CN107148572A - 用于选择离子进行离子碎裂的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明教示是针对在样品分析中选择离子以进行后续离子碎裂的方法和系统。在一些情况下，用于分析和鉴别前驱物离子以进行进一步处理的系统和方法可以得益于任意地/随机地选择前驱物离子的发现方法，而非选择强度最高的前驱物离子亚群用于进一步分析以尝试使高质量、可鉴别的MS/MS谱的数量最大。

Description

用于选择离子进行离子碎裂的方法和系统

相关申请案

本申请案要求2014年10月30日提交的美国临时申请案第62/072930号的优先权益，其完整内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明教示大体上涉及质谱分析领域。

背景技术

对于许多应用，包括毒理学、法医学及环境测试，以及食品和药物研究来说，可能需要分析一种物质以测定其组成。通常，分析有待分析的样品中众多不同的所关注分析物的存在。此类样品可以例如呈从测试个体取得的体液形式，所述体液通常包括所关注的药物代谢物以及来自测试个体的不相关的内源性离子。正确地测定复杂物质中大量所关注分析物的存在或不存在会是困难并且耗时的。

通常使用质谱仪产生样品的质谱以发现其组成。举例来说，常常使用色谱设备，如液相色谱仪在一段时间内将样品中的离子洗脱至质谱仪中并且可以利用递归MS技术鉴别洗脱样品的各部分内所含的各种分析物的结构。

在具有MS/MS能力的大部分仪器中，可以一种自动模式进行生成质谱，选择前驱物离子及生成产物离子的MS/MS谱的方法。当前在串联质谱分析中实行的自动方案一般执行一种样品的单一MS(例如，探测扫描)以鉴别所述样品内的候选物进行进一步处理，并在所观察的所有物质中选择一小组前驱物离子，通过MS/MS进行分析。这通常是通过电离样品并分离具有不同质量的离子，并且测量探测扫描中离子流的强度以记录其相对丰度来实现。举例来说，利用飞行时间质谱仪，使离子脉冲以行进预定的飞行路径。随后利用检测器记录离子。离子到达检测器花费的时间量，即“飞行时间”可以用于计算离子的质荷比m/z。接着，可以在碰撞池(或其它构件)中经由碰撞诱导解离(collision induced dissociation，CID)使所选前驱物离子碎裂以生成MS/MS谱，由此获得另外的信息。

在选择前驱物离子进行进一步处理时，当前的自动方案一般集中在通过探测扫描中检测到的强度测定洗脱样品内含量最丰富的前驱物离子，以使高品质、可鉴别的MS/MS谱的数量最大化。也就是说，选择进行进一步处理的前驱物离子及在MS/MS期间使用的参数一般经选择以使能够鉴别出各种前驱物离子(及其成分)的结构的几率最大化。举例来说，基于强度对经由探测扫描检测到的强度最高的20种前驱物离子进行分级并在一或多个下游产物离子阶段中从强度最高到强度最低进行连续处理。此采集模式的实例包括信息依赖性采集(IDA)或数据依赖性采集(DDA)。

发明内容

本发明教示提供在样品分析中选择离子以进行后续离子碎裂。如上所述，当前MS/MS中的自动方案一般对样品执行单一探测扫描，并在所观察的所有物质中选择一小组化合物离子(有时称为前驱物离子)进行进一步分析以试图使高品质、可鉴别的MS/MS谱的数量最大化。然而，申请人已经测定，此类方法偏向于样品中含量最丰富的物质(或最容易地电离的物质)，反而可能会降低这些自动技术的覆盖率或灵敏度的可能范围。举例来说，尽管肽充分电离的含量丰富的蛋白质可以产生在MS下展示高强度的若干前驱物离子，但针对这些物质的分析将耗费仪器时间，而所述时间可以改为用于检测共洗脱样品内属于不同的、被忽略的分析物的强度较低的离子。本申请人认识到，在一些情况下，用于分析和鉴别前驱物离子进行进一步处理的系统和方法可以得益于一种替代性发现方法。

因此，当前方案一般集中在探测扫描中所检测到的前驱物离子的相对强度，而根据本发明教示的各种方面的方法和系统去除了在选择离子进行进一步处理时偏向于含量最丰富离子的常规倾向。根据本发明教示的各种方面，提供一种分析样品的方法，所述方法包含：(a)对来自样品的离子进行质谱探测扫描以采集化合物离子谱，所述前驱物离子谱展现多个峰，每个峰对应于具有指定m/z比的多个离子；(b)选择所述探测扫描中对应于第一多个化合物离子的第一峰进行进一步处理；(c)对于对应于所述第一峰的所述第一多个化合物离子进行质谱分析以便采集第一产物离子谱；(d)选择所述探测扫描中对应于第二多个化合物离子的第二峰进行进一步处理；及(e)对于对应于所述第二峰的所述第二多个化合物离子进行质谱分析以便采集第二产物离子谱，其中所述探测扫描的第一峰和第二峰中至少一个是任意地选择。

根据本发明教示的各种方面，提供一种分析样品的方法，所述方法包含：(a)对来自样品的离子进行质谱探测扫描以采集前驱物离子谱，所述前驱物离子谱展现多个峰，每个峰对应于具有指定m/z比的多个离子；(b)选择对应于所述探测扫描的第一峰的前驱物离子进行进一步处理；(c)对于对应于所述第一峰的前驱物离子进行质谱分析以便采集第一产物离子谱；(d)选择对应于所述探测扫描的第二峰的前驱物离子进行进一步处理；及之后，(e)对于对应于所述第二峰的所述前驱物离子进行质谱分析以便采集第二产物离子谱，其中相对于所述探测扫描中的第一峰，所述探测扫描的第二峰可以展现较高的强度。在一些方面，所述方法可进一步包含重复步骤(d)-(e)N次，以便随后选择对应于N个峰的前驱物离子进行进一步处理及对于所述选择的前驱物离子进行质谱分析以采集N个产物离子谱，其中选择对应于N个峰的前驱物离子不是基于探测扫描中所述峰的相对强度。在一些方面，例如，可从前驱物离子谱的多个候选峰中随机或任意地选择第一及第二前驱物离子。

候选峰可以多种方式鉴别并且可以应用一或多个过滤器来鉴别这些候选峰。举例来说，在一些方面，可以基于前驱物离子谱中各峰的阈值强度鉴别前驱物离子谱中的候选峰。替代地或另外，可以基于所选电荷状态鉴别前驱物离子谱中的候选峰(例如，鉴别展现电荷状态≥2的前驱物离子)。同样，可以基于在排除范围外和/或基于与纳入清单中所标识的一或多种所关注物质的对应性鉴别前驱物离子谱中的候选峰。举例来说，纳入清单可以是用户定义的清单，其包含所关注的m/z范围或一或多种选择的多反应监测(MRM)转变。尽管选择离子进行进一步处理可以随机进行，但如果存在所需候选物的先验知识，则所述选择也可以基于经验数据加权。举例来说，在选择离子进行进一步处理时，所述方法可以相对于探测扫描中所鉴别的对应于纳入清单中不存在的m/z比的候选峰，指定对应于所选m/z比(例如，如纳入清单中所列)的峰较高权重或优先级。

根据本发明教示的各种方面，选择对应于探测扫描的第一峰和第二峰的前驱物离子进行进一步处理可进一步包含提供所关注肽的纳入清单，所述纳入清单对于每一所关注肽包含以下至少一种：所述肽的预测滞留时间、所述肽所属的至少一种所关注蛋白质及所述肽的序列。可以将对应于探测扫描的峰的前驱物离子的质量与纳入清单中肽的质量相比较以便对其选择指定较高优先级或权重。

在各种方面中，本文所描述的方法也可以适用于离子的下游处理(例如，在MSⁿ技术中的产物离子分析)。举例来说，所述方法可进一步包含对于对应于第一产物离子谱的一或多个峰的产物离子进行质谱分析。在一些方面，所述方法可以包含：(c)(1)选择所述第一产物离子谱中对应于第一多个产物离子的第一峰进行进一步处理；(c)(2)对于对应于所述第一产物离子谱的第一峰的所述第一多个产物离子进行质谱分析以便采集第一个第二代离子产物谱；(c)(3)选择所述第一产物离子谱中对应于第二多个产物离子的第二峰进行进一步处理；及随后(c)(4)对于对应于所述第一产物离子谱的第二峰的所述第二多个产物离子进行质谱分析以便采集第二个第二代离子产物谱，其中所述探测扫描的第一峰和第二峰中至少一个是任意地选择。

根据本发明教示的各种方面，还可以提供经配置以使具有计算机控制器的质谱仪执行本文所描述的方法的计算机可读媒体。

根据本发明教示的各种方面，提供一种质谱系统，其包含质谱仪及以操作方式耦接至所述质谱仪以控制其操作的控制器。举例来说，所述控制器可以包括处理器，所述处理器经配置以控制所述质谱仪以便：(a)对来自样品的离子进行质谱探测扫描以采集前驱物离子谱，所述前驱物离子谱展现多个峰，每个峰对应于具有指定m/z比的多个离子；(b)选择对应于所述探测扫描的第一峰的前驱物离子进行进一步处理；(c)对于对应于所述第一峰的前驱物离子进行质谱分析以便采集第一产物离子谱；(d)选择对应于所述探测扫描的第二峰的前驱物离子进行进一步处理；及随后(e)对于对应于所述第二峰的所述前驱物离子进行质谱分析以便采集第二产物离子谱，其中相对于所述探测扫描中的第一峰，所述探测扫描的第二峰展现较高强度。

在一些方面，所述控制器可经配置以响应于所述系统的用户提供的数据而提供纳入清单。举例来说，所述控制器可经配置以选择对应于表示纳入清单中标识的m/z比的候选峰的前驱物离子进行进一步处理。虽然选择用于进一步处理的前驱物离子可以随机确定，但所述控制器可经配置以部分地基于纳入清单指定候选峰的优先级或权重。

根据本发明教示的各种方面，提供一种分析样品的方法，所述方法包含：(a)对来自样品的离子进行质谱探测扫描以采集化合物离子谱，所述化合物离子谱展现多个峰，每个峰对应于具有指定m/z比的多个离子；(b)选择所述探测扫描中对应于第一多个化合物离子的第一峰进行进一步处理；(c)对于对应于所述第一峰的所述第一多个化合物离子进行质谱分析以便采集第一产物离子谱；(d)选择所述探测扫描中对应于第二多个化合物离子的第二峰进行进一步处理；及(e)对于对应于所述第二峰的所述第二多个化合物离子进行质谱分析以便采集第二产物离子谱，其中选择所述第二峰的步骤不是基于所述探测扫描中第一峰和第二峰的相对强度。

根据本发明教示的各种方面，提供一种分析样品的方法，所述方法包含：(a)对来自样品的离子进行质谱探测扫描以采集化合物离子谱，所述化合物离子谱展现多个峰，每个峰对应于具有指定m/z比的多个离子；(b)对于对应于所述第一峰的第一多个化合物离子进行质谱分析以便采集第一产物离子谱；及随后(c)对于对应于第二峰的第二多个化合物离子进行质谱分析以便采集第二产物离子谱，其中相对于所述探测扫描中的第一峰，所述探测扫描的第二峰可以展现较高强度。

本申请人教示的这些和其它特征阐述于本文中。

附图说明

参照附图，从以下进一步说明将更完全地理解本发明的前述和其它目的及优势。本领域的技术人员将理解，以下描述的图式仅出于说明的目的。这些图式并不打算以任何方式限制本申请人教示的范围。

图1以示意图说明根据本申请人的教示的各种实施例的方面的例示性样品分析系统；

图2示意性地描绘根据本申请人的教示的各种实施例的方面的用于选择前驱物离子进行进一步处理的例示性方法；

图3描绘展示在根据常规IDA及参照图2所描述的例示性方法操作的探测扫描中检测到的前驱物离子的数量的例示性数据；及

图4描绘指示自选自根据常规IDS及参照图2所描述的例示性方法的图3的探测扫描的多个前驱物离子获得的产物离子谱的品质的例示性数据。

具体实施方式

应了解，为了清楚起见，以下论述将阐明本申请人教示的实施例的各个方面，同时在省略某些具体细节适宜或恰当的情况下，将省略某些具体细节。举例来说，在替代实施例中，相同或类似特征的论述可以略微简化。为简洁起见，众所周知的想法或概念也可以不进行任何详细论述。技术人员应认识到，本申请人教示的一些实施例可能不需要每一实施方案中的某些具体描述的细节，在本文中阐述这些细节仅仅为了提供对实施例的彻底理解。类似地，很明显，在不脱离本发明的范围的情况下，根据公共常识，所描述的实施例可以易于进行更改或改变。以下对实施例的详细描述不应被视为以任何方式限制本申请人教示的范围。

本文中提供由探测扫描选择离子以进行进一步处理的方法和系统。当前MS/MS中的自动方案一般从探测扫描中选择一小组高强度前驱物离子以使高品质、可鉴别的MS/MS谱的数量最大化并基于其在探测扫描中检测到的强度连续处理这些前驱物离子(例如，对于所选的多个强度最高的前驱物离子，从强度最高到强度最低)，但根据本发明教示的各种方面的方法和系统去除了对于强度最高的离子的偏好，由此增加了这些自动技术的覆盖率或灵敏度的可能范围。举例来说，IDA或DDA的常规技术对具有最高强度的前驱物离子优先处理，而本文所描述的方法和系统能够通过使用前驱物离子的较随机或任意的选择增加分析的广度。在一些方面，此类选择能够分析在探测扫描中展现较低强度的前驱物离子，以在下游处理中替代地或另外分析共洗脱样品内这些被忽略的分析物。

现参看图1，以示意图描绘了根据本发明教示的各种方面的例示性样品分析系统100。所描绘的样品分析系统100包含样品入口系统110、自样品产生前驱物离子的离子源120、第一质量分析器(Q1)130、碰撞池(Q2)140、第二质量分析器(Q3)150及检测器160。如图1中所示，样品分析系统100还可以包括控制器170，所述控制器可以通过操作方式连接至样品分析系统100的各个组件以控制其操作。如本文中另外描述，取决于有待进行的质谱实验的具体类型，样品分析系统100可以在控制器170的控制下以多种操作模式操作。举例来说，如本领域中所知且根据本发明教示的改进，样品分析系统100可以按质谱模式(“MS模式”)操作以采集前驱物离子谱，或以串联质谱模式(“MS/MS模式”)操作以采集产物离子谱。举例来说，控制器170可以被配置成起初操作系统100以产生由离子源120生成并由检测器160(例如，在从与样品入口系统110一起操作的LC洗脱时)检测到的所有前驱物离子的探测扫描。所检测到的离子数据可以通过与控制器170相连的计算机或计算机软件存储在存储器中并加以分析，以实时选择探测扫描中鉴别的前驱物离子在例如碰撞池140和/或第二质量分析器150内进行进一步处理，以便产生所选前驱物离子的第一代产物离子谱。

本领域的技术人员应了解，样品入口系统110及与之耦接的离子源120可以是本领域中已知或以后开发且根据本发明教示改进的任何适合的样品入口系统及离子源。举例来说，样品入口系统110可以使用液相色谱(LC)色谱柱进行样品制备/样品处理，和/或充当储存器以容纳打算传递至离子源120(例如，经由一或多个泵、导管、阀门等)的样品。应理解，可以使用液相色谱法例如以将溶解于溶剂中的物质与样品中的其它物质分离，并释放或排出所述物质用于电离和/或MS分析。由于在LC阶段期间发生的化学相互作用具有不同时序，故反应产物(其包括所关注离子或分析物)可以随时间释放，并且可以基于在LC色谱柱中的预期化学相互作用估计特定分析物的释放时间。

一般而言，离子源120被配置用于产生前驱物离子，这些前驱物离子可以被下游质量分析器接纳用于进一步处理，并且可以碎裂以产生产物离子。根据本发明教示，还应理解，离子源120可以是本领域中已知或以后开发且根据本发明教示改进的任何离子源120。借助于非限制性实例，入口系统110及离子源120可以包含能够由溶解于溶液中的样品分析物产生离子的电喷雾源。样品入口系统110和离子源120的其它例示性布置包括大气压化学电离(APCI)、大气压光电离(APPI)、实时直接分析(DART)、解吸附电喷雾(DESI)、大气压基质辅助激光解吸电离(AP MALDI)、多模式电离源或具有多个入口系统和/或源的配置。

虽然入口系统110和离子源120被描绘为独立元件，但应了解，入口系统110和离子源120可以一体化。在一些方面，优选的样品入口系统110和离子源120可以是随时间自样品产生离子以能够根据本发明教示，通过样品分析系统100进行递归质量分析的那些。虽然未示出，但应了解，可以在离子源120与第一质量分析器(Q1)130之间另外安置一或多个离子传输导向器和/或离子光学元件，如聚焦透镜、多极离子导向器、导向环、离子质量过滤器(例如，四极质量过滤器)、离子迁移率过滤器(例如，差示迁移率频谱仪)或离子俘获装置。

根据本发明教示，质量分析器(例如，质量分析器130、150及碰撞池140)的数量和类型可以不同。然而，在图1的例示性系统100中，系统100包括一对质量分析器130、150及安置于其间的一个碰撞池140。虽然图1中示出两个质量分析器130、150，但应了解，样品分析系统100可以在其它实施方案中包含更多或更少的质量分析器。举例来说，预期样品分析系统100可以按时间串联方式实施，在此情况下，样品分析系统可以包含单一质量分析器。取决于样品分析系统100的具体操作模式，第一质量分析器130可以被操作成基于质荷比选择离子，或传输所有或基本上所有离子。

在例示性描绘的样品分析系统100中，碰撞池140安置在第一质量分析器130的下游以接纳自其传输的离子。取决于样品分析系统100的具体操作模式，碰撞池140可以被操作以诱导离子碎裂，由此产生产物离子，或传输所有或基本上所有离子。相对于碰撞池140，第二质量分析器150安置在下游且经配置以接纳由其传输的离子(例如，前驱物或产物离子)。在一些方面，第二质量分析器可以被操作成基于质荷比分离所述离子。根据本发明教示，应了解第一质量分析器130和第二质量分析器150可以具有多种配置，包括例如(但不限于)四极质量分析器、飞行时间质量分析器、离子阱质量分析器等。碰撞池140同样可以具有多种配置，如使用惰性气体，基于CID诱导离子碎裂。

如图1中所示，样品分析系统100还可以包含检测器160，所述检测器相对于第二质量分析器150安置在下游以接纳来自第二质量分析器的离子。在各种方面，检测器160可以被操作以检测前驱物或产物离子的丰度以便采集一或多组谱。举例来说，在一种例示性操作模式中，检测器160可经配置以检测前驱物离子的丰度，由此采集前驱物离子谱，或可替代地，经配置以检测产物离子的丰度，由此采集产物离子谱。应了解，检测器160可以具有多种配置，包括适合与本文所描述的方法和系统一起使用的任何检测器，无论是已知的还是以后开发且根据本发明教示改进的。借助于非限制性实例，检测器可以是电子倍增器、闪烁计数器等。

如上所述，例示性样品分析系统100还包括控制器170，所述控制器以通过操作方式连接至样品分析系统100的各个组件以控制其操作。确切地说，取决于有待根据本发明教示进行的质谱实验的具体类型，控制器170可以引导样品分析系统100以特定操作模式操作。此外，结合指定特定操作模式，控制器170可以指明或有效地改变样品分析系统100的多种参数，如操作样品入口系统110、离子源120、第一质量分析器130和第二质量分析器150、碰撞池140及检测器160的参数。在本发明教示的各种方面中，控制器170可以指明例如(但不限于)电离设置、质荷比的范围、谱采集速率、信噪比、质量分辨率、碎裂设置、检测器增益。本领域的普通技术人员应了解，控制器170可以使用任何便利的有线或无线传输信道连接至样品分析系统100。

在本发明教示的各种方面中，控制器170可以作为实时发动机操作以对采集到的谱进行实时分析并基于实时分析的结果，引导样品分析系统100以特定操作模式操作。举例来说，控制器170可以基于实时分析的结果，通过指明或有效地改变有待进行的质谱实验的类型，实现自动化质谱分析。确切地说，实时分析的结果可以作为起始或改进额外分析或者起始或改进额外质谱数据的采集的基础。以此方式，样品分析系统100可以按质谱模式(“MS模式”)操作以采集前驱物离子谱，可以从所述前驱物离子谱中选出前驱物离子进行进一步处理(例如，以“MS/MS模式”)，以便由对应于前驱物离子谱的所选峰的前驱物离子产生产物离子谱。举例来说，控制器170可以经配置以便起初操作系统100采集样品特定洗脱部分的前驱物离子谱。接着，可以通过与控制器170相连的计算机或计算机软件将检测到的离子数据存储于存储器中并加以分析，以执行前驱物离子谱的实时分析，由此鉴别对应于特定前驱物离子(例如，具有指定m/z)的候选峰，从其中可选择一或多个前驱物离子进行进一步处理，例如在碰撞池140内碎裂和/或在第二质量分析器150内进行质量分析以便产生所选前驱物离子的第一代产物离子谱。确切地说，控制器170可以引导质谱仪采集有关所选峰的一组产物离子谱。通过对前驱物离子谱进行实时分析，可以从样品的采集到前驱物离子谱的洗脱部分采集产物离子谱，由此允许根据本发明教示分析所述洗脱部分。

应了解，控制器170可以使用任何便利的有线或无线传输信道连接至样品分析系统的组件。此外，控制器170可以通过多种方式，如使用计算机代码、固线式电路或计算机代码与固线式电路的组合实施。举例来说，预期控制器170可以包含计算装置或可以结合计算装置操作，如个人计算机、服务器计算机、网络设备、个人数字助理产品等。此外，在一些方面，控制器170可以提供用户接口以允许用户指定多种处理选项。

在一个方面，图1的控制器170可以包含计算机存储产品，其具有计算机可读媒体，上面包含有关如本文中所描述(例如，如下文参照图2所描述)进行一组计算机实施的操作的计算机代码或可执行指令。计算机可读媒体的实例包含：磁性媒体，如硬盘、软盘及磁带；光学媒体，如压缩光盘-只读存储器(“CD-ROM”)及全息装置；磁-光学媒体，如光磁盘；及专门配置用于存储和执行计算机代码的硬件装置，如专用集成电路(“ASIC”)、可编程逻辑装置(“PLD”)及只读存储器(“ROM”)和随机存取存储器(“RAM”)装置。计算机代码的实例包含如由编译程序产生的机器代码，及计算机使用解译器执行的包含更高水平代码的文件。举例来说，本发明的一个实施例可以使用Java、C++或另一编程语言实施。此外，本发明的一个实施例可以作为计算机程序产品下载，所述计算机程序产品可以借助于以载波或其它传播媒体体现的数据信号经由传输信道从远程计算机传送至请求计算机。因此，如本文所使用，载波可以被看作是计算机可读媒体。本发明的另一实施例可以用固线式电路代替或结合计算机代码实施。

现参看图2，示意性地描绘了可以通过图1的样品分析系统100进行的用于处理样品(例如，生物样品)的例示性方法200。确切地说，图2说明用于选择离子以供随后离子碎裂的例示性方法。所述例示性方法开始于步骤201，其中在样品穿过LC柱期间生成离子色谱。在28分钟处的插图例如描绘所观察到的离子强度的快速增加(应了解，此洗脱时间可任意地选择或可以关于特定所关注分析物凭经验确定)。如步骤202示意性地描绘，在此洗脱时间，控制器170可以操作样品分析系统100采集LC洗脱液中存在的所有前驱物离子的探测扫描。举例来说，可以采集到高分辨率TOF MS谱。随后，在步骤203中，控制器170可经配置以根据本发明教示选择对应于探测扫描中特定候选峰的前驱物离子。举例来说，如图2中示意性地描绘，控制器170可以先选择前驱物离子谱中由星形鉴别的候选峰。如上所述，当前的自动IDA或DDA方案一般会选择对应于探测扫描中最强峰的前驱物离子以尝试使高品质、可鉴别的MS/MS谱的数量最大化，但本发明教示的各种方面提供，控制器170可以随机(例如，任意)选择步骤202中示意性地描绘的探测扫描中鉴别的任何候选峰。

根据本发明教示，本领域的普通技术人员应了解，对应于所选峰的m/z的前驱物离子接着可以从第一质量分析器(Q1)130传输至碰撞池(Q2)140以碎裂(例如，CID)成产物离子，所述产物离子接着可以传输至第二质量分析器(Q3)150中进行质量过滤，随后被传输到检测器160中，所述检测器可以产生指示产物离子谱(如由步骤203中的星形所指示)的数据。随后，控制器170可经配置以选择步骤202的探测扫描中描绘的另一候选峰。举例来说，在图2的例示性方法中，可以随机选择由圆形表示的m/z相对较低的高强度峰并传输至下游以便在步骤203中产生产物离子谱。方法200可以继续用控制器170重复选择对应于探测扫描的峰的前驱物离子(即，按星形、圆形、三角形、菱形、心形的次序)，不考虑所选前驱物离子的相对强度(例如，选择对应于产物离子扫描中的星形的候选峰并进行处理，随后是对应于圆形的候选峰，尽管在探测扫描中圆形的峰的强度更高)。

也就是说，控制器170可以操作样品分析系统100，在不考虑其彼此的相对强度情况下分析候选峰，而非按探测扫描中强度最高的离子至强度最低的离子的次序分析前驱物离子。相对于常规IDA或DDA，此类方法去除了在自动处理样品时对于强度最高物质的偏好，并因此在一些方面，增加了进行进一步处理的前驱物离子对象的范围。举例来说，尽管含量丰富的蛋白质在给定洗脱时间可以产生在探测扫描中展示高强度峰的若干前驱物离子，但关于这些物质的分析会耗费仪器时间，而所述时间可以改为用于检测共洗脱样品内属于不同的、被忽略的分析物的强度较低的离子。

应了解，可以根据本发明教示按多种方式鉴别候选峰，其中应用一或多个过滤器来鉴别这些候选峰。举例来说，在一些方面，可以基于前驱物离子谱中各峰的阈值强度鉴别前驱物离子谱中的候选峰。举例来说，虽然可以选择对应于所选择的峰的前驱物离子，而不考虑所述峰在探测扫描中相对于在之前或之后紧邻的选择用于进一步处理的前驱物离子的相对强度，但在一些方面，候选峰必须达到某一阈值水平的强度(或信噪比)。

替代地或另外，可以基于展现所选电荷状态的前驱物离子，鉴别前驱物离子谱中的候选峰。举例来说，控制器170可经配置以鉴别对应于展现所选电荷状态的前驱物离子的峰作为候选物选择，所述电荷状态可以例如是默认设置或由用户输入。以此方式，可以优先选择对应于带多个电荷的物质的候选峰，这些物质往往是具有蛋白质组和/或生物活性的分析物。根据一些方面，可以另外或替代地对于对应于所选峰的前驱物离子的选择进行加权以便在纳入清单上提供离子的优先权重。举例来说，所述纳入清单可以是包含所关注m/z范围或一或多种所选MRM转变的用户定义的清单。尽管选择离子进行进一步处理可以随机进行，但如果存在所需候选物的先验知识，则所述选择也可以基于经验数据加权。举例来说，在选择离子进行进一步处理时，所述方法可以相对于探测扫描中所鉴别的对应于纳入清单中不存在的m/z比的候选峰，指定对应于所选m/z比(例如，如纳入清单中所列)的峰较高权重或优先级。根据本发明教示的各种方面，纳入清单对于每一所关注各自可以包括以下至少一种：所述肽的预测滞留时间、所述肽所属的至少一种所关注蛋白质及所述肽的序列。因此，可以将对应于探测扫描的峰的前驱物离子的质量与纳入清单中肽的质量相比较以便对其选择指定较高优先级或权重。

替代地或另外，控制器170可经配置以应用排除范围，以使得在选出候选峰后，控制器170在指定量的时间内不选择对应于所述峰的前驱物离子，所述时间可以例如是默认设置或由用户输入。

虽然以上参照前驱物离子的选择描述应用随机方法选择离子进行进一步处理，但根据本发明教示，应了解，本文所描述的方法和系统也可以适用于离子的下游处理(例如，MSⁿ技术中的产物离子分析)。举例来说，利用根据本文所描述的方法或使用常规IDA或DDA生成的产物离子谱，可以随机选择产物离子进行进一步处理以便生成第二代离子产物谱，而不考虑对应于第一代产物离子谱的峰的离子的相对强度。

根据本发明教示的各种方面，还可以提供经配置以使具有计算机控制器的质谱仪执行本文所描述的方法的计算机可读媒体。

根据本发明教示的各种方面，提供一种质谱系统，其包含质谱仪及以操作方式耦接至所述质谱仪以控制其操作的控制器。举例来说，所述控制器可以包括处理器，所述处理器经配置以控制所述质谱仪以便：(a)对来自样品的离子进行质谱探测扫描以采集前驱物离子谱，所述前驱物离子谱展现多个峰，每个峰对应于具有指定m/z比的多个离子；(b)选择对应于所述探测扫描的第一峰的前驱物离子进行进一步处理；(c)对于对应于所述第一峰的前驱物离子进行质谱分析以便采集第一产物离子谱；(d)选择对应于所述探测扫描的第二峰的前驱物离子进行进一步处理；及随后(e)对于对应于所述第二峰的所述前驱物离子进行质谱分析以便采集第二产物离子谱，其中相对于所述探测扫描中的第一峰，所述探测扫描的第二峰展现较高强度。

在一些方面，所述控制器可经配置以响应于所述系统的用户提供的数据而提供纳入清单。举例来说，所述控制器可经配置以选择对应于表示纳入清单中标识的m/z比的候选峰的前驱物离子进行进一步处理。虽然选择用于进一步处理的前驱物离子可以随机确定，但所述控制器可经配置以部分地基于纳入清单指定候选峰的优先级或权重。

本申请人教示的各方面可以根据以下实例来进一步理解，所述实例不应该理解为以任何方式限制本申请人教示的范围。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，每一实例的教示可以组合。

实例

现参看图3，呈现的例示性数据描绘了在多个强度点，根据常规IDA(左侧条柱)和根据本发明教示的例示性方法(右侧条柱)通过并行执行样品所操作的探测扫描检测到的前驱物离子的数量。第一，此图显示，在探测扫描中检测到的每一强度的前驱物离子的数量是大体上一致的，这对于分析图4中描绘的结果很重要。第二，此图另外显示，在复杂样品(即，来自沃特斯公司(Waters Corp.)的大肠杆菌标准品)中检测到的大量前驱物离子展现低于1000cps的强度，这是一种相对较弱的信号。根据此数据，应了解在选择离子进行进一步处理时常规方法仅集中于强度最高的前驱物离子会导致大量强度相对较弱的前驱物离子被忽略。此外，由于一般在常规IDA中应用排除过滤器(例如，用以排除低强度离子)，使得常规IDA会潜在地引起灵敏度损失和/或前驱物候选物的质量范围减小。

在此例示性实验中，采集到这两个数据集，其中每次探测扫描选出至多20种候选物，并在基于前驱物质量和电荷大致估计值+/-5eV的碰撞能量扩展度下，以MS/MS模式操作。用50ms累积时间采集MS/MS谱。

现参看图4，此图指示展现如基于根据常规IDA(左侧条柱)和根据本发明教示的例示性方法(右侧条柱)并行执行样品时高于一定强度/噪音比率的峰的百分含量测定的品质(x轴)的产物谱的相对频率(y轴)。由此显示不同MS/MS事件中不同MS/MS品质因数的频率。品质定义为(>噪音的信号)/总信号。

总的说来，数据证实，相对于常规IDA，根据本发明教示的方法可以鉴别相同数量的肽，同时提供易用性(例如，无需设置过滤器)并增加所选前驱物离子的可能质量范围。

本领域的技术人员将了解或仅仅使用常规实验即能够确定本文所描述的实施例和实践的许多等效物。因此，应了解，本发明不限于本文中所揭示的实施例，而是应从所附权利要求书了解，其应解释为法律容许的最广泛范围。

本文所用的分段标题仅用于组织目的且不应视为限制。虽然结合各种实施例来描述本申请人的教示，但预期本申请人的教示不局限于这些实施例。相反，本申请人的教示涵盖如本领域的技术人员将了解的各种替代方案、修改以及等效物。

Claims (20)

1.一种分析样品的方法，所述方法包含：

(a)对来自样品的离子进行质谱探测扫描以采集化合物离子谱，所述前驱物离子谱展现多个峰，所述峰各自对应于具有指定m/z比的多个离子；

(b)选择所述探测扫描中对应于第一多个化合物离子的第一峰进行进一步处理；

(c)对于对应于所述第一峰的所述第一多个化合物离子进行质谱分析以便采集第一产物离子谱；

(d)选择所述探测扫描中对应于第二多个化合物离子的第二峰进行进一步处理；及

(e)对于对应于所述第二峰的所述第二多个化合物离子进行质谱分析以便采集第二产物离子谱，

其中所述探测扫描的所述第一峰和所述第二峰中至少一个是任意地选择。

2.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述第二峰的步骤不是基于所述探测扫描中所述第一峰与所述第二峰的相对强度。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含重复步骤(d)-(e)N次，以便选择对应于多个化合物离子的N个峰进行进一步处理，及对所述选择的化合物离子进行质谱分析以采集N个产物离子谱，其中所述N个峰是任意地选择。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述任意选择不是基于所述第一峰相对于所述第二峰的相对强度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一化合物离子和所述第二化合物离子随机地选自所述化合物离子谱的多个候选峰。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述候选峰是基于所述化合物离子谱中的阈值强度从所述化合物离子谱鉴别。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述候选峰是基于选择的电荷状态从所述化合物离子谱鉴别。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述候选峰是基于在排除窗口外从所述化合物离子谱鉴别。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述候选峰对应于纳入清单中所鉴别的一或多种所关注物质。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述纳入清单包含所关注的m/z范围。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述纳入清单包含一或多个选择的MRM转变。

12.根据权利要求9所述的方法，其中相对于对应于所述纳入清单中不存在的m/z比的候选峰，对于对应于所述纳入清单上的m/z比的所述候选峰指定较高优先级。

13.根据权利要求1所述的方法，其中选择对应于所述探测扫描的所述第一峰和所述第二峰的化合物离子进行进一步处理包含：

提供所关注肽的纳入清单，所述纳入清单对于每一所关注肽包含以下至少一种：

(1)所述肽的预测滞留时间、(2)所述肽所属的至少一种所关注蛋白质及(3)所述肽的序列；及

将对应于所述探测扫描的峰的所述化合物离子的质量与所述纳入清单中所述肽的质量相比较。

14.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

对于对应于所述第一产物离子谱的一或多个峰的产物离子进行质谱分析。

15.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

(c)(1)选择所述第一产物离子谱中对应于第一多个产物离子的第一峰进行进一步处理；

(c)(2)对于对应于所述第一产物离子谱的所述第一峰的所述第一多个产物离子进行质谱分析以便采集第一个第二代离子产物谱；

(c)(3)选择所述第一产物离子谱中对应于第二多个产物离子的第二峰进行进一步处理；及随后

(c)(4)对于对应于所述第一产物离子谱的所述第二峰的所述第二多个产物离子进行质谱分析以便采集第二个第二代离子产物谱，

其中所述探测扫描的所述第一峰和所述第二峰中至少一个是任意地选择。

16.一种计算机可读媒体，其经配置以使具有计算机控制器的质谱仪执行根据权利要求1所述的方法。

17.一种质谱系统，其包含：

质谱仪；及

连接至所述质谱仪的控制器，所述控制器包括经配置以执行根据权利要求1所述的方法的处理器。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器经配置以响应于所述系统的用户提供的数据而提供纳入清单。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器经配置以选择对应于表示所述纳入清单中鉴别的m/z比的候选峰的化合物离子进行进一步处理。

20.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器经配置以部分地基于所述纳入清单对所述候选峰进行分级。