[发明专利]采用复合波形的串联质谱法

说明书

本申请要求美国临时申请61/392,776的优先权，该申请于2010年10月13日提交，该申请的整体作为本发明的参照。

技术领域

本发明涉及一种质谱测定的装置和方法。

背景技术

串联质谱法，也称为质谱-质谱法（MS²），由于其特异性高、适用范围广、灵敏度好，可用于复杂混合物的分析。

串联质谱法是一种能提供分析对象定性和定量信息的质谱技术（MS），具有良好的抗干扰效果。干扰既可以认为是弱信号的电子干扰，也可认为是检测到的杂质分子的相关信号。例如，蛋白质组学分析在很大程度上依赖于使用串联质谱来鉴定复杂混合物中的未知蛋白质。在制药行业中，反应监测（一种MS^Z）被广泛用于监测目的代谢物随着时间的改变。

串联质谱分析包括:前体离子分裂(一级MS);前体离子质荷比（m/z）改变反应;以及产物离子质谱分析(二级MS)。基于产物离子的质谱检测结果能够推导出被分析物的结构信息特征，该质谱受到所采用的诱导前体离子m/z改变的方法的影响。

已采用多种化学或物理技术来改变前体离子的m/z。这些技术包括碰撞诱导离解(CID)、离子/光子相互作用、离子/电子交互或反应、离子/分子反应和离子/离子反应。CID是商业串联质谱仪中应用最广泛的激活方法。

串联质谱技术可分为“空间串联”和“时间串联”两种。在以前的模式中，质谱分析和反应是基于离子束在质谱分析器中进行离子飞行。适用于空间串联分析的仪器通常为透射式仪器，包括质量分析器、三重四级杆、四级杆/飞行时间(TOF)以及TOF/TOF。在时间串联分析中,母离子和子离子在同一空间产生但产生的时间有先后。离子阱质谱分析仪采用时间串联分析，如四级杆离子阱、离子回旋离子阱和含有离子阱分析器的混合质谱分析仪。

串联质谱法，也称为MS²，包含两级质谱分析。通过增加反应和质谱分析的级数，可以进行多级MSⁿ（n>2）。多级MSⁿ（n>2）通常应用于时间串联离子阱仪器中。更高级的串联质谱仪能够提供额外的结构信息,已被广泛用于研究序列反应的机制,推导被分析离子的结构基元,以及区分结构同分异构体。MSⁿ（n=12）已在四极离子阱仪器中得到证实。

MS可以进行的级数,受到了每一次离子分裂步骤中残留的离子数量的限制。通常,在多级MSⁿ反应中的离子碎片的强度太低而无法进行多级MSⁿ分析。

发明内容

本发明描述了一种串联质谱分析的装置与方法。本装置和方法能够使进行多级MSⁿ反应(例如m₁，m₂，…m_n-1，所述m_n代表某种特定的离子质谱)的离子发生分裂以及产生离子碎片，而其他的离子碎片被喷射出离子阱。通过选择最佳的离子质谱，感兴趣的离子类型能够被积聚到更大的强度，而减少空间电荷或离子阱中其他工件的干扰效应。

本装置可以是使用复合励磁电压波形的线性离子阱或Paul离子阱。用于本装置的复合波形可以是交流电位,为了分裂一个或多个所需m/z和离散频率成分的离子碎片，宽带波形含有频域幅值凹槽，而能够选择性诱导这些离子的激活碰撞。刚开始时，不是所有离子的质谱都能出现。那是因为,被分裂的大多数离子可能来自于质谱的前体离子。一旦所需要分裂的离子达到了合适的强度,就可以执行串联质谱法的步骤了。

附图说明

图1A是三重四级杆/线性离子阱质谱仪的示意图;图1B是质谱仪使用系统的结构简图;

图2是MS⁴实验中复合波形的示意图;

图3是一个二糖的MS²离子阱CID质谱;

图4是本实施例中一种复合波形特性展示图;

图5是使用图4所示的复合波形实行的二糖MS²离子阱CID质谱；

图6是随着离子注入时间的变化，采用复合波形和未采用复合波形的MS²产品离子的离子强度比较图。

具体实施方式