[发明专利]质谱测定法中的多离子注入

说明书

本申请是PCT国际申请号PCT/GB2006/001976、国际申请日2006年5月31日、中国国家申请号200680024311.5、名称为“质谱测定法中的多离子注入”的申请的分案申请。

本发明涉及在质量分析阶段的至少一个阶段中包括离子阱的质谱测定法。尤其，虽然并非唯一地，本发明涉及用于分析前体离子和碎片离子的串联质谱测定法。

通常，质谱仪包括用于从待分析的分子中产生离子的离子源以及用于把离子引导到质量分析器的离子光学器件。串联质谱仪还包括第二质量分析器。在串联质谱测定法中，离子化分子的结构性说明是通过下列步骤进行的：收集质谱，然后使用第一质量分析器从质谱中选择所需要的一个或多个前体离子，使离子分裂，然后使用第二质量分析器进行碎片离子的质量分析。通常，优选具有准确质量性能的质量分析器作为第二质量分析器。还经常要求使用准确质量分析器来得到前体离子的质谱，即，把前体离子的样本传送到准确质量分析器而无需分裂。

可以使该方法扩展成提供一个或多个进一步的分裂阶段（即，碎片离子的分裂等等）。这一般称为MSⁿ，n表示离子代的数量。因此，MS²对应于串联质谱测定法。

串联质谱仪可以分成三个类型：

(1)空间连续，对应于传输质量分析器的组合(例如，磁扇、四极、飞行时间(TOF)，通常在中间具有碰撞单元)；

(2)时间连续，对应于独立的俘获质量分析器(例如，四极、线性、傅立叶变换离子回旋共振(FT-ICR)、静电阱)；以及

(3)时间和空间连续，对应于多个阱的混合或多个阱和传输质量分析器的混合。

本发明特别适用于脉冲式准确质量分析器，诸如TOF分析器、FT IC R分析器以及诸如轨道阱质量分析器之类的静电阱（EST）分析器。

特别在高分辨率情况下操作时，这些分析器中的大多数都具有短的注入周期，其后跟着长的质量分析阶段。因此，使用诸如RF多极的中间离子存储器可以使它们的灵敏度大大地得益。

经常，在准确质量分析器之前有质量分析阶段，例如，上述的串联质谱测定法。质谱测定法的这些第一阶段可以包括在四极阱或任何其它已知质量分析器中的离子俘获。在这些实例中，中间离子存储器的使用避免了由重复速率不同和不同阶段之间离子束参数的不同而导致的离子丢失。可以在J.Proteome Res.3（3）（2004）621－626页、Anal Chem.73（2001）253页、WO2004／068523、US2002／0121594、US2002／0030159、WO99／30350和WO02/078046中找到包括中间离子存储器的串联质谱仪的例子。其它串联配置也是可能的。

作为质量分析器使用的离子阱总是对引入和俘获在其中的离子的总数较敏感。清楚地，要求在质量分析器中积累尽可能多的离子以便提高所收集的数据的统计量。然而，这种极度渴望的情况与产生空间电荷效应的较高离子浓度处的饱和的实情有冲突。这些空间电荷效应限制质量分辨率，并且导致所测量的质量对电荷比的偏移，从而导致不正确的质量分配，甚至是不正确的强度分配。尤其，用离子把中间离子存储器装得溢出时，除了中间离子存储器本身的质量抑制效应之外，还在后面得到的质谱中导致峰值偏移、损失了俘获质量分析器中的质量准确度，以及在TOF质量分析器中的检测器的饱和度。

通常把一种解决这个问题的技术称为自动增益控制（AGC）。AGC是通用名称，用于利用输入离子流的有关信息来调节质量分析器所接纳的离子量。也可以使用该信息根据谱信息来选择质量范围。可以控制积累在离子阱内的总离子数量如下。首先，在已知时间周期上积累离子，并且执行快速总离子数量测量。时间周期和阱中总离子数量的知识允许选择合适的填充时间，用于填充后续的离子以在单元中产生最佳的离子数量。在US5,107,109中进一步详细描述这个技术。

用于测量初始离子数量的不同变量是已知的，包括使用以前谱中的总离子电流（US5,559,325）；使用通过离子阱向检测器传输离子的短的预扫描（WO03／019614）；以及在FT ICR之前测量存储在存储多极中的一部分离子（US6,555,814）。