CN109526237B - 使用swath方法扩展动态范围 - Google Patents

使用swath方法扩展动态范围 Download PDF

Info

Publication number
CN109526237B
CN109526237B CN201780043127.3A CN201780043127A CN109526237B CN 109526237 B CN109526237 B CN 109526237B CN 201780043127 A CN201780043127 A CN 201780043127A CN 109526237 B CN109526237 B CN 109526237B
Authority
CN
China
Prior art keywords
interest
xic
precursor
precursor ion
mass selection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780043127.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109526237A (zh
Inventor
R·F·邦纳
L·L·伯顿
G·霍普加特纳
G·伊沃什夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universite de Geneve
DH Technologies Development Pte Ltd
Original Assignee
Universite de Geneve
DH Technologies Development Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universite de Geneve, DH Technologies Development Pte Ltd filed Critical Universite de Geneve
Publication of CN109526237A publication Critical patent/CN109526237A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109526237B publication Critical patent/CN109526237B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/72—Mass spectrometers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/004—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
    • H01J49/0045—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction
    • H01J49/0072—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction by ion/ion reaction, e.g. electron transfer dissociation, proton transfer dissociation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0027—Methods for using particle spectrometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/72—Mass spectrometers
    • G01N30/7233—Mass spectrometers interfaced to liquid or supercritical fluid chromatograph
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/86—Signal analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0009—Calibration of the apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0027—Methods for using particle spectrometers
    • H01J49/0036—Step by step routines describing the handling of the data generated during a measurement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/004—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明公开用于确定质谱分析法中的定量的动态范围是否可扩展的系统和方法。在多个采集时间中的每个采集时间，对于所关注化合物的样品执行DIA方法。对于两个或更多个前体离子质量选择窗口中的每个窗口，产生多个产物离子谱。选择所述所关注化合物的已知产物离子。从所述已知产物离子的两个或更多个不同前体离子窗口计算两个或更多个XIC。计算所述两个或更多个XIC中的一个XIC对于所述两个或更多个XIC中的至少一个其它XIC的比率。如果所述比率高于阈值，那么在所述定量中使用所述XIC。如果不高于阈值，那么两个或更多个XIC可被组合为用于所述定量的单个XIC。

