[发明专利]一种基于四极杆-线性离子阱串联质谱仪离子碎裂的方法

说明书

本发明主要属于质谱技术领域，具体涉及一种基于四极杆‑线性离子阱串联质谱仪离子碎裂的方法。所述方法为利用四极杆从离子化离子中选出目标离子并使目标离子进入离子阱，目标离子在离子阱中积累一定浓度后对离子进行冷却，将四极杆射频电压升至与所述目标离子相同电压的1/3，同时，对所述离子阱施加射频电场，实现对存储在离子阱中的目标离子的碎裂。本发明为离子碎裂提供了一个新方法。

技术领域

本发明主要属于质谱技术领域，具体涉及一种基于四极杆-线性离子阱串联质谱仪离子碎裂的方法。

背景技术

质谱分析法(Mass Spectrometry,MS)主要是通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。电离装置把样品电离为离子，质量分析器将不同质荷比的离子进行分离，经检测器进行检测并得到样品的质谱图。

近年来，随着应用对质谱仪器性能的要求越来越高，多质量分析器串联工作的新型质谱仪器已经成为趋势，四极杆与其它质量分析器串联工作的新型质谱仪器，极大的推动了应用的发展。四极杆-线性离子阱串联质谱仪广泛应用于物质结构分析中。一般采用ESI(电喷雾离子源)使样品离子化，四极杆质量分析器选择特定的离子，并将特定的离子存储在离子阱中。离子阱能长时间积累离子，并且具有体积小、分辨率高等特点，特别适用于样品的二级质谱检测。常规的二级质谱检测是通过一级谱图后，从中选择母离子做碰撞诱导裂解(collision-induced dissociation,CID)，碎裂生成碎片离子，经质谱检测生成二级图谱。

串级质谱分析是获得有机分子和生物分子结构的最有效方法之一。碰撞诱导解离技术是目前发展最为成熟的串级质谱分析方法，被广泛用于三重四极质谱和离子阱质谱的串级质谱分析过程。在碰撞诱导解离过程中，被分析的母体离子首先被激发至高能状态，然后与中性分子发生碰撞发生解离。根据碰撞诱导解离得到的碎片离子可以推断母体离子的分子结构。

碰撞诱导解离CID的工作原理是，首先开始离子化，使离子进入离子阱中，通过门透镜(gatelense)来控制。当阱内离子达到一定浓度后，就关掉门透镜，离子即被囚禁，外面的离子也不能进入阱中。这时用缓冲气(通常是氦气)对离子进行冷却(cooling)，让其能量降低。冷却后，加一个swift信号，凹槽就是欲选择的母离子的振动频率。选择后把这个母离子再次cooling一段时间，在适当的q点，加上一个小幅度AC交流信号，母离子即被打碎，对碎片离子进行射频扫描，离子就从小到大地被检测出来，最后得到二级质谱图。

发明内容

在上述背景下，本发明提供了一种基于四极杆-线性离子阱串联质谱仪的离子碎裂方法，本发明为离子碎裂提供了一种新方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于四极杆-线性离子阱串联质谱仪的离子碎裂方法，所述方法为利用四极杆从离子化离子中选出目标离子并使目标离子进入离子阱，目标离子在离子阱中积累一定浓度后，对离子进行冷却，对四极杆施加射频电压，同时，对所述离子阱施加射频电场，实现对存储在离子阱中的目标离子的碎裂。

进一步地，利用四极杆从离子化离子中选出目标离子的方法具体为：四极杆上同时施加一定的射频交流电场和直流电场；

选目标离子施加交流电场的电压V_rf和直流电场的电压U_dc的计算公式如下：

其中a＝0.237，q＝0.706，w＝2πf，f为四极杆频率，r₀为四极杆内接圆半径，m为目标离子质量数，e为电荷量。

4、如权利要求2所述方法，其特征在于，碎裂过程中对四极杆施加射频电压V_rf1与选目标离子施加交流电场的电压V_rf的关系为：