CN106341983B - 优化光谱数据的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种质谱或者离子迁移谱的方法。所述方法包括：提供多个离子种类；在多个顺序获取期间内对所述离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，其中，针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；分别存储在所述不同的获取期间内获得的所述光谱数据；选择或者标识目标离子；并且之后查询所述光谱数据，以便标识包括对应于所述目标离子的数据的第一获取期间的集合；以及选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据，以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据。仅从所述第一获取期间的子集中选择光谱数据允许选择所述目标离子的所述最佳光谱数据，同时丢弃不是最佳的数据。

Description

优化光谱数据的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年4月1日提交的英国专利申请号1405828.3以及在2014年4月1日提交的欧洲专利申请号14163020.2的优先权和权益。这些申请的全部内容通过引用结合在此。

背景技术

在质谱中，有时候需要控制仪器的操作参数以便对从兴趣种类中获取数据进行优化。然而，在实验之前，通常不可能确定兴趣种类的最佳获取参数。而且，对于不同的兴趣种类，不同的参数可以是最佳的。

已知的是，在正在倾斜如碰撞能量等操作参数的值的同时分析离子并且累积数据。这使得能够在获取期间的一部分内针对所述种类中的每一个种类而优化操作参数，并且因此可以将所获得的数据用于生成具有来自每一个种类的最佳值的贡献的光谱。然而，在大部分获取期间，将不会针对任何给定的种类而优化操作参数，并且因此，光谱必然包括来自非最佳值的显著贡献。

例如，当使用如四极杆质量过滤器等分析过滤器(在所述分析过滤器中，在任何一个过滤器设置下传输单个种类)时，可以针对每一个质荷比值而独立地优化仪器条件。一个示例是：为了实现在大气压力离子源中的最佳离子传输而对在DC聚焦元件上的DC电势进行优化。在许多情况下，存在在优化离子聚焦从而使得离子传输得到改进的DC电势与由于与背景气体的碰撞而引起离子裂解的DC电势之间进行选择的折衷。在一些情况下，这种裂解可以是令人期望的，而且在其他情况下，其可以减少对所选择的离子的传输。这种DC聚焦元件可以被称为源裂解电压(SFV)或者“锥孔电压”。

相比而言，飞行时间(TOF)仪器一次传输整个质量范围，并且因此不能与此同时针对正在分析的每一个质荷比而对SFV进行优化。现有技术水平用于固定实验的SFV或者用于在获取多个飞行时间光谱的同时，在范围内扫描操作电压，并且之后对所产生的光谱求平均。这导致未充分优化的信号，并且对于给定的质荷比，SFV可能呈现较差的灵敏度和/或促进对其他质量的裂解，从而引起增大的噪音。

尽管以上已经提供了几个示例，但是许多其他操作参数将得益于根据每一个光谱种类的性质进行优化。对于同时分析的种类，当前技术水平可能仅导致操作参数的最佳折衷值。

因此，所期望的是，提供改进的质谱或者离子迁移谱的方法、以及经改进的质谱仪。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种质谱或者离子迁移谱的方法，所述方法包括：

提供多个离子种类；

在多个顺序获取期间内对所述离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；

改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获a取期间内，所述操作参数具有不同的值，其中，针对给定的离子而获得的所述光谱数据根据所述操作参数的所述值而变化；

分别存储在所述不同的获取期间内获得的所述光谱数据；

选择或者标识目标离子；并且之后

查询所述光谱数据，以便标识包括对应于所述目标离子的数据的第一获取期间的集合；以及

选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据，以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据。

在获取期间的第一集合中的不同获取期间，光谱仪的所述操作参数具有不同的值。这样，在所述第一集合的不同的获取期间中的至少一些获取期间中，目标离子的光谱数据是不同的。因此，仅从这些第一获取期间的子集中选择光谱数据允许选择目标离子的最佳光谱数据(即，在第一集合中的数据中的最佳数据)，同时丢弃不是最佳的数据。例如，可以选择在所述第一集合的具有更高信噪比的获取期间中的光谱数据，同时可以丢弃在所述第一集合的具有更低信噪比的其他获取期间中的光谱数据。

EP 2639815披露了一种校正三重四极杆MS/MS设备的方法，所述方法涉及确定来源于已知的前体离子的产物离子的最佳峰。所述方法选择前体离子并且之后使前体离子经受多次不同的扫描，其中，在不同的扫描之间改变质谱仪的操作条件。之后，所述方法检查从扫描中获得的光谱并且确定最佳产物离子峰。例如，可以将在不同的光谱中最频繁地发生的产物离子峰认为是最佳产物离子峰。

EP 2639815与本发明的不同之处在于其没有进行以下各项：选择目标离子，并且之后查询在不同的获取期间内获得的光谱数据以便标识包括对应于所述目标离子的数据的获取期间(即，所述第一获取期间)，并且之后选择仅在这些第一获取期间的子集中获得的光谱数据以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据。相比而言，在选择任何目标离子之前，EP’815首先查询光谱数据。这是因为EP’815寻求标识在光谱数据的集合中最频繁地发生的产物离子，而不是如本发明所进行的针对特定目标离子而优化光谱数据。

选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据的步骤可以包括：根据至少一个预定义的标准来对在所述第一集合的获取期间中的光谱数据进行评分或者评级，并且之后选择所述第一获取期间作为包含具有更高评分或等级的光谱数据的获取期间，并且丢弃所述第一集合的包含具有更低评分或评级的其他获取期间。可以选择具有高于阈值的评分或评级的获取期间，并且可以丢弃具有低于阈值的评分或等级的获取期间。例如，可以根据光谱信号的强度或信噪比来对光谱数据进行评分或评级。

可以在单个实验运行中对相同的样本执行顺序获取期间；和/或立即前后相继地执行。

获取期间是顺序的并且可以使得贯穿多个顺序获取期间基本上连续地对离子进行分析。

所述方法可以是飞行时间质谱的方法。

由于每一个获取期间对应于不同的操作参数值并且包括所有离子的完整光谱，所以所述方法特别适合于飞行时间质谱的方法，从而使得能够在所述获取期间中的至少一个获取期间中针对每一个离子而获得最佳光谱数据。

所述方法可以是正交加速飞行时间质谱的方法。

在飞行时间方法中，在所述获取期间中的一个或多个获取期间中的每一个获取期间中获得的光谱数据可以对应于在单个飞行时间间隔中获得的光谱数据。可替代地，在所述获取期间中的一个或多个获取期间中的每一个获取期间中获得的光谱数据可以对应于在多个(但不是所有)飞行时间间隔中获得的光谱数据。

本发明可以采用除飞行时间质量分析器以外的分析器。

可以从样本中提供所述多个离子种类，并且在所述第一获取期间的所述子集中获得的光谱数据可以用于标识或者量化在样本中的分析物或者从所述样本中衍生的分析物。

目标离子可以具有已知的物理化学性质值，并且查询光谱数据以便标识第一获取期间的集合的所述步骤可以包括：查询光谱数据以便标识第一获取期间的包括对应于具有所述已知的物理化学性质值的离子的数据的集合。

所述物理化学性质可以是质荷比或者离子迁移率。

对于多于一个物理化学性质，目标离子可以具有已知的值，并且这些不同的物理化学性质值可以用于标识第一获取期间的集合。例如，目标离子可以具有已知的质荷比和已知的离子迁移率，这两者都可以用于标识第一获取期间的集合。

所述方法可以包括：在获取期间内连续地扫描跨不同值的操作参数的值，或者可以包括在不同的获取期间内，在不同的值之间阶梯式改变操作参数的值。

可以跨获取期间而随时间逐渐增大和/或随时间逐渐减小操作参数的值，不论是否扫描或者阶梯式改变操作参数值。在获取期间内，可以随时间逐渐增大并且之后随时间逐渐减小操作参数的值，反之亦然。

所述方法可以包括：采用循环的方式来改变操作参数的值，其中，在所述循环中的每一个循环内，随时间采用相同的方式或模式来改变操作参数的值。

第一获取期间的所述集合可以包括来自所述循环中的多个不同的循环中的每一个循环的一个或多个获取期间。

每一个循环优选地跨越多于一个获取期间。

在每一个获取期间内，操作参数可以是基本上恒定的。可替代地，如果正在连续地扫描操作参数，则在每一个获取期间内将发生参数值的某个改变，但是可以选择这种改变，以便不对在该获取期间内正在分析的离子具有显著影响。

如上所描述的，在获取期间的第一集合的不同的获取期间内，操作参数是不同的。如果在每一个获取期间内，操作参数具有多于一个值(例如，在每一个获取期间内，在值范围内被扫描或被改变)，则在不同的获取期间内，值范围可能是不同的。在不同的获取期间内，值范围可以是非重叠的。