Description

使用SWATH方法扩展动态范围
相关申请的交叉引用
本申请案主张2016年6月15日申请的美国临时专利申请案第62/350,325号的权益，所述申请案以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本文中的教示涉及扩展液相层析质谱法(liquid chromatography massspectrometry；LC-MS)或液相层析质谱法/质谱分析法(liquid chromatography massspectrometry/mass spectrometry；LC-MS/MS)中的所关注化合物的可定量范围。更确切地说，本文中的教示涉及用于通过在LC-MS/MS中使用数据独立采集(data independentacquisition；DIA)方法，并且组合来自两个或更多个前体离子的已知特定产物离子的密集度，来扩展所关注化合物的可定量范围的系统和方法。
背景技术
LC-MS和LC-MS/MS背景
质谱分析法(mass spectrometry；MS)是基于从那些化合物形成的离子的质荷比(mass-to-charge ratio；m/z)而检测和定量化合物的分析技术。质谱分析法(MS)和液相层析(liquid chromatography；LC)的组合是用于鉴定和定量混合物内的化合物的重要分析工具。一般来说，在液相层析中，被分析的流体样品穿过填充有经化学处理的固体吸附材料(通常以较小固体颗粒形式，例如，二氧化硅)的塔。由于混合物组分与固体吸附材料(通常被称作固定相)的略微不同的相互作用，不同组分可具有不同的贯穿填充塔运输(溶离)时间，导致各种组分的分离。在LC-MS中，离开LC塔的流出物可以持续地经历质谱分析。来自这一分析的数据可被处理以产生提取离子层析图(extracted ion chromatogram；XIC)，其可能描绘所检测离子密集度(一或多个特定被分析物的所检测离子数目的量度)作为滞留时间的函数。
在某些情况下，LC流出物可经历串列式质谱(或质谱/质谱MS/MS)以用于鉴定对应于XIC中的峰的产物离子。举例来说，可基于它们的质/荷比而选择前体离子，以进行后续质量分析阶段。举例来说，所选前体离子可被分裂(例如，借助碰撞诱导解离)，且可借助后续质谱阶段分析被分裂离子(产物离子)。
串列式质谱或MS/MS背景
串列式质谱或MS/MS涉及从样品电离一或多种所关注化合物、选择一或多个化合物的一或多个前体离子、将一或多个前体离子分裂成产物离子，以及对产物离子质量分析。
串列式质谱可能提供定性和定量信息。产物离子质谱可用于识别所关注分子。一或多个产物离子的密集度可用于定量存在于样品中的化合物的量。
可使用串列式质谱仪执行大量不同类型的实验方法或工作流程。这些工作流程可包含但不限于针对性采集、信息依赖型采集(information dependent acquisition；IDA)或数据依赖型采集(data dependent acquisition；DDA)，以及数据独立采集(dataindependent acquisition；DIA)。
在针对性采集方法中，对于所关注化合物，预定义前体离子到产物离子的一或多种转变。随着样品被引入到串列式质谱仪中，在多个时间段或循环的每个时间段或循环期间查询一或多个转变。换句话说，质谱仪选择并且分裂每个转变的前体离子，且对于转变的产物离子执行针对性质量分析。因此，对于每个转变产生层析图(密集度随滞留时间的变化)。针对性采集方法包含但不限于多反应监测(multiple reaction monitoring；MRM)和经选择反应监测(selected reaction monitoring；SRM)。
在IDA(或DDA)方法中，用户可能指明当样品被引入到串列式质谱仪中时，收集产物离子质谱的指标。举例来说，在IDA方法中，执行前体离子或质谱分析法(MS)全谱扫描，以产生前体离子峰列表。用户可能选择指标来在峰列表上筛选用于前体离子的子集的峰列表。全谱扫描和峰列表被定期刷新或更新，且随后对于前体离子的子集的每个前体离子执行MS/MS。对于每个前体离子产生产物离子质谱。随着样品被引入到串列式质谱仪中，对于前体离子子集的前体离子迭代地执行MS/MS。
然而，在蛋白质组学和许多其它应用中，化合物的复杂度和动态范围非常大。这造成了对于传统的针对性和IDA方法的挑战，需要极高速MS/MS采集来深入地查询样品，以对于广泛范围的被分析物进行识别和定量。
因此，开发DIA方法，串列式质谱的第三大类。这些DIA方法已用于增加对于复杂样品的数据采集的可再现性和全面性。DIA方法也可以被称为非特异性分裂方法。在DIA方法中，串列式质谱仪的动作在基于先前前体或全谱扫描中所获取的数据而执行的MS/MS扫描中不变化。替代地，选择前体离子质量范围。随后跨越前体离子质量范围步进前体离子质量选择窗口。前体离子质量选择窗口中的全部前体离子被分裂，且前体离子质量选择窗口中的全部前体离子的全部产物离子被质量分析。
用于扫描质量范围的前体离子质量选择窗口可以很窄，以使得窗口内多个前体的概率较小。这一类型的DIA方法例如被称为MS/MSALL。在MS/MSALL方法中，在整个质量范围内扫描或步进约1amu的前体离子质量选择窗口。对于每个1amu前体质量窗口产生产物离子质谱。分析或扫描所述整个质量范围一次所花费的时间被称作一个扫描循环。然而，在每个循环期间扫描跨越广泛的前体离子质量范围的窄前体离子质量选择窗口可能耗费很长时间，并且对于一些仪器和实验是不实用的。
因此，跨越整个前体质量范围步进更大前体离子质量选择窗口，或具有更大宽度的选择窗口。这一类型的DIA方法例如被称为SWATH采集。在SWATH采集中，每个循环中跨越前体质量范围步进的前体离子质量选择窗口的宽度可为5到25amu，或甚至更大。如同MS/MSALL方法，每个前体离子质量选择窗口中的全部前体离子被分裂，且每个质量选择窗口中的全部前体离子的全部产物离子被质量分析。然而，因为使用更宽的前体离子质量选择窗口，所以相比于MS/MSALL方法的循环时间，循环时间可显著减小。
美国专利第8,809,770号描述SWATH采集如何用于提供关于所关注化合物前体离子的定量和定性信息。具体地说，将从前体离子质量选择窗口分裂中发现的产物离子与所关注化合物的已知产物离子的数据库比较。另外，分析从分裂前体离子质量选择窗口发现的产物离子的离子痕迹或提取的离子层析图(XIC)，以提供定量和定性信息。
定量动态范围背景
通过质谱的定量通常使用MRM和LC作为引入系统。在预期所关注化合物从LC塔洗脱的时间期间，测量例如来自特定MRM转变的响应。产生层析图(XIC)，对其进行处理以确定存在于层析图中的任何峰的面积，并且从校准曲线或与已知集中标准的比率计算相应的量。众所周知，所关注化合物或被分析物的经测量信号将首先随浓度线性地增加，但最终达到限制可测量最大浓度的坪值。给予线性响应的浓度范围被称为线性动态范围。这一信号坪值或翻转通常归因于离子源、检测器或塔中的饱和状态，以使得增加所关注化合物浓度不再导致产生或检测的离子数目增加。
这一信号坪值还可能归因于加合物、二聚体、三聚体、具有多个电荷的离子和其它物种的形成。虽然许多化合物是通过质子的加入(阳性模式)或移除(阴性模式)电离以产生M+H+和M-H-形式的离子，但可添加其它物种，例如Na+、NH4 +、K+、CHO2 -、C2H3O2 -等；这些形式通常被称为加合物。这些离子可能来自加入到LC溶剂中以改良分离的离子缓冲液(例如甲酸钠或甲酸铵，或醋酸钠或醋酸铵)，但钠和钾也可以从玻璃器皿浸出。进一步，还可以观察到包含多个分子(二聚体和三聚体)的物种，例如，2M+H+、2M+Na+、3M+H+等，并且所有分子态离子可能在离子引入光学元件中被分裂，产生对应于H2O、CO2等的损失的片段离子。在更大的物种，例如蛋白质和肽中，还可能形成具有多个电荷的离子，例如M+2H2+、M+3H3+等。
因此，需要用于执行LC-MS或LC-MS/MS的改良的系统和方法，并且更具体地说，需要能够扩展所关注化合物的定量动态范围的这种方法和系统。
发明内容
公开用于扩展已知所关注化合物的定量计算的动态范围的系统和方法。通过组合由已知所关注化合物的两个或更多个不同前体离子产生的两个或更多个产物离子提取离子层析图(XIC)，来扩展动态范围。
用于扩展定量计算动态范围的系统和方法包含样品引入装置、离子源装置、串列式质谱仪，以及处理器。样品引入装置随时间推移引入样品。样品包含一或多种所关注化合物。离子源装置电离所述样品来将所述样品转换为离子束。
串列式质谱仪将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口，以用于DIA方法。其在多个采集时间的每个采集时间，对于离子束执行DIA方法。通过对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口，分裂窗口中的前体离子以产生产物离子，且质量分析产生的产物离子，来执行DIA方法。在多个采集时间的每个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口产生产物离子质谱。因此，跨越多个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口产生多个产物离子谱。
处理器对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口，从串列式质谱仪接收多个产物离子谱。其为所关注化合物的至少一个已知产物离子选择质荷比(m/z)值。其对于来自多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口的多个产物离子谱的m/z值，计算XIC。这产生两个或更多个XIC。其将所述两个或更多个XIC组合为具有更大动态范围的单个XIC。最后，其使用所述单个XIC计算所述所关注化合物的量。
公开了用于确定使用单个XIC的定量的动态范围是否可扩展的系统和方法。更确切地，在使用一个XIC的已知所关注化合物的定量之前、期间或之后，确定定量的动态范围是否可通过在定量计算中包含一或多个额外XIC来增加。使用DIA方法作出确定。
如在用于扩展动态范围的系统和方法中那样，此处的系统和方法使用样品引入装置、离子源装置和串列式质谱仪来对于跨越多个采集时间的多个前体离子质量选择的每个窗口，产生多个产物离子谱。
并且，如在用于扩展动态范围的系统和方法中那样，此处的系统和方法使用处理器来从每个窗口的谱产生相同产物离子的两个或更多个XIC。然而，在此处的系统和方法中，处理器计算两个或更多个XIC的XIC对于两个或更多个XIC的至少一个其它XIC的比率。当所述比率超过阈值时，处理器确定所述已知所关注化合物的定量计算的所述动态范围不能延长，且使用所述XIC计算所述已知所关注化合物的量。换句话说，处理器比较第一XIC与一或多个其它XIC。如果比较示出一或多个其它XIC不大可能扩展动态范围，那么简单地通过第一XIC计算已知所关注化合物量。
申请人教示的这些和其它特征阐述于本文中。
附图说明
熟练技术人员将理解下文描述的图式仅出于说明的目的。这些图式并不意图以任何方式限制本教示内容的范围。
图1是说明计算机系统的框图，本教示内容的实施例可以在所述系统上实施。
图2是根据各种实施例，在相对较高浓度的甘油3-磷酸酯(分子量(molecularweight；MW)＝172.01368)的流动注射分析期间测量的示范性前体离子背景扣除质谱的曲线图。
图3是根据各种实施例，甘油3-磷酸酯离子相对于接近样品塞前边缘附近的时间的密集度的曲线图，其中进入离子源的甘油3-磷酸酯的量快速增加。
图4是根据各种实施例，甘油3-磷酸酯的M+H+离子密集度与甘油3-磷酸酯的许多离子与样品塞前边缘附近的时间的密集度的曲线图，其中进入离子源的甘油3-磷酸酯的量快速增加。
图5根据各种实施例，是示出使用SWATHTM如何分析所关注化合物的一系列曲线图。
图6根据各种实施例，是示出如何将来自不同SWATHTM窗口的图5中示出的84m/z产物离子峰551的提取离子层析图(XIC)相加的一系列曲线图。
图7是根据各种实施例，示出如何将来自不同SWATHTM窗口的图5中示出的130m/z的产物离子峰526的XIC相加的一系列曲线图。
图8根据各种实施例，是示出通过组合使用数据独立采集(DIA)方法从所述已知所关注化合物的两个或更多个不同前体离子，对于相同产物离子产生的两个或更多个产物离子提取离子层析图(XIC)，来扩展已知所关注化合物定量计算的动态范围的系统的示意图。
图9根据各种实施例，是示出如何跨越多个采集时间对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口产生多个产物离子谱的示范性图式。
图10根据各种实施例，是示出一种用于通过组合使用DIA方法从所述已知所关注化合物的两个或更多个不同前体离子，对于相同产物离子产生的两个或更多个产物XIC，来扩展所关注已知化合物定量计算的动态范围的方法的流程图。
图11根据各种实施例，是示出一种用于使用DIA质谱方法，确定在所述定量计算中是否可通过包含一或多个额外XIC来增加使用单个XIC的所关注已知化合物的定量动态范围的方法的流程图。
在详细地描述本教示内容的一或多个实施例之前，本领域技术人员将了解，本教示内容不限于其在构造细节、部件布置，以及以下实施方式中给出的或附图中说明的步骤的布置中的应用。此外，应理解本文所使用的措词和术语是出于描述的目的且不应被视为是限制性的。
具体实施方式
计算机实施系统
图1是说明计算机系统100的框图，本教示内容的实施例可以在所述系统上实施。计算机系统100包含用于传送信息的总线102或其它通信机构，和与总线102耦接以用于处理信息的处理器104。计算机系统100还包含存储器106，其可以是随机存取存储器(randomaccess memory；RAM)或其它动态存储装置，耦接到总线102以用于存储待由处理器104执行的指令。存储器106也可用于在执行待通过处理器104执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。计算系统100进一步包含只读存储器(Read Only Memory；ROM)108或耦接到总线102以存储处理器104的静态信息和指令的其它静态存储装置。提供存储装置110，如磁盘或光盘，且将其耦接到总线102以存储信息和指令。
计算机系统100可以经由总线102耦合到显示器112，例如阴极射线管(cathoderay tube；CRT)或液晶显示器(liquid crystal display；LCD)，以用于向计算机用户显示信息。包括字母数字键和其它键的输入装置114被耦接到总线102以用于将信息和命令选择传达到处理器104。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达到处理器104且用于控制显示器112上的光标移动的光标控制116，例如鼠标、轨迹球或光标方向键。
计算机系统100可以执行本教示内容。符合本教示内容的特定实施方案，响应于处理器104执行存储器106内含有的一或多个指令的一或多个序列，计算机系统100提供结果。这种指令可以从另一计算机可读媒体，例如存储装置110，读取到存储器106中。存储器106中包含的指令序列的执行使得处理器104能进行本文所描述的工艺。或者，可以使用硬连线电路代替或结合软件指令以实施本教示内容。因此，本教示内容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104以供执行的任何媒体。这种媒体可能呈许多形式，包含但不限于非易失性媒体、易失性媒体，以及前体离子质量选择媒体。非易失性媒体包含例如光盘或磁盘，如存储装置110。易失性媒体包含动态存储器，如存储器106。前体离子质量选择媒体包含同轴电缆、铜线和光纤，包含包括总线102的导线。
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、数字视频光盘(digital video disc；DVD)、蓝光光盘，任何其它光学媒体、随身盘、存储卡、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或盒带或计算机可以从其读取的任何其它有形媒体。
在将一或多个指令的一或多个序列承载到处理器104用于执行时，可以涉及各种形式的计算机可读媒体。例如，指令可以首先在远程计算机的磁盘上承载。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并使用调制解调器经由电话线发送指令。计算机系统100本地的调制解调器可接收电话线上的数据并使用红外发射器将数据转换成红外信号。耦接到总线102上的红外检测器可以接收在红外信号中承载的数据并将数据置于总线102上。总线102将数据运载到存储器106，处理器104从所述存储器检索并执行这些指令。由存储器106接收的指令可以任选地在由处理器104执行之前或之后存储在存储装置110上。
根据各种实施例，被配置成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所属领域中已知的用于存储软件的压缩光盘只读存储器(compact disc read-only memory；CD-ROM)。计算机可读媒体由处理器存取，所述处理器适合执行配置成被执行的指令。
已经出于说明和描述的目的呈现了对本教示内容的各种实施方案的以下描述。其并不是详尽的并且并不将本教示内容限制于所公开的精确形式。有可能鉴于以上教示进行修改和改变，或可以从本教示内容的实践中获得修改和改变。另外，所描述的实施方案包含软件，但是本教示内容可以实施为硬件与软件的组合或单独在硬件中实施。本教示内容可以通过面向对象和非面向对象编程系统实施。
扩展动态范围
如上文所述，众所周知，在定量中，所关注化合物或被分析物的测量信号将首先随浓度线性地增加，但最终将达到限制可测量最大浓度的坪值。给予线性响应的浓度范围被称为线性动态范围。线性动态范围中的这一信号坪值通常归因于离子源、检测器或塔中的饱和状态，使得增加所关注化合物的浓度不再导致产生或检测的离子数目的线性增加。这一信号坪值还可能归因于加合物、二聚体、三聚体和具有多个电荷的离子的形成。
因此，需要用于执行LC-MS或LC-MS/MS的改良的系统和方法，并且更具体地说，需要能够基于对关于可形成的不同产物离子的了解，扩展所关注化合物的定量动态范围的这些方法和系统。
图2是根据各种实施例，在相对较高浓度的甘油3-磷酸酯(分子量(MW)＝172.01368)的流动注射分析期间测量的示范性前体离子背景扣除质谱的曲线图200。曲线图200示出了加合物和分裂的复杂样式。举例来说，173.0205m/z处的峰210对应于预期的M+H+离子，其可能分裂以得到在98.9838m/z处的峰220，其为质子化的磷酸(H3PO4+H+)。
同样突出的是分别在195.0026m/z、216.9845m/z、238.9663m/z处的一系列峰230、240和250，其相差21.9820。这些对应于钠的连续加入和H的损失的离子可能是由钠离子替换不稳定质子所引起的，这使得质量增加但电荷不增加。应注意，分别在345.0338m/z、367.0158m/z、388.9977m/z、410.9793m/z处同样观察到类似的峰260、270、280和290样式，对应于二聚物种中的Na-H替换，例如，2M+H+(Na-H)+。
在不同实施例中，确定甘油3-磷酸酯的加合物和分裂是浓度依赖性的。
图3是根据各种实施例，甘油3-磷酸酯离子相对于接近样品塞前边缘附近的时间的强度的曲线图300，其中进入离子源的甘油3-磷酸酯的量快速增加。曲线图300示出，首先离子310(M+H+)和离子320、质子化磷酸分裂(H4PO4+)共同增加但处于坪值，而第一加合物离子330继续增加。实际上加合物离子330，M+H+(Na-H)+达到比离子310(M+H+)本身更高的信号水平，这很可能是由于从后者形成的分裂。
在稍晚时间(较高浓度)产生连续的加合物，直到整体或合并信号达到对应于引入的样品的浓度的最大值为止。对于许多化合物，尤其具有不稳定质子的酸和磷酸盐，在阳性模式下观察到这一效应，且在阴性模式下观察到类似效应。
曲线图300示出对于一个物种观察到的信号坪值可能至少部分地由于以浓度依赖型方式形成的加合物和分裂。由于通常提高检查从单个分子态离子物种的分裂来执行定量，因此以这种方式限制前体离子的数目同样限制动态范围。此外，由于通常仅在方法开发期间检测完全质谱，因此当浓度范围低时，这些离子的存在可能不明显。
在不同实施例中，当所关注化合物的信号分配在多个物种中时，有可能通过将单独离子的比重相加来拯救这一情况。换句话说，可通过将单独离子的比重相加来扩展所关注化合物的定量动态范围。
图4是根据各种实施例，甘油3-磷酸酯的M+H+离子密集度与甘油3-磷酸酯的许多离子与样品塞前边缘附近的时间的密集度的曲线图400，其中进入离子源的甘油3-磷酸酯的量快速增加。曲线图400示出可如何通过将全部甘油3-磷酸酯的不同离子的比重相加，来扩展甘油3-磷酸酯定量的动态范围。举例来说，甘油3-磷酸酯的M+H+前体离子的密集度410在时间415开始为坪值。相反地，甘油3-磷酸酯的许多前体离子的相加的密集度420直到时间425为止并不为坪值。
定量的目的是对于靶向所关注化合物覆盖较大浓度范围，这被称为动态范围。在质谱中，这通常受到响应示出坪值的浓度限制，即，不再随浓度增加，从而响应可能是由任何更大的浓度值而产生。因此，移除坪值并且增加动态范围是有价值的，理想情况下是随浓度线性地增加的响应，任何的增加都优于坪值。
在图4中，甘油3-磷酸酯的M+H+前体离子的密集度410在时间415与425之间为坪值。然而，在同一时间段期间，甘油3-磷酸酯的许多前体离子的相加的密集度420仍然增加。因此，相加的密集度420具有更大动态范围。甘油3-磷酸酯的许多前体离子的相加的密集度420应因此被用于覆盖靶向所关注化合物的更大浓度范围。
从图4显而易见的是，添加来自许多相关分子态离子物种的比重将扩展产生这些离子的浓度的动态范围。然而，存在多种并发因素。第一加合物和分裂物种可能不可预测，且从而无法在MRM实验中预选为前体离子。这对于在样品制备期间引入加合物物种(例如，Na+)的情况尤其成立，且可能对于不同样品批次改变。
第二，在方法开发期间，可以在一系列浓度下引入感兴趣的化合物，并且识别可能的加合物/分裂物种，但这可能导致大量靶向前体离子，其将减小可用于靶向其它化合物的时间。如果浓度低从而不形成额外离子物种，那么这一额外时间被浪费。
第三，可在采集后识别额外离子物种，且将它们的MS1层析图相加。然而，将失去由MS/MS引入的额外专一性。
因此，在不同实施例中，所关注化合物是使用SWATHTM采集分析，且通过将来自一系列单独SWATHTM窗口的窄质量范围层析图相加来定量。
图5根据各种实施例，是示出使用SWATHTM如何分析所关注化合物的一系列500曲线图。图5的曲线图示出了使用SWATHTM采集对于尿液样品的所关注化合物(主要峰)的分析结果。SWATHTM采集包含对于以下的前体离子窗口，获取前体离子(MS)质谱和一系列产物离子谱(MS/MS)：49.5到120.8、119.8到191、190到261.2、260.2到331.5、330.5到401.8、400.8到472、471到542.2、541.2到612.5、611.5到682.8、681.8到753、752到823.2和822.2到893.5m/z。
图5的曲线图510示出了全部实验(MS和MSMS)的总体离子层析图(TIC)的一部分。曲线图520是在曲线图510的时间515处全部谱的覆盖。换句话说，曲线图520示出了曲线图510的峰517的谱。曲线图530将曲线图520的谱示出为单独条状图。
在曲线图520中，在曲线图中间附近示出主导前体离子(MS)。这一前体离子质谱示出在265.1178m/z处的M+H+离子峰521，伴随分别在287.0973和303.0730m/z处的Na和K加合物离子峰522和523。其示出在248.0906m/z处的表示氨损失的峰524，以及分别在114.0905和130.0488m/z处的额外分裂峰525和526。其还示出分别在529.2289、551.2072和567.1862m/z处的二聚体和相关加合物峰527、528和529。
曲线图520的分别在84.0436和91.0533处的产物离子峰551和552出现在来自曲线图530的前体离子窗口531的产物离子质谱中，宽度为260.2到331.5m/z。曲线图530的前体离子窗口531是包含M+H+和一些更高质量加合物，但不包含氨损失或二聚体的窗口。
从曲线图530可看出，分别在84、91和130m/z处的曲线图520产物离子峰551、552和526(但没有在114m/z处的产物离子峰525)出现在许多单独SWATHTM窗口，主要是对应于前体离子质谱中的主要离子的窗口。(在本实例中，这些离子的比重在浓度仍然相当低时不非常强烈)。
分别在84和130m/z处分析曲线图520的产物离子峰551和526示出了如何通过将来自一系列单独SWATHTM窗口的窄质量范围层析图相加来定量所关注化合物。
图6根据各种实施例，是示出如何将来自不同SWATHTM窗口的图5中示出的84m/z产物离子峰值551的提取离子层析图(XIC)相加的一系列600曲线图。曲线图610对于每个SWATHTM窗口示出在84m/z处的产物离子的单独产物离子XIC，且曲线图620示出全部SWATHTM窗口的产物离子在84m/z处的条状图。举例来说，曲线图610对于曲线图620的SWATHTM窗口621示出了XIC 611，且曲线图610对于曲线图620的SWATHTM窗口622示出了XIC 612。
