串联质谱仪和质谱法制造技术

本发明专利技术涉及串联质谱仪和质谱法，旨在通过在短时间内收集许多产物离子信息来提高化合物的结构分析和识别的精度。为了这个目的，离子阱（5）被设置在碰撞室（3）和飞行时间质量分离器（6）之间。在利用四极杆质量滤波器（2）选择源自于同一化合物的先驱离子的时间段期间内，碰撞能量从一个改变为另一个。通过分别在多级碰撞能量下解离所产生的各种产物离子和没有被解离的先驱离子被暂时捕捉在离子阱（5）中，并在这些离子被混合的状态下以包的形式被喷射，并被引入到飞行时间质量分离器（6）中以受到质谱分析。由此，在数据处理单元（21）中，其中出现在各种CID条件下在各种解离模式中所产生的产物离子的一个MS/MS质谱被生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种串联质谱仪及其质谱法，该串联质谱仪通过碰撞诱导解离(Collision-1nduced Dissociation, CID)或其他方法来解离具有特定的质荷比的离子,并进行通过解离所产生的产物离子(product ion)(碎片离子)的质谱分析。
技术介绍
为了识别具有较大分子量的物质并分析该物质的结构，MS/MS分析(或者串联分析)作为质谱法中的一个方法被已知。在MS/MS分析中，在产生自样本的多个离子当中具有特定的质荷比的离子被选择作为先驱离子(precursor ion)(即,第一级质量分离),通过一些方法，先驱离子被解离，这些方法包括一种使先驱离子接触到CID气体的方法，并且通过解离产生的各种产物离子在它们被检测到之前根据质荷比被分离(B卩，第二级质量分离)。其中碰撞室被设置在前级和后级的四极滤质器(quadrupole mass filter)之间的三重四极质谱仪(triple quadrupole mass spectrometer)是一种能够进行MS/MS分析的被广泛使用的具有相对简单的结构的质谱仪。已知质谱仪的另一种配置，在该配置中，三重四极质谱仪的后级四极滤质器被替换为具有更高质量分辨率(mass resolution)的飞行时间质谱仪(参见专利文献I等)。在本说明书中，执行如上所述的两级质量分离的质谱仪被称为串联质谱仪。它也被称为MS/MS质谱仪。通常,通过CID等等的化合物的解离模式(dissociating pattern)不是唯一的，并且相同的化合物依据CID条件显示出不同的解离模式，CID条件诸如是在CID的时候给予离子的碰撞能量的大小、以及碰撞室中的气压。这是因为化合物中的各种键合部位能够依据CID条件被切断。通过MS/MS分析的质谱获得的主要信息是作为源自于目标化合物的先驱离子的解离的结果而产生的各种碎片的质量的信息。因此，为了推定目标化合物的分子结构，如果源自于化合物的各种碎片的质量信息被获得就更好了。如之前所描述的，在串联质谱仪中，能够通过改变CID条件来改变解离模式。因此，在专利文献I中所描述的质谱仪中，分别在其中容易发生解离的CID条件下和在其中相对少发生解离的CID条件下，对相同的样本执行MS/MS分析，因此高度分裂的质谱和较少分裂的质谱被获得。在这种情况下，举例来说，与仅仅在一个CID条件下使用MS/MS质谱的情况相比，分析仪通过比较两个质谱来获得更多信息，并且能够增加目标化合物的结构的推定的可靠性。然而，在专利文献I中所描述的质谱仪中，只能够获得高度分裂的质谱和较少分裂的质谱的两种类型的信息，并且质谱仪并不总是足以分析具有复杂分子结构的化合物的结构。虽然能够更改文献I中所描述的质谱仪以便利用不同的CID条件来获得三个以上MS/MS质谱，但是这会花费一些时间来对某一范围的质荷比进行质谱分析，并且因此，在不同的CID条件下对一个化合物获得多个MS/MS质谱所需的时间相应地变长。特别地，当气相色谱仪(GC)和液相色谱仪(LC)被连接至质谱仪的前级、且被色谱仪暂时分离的化合物通过质谱仪被分析时，其中一个化合物被弓I入质谱仪的时间宽度被显著地限制。因此，如果用于分析一个化合物所需的时间变长，则分析将不会在其中化合物被引入质谱仪的时间段内结束。也就是说，源自于要被分析的化合物的目标离子在化合物的多个质谱被完全获得之前将被全部消耗。
