CN111052301B - 用以改进ms/ms动态范围的动态平衡时间计算 - Google Patents

Abstract

动态截取锥脉冲和动态平衡时间用于MS和MS/MS扫描。基于先前百分率透射和先前TIC或先前周期时间的先前最高强度而计算离子束的目标百分率透射。基于当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算平衡时间。控制串联质谱仪的截取锥以使所述离子束衰减到所述目标百分率透射从而防止所述串联质谱仪的检测器饱和且增大所述串联质谱仪的动态范围。控制所述串联质谱仪以在计算出的平衡时间之后执行MS扫描或MS/MS扫描以减少所述周期时间。

Description

用以改进MS/MS动态范围的动态平衡时间计算

相关申请

本申请案要求2017年8月31日申请的美国专利申请案第62/552,543号的权益，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请案涉及质谱分析的领域。确切地说，本申请案涉及用于操作质谱仪的系统和方法。

背景技术

质谱仪通常与色谱法或其它分离系统耦合以便识别和表征从样本中溶离所关注的已知化合物。在此类耦合系统中，将溶离溶剂电离且在称为保留时间的指定时间间隔下从电离溶剂获得一系列依序质谱。这些保留时间介于例如1秒到100分钟或更长时间的范围内。所述系列质谱形成色谱图或提取离子色谱图(extracted ion chromatogram；XIC)。

XIC中见到的波峰用于识别或表征样本中的已知肽或化合物。更确切地说，波峰的保留时间和/或波峰的面积用于识别或表征(定量)在样本中已通过色谱法与其它化合物分离的已知肽或化合物。

在传统分离耦合质谱分析系统中，选择已知化合物的碎片或产物离子以用于分析。在分离的每一间隔处执行串联质谱分析或质谱分析/质谱分析(mass spectrometry/mass spectrometry；MS/MS)扫描以用于包含产物离子的质量范围。举例来说，随着时间收集在每一MS/MS扫描期间检测到的产物离子的强度，且可将所述强度分析作为频谱的集合或XIC。

大体来说，串联质谱分析或MS/MS是熟知用于分析化合物的技术。串联质谱分析涉及对来自样本的一或多种化合物的电离、对一或多种化合物的一或多种前体离子的选择、一或多种前体离子到碎片或产物离子的碎片化以及对产物离子的质量分析。

串联质谱分析可提供定性和定量信息两者。产物离子频谱可用于识别所关注分子。一或多种产物离子的强度可用于定量存在于样本中的化合物的量。

可使用串联质谱仪执行大量不同类型的实验方法或工作流。这些工作流的三种广泛类别是靶向采集、信息依赖型采集(information dependent acquisition；IDA)或数据依赖型采集(data-dependent acquisition；DDA)和数据独立型采集(data-independentacquisition；DIA)。

在靶向采集方法中，针对所关注化合物来预定义前体离子到产物离子的一或多种转变。在将样本引入到串联质谱仪中时，在多个时间段或周期中的每一时间段或周期期间查询或监测一或多种转变。换句话说，质谱仪选择且碎片化每一转变的前体离子，且对于转变的产物离子执行靶向质量分析。因此，产生对于每一转变的强度(产物离子强度)。目标采集方法包含但不限于多反应监测(multiple reaction monitoring；MRM)和所选反应监测(selected reaction monitoring；SRM)。

在IDA方法中，用户可指明当将样本引入到串联质谱仪中时执行产物离子的非靶向质量分析的准则。举例来说，在IDA方法中，执行前体离子或质谱分析(MS)全谱扫描以产生前体离子峰值列表。用户可选择准则以针对峰值列表上的前体离子的子集来过滤峰值列表。随后对前体离子的子集的每一前体离子执行MS/MS以产生对于每一前体离子的产物离子频谱。在将样本引入到串联质谱仪中时，对前体离子的子集的前体离子反复地执行MS/MS。

然而，在蛋白质组学和许多其它样本类型中，化合物的复杂度和动态范围非常大。这造成了对传统的靶向和IDA方法的挑战，需要极高速MS/MS采集来深入地查询样本，以便对广泛范围的分析物进行识别和定量两者。

因此，开发DIA方法，串联质谱分析的第三大类。这些DIA方法已用于增大来自复杂样本的数据采集的可再现性和全面性。DIA方法也可称为非特异性碎片化方法。在传统DIA方法中，串联质谱仪的作用在基于在先前前体或产物离子扫描中所获得的数据的MS/MS扫描当中不改变。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。将前体离子质量选择窗口中的所有前体离子碎片化，且对前体离子质量选择窗口中的所有前体离子的所有产物离子进行质量分析。

前体离子质量窗口的大小可取决于正在执行的分析而改变。举例来说，用以扫描质量范围的前体离子质量选择窗口可以很窄，以使得窗口内有多个前体的可能性较小。这一类型的DIA方法称为例如MS/MS^ALL。在MS/MS^ALL方法的实例中，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。在这个实例中，对于每一1amu前体质量窗口产生产物离子频谱。分析或扫描所述整个质量范围一次所花费的时间称作一个扫描周期。

然而，在每一周期期间在广泛前体离子质量范围内扫描较窄前体离子质量选择窗口对一些仪器和实验来说并不现实。在这些情况下，可在整个前体质量范围内步进较大前体离子质量选择窗口或具有较大宽度的选择窗口。这一类型的DIA方法称为例如SWATH采集。在SWATH采集中，每个周期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以是5到25amu，例如，或甚至更大。类似于MS/MS^ALL方法，将每一前体离子质量选择窗口中的所有前体离子碎片化，且对每一质量选择窗口中的所有前体离子的所有产物离子进行质量分析。

美国专利第8,809,770号描述SWATH采集可如何用于提供关于所关注化合物的前体离子的定量和定性信息。确切地说，将从碎片化前体离子质量选择窗口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进行比较。另外，对从碎片化前体离子质量选择窗口发现的产物离子的离子痕迹或XIC进行分析以提供定量和定性信息。

在质谱仪中，截取锥可包含于离子路径中，所述截取锥操作以借助选通或脉冲透镜来衰减离子束。为了增大MS仪器的灵敏度，透镜可打开以允许全部离子束通过截取锥。在强信号可使检测器饱和的情况下，透镜可限于衰减离子束且仅允许离子束的一部分通过。先前系统已操作以通过调整透镜在单个扫描内的衰减系数来改变衰减系数(也称为截取锥脉冲)，以便当离子束的预期离子流是低的时允许离子束全部通过以增大灵敏度且当预期离子流是高的时限制透镜以衰减离子束。这种截取锥脉冲避免检测器在扫描期间饱和，同时仍在低离子流的时间期间维持高灵敏度。

截取锥脉冲的问题在于离子束并不瞬时地对改变做出反应，且因此在对截取锥进行脉冲之后需要平衡时间以允许离子束与新透镜衰减设置平衡。虽然这并不是许多MS实验的关注点，但其的确造成滞后或延迟，这在某些情境中可带来大量额外负担。

