[发明专利]质谱法中的单电荷状态中的前体累积

说明书

离子源将化合物离子化，从而产生具有不同m/z值的前体离子。反应物源供应电荷减少反应物。离子引导件定位在离子源和反应物源二者与质量过滤器之间。离子引导件向离子引导件的电极施加创建赝势以在离子引导件中捕获低于阈值m/z的前体离子的AC电压和DC电压。该AC电压进而使所捕获的前体离子因反应物而被减少电荷，使得所捕获的前体离子的m/z值增大至高于阈值m/z的单个m/z值。离子引导件相对于施加到质量过滤器的电极的DC电压向离子引导件的电极施加使具有增大至单个m/z值的m/z值的前体离子连续地传输到质量过滤器的DC电压。

相关申请

本申请要求于2018年8月29日提交的美国临时专利申请序列No.62/724,495的权益，该美国临时专利申请的内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本文的教导涉及用于减少相同化合物的具有不同质荷比(m/z)值的前体离子的电荷以便连续地累积和传输具有预设的z电荷状态(z)的单个m/z值的前体离子的质谱装置。更具体地，Q0离子引导件被定位在离子源设备和反应物源设备二者与Q1质量过滤器设备之间。在各种实施例中，离子源设备和反应物源设备在时间上同时或顺序地操作。Q0离子引导件使用通过施加在Q0离子引导件的出口处的透镜电极上或Q0离子引导件上的交流(AC)电压创建的赝势来捕获具有低于阈值m/z值的m/z值的两种或更多种前体离子以及电荷减少反应物(charge reducing reagent)。DC电压也被施加在透镜电极上，其中，对于带正(负)电的前体离子以及用于电荷被减少的离子，透镜电极上的DC偏压相对于Q0离子引导件上的DC偏压为负(正)。进而，该AC电压使所捕获的两种或更多种前体离子减少电荷，使得它们的m/z值增大至高于阈值m/z的单个m/z值。通过相对于施加到Q1质量过滤器设备的直流(DC)电压向Q0离子引导件设备施加DC电压，具有增大至该单个m/z值的m/z值的两种或更多种前体离子被连续地传输到Q1质量过滤器设备。Q1选择(或隔离)具有该单个m/z值的电荷被减少的物种，以选择具有预设电荷状态的目标化合物。使用此方法，被隔离的前体的强度是具有比由预设阈值给出的预设值高的原始不同的电荷状态的前体离子之和。

本文公开的装置和方法还结合处理器、控制器、微控制器或计算机系统(诸如图1的计算机系统)来执行。

背景技术

具有不同电荷状态的前体离子

在质谱法中，电喷雾离子化(ESI)例如可以使前体离子具有许多不同的电荷状态。由于前体离子的质荷比(m/z)取决于电荷，因此这进而在诸如蛋白质之类的大生物分子的情况下使前体离子具有大范围的不同的m/z值。

图2是纯肌红蛋白的前体离子质谱的示例性绘图200，示出了电喷雾离子化(ESI)可以怎样产生具有许多不同m/z值的前体离子。例如，括号210示出了肌红蛋白的ESI可以产生具有介于771和2000之间的不同m/z值的至少17种前体离子。

在许多常规实验中，使用四极离子过滤器(或Q1)仅选择肌红蛋白的前体离子中的一种进行分析。例如，在质谱/质谱(MS/MS)实验中，仅选择具有1413.82的m/z的肌红蛋白的前体离子进行碎裂。仅选择一种前体离子意味着括号210下的具有不同m/z值的其余前体离子不被检查或者被丢失。

仅选择一种前体离子使测量的整体灵敏度降低。灵敏度例如是观察到的每所关注分子的离子电流变化。通过仅选择具有1413.82的m/z的肌红蛋白的前体离子，来自其余16种前体离子的离子电流被丢失，从而使整体灵敏度降低。

重获灵敏度的一种方法是放弃单种前体离子的隔离，并向所有前体离子应用MS/MS。换句话说，通过被设置成宽带传输以覆盖括号210中的前体离子的Q1来从括号210之外的背景噪声离子中选择括号210的17种前体离子。遗憾的是，当样本中包含不止一种蛋白质或附加的污染物时，常常无法应用这种方法。在这样的情况下，可能不能将所关注蛋白质的前体离子与其它蛋白质或污染物的前体离子区分开。