[发明专利]质谱法中具有离子隔离功能性的电子激活解离反应设备

说明书

一方面，公开了一种执行质谱分析的方法，该方法包括电离样本以生成多个前体离子，使前体离子通过质量过滤器以选择离子的至少一个子集，将选择的离子引入分支射频(RF)离子阱并使所述选择的前体离子的至少一部分在离子阱内碎裂以便生成第一多个碎片离子。该方法还能够包括在分支RF离子阱的至少一个分支中隔离所述第一多个碎片离子的至少一部分，移除不需要的碎片离子，从所述至少一个分支释放剩余离子并使其至少一部分碎裂以便生成第二多个碎片离子。能够采用碰撞诱导解离(CID)和电子激活解离(EAD)的任何组合来使离子碎裂。

相关申请

本申请要求于2020年7月14日提交的标题为“Electron ActivationDissociation Reaction Device with Ion Isolation Functionality in MassSpectrometry”的美国临时申请No.63/051,683的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本教导一般而言涉及离子解离设备，其可以结合到质谱仪中以提供分析物的串联MS(n)分析。

背景技术

质谱法(MS)是一种用于确定测试化学物质的结构的分析技术，具有定性和定量应用。MS对于识别未知化合物、确定分子中原子元素的组成、通过观察其碎裂确定化合物的结构以及量化混合样本中特定化合物的量可以是有用的。质谱仪将化学实体检测为离子，使得在采样期间必须发生分析物向带电离子的转化。

一些质谱仪包括离子反应设备，诸如碰撞诱导的解离设备(CID设备)和电子捕获解离设备(ECD设备)，其可以被用于引起离子的碎裂以允许获得关于正在研究的离子的附加结构信息。性能最佳的ECD设备由非四极RF离子阱或分支RF离子阱(US10014166B2)组成，但是，这种设备存在多个缺点。例如，ECD设备仅允许串联质谱(MS/MS)工作流。

因而，需要改进的用于质谱法的离子反应设备以及使用此类设备执行多重串联质谱法(MSⁿ)的方法。

发明内容

一方面，公开了一种执行质谱法的方法，其包括电离样本以生成多个前体离子，使前体离子通过质量过滤器以选择离子的至少一个子集，将选择的离子引入分支射频(RF)离子阱并使所述选择的前体离子的至少一部分在离子阱内通过ECD或CID进行碎裂以生成第一多个碎片离子。该方法还可以包括隔离第一多个碎片离子的至少一部分，将第一多个碎片离子(或其至少一部分)释放到离子阱的交互区域中并使其至少一部分经历碎裂以便生成第二多个碎片离子。分支RF离子阱可以包括具有阱中心的轴向区段和从阱中心横向延伸的四个分支。

隔离第一多个碎片离子的至少一部分的步骤可以包括使第一多个碎片离子的所述至少一部分进入分支RF离子阱的至少一个分支，通常是两个分支。例如，可以将DC电压施加到位于那些横向分支附近的隔离电极，以使第一多个碎片离子的至少一部分进入那些分支中的至少一个。在一些实施例中，隔离电极从轴向区段的近端延伸到远端。

在一些实施例中，可以将解析DC电压施加到横向分支中俘获碎片离子的至少一个横向分支，以便从俘获的碎片离子移除不需要的碎片离子(例如，m/z比在需要的碎片离子的预定义稳定性范围之外的碎片离子)。然后可以通过调整施加到隔离电极的DC电压来释放仍然被俘获在横向分支内的离子。释放的离子可以在RF离子阱的阱中心附近进行第二次碎裂。

在一些实施例中，使用碰撞诱导解离(CID)和电子捕获解离(ECD)中的任何一种使前体离子碎裂。另外，在一些实施例中，第一多个碎片离子使用CID和ECD中的任何一种进一步碎裂。

在一些实施例中，使用具有在大约0eV至大约50eV范围内的能量的电子束经由电子激活解离(EAD)解离任何前体离子和第一多个碎片离子。EAD包括ECD、热ECD、电子电离解离、电子诱导解离、来自有机物的离子的电子碰撞激发(EIEIO)、负离子电子捕获解离(niECD)和电子分离解离(EDD)。