因此，需要在现有技术中描述的系统和/或方法后改进的系统和方法。

发明内容

在一些实施例中，提供方法，其用于在循环质谱分析(MS)或质谱分析/质谱分析(MS/MS)实验或扫描之间动态地操作或控制串联质谱仪以便保护检测器免受过量离子流影响。

在一些实施例中，提供方法，其用于在连续循环质谱分析(MS)或质谱分析/质谱分析(MS/MS)实验或扫描之间动态地操作或控制串联质谱仪以便延伸串联质谱仪的定量动态线性范围。在一些实施例中，提供系统和方法，其用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期之间基于截取锥允许的当前百分率透射和计算出的目标百分率透射而动态地改变在MS扫描、MS/MS扫描或MS和MS/MS扫描之间的平衡时间。通过平衡时间，我们指的是连续扫描之间其中允许系统平衡的时间。

在一些实施例中，公开一种系统、方法和计算机程序产品，其用于由串联质谱仪控制器的处理器执行以便在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变在MS/MS扫描之间或在串联质谱仪的质谱分析MS和MS/MS扫描之间的平衡时间。在这些实施例中，以下操作步骤由串联质谱仪执行。

将样本电离且使用离子源产生离子束。使用串联质谱仪接收离子束。串联质谱仪配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行离子束的一或多个MS/MS扫描或起始MS扫描和一或多个MS/MS扫描。

对于用于多个周期时间中的每一周期时间的起始MS扫描和/或多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描，使用处理器执行一系列步骤。

接收先前百分率透射、离子束的先前TIC和针对先前周期中的起始MS或每一MS/MS扫描测量的最高质量峰的先前强度以及离子束的当前百分率透射。

基于先前百分率透射和先前TIC或先前强度而计算离子束的目标百分率透射。

基于当前百分率透射和目标百分率透射而计算平衡时间。

控制串联质谱仪的截取锥以将离子束衰减到目标百分率透射从而防止串联质谱仪的检测器饱和且增大串联质谱仪的动态范围。

控制串联质谱仪以在计算出的平衡时间之后执行起始MS扫描或MS/MS扫描以减少周期时间。

申请人所教示的这些和其它特征阐述于本文中。

附图说明

本领域的技术人员将理解下文描述的图式仅出于说明的目的。这些附图并不意欲以任何方式限制本教示内容的范围。

图1是说明质量分析系统的实施例的方块图。

图2是划分为用于数据独立型采集(DIA)SWATH工作流的十个前体离子质量选择窗口的前体离子质荷比(m/z)范围的示范性图式。

图3是以图形方式描绘用于在DIA工作流的每一周期期间从每一前体离子质量选择窗口获得产物离子痕迹或XIC的步骤的示范性图式。

图4是根据各种实施例的展示如何控制串联质谱仪以执行动态截取锥脉冲且使用动态平衡时间的示范性系统。

图5是展示通过动态截取锥脉冲产生的在MS扫描的离子束的透射中从周期到周期的改变的示范性图式。

图6是展示如由使用动态截取锥脉冲的串联质谱仪的检测器测量的MS扫描随时间的TIC的示范性曲线图。

图7是展示归因于动态截取锥脉冲的图6的MS扫描的离子束随时间的透射百分率的示范性曲线图。

图8是根据各种实施例的展示通过动态平衡时间之后的动态截取锥脉冲产生的在起始MS扫描和一或多个MS/MS扫描的离子束的透射中从周期到周期的改变的示范性图式。

图9是根据各种实施例的展示用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变MS/MS扫描之间或串联质谱仪的质谱分析MS和MS/MS扫描之间的平衡时间的方法的流程图。

图10是根据各种实施例的包含执行用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变MS/MS扫描之间或串联质谱仪的质谱分析MS和MS/MS扫描之间的平衡时间的方法的一或多个相异软件模块的系统的示意图。

图11是说明可在其上实施本教示内容的实施例的计算机系统的方块图。

在详细地描述本教示内容的一或多个实施例之前，本领域的技术人员将了解，本教示内容不限于其在构造细节、组件布置以及以下实施方式中阐述或在图式中说明的步骤的布置中的应用。同样，应理解，本文中所使用的措词和术语是出于描述的目的且不应视为是限制性的。

具体实施方式

图1呈现根据本教示内容的各种实施例的示范性质量分析仪器100。质量分析仪器100是用于从给定样本分离和检测所关注离子的机电仪器。质量分析仪器100包含用以实行对系统组件的控制且用以接收和管理由质量分析仪器100产生的数据的计算资源130。在图1的实施例中，说明具有以下分离模块的计算资源130：控制器135，其用于引导和控制系统组件；和数据处置器140，其用于接收和汇编检测到的所关注离子的数据报告。取决于要求，计算资源130可包括比所描绘的更多或更少的模块，可集中化，或可取决于要求而跨系统组件分布。通常，基于控制信息以及各系统组件的其它过程信息而以一或多个质谱的形式格式化由离子检测器125产生的检测到的离子信号。可随后对数据报告(例如，对质谱)执行使用(不在图1中所说明的)数据分析器的后续数据分析以便解释由质量分析仪器100执行的质量分析的结果。

在一些实施例中，质量分析仪器100可包含如中图1所说明的组件中的一些或全部。出于本申请案的目的，质量分析仪器100至少包含质量分析仪120、离子检测器125和相关联计算资源130。

在一些实施例中，质量分析仪器100可包含图1中所说明的所有组件。在这些实施例中，质量分析仪器100包含用于分离样本中的组分且将分离的组分传递到入口110的分离系统105，如液相色谱(liquid chromatograph；LC)柱。示范性质量分析仪器100进一步包含安置于分离系统105下游的用于电离从其离开的溶离溶剂的至少一部分的离子源115。质量分析仪120接收来自离子源115的所产生离子以用于质量分析。如以下更详细地论述，在一些实施例中，质量分析仪120可以是串联质量分析仪(例如，MS/MS)。质量分析仪120操作以从接收自离子源115的所产生离子中选择性地分离所关注离子且碎片化分离的所关注离子。离子检测器125操作以检测由质量分析仪120碎片化的碎片化的所关注离子且将质谱仪信号提供到数据处置器140。

如上所述，质量分析仪器100包含样本分离/传递系统105以用于分离样本中的组分。分离系统105可额外提供各种预处理步骤以制备用于质谱分析的样本，包含通过利用例如衍生作用的技术。有用的分离系统105的实例包含但不限于注入、液相色谱法、气相色谱法、毛细电泳法或离子迁移。

