，這種極度渴望的情況與產(chǎn)生空間電荷效應(yīng)的較高離子濃度處的飽和的 實(shí)情有沖突。這些空間電荷效應(yīng)限制質(zhì)量分辨率，并且導(dǎo)致所測(cè)量的質(zhì)量對(duì)電荷比 的偏移，從而導(dǎo)致不正確的質(zhì)量分配，甚至是不正確的強(qiáng)度分配。尤其，用離子把 中間離子存儲(chǔ)器裝得溢出時(shí)，除了中間離子存儲(chǔ)器本身的質(zhì)量抑制效應(yīng)之外，還在 后面得到的質(zhì)譜中導(dǎo)致峰值偏移、損失了俘獲質(zhì)量分析器中的質(zhì)量準(zhǔn)確度，以及在 TOF質(zhì)量分析器中的檢測(cè)器的飽和度。
通常把一種解決這個(gè)問題的技術(shù)稱為自動(dòng)增益控制(AGC) 。 AGC是通用名 稱，用于利用輸入離子流的有關(guān)信息來調(diào)節(jié)質(zhì)量分析器所接納的離子量。也可以使 用該信息根據(jù)譜信息來選擇質(zhì)量范圍?？梢钥刂品e累在離子阱內(nèi)的總離子數(shù)量如 下。首先，在已知時(shí)間周期上積累離子，并且執(zhí)行快速總離子數(shù)量測(cè)量。時(shí)間周期 和阱中總離子數(shù)量的知識(shí)允許選擇合適的填充時(shí)間，用于填充后續(xù)的離子以在單元 中產(chǎn)生最佳的離子數(shù)量。在US5，107, 109中進(jìn)一步詳細(xì)描述這個(gè)技術(shù)。
用于測(cè)量初始離子數(shù)量的不同變量是己知的，包括使用以前譜中的總離子電 流(US5，559,325);使用通過離子阱向檢測(cè)器傳輸離子的短的預(yù)掃描(WO03 / 019614);以及在FTICR之前測(cè)量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)多極中的一部分離子(US6，555,814)。
在大多數(shù)帶準(zhǔn)確質(zhì)量分析器的串聯(lián)質(zhì)譜儀中，根本不控制所積累的離子總體。 在J. Proteome Res. 3 (3) (2004) 621 — 626頁(yè)的情況中，使用自動(dòng)增益控制只可 以控制注入到準(zhǔn)確質(zhì)量分析器中之前的總的離子數(shù)。WO2004 / 068523揭示了一個(gè) 實(shí)施例，該實(shí)施例包括中間離子存儲(chǔ)器，該中間離子存儲(chǔ)器用于在把所有離子注入 FT ICR質(zhì)量分析器之前從線性阱積累一種類離子的多個(gè)填充物。在把離子注入中
間離子存儲(chǔ)器之前，每個(gè)填充物有它自己的自動(dòng)增益控制預(yù)掃描。然而，它的起初 應(yīng)用只是相對(duì)于操作單個(gè)離子阱來增加總離子存儲(chǔ)容量。
這留下了一些未被注意的現(xiàn)實(shí)問題。經(jīng)常需要分析不止一類的離子，即，具
有單個(gè)m/z值或一些m/z值的范圍的離子?？梢愿鶕?jù)任何特定的測(cè)試從不同的要求 來得到不同類型的離子。例如，不同類型的離子可以起源于一個(gè)樣品中存在的不同 分子；起源于在串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定法中分裂的樣品離子(即，前體離子和碎片離子的分 析)；或起源于樣品離子和校準(zhǔn)離子(即，用于校準(zhǔn)質(zhì)譜的鎖定質(zhì)量)。最后的情 況是極重要的，因?yàn)橐阎褂脙?nèi)部校準(zhǔn)物是提高質(zhì)量準(zhǔn)確度最可靠方法中之一(特 別，對(duì)于TOF和EST)，使用添加的或固有存在于輸入樣品中的分析物。然而， 當(dāng)分析物信號(hào)快速變化時(shí)，例如，與質(zhì)譜儀耦合的液體分離，很難得到內(nèi)部校準(zhǔn)物 所要求的數(shù)量。這造成了重大的問題，因?yàn)樾?zhǔn)數(shù)量的準(zhǔn)確度是極重要的如果數(shù) 量太少，則校準(zhǔn)對(duì)于提高質(zhì)量準(zhǔn)確度沒有用；如果數(shù)量太多，則校準(zhǔn)離子占據(jù)了中 間離子存儲(chǔ)器的大多數(shù)空間電荷容量，以致減少了樣品利用率。用選擇成分(例如， 感興趣的雜質(zhì))來選擇性地增加離子總體也是極難的。
已經(jīng)為了質(zhì)譜的內(nèi)部校準(zhǔn)物而開發(fā)了從兩個(gè)或多個(gè)離子源組合離子的兩種方 法Winger等人(Proc. 44th Conf. Amer. Soc. Mass Spectrom., Portland, 1996, p.l 134) 說明了同時(shí)俘獲從兩個(gè)源從兩個(gè)方向引入ICR單元的離子，以及使ICR單元中通 過電子離子化產(chǎn)生的離子與外部注入的離子組合。US5，825,026說明了一種機(jī)械切 換結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許從兩個(gè)離子源選擇離子以便引入質(zhì)量分析器。
與該背景對(duì)照，并且從第一方面，本發(fā)明存在于質(zhì)譜測(cè)定法的一種方法中， 該方法包括下列相繼的步驟在離子存儲(chǔ)器中積累待分析的一種類型的離子的樣 品；在離子存儲(chǔ)器中積累待分析的另一種類型的離子的樣品；以及分析經(jīng)組合的離 子樣品；其中該方法包括根據(jù)各類型離子的以前測(cè)量結(jié)果積累上述一種類型的離子
的樣品和/或另一種類型的離子的樣品以達(dá)到目標(biāo)離子數(shù)量。
本發(fā)明通過引入一種方法而擴(kuò)展了現(xiàn)有技術(shù)的范圍和功效，根據(jù)該方法，用 于質(zhì)量分析的至少一種離子積累具有與其它積累實(shí)質(zhì)上不同的離子成分。離子"類 型"可以對(duì)應(yīng)于單個(gè)m/z值或一些m/z值的范圍。可以選擇m/z值的范圍來說明單 個(gè)離子種類或包括具有落在該范圍內(nèi)的相似的m/z值的兩個(gè)或多個(gè)離子種類?；?上，兩種類型的離子應(yīng)該具有不同的離子成分，而不是只對(duì)應(yīng)于重復(fù)的m/z值或范
圍。
使用離子存儲(chǔ)器的相繼填充可提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)每次填充可以單獨(dú)優(yōu)化 填充條件(例如，在離子存儲(chǔ)器中的傳輸和捕獲)，這在需要存儲(chǔ)質(zhì)量大不相同的 離子(例如，與小分子相反的蛋白質(zhì))時(shí)特別有用。相繼填充還允許獨(dú)立操縱針對(duì) 不同填充而選擇的不同質(zhì)量范圍。例如，可以用RF電勢(shì)來增大填充的低質(zhì)量截止 值(比方說除去基質(zhì)離子或溶劑離子)，然后可以在下一次填充時(shí)減少。本發(fā)明還 能夠在只有單個(gè)輸入孔可用時(shí)俘獲正的和負(fù)的兩種離子。同樣，存在操作而只傳遞 窄質(zhì)量窗口的以前階段的質(zhì)量分析時(shí)(例如，對(duì)于前體離子選擇，不管它是使用線 性阱或是四極而獲得的)，則該方法實(shí)線數(shù)個(gè)不同質(zhì)量窗口 (或?qū)?yīng)于前體離子的 碎片)的存儲(chǔ)。
如果期望該系統(tǒng)的各部件并行操作并且該系統(tǒng)的不同部分具有不同的定時(shí)要 求，例如，通過積累更多不同的離子以便同時(shí)檢測(cè)從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)使其通過使用相關(guān) 延遲進(jìn)行緩慢檢測(cè)，則這也是有用的。
在像基質(zhì)輔助的激光解吸附作用和離子化(MALDI)之類脈沖式離子源的情 況中，相繼填充允許離子樣品點(diǎn)的分析物的離子的第一填充以及離子另一個(gè)樣品點(diǎn) 的校準(zhǔn)化合物的離子的第二填充(填充之間的時(shí)間足以使樣品滑動(dòng)從一個(gè)樣品移動(dòng) 到另一個(gè)樣品)。
可以按不同方式來準(zhǔn)備離子，例如， 一類離子可以是前體離子，而另一類 可以是碎片離子?？梢葬槍?duì)每個(gè)類型優(yōu)化產(chǎn)生離子的條件，諸如選擇反應(yīng)類型 和條件。例如，可以改變下列任何條件:.碰撞能量，諸如CID、 IRMPD、 ECD 等碰撞方法，以及多碰撞和單碰撞分裂。
可以按不同方式來進(jìn)行在先測(cè)量或測(cè)試測(cè)量，包括使用電流感測(cè)網(wǎng)格、使 用感生電流、散射的離子、二次電子或以前通過質(zhì)譜儀獲得的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)譜。 任選地，該方法還可以包括對(duì)于特定類型的第一和第二類離子，在測(cè)試注入
時(shí)間上積累待分析的特定類型的離子的測(cè)試樣品，測(cè)量如此積累的特定類型的 離子的數(shù)量，以及根據(jù)測(cè)試注入時(shí)間和所測(cè)量的特定類型離子的數(shù)量來確定產(chǎn)
生特定類型的離子所要求的目標(biāo)數(shù)量的目標(biāo)注入時(shí)間；并且其中在對(duì)經(jīng)組合的 樣品進(jìn)行質(zhì)量分析之前，在離子存儲(chǔ)器中積累特定類型的離子。
這樣，使用自動(dòng)增益控制(AGC)來控制在填充期間所獲得的數(shù)量。應(yīng)用
于本發(fā)明較佳實(shí)施例的這個(gè)方法是基于下面的經(jīng)驗(yàn)性發(fā)現(xiàn)的。由于碰撞引起的 冷卻，所積累的離子的最終能量和空間分布與以前的離子處理無關(guān)，以前的離 子處理例如，如何獲得每個(gè)掃描的自動(dòng)增益控制、填充數(shù)、填充序列等。可是 這些最終能量和空間分布取決于離子總體的成分，通過注入離子的總數(shù)來表現(xiàn) 對(duì)于大多數(shù)準(zhǔn)確質(zhì)量分析器的質(zhì)量準(zhǔn)確度的最重要的影響。這個(gè)數(shù)量一受到控 制，就可以得到高的質(zhì)量準(zhǔn)確度。
另外，這有助于使獨(dú)立收集的離子的數(shù)量與儀器的動(dòng)態(tài)范圍匹配。
當(dāng)積累一種類型的離子又執(zhí)行AGC時(shí)，還可以執(zhí)行AGC來積累其它類型 的離子。此外，可以相對(duì)于第一或第二類的離子或兩者執(zhí)行下述對(duì)于AGC的 任選的改進(jìn)。
可以改變方法步驟的次序而不偏離本發(fā)明的范圍。例如，可以積累第一類 離子，確定第一目標(biāo)注入時(shí)間，接著積累第二類離子和確定第二目標(biāo)注入時(shí)間， 以及然后只根據(jù)第一和第二類離子各自的目標(biāo)注入時(shí)間積累它們。另一方面， 可以在確定第二類離子的目標(biāo)注入時(shí)間之前根據(jù)第一類離子的目標(biāo)注入時(shí)間 積累第一類離子。
可以在不同的離子存儲(chǔ)器中積累測(cè)試樣品和特定類型的離子。例如，可以 在離子阱中積累測(cè)試樣品。然后可以使用該離子阱，使所選擇的屬于特定類型 的離子通過質(zhì)量分析器或積累它們的中間離子存儲(chǔ)器。
任選地，該方法可以包括操作離子源以產(chǎn)生特定類型的離子，然后直接把 所產(chǎn)生的離子傳送到用于積累的離子存儲(chǔ)器，或只是對(duì)于測(cè)試注入時(shí)間或只是 對(duì)于目標(biāo)注入時(shí)間或兩者。與積累直接來自上述源的離子這一做法不同，可以 由其它處理來積累離子。例如，可以在反應(yīng)單元中使離子反應(yīng)以產(chǎn)生特定類型
的離子，并且然后可以積累這些離子?？梢允褂脤Ｓ玫姆磻?yīng)單元，在該情況中， 把在測(cè)試注入時(shí)間和/或目標(biāo)注入時(shí)間上待積累的特定離子引導(dǎo)到離子存儲(chǔ) 器。另一方面，通用結(jié)構(gòu)可以提供離子存儲(chǔ)器和反應(yīng)單元兩者，以致隨著反應(yīng) 的進(jìn)行而積累特定類型的離子。既然是這樣，可以允許反應(yīng)在測(cè)試注入時(shí)間和 /或目標(biāo)注入時(shí)間上進(jìn)行?？梢圆扇《喾N形式的反應(yīng)，諸如在反應(yīng)單元中呈氣 相的情況下這些樣品離子所進(jìn)行的反應(yīng)。
有利地，特定類型的離子和其它類型的離子的經(jīng)組合的要求目標(biāo)數(shù)量實(shí)質(zhì)
上與離子存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量或用于操作最終質(zhì)量分析器的最佳離子數(shù)匹配。離
子存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量可能與所要求的離子存儲(chǔ)器的性能有關(guān)。例如，如果可接 受降級(jí)的性能，則可以使用較高的容量。這樣，在離子存儲(chǔ)器中積累的離子的 總數(shù)為最佳，即，最大的可能性是沒有變得不可接受的空間電荷效應(yīng)，和/或 分布俘獲的離子量以致最佳地利用檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍。
較佳地，該方法包括操作單個(gè)離子源以產(chǎn)生兩種類型的離子。甚至離子源 可以使用共同的源材料來產(chǎn)生兩種類型的離子。例如，可以依次從通過離子源 產(chǎn)生的離子范圍來選擇兩種類型中的每一種。當(dāng)然，可以使用分立的離子源來 產(chǎn)生兩種類型的離子中的每一種。
可以在相應(yīng)的積累周期期間在對(duì)兩種類型的離子的積累有利的一些條件 下操作質(zhì)譜儀。另外的方式，可以操作質(zhì)譜儀為的是使一個(gè)類型的離子或其它 類型的離子的部分或全部的產(chǎn)生或選擇有利。
存在質(zhì)譜儀的許多不同的操作參數(shù)，可以調(diào)節(jié)這些操作參數(shù)而有利于任何 特定類型的離子的積累。例如，可以操作質(zhì)譜儀的離子源以優(yōu)先地產(chǎn)生一類離 子或其它類型的離子。這在離子存儲(chǔ)步驟的離子積累中可以或可以不同時(shí)進(jìn) 行。為了示出這點(diǎn)，可以想象，首先把通過離子源相繼產(chǎn)生的離子一起俘獲在 離子阱中，然后把所積累的離子發(fā)射到中間離子存儲(chǔ)器。作為該方法的擴(kuò)展， 可以操作第一離子源以產(chǎn)生第一類離子，并且可以接著操作第二離子源以產(chǎn)生 第二類離子。
作為如何操作質(zhì)譜儀使之有利于一個(gè)類型的離子的積累的又一個(gè)例子，可 以操作濾質(zhì)器來優(yōu)先地選擇一個(gè)類型的離子或其它類型的離子。濾質(zhì)器可以采 用許多形式中的一種。濾質(zhì)器可以對(duì)應(yīng)于在隔離模式中操作的離子阱，即俘獲離子和施加電壓，導(dǎo)致只選擇在確定m/z范圍內(nèi)的離子。濾質(zhì)器可以對(duì)應(yīng)于離
子光學(xué)部件，操作離子光學(xué)部件而優(yōu)先發(fā)送第一類和/或第二類離子，例如，
通過設(shè)置DC和/或AC電壓，以致只可以通過要求m/z值的離子。
任選地，在又一個(gè)離子存儲(chǔ)器中積累離子的每個(gè)或兩個(gè)測(cè)試樣品，然后可
以發(fā)射到分立的質(zhì)量分析器進(jìn)行質(zhì)量分析。
在本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用中，離子類型中的一個(gè)類型是內(nèi)部校準(zhǔn)物，而其它離
子類型是待分析的樣品。
可以在串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定法以及MSn質(zhì)譜測(cè)定法中使用本方法。因此， 一類離 子是母離子，而其它類型是產(chǎn)物離子(或分裂，這些術(shù)語(yǔ)是同義的)。任選地， 可以積累來自不止一類母離子的產(chǎn)物離子。
可以擴(kuò)展上述方法成為兩個(gè)以上的積累以及兩個(gè)類型以上的離子。例如， 可以相繼積累三個(gè)或多個(gè)類型的離子。此外，可以使用不止一個(gè)積累以獲得特 定類型的離子。
為了更易于理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖描述僅作為例子的較佳實(shí)施例， 其中


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)質(zhì)譜儀的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的串聯(lián)質(zhì)譜儀的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的串聯(lián)質(zhì)譜儀的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的串聯(lián)質(zhì)譜儀的示意圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的串聯(lián)質(zhì)譜儀的示意圖6是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的串聯(lián)質(zhì)譜儀的示意圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的串聯(lián)質(zhì)量分析器的示意圖。
在圖1中示出可根據(jù)本發(fā)明某些方面實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的已知串聯(lián)質(zhì)譜儀。來自
脈沖式或連續(xù)離子源10的離子接納到具有質(zhì)量分析和質(zhì)量選擇功能的質(zhì)量分 析器20中，其中，任選地，可以進(jìn)行分裂。另一方面，可以使用分立的反應(yīng) 單元來進(jìn)行分裂。離子源IO可以是MALDI源、電噴射源或任何其它類型的離 子源。此外，可以使用多個(gè)離子源。同樣，在質(zhì)量分析器20之前可以有任何 數(shù)量的質(zhì)量分析階段，和/或離子操作。
可以與自動(dòng)增益控制器30 —起操作本發(fā)明的所有實(shí)施例以俘獲適當(dāng)數(shù)量 的離子。可以使用任何AGC方法來確定用于接著的填充的最佳離子化時(shí)間。 在本應(yīng)用中，按大多數(shù)通常的方法來中斷AGC作為對(duì)一組離子樣品而確定最 佳填充時(shí)間的一種方法。因此，它不僅包括基于來自預(yù)掃描或以前掃描的信息 的方法，而且還包括測(cè)量離子數(shù)的其它方法，諸如(均勻性最佳地)攔截離子 束的電流感測(cè)網(wǎng)格；感測(cè)誘導(dǎo)電流；感測(cè)散射離子，例如，在孔上；感測(cè)二次 電子；以及使用通過質(zhì)量分析器20取得的以前的分析掃描。可能的方法還包 括這里前面描述的那些?？梢栽谫|(zhì)量分析器20中分裂使用最佳離子化時(shí)間產(chǎn)
生的離子，例如，通過碰撞誘導(dǎo)的分裂。離子從質(zhì)量分析器20經(jīng)由傳輸光學(xué)器件(例如，RF多極40)傳輸?shù)街虚g離子存儲(chǔ)器50，在那里獲得和俘獲這些離子。本發(fā)明的第一實(shí)施例是在與圖1的實(shí)施例在廣義上相似的串聯(lián)質(zhì)譜儀上實(shí)現(xiàn)的，并且在圖2中示出。在本實(shí)施例中，質(zhì)量分析器20對(duì)應(yīng)于離子阱21。 離子阱21是線性分段四極，具有到雙檢測(cè)器(30'和30")的徑向噴射，如 US2003 / 0183759中所描述。中間離子存儲(chǔ)器50包括用RF電壓工作以產(chǎn)生俘 獲場(chǎng)的多極51。在多極51每個(gè)末端處的電極分別充當(dāng)選通電極52和俘獲電極 53。氣體經(jīng)由管54填充中間離子存儲(chǔ)器50，最好處于10—2毫巴的壓力以下。 當(dāng)存儲(chǔ)器50中積累離子時(shí)，通過置于選通電極52和俘獲電極53上的提升電 壓來反射離子以致使它們保留在多極51中。在各反射之間的渡越期間，所俘 獲的離子在碰撞中丟失了它們的能量。應(yīng)該注意，例如,在l(T3毫巴以下的較低壓力時(shí),從阱21到多極51的離子 可能需要比單個(gè)通道多的通道，即，離子可能需要在阱21的末端和多極51之 間多次反射。我們的共同待批專利申請(qǐng)，GB0506287.2，描述了這種反射俘獲。 本質(zhì)上，離子通過碰撞丟失能量，并且通過保證勢(shì)能阱的最小值符合所要求的 位置而積累在該位置上(在該情況中是中間離子存儲(chǔ)器50)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用圖2的質(zhì)譜儀60進(jìn)行樣品的質(zhì)量分析如下。允許由離子源10產(chǎn)生的第一類離子的樣品在預(yù)定時(shí)間間隔上進(jìn)入第一質(zhì) 量分析器20。然后使用AGC檢測(cè)器30測(cè)量質(zhì)量分析器20中的總離子數(shù)量。處理器或相似設(shè)備(未示出)計(jì)算達(dá)到要求離子數(shù)量所要求的時(shí)間間隔。 通常，該離子數(shù)量與用于準(zhǔn)確質(zhì)量分析器60或中間離子存儲(chǔ)器50的最佳離子 數(shù)量有關(guān)，所述質(zhì)量分析器60或中間離子存儲(chǔ)器50記住由于對(duì)任何特定俘獲 容量過度填充而導(dǎo)致的空間電荷效應(yīng)。由于接著填充的其它類型的離子，第一 類離子的要求離子數(shù)量是總的最佳離子數(shù)量的一部分，如果質(zhì)量分析器20具 有比中間離子存儲(chǔ)器50和/或質(zhì)量分析器60小的容量，可能需要質(zhì)量分析器 20的不止一個(gè)的填充來達(dá)到所要求的離子數(shù)量。因此，離子源10所要求的時(shí)間間隔上再次填充質(zhì)量分析器20以達(dá)到在俘 獲離子處要求的離子數(shù)量。然后經(jīng)由離子光學(xué)器件40把離子噴射到中間離子