在所述获取期间中的多个不同的获取期间中，可以对相同的离子种类的离子进行分析，从而使得在不同的获取期间中针对所述相同的离子种类而获得不同的光谱数据。

选择光谱数据的步骤可以包括：对相同的离子种类的至少一个离子种类的在不同的获取期间中记录的质量和/或迁移率光谱数据进行比较，以及从所述不同的获取期间中的至少一个获取期间中选择光谱数据以供基于这种比较来进行进一步处理。可替代地，选择光谱数据的步骤可以包括：对在不同的获取期间中获得的并且已经通过对相同的离子种类中的至少一个离子进行质量分析或离子迁移率分析来获得的光谱数据进行比较，以及选择光谱数据以供基于所述比较来进行进一步处理。

多个获取期间中的每一个获取期间内，可以对多个离子种类进行分析。

例如，在所有获取期间中的每一个获取期间内，可以对所有离子种类进行分析。

在所述获取期间中的多个不同的获取期间中对相同的离子种类的离子进行分析，从而使得在不同的获取期间中针对所述相同的离子种类而获得不同的光谱数据。在所有获取期间内或者仅在所述获取期间中的一些获取期间中，可以对相同种类的离子进行分析。在所述获取期间中的每一个获取期间中，针对给定的离子种类而获得的光谱数据可以是不同的。然而，设想的是，在所述获取期间中的一些获取期间中，针对给定的离子种类而获得的光谱数据可以是相同的。例如，可以在两个或更多个不同的操作参数值处对离子种类的信号进行优化。

在所有获取期间中，可以对多个所述离子种类的离子或者所有所述离子种类的离子进行分析。可替代地，仅在所述获取期间中的一些获取期间中，可以对多个所述离子种类进行分析。

因此，所述方法可以包括：改变操作参数，从而使得每一个离子种类在不同的获取期间中经受不同的操作参数值，或者在不同的获取期间中经受不同的操作参数值范围。此方法具有以下优点：可以在不同的操作参数值处针对每一个离子种类而获得光谱数据，并且因此不需要在实验之前针对所述离子种类而确定最佳操作参数。相反，可以查询光谱数据，以便确定操作参数值中的哪一个操作参数值针对所讨论的离子种类而提供最佳光谱数据。

所述方法可以包括：对在获取期间的所述第一子集中获得的光谱数据进行组合/整合、求和或者求平均以形成一个或多个组合的、求和的或者平均的数据集合。

所述方法可以包括：仅对在对应于相同的操作参数值的或者对应于相同的操作参数值范围的不同的获取期间中获得的光谱数据进行组合/整合、求和或者求平均。

所述方法可以包括：针对所述不同的种类而产生不同的光谱，其中，使用在所述获取期间的不同的子集中获得的光谱数据来产生不同的光谱。

可替代地，所述方法可以包括：针对相同的种类而产生不同的光谱，其中，使用在所述获取期间的不同子集中获得的光谱数据来产生不同的光谱。

所述方法可以包括：选择所期望的操作参数值或值范围，以及在与所期望的一个或多个操作参数值相对应的一个或(多个)获取期间中提取光谱数据。

所述方法可以包括；根据目标离子的一个或多个已知的物理化学性质值来过滤在获取期间中获得的光谱数据，以及之后提取或者仅保留具有这种所期望的一个或多个物理化学性质值的离子的光谱数据。

对于所述离子种类中的一些离子种类(比如，目标离子)，最佳操作参数的(多个)值或者最佳操作参数的预期范围可以是已知的或者预先确定的。因此，可以期望的是，选择这些离子的已经使用等于或者接近(多个)最佳值的一个或多个操作参数值来获得的光谱数据。例如，可以根据质荷比来过滤光谱数据，并且可以期望的是，针对一个或多个所期望的质荷比或者所期望的质荷比的范围而选择或提取光谱数据，其中，那个光谱数据来自表示针对(多个)所期望的质荷比的(多个)最佳操作参数的一个或多个获取期间。因此，可以基于最佳操作参数有关的先验知识来过滤数据。

所述方法可以包括：基于一个或多个预定义的标准来查询在获取期间中获得的光谱数据，以及选择或者组合来自获取期间的一个或多个子集的光谱数据以获得针对所述一个或多个预定义的标准而优化的光谱数据。

选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据的所述步骤可以包括：从所述第一集合的具有更高信噪比的获取期间中选择光谱数据，并丢弃或者忽略在所述第一集合的具有更低信噪比的其他获取期间中的光谱数据；和/或从所述第一集合的具有更高信号强度的获取期间中选择光谱数据，并丢弃或者忽略在所述第一集合的具有更低信号强度的其他获取期间中的光谱数据。

可以自动地执行在本文中所描述的方法，特别是用于选择、组合或者提取光谱数据的数据处理步骤。

提供多个离子种类的步骤可以包括：提供根据物理化学性质来分离的所述多个离子种类。所述方法可以包括：在至少两个值之间重复地改变操作参数，从而使得不同的分离的离子种类中的每一个离子种类经受所述至少两个操作参数值，并且可以选择获取期间，从而使得在所述至少两个值中的每一个值处获得的光谱数据被分别记录。

物理化学性质可以是液相色谱洗脱时间、质荷比、离子迁移率或者任何其他物理化学性质。

可以在不同的值之间阶梯式改变操作参数值，并且操作参数被阶梯式改变为新的值的每一个时间可以对应于新的获取期间。可替代地，可以随时间基本上连续地扫描操作参数的值，从而使得不同的操作参数值对应于不同的获取期间。

在多个循环中的每一个循环中，可以在不同的值之间阶梯式改变或扫描操作参数的值。在不同的循环中，操作参数值可以是相同的或者不同的。在此方法中，对于所述离子种类中的至少一些离子种类，最佳参数值可以是已知的，但是所述种类的物理化学性质的值可以不是已知的。在基本上等于所述种类的已知的最佳值的值之间改变操作参数确保在所述获取期间中至少一些获取期间内，每一个种类将经受等于或者接近其最佳值的操作参数值。

对于所述离子种类中的至少两个离子种类，最佳参数值可以是已知的或预先确定的，并且所述至少两个操作参数值基本上可以是所述至少两个种类的最佳参数值，从而使得在所述获取期间中的至少一些获取期间内，每一个种类将经受基本上是其最佳值的操作参数值。

在此方法中，所述离子种类中的至少两个离子种类可以是所述目标离子。

可以改变光谱仪的操作参数值，从而使得分析的每一个离子种类经历等于或者接近其最佳值的操作参数值。如果多个离子种类具有类似的最佳值，则在对这些离子进行分析期间，光谱仪的操作参数值可以保持不变。

所述方法可以包括：在不同的值之间重复地循环操作参数值，其中，每一个循环包括至少两个不同的值，并且其中，根据经受所述操作参数的种类的物理化学性质值而改变操作参数在所述循环中的值。

例如，可通过色谱来分离所述种类，并且在之间循环的操作参数值可以根据洗脱时间而改变。

本发明是质谱或离子迁移谱的方法，因此所述方法在所述获取期间内根据离子的质荷比或者离子迁移率来分析(例如，分离)所述离子。根据以上所描述的方法，关于除了质荷比或者离子迁移率之外的物理化学性质(即，关于色谱洗脱时间)而改变操作参数值。关于不同的物理化学性质的这种分离慢于通过质荷比或者离子迁移率而进行的分析(即，分离)。在通过色谱来进行的分离的以上示例中，所述分离对于质量分析或者离子迁移率分析而言是正交分离技术。然而，关于不同的物理化学性质而进行的分离可以关于除了色谱洗脱时间以外的物理化学性质。例如，可以根据离子的质荷比来分离离子，并且之后这些离子可以经受在获取期间内被分析之前根据质荷比来改变的操作参数。例如可以通过使用质量选择性离子阱来以质量顺序相对缓慢地释放离子从而实现这一点，并且之后可以根据质荷比来改变操作参数。改变的操作参数可以是离子的碰撞能量。之后，在获取期间内对所产生的离子进行分析，例如，经由TOF质量分析器。这可以用于获得针对从离子阱中释放的每一个质量的碰撞能量电势对碎片离子外观图。

所述方法可以包括：使用所选择的由在本文中所描述的步骤而产生的光谱数据来生成色谱图；和/或可以包括：使用在本文中所描述的所选择的数据或者所述色谱图来标识一个或多个离子。

可以从以下各项之一中选择改变的操作参数值：用于加速离子的电势差；用来使离子与气体或表面碰撞的碰撞能量；用于裂解离子的裂解能量；

用于检测离子的检测器的增益；离子束衰减；离子与反应物进行反应的反应时间(例如，ETD反应时间)；离子的衰减或过滤量；源电离效率或灵敏度或电离能量。

例如，可以衰减离子束，并且本发明可以用于选择对应于每一个兴趣离子种类的最佳传输速率的光谱数据。此技术可以用于提取在由于高离子到达率而使得检测器不饱和时获得的光谱数据。可以整合这种最佳光谱数据，例如，以便形成最佳色谱图。这将使得能够根据最佳数据来进行更加准确的测量，比如，对离子质量或者迁移率的测量。

另一个示例是操作参数是用来裂解离子的裂解能量的情况。可以组合获取期间(在所述获取期间中，裂解能量被设置为相对高)的光谱数据，以便形成高能量光谱数据。可以将此数据与碎片离子数据库或者碎片模式数据库进行比较，以便标识已经裂解的离子。

改变操作参数的步骤可以不选择性地传输或者过滤离子，或者限制在光谱仪中的离子群。

在本文中所描述的光谱数据可以是质量光谱数据或者离子迁移率光谱数据。

当对所述离子种类进行分析时，在不同的值之间扫描或者阶梯式改变操作参数值。在改变操作参数的方法中，可以针对操作参数的每一个不同的值而提供不同的获取期间，从而使得分别存储在不同的参数值处获得的光谱数据。所述方法可以在x个操作参数值之间进行阶梯式改变，其中，x可以大于等于2、大于等于3、大于等于4、大于等于5、大于等于10、大于等于15或者大于等于20。如果以循环的模式阶梯式改变参数值，则可以每扫描循环地提供x个获取期间。

在扫描(例如，连续地扫描)操作参数值的方法中，可以每扫描地提供x个获取期间，其中x可以大于等于2、大于等于3、大于等于4、大于等于5、大于等于10、大于等于15或者大于等于20。如果循环地扫描参数值，则可以每扫描循环地提供x个获取期间。

质谱的方法可以不是MSe光谱的方法并且可以不是使离子在不同的碰撞能量之间交替的方法。

分别存储在不同的获取期间内获得的光谱数据的步骤可以包括：将数据存储在多于两个单独的数据存储装置中。每一个数据存储装置可以与(多个)获取期间相关联，存储在所述数据存储装置中的数据与所述(多个)获取期间相关。可以将来自不同的获取期间的数据分别存储在大于等于3、大于等于4、大于等于5、大于等于6、大于等于7、大于等于8、大于等于9或大于等于10个单独的数据存储装置中。可以将来自每一个获取期间的数据分别存储在其自己的数据存储装置中。

可以在大于等于2个非零值之间改变本发明的操作参数，有可能在大于等于3、大于等于4、大于等于5、大于等于6、大于等于7、大于等于8、大于等于9或大于等于10个不同的非零值之间。选择光谱数据的步骤可以选择将给定离子(例如，目标离子)的以下各项之一或其组合最大化的数据：信号强度、信噪比、质量测量精度和/或定量精度。

操作参数可以是离子束衰减，并且所述方法可以包括：选择在已知的离子束衰减值处获得的光谱数据，确定光谱数据的强度，以及使用所述强度来估计所有操作值内的光谱数据的总强度或者重新调节数据的强度以对应于未衰减的束的强度。

操作参数可以基本上不选择或者拒绝来自离子群的特定分析物离子；和/或可以采用这样一种方式来改变操作参数：通过所述方式，所述操作参数影响所有被分析的离子。

将理解的是，所述方法可以选择多于一个目标离子，以便获得针对多于一个目标离子而优化的光谱数据。

在已经生成多个离子之后并且为了影响所述离子，可以执行改变操作参数的值的步骤。

所述方法可以包括进一步处理所选择的光谱数据。

所述方法可以不是校准仪器的方法。

所述方法可以包括电离样本，以便提供所述提供多个离子种类的步骤。样本的组成可以是仅部分地已知的或者可以是未知的。

还设想的是，以上所述的方法可以并不限于包括以下步骤：选择或者标识目标离子；并且之后查询光谱数据以便标识包括对应于所述目标离子的数据的第一获取期间的集合；以及选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据，以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据。

从而，从第二方面来说，本发明提供了质谱或离子迁移谱的方法，所述方法包括：

提供多个离子种类；

在多个顺序获取期间内对所述离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；

改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，其中，针对给定的离子而获得的所述光谱数据根据所述操作参数的所述值而变化；

分别存储在所述不同的获取期间内获得的所述光谱数据；以及

仅选择在所述获取期间的一个或多个子集中获得的光谱数据以供进一步处理。

根据此方面的方法可以具有以上关于本发明的如优选的或者可选的第一方面而描述的特征中的任何一个特征或其任何组合。

根据第三方面，本发明提供了一种质谱或者离子迁移谱的方法，所述方法包括：

(i)提供多个离子种类；

(ii)在多个顺序获取期间内对所述离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；

(iii)改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，其中，针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；

(iv)指定所述获取期间的一个或多个子集和/或指定所获得的所述光谱数据的一个或多个子集；以及

(v)仅存储在所述获取期间的所述一个或多个子集中获得的所述数据，或者仅存储所获得的所述光谱数据的所述一个或多个子集，并且丢弃其他数据。

此方面可以包括：指定期望被保持的获取期间或者数据，以及之后仅获取这种数据或者将这种数据仅存储在盘中。例如，当提前知道期望保持或者查询参数空间的哪个区域时，这是有用的。这使得能够节省存储空间。在分析器是TOF分析器的示例中，此技术允许仅对所指定的m/z和参数值的区域中的离子到达事件求和。

根据此方面的方法可以具有以上关于本发明的第一方面而描述的特征中的任何一个特征、或者任何两个或更多个特征的任何组合。

根据第四方面，本发明提供了一种质谱或者离子迁移谱的方法，所述方法包括：

提供多个离子种类；

在多个顺序获取期间内对所述离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；

改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，其中，针对给定的离子而获得的所述光谱数据根据所述操作参数的所述值而变化；

将在每一个获取期间中获得的所述光谱数据与其对应的(多个)操作参数值相关联，以便形成每一个获取期间的相关联的数据；

提供分析物的数据库，其中，对于每一个分析物，所述数据库包括在多个所述操作参数值处获得的光谱数据，其中，所述光谱数据与所述(多个)操作参数值相关联，在所述(多个)操作参数值处获得所述光谱数据；

使用所述相关联的数据来搜索所述数据库；

在多个操作参数值处确定具有光谱数据的数据库中的分析物，所述光谱数据与在所述实质上相同的操作参数值处获得的所述相关联的数据相匹配。

被比较的光谱数据可以呈图像(比如，图形)的形式。例如，光谱数据可以是数据点图，其中，每一个数据点图形地描绘了离子的质荷比或者离子迁移率，以及操作参数值(在所述操作参数值处获取所述光谱数据)。所获得的光谱数据优选地采用与数据库中的光谱数据相同的格式，从而使得可以进行比较。

所获得的光谱数据优选地经由质量分析或者离子迁移率分析。

对离子进行分析的步骤优选地包括对离子进行质量分析或者对离子的离子迁移率进行分析。对离子进行分析的步骤可以包括裂解离子以及之后对所产生的碎片离子的质量或者离子迁移率进行分析。

以上技术可以用于对离子种类进行指纹鉴别。例如，操作参数可以是母离子的裂解能量，并且由于键的能量学，所以可以以不同的裂解能量来针对相同的母离子而生成不同的碎片离子。所产生的裂解模式可以具有特定化合物的特性，并且因此，其可以用于进行库搜索或者模式匹配，以便标识母离子。

还设想的是，从所述分析中获得的光谱数据以及数据库中的光谱数据可以与用于匹配数据集合的一个或多个其他参数相关。例如，其他参数可以是液相色谱保留时间或者某个其他分离设备的保留时间。

在一些情况下，针对特定离子种类而选择的操作参数的一个或多个值具有所述离子种类的特性。例如，通过解离特定前体种类而形成的特定产物离子种类将具有裂解能量的特性范围内的最佳强度。此信息可以与针对每一个离子种类而选择的数据相关联，并且可以通过与针对这种转变的已知能量范围的数据库进行比较来将其用作附加标识标准。

根据在本文中所描述的方法，操作参数优选地基本上不选择或者拒绝来自离子群的特定分析物离子；和/或操作参数优选地以此方式发生改变：通过所述方式，所述操作参数影响被分析的所有离子。

本发明还提供了被安排成并且被配置成用于执行在本文中所描述的方法中的任何一种方法或其组合的质谱仪或者离子迁移谱仪。

从而，本发明提供了质谱仪或离子迁移谱仪，所述质谱仪或离子迁移谱仪包括：

离子分析器，所述离子分析器被配置成用于在多个顺序获取期间内对离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；以及

控制器，所述控制器被配置成用于：

改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，并且从而使得针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；

分别存储在所述不同的获取期间内获得的所述光谱数据；

查询所述光谱数据，以便标识包括对应于所选择的目标离子的数据的第一获取期间的集合；以及

选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据，以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据。

本发明提供了质谱仪或离子迁移谱仪，所述质谱仪或离子迁移谱仪包括：

离子分析器，所述离子分析器被配置成用于在多个顺序获取期间内对离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；以及

控制器，所述控制器被配置成用于：

改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，并且从而使得针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；

分别存储在所述不同的获取期间内获得的所述光谱数据；以及

仅选择在所述获取期间的一个或多个子集中获得的光谱数据以供进一步处理。

本发明提供了质谱仪或离子迁移谱仪，所述质谱仪或离子迁移谱仪包括：

离子分析器，所述离子分析器被配置成用于在多个顺序获取期间内对离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；以及

控制器，所述控制器被配置成用于：

改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，并且从而使得针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；以及

仅存储在所述获取期间的一个或多个子集中获得的所述数据，或者仅存储所获得的所述光谱数据的所述一个或多个子集，并且丢弃其他数据。

本发明提供了质谱仪或离子迁移谱仪，所述质谱仪或离子迁移谱仪包括：

离子分析器，所述离子分析器被配置成用于在多个顺序获取期间内对离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；以及

控制器，所述控制器被配置成用于：改变所述光谱仪的操作参数的值，从而使得在所述不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，并且从而使得针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；以及将在每一个获取期间中获得的所述光谱数据与其对应的(多个)操作参数值相关联，以便形成每一个获取期间的相关联的数据；

分析物的数据库，其中，对于每一个分析物，所述数据库包括在多个所述操作参数值处获得的光谱数据，其中，所述光谱数据与所述(多个)操作参数值相关联，在所述(多个)操作参数值处获得所述光谱数据；并且

其中，所述控制器被配置成用于：

使用所述相关联的数据来搜索所述数据库；以及

在多个操作参数值处确定具有光谱数据的数据库中的分析物，所述分析物与在所述实质上相同的操作参数值处获得的所述相关联的数据相匹配。

所述光谱仪可以包括：

(a)从由以下各项组成的组中选择的离子源：(i)电喷雾电离(“ESI”)离子源；(ii)大气压力光电离(“APPI”)离子源；(iii)大气压力化学电离(“APCI”)离子源；(iv)基质辅助激光解吸电离(“MALDI”)离子源；(v)激光解吸电离(“LDI”)离子源；(vi)大气压力电离(“API”)离子源；(vii)硅上解吸电离(“DIOS”)离子源；(viii)电子碰撞(“EI”)离子源；(ix)化学电离(“CI”)离子源；(x)场电离(“FI”)离子源；(xi)场解吸(“FD”)离子源；(xii)(“ICP”)离子源；(xiii)快原子轰击(“FAB”)离子源；(xiv)液相次级离子质谱(“LSIMS”)离子源；(xv)解吸电喷雾电离(“DESI”)离子源；(xvi)镍-63放射性离子源；(xvii)大气压力基质辅助激光解吸电离离子源；(xviii)热喷雾离子源；(xix)大气采样辉光放电电离(“ASGDI”)离子源；(xx)辉光放电(“GD”)离子源；(xxi)撞击器离子源；(xxii)实时直接分析(“DART”)离子源；(xxiii)激光喷雾电离(“LSI”)离子源；(xxiv)超声喷雾电离(“SSI”)离子源；(xxv)基质辅助入口电离(“MAII”)离子源；以及(xxvi)溶剂辅助入口电离(“SAII”)离子源；和/或

(b)一个或多个连续的或经脉冲的离子源；和/或

(c)一个或多个离子导向器；

(d)一个或多个离子迁移率分离设备和/或一个或多个场非对称离子迁移谱仪设备；和/或

(e)一个或多个离子阱或者一个或多个离子阱区域；和/或

(f)从由以下各项组成的组中选择的一个或多个碰撞、裂解或反应池：(i)碰撞诱导解离(“CID”)裂解设备；(ii)表面诱导解离(“SID”)裂解设备；(iii)电子转移解离(“ETD”)裂解设备；(iv)电子捕获解离(“ECD”)裂解设备；(v)电子碰撞或撞击解离裂解设备；(vi)光诱导解离(“PID”)裂解设备；(vii)激光诱导解离裂解设备；(viii)红外辐射诱导解离设备；(ix)紫外辐射诱导解离设备；(x)喷嘴-撇渣器接口裂解设备；(xi)源内裂解设备；(xii)源内碰撞诱导解离裂解设备；(xiii)热源或温度源裂解设备；(xiv)电场诱导裂解设备；(xv)磁场诱导裂解设备；(xvi)酶消化或酶降解裂解设备；(xvii)离子-离子反应裂解设备；(xviii)离子-分子反应裂解设备；(xix)离子-原子反应裂解设备；(xx)离子-亚稳离子反应裂解设备；(xxi)离子-亚稳分子反应裂解设备；(xxii)离子-亚稳原子反应裂解设备；(xxiii)用于使离子相互反应以形成加合物或产物离子的离子-离子反应设备；(xxiv)用于使离子相互反应以形成加合物或产物离子的离子-分子反应设备；(xxv)用于使离子相互反应以形成加合物或产物离子的离子-原子反应设备；(xxvi)用于使离子相互反应以形成加合物或产物离子的离子-亚稳离子反应设备；(xxvii)用于使离子相互反应以形成加合物或产物离子的离子-亚稳分子反应设备；(xxviii)用于使离子相互反应以形成加合物或产物离子的离子-亚稳原子反应设备；以及(xxix)电子电离解离(“EID”)裂解设备；和/或

(g)从由以下各项组成的组中选择的质量分析器：(i)四极杆质量分析器；(ii)2D或线性四极杆质量分析器；(iii)保罗或3D四极杆质量分析器；(iv)潘宁阱质量分析器；(v)离子阱质量分析器；(vi)磁扇形质量分析器；(vii)离子回旋共振(“ICR”)质量分析器；(viii)傅里叶变换离子回旋共振(“FTICR”)质量分析器；(ix)被安排成用于生成具有方形对数电势分布的静电场的静电质量分析器；(x)傅里叶变换静电质量分析器；(xi)傅里叶变换质量分析器；(xii)飞行时间质量分析器；(xiii)正交加速飞行时间质量分析器；(xiv)线性加速飞行时间质量分析器；和/或

(h)一个或多个能量分析器或静电能量分析器；和/或

(i)一个或多个离子检测器；和/或

(j)从由以下各项组成的组中选择的一个或多个质量过滤器：(i)四极杆质量过滤器；(ii)2D或线性四极杆离子阱；(iii)保罗或3D四极杆离子阱；(iv)潘宁离子阱；(v)离子阱；(vi)磁扇形质量过滤器；(vii)飞行时间质量过滤器；以及(viii)维恩过滤器；和/或

(k)用于脉冲离子的设备或离子门；和/或

(l)用于将基本上连续的离子束转换成经脉冲的离子束的设备。

所述光谱仪可以包括：

(i)C-阱和质量分析器，所述质量分析器包括形成具有方形对数电势分布的静电场的外部桶形电极和同轴内部轴形电极，其中，在第一操作模式下，离子被传输至C-阱并且之后被注入到质量分析器中，并且其中，在第二操作模式下，离子被传输至C-阱并且之后被传输至碰撞池或者电子转移解离设备，其中，至少一些离子被裂解成碎片离子，并且其中，在被注入到质量分析器中之前，所述碎片离子则被传输至C-阱；和/或

(ii)叠放的环形离子导向器，所述环形离子导向器包括多个电极，所述多个电极中的每一个电极具有孔口，在使用中通过所述孔口传输离子，并且其中，所述电极的间距沿着离子路径的长度而增大，并且其中，在离子导向器的上游段中的电极中的孔口具有第一直径，并且其中，在离子导向器的下游段中的电极中的孔口具有小于第一直径的第二直径，并且其中，在使用中将AC或RF电压的相反的相位施加到连续的电极上。

质谱仪可以包括被安排成并且被适配成用于向电极提供AC或RF电压的设备。优选地，AC或RF电压具有从由以下各项组成的组中选择的幅度：(i)小于50V峰到峰；(ii)50-100V峰到峰；(iii)100-150V峰到峰；(iv)150-200V峰到峰；(v)200-250V峰到峰；(vi)250-300V峰到峰；(vii)300-350V峰到峰；(viii)350-400V峰到峰；(ix)400-450V峰到峰；(x)450-500V峰到峰；以及(xi)大于500V峰到峰。

优选地，AC或RF电压具有从由以下各项组成的组中选择的频率：(i)小于100kHz；(ii)100-200kHz；(iii)200-300kHz；(iv)300-400kHz；(v)400-500kHz；(vi)0.5-1.0MHz；(vii)1.0-1.5MHz；(viii)1.5-2.0MHz；(ix)2.0-2.5MHz；(x)2.5-3.0MHz；(xi)3.0-3.5MHz；(xii)3.5-4.0MHz；(xiii)4.0-4.5MHz；(xiv)4.5-5.0MHz；(xv)5.0-5.5MHz；(xvi)5.5-6.0MHz；(xvii)6.0-6.5MHz；(xviii)6.5-7.0MHz；(xix)7.0-7.5MHz；(xx)7.5-8.0MHz；(xxi)8.0-8.5MHz；(xxii)8.5-9.0MHz；(xxiii)9.0-9.5MHz；(xxiv)9.5-10.0MHz；以及(xxv)大于10.0MHz。

质谱仪可以包括位于离子源上游的色谱分离设备或者其他分离设备。根据一个实施例，色谱分离设备包括液相色谱设备或者气相色谱设备。根据另一实施例，分离设备可以包括：(i)毛细管电泳(“CE”)分离设备；(ii)毛细管电色谱(“CEC”)分离设备；(iii)基本上刚性的基于陶瓷的多层微流体基质(“瓷砖”)分离设备；或者(iv)超临界流体色谱分离设备。

优选地，离子导向器被保持在从由以下各项组成的组中选择的压力处：(i)小于0.0001mbar；(ii)0.0001-0.001mbar；(iii)0.001-0.01mbar；(iv)0.01-0.1mbar；(v)0.1-1mbar；(vi)1-10mbar；(vii)10-100mbar；(viii)100-1000mbar；以及(ix)大于1000mbar。

由于本发明将光谱数据存储在与不同的操作参数值相关的单独的“通道”中，因此可选择仅来自这些通道中的一些通道的数据，以便针对给定的标准而获得最佳光谱数据。这可用于形成改进的光谱数据和/或色谱数据，并且因此，可以引起例如对离子的经改进的灵敏度、选择性或者标识。

本发明可以用于生成或者选择针对被分析的不同的离子而优化的光谱数据。这提供了可用于例如提供改进的质量、离子迁移率、光谱峰强度、光谱峰宽度、保留时间或同位素比等的测量值的改进的光谱数据。由于通过改变操作参数来优化光谱数据，因此其可以用于改进仪器的灵敏度。

例如，可以查询光谱数据以仅获得具有改进的信噪比的数据(例如，ESI-TOF仪器)。

所述方法可以改进光谱仪的易用性。例如，在进行分析之前，用户不需要知道什么是最佳操作参数值。

所述方法可以增大特异性，例如，通过使得能够绘制化合物的操作参数轮廓或者通过后获取处理来帮助分离共洗脱峰。

所述方法可以通过同时获取高能量数据和低能量数据来改进化合物的标识。

如较早描述的，在相应的洗脱时间期间(例如，LC峰)内，多个分析物可以从分离器(例如，液相色谱分离器)中洗脱。之后，可以电离分析物，以便形成所述多个离子种类，并且在每一个分析物的洗脱时间期间(例如，LC峰)内，可以执行多个所述获取期间，从而使得在多个所述获取期间中对每一个分析物的离子或者从每一个分析物中衍生的离子进行分析。所述方法可以在每一个洗脱时间期间(例如，在每一个LC峰期间)内以多个循环的循环方式来改变操作参数的值。之后，所述方法可以确定在每一个循环中的哪个或哪些获取期间给出了特定洗脱时间期间(例如，LC峰)的最佳数据。之后，可以对在这些获取期间中的光谱数据求和。这可以用于将每一个洗脱时间期间的光谱数据简化为可被重构为质量色谱图或者离子迁移色谱图的单个光谱。之后，可以对色谱图进行峰检测以给出分析物的最终强度和/或质荷比或离子迁移率值。

附图说明

现在将仅通过举例的方式并且参考附图来描述本发明的各个实施例，在附图中：

图1A和图1B示出了用于根据时间改变SFV的现有技术；

图2A和图2B示出了用于根据时间改变SFV的另一现有技术；

图3A至图3C示出了SFV对所获得的光谱数据的影响；

图4A和图4B示出了本发明的优选实施例，在所述优选实施例中，SFV在每一个循环中逐渐增大；

图5A和图5B示出了本发明的优选实施例，在所述优选实施例中，SFV在每一个循环中逐渐增大并且之后减小；

图6示出了绘图，展示了可能在不同碰撞能量处出现或消失的母离子的不同碎片离子；

图7A和图7B示出了不同的碎片离子的重构质量、碰撞能量绘图；并且图7C示出了整个质量范围的总离子电流对碰撞能量；并且

图8A示出了在图7A中的峰的顶点处的质谱图；图8B示出了在图7B中的峰的顶点处的质谱图；以及图8C示出了通过对在所有整个碰撞能量范围内的光谱进行求和而获得的质谱图。

具体实施方式

为了帮助理解本发明，现在将描述根据现有技术的单个四极杆MS实验。根据所述实验，正在研究的每一个兴趣化合物具有相关联的母离子质荷比和最佳源裂解电压(SFV)或“锥孔电压”。因此，所期望的是，针对每一个不同的兴趣化合物而提供不同的SFV。随着不同的离子穿过仪器，可以通过在不同的值之间阶梯式改变SFV的值来实现这一点，从而使得不同的离子经受其最佳SFV。

图1A和图1B示出了离子的SFV值和质荷比可以如何根据时间而改变的示例。图1A示出了离子的质荷比通过四极杆质量过滤器被传输并且根据时间经受SFV。可以看出，在100ms的期间内顺序地传输具有逐渐增大的质荷比的六个不同的离子，并且重复此循环。在图表中示出了三个循环。图1B示出了在不同的时间如何在不同的值之间阶梯式改变SFV，从而使得针对每种离子类型而优化SFV。此技术提供了仪器的最佳灵敏度。然而，所述技术要求提前了解每一个离子的最佳SFV。此外，对于同时分析一系列不同离子的仪器，这种技术不太有用。例如，飞行时间(TOF)仪器一次获取离子的整个质量范围，而以上技术不能同时针对所有这些不同的离子而优化SFV。

图2A和图2B展示了用于克服以上问题的现有技术方法。图2A示出了SFV值在正交TOF仪器中如何根据时间发生变化的示例。图2B示出了在任何给定的时间对具有低于水平线的质荷比的所有离子进行分析。如从图2A中看到的，在每一个循环中采用逐渐增大的方式来扫描SFV电压，而在100ms时间期间内将来自每一个TOF间隔的个别飞行时间光谱累积到最终直方的光谱中。由于SFV电压随时间而改变，因此在TOF脉冲的一部分内针对所述离子中的每一个离子而对其进行优化。因此，在一定比例的脉冲内，对于不同的离子中的每一个离子，仪器具有良好的灵敏度。例如，如果SFV在20V与80V之间倾斜，并且针对特定化合物的灵敏度是恒定的且在40V与60V之间是最佳的，并且对于在此范围之外的值而言是零，那么有效占空比将超过33％。这将不亚于在图1中的示例，所述示例对于六个不同的离子中的每一个离子具有16％的占空比。

然而，此方法也具有缺点。如果SFV相对高，则可以将任何高质量的母离子裂解成(通常对于单电荷离子)更低质量的碎片离子。这些碎片离子导致在质谱图中的许多更低质量的峰，这可能干扰质量类似于碎片离子的母离子的峰。因此，相比优化的SFV的情况，随后提取的色谱图将可能具有高得多的噪音。将从图3A至图3C中了解这一点。

图3A对应于图2A并且示出了在TOF仪器中SFV值如何根据时间发生变化的示例。图3B示出了针对在10-20V范围中的SFV值而获得的质谱图。在此相对低的SFV值范围处，在小于100Da的质量处可以观察到分析物的母离子，并且可以在250Da周围观察到共洗脱污染物的母离子。图3C示出了针对在40-60V范围中的SFV值而获得的质谱图。在此相对高的SFV值范围处，仍对应于在图3B中示出的两个母离子而呈现峰。然而，由于在高SFV值处已经裂解了这些离子中的许多离子，因此针对高质量母离子的信号减小。因此，图3C包括在低质量的母离子周围的许多新的峰，其中，新的峰对应于高质量母离子的碎片离子。因此，将理解的是，相对高的SFV值可以生成将更低质量母离子的信号模糊的碎片离子。

图4A和图4B示出了本发明的优选实施例。根据此实施例，采用与以上关于图2A和图3A所描述的方式相同的方式来扫描SFV值。图4B示出了在任何给定的时间采用与图2B类似的方式来对具有低于水平线的质荷比的所有离子进行分析。然而，优选实施例的不同之处在于：在SFV倾斜的期间内获取许多单独的光谱，而不是在SFV倾斜的整个持续时间内组合TOF数据以产生单个光谱。这些光谱中的每一个光谱将包括比在通过图2的方法来产生的单个光谱中更少的个别飞行时间数据集合的总和。在一些情况下，优选实施例的光谱中的每一个光谱将来自个别飞行时间间隔。在图4B中，这由具有不同阴影的条来表示。如从图4B中可以看出，对于每一个SFV扫描循环，存在由具有不同阴影的条来表示的12个数据获取期间。在由每一次SFV扫描中的第一条表示的期间内获得的数据表示离子体验低SFV值。在由每一次SFV扫描中的第二条表示的期间内获得的数据表示离子体验更高SFV值。在任何给定的SFV扫描中的12个获取期间内，SFV值逐渐变得更高。这具有关于图2A和图2B而描述的优点：通过扫描SFV，在循环的一部分内针对不同的离子中的每一个离子而优化SFV。

由于分别存储了来自每一次SFV扫描中的不同的获取期间的数据，所以可以针对包含有使用小的SFV值范围来生成的峰的每一个获取期间而提取单独的光谱和/或色谱点。例如，可以提取在第一获取期间内获取的数据以产生使用小的低SFV值范围来生成的光谱和/或色谱点。在所述数据内，将针对某些离子而优化这些SFV值。此外，低SFV值将生成很少(如果有的话)裂解并且因此，光谱将包含很少(如果有的话)碎片离子峰。如此，来自其他前体离子的碎片离子峰将不会在母离子峰附近引起显著的噪音或者质量干扰。相反，可以提取在稍后的获取期间(比如，在扫描中的最后一个获取期间)内获取的数据以产生使用小的高SFV值范围来生成的光谱和/或色谱点。在所述数据内，将针对某些离子而优化这些SFV值，但是这种光谱可以包括通过高SFV值来生成的碎片离子峰。

可以对来自每一个扫描循环中的相应获取期间的数据进行组合。例如，可以对在每一个扫描循环的第一获取期间中获得的数据进行组合以形成第一获取期间的复合数据集。可以由这种组合的数据来形成复合色谱图。可以对来自每一个SFV循环内的多个或者若干获取期间的数据进行组合。

通过采用所描述的方式来改变SFV并获取数据，所述方法使得能够针对所有离子而优化离子信号，而无需预先知道针对每一个离子的最佳SFV并且不必根据兴趣化合物而特别地调谐SFV。

尽管已经关于逐渐扫描SFV值而描述了图4，还设想的是，在不同的获取期间内，所述方法可以在不同的SFV值之间进行阶梯式改变。

图5A和图5B示出了关于图4A和图4B而描述的实施例的修改型式。根据此实施例，在每一个扫描循环内将SFV倾斜并且之后将其回降。相应地，如从图5B中可以看到的，对于每一个SFV扫描循环，存在由具有不同颜色的条来表示的24个数据获取期间。在任何给定的SFV扫描中的第一个12个获取期间内，SFV值逐渐变得更高，并且之后在所述扫描循环中的下一个12个获取期间内，逐渐变得更低。可以对在任何给定的扫描循环中来自对应于相同的SFV值范围的两个获取期间的数据进行组合。例如，可以对在任何给定的扫描循环的第一个和最后一个获取期间中获得的数据进行组合以形成这些获取期间的复合数据集合。可以由这种组合的数据来形成复合色谱图。可替代地或另外地，可以对在不同的扫描循环的对应于相同的SFV值范围的获取期间中获得的数据进行组合，并且可以由所产生的数据来形成复合色谱图。

如在PCT/GB2012/051449中所描述的，对SFV的双向倾斜可以用于减小光谱偏移。通常，应用低SFV导致有利于高m/z离子的光谱数据。相反，应用高SFV导致有利于低m/z离子的光谱数据。从而，扫描SFV值可能引起光谱偏移。然而，通过从低值到高值并且之后再回到低值的方式来扫描SFV值，所述数据将具有减小的光谱偏移。如果在SFV被改变的期间内离子群中的分析物的信号的强度正增大或者正在减小，则发生光谱偏移。

尽管已经关于逐渐扫描SFV值而描述了图5，还设想的是，在不同的获取期间内，所述方法可以在不同的SFV值之间进行阶梯式改变。

根据一个实施例，提供了具有不同的质荷比的多个离子，并且在经受SFV之前根据物理化学性质将其分离。例如，可以通过液相色谱、质荷比或者离子迁移率来分离离子。当分离的离子穿过SFV区域时，可以通过逐渐扫描或者阶梯式改变SFV来改变SFV。当离子穿过SFV区域时，可以在多个循环中改变SFV，优选地以使得穿过SFV区域的每一种类型的离子经受所有或者大部分SFV循环的速率。在多个数据获取期间内对离子进行质量分析，其中，在每一个获取期间内获得的数据被单独存储并且与预先确定的SFV值或者SFV值范围相关。可以对在与相同的SFV值或者值范围相对应的获取期间中的数据进行组合。

用户可以选择已经在表示给定的SFV值或者给定的SFV值范围的一个或多个获取期间中获取的数据。之后，例如可以采用色谱图的形式来显示所述数据。用户还可以指定所述数据所需要的物理化学性质(例如，m/z值)的期望值或者物理化学性质的期望值范围。如果对于(多个)兴趣化合物，物理化学性质的(多个)值和最佳SFV是已知的，则可以使用计算机系统来自动地选择对应于这些参数的所获得的数据。之后，此数据可以用于产生简化的色谱图，即，不包括在其他获取期间中获得的数据的色谱图。计算机可以访问由离子的物理化学性质值及其相应最佳SFV值填充的数据库。可以在实时处理中执行以上技术。

所述方法可以执行许多后处理技术。例如，用户可以输入兴趣物理化学性质(例如，m/z)的值或者值范围，并且数据系统可以在给定的SFV值或者值范围处针对这些值而提取数据并且之后使用此数据来生成色谱图。所述系统可以针对不同的SFV值或者SFV值范围而反复地重复此过程，并且之后确定提供最佳信噪比的色谱图。此过程可能导致多于一个“推荐的”提取的色谱图。例如，在LC实验中，609的m/z可以在1分钟处产生SFV范围在40-80V的强峰并且可以在1.5分钟处产生SFV范围在20-50V的另一强峰。注意，多维峰检测算法将被应用作为迭代方法的替代形式。

可将SFV绘制成在m/z、SFV、强度绘图中的光谱信息的额外维度。这将允许清晰查看并应用多维峰检测算法。

所述方法可以用于确定和/或标记具有那个离子的最佳SFV范围的峰。例如，可以将最佳SFV范围确定为SFV值范围，在所述SFV值范围内，灵敏度等于或大于最大灵敏度的x％。可以选择x的值或者其可以是例如50。此技术可以用于增大特异性。

还设想的是，本发明可用于与MSe技术相类似的的技术。常规的MSE方法对不同的种类进行分离(例如，根据色谱)，并且之后将离子传输至在高裂解模式(在所述高裂解模式中离子被裂解)与低裂解模式(在所述低裂解模式中离子基本上未被裂解)之间重复交替的设备。对所产生的离子进行分析并且在低裂解模式中获得的前体离子的光谱数据可以与所述前体离子的在高裂解模式中通过匹配碎片离子的洗脱时间来获得的碎片离子相关。根据本发明的优选实施例，操作参数是离子的碰撞能量，并且碰撞能量在多于两个值(例如，许多碰撞能量值)之间而改变，以便创建关于对每一个母离子的破坏和其碎片离子中的每一个碎片离子的出现的轮廓信息。前体离子可以表征为：随着裂解能量增大，其强度减小。相反，碎片离子的特征可以在于：其强度随着裂解能量的增大而增大。这与常规的MSe方法相当不同，其中，在高裂解模式中使用单个碰撞能量值。

优选实施例仍保留常规技术的优点。例如，可以将在一个或多个低裂解获取期间中获得的光谱数据与在一个或多个高裂解获取期间中获得的光谱数据进行比较。这使得在低裂解期间中检测的母离子能够与在高裂解期间中检测的其相应碎片离子相关联，使得能够标识母离子。可以采用循环的方式来改变裂解能量，并且可以对在每一个循环中的低和高裂解数据进行比较。

可通过普通色谱保留时间来链接前体离子和相应产物离子。可替代地，可以将所描述的方法仅应用到在MSe高/低碰撞能量循环中的高能量循环中。在此操作模式中，常规地在固定的碰撞能量处取高能量数据，这是对在特定时间共洗脱的所有种类给出有效裂解的折衷。使用优选实施例的方法，在不同的碰撞能量处的多个光谱可用于每一个保留时间点。在这种情况下，可以针对所呈现的每一个种类而选择最佳碰撞能量范围。

根据优选实施例，在色谱峰内，可以对来自对应于高SFV值的获取期间的SFV数据进行组合。之后，可以将这种数据与碎片离子光谱库进行比较，以便标识离子，例如，基于ESI裂解的库(例如，“MsforID”)可以用于标识峰。注意，“MSfor ID”使用这样的库，在所述库中，每一个化合物在若干(例如，10)裂解电压处都具有参考光谱。可以预期的是，在已经在宽的范围内改变了SFV的情况下，这将给出对非MS/MS数据的良好匹配。

优选方法可以仅使用来自表示经优化的操作参数值的获取期间的光谱数据。对来自裂解电压循环的区域(在所述区域处优化每一个种类的母离子和子离子)的质量色谱图进行重构可以减少在随后的后处理中使用的碎片离子光谱的复杂性。

现在将参照表1来描述本发明的实施例。根据优选实施例，不是逐渐扫描SFV，而是在多个离散电压之间改变SFV。当不同类型的离子穿过SFV区域时，SFV电压范围(在所述范围内阶梯式改变SFV)可以改变。当耦合至如色谱设备的上游分离设备时，SFV的值被优选地选择为等于或者接近正经受SFV的离子类型的最佳值(如果此信息可用的话)。单个SFV值可以足够接近多个不同类型的离子的最佳SFV，以便不显著地影响对其检测的灵敏度。因此，将理解的是，如果正在顺序地分析这类离子，则没有必要改变SFV的值范围。以下表1示出了这种实施例的示例。

名称	m/z	SFV(最佳)	SFV(所选择的)	占空比
					化合物A	174	25	29	33
化合物B	82	28	29	33
					化合物C	233	32	29	33
化合物D	609	33	29	33
					化合物E	502	45	48	33
化合物F	296	48	48	33
					化合物G	192	48	48	33
化合物H	405	50	48	33
					化合物I	303	75	75	33
化合物J	321	75	75	33

表1

根据表1中的实施例，对10种化合物A至J的离子进行分析。所述类型的离子中的每一种类型的离子的最佳SFV是已知的。所述化合物的色谱保留时间不是已知的，并且因此，不可能选择单个SFV值以便在特定保留时间优化SFV值。在现有技术中，在整个实验中将不需要使用单个折衷SFV值。然而，在本发明的此实施例中，在三个不同的SFV值之间(即，在29V、48V和75V之间)顺序地并且重复地阶梯式改变SFV。如从表1中可以看出，这些SFV值被选择为等于或者接近穿过SFV区域的离子的最佳SFV值。所述示例假设在所选择的SFV与最佳SFV之间的+/-5V的偏差不会显著地影响灵敏度。在每一个色谱时间点处，对来自三个SFV值中的每一个SFV值的光谱数据进行存储。优选地，选择获取速率，从而使得在洗脱色谱峰内记录三个SFV值的至少5至10个循环。可以分别存储在不同的所选择的SFV值期间获取的数据，并且因此，可以分别提取所述数据，以便提供具有最小化学噪音的特定种类的质量色谱图。在此示例中，三分之一的时间花费在三个所选择的SFV值中的每一个SFV值上，并且当最佳SFV在所选择的SFV值的+/-5％内时，占空比(在所述占空比内，每一个种类处于最佳值)为33％。

根据另一优选实施例，也通过液相色谱来分离离子，并且当不同类型的离子从LC列中洗脱并且穿过SFV区域时，在多个离散电压之间重复地并且顺序地阶梯式改变SFV。在此实施例中，已知的是，在特定保留时间范围处洗脱的化合物将具有特定最佳SFV值。然而，每一个混合物的精确保留时间不是已知的。根据常规的方法，将需要针对每一个RT范围而选择单个折衷SFV值。然而，根据本发明的此实施例，在保留时间范围中的至少一些保留时间范围中的每一个保留时间范围的多个离散电压之间重复地并且顺序地改变SFV。优选地，选择每一个保留时间范围的SFV电压的值，从而使得所述电压中的至少一个电压等于或者接近预期在保留时间范围中洗脱的离子类型的最佳值。

通过LC列来分离不同的化合物并且所述化合物根据其洗脱时间的顺序穿过SFV区域。之后，可以在根据洗脱时间从LC列发生变化的不同值之间重复地并且顺序地阶梯式改变SFV，从而使得穿过SFV区域的离子经受等于或者接近在该保留时间穿过SFV区域的离子中的至少一些离子的最佳SFV的SFV值。

以下表2示出了这种实施例的示例，其中，对与在表1中所示出的相同化合物进行分析。所述类型的离子中的每一种类型的离子的最佳SFV是已知的。然而，每一种类型的离子的洗脱时间仅已知为+/-0.1分钟。所述离子被安排成按照从LC列增加洗脱时间的顺序穿过SFV区域。当所述离子穿过SFV区域时，在三个不同的SFV值(即，29V、48V和75V)之间阶梯式改变SFV。如从表2中可以看出，这些SFV值被选择为等于或者接近预期穿过SFV区域的离子的最佳SFV值。

表2

在0.0-0.5分钟的保留时间范围内，SFV值被设置为29V。如从表2中可以看出，在0.5-0.6分钟的保留时间范围内，SFV值在29V与48V之间重复地交替，对化合物A、C和G给出50％的占空比。在0.8分钟的保留时间附近，SFV值在48V与29V之间重复地交替，对化合物F和B给出50％的占空比。在0.9分钟的保留时间附近，SFV值在48V、29V与75V之间重复地交替，对化合物F、B和J给出33％的占空比。在1.4-1.5分钟的保留时间内，SFV值在48V与29V之间重复地交替，对化合物E和D给出50％的占空比。在1.8分钟的保留时间处，使用75V的单个SFV值，对化合物I给出100％的占空比。在2分钟的保留时间处，使用48V的单个SFV值，对化合物H给出100％的占空比。

表2的示例假设在所选择的SFV与最佳SFV之间的+/-5V的偏差不显著地影响灵敏度。所述示例还假设对于在所叙述的洗脱时间的0.1分钟内洗脱的任何化合物，SFV将被描述为最佳。最终结果是在33％与100％之间变化的占空比。可以分别存储在不同的所选择的SFV值期间获取的数据，并且因此，可以分别提取所述数据，以便提供具有最小化学噪音的色谱图。

尽管以上已经关于改变SFV而描述了本发明的优选实施例，但是设想的是，相反可以改变质谱仪的可替代的操作参数。

在质谱中，有时候需要控制仪器的操作参数以便对从兴趣种类中获取数据进行优化。然而，在实验之前，通常不可能确定兴趣种类的最佳获取参数。而且，对于不同的兴趣种类，不同的参数可以是最佳的。

已知的是，在正在倾斜如碰撞能量等操作参数的值的同时分析离子并且累积数据。这使得能够在获取期间的一部分内针对所述种类中的每一个种类而优化操作参数，并且因此，可以将所获得的数据用于生成具有来自每一个种类的最佳值的贡献的光谱。然而，在大部分获取期间内，将不会针对任何给定的种类而优化操作参数，并且因此，光谱必然包括来自非最佳值的显著贡献。

在被设计成用于量化在复杂混合物中的目标分析物的LC-MSMS实验中，操作参数可以是碰撞能量。在这种实验中，四极杆质量过滤器用于选择性地将包含目标分析物离子的m/z范围传输至下游裂解区域。之后，裂解所传输的离子，并且对所产生的碎片离子进行分析，以便标识目标分析物。然而，其他共洗脱的分析物或者背景离子可以存在于由质量过滤器传输的m/z范围中。这些其他离子可产生具有与目标分析物的碎片离子的m/z完全相同或者相似的m/z的碎片，但是有时候在不同的碰撞能量处。如果在实验过程中倾斜碰撞能量，并且跨倾斜时间整合所获取的数据，则所述碎片离子可干扰目标分析物的碎片离子的信号，由此减少或者破坏实验的定量保真性、离子迁移率准确度的质量准确度。

然而，根据本发明的优选实施例，分别获取并存储数据，并且因此，可将最佳碰撞能量范围选择用于在所传输的m/z范围中的分析物中的一个或多个分析物。这可以用于改进质量、迁移率或强度测量的纯度，或者实际上可通过所讨论的实验来确定任何其他量，诸如峰宽度、保留时间或同位素比。

另一示例与具有限定的动态范围的光谱仪中的检测系统相关。通常，在待分析的复杂混合物中，同时将具有非常不同的丰度的种类引入到光谱仪中。已知的是，衰减离子束，以便抵消某些种类的高丰度。针对不同的种类，例如可以通过使用DRE镜头来提供离散传输值。通常，对于每一个种类，仅选择两个或三个衰减值并且选择单个传输值。然而，在此方式中，可能的是，对于一些种类，将丢弃大部分信号。

在本发明的优选实施例中，可以在预定循环中根据函数R(t)来连续地倾斜传输值，并且可以针对导致集成测量信号Ds的每一个兴趣种类而选择最佳传输范围(t1，t2)，其中，

其中，ds(t)是根据时间在倾斜内测量的信号。

之后，可以重新调节所述数据以及时补偿截断以产生可以定量地使用的值D’：

如前所述，将从在每一个种类的最佳范围内整合的数据集中获得质量和/或迁移率测量值。当使用限定数量的衰减步骤时，使用适当的倾斜R(t)选择，可在比可能的种类范围更宽的种类范围内获得最佳数据。

图6和图7示出了本发明的示例，在所述示例中，通过使用四极杆质量过滤器并且使其经受在RF限定的碰撞池中的一系列碰撞能量来选择谷氨酸血纤维蛋白肽m/z等于785.8的双电荷前体离子从而获得数据。在2秒的循环时间内，在从0eV到80eV的范围内线性地倾斜碰撞能量。在此循环时间内，获取了两百个单独的质谱图。记录了共14个这种循环并且对来自对应于相同的碰撞能量的每一个循环的光谱进行组合，以便给出碰撞能量和质荷比的单个二维数据集。

图6示出了获取数量对m/z的绘图，其中，0-200获取对应于0–80eV的碰撞能量。清楚的是，不同的碎片离子出现并且消失在不同的碰撞能量处。这种‘热图’可以被用作这种化合物的2D指纹图谱，并且允许使用数据库来识别此化合物(即使在化合物的复杂混合物中)。不同的碎片离子出现在不同的碰撞能量处指示前体离子的化学键能量和电子结构。其还提供有关此离子的裂解路径的信息。此外，通过选择2D数据的区域，可以选择对应于每一个碎片的最大灵敏度的最佳碰撞能量的质谱图。

图7A示出了单电荷碎片离子m/z 660的重构质量、碰撞能量绘图。图7B示出了双电荷碎片离子m/z 670的重构质量、碰撞能量绘图。图7C示出了整个质量范围的总离子电流对碰撞能量。清楚的是，对于这两个碎片离子，碰撞能量和最佳碰撞能量的范围是不同的。在现有技术中，将针对所有碎片离子而选择折衷的单个碰撞能量值，其对于许多种类来说清楚地是非最佳的。

图8A示出了在图7A中的峰的顶点处的质谱图。图8B示出了在图7B中的峰的顶点处的质谱图。图8C示出了通过对在所有整个碰撞能量范围内的所有光谱进行求和而获得的质谱图。

尽管已经参照优选实施例来描述了本发明，但本领域技术人员将理解的是，在不背离在随附的权利要求书所阐述的本发明的范围的情况下，可以对形式及细节做各种修改。

Claims (27)

1.一种质谱或者离子迁移谱的方法，所述方法包括：

提供多个离子种类；

在多个顺序获取期间内对所述离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；

改变光谱仪的操作参数的值，从而使得在不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，其中，针对给定的离子而获得的所述光谱数据根据所述操作参数的所述值而变化；

分别存储在所述不同的获取期间内获得的所述光谱数据；

选择或者标识目标离子；并且之后

查询所述光谱数据，以便标识第一获取期间的集合，所述第一获取期间的集合包括对应于所述目标离子的数据；以及

选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据，以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在单个实验运行中对同一样本执行所述顺序获取期间；和/或立即前后相继地执行。

3.如权利要求1或2所述的方法，包括在分离器中根据物理化学性质来分离多个分子分析物，从而使得在对应洗脱时间期间内，每一个分析物从所述分离器中洗脱，其中，之后将所述分析物电离，以便形成所述多个离子种类，并且其中，在每一个分析物的所述洗脱时间期间内执行多个所述获取期间，从而使得在多个所述获取期间中对每一个分析物的或者从每一个分析物中衍生的离子进行分析；或者

包括在分离器中根据物理化学性质来分离所述多个离子种类，从而使得在对应洗脱时间期间内，每一个种类从所述分离器中洗脱，以及在每一个种类的所述洗脱时间期间内执行多个所述获取期间，从而使得在多个所述获取期间中对每一个离子种类的或者从每一个离子种类中衍生的离子进行分析。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述分离器是液相或气相色谱分离器。

5.如权利要求3所述的方法，包括在每一个分析物洗脱时间期间内以循环方式并且针对多个循环来改变所述操作参数的所述值，其中，根据时间以所述循环中的每一个循环的相同方式或模式来改变所述操作参数的所述值，并且其中，在每一个分析物的所述洗脱时间期间内执行y个循环，其中，y选自由以下各项组成的组：大于等于2；大于等于3；大于等于4；大于等于5；大于等于6；大于等于7；大于等于8；大于等于9；大于等于10；大于等于15；或者大于等于20。

6.如权利要求5所述的方法，其中，第一获取期间的所述子集对应于在所述多个循环中具有相同的或不同的操作参数值或者值范围的获取期间。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法是飞行时间质谱的方法。

8.如权利要求1或2所述的方法，其中，从样本中提供所述多个离子种类，并且在所述第一获取期间的所述子集中获得的所述光谱数据用于标识或者量化在所述样本中的分析物或者从所述样本中衍生的分析物。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述目标离子具有已知的物理化学性质值，并且所述查询所述光谱数据以便标识第一获取期间的所述集合的步骤包括：查询所述光谱数据以便标识第一获取期间的包括对应于具有所述已知的物理化学性质值的离子的数据的集合。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述已知的物理化学性质是质荷比或者离子迁移率。

11.如权利要求1或2所述的方法，包括在所述获取期间内连续地扫描跨不同的值的所述操作参数的所述值；或者

包括在所述不同的获取期间内，在不同的值之间不连续地阶梯式改变所述操作参数的所述值。

12.如权利要求1或2所述的方法，包括采用循环的方式来改变所述操作参数的所述值，其中，根据时间以所述循环中的每一个循环的相同方式或模式来改变所述操作参数的所述值。

13.如权利要求12所述的方法，其中，第一获取期间的所述集合包括来自所述循环中的多个不同循环中的每一个循环的一个或多个获取期间。

14.如权利要求1或2所述的方法，其中，在所述获取期间中的多个不同的获取期间中对相同的离子种类的离子进行分析，从而使得在不同的获取期间中针对所述相同的离子种类而获得不同的光谱数据。

15.如权利要求1或2所述的方法，其中，在多个所述获取期间中的每一个获取期间内对多个离子种类进行分析。

16.如权利要求6所述的方法，包括对在获取期间的所述子集中获得的光谱数据进行组合/整合、求和或者求平均以形成一个或多个经组合的、求和的或者平均的数据集合。

17.如权利要求16所述的方法，包括仅对在对应于所述相同的操作参数值的或者对应于所述相同的操作参数值范围的不同获取期间中获得的光谱数据进行组合/整合、求和或者求平均。

18.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据的步骤包括：从所述集合的具有更高信噪比的获取期间中选择光谱数据，以及丢弃或者忽略在所述集合的具有更低信噪比的其他获取期间中的光谱数据；和/或从所述集合的具有更高信号强度的获取期间中选择光谱数据，并丢弃或者忽略在所述集合的具有更低信号强度的其他获取期间中的光谱数据。

19.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述提供所述多个离子种类的步骤包括：提供根据物理化学性质而分离的所述多个离子种类；所述方法包括：在至少两个值之间重复地改变所述操作参数，从而使得分离的不同离子种类中的每一个离子种类经受至少两个操作参数值，并且其中，选择所述获取期间，从而使得在所述至少两个值中的每一个值处获得的光谱数据被分别记录。

20.如权利要求19所述的方法，其中，对于所述离子种类中的至少两个离子种类，最佳操作参数值是已知的或预定的，并且其中，所述至少两个操作参数值实质上是所述至少两个离子种类的最佳参数值，从而使得在所述获取期间中的至少一些获取期间内，每一个种类将经受在实质上等于其最佳参数值的操作参数值。

21.如权利要求19所述的方法，包括在不同的值之间重复地循环所述操作参数值，其中，每一个循环包括至少两个不同的值，并且其中，根据经受所述操作参数的所述种类的所述物理化学性质值来改变所述操作参数在所述循环中的所述值。

22.如权利要求1或2所述的方法，进一步包括使用由在权利要求1或2中所述的步骤而产生的所述光谱数据来生成色谱图；和/或进一步包括使用由在权利要求1或2中的步骤或色谱图而产生的数据来标识一个或多个离子。

23.如权利要求1或2所述的方法，其中，改变的所述操作参数值选自以下各项之一：

用于加速所述离子的电势差；

使用来使所述离子与气体或者表面碰撞的碰撞能量；

用于裂解所述离子的裂解能量；

用于检测所述离子的检测器的增益；

离子束衰减；

所述离子与反应物进行反应的反应时间；

所述离子的衰减或过滤量；以及

源电离效率或灵敏度或电离能量。

24.一种质谱或者离子迁移谱的方法，所述方法包括：

提供多个离子种类；

在多个顺序获取期间内对所述离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；

改变光谱仪的操作参数的值，从而使得在不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，其中，针对给定的离子而获得的所述光谱数据根据所述操作参数的所述值而变化；

将在每一个获取期间中获得的所述光谱数据与其相应的操作参数值相关联，以便形成每一个获取期间的相关联的数据；

提供分析物的数据库，其中，对于每一个分析物，所述数据库包括在多个所述操作参数值处获得的光谱数据，其中，所述光谱数据与所述操作参数值相关联，在所述操作参数值处获得所述光谱数据；

使用所述相关联的数据来搜索所述数据库；

在多个操作参数值处确定具有光谱数据的数据库中的分析物，所述光谱数据与在实质上相同的操作参数值处获得的所述相关联的数据相匹配。

25.一种被安排成或者被配置成用于执行权利要求1至24中任一项所述的方法的质谱仪或离子迁移谱仪。

26.一种质谱仪或离子迁移谱仪，包括：

离子分析器，所述离子分析器被配置成用于在多个顺序获取期间内对离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；以及

控制器，所述控制器被配置成用于：

改变光谱仪的操作参数的值，从而使得在不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，并且从而使得针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；

分别存储在所述不同的获取期间内获得的所述光谱数据；

查询所述光谱数据，以便标识包括对应于所选择的目标离子的数据的第一获取期间的集合；以及

选择仅在所述第一获取期间的子集中获得的光谱数据，以便获得针对所述目标离子而优化的光谱数据。

27.一种质谱仪或离子迁移谱仪，包括：

离子分析器，所述离子分析器被配置成用于在多个顺序获取期间内对离子进行分析，以便获得与所述离子相关的光谱数据；以及

控制器，所述控制器被配置成用于：改变光谱仪的操作参数的值，从而使得在不同的获取期间内，所述操作参数具有不同的值，并且从而使得针对给定的离子而获得的所述光谱数据取决于所述操作参数的所述值而改变；以及将在每一个获取期间中获得的所述光谱数据与其对应的操作参数值相关联，以便形成每一个获取期间的相关联的数据；

分析物的数据库，其中，对于每一个分析物，所述数据库包括在多个所述操作参数值处获得的光谱数据，其中，所述光谱数据与所述操作参数值相关联，在所述操作参数值处获得所述光谱数据；并且

其中，所述控制器被配置成用于：

使用所述相关联的数据来搜索所述数据库；以及

在多个操作参数值处确定具有光谱数据的数据库中的分析物，所述光谱数据与在实质上相同的操作参数值处获得的所述相关联的数据相匹配。