CN106024571B - 用于质量校准的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法包含从一或多个校准物质产生离子且将所述离子递送到质量分析器，以及测量来自所述一或多个校准物质的所述离子的第一组质量相关物理值。所述方法进一步包含从样本产生离子且将所述离子递送到质量分析器，以及测量第一样本离子物质的第二质量相关物理值。所述第一样本离子物质具有在所述校准离子物质的质荷比范围外的质荷比。另外，所述方法包含基于所述第一组质量相关物理值和第二质量相关物理值计算校准曲线，以及基于所述校准曲线修改至少一个仪表参数。

Description

用于质量校准的系统和方法
技术领域
本发明大体上涉及质谱领域，包含用于质量校准的系统和方法。
背景技术
质谱依赖于可与质荷比(m/z)有关的物理值的测量来确定样本内的离子物质或复合物的质量。高质量准确性需要对照具有已知m/z或质量的物质校准测得的物理值。校准通常通过使用产生具有已知m/z的多个离子物质的校准混合物来实现。然而，适合用于校准混合物中的离子的选择可能有限。
从上文应了解，需要改进的用于质谱的校准方法。
发明内容
在第一方面中，一种方法可包含从一或多个校准物质产生离子且将所述离子递送到质量分析器，以及测量来自所述一或多个校准物质的离子的第一组质量相关物理值。所述方法可进一步包含从样本产生离子且将离子递送到质量分析器，以及测量第一样本离子物质的第二质量相关物理值。所述第一样本离子物质可具有在校准离子物质的质荷比范围外的质荷比。另外，所述方法可包含基于所述多个校准离子物质的所述第一组质量相关物理值和所述第一样本离子物质的第二质量相关物理值计算校准曲线；以及基于校准曲线修改至少一个仪表参数。
在第一方面的各种实施例中，质量分析器可包含傅里叶变换质量分析器。在特定实施例中，仪表参数可选自由以下组成的群组：使m/z与离子频率相关的系数、图像电流的频率范围、数字化速率、图像电流的滤波器带宽，及其任何组合。
在第一方面的各种实施例中，质量分析器可包含四极质量分析器或四极离子阱质量分析器。在特定实施例中，仪表参数可选自由以下组成的群组：RF电压、DC电压及其任何组合。
在第一方面的各种实施例中，质量分析器可包含飞行时间质量分析器。在特定实施例中，仪表参数可选自由以下组成的群组：使m/z与飞行时间相关的系数、获取时间窗口、飞行管件清除脉冲时间及其任何组合。
在第一方面的各种实施例中，所述样本可由气体层析仪表提供。
在第一方面的各种实施例中，所述样本可由液体层析仪表提供。
在第一方面的各种实施例中，所述方法可进一步包含：将包含第二样本离子物质的第二样本提供到质谱仪；使用来自校准的经修改仪表参数操作质谱仪；以及测量第二样本离子物质的第三质量相关物理值。
在特定实施例中，所述方法可进一步包含基于第二样本内的第三样本离子物质的测得的质荷比将校准曲线移位以考虑校准曲线中的扫描特定漂移，其中仪表参数并不基于校准曲线的移位而改变。在特定实施例中，第二样本离子物质可具有在第一样本离子物质的质荷比和校准离子物质中的至少一者的质荷比的范围内的质荷比。
在第一方面的各种实施例中，第一样本离子物质可具有在校准离子物质的质荷比范围以上的质荷比。
在第一方面的各种实施例中，第一样本离子物质可具有在校准离子物质的质荷比范围以下的质荷比。
在第二方面中，质谱仪可包含经配置以形成离子的离子源；经配置以测量离子的质量相关物理值的质量分析器；以及控制器。控制器可经配置以获得来自所述一或多个校准物质的离子的第一组质量相关物理值；获得第一样本离子物质的第二质量相关物理值；基于所述第一组质量相关物理值、所述第二质量相关物理值和来自所述一或多个校准物质和所述第一样本离子物质的离子的已知质荷比计算校准曲线；以及基于所述校准曲线修改质量分析器的操作。
在第二方面的各种实施例中，质量分析器可包含傅里叶变换质量分析器。在特定实施例中，修改质量分析器的操作可包含修改使m/z与离子频率相关的系数、图像电流的频率范围、数字化速率、图像电流的滤波器带宽及其任何组合。
在第二方面的各种实施例中，质量分析器可包含四极质量分析器或四极离子阱质量分析器。在特定实施例中，修改质量分析器的操作可包含修改RF电压、DC电压或其任何组合。
在第二方面的各种实施例中，质量分析器可包含飞行时间质量分析器。在特定实施例中，修改质量分析器的操作可包含修改使m/z与飞行时间相关的系数、获取时间窗口、飞行管件清除脉冲时间或其任何组合。
在第二方面的各种实施例中，质谱仪可进一步包含用于将样本供应到离子源的气体层析仪。
在第二方面的各种实施例中，质谱仪可进一步包含用于将样本供应到离子源的液体层析仪。
在第二方面的各种实施例中，所述控制器可进一步经配置以操作离子源以将包含第二样本离子物质的第二样本提供到质谱仪；使用来自校准的经修改仪表参数操作质谱仪；以及获得第二样本离子物质的第三组质量相关物理值。在特定实施例中，所述控制器可进一步经配置以基于第二样本内的第三样本离子物质的测得的质荷比使校准曲线移位以考虑校准曲线中的扫描特定漂移，其中质量分析器的操作并不基于校准曲线的移位而改变。
在第二方面的各种实施例中，第一样本离子物质可具有在校准离子物质的质荷比范围以上的质荷比。
在第二方面的各种实施例中，第一样本离子物质可具有在校准离子物质的质荷比范围以下的质荷比。
附图说明
为了更加全面地理解本文中所揭示的原理以及其优点，现在参考结合附图获得的以下描述，其中：
图1为根据各种实施例的示范性质谱系统的框图。
图2A和2B是说明根据各种实施例当仅低质量离子用于校准时的外推误差的曲线图。
图3为根据各种实施例用于校准质量分析器的示范性方法的流程图。
图4为说明根据各种实施例的示范性计算机系统的流程框图。
图5为当校准限于低质量校准离子时一组高质量离子的测得的m/z与理论m/z之间的示范性比较。
图6为当校准限于低质量校准离子时作为m/z的函数的质量误差的示范性曲线图。
图7为当校准包含低质量校准离子和高质量样本离子时一组高质量离子的测得的m/z与理论m/z之间的示范性比较。
图8为当校准包含低质量校准离子和高质量样本离子时作为m/z的函数的质量误差的示范性曲线图。
图9为当校准包含低质量校准离子和高质量样本离子以及锁定质量时一组高质量离子的测得的m/z与理论m/z之间的示范性比较。
图10为当校准包含低质量校准离子和高质量样本离子以及锁定质量时作为m/z的函数的质量误差的示范性曲线图。
应理解，图式不一定按比例绘制，图式中的物件也不一定相对于彼此按比例绘制。图式是意图引入本文中所揭示的设备、系统和方法的各种实施例的清晰性和对其的理解的描绘。只要可能，在图式中相同的参考标号将始终用于指代相同或相似的部件。此外，应了解，附图并不打算以任何方式限制本发明教示的范围。
具体实施方式
本文中描述用于质量校准的系统和方法的实施例。
本文所用的章节标题仅用于组织目的并且不应理解为以任何方式限制所描述的主题。
在各种实施例的此详细描述中，出于解释的目的，阐述许多特定细节以提供对所揭示的实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将了解，这些各种实施例可以在具有或不具有这些特定细节的情况下实践。在其它情况下，结构和装置以框图形式示出。此外，所属领域的技术人员可以容易地了解，用以呈现和执行方法的特定次序为说明性的，且预期次序可以改变且仍保持在本文中所揭示的各种实施例的精神和范围内。
本申请案中引用的所有文献和类似材料(包含(但不限于)专利、专利申请案、文章、书籍、论文和因特网网页)出于任何目的以全文以引用的方式明确地并入。除非另外描述，否则本文所用的所有技术和科学术语具有如本文所描述的各种实施例所属的领域的一般技术人员通常所了解的含义。
应了解，在本教示中论述的温度、浓度、时间、压力、流动速率、横截面面积等之前存在隐含的“约”，使得略微和非实质偏差在本教示的范围内。在本申请案中，除非另外明确陈述，否则单数的使用包含复数。此外，“包括(comprise/comprises/comprising)”、“含有(contain/contains/containing)”以及“包含(include/includes/including)”的使用并不希望是限制性的。应理解，以上大体描述和以下详细描述均仅是示范性和说明性的且并不限制本发明教示。
如本文所用，“一(a/an)”也可指代“至少一个”或“一或多个”。此外，“或”的使用是包含性的，使得当“A”为真、“B”为真，或“A”和“B”都为真时，短语“A或B”为真。此外，除非上下文另外需要，否则单数术语应包含复数并且复数术语应包含单数。
“系统”阐述一组组分(真实或抽象)，包括一个整体，其中每一组分与整体内的至少一个其它组分交互或相关。
质谱平台
质谱平台100的各种实施例可包含如图1的框图中显示的组件。在各种实施例中，图1的元件可并入到质谱平台100中。根据各种实施例，质谱仪100可包含离子源102、质量分析器104、离子检测器106和控制器108。
在各种实施例中，离子源102从样本产生多个离子。离子源可包含(但不限于)矩阵辅助激光解吸附/电离(MALDI)源、电喷雾电离(ESI)源、大气压化学电离(APCI)源、大气压光致电离源(APPI)、电感耦合等离子体(ICP)源、电子电离源、化学电离源、光致电离源、辉光放电电离源、热喷雾电离源等等。
在各种实施例中，质量分析器104可基于离子的质荷比分离离子。举例来说，质量分析器104可包含四极质量过滤器分析器、四极离子阱分析器、飞行时间(TOF)分析器、静电阱(例如，轨道阱)质量分析器、傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)质量分析器等等。在各种实施例中，质量分析器104还可经配置以使用碰撞引发分解(CID)、电子转移分解(ETD)、电子俘获分解(ECD)、光引发分解(PID)、表面引发分解(SID)等等将离子分段，且进一步基于质荷比分离经分段离子。
在各种实施例中，离子检测器106可检测离子。举例来说，离子检测器106可包含电子倍增器、法拉弟杯等等。离开质量分析器的离子可由离子检测器检测到。在各种实施例中，离子检测器可定量，使得可确定离子的准确计数。
在各种实施例中，控制器108可与离子源102、质量分析器104和离子检测器106通信。举例来说，控制器108可配置离子源或启用/停用离子源。另外，控制器108可配置质量分析器104以选择待检测的特定质量范围。此外，控制器108可例如通过调节增益而调节离子检测器106的灵敏度。另外，控制器108可基于正检测的离子的极性调节离子检测器106的极性。举例来说，离子检测器106可经配置以检测正离子或经配置以检测负离子。
校准方法
图2A为说明当仅使用来自校准混合物的低质量离子时以及当使用校准混合物中的低质量离子结合来自样本的高质量离子时的校准曲线的曲线图。图2B为对应于高质量离子的点周围的圆圈区的放大图。实线为标准校准离子到等式3的拟合。标准校准离子为68.99466、99.99306、130.99147、263.98656、413.97698和501.97059。在m/z 959.16751处，所述拟合明显偏离。虚线为标准校准离子加较高质量离子到等式3的拟合。此拟合与低质量到高质量的范围相比具有改进的准确性。
图3为用于校准质量分析器(例如图1的质量分析器104)的流程图。在302处，可从校准混合物产生离子。在各种实施例中，校准混合物可包含具有可涵盖一范围的质量的已知质量的多个物质。校准混合物的离子可由质量分析器在304处分析，且可测量关于m/z的一组物理值。取决于质量分析器的类型，质量相关物理值可为频率、时间、电压或类似者。