存儲(chǔ)器50中，在那里再一次俘獲離子。因此，通過在中間離子存儲(chǔ)器50中俘獲了第一類離子的要求數(shù)量而完成了第一循環(huán)的離子處理。在該操作的下一個(gè)循環(huán)中，離子阱21可以進(jìn)行不同的測(cè)試序列，例如， 隔離單個(gè)m/z比值、在氣體碰撞中分裂等。還在AGC控制下進(jìn)行該測(cè)試以致 所產(chǎn)生的離子數(shù)受到控制以達(dá)到所要求的第二類離子的數(shù)量。在序列結(jié)束之 后，把離子傳送到存儲(chǔ)以前循環(huán)的離子的中間離子存儲(chǔ)器50。來自第二填充的 那些離子在碰撞中丟失了它們的能量，并且以與第一填充的離子確切相同的方 式而得到存儲(chǔ)。按相同方式進(jìn)行存儲(chǔ)處理，除非己經(jīng)存儲(chǔ)在中間離子存儲(chǔ)器50 的多極51中的離子數(shù)接近它的空間電荷容量。然而，多極51中的空間電荷 容量一般超過107或更多的離子。這個(gè)數(shù)量大于準(zhǔn)確質(zhì)量分析器可接受的操作 的正常允許值。然后把離子噴射到準(zhǔn)確質(zhì)量分析器60進(jìn)行質(zhì)量分析。上面已經(jīng)描述質(zhì)量分析器20作為離子阱21。如果質(zhì)量分析器20是傳輸型 的(例如，四極質(zhì)譜儀)，則應(yīng)該按如此方式來配置離子光學(xué)器件40， gp，使 它們?cè)贏GC預(yù)掃描期間阻止離子進(jìn)入中間離子存儲(chǔ)器50,并且轉(zhuǎn)向使離子達(dá) 到AGC檢測(cè)器30。在圖3中示出帶有傳輸型質(zhì)量分析器22的質(zhì)譜儀的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí) 施例中，四極質(zhì)量分析器22最好接在RF —單獨(dú)碰撞單元23之后。從AGC檢 測(cè)器30取得的離子數(shù)量測(cè)量中導(dǎo)出中間離子存儲(chǔ)器50的適當(dāng)填充時(shí)間。然后 把離子光學(xué)器件40切換到傳輸模式以允許離子在該持續(xù)期間進(jìn)入中間離子存 儲(chǔ)器50的多極51，如上所述，在那里俘獲離子。此后，再把離子光學(xué)器件40 切換到離子抵制模式，而這包括了第一填充。通過在質(zhì)量分析器22和多極51之間提供多通道的較大困難來指示與上述 對(duì)俘獲質(zhì)量分析器22描述的填充過程的唯一差異。因此，當(dāng)不存在碰撞單元 23時(shí)，在多極51中優(yōu)選的是較高的氣體壓力。對(duì)于第二填充，切換質(zhì)量分析器22以發(fā)送不同的m/z值或m/z范圍，并 且重復(fù)填充多極51的循環(huán)。每個(gè)填充在允許離子進(jìn)入中間離子存儲(chǔ)器50之前 具有它自己的AGC預(yù)掃描以保證對(duì)于每個(gè)離子類型都達(dá)到要求的離子數(shù)量。由于在多極51中的碰撞冷卻，所俘獲的離子的最終能量和空間分布都與 質(zhì)量分析器22的類型、填充的數(shù)量、填充的序列等無關(guān)。然而，與離子總體
的成分、碰撞氣體和中間離子存儲(chǔ)器50的操作產(chǎn)參數(shù)有關(guān)。特別重要的是，保證所存儲(chǔ)的離子和碰撞氣體中的揮發(fā)污染物之間不存在不可控制的交互作用。在所要求的填充數(shù)量之后(可能大于2)，以如此的方式改變中間離子存儲(chǔ)器50上的電壓，使所有存儲(chǔ)的離子一起注入準(zhǔn)確質(zhì)量分析器60。中間離子 存儲(chǔ)器50的實(shí)際實(shí)施例必須與相應(yīng)質(zhì)量分析器60的接受相匹配。圖4中示出了具有FTICR質(zhì)量分析器70的串聯(lián)質(zhì)譜儀的較佳實(shí)施例。示 意性地示出離子源10、質(zhì)量分析器20 (可以是俘獲型21或傳輸型22) 、 AGC 檢測(cè)器30以及離子光學(xué)器件40，并且它們可以遵循圖2或3。圖4中的中間 離子存儲(chǔ)器50包含最好包括兩個(gè)分段51'和51"的多極51，。后者位于接近 俘獲電極53處。在存儲(chǔ)期間，后面的分段51"具有較低的DC偏移(對(duì)于正 離子)，以致離子主要沿其長(zhǎng)度駐留。對(duì)于進(jìn)入FT ICR單元的離子注入，電 極53上的電壓降低在分段51"的偏移之下，允許所有存儲(chǔ)的離子進(jìn)入離子 引導(dǎo)61，然后進(jìn)入磁體80 (最好是超導(dǎo)磁體)中間的FT ICR單元70。在離 子進(jìn)入單元70之后，以傳統(tǒng)方式俘獲它們，即，通過升高末端電極71和72 的電壓。接下來的檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理根據(jù)已知的現(xiàn)有技術(shù)。圖5中示出具有諸如軌道阱質(zhì)量分析器之類的靜電阱質(zhì)量分析器100的串 聯(lián)質(zhì)譜儀的較佳實(shí)施例。在該實(shí)施例中，中間離子存儲(chǔ)器50包含在內(nèi)電極56 中具有狹縫的彎曲的四極55。在注入離子之前，可以通過升高孔52和53上 的電壓而沿四極55的軸擠壓離子。對(duì)于注入到軌道阱質(zhì)量分析器100中的離 子，如所眾知地切斷四極55上的RF電壓。把脈沖施加于電極56、 57和58， 以致橫向電場(chǎng)加速離子進(jìn)入彎曲的離子光學(xué)器件90。說產(chǎn)生的聚集的離子束通 過注入狹縫101進(jìn)入軌道阱質(zhì)量分析器100。通過增加中心電極102上的電壓 而向軸擠壓離子束。由于在注入狹縫101處的時(shí)間和空間聚焦，離子開始了相 干軸向共振。這些共振在電極103上產(chǎn)生經(jīng)放大和經(jīng)處理的圖像電流，如在 WO02 / 078046和US5，886,346中所描述。圖6中示出具有TOF質(zhì)量分析器120的串聯(lián)質(zhì)譜儀的較佳實(shí)施例。在該實(shí) 施例中，中間離子存儲(chǔ)器50的結(jié)構(gòu)和操作與圖5中的相似。與圖5的實(shí)施例 形成對(duì)比，附加的聚焦離子光學(xué)器件IIO把會(huì)聚的離子束轉(zhuǎn)換成角度擴(kuò)散較小 的離子束。然后在任何已知類型的TOF質(zhì)量分析器120中以單個(gè)或多個(gè)反射來 分析這個(gè)離子束。還有可能在具有極小曲率的中間離子存儲(chǔ)器50中使用多極 55，即，具有直的或幾乎直的桿。圖7中示出根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)質(zhì)譜儀的另一個(gè)較佳實(shí)施例。