质谱和/或离子迁移谱制造技术

本发明专利技术提供了一种分析离子的方法，该方法包括：通过使离子经过离子分离装置来根据第一物理化学性质分离该离子；以及测量离子通过该离子分离装置的渡越时间。该方法还包括：使用电荷分辨离子检测器来检测该离子，以便确定该离子的电荷；以及使用该离子的该渡越时间和该电荷来确定该离子的第二物理化学性质。电荷来确定该离子的第二物理化学性质。电荷来确定该离子的第二物理化学性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质谱和/或离子迁移谱
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月24日提交的英国专利申请2020575.3号和2021年5月13日提交的英国专利申请2106850.7号的优先权和权益。这些申请的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术整体涉及分析粒子和/或离子的方法，并且具体地涉及使用质谱和/或离子迁移谱分析粒子和/或离子的方法。

技术介绍

[0004]电荷检测质谱(CDMS)正在变成高电荷物质的质谱分析的普遍方法，因为该技术采用允许分离具有类似或相同的质荷比(m/z)但具有不同的电荷(z)的离子的方法，从而最终改进质谱的分辨率和质量测量。
[0005]这些方法通常使用离子俘获技术来同时地测量质荷比(m/z)和电荷(z)。然而，这些方法相比其他m/z分离(诸如飞行时间质谱(ToF
‑
MS))是相对缓慢的。速度由于限于分析单个粒子或分子以避免空间电荷效应的限制以及由于因所俘获的离子遵循非唯一飞行路径或轨迹导致的重叠信号而进一步受到影响。
[0006]申请人相信，质谱方法仍存在改进余地。