技术介绍
文献专利文献[专利文献I] Jp-A2OO2-1IOO8I
技术实现思路
本专利技术要解决的问题已经开发了本专利技术来解决上述问题。本专利技术的主要目的是提供能够在短时间段内收集大量产物离子信息、并且因此能够提高化合物的结构的分析精度和未知化合物的识别精度的串联质谱仪及其质谱法。解决问题的手段旨在解决上述问题的本专利技术提供一种串联质谱仪，包括:离子源，所述离子源使样本中的化合物离子化；第一质量分离单元，所述第一质量分离单元在各种产生的离子中选择具有特定质荷比的离子作为先驱离子；离子解离单元，所述离子解离单元解离所述先驱离子；以及第二质量分离单元和检测器，所述第二质量分离单元和所述检测器进行通过解离被产生的各种产物离子的质谱分析，所述串联质谱仪包括:a)离子混合单元，所述离子混合单元被置于所述离子解离单元和所述第二质量分离单元之间，并且对于在不同时刻从所述离子解离单元被喷射的各种离子，所述离子混合单元调整离子的行进，以使离子至少在离子被引入到所述第二质量分离单元中时的时间点被混合在一起；b)分析控制单元，所述分析控制单元将离子在所述离子解离单元中被解离时所处的条件从一个切换到另一个，并控制所述离子混合单元的操作以使在所述切换的时间段内从所述离子解离单元被喷射的离子至少在离子被引入到所述第二质量分离单元中时的所述时间点被混合在一起；以及c)数据处理单元，所述数据处理单元基于检测信号获取质谱，所述检测信号在通过所述分析控制单元切换所述解离条件的所述时间段期间内，通过所述第二质量分离单元和所述检测器，在预定的质荷比范围内被获得。更进一步地，根据本专利技术的质谱法是一种使用串联质谱仪的质谱法，所述串联质谱仪包括:离子源，所述离子源使样本中的化合物离子化；第一质量分离单元，所述第一质量分离单元在各种产生的离子中选择具有特定质荷比的离子作为先驱离子；离子解离单元，所述离子解离单元解离所述先驱离子；以及第二质量分离单元和检测器，所述第二质量分离单元和所述检测器进行通过解离被产生的各种产物离子的质谱分析，所述质谱法包括:a)离子混合步骤，所述离子混合步骤调整离子的行进，以使当其中离子被解离的条件在所述离子解离单元中从一个被切换为另一个时，在所述切换的时间段期间内在不同时刻下从所述离子解离单元被喷射的离子至少在离子被引入到所述第二质量分离单元中时的时间点被混合在一起；以及b)数据处理步骤，所述数据处理步骤基于检测信号获取质谱，所述检测信号在在所述离子解离单元中切换所述解离条件的所述时间段期间内，通过所述第二质量分离单元和所述检测器，对于在所述离子混合步骤中被混合的状态下被引入到所述第二质量分离单元中的离子，在预定的质荷比范围内被获得。第一质量分离单元和第二质量分离单元中的质量分离方法并不局限于特定的方法上。在典型实例中，第一质量分离单元是四极滤质器，且第二质量分离单元是飞行时间质量分离器。用于在离子解离单元中解离离子的方法也不受具体方法的限制。典型实例是使用碰撞诱导解离(CID)的方法。在通过CID解离的情况下，离子的解离通常在碰撞室中被进行，其中，CID气体被引入到该碰撞室中。解离条件包括被给予先驱离子的碰撞能量、被引入到碰撞室中的CID气体的气压、CID气体的种类等等。