在各种实施例中，当使用傅里叶变换质量分析器(例如轨道阱或傅里叶变换离子回旋共振(FTICR)质量分析器)时，m/z比率可与质量分析器中离子的振荡所导致的感应电流的测得的频率f相关。所述关系可使用针对轨道阱的等式1、2或3或针对FTICR质量分析器的等式4描述。
在各种实施例中，当使用例如四极质量过滤器或四极离子阱等四极质量分析器时，m/z比率可与应用到四极的电压V相关。另外，电压经设定的时间与电压应用到四极的时间之间可存在时间延迟，且离子响应于场中的改变。当跨越质量范围扫描时，可能必需校正响应延迟。在各种实施例中，此可通过引入可为扫描速率的函数的电压偏移B来实现。所述关系可使用等式5描述，且可使用等式6描述针对响应延迟的校正。
在各种实施例中，当使用飞行时间质量分析器时，m/z比率可与离子行进飞行路径所花费的时间t相关。所述关系可使用等式7和8描述。
在各种实施例中，针对物理值的校准可任选地从测得的值和已知质量确定，如306处所指示。
在308处，可从含有已知质量的至少一个物质的样本产生离子。所述已知质量的物质可具有由校准涵盖的范围以外的质量，较低或较高乃至两者之间。在各种实施例中，样本可为用于校准例如气相层析仪或液体层析仪等层析仪的校准样本。以此方式，质量分析器的校准可与层析仪的校准并行地发生。在其它实施例中，层析仪的校准可与质量分析器的校准相比较不频繁地发生，且可使用已知在样本中或外加到样本中的物质。
在310处，可针对样本内的离子测量质量相关物理值，包含具有已知质量的物质。在312处，可针对质量相关物理值计算校准曲线。校准可使用针对校准离子物质测得的所述组质量相关物理值和针对样本中的已知质量的物质测得的质量相关物理值。在各种实施例中，校准曲线可用于从测得的质量相关物理值确定未知离子的质量，具有不超过约10ppm的误差，例如不超过约5ppm，例如不超过约2ppm乃至不超过约1ppm。
在314处，可基于校准曲线修改质量分析器的操作。在实施例中，当使用傅里叶变换质量分析器时，可基于校准曲线修改使m/z与离子频率相关的系数、图像电流的频率范围、数字化速率、图像电流的滤波器带宽或其任何组合。在其它实施例中，当使用四极质量分析器或四极离子阱质量分析器时，可基于校准曲线修改RF电压、DC电压或其任何组合。在另外的实施例中，当使用飞行时间质量分析器时，可基于校准曲线修改使m/z与飞行时间相关的系数、获取时间窗口、飞行管件清除脉冲时间或其任何组合。
在316处，可从第二样本产生离子，且在318处，可使用质量分析器的经修改操作测量质量相关物理值。
在320处，可基于校准曲线确定第二样本中离子的质量。在各种实施例中，锁定质量可用于修改校准曲线以进一步改进质量准确性。所述锁定质量可从第二样本内的已知质量的物质导出，且可用于使曲线移位或旋转以考虑质量分析器的操作中的运行特定改变。各种因素可促成对测得的质量相关物理值的运行特定更改，例如质量分析器的各种组件的温度、质量分析器内离子的总数和其它因素。锁定质量的使用可校正这些运行特定影响而不更改质量分析器的操作，且可在收集样本的数据的同时且在保存所述数据之前应用，或可在收集样本的数据之后应用。
计算机实施的系统
图4为说明计算机系统400的框图，本发明教示的实施例可在所述计算机系统400上实施为可并入系统控制器(例如图1中展示的控制器108)或与系统控制器通信，使得可根据计算机系统400进行的计算或确定调节相关联质谱仪的组件的操作。在各种实施例中，计算机系统400可包含用于传送信息的总线402或其它通信机制，以及与总线402耦合以用于处理信息的处理器404。在各种实施例中，计算机系统400还可包含耦合到总线402以便确定基底调用的存储器406(其可为随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置)以及待通过处理器404执行的指令。存储器406也可用于在执行待由处理器404执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。在各种实施例中，计算机系统400可进一步包含耦合到总线402以便存储用于处理器404的静态信息和指令的只读存储器(ROM)408或其它静态存储装置。可提供存储装置410(例如磁盘或光盘)，且其耦合到总线402以便存储信息和指令。
在各种实施例中，处理器404可包含多个逻辑门。逻辑门可包含“与”门(ANDgate)、“或”门(OR gate)、“非”门(NOT gate)、“与非”门(NAND gate)、“或非”门(NORgate)、“异或”门(EXOR gate)、“异非”门(EXNOR gate)或其任何组合。“与”门仅当所有输入为高时才产生高输出。如果输入中的一或多者为高，那么“或”门可产生高输出。“非”门可产生输入的反转版本作为输出，例如当输入为低时输出高值。“与非”门(NAND/NOT-AND gate)可以产生经反转“与”输出，使得输出将在输入的任一者为低时为高。“或非”(NOR/NOT-OR)门可产生经反转“或”输出，使得“或非”门输出在输入的任一者为高时为低。“异或”(EXOR/Exclusive-OR)门可在任一输入，但并非两个输入为高时产生高输出。“异非”(EXNOR/Exclusive-NOR)门可产生经反转“异或”输出，使得输出在任一输入，但并非两个输入为高时为低。
表1：逻辑门真值表
所属领域的技术人员将了解，逻辑门可以各种组合使用以执行比较、算术运算等。另外，所属领域的技术人员将了解如何对使用逻辑门的各种组合排序以执行复杂过程，例如本文所描述的过程。
在一实例中，可以使用“同或”门(XNOR gate)执行1位二进制比较，因为结果仅在两个输入相同时为高。两个多位值的比较可通过使用多个“同或”门比较每一对位且组合“同或”门使用和“与”门的输出使得结果仅在每一对位具有相同值时可为真来执行。如果任何对的位不具有相同值，那么对应“同或”门的结果可能为低，且接收低输入的“与”门的输出可为低。
在另一实例中，1位加法器可使用“与”门和“异或”门的组合实施。确切地说，1位加法器可接收三个输入，两个待相加的位(A和B)和进位位(Cin)，以及两个输出，总和(S)和进位输出位(Cout)。Cin位可以对于两个一位值的相加设定为0，或可用于将多个1位加法器耦合在一起以通过从较低阶加法器接收Cout而将两个多位值相加。在示范性实施例中，S可通过将A和B输入应用到“异或”门并且随后将结果和Cin应用到另一“异或”门来实施。Cout可通过将A和B输入应用到“与”门，将来自总和(SUM)的A-B XOR的结果和Cin应用到另一AND，并且将“与”门的输入应用到“异或”门来实施。
表2：1位加法器真值表
在各种实施例中，计算机系统400可经由总线402耦合到显示器412，例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)以将信息显示给计算机用户。包含文数字和其它键的输入装置414可耦合到总线402用于将信息和命令选择传送到处理器404。另一类型的用户输入装置是用于将方向信息和命令选择传送到处理器404并且用于控制显示器412上的光标移动的光标控制件416，例如鼠标、跟踪球或光标方向键。此输入装置通常具有在两个轴线(第一轴线(即，x)和第二轴线(即，y))上的两个自由度，其允许所述装置指定平面中的位置。
计算机系统400可执行本发明教示。与本发明教示的某些实施方式一致，结果可由计算机系统400响应于处理器404执行含于存储器406中的一或多个指令的一或多个序列来提供。可将此些指令从另一计算机可读媒体(例如存储装置410)读取到存储器406中。存储器406中含有的指令序列的执行可致使处理器404执行本文所描述的过程。在各种实施例中，存储器中的指令可对处理器内可用的逻辑门的各种组合的使用排序以执行本文描述的过程。或者，可使用硬连线电路代替或结合软件指令以实施本发明教示。在各种实施例中，硬连线电路可包含所需逻辑门，其以所需序列操作以执行本文所描述的过程。因此，本发明教示的实施方案不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
如本文所用的术语“计算机可读媒体”是指参与将指令提供到处理器404以供执行的任何媒体。此类媒体可以呈许多形式，包含(但不限于)非易失性媒体、易失性媒体和发射媒体。非易失性媒体的实例可包含(但不限于)光盘或磁盘，例如存储装置410。易失性媒体的实例可包含(但不限于)动态存储器，例如存储器406。发射媒体的实例可包含(但不限于)同轴电缆、铜线和光纤，包含包括总线402的电线。
非暂时性计算机可读媒体的常见形式包含(例如)软盘、软磁盘、硬盘、磁带，或任何其它磁性媒体、CD-ROM、任何其它光学媒体、穿孔卡片、纸带、具有孔洞图案的任何其它物理媒体、RAM、PROM和EPROM、快闪EEPROM、任何其它存储器芯片或盒带或计算机可读取的任何其它有形媒体。
根据各种实施例，经配置以被处理器执行以执行方法的指令存储在计算机可读媒体上。计算机可读媒体可以是存储数字信息的装置。举例来说，计算机可读媒体包含用于存储软件的如所属领域中已知的只读光盘(CD-ROM)。计算机可读媒体由适合于执行经配置以被执行的指令的处理器存取。
在各种实施例中，本发明教示的方法可在以例如C、C++等常规编程语言编写的软件程序和应用中实施。
虽然结合各种实施例来描述本发明教示，但是并不希望将本发明教示限于此类实施例。相反，如所属领域的技术人员应了解，本发明教示涵盖各种替代方案、修改和等效物。
另外，在描述各种实施例时，说明书可将方法和/或过程呈现为步骤的特定序列。然而，在方法或过程不依赖于本文阐述的步骤的特定次序的程度上，方法或过程不应限于所描述的步骤的特定序列。如所属领域的技术人员将了解，步骤的其它序列可以是可能的。因此，在说明书中阐述的步骤的特定次序不应解释为对权利要求书的限制。另外，针对方法和/或过程的权利要求书不应限于以书写的次序执行其步骤，并且所属领域的技术人员可容易了解，所述序列可变化并且仍保持在各种实施例的精神和范围内。
本文所描述的实施例可用包含以下各项的其它计算机系统配置来实践：手持式装置、微处理器系统、基于微处理器或可编程消费型电子装置、微型计算机、大型主机计算机等。实施例也可在其中任务通过经由网络链接的远程处理装置执行的分布式计算环境中实践。
还应了解，本文所描述的实施例可采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实施的操作。这些操作为需要物理量的物理操纵的操作。通常(尽管未必)，这些量呈能够被存储、转移、组合、比较以及以其它方式操纵的电或磁信号的形式。另外，所执行的操纵通常以例如产生、识别、确定或比较等术语提及。
形成本文所描述的实施例的一部分的操作中的任一者是适用的机器操作。本文所描述的实施例也涉及用于执行这些操作的装置或设备。本文中所描述的系统和方法可出于所需目的而专门构造或其可以是通过存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或配置的通用计算机。具体地说，各种通用机器可以与根据本文中的教示编写的计算机程序一起使用，或可能更方便的是构造更专门设备以执行所需操作。
某些实施例还可体现为计算机可读媒体上的计算机可读代码。计算机可读媒体是可存储数据的任何数据存储装置，所述数据可随后由计算机系统读取。计算机可读媒体的实例包含硬盘驱动器、网络连接存储装置(NAS)、只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带以及其它光学和非光学数据存储装置。计算机可读媒体也可以分布在网络耦合的计算机系统上，以使得计算机可读代码以分布方式存储和执行。
结果
使用来自佛罗里达州阿拉丘瓦的SynQuest实验室的MS级别全氟三丁胺(PFTBA)校准质量分析器。PFTBA校准复合物产生具有68.99466、99.99306、130.99147、263.98656、413.97698和501.97059的理论质量的离子。分析3-10的溴联苯醚的混合物(来自密苏里州圣路易斯的Sigma-Aldrich)。
图5展示使用从PFTBA校准复合物导出的校准的溴联苯醚的实验质谱相比于溴联苯醚的理论质谱。在m/z 959.16751下以实验方法确定的质量的误差为9ppm。所述数据列于表1中。图6为作为m/z比率的函数的质量误差的曲线图。所述质量误差在由PFTBA校准复合物涵盖的m/z范围内是稳定的，但随着m/z比率从校准范围移动得更远而增加。
表1
理论m/z 所计算m/z 误差
PFTBA 68.9946612 68.99468 0.272484851
PFTBA 99.9930644 99.99311 0.456031629
PFTBA 130.9914676 130.99152 0.400026055
PFTBA 263.9865576 263.98669 0.501540689
PFTBA 413.9769768 413.97716 0.442536688
PFTBA 501.9705896 501.97093 0.678127379
三溴联苯醚 405.80211 405.80235 0.591421272
四溴联苯醚 485.71057 485.71043 -0.288237499
五溴联苯醚 563.62109 563.62161 0.922605646
六溴联苯醚 643.52955 643.53089 2.082266463
七溴联苯醚 721.44006 721.44271 3.673208832
十溴联苯醚 959.16751 959.17617 9.028662783
RMS(ppm) 2.915169831
Max(ppm) 9.028662783
图7展示使用从PFTBA校准复合物和样本中的十溴联苯醚导出的校准的溴联苯醚的实验质谱相比于溴联苯醚的理论质谱。在m/z 959.16751下以实验方法确定的质量的误差为0.8ppm。所述数据列入表2中。图8为作为m/z比率的函数的质量误差的曲线图。图8将来自图6的质量误差曲线(仅PFTBA的情况下的质量校准)与使用PFTBA校准复合物和样本内的十溴联苯醚校准的多个运行的质量误差曲线比较。使用PFTBA和十溴联苯醚两者时的质量误差在测得的m/z范围上相对恒定。尽管如此，所述误差往往为负且往往会对于这些样本系统地低估所述质量。
表2
理论m/z 所计算m/z 误差(ppm)
PFTBA 68.9946612 68.99465 -0.162331401
PFTBA 99.9930644 99.993 -0.644044668
PFTBA 130.9914676 130.99142 -0.363382447
PFTBA 263.9865576 263.9864 -0.597000095
PFTBA 413.9769768 413.97684 -0.33045316
PFTBA 501.9705896 501.97021 -0.756219603
三溴联苯醚 405.80211 405.80211 0
四溴联苯醚 485.71057 485.70997 -1.235303568
五溴联苯醚 563.62109 563.62089 -0.354848325
六溴联苯醚 643.52955 643.52884 -1.103290439
七溴联苯醚 721.44006 721.43883 -1.704923345
十溴联苯醚 959.16751 959.16673 -0.813205193
RMS(ppm) 0.818936131
Max(ppm) -1.704923345
图9展示使用从PFTBA校准复合物和十溴联苯醚导出的校准且使用十溴联苯醚作为锁定质量的溴联苯醚的实验质谱相比于溴联苯醚的理论质谱。在m/z 959.16751下以实验方法确定的质量的误差为0.3ppm。所述数据列于表3中。图10为作为m/z比率的函数的质量误差的曲线图。图10比较当PFTBA校准复合物和十溴联苯醚用于校准曲线且十溴联苯醚(单独或结合七溴联苯醚)用作锁定质量时来自图6的质量误差曲线(仅PFTBA的情况下的质量校准)与用于多个运行的质量误差曲线。使用PFTBA和十溴联苯醚两者连同锁定质量时的质量误差在测得的m/z范围上相对恒定。
表3
理论m/z 所计算m/z 误差(ppm)
PFTBA 68.9946612 68.99468 0.272484851
PFTBA 99.9930644 99.99308 0.15601082
PFTBA 130.9914676 130.99145 -0.134359896
PFTBA 263.9865576 263.98661 0.198494955
PFTBA 413.9769768 413.97711 0.321757024
PFTBA 501.9705896 501.97086 0.538676978
三溴联苯醚 405.80211 405.80188 -0.566778719
四溴联苯醚 485.71057 485.71037 -0.411767856
