[发明专利]用于质谱分析的直接采样界面的反馈控制的方法和系统

说明书

基于质谱仪的分析系统和方法，其中可以利用反馈控制系统来控制采样探头内的液体流，以调节和/或维持所述采样探头的开放采样端口内的所述液‑气界面的表面轮廓(例如，形状)。所述反馈控制系统可以自动监测和/或检测所述液‑气界面的表面轮廓，并且调节所述采样液体的流速，以确保在连续采样期间引入样本时实验条件保持一致。这些可以为所述离子源提供稳定且可重复的稀释度一致的分析物流，从而提高了通过MS分析生成的数据的可重复性和/或准确性。可以根据特定实验工作流程与所需设置点的变化一起使用(例如，在与采样设置点和清洁设置点相对应的界面之间的自动调节)。

相关申请

本申请要求于2017年11月21日提交的美国临时申请第62/589,075号的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本教导总体上涉及质谱，并且更特别地涉及用于质谱系统和方法的采样界面。

背景技术

质谱(MS)是一种分析技术，用于通过定性和定量应用来确定测试物质的元素组成。MS可以用于标识未知化合物，确定分子中的元素的同位素组成，通过观察其裂解确定特定化合物的结构并且定量样本中的特定化合物的量。鉴于其灵敏度和选择性，MS在生命科学应用中特别重要。

在复杂样本基体(例如，生物、环境和食品样本)的分析中，多种当前MS技术要求在对目标分析物进行MS检测/分析之前对样本进行广泛的预处理步骤。此些分析前步骤可以包含采样(即，样本收集)和样本制备(与基体分离，浓缩，分级分离，以及在必要时衍生化)。例如，据估计，整个分析过程的80％以上的时间都可以花在样本收集和制备上，以便实现经由MS的分析物检测或去除样本基体中含有的潜在干扰源，但同时在每个样本制备阶段增加了潜在的稀释和/或误差来源。

在理想情况下，用于MS的样本制备和样本引入技术应快速、可靠、可重复、廉价，并且在一些方面中适于自动化。作为实例，已经开发出各种电离方法，其可以用最少的样本处理(例如，解吸电喷雾电离(DESI)和实时直接分析(DART)，通过将其表面暴露于电离介质(例如，气体或气溶胶)来从样本“擦掉”分析物)从冷凝相样本解吸/电离分析物。然而，此些技术也可能需要复杂且昂贵的设备，并且可能仅适于有限种类的高挥发性小分子。改进的样本引入技术的另一最新实例是“开放端口”采样界面，其中相对未处理的样本可以引入被输送到MS系统的离子源的连续流动的溶剂中，如例如发表于质谱学快报(RapidCommunications in Mass Spectrometry)，29(19)，第1749-1756页(2015)的范伯克尔(VanBerkel)等人的标题为“用于液体引入大气压电离质谱的开放端口采样界面(An open portsampling interface for liquid introduction atmospheric pressure ionizationmass spectrometry)”的文章中所述，其通过引用整体并入。

仍然需要提供灵敏度、简单性、选择性、速度、可重复性和高通量的改进样本引入技术。

发明内容

本文提供了用于改进从具有开放采样端口的采样界面生成的质谱(MS)数据的方法和系统，液体被从所述开放采样端口输送到离子源以进行质谱分析。根据本教导的各个方面，提供了基于MS的系统和方法，其中可以选择性地调节流入和/或流出采样探头的液体(例如，解吸溶剂)的流速，从而维持采样端口内的所需液-气界面。作为实例，根据本教导的各个方面的反馈控制系统可以自动监测和/或检测液-气界面的表面轮廓(例如，形状)(例如，无需人工干预)并调节采样液体的流速，以确保连续采样之间(例如，每次引入样本时)的实验条件保持一致。以这种方式，本文提供的各种系统和方法可以为离子源提供稳定且可重复的稀释度一致的分析物流，从而提高了MS分析的可重复性和/或准确性。另外或可替代地，所述方法和系统可以利用反馈控制，以根据实验工作流程提供根据所需设置点的变化的液-气界面的表面轮廓的自动调节(例如，在多次采样之间的与涡流采样设置点和溢流清洁设置点相对应的界面之间的自动调节)。