在根据本专利技术的串联质谱仪中，举例来说，在其中目标化合物被引入到离子源中、且具有对应于化合物的特定的质荷比的先驱离子选择性地通过第一质量分离单元的状态下，在离子解离单元中的离子解离条件通过分析控制单元的控制从一个被切换至另一个。通常，如果解离条件不同，从相同的先驱离子产生的产物离子的种类和产生率改变。因此，每次当解离条件被切换为不同的解离条件，喷射自离子解离单元的离子的种类就有改变的倾向，并且离子混合单元调节离子的行进以使在这种不同时刻下被喷射的各种离子至少是在多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联质谱仪，包括：离子源，所述离子源使样本中的化合物离子化；第一质量分离单元，所述第一质量分离单元在各种产生的离子中选择具有特定质荷比的离子作为先驱离子；离子解离单元，所述离子解离单元解离所述先驱离子；以及第二质量分离单元和检测器，所述第二质量分离单元和所述检测器进行通过解离被产生的各种产物离子的质谱分析，其特征在于，所述串联质谱仪包括：a）离子混合单元，所述离子混合单元被置于所述离子解离单元和所述第二质量分离单元之间，并且对于在不同时刻从所述离子解离单元被喷射的各种离子，所述离子混合单元调整离子的行进，以使离子至少在离子被引入到所述第二质量分离单元中时的时间点被混合在一起；b）分析控制单元，所述分析控制单元将离子在所述离子解离单元中被解离时所处的条件从一个切换到另一个，并控制所述离子混合单元的操作以使在所述切换的时间段内从所述离子解离单元被喷射的离子至少在离子被引入到所述第二质量分离单元中时的所述时间点被混合在一起；以及c）数据处理单元，所述数据处理单元基于检测信号获取质谱，所述检测信号在通过所述分析控制单元切换所述解离条件的所述时间段期间内，由所述第二质量分离单元和所述检测器在预定的质荷比范围内获得。...

【技术特征摘要】
2013.02.26 JP 2013-0357071.一种串联质谱仪，包括:离子源，所述离子源使样本中的化合物离子化；第一质量分离单元，所述第一质量分离单元在各种产生的离子中选择具有特定质荷比的离子作为先驱离子；离子解离单元，所述离子解离单元解离所述先驱离子；以及第二质量分离单元和检测器，所述第二质量分离单元和所述检测器进行通过解离被产生的各种产物离子的质谱分析，其特征在于，所述串联质谱仪包括: a)离子混合单元，所述离子混合单元被置于所述离子解离单元和所述第二质量分离单元之间，并且对于在不同时刻从所述离子解离单元被喷射的各种离子，所述离子混合单元调整离子的行进，以使离子至少在离子被引入到所述第二质量分离单元中时的时间点被混合在一起； b)分析控制单元，所述分析控制单元将离子在所述离子解离单元中被解离时所处的条件从一个切换到另一个，并控制所述离子混合单元的操作以使在所述切换的时间段内从所述离子解离单元被喷射的离子至少在离子被引入到所述第二质量分离单元中时的所述时间点被混合在一起；以及 c)数据处理单元，所述数据处理单元基于检测信号获取质谱，所述检测信号在通过所述分析控制单元切换所述解离条件的所述时间段期间内，由所述第二质量分离单元和所述检测器在预定的质荷比范围内获得。2.如权利要求1所述的串联质谱仪，其特征在于，所述离子混合单元是暂时捕捉离子的尚子讲。3.如权利要求1所述的串联质谱仪，其特征在于，所述离子混合单元对离子进行加速或者减速、或者加速和减速两者。4.如权利要求1至3中任一项所述的串联质谱仪，其特征在于，所述分析控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥村大辅，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP