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去簇离子导向器的制作方法

2022-11-12 21:34:06 来源:中国专利 TAG:

去簇离子导向器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年4月3日提交的英国专利申请2004961.5的优先权和权益。该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
3.本发明总体上涉及一种从分析物离子中去除加合物质的去簇装置,并且涉及一种包括这种装置的质谱仪或迁移谱仪。


背景技术:

4.人们越来越关注诸如质谱法中的生物分子的相对较大分子的研究,例如来自对完整抗体感兴趣的生物制药或对蛋白质复合物和膜蛋白感兴趣的结构生物学的领域。诸如此类的分析物在质谱仪中被分析之前由离子源电离。然而,当离开离子源时,诸如当离开电喷雾离子源时,所得的分析物离子往往会与其他物质成簇。这些其他物质被称为加合物,并且例如可以包含诸如盐或溶剂分子的物质。由于分析物离子与加合物物质的簇将具有与单独的分析物离子不同的物理化学性质(例如,不同的质荷比和/或离子迁移率),所以可能需要在分析或选择分析物离子之前从分析物离子中去除加合物物质。例如,可能需要在对分析物离子进行质量过滤之前去除加合物分子,例如因为可能需要传输具有特定质荷比的分析物离子,而簇将具有不同的、可能未知的质荷比。
5.已知去簇技术用于从分析物离子中除去加合物物质。例如,由离子源产生的离子可以通过驱动离子向下游通过仪器的电势差加速,并且使得分析物-加合物簇与背景气体分子碰撞,并使加合物物质脱落。还已知将离子簇径向限制在rf离子导向器内,并且将所述簇径向向外推向离子导向器的rf电极,从而引起所述簇的rf加热,使得分析物离子和加合物物质分离。
6.然而,需要提供一种用于从分析物离子中去簇加合物物质的替代技术。


技术实现要素:

7.本发明提供了一种质谱法和/或离子迁移谱法的方法,包括:提供离子导向器,所述离子导向器包括多个电极并且在离子导向器中具有背景气体;向所述离子导向器的电极施加rf电压,以将离子径向限制在所述离子导向器中;将分析物离子和加合物物质的簇传输到所述离子导向器中;在第一模式下,向所述离子导向器施加一个或多个ac电压以便振荡所述簇,使得所述簇与所述背景气体的分子碰撞,并使得所述簇中的加合物物质与所述分析物离子分离,其中所述一个或多个ac电压具有与所述rf电压的振幅和/或频率不同的振幅和/或频率;和(i)在所述第一模式期间改变沿着所述离子导向器推动所述簇的速度;和/或(ii)随着所述簇沿着所述离子导向器行进,改变所述一个或多个ac电压的所述振幅和/或所述频率。
8.可以改变在第一模式下沿着离子导向器轴向推动簇的速度,以便改变簇通过去簇
离子导向器的通过时间,并因此改变簇因ac电压而受到振荡的时间。这改变了在第一模式下执行的去簇量。类似地,可以改变一个或多个ac电压的振幅和/或频率,以便改变(对给定质荷比的离子)执行的去簇量,和/或以便改变(例如优化)不同时间不同质荷比的离子的去簇量。
9.本发明的实施方案改变簇经受一个或多个ac电压的条件,以便改变或控制去簇量。例如,如果一些加合物物质的存在与分析物的分析相关,则这可能是有利的。例如,去除溶剂加合物但保留非共价结合的药物分子可能是重要的。
10.本发明的实施方案改变簇经受一个或多个ac电压的条件,以便改变或控制(例如蛋白质)分析物离子的去簇量或构象改变量。例如,可能需要提供相对少量的分析物离子的构象重排或解折叠。
11.实施方案将用于径向限制离子的rf电压的要求与用于去簇的ac电压的要求分离,从而允许更多自由度来优化径向限制和/或去簇。
12.所述一个或多个ac电压的所述振幅和/或所述频率可以随时间变化。
13.所述方法可以包括将来自所述离子导向器的离子传输到滤质器中,并在所述滤质器中对所述离子进行质量过滤。由所述滤质器选择性传输的质荷比或质荷比范围可以随时间与所述一个或多个ac电压的所述振幅和/或所述频率随时间的变化同步地变化,可选地以便基本上仅传输已经在所述离子导向器中去簇的离子。
14.或者,所述方法可以包括将来自所述离子导向器的离子传输到迁移率过滤器中,并在所述迁移率过滤器中对所述离子进行迁移率过滤;其中由所述迁移率过滤器选择性传输的迁移率或迁移率范围随时间与所述一个或多个ac电压的所述振幅和/或所述频率随时间的变化同步地变化,可选地以便基本上仅传输已经在所述离子导向器中去簇的离子。
15.所述方法可以包括在将所述簇传输到所述离子导向器中之前按质荷比或离子迁移率分离所述簇,以及基于传输到所述离子导向器中的所述簇的所述质荷比或离子迁移率,随时间改变所述一个或多个ac电压的所述振幅和/或所述频率。
16.例如,可以通过扫描/步进滤质器(例如,四极滤质器)、质量选择性离子阱或其他分离器装置来分离簇,以便在不同时间将具有不同质荷比的离子传输到离子导向器。可以在一段时间内以此方式扫描/步进分离器,并且一个或多个ac电压的变化可以与此段时间同步,使得具有不同质荷比的簇在离子导向器中经历不同的ac振幅和/或频率。类似地,簇可以通过离子迁移率分离器分离,以便在不同时间将具有不同迁移率的离子传输到离子导向器。分离器可以在一段时间内分离离子,并且一个或多个ac电压的变化可以与此段时间同步,使得具有不同迁移率的簇在离子导向器中经历不同的ac振幅和/或频率。
17.所述方法可以包括在质量分析器中对来自所述离子导向器的离子进行质量分析;其中所述质量分析器的操作随时间变化,以便改变所述质量分析器能够分析或被优化以分析的质荷比或质荷比范围;并且其中此质荷比或质荷比范围随时间与所述一个或多个ac电压的所述振幅和/或所述频率的变化同步地变化,可选地以便基本上仅对已经在所述离子导向器中去簇的离子进行质量分析。
18.例如,质量分析器可以是包括四极滤质器的四极质量分析器,所述四极滤质器(与一个或多个ac电压同步地)随时间扫描或步进,以便在不同时间将不同质荷比传输到检测器。
19.或者,质量分析器可以是飞行时间质量分析器,其包括被重复地和间歇地激活以便将进入飞行时间区域的离子脉冲到检测器的推动器和/或拉动器电极。飞行时间质量分析器的操作可以随时间变化,以在不同时间对不同质荷比范围进行质量分析,其中所述范围与一个或多个ac电压的振幅和/或频率的变化同步地随时间变化。
20.飞行时间质量分析器可以在增强占空比(edc)模式下运行。在此模式下,离子朝飞行时间质量分析器和推动器和/或拉动器电极脉动,并且推动器和/或拉动器电极被激活的时间与离子朝飞行时间质量分析器脉动的时间同步,使得具有一个或多个预定质荷比的离子通过推动器和/或拉动器电极朝检测器脉动。可以针对朝向飞行时间质量分析器的不同脉冲来改变使离子朝向飞行时间质量分析器脉动与激活推动器和/或拉动器电极之间的时间延迟,例如以便优化在这些脉冲中的不同脉冲中具有不同质荷比的离子的质量分析。此时间延迟可以与一个或多个ac电压的振幅和/或频率的变化同步地随时间变化。
21.替代地设想,质量分析器可以记录质谱数据作为时间的函数的(即,作为一个或多个ac电压的频率和/或振幅的函数)。然后可以对记录的数据进行后处理,以获得所需ac电压特性下的质谱数据。例如,质谱数据可以被过滤,以便仅保留用于去簇后的离子的数据。
22.所述一个或多个ac电压可以是具有不同振幅和/或频率的多个不同ac电压,并且所述不同ac电压可以被施加在沿着所述离子导向器的长度的不同轴向位置处。
23.可以在所述离子导向器的逐渐更下游的轴向位置处施加的所述ac电压具有逐渐更低的振幅。
24.这是有益的,因为随着簇沿着离子导向器移动并使加合离子脱落,所述簇的迁移率往往会增加,因此减小沿着离子导向器的ac电压的振幅有助于防止这些离子以较大振幅振荡,从而将导致所述离子丢失到离子导向器的电极。出于相同的目的,不同的ac电压可以(替代地或另外)具有不同的频率。
25.所述离子导向器的所述电极可以限定导管,所述簇被引导通过所述导管,其中在所述第一模式下,施加到所述电极的所述rf电压径向限制所述离子并将所述离子推向通过所述导管的中心轴,并且其中所述ac电压使得所述簇围绕所述中心轴振荡。
26.这使得簇能够以相对较大的振幅振荡,并且所述簇撞击离子导向器的电极并丢失到系统的风险相对较低。此与一些传统技术形成对比,在所述传统技术中,离子被径向朝向rf电极驱动,以便振荡和加热所述离子。
27.所述ac电压可以使得所述离子围绕所述中心轴振荡,使得所述簇在所述轴的任一侧均具有基本上相同的平均振荡振幅。
28.至少在第一模式下,基本上没有气流通过离子导向器。另外或替代地,可以在下游或上游方向上提供通过离子导向器的气流,并且可以向离子导向器施加电压,以对抗由于气流而在离子上产生的力,其中选择或改变气流和/或电压,以便减慢或改变簇通过离子导向器的通过时间。
29.改变沿着所述离子导向器推动簇的所述速度的步骤可以包括沿着所述离子导向器重复行进瞬态dc电压以便沿着所述离子导向器推动所述簇;并且所述瞬态dc电压的振幅和/或所述瞬态dc电压沿着所述离子导向器移动的速度和/或频率可以随时间变化,从而改变在所述第一模式下沿着所述离子导向器推动所述簇的所述速度。
30.离子导向器可以包括沿其纵轴间隔开的多个电极,并且每当瞬态dc电压沿着离子
导向器行进时,瞬态dc电压都可沿着离子导向器连续施加到不同电极,或连续施加到不同组的多个电极,使得瞬态dc电压沿着离子导向器移动。
31.所述改变沿着所述离子导向器推动簇的所述速度的步骤可以包括通过向所述离子导向器的不同电极同时施加不同dc电压来产生沿着所述离子导向器的轴向电场,以及改变所述不同电压以便改变所述电场的大小,并且从而改变在所述第一模式下沿着所述离子导向器推动所述簇的所述速度。
32.替代地或另外,所述改变沿着所述离子导向器推动簇的所述速度的步骤可以包括提供通过离子导向器的气流以便沿着离子导向器推动簇,以及改变气流的速度。
33.在所述第一模式期间,所述背景气体可以保持在0.01毫巴与10毫巴之间的压力下。
34.所述方法可以包括例如在第一模式期间随时间改变背景气体的压力和/或组成。
35.在第一模式期间,背景气体可以保持在第一压力下,或者在第一压力范围内变化,而在ac电压没有施加到离子导向器的第二模式期间,背景气体可以保持在低于第一压力或第一压力范围的压力下。
36.所述方法可以包括在第二模式下操作所述离子导向器,在所述第二模式下,所述一个或多个ac电压不被施加到所述离子导向器。
37.rf电压理想地不使得簇振荡到分析物离子与簇中的加合物物质分离的程度。
38.在此第二模式下,簇可能基本上不被去簇。在此模式下,沿着离子导向器推动簇的速度可以改变,也可以不改变。
39.在第二模式下,离子导向器可以在比第一模式更高的传输模式下操作,即,更大比例的分析物离子可以在第二模式下传输。
40.所述方法可以包括当所述簇正穿过所述离子导向器时在所述第一模式与所述第二模式之间切换。
41.所述方法可以包括当所述簇正穿过所述离子导向器时在所述第一模式与所述第二模式之间重复切换。
42.所述方法可以包括电离分析物溶液以便产生所述簇,其中所述分析物溶液包含使用去污剂溶解在溶剂中的膜蛋白,并且其中所述簇中的所述分析物离子是膜蛋白离子,并且所述簇中的所述加合物物质是去污剂分子。
43.所述方法随后包括所述将分析物离子和加合物物质的簇传输到离子导向器中的步骤。
44.所述方法可以包括通过使用去污剂将膜蛋白溶解在溶剂中来形成分析物溶液的步骤。
45.仅作为示例,膜蛋白和/或溶剂和/或去污剂可以是2004年4月2日出版的lengqvist等人的jbc,第279卷,第14期,第13311-13316页中使用的这些物质中的任何一种。例如,膜蛋白可以是微粒体谷胱甘肽转移酶-1(mgst1)。去污剂可以是triton x-100。溶剂可以是乙酸铵的水溶液。
46.替代地设想,膜蛋白和/或溶剂和/或去污剂可以是2008年barrera等人的science,321,243中使用的这些物质中的任何一种。例如,膜蛋白可以是异聚体(atp)结合盒转运蛋白复合物(btuc2d2)和/或去污剂可以是正十二烷基-β-d-麦芽糖苷(ddm)。
47.替代地设想,膜蛋白和/或溶剂和/或去污剂可以是us 2015/0346214中使用的这些物质中的任一种。例如,膜蛋白可以是以下中的一者:c端融合到绿色荧光蛋白的铵通道(amtb-gfp)、水通道蛋白z膜蛋白复合物(aqpz)、铵通道膜蛋白复合物(amtb)、大电导力敏通道(mscl)、吖啶黄素抗性蛋白b(acrb)、g蛋白偶联受体(gpcr)、多药转运蛋白(emre)、整合膜蛋白(lmrp)、多药抗性蛋白(mexb)、内膜蛋白(macb)、跨膜p-糖蛋白1(p-gp)、脂质a输出atp结合/通透酶蛋白(msba)、可能的多药抗性蛋白(norm)或内向整流钾通道(kirbac3.1)。去污剂可以是正癸基-β-d-麦芽糖苷(dm)、正十一烷基-β-d-麦芽糖苷(udm)、正十二烷基-β-d-硫代麦芽吡喃糖苷(ddtm)、cymal-5、cymal-6、辛基葡萄糖新戊二醇(ogng)、正辛基-β-d-吡喃葡萄糖苷(og)、四乙二醇单辛基醚(c8e4)、五乙二醇单辛基醚(c8e5)、八乙二醇单十二烷基醚(c12e8)或anapoe-58(brij-58,c16e20)。溶剂体系可以是以下者的水溶液:乙酸铵;碳酸氢铵;氯化钠、tris和β-巯基乙醇;氯化钠、甘油、tris和β-巯基乙醇;氯化钠、咪唑、tris和β-巯基乙醇;或氯化钠、咪唑、甘油、tris和β-巯基乙醇。
48.尽管簇被描述为膜蛋白离子和去污剂的簇,但是设想分析物离子和/或加合物物质可以是其他类型的物质。例如,簇中的加合物物质可以是溶剂的盐或分子。
49.所述方法可以包括对所述离子导向器下游的所述分析物离子和任何剩余簇进行质量分析和/或离子迁移率分析,以便分别获得所述分析物离子和所述剩余簇的质量峰和/或迁移率峰。
50.所述方法可以包括确定所述峰中的一个或多个峰的宽度和/或信噪比,以及在所述第一模式期间改变所述一个或多个ac电压的所述频率和/或振幅,以便改变随后分析的分析物离子和簇的峰的宽度和/或信噪比。
51.峰的宽度可以是fwhm宽度。
52.所述方法可以在质谱仪或迁移谱仪上进行,所述质谱仪或迁移谱仪包括:具有入口孔的第一真空室;邻近所述第一真空室的第二真空室;以及分隔所述第一真空室和所述第二真空室的差动泵送孔;其中所述离子导向器布置在所述第一真空室中。
53.所述第一真空室可以包括离子引导装置,所述离子引导装置具有沿着第一轴向路径引导离子的第一部分、沿着第二不同轴向路径引导离子的第二部分,以及将离子从所述第一轴向路径推到所述第二轴向路径上的过渡部分。
54.第一轴向路径可以基本上平行于第二轴向路径,但是从第二轴向路径径向移位。此离子引导装置可以被布置成将离子从入口孔引导到差动泵送孔并通过所述差动泵送孔。
55.所述离子导向器可以是所述离子引导装置的一部分,或者在所述离子引导装置的下游。
56.例如,离子导向器可以形成离子引导装置的第二部分的一部分或全部。
57.第一真空室包括用于抽空第一真空室的气体的气体泵送端口,并且离子导向器的第二部分的至少一部分可以通过屏障与气体泵送端口屏蔽开。替代地或另外,离子引导装置可以被布置成使得第一轴向路径的中心轴与所述气体泵送端口的中心轴同轴。
58.质量和/或离子迁移率分析器可以布置在第二真空室中或者第二真空室下游的另一真空室中。
59.质量分析器可以是飞行时间质量分析器。
60.本发明还提供了一种质谱仪或迁移谱仪,其被配置为执行本文所描述的方法中的
任一种方法。
61.因此,本发明提供了一种质谱仪或迁移谱仪,包括:离子导向器,所述离子导向器包括多个电极以及在所述离子导向器中的背景气体;rf电压源,所述rf电压源用于向所述离子导向器的电极施加rf电压,以将离子径向限制在所述离子导向器中;一个或多个ac电压源,所述一个或多个ac电压源用于在第一模式下向离子导向器施加一个或多个ac电压以便振荡分析物离子和加合物物质的簇,使得所述簇与所述背景气体的分子碰撞,并使得所述簇中的加合物物质与所述分析物离子分离,其中所述ac电压具有与所述rf电压的振幅和/或频率不同的振幅和/或频率;和控制电路,所述控制电路被配置为控制所述谱仪,以便:(i)在所述第一模式期间改变沿着所述离子导向器推动所述簇的速度;和/或(ii)随着所述簇沿着所述离子导向器行进,改变所述一个或多个ac电压的所述振幅和/或所述频率。
62.所述谱仪可以包括连接到所述离子导向器的电极的dc电压源,其中所述控制电路控制所述dc电压源以将dc电压连续施加到所述电极中的不同电极,从而沿着所述离子导向器重复行进瞬态dc电压;其中所述瞬态dc电压的振幅和/或所述瞬态dc电压沿着所述离子导向器移动的速度和/或频率随时间变化,以改变沿着所述离子导向器推动所述簇的速度。
63.所述谱仪可以包括连接到所述离子导向器的电极的dc电压源,其中所述控制电路控制所述dc电压源以向所述电极中的不同电极同时施加不同dc电压,以沿着所述离子导向器产生轴向电场,并且随时间改变所述不同电压以便改变所述电场的大小,以改变沿着所述离子导向器推动所述簇的速度。
附图说明
64.现在将仅通过示例并参考附图来描述各种实施方案,其中:
65.图1a和图1b示出了根据本发明的实施方案的去簇装置的示意图;
66.图2示意性地示出了质谱仪的上游端,包括离子源;
67.图3a至图3c示出了可以在本发明的实施方案中使用的离子导向器的视图;
68.图4a示出了图3a至图3c所示的离子导向器的示意性侧视图,并且图4b示出了根据实施方案的布置在离子导向器内的去簇装置的示意图;
69.图5a至图5c示出了根据已知去簇技术和根据本发明的实施方案的去簇技术两者的质谱数据;
70.图6a至图6c也示出了根据已知去簇技术和根据本发明的实施方案的去簇技术两者的质谱数据;
71.图7a至图7d示出了来自根据本发明的实施方案的去簇技术的质谱数据,其中去簇ac电压具有不同的频率;
72.图7a至图7d示出了来自根据本发明的实施方案的去簇技术的质谱数据,其中去簇ac电压具有不同的频率;
73.图8a至图8e示出了来自根据本发明的实施方案的去簇技术的质谱数据,其中去簇ac电压具有第一频率和不同的振幅;
74.图9a至图9e示出了来自根据本发明的实施方案的去簇技术的质谱数据,其中去簇ac电压具有第二频率和不同的振幅;
75.图10示出了对于具有四个不同频率的去簇ac电压,m/z峰的fwhm如何作为去簇ac
电压振幅的函数而变化的曲线图;
76.图11示出了对于具有不同频率的去簇ac电压,特定质量范围的峰面积如何作为去簇ac电压振幅的函数而变化的曲线图;并且
77.图12a至图12d示出了根据实施方案的质谱数据,其中滤质器与去簇ac电压的振幅同步地被扫描。
具体实施方式
78.本发明的实施方案提供了离子物质(诸如相对大的分析物离子物质)的持续活化,以便在选择和/或分析分析物离子之前例如通过对分析物离子进行质量过滤和/或质量分析来去除加合物物质。
79.图1a和图1b示出了根据本发明的实施方案的去簇装置的示意图。
80.参照图1a,去簇装置包括两个平面上电极和下电极1,所述上电极和下电极在y维度上彼此间隔开,并且具有彼此面对的主面。在使用中,电压源9向这些电极施加dc电压,以便产生将离子限制在离子导向器1之间的电场。或者,电压源9可以向这些电极1提供rf电压,以便将离子限制在所述离子导向器之间。平面电极1被示出为彼此平行,但是设想它们可以彼此成角度,例如使得当dc和/或ac电压被施加到这些电极时,离子被驱动通过平面电极1之间的装置。去簇装置还包括侧电极3,所述侧电极在x维度上彼此间隔开,并且被布置成使得侧电极3与上电极和下电极1一起限定了它们之间的导管,离子5可以被引导通过所述导管。在图1a所描绘的实施方案中,去簇装置的每个侧壁包括多个电极3,所述电极在z维度上(即在离子5行进通过装置的方向上)伸长,并且沿着上电极与下电极1之间的方向(即在x维度上)间隔开。这些电极3可以是平面的,并且可以具有面向上电极和下电极1的主面。这些电极3可以彼此平行布置。在使用中,电压源11可以向这些侧电极3施加rf电压,以便产生将离子径向限制在离子导向器3之间(在x维度上)的ac电场和伪势垒。例如,rf电压的相反相位可以施加到在每个侧壁内彼此相邻的电极3。在x维度上彼此相邻且相对的侧电极3可以保持在相同的rf相位。
81.尽管每个侧壁已被描述为包括多个rf电极3,但是设想所述侧壁可以替代地仅包括单个rf电极。较不优选的是,不是将rf电压施加到每个侧壁中的电极3,而是设想将dc电压施加到每个侧壁中的电极3,以便将离子限制在x维度上。
82.如上所述,在使用中,施加到上电极、下电极和侧电极的rf和/或dc电压使得沿着在z维度上布置的轴进入离子传输导管的离子簇5相对于所述轴被径向限制(即,在x维度和y维度上被径向限制)。
83.在第一去簇模式下,电压源9、11中的一者或两者向电极1、3中的一者或多者施加ac电压,以使分析物离子和加合物物质的簇在径向方向上振荡。例如,可以在上电极与下电极1之间施加ac电压,以使离子簇在y维度上振荡。背景气体存在于离子传输导管中,因此,离子簇的振荡使得簇与背景气体的分子碰撞,从而使得簇增加其内部能量并去簇,即加合物物质从分析物离子分离。设想在此过程期间,背景气体压力可以保持在低于大气压或大气压。输入到簇的能量与其大小、由ac电压产生的电场强度和气压有关。
84.选择ac电压的振幅和频率,使得分析物离子中的至少一些分析物离子保持被电极1、3径向限制,并且理想地使得分析物离子不被碰撞诱导解离(cid)而分裂。例如,可以在用
于径向限制离子的rf电压的dc偏移电势周围施加ac电压。这确保了由于去簇ac电压引起的离子偏移关于中心轴对称,而不是从所述轴延伸相对较远并撞击电极1、3。也可以选择去簇ac电压的频率,使得感兴趣离子从中心轴的偏移使得离子不会丢失到电极1、3。去簇ac电压的最有效形式是方波,因为离子基本上一直经历去簇场。在去簇之后,然后,分析物离子可以在下游方向上向前传输通过导管以用于进一步分析。
85.可以通过去簇装置来驱动簇,以便控制和改变去簇量。这可以通过推动簇通过去簇装置并改变施加到簇的力来实现,从而改变簇通过装置的速度。例如,如果相对缓慢地推动簇通过去簇装置,则在第一去簇操作模式下,所述簇将在相对长的时间内经受由去簇ac电压引起的振荡,从而引起相对大的去簇量(例如,相对大比例的分析物将被去簇和/或相对大量的加合物将从每个簇中去簇)。相反,如果更快地推动簇通过去簇装置,则在第一去簇操作模式下,所述簇将经受更短时间的振荡,从而引起更小的去簇量(例如,更小比例的分析物将被去簇和/或更少量的加合物将从每个簇中去簇)。
86.可以通过若干装置中的一者或多者(包括以下中的一者或多者)推动簇通过去簇装置。瞬态dc电压可以沿着去簇装置重复行进,以便推动簇通过所述去簇装置。瞬态dc电压被连续施加到沿着去簇装置轴向间隔开的电极上,以便产生沿着去簇装置移动的dc势垒,从而推动径向限制在去簇装置内的离子通过所述去簇装置。这些轴向间隔开的电极未在图1a中示出,但图1b中的电极3可用于此目的。使瞬态dc电压沿着去簇装置行进的步骤可以包括控制电压源13以将瞬态dc电压连续施加到轴向间隔开的电极3中的每一个电极。或者,瞬态dc电压可以仅连续施加到瞬态dc电压最后施加到的电极下游的每第n个电极,其中n是大于1的整数(例如,仅施加到交替的轴向间隔开的电极)。还设想,瞬态dc电压可以在任何给定时间同时施加到一组多个电极,并且瞬态dc电压可以在不同的相应时间顺序施加到不同组的多个电极,使得瞬态dc电压沿着去簇装置移动。每组电极可以由去簇装置的轴向连续的电极组成。可以改变瞬态dc电压的特性,诸如振幅和/或速度和/或行进频率,从而改变推动簇通过去簇装置的速度。
87.作为瞬态dc电压的替代,或者除此之外,可以通过电压源13产生静电场,所述电压源在去簇装置的轴向长度上施加电势差,以便推动簇通过所述去簇装置。电场的大小可以随时间变化,从而改变推动簇通过去簇装置的速度。
88.另外,或者作为本文所描述的用于改变去簇量的其他技术的替代,可以使用气流来推动簇通过去簇装置,并且气流速度可以随时间变化,从而改变推动簇通过去簇装置的速度。
89.另外,或者作为本文所描述的用于改变去簇量的其他技术的替代,设想例如通过向去簇装置的上游和下游部分施加电压,簇可以被轴向捕获在去簇装置内,并且去簇量可以通过改变簇在从去簇装置释放之前被捕获的时间来改变。
90.另外,或者作为本文所描述的用于改变去簇量的其他技术的替代,可以改变去簇装置内的背景气体的组成或压力,以便改变去簇量。
91.去簇装置可以在第二不同模式下操作,其中不施加去簇ac电压,使得簇不被去簇。例如,在此模式下,只有dc电压(并且没有ac/rf电压)可以施加到上电极和下电极1,以便将离子限制在y维度上。施加到上电极和下电极1的dc电压(即电势)可以高于侧电极3的dc偏压(施加rf电压以将离子限制在x方向上)。然而,设想在较不优选实施方案中,除了或代替
dc电压,rf电压可以被施加到上电极和下电极1,以便将离子限制在y维度上(但不因此引起去簇)。簇可以由电极1、3径向限制,并被引导通过导管。在第二模式下,离子5在z方向上进入去簇装置。
92.当簇流过导管时,通过打开或关闭去簇ac电压,去簇装置可以在两种模式之间切换。
93.图1b示出了除侧电极3的布置不同之外与上面关于图1a所描述的去簇装置相同的去簇装置的另一实施方案。在图1b所描绘的实施方案中,去簇装置的每个侧壁包括多个电极3,所述电极各自在y维度上伸长,即在上电极与下电极1之间的方向上伸长。这些电极3可以是平面的,并且可以具有与上电极和下电极1的主面基本上正交的主面。每个侧壁中的电极3可以在沿着z维度的方向上彼此间隔开。每个侧壁中的电极3可以彼此平行布置。在使用中,rf电压被施加到这些侧电极3,以便产生将离子径向限制在侧壁之间(在x维度上)的ac电场和伪势垒。例如,rf电压的相反相位可以施加到在每个侧壁内彼此相邻的电极。在x维度上彼此相邻且相对的侧电极3可以保持在相同的rf相位。较不优选的是,不是将rf电压施加到每个侧壁中的电极而是设想将dc电压施加到每个侧壁中的电极3,以便将离子限制在x维度上。
94.如上所述,可以使用各种技术来改变去簇量,诸如改变沿着去簇装置重复行进的瞬态dc电压的特性,或者改变跨去簇装置的轴向长度的静电场的大小。应当理解,通过在不同时间向图1b中的电极3中的不同电极施加瞬态dc电压,瞬态dc电压可以沿着去簇装置行进。类似地,可以通过向不同的电极3同时施加不同的dc电压来布置静电场。
95.尽管在上述实施方案中,上电极和下电极1被描述为彼此平行,但是设想它们可以彼此成角度,例如使得当dc和/或ac电压被施加到这些电极时,离子被驱动通过平面电极之间的装置。替代地或另外,尽管上电极和下电极1中的每一者都被描述为单个电极,但是设想这些电极中的一个电极或每个电极可以被多个rf电极(或dc电极)的阵列代替,例如以便以与形成侧壁3中的一个侧壁的方式相对应的方式由多个电极形成上壁和/或下壁。
96.为了避免疑问,尽管电极1已经被描述为上电极和下电极,但是y维度可以以任何定向布置,并且不一定是垂直的。
97.在质谱法中,分析物离子通常由相对高压的离子源产生,例如由大气压离子源产生。然后有必要将这些离子传输到质谱仪的真空区域,因为离子的处理或分析需要在相对低的真空压力下进行。
98.图2示意性地示出了一种已知布置,所述已知布置包括布置在大气压区域4中的电喷雾电离(esi)探针2、质谱仪的低压真空室6,以及布置在大气压区域4与质谱仪的真空室6之间的中压室8。锥体10布置在大气压区域4与中压室8之间,使得中压室8能够保持在比大气压区域4低的压力下,并且差动泵送孔12布置在真空室6与中压室8之间,使得真空室能够保持在比中压室低的压力下。诸如离子隧道或多极离子导向器的离子导向器14被布置在中压室8中,用于引导通过锥体10接收的离子朝向并通过差动泵送孔12。
99.在操作中,中压室8被泵压到比大气压区域4低的压力,并且真空室6被泵压到比中压室8低的压力。然后,分析物溶液被输送到esi探针2的毛细管16,并从其尖端喷射,从而在大气压区域4中产生分析物离子18。分析物离子18然后通过锥体10并进入中压室8中的离子导向器14。离子导向器14引导离子通过中压室并通过差动泵送孔12进入真空室6。然后,离
子可以在真空室6中分裂,或者在谱仪的更下游的真空室中分裂,所述真空室可以被泵压到甚至更低的压力。在传统的去簇技术中,可以选择施加到锥体10上的电压,从而使簇以一定速度加速通过大气压区域4中的背景气体,使得所述簇去簇。
100.根据本发明的实施方案,去簇装置可以布置在esi探头2的下游,以便接收簇。例如,去簇装置可以代替离子导向器14。或者,去簇装置可以布置在离子导向器14的内部、上游或下游,以便在分析物离子通过差动泵送孔12进入真空室6之前对所述分析物离子进行去簇。
101.图3a示出了本发明的另一实施方案的一部分,所述实施方案类似于图2所示的实施方案,不同之处在于离子导向器14已经被另一类型的离子导向器代替,所述另一类型的离子导向器沿着第一轴向路径引导离子,然后引导到从第一轴向路径移位的第二轴向路径上并沿着所述第二轴向路径引导离子。可以向离子导向器施加电压,以便在下游方向上沿着离子导向器推动离子。
102.在图3a的实施方案中,锥体20将相对高压区域22(诸如大气压区域)与第一真空室24分开。电喷雾电离(esi)探针或其他离子源可以布置在高压区域22中。在第一真空室24与第二真空室28之间布置有差动泵送孔26,使得第二真空室28能够保持在比第一真空室24低的压力下。离子导向器被布置在第一真空室24中,用于引导通过锥体20接收的离子朝向并通过差动泵送孔26,如将在下面更详细地描述。诸如正交加速飞行时间质量分析器的质量分析器29可以被布置在第二真空室28中,用于分析通过差动泵送孔26传输的离子。
103.离子导向器包括用于沿着第一轴向路径引导离子的第一部分30、用于沿着第二轴向路径(其可以平行于第一轴向路径并从第一轴向路径移位)引导离子的第二部分32,以及用于将离子从第一轴向路径转移到第二轴向路径的过渡部分33。在所描绘的实施方案中,第一离子引导部分20和第二离子引导部分32中的每一者都包括多个轴向分离的有孔电极(例如环形电极),用于沿着其各自的轴向路径径向限制离子。rf电压被施加到这些电极上,以便径向限制离子。例如,rf电压源的不同(例如相反)相位可以以已知的方式施加到相邻的有孔电极,以便径向限制离子。
104.图3b示出了离子导向器中的电极布置在沿着离子导向器的不同轴向点处的三个截面图。视图30示出了靠近锥体20的电极布置,其中离子在离子导向器的第一部分30中被有孔电极34限制到第一轴向路径。视图32示出了靠近差动泵送孔26的电极布置,其中离子在离子导向器32的第二部分中被有孔电极35限制到第二轴向路径。视图33示出了离子导向器的过渡区域33中的电极布置,其中离子从第一离子导向器部分30的第一轴向路径转移到第二离子导向器部分32的第二轴向路径。此转移可以通过以下操作实现:在过渡区域中提供一个或多个电极36,每个电极仅部分地环绕第一轴向路径,并且在其朝向第二轴向路径的一侧具有径向开口(例如,弧形电极);在过渡区域中提供一个或多个电极37,每个电极仅部分地环绕第二轴向路径,并且在其朝向第一轴向路径的一侧具有径向开口(例如,弧形电极);以及推动离子从第一轴向路径通过电极中的径向开口,并到达第二轴向路径上。离子的此推动可以通过提供电势差来执行,例如通过向过渡区域中的电极施加电压在径向方向上提供电势差。
105.图3c示出了过渡区域中的电极布置的透视图。
106.返回参考图3a,第一离子引导部分30可以布置在第一真空室24中,使得锥体20的
孔与由第一离子引导部分30限定的第一轴向路径对准(例如同轴)。第二离子引导部分32可以布置在第一真空室24中,使得差动泵送孔26中的孔与由第二离子引导部分32限定的第二轴向路径对准(例如同轴)。
107.提供真空泵用于通过气体泵送端口38抽空第一真空室24。气体泵送端口38的开口可以与第一离子引导部分30的第一轴向路径对准(例如同轴)。由第二部分32形成的离子导向器的端部可以通过屏障40与气体泵送端口38物理隔离。
108.在操作中,离子在高压区域22中产生。高压区域22与第一真空室24之间的压力差导致气体和离子穿过锥体20并进入第一真空室24,由此气体和离子倾向于膨胀到低压区域。离子进入离子导向器的第一部分30,并由此被径向限制,但是可以相对扩散,如离子云42所示。离子至少部分地由朝向气体泵送端口38的气流沿着离子引导器的第一部分32轴向地驱动。当离子到达离子导向器的过渡部分33时,所述离子在径向方向上被推动到由离子导向器的第二部分32限定的第二轴向路径上,如离子轨迹43所示。如上所述,这可能是由于在径向方向上施加电势差而引起的。结果,使得离子从第一离子引导部分30迁移到第二离子引导部分32。相反,如箭头44所示,大部分气流基本上沿着由第一离子引导部分30限定的轴继续朝向并通过气体泵送端口38。因此,离子被径向限制在第二离子引导部分32中,并沿着第二轴向路径朝向差动泵送孔26行进,而大部分气体在不同方向上朝向气体泵送端口38引导。离子导向器的第二部分32的至少一部分可以通过屏障40与泵送端口隔离,使得朝向泵送端口38的气流被引导远离第二离子导向器部分32的第二轴向路径。
109.第二离子引导部分32可具有比第一部分30更小的径向横截面,使得与第一部分相比,离子在第二部分中被径向压缩,如离子束46所示。然后,离子被第二离子引导部分32引导通过差动泵送孔26并进入第二真空室28。
110.簇和其他离子可以被静态dc电场沿着离子导向器推动。例如,dc电压梯度可以布置在第一真空室24中朝向锥体20的点与朝向差分泵送孔26的点之间,例如通过向离子导向器的电极施加不同的dc电压。dc电压梯度可以沿着离子导向器(和/或过渡区域33)的第一和/或第二轴布置,例如通过在不同的轴向位置向离子导向器的电极施加不同的电压。替代地或另外,可以通过沿着第一导向器部分30和/或第二离子导向器部分32重复行进一个或多个dc势垒而沿着离子导向器推动簇和其他离子。这可以通过沿着离子导向器向电极连续施加一个或多个瞬态dc电压来执行。一个或多个dc势垒可以沿着离子导向器重复行进。
111.如下所述,去簇装置可以位于离子导向器的上游、下游或内部。已经认识到,上述布置中的离子导向器能够处理相对较高的气体负载(例如,由于离子导向器最初将离子与气流一起朝向泵送端口输送,然后将离子移出气流),并且离子导向器因此使得第一真空室24能够在相对较高的压力下操作。这是有利的,因为相对高的压力提供了合适的背景气体,其中去簇装置可以使簇振荡,从而使所述簇去簇。
112.如上所述,去簇装置可以位于离子导向器的上游、下游或内部。图4a和图4b示意性地示出了一个实施方案中的去簇装置在离子导向器内的位置。
113.图4a示出了上面关于图3a至图3c示出和描述的离子导向器的示意性侧视图。去簇装置可以位于离子导向器内或离子导向器的下游。例如,去簇装置可以位于离子导向器的过渡区域33的下游,在离子导向器的部分32中(如图3a所示)。此位置由图4a中的圆圈部分示出。
114.图4b示出了图4a的圆圈部分的示意性透视图。此示出了布置在离子导向器的部分32内的去簇装置。所示的去簇装置与图1b中的实施方案的去簇装置相同,但是可以使用去簇装置的其他实施方案。印刷电路板35可以布置在离子引导和去簇装置的相对侧上,并连接到这些部件的电极1、3、34-37,用于向电极施加各种电压。
115.图5a至图5c示出了用于分析醇脱氢酶蛋白质复合物的质谱数据,所述醇脱氢酶蛋白质复合物在200mm乙酸铵中溶解到10um,并经由q-tof质谱仪上的标准流动电喷雾电离源以5μl/min输注。在输注之前没有使用脱盐程序。
116.图5a示出了使用synapt g2-si质谱仪获得的质谱数据,其中相对低的50v电压被施加到采样锥。此使得离子以相对较低的速率加速通过装置,从而在簇与背景气体之间发生相对较低能量的碰撞。从图5a可以看出,由于离子簇,观察到的多电荷峰相对较宽。图5b示出了使用synapt g2-si质谱仪获得的质谱数据,其中相对高的200v电压被施加到采样锥。此使得离子以相对较高的速率加速通过装置,从而在簇与背景气体之间发生相对较高能量的碰撞,引起分析物离子和加合物物质的去簇。从图5b可以看出,与图5a相比,观察到的质谱峰相对较窄,并且信噪比有所提高。
117.图5c示出了根据本发明的实施方案获得的质谱数据,其中使用了图5a的相对较低的锥电压,但是提供了如本文所描述的去簇装置。施加到装置的去簇ac电压具有方波波形、45khz的频率和280v的峰-峰电压。从图5c可以看出,即使使用相对较低的锥电压,但是在施加去簇ac电压的情况下,观察到的质谱峰也具有相对较高的清晰度和信噪比,例如与图5b相比。
118.通过对在200mm乙酸铵中溶解到10um并经由标准流动电喷雾电离源以5μl/min输注的醇脱氢酶蛋白质复合物进行质量分析获得进一步的实验数据。在输注之前没有使用脱盐程序。
119.图6a至图6c示出了使用已知的锥电压去簇技术获得的和使用本发明的实施方案获得的质谱数据的曲线图。图6a示出了当相对低的50v电压被施加到采样锥上时获得的质谱数据。此使得离子以相对较低的速率加速通过装置,从而在簇与背景气体之间发生相对较低能量的碰撞。从图6a可以看出,m/z峰相对较宽,例如最接近m/z=5466的峰的fwhm为35m/z。图6b示出了当相对高的200v电压被施加到采样锥上时获得的质谱数据。此使得离子以相对较高的速率加速通过装置,从而在簇与背景气体之间发生相对较高能量的碰撞,引起分析物离子和加合物物质的去簇。从图6b可以看出,观察到的质谱峰更窄(例如,最接近m/z=5466的峰的fwhm为18m/z),并且信噪比有所提高。图6c示出了根据本发明的实施方案获得的质谱数据,其中使用了50v的相对较低的锥电压,但是提供了如本文所描述的去簇装置。施加到装置的去簇ac电压具有基本上正弦波形、60khz的频率和280v的峰-峰电压。从图6c可以看出,即使使用相对较低的锥电压,但是在施加去簇ac电压的情况下,观察到的m/z峰也具有高清晰度(例如,最接近m/z=5466的峰的fwhm为16m/z)和信噪比。
120.图7a至图7d示出了对应于如关于图6c中的实施方案所描述获得的质谱数据的曲线图,不同之处在于其中图7a示出了使用频率为55khz的去簇ac电压获得的频谱数据,图7b示出了使用频率为60khz的去簇ac电压获得的频谱数据,图7c示出了使用频率为65khz的去簇ac电压获得的频谱数据,并且图7d示出了使用频率为70khz的去簇ac电压获得的频谱数据。从图7a至图7d可以看出,随着去簇ac电压的频率降低,观察到的峰的宽度变小。例如,最
接近m/z=5466的峰的fwhm在图7a中为15m/z、在图7b中为16m/z、在图7c中为18m/z并且在图7d中为23m/z。
121.图8a至图8e示出了如关于图6c中的实施方案所描述获得的质谱数据的曲线图,不同之处在于其中图8a至图8e示出了使用频率为55khz的去簇ac电压获得的光谱数据,并且其中去簇ac电压的峰-峰振幅对于图8a至图8e的不同曲线图中的每个曲线图是不同的。图8a示出了当去簇ac电压具有280v的峰-峰振幅时获得的曲线图,图8b示出了当去簇ac电压具有260v的峰-峰振幅时获得的曲线图,图8c示出了当去簇ac电压具有175v的峰-峰振幅时获得的曲线图,图8d示出了当去簇ac电压具有90v的峰-峰振幅时获得的曲线图,并且图8e示出了当去簇ac电压具有0v的峰-峰振幅时获得的曲线图。
122.图9a至图9e示出了如关于图6c中的实施方案所描述获得的质谱数据的曲线图,不同之处在于其中图9a至图9e示出了使用频率为70khz的去簇ac电压获得的光谱数据,并且其中去簇ac电压的峰-峰振幅对于图9a至图9e的不同曲线图中的每个曲线图是不同的。图9a示出了当去簇ac电压具有280v的峰-峰振幅时获得的曲线图,图9b示出了当去簇ac电压具有260v的峰-峰振幅时获得的曲线图,图9c示出了当去簇ac电压具有175v的峰-峰振幅时获得的曲线图,图9d示出了当去簇ac电压具有90v的峰-峰振幅时获得的曲线图,并且图9e示出了当去簇ac电压具有0v的峰-峰振幅时获得的曲线图。
123.从图8a至图8e可以看出,一旦去簇ac电压的振幅已经增加到某一水平以上,感兴趣离子的信噪比(例如,最接近m/z=5466的峰)就显著增加,并且峰宽随着振幅进一步增加而减小。在图9a至图9e中可以观察到相同的趋势。
124.图10示出了对于具有四个不同频率的四个去簇ac电压,最接近m/z=5466的峰的宽度(fwhm)如何作为去簇ac电压振幅的函数而变化的四个曲线图。曲线a用于频率为70khz的去簇ac电压,曲线b用于频率为65khz的去簇ac电压,曲线c用于频率为60khz的去簇ac电压,并且曲线d用于频率为55khz的去簇ac电压。
125.图11示出了对于具有四个不同频率的四个去簇ac电压,m/z=5440与5540之间的峰面积如何作为去簇ac电压振幅的函数而变化的四个曲线图。曲线a用于频率为70khz的去簇ac电压,曲线b用于频率为65khz的去簇ac电压,曲线c用于频率为60khz的去簇ac电压,并且曲线d用于频率为55khz的去簇ac电压。
126.去簇ac电压的频率和振幅决定低m/z截止值的位置。为了最大程度地“去簇”,可以将低m/z截止值设置为刚好高于感兴趣离子的m/z。然而,此导致一些离子损失。传输没有增强,但是频谱质量得到了改善(更低的fwhm)。
127.从上述图中可以看出,增加去簇ac电压的振幅通常会增加信噪比,并减小fwhm和峰面积。此外,随着去簇ac电压的频率降低,观察到的峰的宽度通常会变小。这是因为去簇ac电压使得装置在某种程度上作为高通滤波器工作。一般来说,具有相对低的质荷比的离子倾向于具有相对高的迁移率,因此这些离子倾向于由去簇ac电压以比具有较高质荷比的离子更大的振幅振荡。因此,当去簇ac电压被设置为去簇具有相对高的质荷比的离子所必需的频率和振幅时,这通常会导致具有较低的质荷比的离子以相对的振幅振荡,并丢失到去簇装置的电极(例如,通过撞击去簇ac电压所施加到的电极)。此效果可以在图8和图9中看到。例如,在m/z=1000附近具有相对低的质荷比的离子群随着去簇ac电压的振幅增加而消失。这些离子撞击去簇装置的上电极和下电极1,并且不通过所述装置传输。随着去簇ac
电压进一步增加(例如,从图8c到图8b),质荷比为大约m/z=3500的离子群消失,仅留下质荷比为大约m/z=5500的感兴趣离子。然而,如果去簇ac电压的振幅增加得太多,则一些感兴趣离子可能会丢失,诸如在图8a中,其中质荷比为大约m/z=5500的离子会丢失。类似地,改变去簇ac电压的频率会改变由去簇装置传输的离子。
128.因此,可能需要改变去簇ac电压的振幅和/或频率,以便优化感兴趣离子的去簇和/或传输。
129.例如,去簇ac电压的振幅和/或频率可以随时间变化。在这些实施方案中,可以在将簇传输到去簇装置中之前,通过质荷比或离子迁移率来分离簇,并且去簇ac电压的振幅和/或频率可以基于传送到去簇装置中的簇的质荷比或离子迁移率而随时间变化。例如,可以通过扫描/步进滤质器(例如,四极滤质器)、质量选择性离子阱或其他分离器装置来分离簇,以便在不同时间将具有不同质荷比的离子传输到去簇装置。可以在一段时间内以此方式扫描/步进分离器,并且去簇ac电压的变化可以与此段时间同步,使得具有不同质荷比的簇在去簇装置中经历不同的ac振幅和/或频率。类似地,簇可以通过离子迁移率分离器分离,以便在不同时间将具有不同迁移率的离子传输到去簇装置。分离器可以在一段时间内分离离子,并且去簇ac电压的变化可以与此段时间同步,使得具有不同迁移率的簇在去簇装置中经历不同的ac振幅和/或频率。
130.替代地或另外,具有不同振幅和/或频率的多个不同的去簇ac电压可以被施加在沿着去簇装置的长度的不同轴向位置处。在去簇装置的逐渐更下游的轴向位置处施加的去簇ac电压可以具有逐渐更低的振幅。这是有益的,因为随着簇沿着去簇装置移动并使加合离子脱落,所述簇的迁移率往往会增加,因此减小沿着去簇装置的去簇ac电压的振幅有助于防止这些离子以较大振幅振荡,从而将导致所述离子丢失到去簇装置的电极。出于相同的目的,不同的去簇ac电压可以(替代地或另外)具有不同的频率。
131.可以在去簇装置的下游提供滤质器,诸如解析四极滤质器。滤质器具有质荷比传输窗口,并且具有在此窗口内的质荷比的离子被传输,而具有在此窗口之外的质荷比的离子不被传输并且被滤质器滤出。可以随时间扫描所述窗口,使得滤质器(仅)能够在不同时间传输不同的质荷比。施加到去簇装置的去簇ac电压的振幅和/或频率可以与滤质器的质荷比传输窗口一起随时间变化。例如,去簇ac电压的振幅和/或频率可以与滤质器的质荷比传输窗口同步地变化,例如,以便仅传输已经被相对大量去簇的离子。此情况的一个示例将参照图12a至图12d进行描述。
132.图12a至图12c示出了质谱如何随着去簇ac电压的振幅增加而改变的示意性曲线图。图12a示出了在去簇装置上使用相对低振幅的去簇ac电压获得的质谱。由最低质荷比的峰代表的离子已经被相对较好地去簇,这由相对较窄的峰示出。然而,两个较高的m/z峰相对较宽,这是由于这些离子的去簇相对较差。图12b示出了在去簇装置上使用较高振幅的去簇ac电压获得的质谱。由于上述原因(即,较低m/z离子通过去簇ac电压的振幅增加而振荡到较高振幅并且因此丢失到电极),由于去簇ac电压的振幅增加导致去簇装置的低质量截止值增加,最低m/z峰的强度已显著降低。由两个较高的m/z峰表示的离子已经在更大程度上去簇,这就是这两个峰比图12a中的更窄的原因。可以看出,图12b中的中间m/z峰相对较好地去簇且较窄,而最高m/z峰仍然相对较宽且没有较好地去簇。图12c示出了使用比图12b中更高振幅的去簇ac电压获得的质谱。最低m/z峰已经消失,并且中间m/z峰的强度已经显
著降低,这是由于去簇ac电压的振幅增加导致去簇装置的低质量截止值增加。由最高m/z峰表示的离子已经在相对较高程度上去簇,这就是此峰比图12a和图12b中的更窄的原因。替代地或另外,去簇ac电压的频率可以随时间变化,以便实现这一点。
133.如上所述,可以在去簇装置的下游提供滤质器,所述滤质器具有与施加到去簇装置的去簇ac电压的振幅(和/或频率)同步地扫描的质荷比传输窗口。滤质器可以与去簇ac电压同步地扫描,使得基本上只有去簇后的离子通过滤质器向下游传输。质荷比传输窗口的上限和下限在图12a至图12c中示出为垂直虚线。从图12a可以看出,在去簇ac电压具有第一(低)振幅时的第一时间,设置滤质器的质荷比传输窗口,以便传输具有第一(低)质荷比范围的离子。这样,只有由图12a中的最低m/z峰表示的高度去簇的离子被传输。从图12b中可以看出,在去簇ac电压具有较高(中)振幅时的第二时间,设置滤质器的质荷比传输窗口,以便传输具有较高(中)质荷比范围的离子。这样,只有由图12b中的中间m/z峰表示的高度去簇的离子被传输。从图12c可以看出,在去簇ac电压具有较高(最高)振幅时的第三时间,设置滤质器的质荷比传输窗口,以便传输具有较高(最高)质荷比范围的离子。这样,只有由图12c中的最高m/z峰表示的高度去簇的离子被传输。
134.图12d示出了通过以此方式扫描滤质器获得的组合质谱。通过比较图12d和图12a可以看出,这显著减小了m/z峰的宽度,并提供了更高分辨率的质谱数据。
135.去除加合离子会去除低m/z离子,从而减少进入质量分析器的电荷量,从而减少仪器中潜在的有害空间电荷效应。
136.尽管已经参照优选实施方案描述了本发明,但是本领域技术人员将理解,在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下,可以进行形式和细节上的各种改变。
137.例如,尽管去簇ac电压已经在上文被描述为具有基本上方形或正弦波形,但是设想它可以具有任何其他形状的波形,诸如三角形。理想地,波形的峰正振幅和峰负振幅是相同的,即波形是对称的,但是设想这些峰振幅可以不同并且波形可以是不对称的。
138.本文所描述的去簇装置可设置在大气压区域或真空室中,并利用其中的背景气体在去簇模式期间提供碰撞。或者,可以在气室(例如,其自己的专用气室)中提供去簇装置,并且可以控制所述气室中的气体压力和/或气体组成,例如,以便针对去簇和/或非去簇模式进行优化。气室可以在两种不同模式下保持不同的气体压力和/或气体组成。
139.虽然去簇装置已经被描述为离子源的一部分或者紧接在离子源的下游,但是设想它可以被布置在谱仪中的其他下游位置处。
再多了解一些

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