技术实现思路

[0007]根据一方面，提供了一种分析离子的方法，该方法包括：
[0008]通过使离子经过离子分离装置来根据第一物理化学性质分离该离子；
[0009]测量离子通过该离子分离装置的渡越时间，以便确定该离子的渡越时间；
[0010]使用电荷分辨离子检测器来检测该离子，以便确定该离子的电荷；以及<br/>[0011]使用该离子的该渡越时间和该电荷来确定该离子的第二物理化学性质。
[0012]各种实施方案涉及一种分析离子的方法，其中通过使离子经过离子分离装置来根据第一物理化学性质分离该离子。对于该离子中的一个或多个离子中的每个(单独)离子，测量该离子通过分离装置的渡越时间，以便确定该离子的渡越时间(即，“漂移时间”)。此外，使用电荷分辨离子检测器来检测离子，以便确定该离子的电荷(即，“电荷状态”或“电荷数”)。然后，使用(例如，组合)离子的渡越时间和电荷来确定该离子的第二物理化学性质。
[0013]例如，在根据离子的质荷比(m/z)分离离子的情况下(即，在该第一物理化学性质包括质荷比的情况下)，每个离子的渡越时间将与其质荷比相关。因此，通过组合离子的渡越时间和电荷，可确定该离子的质量(或与质量相关的性质)。
[0014]根据特定实施方案，针对多个离子中的每个离子重复该过程，例如，以便确定每个单独离子的第二物理化学性质(例如，质量)，并且组合结果，以便产生被分析的离子的谱(例如，质谱)。
[0015]实施方案特别适于分析可产生具有不同的电荷状态但质荷比(m/z)相对接近的离子的粒子。对于例如质量&gt;1MDa的高质量粒子(其通常是高电荷的)，情况通常如此。
[0016]通常，为了导出此类粒子的质量，不同的电荷状态必须在质荷比(m/z)方面是可分辨的。然而，这可能要求高分辨率(以及因此昂贵的)仪器。样品异质性和/或加合物也可能使不同的电荷状态不可分辨。尽管电荷检测质谱(CDMS)方法可用于分离此类高电荷离子，但是如上所述，这些方法可能相对缓慢。
[0017]各种实施方案利用基于分离的方法的固有速度(例如，飞行时间(ToF)质谱)。此外，实施方案利用由电荷分辨离子检测器提供的电荷状态分辨率(除了例如分离装置的质荷比(m/z)分辨率之外)来分辨例如具有类似或相同的质荷比(m/z)但具有不同的电荷(z)的离子。
[0018]这促进最终谱(例如，质谱)的提高的分辨率，而既不需要高分辨率仪器，也无需使用较慢的方法(诸如电荷检测质谱(CDMS))。各种实施方案的方法比CDMS方法快几个数量级。
[0019]因此，将理解，各种实施方案提供了一种分析离子的改进的方法。
[0020]该方法可包括电离粒子，以便产生离子。
[0021]粒子、多个和/或一个离子可(各自)具有&gt;1MDa的质量。
[0022]第一物理化学性质可包括质荷比(m/z)或离子迁移率。
[0023]在第一物理化学性质包括质荷比(m/z)的情况下，离子分离装置可包括飞行时间(ToF)分离装置，该ToF分离装置被配置为根据离子的质荷比分离该离子。例如，离子分离装置可包括飞行时间(ToF)质量分析器。
[0024]另选地，离子分离装置可包括其中使用一个或多个时变电场来推动离子通过气体以使得离子根据质荷比分离的离子分离装置。
[0025]例如，离子分离装置可以是行波分离装置。该方法可包括将一个或多个电压连续地施加到该离子分离装置的不同电极，以便形成一个或多个行进势垒，该一个或多个行进势垒沿着该离子分离装置移动，以便推动离子通过气体。
[0026]在该第一物理化学性质包括离子迁移率的情况下，该离子分离装置可包括离子迁移率分离装置，该离子迁移率分离装置被配置为根据离子的离子迁移率分离离子。
[0027]测量该离子通过该离子分离装置的该渡越时间的步骤可包括使用该电荷分辨离子检测器来测量该离子的该渡越时间。
[0028]在这些实施方案中，该电荷分辨离子检测器可包括(i)法拉第杯或圆柱电极检测器；(ii)电子倍增器检测器；(iii)光电倍增器或闪烁计数器检测器；和/或(iv)超导隧道结(STJ)检测器。该方法可包括当检测到该离子时，根据由该电荷分辨离子检测器生成的信号的强度、振幅和/或面积确定该离子的该电荷。
[0029]另选地，测量该离子通过该离子分离装置的该渡越时间的步骤可包括使用第二(不同)离子检测器来测量该离子的该渡越时间。因此，该(每个)离子可由第一电荷分辨离子检测器检测，以便确定该离子的该电荷，并且可由不同的第二离子检测器检测，以便确定该离子的该渡越时间。
[0030]在这些实施方案中，该电荷分辨离子检测器可包括被配置为测量离子的电荷的任何合适的(非破坏性的)电荷分辨离子检测器。例如，电荷分辨离子检测器可包括感应电荷
检测器，诸如感应板或感应管。
[0031]该第二离子检测器可包括(i)法拉第杯或圆柱电极检测器；(ii)电子倍增器检测器；(iii)光电倍增器或闪烁计数器检测器；和/或(iv)超导隧道结(STJ)检测器。该电荷分辨离子检测器可布置在该第二离子检测器的上游。
[0032]使用该离子的该渡越时间和该电荷来确定该离子的第二物理化学性质可包括组合该离子的该渡越时间和该电荷来确定该离子的该第二物理化学性质。
[0033]该方法可包括控制在一个或多个检测器处的离子通量，使得(一些、大多数或全部)单独离子当由该一个或多个检测器检测到时可彼此区分。
[0034]对于多个(单独)离子中的每个离子，该方法可包括：
[0035]测量该离子通过该离子分离装置的该渡越时间，以便确定该离子的渡越时间；
[0036]使用该电荷分辨离子检测器来检测该离子，以便确定该离子的电荷；以及...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分析离子的方法，所述方法包括：通过使离子经过离子分离装置来根据第一物理化学性质分离所述离子；测量离子通过所述离子分离装置的渡越时间，以便确定所述离子的渡越时间；使用电荷分辨离子检测器来检测所述离子，以便确定所述离子的电荷；以及使用所述离子的所述渡越时间和所述电荷来确定所述离子的第二物理化学性质。2.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述离子通过所述离子分离装置的所述渡越时间的步骤包括使用所述电荷分辨离子检测器来测量所述离子的所述渡越时间。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述电荷分辨离子检测器包括(i)法拉第杯或圆柱电极检测器；(ii)电子倍增器检测器；(iii)光电倍增器或闪烁计数器检测器；和/或(iv)超导隧道结(STJ)检测器。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括当检测到所述离子时，根据由所述电荷分辨离子检测器生成的信号的强度、振幅和/或面积确定所述离子的所述电荷。5.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述离子通过所述离子分离装置的所述渡越时间的所述步骤包括使用第二离子检测器来测量所述离子的所述渡越时间。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述电荷分辨离子检测器包括感应电荷检测器。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述第二离子检测器包括(i)法拉第杯或圆柱电极检测器；(ii)电子倍增器检测器；(iii)光电倍增器或闪烁计数器检测器；和/或(iv)超导隧道结(STJ)检测器。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用所述离子的所述渡越时间和所述电荷来确定所述离子的所述第二物理化学性质包括组合所述离子的所述渡越时间和所述电荷来确定所述离子所述第二物理化学性质。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括控制所述离子检测器处的离子通量，使得单独离子当由所述离子检测器检测到时可彼此区分。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：对于多个离子中的每个离子：测量所述离子通过所述离子分离装置的所述渡越时间，以便确定所述离子的渡越时间；使用所述电荷分辨离子检测器来检测所述离子，以便确定所述离子的电荷；以及使用所述离子的所述渡越时间和所述电荷来确定所述离子的所述第二物理化学性质；以及组合所述多个离子中的每个离子的所确定的第二物理化学性质，以便产生所述离子的谱。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一物理化学性质是质荷比(m/z)。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述离子分离装置包括飞行时间(...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹森，
申请(专利权)人：英国质谱公司，
类型：发明
国别省市：