五溴联苯醚 563.62109 563.62111 0.035484833
六溴联苯醚 643.52955 643.52919 -0.559414871
七溴联苯醚 721.44006 721.43969 -0.51286312
十溴联苯醚 959.16751 959.16782 0.323196936
RMS(ppm) 0.378838198
Max(ppm) -0.566778719

Claims (27)

1.一种用于质量校准的方法，其包括：
从一或多个校准物质产生离子且将所述离子递送到质量分析器；
测量来自所述一或多个校准物质的所述离子的第一组质量相关物理值；
从样本产生离子且将所述离子递送到质量分析器，所述样本包含具有未知质量的离子物质和具有已知质量的第一样本离子物质，所述第一样本离子物质具有在所述校准离子物质的质荷比范围外部的质荷比；
测量所述第一样本离子物质的第二质量相关物理值；
基于所述多个校准离子物质的所述第一组质量相关物理值和所述第一样本离子物质的第二质量相关物理值计算校准曲线；以及
基于所述校准曲线修改至少一个仪表参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述质量分析器包含傅里叶变换质量分析器。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述仪表参数选自由以下组成的群组：使m/z与离子频率相关的系数、图像电流的频率范围、数字化速率、图像电流的滤波器带宽，及其任何组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述质量分析器包含四极质量分析器或四极离子阱质量分析器。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述仪表参数选自由以下组成的群组：RF电压、DC电压及其任何组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述质量分析器包含飞行时间质量分析器。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述仪表参数选自由以下组成的群组：使m/z与飞行时间相关的系数、获取时间窗口、飞行管件清除脉冲时间及其任何组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述样本由气体层析仪表提供。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述样本由液体层析仪表提供。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
将第二样本提供到包括所述质量分析器的质谱仪，所述样本包含第二样本离子物质；
使用来自所述校准的经修改仪表参数操作所述质谱仪；以及
测量所述第二样本离子物质的第三质量相关物理值。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：
基于所述第二样本内的第三样本离子物质的测得的质荷比使所述校准曲线移位以考虑所述校准曲线中的扫描特定漂移，其中所述仪表参数并不基于所述校准曲线的所述移位而改变。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二样本离子物质具有在所述第一样本离子物质的所述质荷比和所述校准离子物质中的至少一者的所述质荷比的范围内的质荷比。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一样本离子物质具有在所述校准离子物质的所述质荷比范围以上的质荷比。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一样本离子物质具有在所述校准离子物质的所述质荷比范围以下的质荷比。
15.一种质谱仪，其包括∶
离子源，其经配置以从一或多个校准物质以及从样本形成离子，所述样本包含具有未知质量的离子物质和具有已知质量的第一样本离子物质，所述第一样本离子物质具有在所述校准离子物质的质荷比范围外部的质荷比；
质量分析器，其经配置以测量离子的质量相关物理值；
控制器，其经配置以：
获得来自所述一或多个校准物质的离子的第一组质量相关物理值；
获得所述第一样本离子物质的第二质量相关物理值；
基于所述第一组质量相关物理值、所述第二质量相关物理值以及来自所述一或多个校准物质和所述第一样本离子物质的所述离子的已知质荷比计算校准曲线；以及
基于所述校准曲线修改所述质量分析器的操作。
16.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述质量分析器包含傅里叶变换质量分析器。
17.根据权利要求16所述的质谱仪，其中修改所述质量分析器的所述操作包含修改使m/z与离子频率相关的系数、图像电流的频率范围、数字化速率、图像电流的滤波器带宽及其任何组合。
18.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述质量分析器包含四极质量分析器或四极离子阱质量分析器。
19.根据权利要求18所述的质谱仪，其中修改所述质量分析器的所述操作包含修改RF电压、DC电压或其任何组合。
20.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述质量分析器包含飞行时间质量分析器。
21.根据权利要求20所述的质谱仪，其中修改所述质量分析器的所述操作包含修改使m/z与飞行时间相关的系数、获取时间窗口、飞行管件清除脉冲时间或其任何组合。
22.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述质谱仪进一步包含用于将所述样本供应到所述离子源的气体层析仪。
23.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述质谱仪进一步包含用于将所述样本供应到所述离子源的液体层析仪。
24.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述控制器进一步经配置以：
操作所述离子源以将第二样本提供到所述质谱仪，所述样本包含第二样本离子物质；
使用来自所述校准的经修改仪表参数操作所述质谱仪；以及
获得所述第二样本离子物质的第三组质量相关物理值。
25.根据权利要求24所述的质谱仪，其中所述控制器进一步经配置以：
基于所述第二样本内的第三样本离子物质的测得的质荷比使所述校准曲线移位以考虑所述校准曲线中的扫描特定漂移，其中所述质量分析器的所述操作并不基于所述校准曲线的所述移位而改变。
26.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述第一样本离子物质具有在所述校准离子物质的所述质荷比范围以上的质荷比。
27.根据权利要求15所述的质谱仪，其中所述第一样本离子物质具有在所述校准离子物质的所述质荷比范围以下的质荷比。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107525845A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 萨默费尼根有限公司 用于通过利用所有可用片段改进分段反应单元的装载容量的系统和方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10429364B2 (en) * 2017-01-31 2019-10-01 Thermo Finnigan Llc Detecting low level LCMS components by chromatographic reconstruction
US10056244B1 (en) * 2017-07-28 2018-08-21 Thermo Finnigan Llc Tuning multipole RF amplitude for ions not present in calibrant
EP3660504A1 (en) 2018-11-30 2020-06-03 Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH Systems and methods for determining mass of an ion species
GB201912494D0 (en) * 2019-08-30 2019-10-16 Micromass Ltd Mass spectometer calibration

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1347492A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-24 Kratos Analytical Limited Calibration method
CN1898674A (zh) * 2003-10-20 2007-01-17 瑟诺生物科学有限责任公司 用于校准质谱仪(ms)与其它仪器系统和用于处理ms与其它数据的方法
CN103262204A (zh) * 2010-02-26 2013-08-21 佐伊克斯公司 飞行时间质谱仪中的脉冲式质量校准
CN103282770A (zh) * 2011-01-07 2013-09-04 株式会社日立高新技术 质量分析装置、分析法和校准试样
CN104160472A (zh) * 2012-03-12 2014-11-19 萨默费尼根有限公司 质谱中校正的质量分析物值

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6437325B1 (en) * 1999-05-18 2002-08-20 Advanced Research And Technology Institute, Inc. System and method for calibrating time-of-flight mass spectra
GB0021901D0 (en) * 2000-09-06 2000-10-25 Kratos Analytical Ltd Calibration method
GB0308278D0 (en) 2003-04-10 2003-05-14 Micromass Ltd Mass spectrometer
GB0511083D0 (en) * 2005-05-31 2005-07-06 Thermo Finnigan Llc Multiple ion injection in mass spectrometry
US7700912B2 (en) * 2006-05-26 2010-04-20 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Mass spectrometry calibration methods
GB0714040D0 (en) * 2007-07-19 2007-08-29 Xceleron Ltd Quantification of analytes
CA2696167A1 (en) 2007-08-21 2009-02-26 Mds Analytical Technologies, A Business Unit Of Mds Inc., Doing Business Through Its Sciex Division Method for enhancing mass assignment accuracy
US7569813B2 (en) 2007-08-21 2009-08-04 Mds Analytical Technologies, A Business Unit Of Mds Inc. Method for enhancing mass assignment accuracy
US8067728B2 (en) * 2008-02-22 2011-11-29 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Method of improving signal-to-noise for quantitation by mass spectrometry
US8258462B2 (en) 2008-09-05 2012-09-04 Thermo Finnigan Llc Methods of calibrating and operating an ion trap mass analyzer to optimize mass spectral peak characteristics
US7804065B2 (en) 2008-09-05 2010-09-28 Thermo Finnigan Llc Methods of calibrating and operating an ion trap mass analyzer to optimize mass spectral peak characteristics
US8748811B2 (en) * 2009-02-05 2014-06-10 Shimadzu Corporation MS/MS mass spectrometer
CA2809207C (en) 2010-08-25 2018-01-16 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Methods and systems for providing a substantially quadrupole field with significant hexapole and octapole components
WO2013104004A1 (en) * 2012-01-08 2013-07-11 Cerno Bioscience Llc Comprehensive interference treatment for icp-ms analysis
GB201304040D0 (en) 2013-03-06 2013-04-17 Micromass Ltd Improved lock component corrections
EP3588534A1 (en) 2013-03-06 2020-01-01 Micromass UK Limited Improved lock component corrections

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1347492A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-24 Kratos Analytical Limited Calibration method
CN1898674A (zh) * 2003-10-20 2007-01-17 瑟诺生物科学有限责任公司 用于校准质谱仪(ms)与其它仪器系统和用于处理ms与其它数据的方法
CN103262204A (zh) * 2010-02-26 2013-08-21 佐伊克斯公司 飞行时间质谱仪中的脉冲式质量校准
CN103282770A (zh) * 2011-01-07 2013-09-04 株式会社日立高新技术 质量分析装置、分析法和校准试样
CN104160472A (zh) * 2012-03-12 2014-11-19 萨默费尼根有限公司 质谱中校正的质量分析物值

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
exact mass measurements using a 7 tesla fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer in a good laboratory practices-regulated environment;BURTON. R. D.;《Journal of the American Society for mass spectrometer 》;19991201;第10卷(第12期);第1291-1297页 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107525845A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 萨默费尼根有限公司 用于通过利用所有可用片段改进分段反应单元的装载容量的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
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