通過任意的離 子引導(dǎo)或離子光學(xué)器件12從離子源10把離子引導(dǎo)到第一離子俘獲質(zhì)量分析器 20、 30?？梢允褂眠@來執(zhí)行預(yù)掃描，執(zhí)行具有檢測(cè)器30的ACG，選擇和操作 離子處理，如上所述。離子通過任意的離子引導(dǎo)或離子光學(xué)器件40從質(zhì)量分 析器20傳輸?shù)街虚g離子阱50。例如，傳輸方法可以是在我們的共同待批的申 請(qǐng)GB 0506287.2中描述的多反射俘獲方法，我們的共同待批的申請(qǐng) WO2004/081968中的快速寬范圍注入，移動(dòng)虛擬離子阱傳輸或任何其它合適的 傳輸方法。中間離子阱50位于超導(dǎo)磁體80內(nèi)，最好接近ICR單元140，如 Wanczek等人所建議(Int. J. Mass Spectrom. Ion Process,87(1989) 237-247)。中 間離子阱162可以是磁性離子阱、RF阱或最好是具有RF存儲(chǔ)器和強(qiáng)磁場(chǎng)的所 謂的"組合阱"，例如，在兩個(gè)末端都有俘獲板的短分段的多極RF離子引導(dǎo)。使用這個(gè)中間離子阱50來收集來自離子源10的多個(gè)注入，通過分量12 到50來準(zhǔn)備和選擇。當(dāng)達(dá)到所要求的離子總體時(shí)，通過任意的離子光學(xué)器件、 離子引導(dǎo)和不同的壓力階段向ICR單元140噴射離子以便接著的存儲(chǔ)和檢測(cè)。 除了本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)之外，本配置特別適用于防止通常在FT-TCR中發(fā)現(xiàn)的 飛行時(shí)間問題，因此允許在能覆蓋寬的質(zhì)量范圍和具有注入分量的預(yù)期強(qiáng)度比 值的FT-TCR中產(chǎn)生離子總體。根據(jù)實(shí)施例的中間離子存儲(chǔ)器50的多個(gè)填充的可能應(yīng)用包括，但是不局 限于，下面各項(xiàng)。7. /^新狡準(zhǔn)激游^靠歹/乂在這種情況下，離子填充中之一專用于只積累內(nèi)部校準(zhǔn)物的離子。 內(nèi)部校準(zhǔn)物，也被稱為"鎖定質(zhì)量"，的使用增加了許多質(zhì)譜儀的質(zhì)量準(zhǔn) 確度。可以按多種方式來引入鎖定質(zhì)量。例如，內(nèi)部校準(zhǔn)物可以在待分析樣品 的同一離子流中，并且僅僅濃縮或耗盡，例如，在色譜法中到處存在的背景離 子。另一方面，可以使用化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生校準(zhǔn)物?？梢詮闹T如離子噴射器或"雙
噴射器"之類的不同離子流取得內(nèi)部校準(zhǔn)物，并且可以使強(qiáng)度匹配或通過CI 產(chǎn)生鎖定質(zhì)量。要求能夠使引入到系統(tǒng)中的鎖定質(zhì)量的量與分析物的量適配?？梢圆僮髻|(zhì)譜儀以致(i)使用AGC引入樣品到所要求的數(shù)量，(ii)使用AGc引入?yún)⒖嘉锏剿蟮臄?shù)量，以及(m)以前引入的離子一起進(jìn)行質(zhì)量分析。質(zhì)量分析器20只選擇與校準(zhǔn)物對(duì)應(yīng)的狹的m/z窗(最好是l Th)直到到 達(dá)所要求的離子數(shù)量。所要求的離子數(shù)量可以是離子總數(shù)量的固定比例(例如， 10%)，但是不應(yīng)該小于影響所要求的質(zhì)量準(zhǔn)確度的最小值(通常，在0.5到 2 ppm的質(zhì)量準(zhǔn)確度的質(zhì)量峰值中，l,OOO到10,000個(gè)離子，取決于質(zhì)量分析 器)。鎖定質(zhì)量和樣品可以有不同的"目標(biāo)"離子數(shù)量，在這種情況中，使用一 個(gè)以上的鎖定質(zhì)量是有利的?？梢詮囊粋€(gè)源/注入取得多個(gè)鎖定質(zhì)量以及通過 合適的波形(多離子隔離，例如，SWIFT)選擇多個(gè)鎖定質(zhì)量?？梢苑謩e注入 多個(gè)鎖定質(zhì)量?？梢允褂脜⒖嘉飦硖岣哔|(zhì)譜，任意地，可以抑制參考質(zhì)量的顯示使之對(duì)于 用戶的解譯更方便。更高級(jí)的測(cè)試是有可能的，諸如多母MS/MS、質(zhì)量范圍擴(kuò)展以及使用來 自母譜(全掃描)的附加的質(zhì)量作為MS/MS掃描(收集所選擇的離子和不同 離子的MS/MS)中的校準(zhǔn)離子?？梢詫?shí)施從AGC的使用得益的其它方案。 例如，可以根據(jù)預(yù)掃描信息、快速波形或參考質(zhì)量圖案的其它選擇或智能預(yù)掃 描排序來進(jìn)行校準(zhǔn)物的目標(biāo)數(shù)量計(jì)算。和產(chǎn)物離子一起收集前體掃描離子或其它校準(zhǔn)離子解決了當(dāng)前在大多數(shù) MSn設(shè)備上發(fā)現(xiàn)的重要問題。該問題是在隔離或分裂期間通常丟失校準(zhǔn)質(zhì)量時(shí) 把校準(zhǔn)質(zhì)量引入產(chǎn)物譜。2.在準(zhǔn)線質(zhì)量分折器游卓個(gè)譜^游多個(gè)MS /MS《/試 在該情況中的每個(gè)填充對(duì)應(yīng)于不同的能量或甚至對(duì)應(yīng)于選擇前體離子的 碰撞激活的方法。例如，可以通過共振激勵(lì)為質(zhì)量分析器20中形成的碎片進(jìn) 行第一填充，所述共振激勵(lì)提供增加的較高質(zhì)量碎片的表示。對(duì)于如WO2004
/ 068523中描述的以高的動(dòng)能(最好在0.030 eV/Th以上)注入到中間離子存 儲(chǔ)器50的前體離子，可以進(jìn)行第二填充。后者提供較佳的亞銨離子(immonium)表示和較低質(zhì)量的碎片，達(dá)到最佳的總的覆蓋。每個(gè)填充可以對(duì)應(yīng)于激活或碰撞能量的遞增變化，以致最終的離子總體對(duì)應(yīng)于整個(gè)激活/碰撞能量范圍。這個(gè)方法允許在質(zhì)量分析器的單個(gè)譜中獲得 "碰撞能量掃描"以及使序列覆蓋最大化。同樣，對(duì)于某些填充可以使用另外 的分裂方法，例如，IR多光子分裂、電子傳輸分裂、電子獲得分裂等?？梢栽?質(zhì)量分析器20、離子光學(xué)器件40或中間離子存儲(chǔ)器50中配置后者。倘若另外 大小的結(jié)構(gòu)信息，則可以在與多個(gè)填充的組合中使用這些方法，作為用于縮氨 酸和蛋白質(zhì)的全程排序的有力的工具。隨著離子數(shù)的增加，質(zhì)量分析器20失去選擇具有高分辨率(例如，1Th) 的前體離子的能力。另一方面，大量存儲(chǔ)的離子對(duì)于識(shí)別低強(qiáng)度分裂產(chǎn)物是極 有用的。多個(gè)填充通過把所要求的總的離子數(shù)量分裂成許多較小的子集(每個(gè) 子集在高分辨率選擇的空間電荷極限之內(nèi))允許防止這個(gè)問題。3.在準(zhǔn)據(jù)質(zhì)量分折器游卓個(gè)譜^游多菜MS/MS把整個(gè)質(zhì)量范圍分裂成許多子范圍，每個(gè)子范圍都對(duì)應(yīng)于它自己的前體離 子。在質(zhì)量分析器20的每個(gè)MS/MS循環(huán)中，只存儲(chǔ)與m/z子范圍對(duì)應(yīng)的碎 片離子，并且然后傳輸?shù)街虚g離子存儲(chǔ)器50中。在來自這些多個(gè)填充的所有 離子都注入到準(zhǔn)確質(zhì)量分析器60之后，可以根據(jù)來自對(duì)應(yīng)的子范圍的每個(gè)前 體離子的準(zhǔn)確質(zhì)量和它的部分序列的準(zhǔn)確質(zhì)量來識(shí)別每個(gè)前體離子。作為一個(gè) 數(shù)值例子，可以把100到2000 Th的整個(gè)質(zhì)量范圍分裂成子范圍100到200、 200到400、 400到600... 1800到2000 Th。這些范圍中的每一個(gè)的寬度足以包 含至少一個(gè)前體離子和它的一個(gè)到三個(gè)的碎片。這樣，例如，同樣容易識(shí)別磷酸鹽族的丟失?？偠灾?，這種方法通過量值的排序而增加MS/MS吞吐量: 同時(shí)仍保持識(shí)別的特征。又一個(gè)較佳實(shí)施例是使用準(zhǔn)確質(zhì)量分析器60的多個(gè)反應(yīng)監(jiān)測(cè)。既然是這 樣，測(cè)量的目的是通過監(jiān)測(cè)前體離子和它的一個(gè)或多個(gè)碎片來確認(rèn)某些分析物 的存在，每個(gè)碎片具有已知的m/z (或已知的中性丟失(neutral loss)等)。離
子阱20選擇預(yù)定數(shù)量的特定的前體離子，然后以該前體離子的最佳碰撞條件 使它們分裂，并且存儲(chǔ)在中間離子存儲(chǔ)器50中。對(duì)于多個(gè)前體離子重復(fù)該循環(huán)以致在中間離子存儲(chǔ)器50中的最終總體包含多個(gè)前體物的MS/MS碎片 (較佳的是它們中的5到50個(gè))，其中可以在不同碰撞條件下產(chǎn)生每個(gè)碎片 組。然后把所產(chǎn)生的總體注入到準(zhǔn)確質(zhì)量分析器60，并且在其中進(jìn)行檢測(cè)。使 用與感興趣的前體離子和碎片離子對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確質(zhì)量(或它們的差異)來進(jìn)行特 定反應(yīng)的檢測(cè)。通過使用高分辨率的質(zhì)量分析器60 (最好是10,000到100,000 或IO，OOO到l,OOO，OOO)以及通過對(duì)在該單個(gè)準(zhǔn)確質(zhì)量譜中所有作為目標(biāo)的離 子組之間感興趣的每個(gè)m/z的唯一性的初步檢測(cè)，避免了可能的質(zhì)量峰值的重 疊。當(dāng)檢測(cè)時(shí)間大大地大于碰撞時(shí)間時(shí)，上述多個(gè)填充的應(yīng)用以及在準(zhǔn)確質(zhì)量 分析器的單個(gè)譜中的多個(gè)MS/MS測(cè)試的應(yīng)用是最有用的。這兩個(gè)應(yīng)用的又一 個(gè)用途是首先取得全掃描，然后取得包括某些母離子量的注入的MS/MS掃 描。這允許MS/MS掃描的內(nèi)部校準(zhǔn)。4.在爐席離f存錄器^游^f-^"f反應(yīng)如果在中間離子存儲(chǔ)器50中的RF多極51包括至少兩個(gè)分段51'和51" (像圖4中所示)，則有可能俘獲相反極性的離子。在分段51"上設(shè)置比分段 51'和孔53上低的DC偏移允許正離子沿以前的分段51"的長(zhǎng)度存儲(chǔ)。如果使 離子源10、質(zhì)量分析器20和離子光學(xué)器件40的極性反向，則變成有可能引入 負(fù)離子。既然是這樣，在孔52和分段51"之間存儲(chǔ)負(fù)離子。最后，RF電壓替 代了在孔52和53上的DC電壓，并且51'和51'，上的偏移切換到與孔52和53 的DC偏移相同的電平。由于已知數(shù)量的反應(yīng)物離子，可以預(yù)測(cè)最終的離子數(shù) 量，盡管準(zhǔn)確度是較低的(見下面)。然后把一個(gè)極性的產(chǎn)物離子注入到準(zhǔn)確 質(zhì)量分析器60中。為了增加負(fù)離子和正離子之間的切換速度，最好避免切換任何高電壓。對(duì) 于電噴射源，可以通過使用兩個(gè)平行操作的噴射器來達(dá)到這點(diǎn)，相對(duì)于從大氣 到真空的口， 一個(gè)噴射器處于正的高壓，另一個(gè)噴射器處于負(fù)的高壓。當(dāng)兩個(gè) 噴射器在連續(xù)和穩(wěn)定模式中操作時(shí)，只有一個(gè)極性的離子能夠到達(dá)第一質(zhì)量分
析器20?！?.對(duì)f廣量分析器20 ^游分耍游庸子教資劍游改遂如果在AGC檢測(cè)器30的下游以任何方式改變離子總體，則離子數(shù)量控制 變得更差，在質(zhì)量準(zhǔn)確度方面產(chǎn)生了負(fù)面效應(yīng)。為了避免這樣，需要所產(chǎn)生離 子數(shù)量的在線校準(zhǔn)。這是如此進(jìn)行的把所產(chǎn)生的離子從中間離子存儲(chǔ)器50 傳輸回AGC檢測(cè)器30，測(cè)量總離子數(shù)量，并且然后相應(yīng)地改變輸入離子電流。 AGC檢測(cè)器30下游的這種離子改變的例子包括中間離子存儲(chǔ)器50中高能量 碰撞誘導(dǎo)的分裂；如上所述的離子一離子反應(yīng)，或具有附加的外部離子源；具 有中性氣體的反應(yīng)(單個(gè)充電的物種或群的損耗、具有各向同性地標(biāo)志的氣體 的反應(yīng)、分析物特定反應(yīng)等)；表面誘導(dǎo)的分裂；IR多光子分裂、電子獲得或 電子傳輸分裂；或任何其它類型的分裂?？梢愿鶕?jù)離子類型選擇類型和為該離 子類型進(jìn)行最佳的操作。用多個(gè)注入的方法，這種返回到AGC檢測(cè)器30的傳輸是特別有幫助的。6. 譜縫合"故c/n'"gJ ^游改遂本發(fā)明提供了譜縫合的選擇，即，組合通過質(zhì)量分析器取得的一個(gè)以上的 質(zhì)譜以允許顯示成單個(gè)質(zhì)譜。本發(fā)明允許從離子流中選擇兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量范 圍，并且可以包括強(qiáng)峰值的排除、低強(qiáng)度區(qū)域的濃縮或增加的質(zhì)量范圍?？梢?積累不同的質(zhì)量范圍以提供不同數(shù)量的離子，并且可以用相應(yīng)地調(diào)節(jié)的峰值的 相對(duì)強(qiáng)度來表示接著獲得的質(zhì)譜。然后可以把質(zhì)量范圍積累在一起，并且一起 在質(zhì)量分析器中分析而不是獲得獨(dú)立的譜而以后再使用處理手段來組合數(shù)據(jù)。在許多應(yīng)用中可以使用質(zhì)譜中的峰值的調(diào)節(jié)，不是僅僅用這里描述的"譜 縫合"。例如，通過對(duì)與這些峰值有關(guān)的侵入離子數(shù)量的適當(dāng)控制，可以增強(qiáng) 感興趣的峰值或可以衰減或甚至去除不需要的/價(jià)值不高的峰值。此外，當(dāng)在 質(zhì)量分析器60獲得數(shù)據(jù)之前處理離子時(shí)，當(dāng)通過使用所存儲(chǔ)的操作參數(shù)作為 質(zhì)譜顯示時(shí)，可以操縱峰值。7. 分橋欽f^^^游改遂 可以如此地操作跟在中間離子存儲(chǔ)器50后的質(zhì)量分析器60，使至少某些注入的離子返回到中間離子存儲(chǔ)器50以用于進(jìn)一步的積累。這特別可應(yīng)用于 TOF型的質(zhì)量分析器，主要是當(dāng)設(shè)想下游質(zhì)量分析的另外一些階段時(shí)。這個(gè)方 法改進(jìn)了低強(qiáng)度信號(hào)的利用。對(duì)于上述情況中的每一個(gè)情況，獲得質(zhì)譜的離子類型的選擇可以基于從以 前質(zhì)譜得到的信息。例如，這個(gè)信息可以包括任何質(zhì)量或質(zhì)量的任何組合、電 荷、m/z、離子電流、質(zhì)譜中的等級(jí)、各向同性的圖案、總離子電流、色譜峰 值上升時(shí)間等。以前的質(zhì)譜可以對(duì)應(yīng)于短的預(yù)掃描，在該短的預(yù)掃描中通過離 子阱20向質(zhì)量分析器60傳輸離子，類似于WO03 / 019614中描述的方法?？梢允褂秒x子的平行處理來增加質(zhì)量分析器的吞吐量，如我們的專利申請(qǐng) PCT/EP04/010735中所描述。例如，可以同時(shí)執(zhí)行離子處理的不同部分，以致 產(chǎn)生和積累離子，而當(dāng)從以前反應(yīng)的離子組得到質(zhì)譜時(shí)，以前積累的離子組在 同時(shí)反應(yīng)。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)上述實(shí)施例作出改變而不偏離本 發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種質(zhì)譜測(cè)定方法，包括下列相繼的步驟在離子存儲(chǔ)器中積累待分析的一種類型的離子的樣品；在離子存儲(chǔ)器中積累待分析的另一種類型的離子的樣品；以及對(duì)經(jīng)組合的離子的樣品進(jìn)行質(zhì)量分析；其中所述方法包括根據(jù)各類型的離子的先前測(cè)量結(jié)果來積累所述一種類型的離子的樣品和/或另一種類型的離子的樣品以達(dá)到離子的目標(biāo)數(shù)量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)于特定類型的第一和第二類離子，在測(cè)試注入時(shí)間內(nèi)積累待分析的特定 類型的離子的測(cè)試樣品，測(cè)量如此積累的特定類型的離子的數(shù)量，以及基于所 述測(cè)試注入時(shí)間和所述特定類型的離子的測(cè)得數(shù)量來確定將產(chǎn)生所述特定類 型的離子的期望目標(biāo)數(shù)量的目標(biāo)注入時(shí)間；以及其中在對(duì)經(jīng)組合的樣品進(jìn)行質(zhì)量分析之前，在所述目標(biāo)注入時(shí)間內(nèi)將所述特定 類型的離子積累在離子存儲(chǔ)器中。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在不同的離子存儲(chǔ)器中積累 所述測(cè)試樣品和所述特定類型的離子。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，還包括操作離子源以產(chǎn)生所述特定 類型的離子，把所產(chǎn)生的離子引導(dǎo)到在所述測(cè)試注入時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積累所用的離 子存儲(chǔ)器以及在所述目標(biāo)注入時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積累所用的離子存儲(chǔ)器。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，還包括操作離子源以產(chǎn)生離子，把 所產(chǎn)生的離子引導(dǎo)到反應(yīng)單元，所述離子在所述反應(yīng)單元中經(jīng)歷用于改變離子 總體以形成所述特定類型的離子的反應(yīng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述離子存儲(chǔ)器形成所述反 應(yīng)單元。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，使所述離子反應(yīng)包括使 所述離子分裂并在離子存儲(chǔ)器中積累產(chǎn)物離子。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，包括選擇前體離子類型、使這些離子分裂 以及在離子存儲(chǔ)器中積累產(chǎn)物離子。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，包括選擇多個(gè)前體離子類型、使這些離子 分裂以及在離子存儲(chǔ)器中積累產(chǎn)物離子。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，包括根據(jù)正在分裂的前體離子來改變反應(yīng) 單元條件。
11. 如權(quán)利要求5到IO中任何一條所述的方法，還包括把所述特定類型的離 子引導(dǎo)到離子存儲(chǔ)器以便在所述測(cè)試注入時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積累并在所述目標(biāo)注入時(shí)間 內(nèi)進(jìn)行積累。
12. 如權(quán)利要求5到11中任何一條所述的方法，其特征在于，所述離子存儲(chǔ) 器提供所述反應(yīng)單元，所述方法包括允許在所述測(cè)試注入時(shí)間和目標(biāo)注入時(shí)間內(nèi)繼 續(xù)所述反應(yīng)從而積累所述特定類型的離子。
13. 如權(quán)利要求4到12中任何一條所述的方法，包括在所述反應(yīng)單元中呈氣 相的情況下使所述離子發(fā)生反應(yīng)。
14. 如權(quán)利要求2到13中任何一條所述的方法，還包括對(duì)于其它類型的離子 重復(fù)權(quán)利要求2中相對(duì)于所述特定類型的離子定義的步驟。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括對(duì)于其它類型的離子重復(fù)權(quán)利要求 3到14中相對(duì)于所述特定類型的離子定義的步驟。
16. 如權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述特定類型的離子和其 它類型的離子經(jīng)組合得到的期望目標(biāo)數(shù)量實(shí)質(zhì)上與用于所要求性能的離子存儲(chǔ)器 的存儲(chǔ)容量相匹配。
17. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，包括操作質(zhì)譜儀 的單個(gè)離子源以產(chǎn)生兩個(gè)類型的離子。
18. 如權(quán)利要求1到16中任何一條所述的方法，包括操作第一離子源以 產(chǎn)生所述離子類型中的一種類型，以及接著操作第二離子源以產(chǎn)生所述離子類 型中的其它類型。
19. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，包括積累一個(gè)類型的離子的和 /或另一個(gè)類型的離子的樣品，同時(shí)對(duì)先前積累的離子經(jīng)組合得到的組進(jìn)行質(zhì) 量分析。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，包括在積累所述離子和對(duì)先前積累的離 子經(jīng)組合得到的組進(jìn)行質(zhì)量分析的同時(shí)使先前積累的離子經(jīng)進(jìn)一步組合得到 的組發(fā)生反應(yīng)。
21. 如權(quán)利要求18到20中任何一條所述的方法，包括把第一電壓施加于電極配置以產(chǎn)生電場(chǎng)從而把所述第一離子源所產(chǎn)生的離子引導(dǎo)到所述離子存 儲(chǔ)器以及把第二電壓施加于所述電極配置以產(chǎn)生電場(chǎng)從而把所述第二離子源 所產(chǎn)生的離子引導(dǎo)到所述離子存儲(chǔ)器。
22. 如權(quán)利要求18到20中任何一條所述的方法，包括把第一電流施加于 磁體配置以產(chǎn)生磁場(chǎng)從而把所述第一離子源所產(chǎn)生的離子引導(dǎo)到所述離子存 儲(chǔ)器以及把第二電流施加于所述磁體配置以產(chǎn)生磁場(chǎng)從而把所述第二離子源 所產(chǎn)生的離子引導(dǎo)到所述離子存儲(chǔ)器。
23. 如權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于，執(zhí)行電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間 的切換而無需移動(dòng)所述電極配置或磁體配置。
24. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，還包括在有利于積累任一類型 的離子的條件下操作所述質(zhì)譜儀。
25. 如權(quán)利要求1到18中任何一條所述的方法，包括在有利于各積累周 期內(nèi)積累兩個(gè)類型的離子的條件下操作所述質(zhì)譜儀。
26. 如權(quán)利要求24或25所述的方法，包括操作濾質(zhì)器以擇優(yōu)地選擇將要 被存儲(chǔ)在所述離子存儲(chǔ)器中的任一類型的離子或兩個(gè)類型的離子。
27. 如權(quán)利要求24到26中任何一條所述的方法，包括操作離子光學(xué)器件 從而把任一類型的離子或兩個(gè)類型的離子擇優(yōu)地傳遞到所述離子存儲(chǔ)器。
28. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述離子類型中 的一種類型是內(nèi)部校準(zhǔn)物而其它的離子類型是待分析的樣品。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，包括使用單個(gè)離子源以便一起產(chǎn)生所述 內(nèi)部校準(zhǔn)物和樣品離子。
30. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，包括使一種類型的離子發(fā)生反 應(yīng)以形成所述內(nèi)部校準(zhǔn)物。
31. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，還包括使母離子分裂以形成產(chǎn) 物離子，并且其中所述離子類型中的一種類型對(duì)應(yīng)于母離子而其它離子類型對(duì) 應(yīng)于產(chǎn)物離子。
32. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)類型的 離子具有不同的質(zhì)量范圍。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述不同的質(zhì)量范圍是相 鄰的、分離的或重疊的。
34. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，還包括在進(jìn)行質(zhì)量分析之前使 兩個(gè)類型的離子相互反應(yīng)。
35. 如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)類型的離子具有 相反的極性。
36. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，根據(jù)從以前獲得 的質(zhì)譜中得到的信息來選擇待積累的離子的類型。
37. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，包括執(zhí)行MS"質(zhì) 譜測(cè)定法。
38. 如前面任何一條權(quán)利要求所述的方法，包括把經(jīng)組合的離子樣品從所 述離子存儲(chǔ)器噴射到單獨(dú)的質(zhì)量分析器以便進(jìn)行質(zhì)量分析。
39. 如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述質(zhì)量分析器是下列類 型中的任何一種傅里葉變換離子回旋加速器共振、包括軌道阱的多反射靜電 阱、或者單或多反射飛行時(shí)間。
40. 如權(quán)利要求38或39所述的方法，其特征在于，在注入經(jīng)組合的離子 樣品之后，離子從所述單獨(dú)的質(zhì)量分析器返回到所述離子存儲(chǔ)器。
41. 一種質(zhì)譜儀，被配置成根據(jù)前面任何一條權(quán)利要求所述的方法來操作。
42. 如權(quán)利要求41所述的質(zhì)譜儀，包括可編程控制器，所述可編程控制 器經(jīng)編程使所述質(zhì)譜儀根據(jù)權(quán)利要求1到40中任何一條所述的方法來操作。
43. —種包括計(jì)算機(jī)程序指令的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)在權(quán)利要求42所述的控 制器上執(zhí)行所述程序時(shí)，所述程序使所述質(zhì)譜儀根據(jù)權(quán)利要求1到40中任何 一條所述的方法來操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及在質(zhì)量分析的至少一個(gè)階段中包括離子捕獲的質(zhì)譜測(cè)定法。尤其，雖然并非專有地，本發(fā)明涉及分析前體離子和碎片離子的串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定法。提供了一種質(zhì)譜測(cè)定方法，該方法包括下列相繼的步驟在離子存儲(chǔ)器中積累待分析的一種類型的離子的樣品；在離子存儲(chǔ)器中積累待分析的另一種類型的離子的樣品；以及對(duì)經(jīng)組合的離子樣品進(jìn)行質(zhì)量分析；其中該方法包括基于各類型的離子的以前測(cè)量結(jié)果來積累一種類型的離子的樣品和/或另一種類型的離子的樣品以達(dá)到離子的目標(biāo)數(shù)量。
文檔編號(hào)H01J49/42GK101213634SQ200680024311
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者A·A·馬卡洛夫, O·朗格, S·R·霍寧 申請(qǐng)人:薩默費(fèi)尼根有限公司