在本文所述的实施例中，分离系统105包含具有输入端口和输出端口的直列式LC柱，所述输入端口用于接收校准混合物或样本，流体输出物(流出物)通过所述输出端口离开分离系统105。泵(例如，HPLC泵)可经由其输入端口将移动相和样本混合物驱动到LC柱中。然而，应了解，适合根据本教示内容使用的预处理/分离系统可以离线或在线模式操作。在直列式LC-MS中，离开LC柱的流出物可连续地经受质谱分析以产生提取离子色谱图(XIC)，所述提取离子色谱图可描绘随保留时间而变的检测到的离子强度(检测到的离子的数目的测量值，或一或多种特定分析物的总离子强度)。

还应了解，用于将校准混合物或患者样本的至少一部分电离的离子源115可具有如本领域中已知的多种配置。实际上，离子源115可以是用于产生离子的任何已知或下文开发的离子源。适合与本教示内容一起使用的离子源的非限制性实例包含大气压化学电离(atmospheric pressure chemical ionization；APCI)源、电喷雾电离(electrosprayionization；ESI)源、连续性离子源、辉光放电离子源、化学电离源或光电离离子源等等。

质量分析仪器100的组件可通常称作“质谱仪”。通常，质量分析仪120与离子检测器125的组合连同控制器135和数据处置器140的相关组件通常称作质谱仪。然而，应了解，虽然组件中的一些可视为“分离的”，如分离系统105，但质量分析仪器100的所有组件协调操作以便分析给定样本。

图2是划分为用于数据独立型采集(DIA)SWATH工作流的十个前体离子质量选择窗口的前体离子质荷比(m/z)范围的示范性图式200。图2中展示的m/z范围是200m/z。注意，术语“质量”和“m/z”在本文中可互换使用。一般来说，以m/z得到质谱分析测量值且通过乘以电荷将所述测量值转化成质量。

在图2的实例中，十个前体离子质量选择或隔离窗口中的每一个具有20m/z的宽度。为了说明清楚，十个前体离子质量选择窗口中的仅三个窗口201、202和210展示于图2中。在这个实例中，前体离子质量选择窗口201、202和210展示为具有相同宽度的非重叠窗口。虽然在图2中未展示，但前体离子质量选择窗口也可重叠和/或可视需要具有可变宽度。

图2描绘用于示范性SWATH采集的单次周期中的非可变和非重叠前体离子质量选择窗口。举例来说，可执行SWATH采集方法的串联质谱仪可进一步与随时间从样本中分离一或多种化合物的样本分离/传递装置耦合。因此，对于分离的化合物的样本引入的每次步骤，十个前体离子质量选择窗口中的每一个被选择且接着碎片化，从而产生用于整个m/z范围的十个产物离子频谱。换句话说，在多个周期中的每一周期期间，选择且接着碎片化十个前体离子质量选择窗口中的每一个。

图3是以图形方式描绘用于在DIA工作流的每一周期期间从每一前体离子质量选择窗口获得产物离子痕迹或XIC的步骤的示范性图式300。举例来说，在总共1000次周期中的每一周期期间，选择且碎片化由图3中的前体离子质量选择窗口201、202和210所表示的十个前体离子质量选择窗口。

在每一周期期间，针对每一前体离子质量选择窗口来获得产物离子频谱。举例来说，通过在第1次周期期间使前体离子质量选择窗口201碎片化来获得产物离子频谱311，通过在第2次周期期间使前体离子质量选择窗口201碎片化来获得产物离子频谱312，且通过在第1000次周期期间使前体离子质量选择窗口201碎片化来获得产物离子频谱313。

通过评估产物离子随时间在每一前体离子质量选择窗口的每一产物离子频谱中的强度，可针对由每一前体离子质量选择窗口产生的每一产物离子来计算XIC。举例来说，曲线图320包含针对前体离子质量选择窗口201的1000个产物离子频谱的每一产物离子计算的XIC。注意，可取决于要求而依据时间或周期来绘制XIC。

在图3中以二维形式绘制展示曲线图320中的XIC。然而，每一XIC实际上是三维的，因为针对不同m/z值计算不同XIC。

图4是展示可如何控制串联质谱仪以执行动态截取锥脉冲的示范性系统400的简化示意图。为说明简单起见，图4的示意图并不包含如图1中所说明的相关联组件，如计算资源130和样本分离/传递系统105。系统400包含串联质谱仪401。串联质谱仪401包含例如离子源410、截取锥420、非解析或Q₀四极杆430、质量过滤器或Q₁四极杆431、碎片化装置或Q₂四极杆432以及质量分析仪433，其可以是满足分析要求的飞行时间(time-of-flight；TOF)装置或其它已知质量分析仪器。

离子源410配置成将样本电离且产生连续性离子束440。串联质谱仪401从离子源410接收离子束440。

串联质谱仪401的截取锥420配置成使离子束440衰减。举例来说，截取锥420配置成利用选通或脉冲透镜441来使离子束440衰减。透镜441可以是但不限于IQ₀透镜。控制器(图4中未展示)可将不同电压施加到透镜441以便使用一或多个电压源(未展示)来对透镜441的选通动作进行脉冲。可宜以在两个二进制状态(如“接通”状态和“断开”状态)之间交替的方波442形式施加不同电压。当方波442接通时，将离子束440的所有离子透射到Q₀430，且当方波442断开时，不将离子传输到Q₀ 430。因此，方波442的接通脉冲与断开脉冲的比率确定由Q₀ 430接收的离子束440的百分率透射。具体地说，由Q₀ 430接收的离子束440的百分率透射是接通时间与总的接通和断开时间的比率。

质量过滤器431配置成选择减弱的离子束440的一或多个前体离子或选择减弱的离子束440的所有前体离子。碎片化装置432配置成针对MS扫描来输送来自离子束440的选择的一或多个前体离子或针对MS/MS扫描来碎片化所述选择的一或多个前体离子。质量分析仪433配置成针对MS扫描来对输送的一或多个前体离子进行质量分析，或针对MS/MS扫描来对从选择的一或多个前体离子碎片化的一或多个产物离子进行质量分析。

通常，串联质谱仪401可配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行数次扫描。周期时间可以是但不限于如液相色谱法(LC)的样本分离过程的周期时间。举例来说，对于IDA采集方法，串联质谱仪可配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行离子束的起始MS扫描和一或多个MS/MS扫描。举例来说，对于DIA采集方法，串联质谱仪可配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行离子束的一或多个MS/MS扫描。

已对MS-TOF串联质谱仪使用动态截取锥脉冲以在MS扫描期间保护TOF检测器免受过量离子流影响且延伸MS扫描采集的定量线性动态范围。动态截取锥脉冲也可称作动态离子透射控制(ion transmission control；ITC)。术语“动态”是指自动地计算用于MS扫描的截取锥脉冲且基于针对先前周期中的MS扫描测量的变量而即时改变所述截取锥脉冲的事实。从先前周期中的MS扫描测量的变量包含离子束的总离子流(total ion current；TIC)和测量的最高前体离子质量峰的强度。每当来自先前MS扫描周期的离子束的TIC达到预定饱和阈值或先前周期中的MS扫描的最高前体离子质量峰的强度(即，最高检测离子流值)接近或达到预定饱和阈值时，计算离子束440的新的或目标百分率透射且根据计算出的目标百分率透射来改变方波442以使离子束440衰减。

根据离子束440的先前百分率透射、MS扫描的先前测量TIC和先前周期中的MS扫描的最高前体离子质量峰的先前强度来计算用于当前周期的离子束440的目标百分率透射。

图5是展示通过动态截取锥脉冲产生的在MS扫描的离子束的透射中从周期到周期的改变的示范性图式500。举例来说，在第1次周期中，MS扫描的离子束的透射510的百分率将近100％。换句话说，在第1次周期中，MS扫描的离子束根本不衰减。截取锥脉冲511基本上始终接通。相反地，在第2次周期中，由于动态截取锥脉冲的改变，MS扫描的离子束的透射520的百分率小于100％。截取锥脉冲521现断开一较长时间段。根据第1次周期中的先前百分率透射(将近100％)且根据通过第1周期中的MS扫描的TIC₁ 512计算的新的或当前透射百分率或根据在第1次周期中通过串联质谱仪的检测器测量的MS扫描PI₁ 513的最高前体离子质量峰的强度来确定截取锥脉冲521。

举例来说，在第1次周期中，MS扫描的TIC₁ 512可已接近、处于或高于阈值TIC值。举例来说，如果TIC₁ 512处于阈值TIC值，那么动态截取锥脉冲可将当前周期(第2次周期)中的百分率透射减少预先确定的量或系数。举例来说，系统可操作以基于先前百分率透射来将当前信号透射减少1％。为了做到这一点，系统必须知晓第1次周期中的先前百分率透射。类似于TIC₁ 512和PI₁ 513，每一周期的百分率透射可存储于系统的存储器中。这些值可在后续周期中从存储器检索到。在检索先前百分率透射之后，计算目标百分率透射是将先前百分率透射值减小预先确定的系数的问题。在这个实例中，当前目标百分率透射将是从存储器检索的先前百分率透射值的99％。随后计算截取锥脉冲521(即，透镜的百分率“接通”状态)以产生离子束的目标百分率透射。

通常，随着由检测器测量的TIC增大，由截取锥允许的离子束的透射百分率减小(即，衰减)。类似地，随着由检测器测量的TIC减小，由截取锥允许的离子束的透射百分率增大。因此，在第n次周期中，MS扫描的离子束的透射530的百分率回到将近100％。截取锥脉冲531基本上回到具有无/最小离子束衰减的始终接通情况。

图6是展示如由使用动态截取锥脉冲的串联质谱仪的检测器测量的MS扫描随时间的TIC的示范性曲线图600。曲线图600在这个实例中展示TIC 610增大且接着减小。

图7是展示归因于动态截取锥脉冲的图6的MS扫描的离子束随时间的透射百分率的示范性曲线图700。曲线图600与700的比较展示离子束的透射百分率710随着TIC 610增大而减小且离子束的透射百分率710随着TIC 610减小而增大。以这种方式，当底层信号(即，待检测的离子碎片)是低的，且随着底层信号增大而逐渐地使离子束衰减时，截取锥的透镜允许全部离子束通过。因此，当底层信号是低的时，质谱仪可以充分灵敏度操作，但灵敏度随着底层信号增大而减小以避免检测器处的饱和。换句话说，曲线图600与700的比较展示动态截取锥脉冲能够在MS扫描期间保护串联质谱仪检测器免受过量离子流影响且延伸MS扫描采集的定量线性动态范围。

在截取锥的接通与断开时间的比率已改变之后，由于动态截取锥脉冲使串联质谱仪的离子路径平衡或再平衡所花费的时间，动态截取锥脉冲仅与MS扫描结合使用。换句话说，当截取锥脉冲改变时，离子束的TIC在质谱仪的整个离子路径中并不立即改变。替代地，离子束的TIC花费一定量的时间来平衡或稳定到新的更高或更低值。这种时间称作平衡时间或稳定时间。

对于MS扫描的动态截取锥脉冲，当截取锥脉冲改变时，约25ms的平衡时间已凭经验确定为离子束稳定所花的典型时间。在截取锥脉冲改变之后和在MS扫描数据采集执行于数个商业仪器中之前，这种平衡时间已成功地用于平衡离子束。在针对第一MS/MS扫描来改变截取锥脉冲之后和在第一MS/MS扫描执行之前，约25ms的相同平衡时间也用于平衡离子束。因此，对于包含动态截取锥脉冲的每一MS扫描，目前需要通常50ms时间延迟或额外负担。本领域的技术人员将了解，准确平衡时间在仪器之间可改变，且25ms的实例仅出于说明性目的而作为非限制性实例。适应当前由于动态截取锥脉冲所致的离子束改变所需的具体平衡时间将至少部分地取决于质谱仪仪器的特定品牌和型号。

返回到图5，例如，对于MS扫描的动态截取锥脉冲，在截取锥脉冲改变之后和在MS扫描数据采集执行之前，平衡时间T_E 540用于平衡离子束。在针对第一MS/MS扫描来改变截取锥脉冲之后和在第一MS/MS扫描执行之前，相同平衡时间T_E 540也用于平衡离子束。针对第一MS/MS来改变截取锥脉冲，因为用于所有MS/MS的离子束的透射百分率设定为100％或接近100％的固定值。

由于仅存在每周期一次MS扫描，利用动态截取锥脉冲进行MS扫描所需的额外负担是可接受的。相反地，通常存在每周期约数十次MS/MS扫描。因此，用于利用动态截取锥脉冲执行MS/MS扫描的额外负担将是数十倍时间。因此，已理解，在串联质谱分析领域中利用动态截取锥脉冲执行MS/MS扫描不是切实可行的。同样，周期的每一MS/MS扫描仅是约25ms，因此，用于利用MS/MS扫描执行动态截取锥脉冲的额外负担是每一MS/MS扫描时间的至少100％。

另外，已理解，在串联质谱分析领域中，利用动态截取锥脉冲执行MS/MS扫描通常是不必要的，因为已认为在典型MS/MS扫描中执行的质量过滤显著地减少由检测器接收的离子流。换句话说，IDA采集方法中的MS/MS扫描的TIC将使串联质谱仪的检测器饱和是极不可能的，因为在这些扫描中通常仅选择一个前体离子。

此外，然而，已知的是如果可使用动态截取锥脉冲，那么可在线性动态范围方面改进某一MS/MS扫描。举例来说，当在MS/MS扫描中选择的前体离子尤其密集时，动态截取锥脉冲可用于较准确地定量前体离子。同样，在DIA方法(如SWATH)的MS/MS扫描中，选择超过一个前体离子，因此TIC可使得串联质谱仪的检测器饱和。因此，需要额外系统和方法以减少动态截取锥脉冲的平衡时间延迟，使得动态截取锥脉冲可与MS/MS扫描以及与MS扫描一起使用。

利用动态截取锥脉冲的动态平衡时间

如上文所描述，动态截取锥脉冲已使用于串联质谱分析中以在质谱分析(MS)扫描期间保护串联质谱仪的检测器免受过量离子流影响且延伸MS扫描采集的定量线性动态范围。在截取锥的接通与断开时间的比率已改变之后，由于动态截取锥脉冲使串联质谱仪的离子路径平衡所花费的时间，动态截取锥脉冲仅与MS扫描结合使用。

对于MS扫描的动态截取锥脉冲，在截取锥脉冲改变之后和在MS扫描数据采集执行之前，约25ms的平衡时间已用以平衡离子束。在针对第一质谱分析/质谱分析(MS/MS)扫描来改变截取锥脉冲之后和在第一MS/MS扫描执行之前，约25ms的相同平衡时间也用于平衡离子束。因此，对于包含动态截取锥脉冲的每一MS扫描，需要通常50ms时间延迟或额外负担。

由于仅存在每周期一次MS扫描，利用动态截取锥脉冲进行MS扫描所需的额外负担是可接受的。相反地，通常存在每周期约数十次MS/MS扫描。因此，用于利用动态截取锥脉冲执行MS/MS扫描的额外负担将是数十倍时间。因此，已理解，在串联质谱分析领域中利用动态截取锥脉冲执行MS/MS扫描不是切实可行的。同样，周期的每一MS/MS扫描仅是约25ms，因此，用于利用MS/MS扫描执行动态截取锥脉冲的额外负担是每一MS/MS扫描时间的至少100％。

另外，已理解，在串联质谱分析领域中，利用动态截取锥脉冲执行MS/MS扫描通常是不必要的，因为已认为在典型MS/MS扫描中执行的质量过滤显著地减少由检测器接收的离子流。换句话说，MS/MS扫描的总离子流(TIC)将使串联质谱仪的检测器饱和是极不可能的，因为在这些扫描中通常仅选择一个前体离子。

此外，然而，已知的是如果可使用动态截取锥脉冲，那么可在线性动态范围方面改进某一MS/MS扫描。举例来说，当在MS/MS扫描中选择的前体离子尤其密集时，动态截取锥脉冲可用于较准确地定量前体离子。同样，在DIA方法(如SWATH)的MS/MS扫描中，选择超过一个前体离子，因此TIC可使得串联质谱仪的检测器饱和。因此，需要额外系统和方法以减少动态截取锥脉冲的平衡时间延迟，使得动态截取锥脉冲可与MS/MS扫描以及与MS扫描一起使用。

在各种实施例中，通过基于扫描之间的截取锥脉冲的改变且基于当前测量TIC而计算和使用用于每一MS或MS/MS扫描的动态平衡时间来减少动态截取锥脉冲的平衡时间延迟或额外负担。换句话说，通过也计算和使用动态平衡时间来使得用于MS/MS扫描的动态截取锥脉冲变得可能。

返回到图4，在一些实施例中，系统400可进一步用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在相邻周期之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变在MS/MS扫描之间或在串联质谱仪的MS和MS/MS扫描之间的所需平衡时间。在这些实施例中，串联质谱仪401包含例如离子源410、截取锥420、Q₀四极杆430、质量过滤器431、碎片化装置432和质量分析仪433。

在各种实施例中，串联质谱仪401可进一步包含样本分离/传递装置(图4中未展示)。举例来说，样本分离/传递装置将来自样本的一或多种所关注化合物随时间引入到离子源410。样本分离/传递装置可执行包含但不限于以下的技术：注入、液相色谱法、气相色谱法、毛细电泳法或离子迁移。

离子源410配置成将样本电离且产生连续性离子束440。离子源410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)或电喷雾电离(ESI)的电离技术。

串联质谱仪401从离子源410接收离子束440。串联质谱仪401和离子源410展示为质量分析仪器的分离组件。然而，在一些实施例中，离子源410也可以是串联质谱仪401的一部分。

串联质谱仪401的截取锥420配置成使离子束440衰减。举例来说，截取锥420配置成通过选通或脉冲透镜441来使离子束440衰减。例如通过将方波442施加到如上文所描述的透镜441来对透镜441进行脉冲。

质量过滤器431配置成选择衰减的离子束440的一或多个前体离子。质量过滤器431展示为四极杆。然而，质量过滤器431可以是任何类型的质量过滤器。

碎片化装置432配置成针对MS扫描来输送来自离子束440的选择的一或多个前体离子或针对MS/MS扫描来碎片化所述选择的一或多个前体离子。碎片化装置432展示为四极杆碰撞池。然而，碎片化装置432可以是任何类型的碎片化装置。

质量分析仪433配置成针对MS扫描来对输送的一或多个前体离子进行质量分析，或针对MS/MS扫描来对从选择的一或多个前体离子碎片化的一或多个产物离子进行质量分析。质量分析仪433展示为飞行时间(TOF)装置。然而，质量分析仪433可以是任何类型的质量分析仪。串联质谱仪的质量分析仪可包含但不限于TOF装置、四极杆、离子阱、线性离子阱、轨道离子阱(orbitrap)、磁性四区段(magnetic four-sector)质量分析仪或傅里叶变换(Fourier transform)质量分析仪。

Q₀四极杆430、质量过滤器431、碎片化装置432和质量分析仪433展示于图4中作为串联质谱仪401的分离装置或阶段。在各种实施例中，这些装置中的两个或更多个可组合在单个装置或阶段中。

通常，串联质谱仪401配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行数次扫描。周期时间可以是但不限于样本分离/传递装置的周期时间。

系统进一步包含与离子源410和串联质谱仪401通信的控制器和相关联处理器(未展示)。处理器可以是但不限于图11的系统、计算机、微处理器、微控制器或能够将控制信号和数据发送到离子源410、串联质谱仪401和其它装置且从离子源410、串联质谱仪401和其它装置接收控制信号和数据的任何装置。处理器进一步可存取一或多个存储器装置，如图11的系统。

处理器执行用于多个周期时间的每一周期的起始MS扫描和多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描或用于多个周期时间的每一周期的多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描的数个步骤。举例来说，处理器执行用于多个周期时间的每一周期的起始MS扫描和多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描的数个步骤以用于IDA采集方法。处理器执行用于多个周期时间的每一周期的多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描的数个步骤以用于DIA采集方法。

在第一步骤中，处理器接收离子束440的先前百分率透射、离子束440的先前TIC和针对先前周期中的起始MS或每一MS/MS扫描测量的最高质量峰的先前强度以及离子束440的当前百分率透射。举例来说，可从存储器装置(未展示)接收先前百分率透射、先前TIC和测量的最高质量峰的先前强度。举例来说，也可从存储器装置(未展示)接收离子束440的当前百分率透射。

在第二步骤中，处理器基于先前百分率透射和先前TIC或先前强度而计算离子束440的目标百分率透射。如上文所描述，每当先前周期中的扫描的TIC达到预定饱和阈值或先前周期中的扫描的最高离子质量峰的强度达到预定饱和阈值时，计算离子束440的新的或目标百分率透射且根据计算出的目标百分率透射来改变方波442以使离子束440衰减。这现用于MS/MS扫描以及MS扫描。对于MS/MS扫描，最高离子质量峰的强度是产物离子波峰的强度。

在第三步骤中，处理器基于当前百分率透射和计算出的目标百分率透射而计算平衡时间。观测到，使离子路径平衡所需的时间对于不同TIC来说取决于TIC的量值和方向。举例来说，在ITC增大后增大离子路径中的离子流比减小所述离子流花费少得多的时间。根据当前百分率透射与计算出的目标百分率透射之间的差异，确定TIC的改变的量值和方向。

可根据当前百分率透射和计算出的目标百分率透射以包含但不限于使用一组规则、使用查找表、使用平衡时间曲线或使用数学函数的多种不同方式来计算平衡时间。平衡时间曲线是例如当前百分率透射和根据先前实验数据绘制的目标百分率透射的函数。还例如根据先前实验数据来确定数学函数。

一组极简单的规则可包含例如基于TIC的方向而选择两个平衡时间中的一个。如果计算出的目标百分率透射小于当前百分率透射，那么TIC减小。用于TIC的减小的平衡时间设定为20ms。如果计算出的目标百分率透射大于当前百分率透射，那么TIC增大。如上文所描述，在ITC增大后增大离子路径中的离子流比减小所述离子流花费少得多的时间。因此，用于TIC的增大的平衡时间设定为8ms。

使用基于当前百分率透射与目标百分率透射之间的准确差异的许多更可能的平衡时间，一组规则可能更加更复杂。类似地，可使用查找表、使用平衡时间曲线或使用数学函数来找到简单或复杂的平衡时间。

在第四步骤中，处理器控制截取锥420以使离子束440衰减到目标百分率透射。

在第五步骤中，处理器控制串联质谱仪401以在计算出的平衡时间之后执行起始MS扫描或MS/MS扫描以减少周期时间。

在各种实施例中，在计算出的平衡时间之后，对于起始MS或每一MS/MS扫描，处理器控制Q₀ 430、质量过滤器431、碎片化装置432和质量分析仪433以分别对离子束440的离子进行集中、过滤、输送或碎片化以及质量分析。计算出的目标百分率透射防止饱和且增大线性动态范围。计算出的平衡时间减少周期的整体时间。

图8是根据各种实施例的展示通过动态平衡时间之后的动态截取锥脉冲产生的在起始MS扫描和一或多个MS/MS扫描的离子束的透射中从周期到周期的改变的示范性图式800。图5与图8的比较展示图5的传统方法与图8的新实施例之间的两个主要差异。

第一差异在于在每一周期内，动态截取锥脉冲和动态平衡时间用于MS/MS扫描之间且动态平衡时间现用于起始MS扫描与MS/MS扫描之间。举例来说，动态截取锥脉冲823和动态平衡时间T_E22 824用于MS/MS 1扫描821与MS/MS 2扫描822之间。同样，举例来说，动态平衡时间T_E12 825现用于起始MS扫描820与MS/MS 1扫描821之间。

第二差异在于平衡时间现在是动态的，因此，在周期之间，用于起始MS扫描和每一MS/MS扫描的平衡时间可改变。举例来说，用于第2次周期中的起始MS扫描820的平衡时间T_E02 826不同于用于第n次周期中的起始MS扫描820的平衡时间T_E0n 836。类似地，举例来说，用于第2次周期中的MS/MS 2扫描822的平衡时间T_E22 824不同于用于第n次周期中的MS/MS2扫描832的平衡时间T_E2n 834。

注意，也计算周期之间的平衡时间。举例来说，用于第2次周期中的起始MS扫描820的平衡时间T_E02 826实际上是第1次周期中的MS/MS n 810扫描与第2次周期中的起始MS扫描820之间的平衡时间。因此，基于第1次周期中的MS/MS n 810扫描的当前百分率透射而计算平衡时间T_E02 826。

基本上，在各种实施例中，动态截取锥脉冲和动态平衡时间用于周期内的所有扫描之间和跨周期的扫描之间。基于当前扫描中的离子流的观测到的百分率透射而改变用于下一个扫描的平衡时间。

用于动态地改变平衡时间的方法

图9是根据各种实施例的展示用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变MS/MS扫描之间或串联质谱仪的质谱分析MS与MS/MS扫描之间的平衡时间的方法900的流程图。

在方法900的步骤910中，将样本电离且使用离子源产生离子束。

在步骤920中，使用串联质谱仪接收离子束。串联质谱仪配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行离子束的一或多个MS/MS扫描或起始MS扫描和一或多个MS/MS扫描。

在步骤930中，对于用于多个周期时间中的每一周期时间的起始MS扫描和/或多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描，使用控制仪器的计算资源的处理器来执行一系列步骤。

在步骤940中，接收先前百分率透射、离子束的先前TIC和针对先前周期中的起始MS或每一MS/MS扫描测量的先前最大检测强度(例如，MS谱图中的最高质量峰的值)以及离子束的当前百分率透射。

在步骤950中，基于先前百分率透射和先前TIC或先前强度而计算离子束的目标百分率透射。

在步骤960中，基于当前百分率透射和目标百分率透射而计算平衡时间。

在步骤970中，控制串联质谱仪的截取锥以使离子束衰减到目标百分率透射从而防止串联质谱仪的检测器饱和且增大串联质谱仪的动态范围。

在步骤980中，控制串联质谱仪以在计算出的平衡时间之后执行起始MS扫描或MS/MS扫描以减少周期时间。

在各种实施例中，计算机程序产品包含有形计算机可读存储媒体，所述计算机程序产品的内容包含具有的指令的程序，所述指令在控制质量分析仪器的处理器上执行以便使质量分析仪器操作以执行用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变MS/MS扫描之间或串连质谱仪的质谱分析MS与MS/MS扫描之间的平衡时间的方法。这种方法由包含一或多个相异软件模块的系统执行。

图10是根据各种实施例的包含一或多个相异软件模块的质量分析仪器1000的示意图，当在控制质量分析仪器1000的处理器上执行所述一或多个相异软件模块时使得质量分析仪器执行用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变MS/MS扫描之间或串联质谱仪的质谱分析MS和MS/MS扫描之间的平衡时间的方法。质量分析仪器1000包含输入控制模块1010和分析模块1020。

控制模块1010控制离子源以将样本电离且产生离子。控制模块1010控制串联质谱仪以接收离子束。串联质谱仪配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行离子束的一或多个MS/MS扫描或起始MS扫描和一或多个MS/MS扫描。

对于用于多个周期时间中的每一周期时间的起始MS扫描和/或多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描，控制模块1010和分析模块1020执行数个步骤。

控制模块1010接收先前百分率透射值、离子束的先前总离子流(TIC)和针对先前周期中的起始MS或每一MS/MS扫描测量的最高质量峰的先前强度以及离子束的当前百分率透射。

分析模块1020基于先前百分率透射值和先前TIC或先前强度而计算离子束的目标百分率透射。分析模块1020基于当前百分率透射和目标百分率透射而计算用于下一周期的平衡时间。

控制模块1010控制串联质谱仪的截取锥以将离子束衰减到目标百分率透射从而防止串联质谱仪的检测器饱和且增大串联质谱仪的动态范围。控制模块1010控制串联质谱仪以延迟执行起始MS扫描或每一MS/MS扫描直到当前计算平衡时间之后为止以减少每一周期时间。当前计算平衡时间至少基于在质量分析仪器1000的离子检测器处接收的离子流的当前百分率透射值和目标百分率透射值。

图11是说明在其上可实施本教示内容的实施例的示范性计算资源1100的方块图。计算资源1100可包括单个计算装置，或可包括与质量分析仪器的组件操作性通信的多个分布式计算装置。在这个实例中，计算资源1100包含总线1102或用于传达信息的其它通信机构以及与总线102耦合以用于处理信息的处理器1104。如将了解，处理器1104可包括多个处理元件或核心，且此外，可提供多个处理器1104以控制或管理质量分析仪器。

计算资源1100还包含耦合到总线1102以用于存储待由处理器1104执行的指令的易失性存储器1106，其可以是随机存取存储器(random access memory；RAM)或其它动态存储装置。易失性存储器1106也可在执行待由处理器1104执行的指令期间用于存储临时变量或其它中间信息。计算资源1100进一步包含耦合到总线1102以用于存储用于处理器1104的信息和指令的静态非易失性存储器1108，如所说明的只读存储器(read only memory；ROM)或其它静态存储装置。提供如存储盘或存储器的存储装置1110且存储装置1110耦合到总线1102以用于存储信息和指令。

任选地，计算资源1100可经由总线1102耦合到显示器1112以用于向计算机用户显示信息。任选的用户输入装置1114(如键盘)可耦合到总线1102以用于将信息和命令选择传达到处理器1104。任选的图形输入装置1116(如鼠标、轨迹球或光标方向键)可耦合到总线1102以用于将图形用户界面信息和命令选择传达到处理器1104。

计算机资源1100可执行本教示内容。根据本教示内容的某一实施方案，响应于处理器1104执行存储器1106中含有的指令而通过计算资源1100提供结果。此类指令可从非暂时性计算机可读媒体(如存储装置1110)读取到存储器1106中。存储器1106中含有的指令通过处理器1104执行使得质量分析仪器操作以执行本文中所描述的方法。替代地，可使用硬连线电路代替软件指令或与软件指令相组合来实施本教示内容。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具体组合。

在各种实施例中，计算资源1100可通过网络连接到如计算资源1100的一或多个其它计算机系统以形成联网系统。网络可包含私用网络或公用网络，如因特网。在联网系统中，一或多个计算机系统可将数据存储并供应到其它计算机系统。在云计算情境下，存储并供应数据的一或多个计算机系统可称为服务器或云端。举例来说，一或多个计算机系统可包含一或多个网络服务器。举例来说，将数据发送到服务器或云端且从服务器或云端接收数据的其它计算机系统可称为用户端或云端装置。

根据各种实施例，配置成由处理器1104执行以执行方法或使得质量分析仪器操作以实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。计算机可读媒体由适合于执行配置成待执行的指令的处理器存取。

已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。它并不是详尽的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内容进行修改和改变，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，但本教示内容可实施为硬件与软件的组合或单独在硬件中实施。

虽然结合各种实施例来描述本教示内容，但并不打算将本教示内容限制于此类实施例。相反，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、修改以及等效物。

此外，在描述各种实施例时，本说明书可将方法和/或过程呈现为特定步骤顺序。然而，在方法或过程不依赖于本文中所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顺序。如本领域的普通技术人员将了解，步骤的其它顺序可以是可能的。因此，本说明书中所阐述的步骤的特定顺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，且本领域的技术人员可易于了解的是顺序可变化并且仍保持在各种实施例的精神和范围内。

Claims (21)

1.一种质量分析系统，其包括：

质量分析仪，其操作以：

接收离子束；

利用截取锥使所述离子束衰减；以及，

利用质量过滤器来选择衰减的离子束的一或多个前体离子；

检测器，其操作以：

检测选择的一或多个前体离子；以及，

将在当前质量分析周期中表示检测到的一或多个前体离子的质量分析信号提供到控制所述质量分析系统的计算资源；

所述计算资源，其操作以：

存储接收到的质量分析信号；

评估存储的质量分析信号以确定先前质量分析周期的所述检测到的一或多个前体离子的先前百分率透射值且确定当前质量分析周期的当前百分率透射值；

基于所述先前百分率透射值而确定在当前质量分析周期中的当前离子束的目标百分率透射值；

至少基于所述当前百分率透射值和所述目标百分率透射值而确定平衡时间；以及，

在确定的平衡时间之后启动所述当前质量分析周期。

2.根据权利要求1所述的质量分析系统，其中所述目标百分率透射值基于来自所述先前质量分析周期的所述衰减的离子束的最高检测强度和所述离子束的总离子流中的至少一者以及来自所述先前质量分析周期的所述先前百分率透射值。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的质量分析系统，其中所述启动所述当前质量分析周期的步骤进一步包括控制所述截取锥以使所述当前质量分析周期中的所述离子束衰减到所述目标百分率透射值。

4.一种用于使用质量分析仪器来进行质量分析的方法，其在所述质量分析仪器的当前质量分析周期中包括：

接收离子束；

使所述离子束衰减；

选择衰减的离子束的一或多个前体离子；

检测选择的一或多个前体离子；

确定先前质量分析周期的检测到的一或多个前体离子的先前百分率透射值且确定当前质量分析周期的当前百分率透射值；

确定所述当前质量分析周期中的所述离子束的目标百分率透射值；

将所述当前百分率透射值与所述目标百分率透射值进行比较；

至少基于所述当前百分率透射值和所述目标百分率透射值而确定平衡时间；以及，

在确定的平衡时间之后启动所述当前质量分析周期。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述目标百分率透射值基于来自所述先前质量分析周期的所述衰减的离子束的最高检测强度和所述离子束的总离子流中的至少一者以及来自所述先前质量分析周期的所述先前百分率透射值。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法，其中所述启动所述当前质量分析周期的步骤进一步包括：

使所述当前质量分析周期中的所述离子束衰减到所述目标百分率透射值。

7.一种用于动态地改变串联质谱仪的质谱分析MS和MS/MS扫描之间的平衡时间或MS/MS扫描之间的平衡时间的系统，所述系统包括：

离子源装置，其配置成使样本电离且产生离子束；

串联质谱仪，其操作以接收所述离子束且所述串联质谱仪包含：截取锥，其配置成使所述离子束衰减；质量过滤器，其配置成选择衰减的离子束的一或多个前体离子；碎片化装置，其配置成针对MS扫描来输送选择的一或多个前体离子或针对MS/MS扫描来将所述选择的一或多个前体离子碎片化；以及质量分析仪，其配置成针对MS扫描来对输送的一或多个前体离子进行质量分析或对从所述选择的一或多个前体离子碎片化的一或多个产物离子进行质量分析，

其中所述串联质谱仪配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行所述离子束的一或多个MS/MS扫描和起始MS扫描，或执行一或多个MS/MS扫描；以及

控制器，其与所述离子源装置和所述串联质谱仪通信，所述控制器操作以：

接收针对起始MS扫描或在先前周期中分析的多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描中的产物离子的先前百分率透射、所述离子束的先前总离子流TIC和前体离子的先前最高强度以及所述离子束的当前百分率透射，

基于所述先前百分率透射和所述先前总离子流TIC而计算所述离子束的目标百分率透射，或基于所述先前百分率透射和先前强度而计算所述离子束的目标百分率透射，

基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算平衡时间，

控制所述截取锥以使所述离子束衰减到所述目标百分率透射从而防止所述质量分析仪的检测器饱和且增大所述质量分析仪的动态范围，以及

控制所述串联质谱仪以在计算出的平衡时间之后执行所述起始MS扫描或所述每一MS/MS扫描以减少所述周期时间。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器控制所述串联质谱仪以通过以下操作在所述计算出的平衡时间之后执行所述起始MS扫描或所述每一MS/MS扫描以减少所述每一周期时间：

控制所述质量过滤器、所述碎片化装置和所述质量分析仪以针对所述起始MS扫描或所述每一MS/MS扫描分别对所述离子束的离子进行过滤、输送或碎片化和质量分析。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器从存储器装置接收针对起始MS扫描或在先前周期中的多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描中的产物离子的先前百分率透射、所述离子束的先前总离子流TIC和前体离子的先前最高强度。

10.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器从存储器装置接收所述离子束的当前百分率透射。

11.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器使用一组规则来基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算所述平衡时间。

12.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器使用查找表来基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算所述平衡时间。

13.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器使用平衡时间曲线来基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算所述平衡时间，所述平衡时间曲线是所述当前百分率透射和所述目标百分率透射的函数且从先前实验数据获得。

14.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器使用由先前实验数据确定的所述当前百分率透射和所述目标百分率透射的数学函数来基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而确定所述平衡时间。

15.一种用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变串联质谱仪的质谱分析MS和MS/MS扫描之间的平衡时间或MS/MS扫描之间的平衡时间的方法，所述方法包括：

使用离子源使样本电离且产生离子束；

使用串联质谱仪来接收所述离子束，所述串联质谱仪配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行所述离子束的一或多个MS/MS扫描和起始MS扫描，或执行一或多个MS/MS扫描；以及

对于用于所述多个周期时间中的每一周期时间的多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描和/或起始MS扫描，

使用处理器来接收针对先前周期中的所述起始MS或所述每一MS/MS扫描测量的最高质量峰的先前强度、所述离子束的先前总离子流TIC和先前百分率透射以及所述离子束的当前百分率透射，

使用所述处理器基于所述先前百分率透射和所述先前总离子流TIC而计算所述离子束的目标百分率透射，或使用所述处理器基于所述先前百分率透射和先前强度而计算所述离子束的目标百分率透射，

使用所述处理器基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算平衡时间，

使用所述处理器来控制所述串联质谱仪的截取锥以使所述离子束衰减到所述目标百分率透射从而防止所述串联质谱仪的检测器饱和且增大所述串联质谱仪的动态范围，以及

使用所述处理器来控制所述串联质谱仪以在计算出的平衡时间之后执行所述起始MS扫描或所述每一MS/MS扫描以减少所述每一周期时间。

16.根据权利要求15所述的方法，其中基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算所述平衡时间包含使用一组规则。

17.根据权利要求15所述的方法，其中基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算所述平衡时间包含使用查找表。

18.根据权利要求15所述的方法，其中基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算所述平衡时间包含使用平衡时间曲线，所述平衡时间曲线是所述当前百分率透射和所述目标百分率透射的函数且根据先前实验数据绘制。

19.根据权利要求15所述的方法，其中基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算所述平衡时间包含使用由先前实验数据确定的所述当前百分率透射和所述目标百分率透射的数学函数。

20.根据权利要求15所述的方法，其中接收所述离子束的所述当前百分率透射包含从存储器装置接收所述离子束的所述当前百分率透射。

21.一种计算机程序产品，其包括非暂时性和有形的计算机可读存储媒体，所述计算机可读存储媒体的内容包含具有的指令的程序，所述指令在处理器上执行以便执行用于在多个周期时间中的每一周期时间内或在周期时间之间基于计算出的目标百分率透射和当前百分率透射而动态地改变串联质谱仪的质谱分析MS和MS/MS扫描之间的平衡时间或MS/MS扫描之间的平衡时间的方法，所述方法包括：

提供一系统，其中所述系统包括一或多个相异软件模块，且其中所述相异软件模块包括控制模块和分析模块；

使用所述控制模块来控制离子源以使样本电离且产生离子束；

使用所述控制模块来控制串联质谱仪以接收所述离子束，其中所述串联质谱仪配置成在多个周期时间中的每一周期时间期间执行所述离子束的一或多个MS/MS扫描和起始MS扫描，或执行一或多个MS/MS扫描；以及

对于用于所述多个周期时间中的每一周期时间的多个MS/MS扫描中的每一MS/MS扫描和/或起始MS扫描，

使用所述控制模块来接收针对先前周期中的所述起始MS或所述每一MS/MS扫描测量的最高质量峰的先前强度、所述离子束的先前总离子流TIC和先前百分率透射以及所述离子束的当前百分率透射，

使用所述分析模块基于所述先前百分率透射和所述先前总离子流TIC而计算所述离子束的目标百分率透射，或使用所述分析模块基于所述先前百分率透射和先前强度而计算所述离子束的目标百分率透射，

使用所述分析模块基于所述当前百分率透射和所述目标百分率透射而计算平衡时间，

使用所述控制模块来控制所述串联质谱仪的截取锥以使所述离子束衰减到所述目标百分率透射从而防止所述串联质谱仪的检测器饱和且增大所述串联质谱仪的动态范围，以及

使用所述控制模块来控制所述串联质谱仪以在计算出的平衡时间之后执行所述起始MS扫描或所述每一MS/MS扫描以减少所述每一周期时间。