曲线图630示出XIC 631，其为曲线图610中示出的在84m/z处的产物离子的全部XIC的和。举例来说，XIC 631是由将XIC 611、XIC 612以及曲线图610中示出的在84m/z处的产物离子的全部其它XIC相加而产生。曲线图630示出了XIC 631的主要比重是曲线图610的XIC 611。曲线图630的XIC 631和曲线图610的XIC 611具有类似的形状。另外，在此状况下曲线图630的XIC 631的峰值强度(1.4×105)仅略微大于曲线图610的XIC 611的峰值强度(1.2×105)。
图7是根据各种实施例，示出如何将来自不同SWATHTM窗口的图5中示出的130m/z的产物离子峰值526的XIC相加的一系列700曲线图。曲线图710对于每个SWATHTM窗口示出在130m/z处的产物离子的单独产物离子XIC，且曲线图720示出全部SWATHTM窗口的产物离子在130m/z处的条状图。举例来说，曲线图710示出了曲线图720的SWATHTM窗口721的XIC 711、曲线图720的SWATHTM窗口722的XIC 712、曲线图720的SWATHTM窗口723的XIC 713，以及曲线图720的SWATHTM窗口724的XIC714。
曲线图730示出XIC 731，其为曲线图710中示出的在130m/z处的产物离子的全部XIC的和。举例来说，XIC 731是由将XIC 711、XIC 712、XIC 713、XIC 714以及曲线图710中示出的在130m/z处的产物离子的全部其它XIC相加而产生。曲线图730示出对于XIC 731没有单个主要比重。曲线图710的XIC 711、XIC 712、XIC 713和XIC 714全部对于曲线图730的XIC 731提供相当大的份额。实际上，曲线图730的XIC 731的密集度大约是具有最高密集度的单独峰(曲线图710的XIC 712)的密集度的两倍。
图6和7的比较示出，对来自不同SWATH的产物离子的比重求和，能够提供测量的密集度的适度改进(图6)或显著改进(图7)。继而，这些密集度改进扩展所关注化合物的整体动态范围。
存在一种假设，即不同分子态离子具有类似响应和分裂效率；这可能不成立，但将它们的XIC相加很可能仍比不这样做更好。还可能通过分析不同浓度处的标准，并且使用这些标准在求和之前按比例缩放不同XIC，来确定响应因素。
本领域的技术人员可理解，在图6和7中示出的XIC是那些通常被称作XIC峰的XIC部分。通常，XIC包含表示产物离子的一个峰。然而，在一些情况下，可存在超过一个XIC峰。虽然遍及本说明书使用XIC，但本领域的技术人员将了解可与XIC互换地使用XIC峰。
用于扩展动态范围的系统
图8根据各种实施例，是示出通过组合使用数据独立采集(DIA)方法从已知所关注化合物的两个或更多个不同前体离子，对于相同产物离子产生的两个或更多个产物离子提取离子层析图(XIC)，来扩展已知所关注化合物定量计算的动态范围的系统的示意图800。SWATH采集是示范性的DIA方法。图8的系统包含样品引入装置810、离子源装置820、串列式质谱仪830和处理器840。
样品引入装置810随时间推移将包含一或多种所关注化合物的样品引入系统中。例如，样品是从样品盘805获得。样品引入装置810可能执行包含但不限于离子迁移、气相层析(gas chromatography；GC)、液相层析(liquid chromatography；LC)、毛细电泳法(capillary electrophoresis；CE)或流动注射分析(flow injection analysis；FIA)的技术。
离子源装置820电离样品来将样品转换为离子束。离子源装置820可执行包含但不限于基质辅助激光解吸附/电离(matrix assisted laser desorption/ionization；MALDI)或电喷射电离(electrospray ionization；ESI)的电离技术。
串列式质谱仪830将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口，以用于DIA方法。串列式质谱仪830在多个采集时间的每个采集时间，在离子束上执行DIA方法。通过对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口，分裂窗口中的前体离子以产生产物离子，且质量分析产生的产物离子，来执行DIA方法。在多个采集时间的每个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口产生产物离子质谱。因此，跨越多个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口产生多个产物离子谱。
图9根据各种实施例，是示出如何跨越多个采集时间对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口产生多个产物离子谱的示范性图式900。举例来说，200m/z的所关注前体离子质量范围被划分为各自20m/z宽的10个前体离子质量选择窗口。图9示出了100与300m/z之间的所关注前体离子质量范围，以及三个前体离子质量选择窗口901、902和910。虽然图9的前体离子质量选择窗口都具有相同宽度并且不重叠，但可使用不同宽度的前体离子质量选择窗口以及重叠的前体离子质量选择窗口。
在多个采集时间的每个采集时间，多个前体离子质量选择窗口的每个窗口的前体离子被分裂，产生产物离子，且所得产物离子被质量分析。图9示出了通过三个采集时间处的前体离子质量选择窗口901、902和910的产物离子的质量分析产生的产物离子谱。举例来说，对于前体离子质量选择窗口901，产物离子质谱911在采集时间1产生，产物离子质谱912在采集时间2产生，且产物离子质谱990在采集时间1000产生。因此，对于图9的每一个前体离子质量选择窗口，产生1,000个产物离子谱。
返回到图8，串列式质谱仪830被示出为三重四极装置。本领域的技术人员可理解，串列式质谱仪830可包含其它类型的质谱装置，包含但不限于离子阱、轨道阱、飞行时间(time-of-flight；TOF)装置，或傅立叶变换离子回旋共振(Fourier transform ioncyclotron resonance；FT-ICR)装置。
处理器840可以是但不限于计算机、微处理器、图1的计算机系统，或能够发送和接收来自串列式质谱仪830的控制信号和数据，并且处理数据的任何装置。处理器840与样品引入装置810、离子源装置820和串列式质谱仪830通信。
处理器840从串列式质谱仪830跨越多个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口接收多个产物离子谱。处理器840对于所关注化合物的至少一个已知产物离子选择质荷比(m/z)值。处理器840对于来自多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口中的每一个的多个产物离子谱计算m/z值的XIC。这一计算对于m/z值产生两个或更多个XIC。处理器840将两个或更多个XIC组合为具有更大动态范围的单个XIC。最后，处理器840使用单个XIC计算所关注化合物的量。
返回到图9，举例来说，对于每十个前体离子质量选择窗口，包含窗口901、902，和910，接收1,000产物离子谱。选择具有m/z值920的所关注化合物产物离子。从前体离子质量选择窗口901的1,000个产物离子谱，对于m/z值920计算XIC 931。从前体离子质量选择窗口902的1,000个产物离子谱，对于m/z值920计算XIC 932。对于前体离子质量选择窗口910的1,000个产物离子谱，对于m/z值920计算XIC 940。XIC931、932和940可组合为具有更大动态范围的单个XIC(未示出)。
返回到图8，在不同实施例中，图8的处理器840通过将两个或更多个XIC相加，来将两个或更多个XIC组合为单个XIC。
在不同实施例中，对于全部前体离子质量选择窗口计算XIC，且全部XIC被简单地组合，来产生单个XIC。举例来说，处理器840对于来自多个前体离子质量选择窗口的每个窗口的多个产物离子谱计算m/z值的XIC，来对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口产生XIC。处理器840随后将多个前体离子质量选择窗口的全部窗口的XIC组合为具有更大动态范围的单个XIC。
在不同实施例中，对于全部前体离子质量选择窗口计算XIC，然而，仅组合某种程度上提供最佳性能的XIC来产生单个XIC。举例来说，仅组合提供最佳信噪比、线性度或与标准相关的XIC。如前，处理器840可对于来自多个前体离子质量选择窗口的每个窗口的多个产物离子谱的m/z值，计算XIC。随后对于多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口的每个窗口，产生XIC。
然而，在这个实施例中，多个前体离子质量选择窗口的全部窗口的XIC被组合为每一种可能的排列。产生多个组合的XIC排列。多个组合的XIC排列的每个组合的XIC被相比于所关注化合物的标准校准曲线比较。多个组合XIC排列的最佳地匹配所关注化合物的标准校准曲线的组合XIC被选择为单个XIC。
在不同实施例中，将来自两个或更多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个XIC组合，无论它们是否对于分子态离子(所关注化合物)具有明显的关系。换句话说，仅依赖于产物离子来提供专一性。举例来说，处理器840将两个或更多个XIC组合为多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口的单个XIC，而不确定多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口是否包含所关注化合物的已知前体离子。
在不同实施例中，使用分值或权重来组合两个或更多个XIC，来对XIC进行筛选或加权。用于加权XIC的指标可包含但不限于滞留时间、与主导物种的相关度、质量精度、潜在的干扰，或信噪比。举例来说，处理器840通过计算两个或更多个XIC的加权和来将两个或更多个XIC组合为单个XIC。处理器840根据滞留时间、与主导前体离子的相关度、质量精度、与干扰前体离子的相关度，或信噪比，来加权两个或更多个XIC。
在不同实施例中，测量来自不同浓度下的标准溶液的响应因素，并且将其用于在组合之前对XIC密集度值进行加权或缩放。举例来说，根据两个或更多个XIC的每个XIC的前体离子的分裂时串列式质谱仪的相对响应，来加权或缩放两个或更多个XIC。
在不同实施例中，图8的系统被用于优化所关注化合物的SWATH方法。通过迭代地变化前体离子窗口数目、前体离子窗口宽度或所选择的产物离子，来优化采集，以产生最佳性能和最小分析时间，即，最少窗口和最短LC时间。举例来说，处理器840迭代地重复样品分析一或多次。在每个迭代中，所关注前体离子质量范围被划分为不同的两个或更多个前体离子质量选择窗口。在每个迭代之后，将产生的单个XIC与其它迭代的单个XIC进行比较，以确定用于所关注化合物的最优组两个或更多个前体离子质量选择窗口。
在不同实施例中，经优化的用于所关注化合物的SWATH方法被用于确定常规MRM分析的前体离子靶。
用于扩展动态范围的方法
图10根据各种实施例，是示出一种用于通过组合使用DIA方法从已知所关注化合物的两个或更多个不同前体离子，对于相同产物离子产生的两个或更多个产物XIC，来扩展所关注已知化合物定量计算的动态范围的方法1000的流程图。
在方法1000的步骤1010中，使用样品引入装置随时间推移引入包含一或多种所关注化合物的样品。
在步骤1020中，使用离子源装置电离样品，来将样品转换为离子束。
在步骤1030中，使用串列式质谱仪，将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口以用于DIA方法。随后使用串列式质谱仪在离子束上执行DIA方法。DIA方法是通过在多个采集时间的每个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个前体质量选择窗口，在窗口中分裂前体离子以产生产物离子，并且质量分析所产生的产物离子来执行。对于多个前体离子质量选择的每个窗口，跨越多个采集时间产生多个产物离子谱。
在步骤1040中，使用处理器选择一或多种所关注化合物的所关注化合物的至少一个已知产物离子的质荷比(m/z)值。
在步骤1050中，使用处理器，对于来自多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口中的每一个的多个产物离子谱计算m/z值的XIC。这一计算对于m/z值产生两个或更多个XIC。
在步骤1060中，使用处理器将两个或更多个XIC组合为具有更大动态范围的单个XIC。
在步骤1070中，使用处理器，使用单个XIC计算所关注化合物的量。
用于确定动态范围可扩展的系统
各种实施例包含用于使用DIA质谱方法确定在定量计算中是否可通过包含一或多个额外XIC来增加使用单个XIC的所关注已知化合物的定量动态范围的系统。更确切地，其在使用一个XIC的所关注已知化合物的定量之前、期间或之后，确定定量的动态范围是否可通过在定量计算中包含一或多个额外XIC来增加。使用DIA方法作出确定。
回到图8，这一系统还包含样品引入装置810、离子源装置820、串列式质谱仪830和处理器840。如用于扩展动态范围的系统中那样，这一系统使用样品引入装置810、离子源装置820和串列式质谱仪830来跨越多个采集时间对于多个前体离子质量选择的每个窗口产生多个产物离子谱。
并且，在用于扩展动态范围的系统中，处理器840对于来自每个窗口的谱的相同产物离子计算两个或更多个XIC。确切地说，处理器840从串列式质谱仪830跨越多个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个窗口接收多个产物离子谱。处理器840对于所关注化合物的至少一个已知产物离子选择m/z值。处理器840对于来自多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口中的每一个的多个产物离子谱计算m/z值的XIC。这一计算对于m/z值产生两个或更多个XIC。
然而，在这一系统中，处理器840计算两个或更多个XIC的XIC对于两个或更多个XIC的至少一个其它XIC的比率。当比率超过阈值时，处理器840确定已知所关注化合物的定量计算的动态范围不能延长，且使用XIC计算已知所关注化合物的量。换句话说，处理器840比较第一XIC与一或多个其它XIC。如果比较示出一或多个其它XIC不大可能扩展动态范围，那么简单地通过第一XIC计算已知所关注化合物量。
在不同实施例中，如果比较示出一或多个其它XIC可能扩展动态范围，那么第一XIC可与一或多个其它XIC组合以执行定量。确切地说，如果比率不超过阈值，那么处理器840确定已知所关注化合物的定量计算的动态范围可扩展，且将两个或更多个XIC中的至少两个组合为具有更大动态范围的单个XIC。处理器840随后使用单个XIC计算所关注化合物的量。
替代地，在不同实施例中，如果比较示出一或多个其它XIC可能扩展动态范围，那么第一XIC仍可用于计算已知所关注化合物的量。然而，结果可标记为潜在错误。
用于确定动态范围可扩展的方法
图11根据各种实施例，是示出一种用于使用DIA质谱方法，确定在定量计算中是否可通过包含一或多个额外XIC来增加使用单个XIC的所关注已知化合物的定量动态范围的方法1100的流程图。
在方法1100的步骤1110中，使用样品引入装置随时间推移引入包含一或多种所关注化合物的样品。
在步骤1120中，使用离子源装置电离样品，来将样品转换为离子束。
在步骤1130中，使用串列式质谱仪，将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口以用于DIA方法。随后使用串列式质谱仪在离子束上执行DIA方法。DIA方法是通过在多个采集时间的每个采集时间，对于多个前体离子质量选择窗口的每个前体质量选择窗口，在窗口中分裂前体离子以产生产物离子，并且质量分析所产生的产物离子来执行。对于多个前体离子质量选择的每个窗口，跨越多个采集时间产生多个产物离子谱。
在步骤1140中，使用处理器选择一或多种所关注化合物的所关注化合物的至少一个已知产物离子的质荷比(m/z)值。
在步骤1150中，使用处理器，对于来自多个前体离子质量选择窗口的两个或更多个不同窗口中的每一个的多个产物离子谱计算m/z值的XIC。这一计算对于m/z值产生两个或更多个XIC。
在步骤1160中，使用处理器，计算两个或更多个XIC的XIC对于两个或更多个XIC的至少一个其它XIC的比率。
在步骤1170中，如果比率超过阈值，那么使用处理器确定已知所关注化合物的定量计算的动态范围不能扩展，且使用XIC计算已知所关注化合物的量。
虽然结合各种实施例描述本教示内容，但是并不打算将本教示内容限制于这类实施例。相反地，如所属领域的技术人员应了解，本教示内容涵盖各种替代方案、修改和等效物。
此外，在描述各种实施例时，本说明书可能将方法和/或过程呈现为特定步骤序列。然而，在方法或过程不依赖于本文阐述的步骤的特定顺序的程度上，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，并且本领域技术人员可以易于了解的是顺序可以变化并且仍保持在各种实施例的精神和范围内。

Claims (13)

1.一种用于通过组合使用数据独立采集DIA方法针对相同产物离子从已知所关注化合物的两种或更多种不同前体离子产生的两个或更多个产物离子提取离子层析图XIC来扩展已知所关注化合物的定量计算的动态范围的系统，所述系统包括：
(a)样品引入装置，所述样品引入装置随时间引入包含一种或多种所关注化合物的样品；
(b)离子源装置，所述离子源装置电离所述样品来将所述样品转换为离子束；
(c)串列式质谱仪，所述串列式质谱仪将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口以用于DIA方法，并且通过以下方式对所述离子束执行所述DIA方法：在多个采集时间中的每个采集时间处，对于所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口，分裂前体离子质量选择窗口中的前体离子从而产生产物离子并且对所产生的产物离子进行质量分析，跨越所述多个采集时间产生所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱；以及
(d)与所述串列式质谱仪通信的处理器，所述处理器
(d)(i)从所述串列式质谱仪接收所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱，
(d)(ii)选择所述一种或多种所关注化合物中的所关注化合物的至少一种已知产物离子的单个质荷比m/z值；
(d)(iii)根据所述多个前体离子质量选择窗口中的两个或更多个不同前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱计算针对所述单个m/z值的XIC，从而产生针对所述单个m/z值的两个或更多个XIC，
(d)(iv)将所述两个或更多个XIC组合为具有更大动态范围的单个XIC，以及
(d)(v)使用所述单个XIC计算所关注化合物的量。
2.根据权利要求1所述的系统，其中步骤(d)(iv)包括将所述两个或更多个XIC相加成具有更大动态范围的所述单个XIC。
3.根据权利要求1所述的系统，其中步骤(d)(iii)和(d)(iv)包括
根据所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的所述多个产物离子谱计算针对所述单个m/z值的XIC，从而产生所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的XIC，以及
将所述多个前体离子质量选择窗口中的全部前体离子质量选择窗口的XIC组合成具有更大动态范围的单个XIC。
4.根据权利要求1所述的系统，其中步骤(d)(iii)和(d)(iv)包括
根据所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的所述多个产物离子谱计算针对所述单个m/z值的XIC，从而产生所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的XIC，
组合所述多个前体离子质量选择窗口中的全部前体离子质量选择窗口的XIC的组合，从而产生多个XIC组合，
为所关注化合物选择所述多个XIC组合中的具有最大动态范围的组合XIC。
5.根据权利要求1所述的系统，其中步骤(d)(iv)进一步包括组合所述多个前体离子质量选择窗口中的所述两个或更多个不同前体离子质量选择窗口的所述两个或更多个XIC，而不用确定所述两个或更多个不同前体离子质量选择窗口是否包含所关注化合物的已知前体离子。
6.根据权利要求1所述的系统，其中步骤(d)(iv)包括通过计算所述两个或更多个XIC的加权和来将所述两个或更多个XIC组合成单个XIC。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器根据滞留时间、与主导前体离子的相关度、质量精度、与干扰前体离子的相关度或信噪比来对所述两个或更多个XIC进行加权。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器根据在分裂所述两个或更多个XIC中的每个XIC的前体离子时所述串列式质谱仪的相对响应来对所述两个或更多个XIC进行加权。
9.根据权利要求1所述的系统，所述系统额外迭代地重复步骤(a)到(d)一次或多次，并且在每次迭代中在步骤(c)中将所述所关注前体离子质量范围划分为不同的两个或更多个前体离子质量选择窗口，并且将所产生的单个XIC与其它迭代的单个XIC进行比较以确定用于所关注化合物的两个或更多个前体离子质量选择窗口的最优组。
10.一种用于通过组合使用数据独立采集DIA质谱分析法方法针对相同产物离子从已知所关注化合物的两种或更多种不同前体离子产生的两个或更多个产物离子提取离子层析图XIC来扩展已知所关注化合物的定量计算的动态范围的方法，所述方法包括：
(a)使用样品引入装置，随时间引入包含一种或多种所关注化合物的样品；
(b)使用离子源装置，电离所述样品来将所述样品转换为离子束；
(c)使用串列式质谱仪，将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口以用于DIA方法，且使用所述串列式质谱仪通过以下方式对所述离子束执行所述DIA方法：在多个采集时间中的每个采集时间处，对于所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口，分裂前体离子质量选择窗口中的前体离子从而产生产物离子并且对所产生的产物离子进行质量分析，跨越所述多个采集时间产生所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱；
(d)使用处理器，选择所述一种或多种所关注化合物中的所关注化合物的至少一种已知产物离子的单个质荷比m/z值；
(e)使用所述处理器，根据所述多个前体离子质量选择窗口中的两个或更多个不同前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱计算针对所述单个m/z值的XIC，从而产生针对所述单个m/z值的两个或更多个XIC；
(f)使用所述处理器将所述两个或更多个XIC组合为具有更大动态范围的单个XIC；以及
(g)使用所述处理器，使用所述单个XIC计算所关注化合物的量。
11.一种用于确定是否能够通过使用数据独立采集DIA方法在定量计算中包含一个或多个额外提取离子层析图XIC来增加使用单个XIC的已知所关注化合物的定量动态范围的系统，所述系统包括：
(a)样品引入装置，所述样品引入装置随时间引入包含一种或多种所关注化合物的样品；
(b)离子源装置，所述离子源装置电离所述样品并且将所述样品转换为离子束；
(c)串列式质谱仪，所述串列式质谱仪将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口以用于DIA方法，并且通过以下方式对所述离子束执行所述DIA方法：在多个采集时间中的每个采集时间处，对于所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口，分裂前体离子质量选择窗口中的前体离子从而产生产物离子并且对所产生的产物离子进行质量分析，跨越所述多个采集时间产生所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱；以及
(d)与所述串列式质谱仪通信的处理器，所述处理器
(d)(i)从所述串列式质谱仪接收所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱，
(d)(ii)选择所述一种或多种所关注化合物中的所关注化合物的至少一种已知产物离子的质荷比m/z值；
(d)(iii)根据所述多个前体离子质量选择窗口中的两个或更多个不同前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱计算针对所述m/z值的XIC，从而产生两个或更多个XIC，
(d)(iv)计算所述两个或更多个XIC中的XIC对于所述两个或更多个XIC中的至少一个其它XIC的比率，以及
(d)(v)如果所述比率超过阈值，那么确定所关注化合物的定量计算的动态范围不能被扩展，且使用该XIC计算所关注化合物的量。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述处理器进一步：
(d)(vi)如果所述比率不超过所述阈值，那么确定所关注化合物的定量计算的动态范围能够被扩展，且将所述两个或更多个XIC中的至少两个XIC组合为具有更大动态范围的单个XIC，以及
(d)(vii)使用所述单个XIC计算所关注化合物的量。
13.一种用于确定是否能够通过使用数据独立采集DIA质谱分析法方法在定量计算中包含一个或多个额外提取离子层析图XIC来增加使用单个XIC的已知所关注化合物的定量动态范围的方法，所述方法包括：
(a)使用样品引入装置，随时间引入包含一种或多种所关注化合物的样品；
(b)使用离子源装置，电离所述样品来将所述样品转换为离子束；
(c)使用串列式质谱仪，将所关注前体离子质量范围划分为多个前体离子质量选择窗口以用于DIA方法，且使用所述串列式质谱仪通过以下方式对所述离子束执行所述DIA方法：在多个采集时间中的每个采集时间处，对于所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口，分裂前体离子质量选择窗口中的前体离子从而产生产物离子并且对所产生的产物离子进行质量分析，跨越所述多个采集时间产生所述多个前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱；
(d)使用处理器，选择所述一种或多种所关注化合物中的所关注化合物的至少一种已知产物离子的质荷比m/z值；
(e)使用所述处理器，根据所述多个前体离子质量选择窗口中的两个或更多个不同前体离子质量选择窗口中的每个前体离子质量选择窗口的多个产物离子谱计算针对所述m/z值的XIC，从而产生两个或更多个XIC；
(f)使用所述处理器，计算所述两个或更多个XIC中的XIC对于所述两个或更多个XIC中的至少一个其它XIC的比率；以及
(g)使用所述处理器，如果所述比率超过阈值，那么确定所关注化合物的定量计算的动态范围不能被扩展，且使用该XIC计算所关注化合物的量。
CN201780043127.3A 2016-06-15 2017-06-09 使用swath方法扩展动态范围 Active CN109526237B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662350325P 2016-06-15 2016-06-15
US62/350,325 2016-06-15
PCT/IB2017/053436 WO2017216692A1 (en) 2016-06-15 2017-06-09 Swath to extend dynamic range

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109526237A CN109526237A (zh) 2019-03-26
CN109526237B true CN109526237B (zh) 2021-09-07

Family

ID=60663121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780043127.3A Active CN109526237B (zh) 2016-06-15 2017-06-09 使用swath方法扩展动态范围

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11031219B2 (zh)
EP (1) EP3472853B1 (zh)
CN (1) CN109526237B (zh)
WO (1) WO2017216692A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109830426B (zh) * 2017-11-23 2021-04-02 株式会社岛津制作所 质谱数据采集方法
EP3844507B1 (en) * 2018-08-31 2023-12-13 DH Technologies Development Pte. Ltd. Identification and scoring of related compounds in complex samples
JP2022534468A (ja) * 2019-05-31 2022-08-01 ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド 走査型ｓｗａｔｈデータのリアルタイムエンコーディングおよび前駆体推測のための確率的フレームワークのための方法
EP4315390A1 (en) * 2021-03-30 2024-02-07 DH Technologies Development Pte. Ltd. Method for linear quantitative dynamic range extension

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013001618A1 (ja) * 2011-06-29 2013-01-03 株式会社島津製作所 分析データ処理方法及び装置
CN105190828A (zh) * 2013-06-06 2015-12-23 Dh科技发展私人贸易有限公司 在重叠采集窗的多路分用之后改进数据质量
CN105209907A (zh) * 2013-06-05 2015-12-30 Dh科技发展私人贸易有限公司 用于生物治疗蛋白质产品中的宿主细胞蛋白质污染物的检测的swathtm数据独立性采集技术
WO2016075565A1 (en) * 2014-11-13 2016-05-19 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Determining the identity of modified compounds

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201204723D0 (en) * 2012-03-19 2012-05-02 Micromass Ltd Improved time of flight quantitation using alternative characteristic ions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013001618A1 (ja) * 2011-06-29 2013-01-03 株式会社島津製作所 分析データ処理方法及び装置
CN105209907A (zh) * 2013-06-05 2015-12-30 Dh科技发展私人贸易有限公司 用于生物治疗蛋白质产品中的宿主细胞蛋白质污染物的检测的swathtm数据独立性采集技术
CN105190828A (zh) * 2013-06-06 2015-12-23 Dh科技发展私人贸易有限公司 在重叠采集窗的多路分用之后改进数据质量
WO2016075565A1 (en) * 2014-11-13 2016-05-19 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Determining the identity of modified compounds

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Processing strategies and software solutions for data-independent acquisition in mass spectrometry;Aivett Bilbao et al.;《Proteomics》;20150331;第15卷;第964-980页 *
Targeted Data Extraction of the MS/MS Spectra Generated by Data-independent Acquisition: A New Concept for Consistent and Accurate Proteome Analysis;Ludovic C. Gillet et al.;《Technological Innovation and Resources》;20120118;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3472853A4 (en) 2020-01-22
EP3472853A1 (en) 2019-04-24
EP3472853B1 (en) 2021-04-07
US11031219B2 (en) 2021-06-08
US20200312644A1 (en) 2020-10-01
WO2017216692A1 (en) 2017-12-21
CN109526237A (zh) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107066789B (zh) 针对滞留时间确定或确认的视窗化质谱分析数据的使用
US8809772B2 (en) Systems and methods for using variable mass selection window widths in tandem mass spectrometry
US20160225594A1 (en) Data Independent Acquisition of Product Ion Spectra and Reference Spectra Library Matching
EP3488460B1 (en) Systems and methods for identifying precursor and product ion pairs in scanning swath data
CN109526237B (zh) 使用swath方法扩展动态范围
US20140095084A1 (en) Use of Variable XIC Widths of TOF-MSMS Data for the Determination of Background Interference in SRM Assays
EP3254126B1 (en) Interference detection and peak of interest deconvolution
WO2018154400A1 (en) Physical isolation of adducts and other complicating factors in precursor ion selection for ida
EP3254298A1 (en) Rapid scanning of wide quadrupole rf windows while toggling fragmentation energy
WO2023026136A1 (en) Method for enhancing information in dda mass spectrometry
US10825668B2 (en) Library search tolerant to isotopes
EP3341737B1 (en) Rapid scoring of lc-ms/ms peptide data
EP3559658B1 (en) Automated expected retention time and optimal expected retention time window detection
US20240177982A1 (en) Method for Linear Quantitative Dynamic Range Extension
CN117242543A (zh) 线性定量动态范围延展方法
WO2023199138A1 (en) Scoring of whole protein msms spectra based on a bond relevance score

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant