CN114787962A

CN114787962A - 用于多跃迁监测的方法和装置

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Publication number: CN114787962A
Application number: CN202080087786.9A
Authority: CN
Inventors: S·昆特; F·施温伯格; B·蒂曼
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-07-22
Also published as: JP7312914B2; EP4078656A1; WO2021122730A1; JP2023506273A; US20220319827A1

Abstract

本发明公开了一种用于使用四极杆质量分析仪(110)对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测的方法。所述方法包括以下步骤：a)至少一个电压施加步骤(112)，其中在所述电压施加步骤中，在所述四极杆质量分析仪(110)的至少一个滤质器(116)的两对电极(114)之间施加直流(DC)电压和射频(AC)电压，其中所述AC电压具有振幅V_AC，并且所述DC电压具有适用电压V_DC，其中补充AC电压叠加在所述AC电压和所述DC电压之上，其中所述补充AC电压的振幅ΔV_DC为

，其中V_DC,最大为所述DC电压的最大电压输出，并且b为所述四极杆质量分析仪(110)的所述滤质器(116)的至少一个电子板(118)的位大小；b)至少一个测量步骤(122)，其中所述分析物的至少一个跃迁是用所述四极杆质量分析仪(110)的至少一个检测器(120)来确定的。

Description

用于多跃迁监测的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于使用质谱技术，特别是液相色谱和质谱进行多跃迁监测的方法和装置。

背景技术

四极杆质量分析仪已知用于对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测 (MRM)。如例如在 “Massenspektrometrie”Jürgen H. Gross, Springer Spektrum, DOI10.1007/978-3-8274-2981-0 第 162 至 168 页中所描述的，通常使用沿 z 轴平行延伸并以方形方式布置在 xy 平面中的四个柱形电极杆作为滤质器。每个相对杆对都被保持处于相同的电位，该电位由交流 (AC) 电压和直流 (DC) 电压组成。吸引力作用于离子，该离子从具有与该离子的电荷相反的电荷的杆中的一个杆沿 z 方向进入四极杆。杆的电荷的符号周期性地变化。只有在一定的质荷比 m/z 范围内的离子才有可能具有稳定的轨迹，而所有其他离子都具有不稳定的轨迹。离子的轨迹可通过 Mathieu 微分方程来描述。具有稳定轨迹的离子被馈送到检测器并由该检测器测量。检测器确定所谓的质谱，它是信号强度与 m/z 的二维表示，其中该信号强度对应于相应离子的丰度。

US 9,099,286 B2 描述了用于使用质谱来测量与样品有关的信息的质谱仪和方法。

EP 938743 B1 描述了一种操作质谱仪的方法，该质谱仪具有第一杆组，该第一杆组具有：至少两个极对；和出口端，所述方法包括：将离子引导到所述第一杆组中或在所述第一杆组中形成离子；从所述第一杆组的所述出口端传输离子作为传输的离子；向所述第一杆组施加 RF 电压；将所述传输的离子中的一些传输的离子与一个所述极对对准，与所述一个极对对准的传输的离子的数量大于未如此对准的传输的离子的数量；以及以比未如此对准的离子更大的动能从所述出口端喷射与所述一个极对对准的离子。

WO 2012/120300 A1 描述了质谱方法，包括：在实验运行或采集期间，基于对在质谱中观察到的一个或多个参考离子的质量或质荷比分辨率的测量、确定或估计，或基于在同一实验运行或采集期间或在先前的实验运行或采集期间采集的质谱数据，自动校正四极杆滤质器或质量分析仪的质量或质荷比分辨率一次或多次。

JP03404849 B2 描述了产生待由离子源确定的目标离子并将其引入第一级四极杆中。对离子施加偏置电压 V1 以选择具有 Mp 质量的目标母离子。通过向碰撞室中的第二级四极杆施加偏置电压 V2 使所选的母离子与碰撞气体发生碰撞，以将母离子分解为具有 Md1、Md2 质量的子离子，并将子离子带到第三级四极杆。此时，通过施加偏置电压 V3，仅具有 Md1 质量的子离子可能通过，并且基于规定的母离子的质量 Mp 和规定的子离子的质量 Md1 的比率，施加到离子透镜的偏置电压被改变，并且目标子离子会聚并尽可能多地被发送到离子检测器。

Ernst P. Sheretov 等人在 “Modulation parametric resonances and theirinfluence on stability diagram structure”, International Journal of MassSpectrometry 184 (1999) 207–216 中描述了双曲面质谱仪中的参数调制共振理论，如果rf 信号的参数被周期性地调制，就会出现这种共振。

US 5,227,629 A 描述了除正常的 DC 电压和 AC 电压之外向四极杆质谱仪的电极施加的一种小扰动 AC 电压。该扰动 AC 电压在三角形稳定区域中生成不稳定带并切断每个质量的峰轮廓的边缘，这提高了质谱中质量的分辨率并提高了测量结果的可靠性。

US 2012/305762 描述了一种方法，其中在使用离子阱执行质谱时分离预确定的离子并留下待留在离子阱中的离子。为了具有高离子分离精度并缩短离子分离所需的时间，将在其中分离质量小于待留下的离子的离子的第一时间设置为在其中分离质量大于待留下的离子的离子的第二时间。

滤质器的供电通常使用至少一个数模转换器来执行。数模转换器的可用调节电控板可能会限制质谱的所得质谱仪峰的步长分辨率。步长是指离子检测期间 m/z 范围的宽度。原则上，此步长可被进一步优化，然而，这是很昂贵的并且达到了技术极限。此外，在比较分析物和内标峰时，步长的分辨率可能很重要。与分析物相关的信号和与内标相关的信号可能位于不同的台阶上。这可导致面积比的巨大变化。这种变化可易于随着时间的推移而在质量轴移位时发生，例如由于环境条件（诸如温度）的变化。

待解决的问题

因此，本发明的目的是提供用于多跃迁监测的方法和装置，其避免了已知方法和装置的上述缺点。特别地，该方法和该装置将提高多跃迁监测的信号稳定性和面积比的可靠性。

发明内容

这个问题通过具有独立权利要求的特征的用于多跃迁监测的方法和装置来解决。在从属权利要求中公开了本发明的优选实施例，其可以以单独方式或以任何任意组合来实现。

如下文所使用的，术语“具有”、“包括”或“包含”或者它们的任何任意语法变化形式以非排他性方式使用。因此，这些术语既可指其中除了由这些术语引入的特征之外，在该上下文中描述的实体中不存在另外的特征的情况，也可以指其中存在一个或多个另外的特征的情况。作为示例，表述“A 具有 B”、“A 包括 B”和“A 包含 B”既可指其中除 B 之外，A中不存在其他要素的情况（即，A 由 B 单独且唯一地组成的情况），也可指其中除 B 之外，实体 A 中还存在一个或多个另外的要素（诸如要素 C、要素 C 和要素 D 或甚至另外的要素）的情况。

另外，如下文所使用的，术语“优选地”、“更优选地”、“特别地”、“更特别地”、“具体地”、“更具体地”或类似的术语与任选特征结合使用，而不限制替代性的可能性。因此，由这些术语引入的特征是任选特征，并且不旨在以任何方式限制权利要求的范围。如本领域技术人员将认识到的，本发明可通过使用替代性特征来执行。类似地，由“在本发明的一个实施例中”引入的特征或类似表述旨在成为任选特征，而对本发明的替代性实施例没有任何限制、对本发明的范围没有任何限制，并且对将以这种方式引入的特征与本发明的其他任选或非任选特征相结合的可能性也没有任何限制。

在本发明的第一方面，公开了一种用于使用四极杆质量分析仪进行多跃迁监测的方法。

如本文所用，术语“多跃迁监测”，也表示为多反应监测 (MRM)，是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于在质谱中特别是在串联质谱中使用的方法，其中对来自一个或多个前体离子的多个产物离子进行监测。如本文所用，术语“监测”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于对多个产物离子的确定和/或检测。

如本文所用，术语“质量分析仪”，也表示为“质谱装置”，是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于经配置用于基于质荷比来检测至少一种分析物的分析仪。如本文所用，术语“四极杆质量分析仪”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于包括至少一个四极杆作为滤质器的质量分析仪。四极杆质量分析仪可包括多个四极杆。例如，四极杆质量分析仪可为三重四极杆质量分析仪。如本文所用，术语“滤质器”是广义的术语且被赋予对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于经配置用于根据离子的质荷比 m/z 来选择注入到滤质器的离子的装置。滤质器包括两对电极。电极可为杆状的，特别是柱形的。在理想情况下，电极可为双曲线的。电极可被设计为相同的。电极可布置为沿公共轴例如 z 轴平行延伸。四极杆质量分析仪包括至少一个电源电路，该至少一个电源电路经配置用于在滤质器的该两对电极之间施加至少一个直流 (DC) 电压和至少一个交流 (AC) 电压。电源电路可经配置用于保持每个相对电极对处于相同的电位。电源电路可经配置用于周期性地改变电极对的电荷符号，使得仅在一定的质荷比 m/z 范围内的离子才可能具有稳定的轨迹。滤质器内的离子的轨迹可通过 Mathieu 微分方程来描述。为了测量具有不同 m/z 值的离子，DC 电压和 AC 电压可被及时改变，特别是按比例

，使得具有不同 m/z 值的离子可被传输到检测器。

四极杆质量分析仪可进一步包括至少一个电离源。如本文所用，术语“电离源”，也表示为“离子源”，是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于经配置用于例如从中性气体分子生成离子的装置。电离源可为或可包括选自由以下各项组成的组的至少一个源：至少一个气相电离源，诸如至少一个电子撞击 (EI) 源或至少一个化学电离 (CI) 源；至少一个解吸电离源，诸如至少一个等离子体解吸 (PDMS) 源、至少一个快速原子轰击(FAB) 源、至少一个次级离子质谱 (SIMS) 源、至少一个激光解吸 (LDMS) 源以及至少一个基质辅助激光解吸 (MALDI) 源；至少一个喷雾电离源，诸如至少一个热喷雾 (TSP) 源、至少一个大气压化学电离 (APCI) 源、至少一个电喷雾 (ESI) 以及至少一个大气压电离(API) 源。

四极杆质量分析仪包括至少一个检测器。如本文所用，术语“检测器”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于经配置用于检测到来的离子的设备。检测器可经配置用于检测带电粒子。检测器可为或可包括至少一个电子倍增器。四极杆质量分析仪的检测器和/或至少一个评估装置可配置为确定检测到的离子的至少一个质谱。如本文所用，术语“滤质器”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于信号强度相比荷质比 m/z 的二维表示，其中该信号强度对应于相应离子的丰度。质谱可为像素化的图像。为了确定质谱像素的所得强度，可对用检测器检测到的在一定的 m/z 范围内的信号进行积分。样品中的分析物可由该至少一个评估装置来标识。具体地，评估装置可经配置用于将已知的质量与标识的质量相关联或通过特征裂解模式来配置。

四极杆质量分析仪可为或可包括液相色谱质谱装置。四极杆质量分析仪可连接到和/或可包括至少一个液相色谱仪。液相色谱仪可用作四极杆质量分析仪的样品制备。样品制备的其他实施例也是可能的，诸如至少一个气相色谱仪。如本文所用，术语“液相色谱质谱装置”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于液相色谱法与质谱法的组合。四极杆质量分析仪可包括至少一个液相色谱仪。液相色谱质谱装置可为或可包括至少一个高效液相色谱 (HPLC) 装置或至少一个微型液相色谱 (µLC) 装置。液相色谱质谱装置可包括液相色谱 (LC) 装置和质谱 (MS) 装置，在当前情况下为滤质器，其中 LC 装置和滤质器经由至少一个接口耦接。耦接 LC 装置和 MS 装置的接口可包括电离源，该电离源经配置用于生成分子离子以及将分子离子转移到气相中。接口可进一步包括布置在电离源与滤质器之间的至少一个离子迁移模块。例如，离子迁移模块可为高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS) 模块。

如本文所用，术语“液相色谱 (LC) 装置”是广义的术语且被赋予对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于分析模块，该分析性模块配置为将样品的一种或多种目标分析物与样品的其他组分进行分离，以用于使用质谱装置来检测所述一种或多种分析物。LC 装置可包括至少一个 LC柱。例如，LC 装置可为单柱 LC 装置或具有多个 LC 柱的多柱 LC 装置。LC 柱可具有固定相，流动相被泵送穿过该固定相，以便分离和/或洗脱和/或转移目标分析物。液相色谱质谱装置可进一步包括样品制备工位，该样品制备工位用于样品的自动化预处理和制备，每个样品包括至少一种目标分析物。

如本文所用，术语“样品”是广义的术语且被赋予对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于任意测试样品，诸如生物学样品和/或内标样品。样品可包括一种或多种目标分析物。例如，测试样品可选自由以下项组成的组：生理流体，包括血液、血清、血浆、唾液、眼晶状体液、脑脊液、汗液、尿液、乳液、腹水、粘液、滑膜液、腹膜液、羊水、组织、细胞等。样品可在从相应来源获得时直接使用，或者可经过预处理和/或样品制备工作流程。可通过加入内标和/或通过用另一种溶液来进行稀释和/或通过与试剂等进行混合来预处理该样品。例如，一般来讲，目标分析物可为维生素 D、滥用药物、治疗药物、激素和代谢物。内标样品可为包括至少一种具有已知浓度的内标物质的样品。关于样品的更多细节，参考例如 EP 3 425 369 A1，其全部公开内容通过引用包含在本文中。其他目标分析物也是可能的。

该方法包括以下步骤，这些步骤作为示例可以按照给定的顺序进行。然而，应当注意，不同的顺序也是可能的。此外，还可以一次或重复执行一个或多个方法步骤。此外，可以同时或以适时重合的方式执行两个或更多个方法步骤。该方法可包括未列出的其他方法步骤。

所述方法包括以下步骤：

a) 至少一个电压施加步骤，其中在该电压施加步骤中，在该四极杆质量分析仪的至少一个滤质器的两对电极之间施加直流 (DC) 电压和射频 (AC) 电压，其中该 AC 电压具有振幅 V_AC，并且该 DC 电压具有适用电压 V_DC，其中补充 AC 电压叠加在该 AC 电压和该 DC 电压之上，其中该补充 AC 电压的振幅 ΔV_DC 为

，其中 V_DC,最大为该 DC 电压的最大电压输出，并且 b 为该四极杆质量分析仪的该滤质器的至少一个电子板的位大小；

b) 至少一个测量步骤，其中该分析物的至少一个跃迁是用该四极杆质量分析仪的至少一个检测器来确定的。

如本文所用，术语“DC 电压”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于对该对电极施加的在一定的 m/z 值的测量时间内基本上与时间无关的电位的分量。如本文所用，术语“基本上与时间无关”是指在一定的 m/z 值的测量时间内完全与时间无关的电压，其中偏差 ≤ 1%，优选地 ≤ 0.5% 是可能的。例如，DC 电压可能与无关时间的发展有0.1% 到 0.2% 的偏差。如本文所用，术语“AC 电压”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于对该对电极施加的周期性地改变方向的电位的分量。AC 电压具有振幅 V_AC，并且DC 电压具有适用电压 V_DC，它们被施加到四极杆的电极。AC 电压的振幅

可被描述为

其中 V _(AC,最大) 为由 AC 电压发生器施加到滤质器的电极上的 AC 电压的最大振幅，c_AC 为常数，并且 m/z 为质荷比。AC 信号可为具有在 3 kHz 至 300 GHz 范围内的频率的射频信号。适用电压

可被描述为

其中 V _(DC,最大) 为 DC 电压的最大振幅，c_DC 为常数，并且 m/z 为质荷比。术语“适用电压

”可指可被供应和/或提供给滤质器的电极的电压。关于施加到电极的 AC 电压和 DC 电压的进一步的实施例，参考 US 5,227,629，其内容通过引用包含在本文中。

如本文所用，术语“补充 AC 电压”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于施加在 DC 电压和 AC 电压两者之上的附加 AC 电压。通常，已知除 AC 分量和 DC 分量之外的进一步的 AC 电压对利用四极杆质谱仪或四极杆滤质器进行的测量具有一定的影响。例如，US 5,227,629 A 描述了除四极杆的 AC 分量和 DC 分量之外使用小的 AC 电压，特别是为了避免或补偿制造公差。此外，其中描述了此附加的小 AC 电压可导致离子具有不稳定的轨迹。然而，本发明提出使用补充 AC 电压以便增强抵抗质量轴漂移和/或移位的鲁棒性，特别是用于多跃迁监测。

关于补充 AC 电压的实施例，参考 US 5,227,629 A，其内容通过引用包含在本文中。

补充 AC 电压可为三角形信号或正弦信号。如本文所用，术语“三角形信号”是指完全三角形信号，其中由于非理想电子器件而使三角形信号峰变圆或弯曲是可能的。在施加三角形补充 AC 电压的情况下，质谱的所有所得数据点可能具有相同的权重。然而，施加正弦信号可能会引入数据点的权重。为了补偿此影响，该方法可包括将预确定的和/或预定义的权重施加于补充 AC 电压和/或测量数据的加权。

补充 AC 电压可具有与 AC 电压的频率不同的频率。补充 AC 电压可具有的频率ν 为

，其中 n 为重复的次数，并且 t_d 为停留时间。如本文所用，术语“停留时间”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于在其中检测每个 m/z 离子信号的持续时间。例如，停留时间可指在其中滤质器保持处于一定的配置和/或设置的时间范围。例如，对于 2ms 的典型停留时间而言，可使用至少 30 次重复，从而得到 15 kHz 的频率 ν。

补充 AC 电压可为小波，即具有与 AC 电压的振幅相比小的振幅。出人意料地发现，在 AC 电压和 DC 电压之上叠加小波，测量的数据在测量期间变得平滑，特别是变得平均，并且因此较少依赖于步长。例如，通过补充 AC 电压施加控制良好的小波动。滤质器的电子板可经配置用于向滤质器（诸如向滤质器的电极）提供 AC 电压和 DC 电压。如本文所用，术语“滤质器的电子板”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于包括和/或机械地支撑至少一个电子部件的装置。电子板可包括例如至少一个印刷电路板，在该印刷电路板上布置有该至少一个电子部件。电子板可包括至少一个数模转换器。数模转换器可经配置用于将诸如来自电源（例如来自 AC 电压发生器和 DC 电压发生器）的连续施加的电压信号转换成至少一个离散电压信号。为了测量具有不同 m/z 值的离子，可随时间推移调整DC 电压值和 AC 电压值，使得可将具有不同 m/z 值的离子传输到检测器。为了操作滤质器，可调整 AC 电压和 DC 电压，使得滤质器对于期望的质量而言是可穿过的或打开的。可选择的质量不能连续地而只能在离散级中被选择，因为数模转换器可在 b 个离散级中划分电压范围，其中 b 也表示为位大小。特别地，位大小可指位的总数。这也具有在 b 个级中划分可观察的质量范围的效果，其中数模转换器的级数越大，质量范围中的 m/z 级越精细。对于给定的电压，一定的质量可被滤质器过滤，特别是被选择，并且被传输到检测器。检测器可确定撞击离子的强度，特别是频率。检测到的强度可取决于停留时间以及离子的实际质量与过滤的质量之间的差异。特别是由于温度的变化，过滤的质量可能会移位。由于滤质器的离散化，位移可能不是可见为强度上的连续变化而是强度上的跳跃。补充 AC 电压可具有质谱的统计堆 (bin) 的宽度范围的最大振幅。补充 AC 电压的振幅 ΔV_DC 为

，其中 V_DC,最大为 DC 电压的最大电压输出，并且 b 为四极杆质量分析仪的滤质器的电子板的位大小。如本文所用，术语“位大小”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于由数模转换器提供的位数。如上所概述，由于滤质器的离散化，过滤的质量的位移可观察为强度上的跳跃。出人意料地发现，在补充 AC 电压的振幅低于滤质器的统计堆大小的情况下可实现平滑化效果。如本文所用，术语“统计堆宽度”Δ(m/z)，也表示为“统计堆大小”，是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于可在其处调整 m/z 值的分辨率极限。为了确定质谱像素的所得强度，可对一定的 m/z 范围内的检测的信号进行积分。如果信号的强度值属于同一个统计堆，则可为质谱像素累加信号的强度值。统计堆宽度可取决于可用于离散化总质量范围的位数或可根据可用于离散化总质量范围的位数来选择。统计堆宽度Δ(m/z) 可定义为

其中质量范围为对于所施加的 DC 电压而言可能的质量范围，特别是总质量范围，并且 b 为四极杆质量分析仪的滤质器的电子板的位大小。补充 AC 电压的振幅可为

叠加有补充 AC 电压的 AC 电压可为

其中 V_AC,最大为 AC 电压的最大振幅，c_AC 为常数，并且 m/z 为质荷比。叠加有补充 AC 电压的 DC 电压可为

其中 a 为常数，其中

（Matthieu 方程），V _DC,最大为 AC 电压的最大振幅，c_AC为常数，并且 m/z 为质荷比。

将补充 AC 电压叠加在 DC 电压之上可导致四极杆质量分析仪较不易出现小波动，诸如由电子器件或质量轴的轻微变化引起的小波动。用根据本发明的方法测量 MRM 可以更稳定和/或更可靠的面积和/或面积比减少产生的误差。与更好分辨的电子器件的实施相比，所提出的解决方案可实施得相当具有成本效益且相当简单。如将在下面更详细地概述的，该方法可使用附加部件来实现，如果需要，这些附加部件可被关闭，例如对于全扫描模式而言。所提出的方法可在测量期间使用，并且因此是时间中性的且普遍适用于所有MRM。

该方法包括该至少一个测量步骤，其中分析物的至少一个跃迁是用四极杆质量分析仪的检测器来确定的。测量步骤可由用户触发，例如通过将至少一个输入输入到四极杆质量分析仪的至少一个人机接口。该方法可包括用检测器检测已穿过滤质器的离子。该方法可包括评估用检测器记录的数据。该评估可包括确定质谱。该评估可包括识别分析物，诸如通过将已知的质量与识别的质量相关联或通过特征裂解模式。可使用该至少一个评估装置来执行该评估。该评估可包括执行至少一个数据分析，该至少一个数据分析包括执行至少一种寻峰算法和/或执行至少一种峰拟合算法。该评估可包括以下各项中的一项或多项：预处理、平滑化、背景减少或移除、峰值检测、峰值积分。

方法步骤 a) 和 b) 可通过使用至少一个计算机来执行。具体地，步骤 a) 中的对电压施加的控制可完全自动地执行。此外，步骤 b) 中的数据采集和评估可完全自动地执行。具体地，该方法可完全或部分地是计算机实现的，具体地在四极杆质量分析仪的计算机（诸如处理器）上实现。

在进一步的方面，公开了一种计算机程序，该计算机程序包括用于在计算机或计算机网络上（具体是在用于多跃迁监测的四极杆质量分析仪的处理器上）执行该程序时，执行根据本文所述的任何一个实施例的方法（具体是方法步骤 a) 至 b)）的计算机可执行指令。

因此，一般而言，本文公开并提出了一种计算机程序，该计算机程序包括用于在计算机或计算机网络上执行该程序时，在本文所附的一个或多个实施例中执行根据本发明的方法的计算机可执行指令。具体地，计算机程序可以存储在计算机可读数据载体上。因此，具体地，可通过使用计算机或计算机网络，优选地通过使用计算机程序来执行如上文所指示的一个、多于一个或甚至所有方法步骤。具体地，计算机可完全或部分地集成至四极杆质量分析仪中，并且计算机程序可具体地体现为软件。然而，可替代地，计算机的至少一部分也可位于四极杆质量分析仪的外部。

本文进一步公开并提出了一种具有程序代码工具的计算机程序产品，以便在计算机或计算机网络上执行该程序时，在本文所附的一个或多个实施例中执行根据本发明的方法，例如上文提及的一个或多个方法步骤。具体地，程序代码工具可存储在计算机可读数据载体上。

本文进一步公开并提出了一种具有存储在其上的数据结构的数据载体，该数据结构在加载到计算机或计算机网络中，诸如加载到计算机或计算机网络的工作存储器或主存储器中之后，可执行根据本文所公开的一个或多个实施例的方法，具体是上文提及的一个或多个方法步骤。

本文进一步公开并提出了一种具有存储在机器可读载体上的程序代码工具的计算机程序产品，以便在计算机或计算机网络上执行该程序时，执行根据本文所公开的一个或多个实施例的方法，具体是上文提及的一个或多个方法步骤。如本文所用，计算机程序产品是指作为可交易产品的程序。该产品通常能够以任意格式（诸如以纸质格式）存在，或在计算机可读数据载体上存在。具体地讲，计算机程序产品可以分布在数据网络上。

最后，本文公开并提出了一种调制数据信号，该调制数据信号包含可由计算机系统或计算机网络读取的指令，用于执行根据本文公开的一个或多个实施例的方法，具体是上文提及的一个或多个方法步骤。

具体地，本文进一步公开了：

- 计算机或计算机网络，该计算机或计算机网络包括至少一个处理器，其中该处理器适于执行根据本说明书中所描述的实施例之一的方法，

- 计算机可加载数据结构，该计算机可加载数据结构适于当在计算机上执行该数据结构时，执行根据本说明书中所述的实施方案之一的方法，

- 计算机程序，其中该计算机程序适于当在计算机上执行该程序时，执行根据本说明书中所描述的实施例之一的方法，

- 计算机程序，该计算机程序包括程序工具，这些程序工具用于当在计算机上或在计算机网络上执行该计算机程序时，执行根据本说明书中所述的实施方案之一的方法，

- 计算机程序，该计算机程序包括根据前述实施方案的程序装置，其中这些程序装置存储在计算机可读的存储介质上，

- 存储介质，其中数据结构存储在该存储介质上并且其中该数据结构适于在被加载到计算机或计算机网络的主存储器和/或工作存储器之后，执行根据本说明书中所描述的实施例之一的方法，以及

- 计算机程序产品，该计算机程序产品具有程序代码工具，其中该程序代码工具可存储或被存储在存储介质上，以用于在计算机或计算机网络上执行该程序代码工具的情况下，执行根据本说明书中所描述的实施例之一的方法。

在本发明进一步的方面，公开了一种用于对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测的四极杆质量分析仪。

该四极杆质量分析仪包括：

- 至少一个滤质器，该滤质器包括两对电极和至少一个检测器，该至少一个检测器经配置用于确定该分析物的至少一个跃迁，其中该滤质器进一步包括至少一个电子板；

- 经配置用于生成直流 (DC) 电压的至少一个 DC 电压发生器和经配置用于生成射频 (AC) 电压的至少一个 AC 电压发生器，其中该 AC 电压具有振幅 V_AC，并且该 DC电压具有适用电压 V_DC；

- 至少一个电源电路，其经配置用于在该滤质器的该两对电极之间施加该 DC 电压和该 AC 电压；

- 至少一个补充 AC 电压发生器，其经配置用于生成具有振幅 ΔV_DC

的补充 AC 电压，其中 V_DC,最大为该 DC 电压的最大电压输出，并且 b 为该四极杆质量分析仪的该滤质器的该电子板的位大小；

- 至少一个补充电源电路，其经配置用于将该补充 AC 电压叠加在该 AC 电压和该 DC 电压之上。

四极杆质量分析仪可配置为执行根据前述实施例中的任一项所述的方法。对于本文中使用的大多数术语、可能的定义和实施例，可参考上述方法的描述。

如本文所用，术语“DC 电压发生器”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于配置为生成至少一个 DC 电压信号的电子装置。DC 电压发生器可配置为根据将测量的m/z 范围来调整 DC 电压信号。如本文所用，术语“AC 电压发生器”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于配置为生成至少一个 AC 电压信号的电子装置。AC 电压发生器可包括至少一个频率发生器。

如本文所用，术语“电源电路”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于将 DC电压发生器和 AC 电压发生器连接到滤质器的电极对的至少一个电子电路。电源电路可包括多条电源线和/或另外的电气装置和部件。

滤质器包括该至少一个电子板。电子板可经配置用于向滤质器（诸如向滤质器的电极）提供 AC 电压和 DC 电压。电子板可包括至少一个数模转换器。数模转换器可经配置用于将来自 AC 电压发生器和/或 DC 电压发生器和/或补充 AC 电压发生器的连续施加的电压转换成至少一个离散电压信号。

如本文所用，术语“补充 AC 电压发生器”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于配置为生成补充 AC 电压信号的至少一个电子装置。通过使用该至少一个补充电源电路来执行用补充 AC 电压叠加 AC 电压和 DC 电压。如本文所用，术语“补充电源电路”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于经配置用于用补充 AC 电压叠加 AC 电压和DC 电压的至少一个电子电路。该补充电源电路可与该电源电路电连接。

可通过在向该滤质器的该电极施加该 DC 电压和该 AC 电压之前将该补充 AC电压馈入该电源电路中而将该补充 AC 电压叠加在该 AC 电压和该 DC 电压之上。可通过将该 AC 电压和该 DC 电压连同该补充 AC 电压馈入该电源电路中而将该补充 AC 电压叠加在该 AC 电压和该 DC 电压之上。例如，补充 AC 电压发生器可体现为与 AC 电压发生器和 DC 电压发生器中的一者或两者集成。例如，四极杆质量分析仪可包括两个补充 AC电压发生器。例如，一个补充 AC 电压发生器可体现为与 AC 电压发生器集成，而另一个补充 AC 电压发生器可体现为与 DC 电压发生器集成。在补充 AC 电压发生器体现为与 AC电压发生器和 DC 电压发生器中的一者或两者集成的情况下，AC 电压信号和/或 DC 电压信号可在生成期间或之后直接被补充 AC 电压叠加，并且可在电源电路内被一起馈送。

该叠加可体现为电容性的从而得到正弦信号，或者通过使用至少一个运算放大器来体现从而得到三角形波。补充电源电路可包括至少一个电容器、至少一个运算放大器中的一者或多者。除了用于四极杆质量分析仪的现有和已知的电源电路之外，补充电源电路还可使用电子部件来实现。如果需要，可关闭这些附加部件，例如对于全扫描模式而言。

该四极杆质量分析仪可包括至少一个控制单元，该至少一个控制单元经配置用于控制该 DC 电压、该 AC 电压和该补充 AC 电压中的一者或多者。如本文所用，术语“控制单元”是广义的术语且被赋予其对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义，并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于配置为控制 DC 电压、AC 电压和补充AC 电压中的一者或多者的操作，特别是 AC 电压发生器、DC 电压发生器和补充 AC 电压发生器和/或电源电路和/或补充电源电路中的一者或多者的输出信号的电子和/或逻辑单元。

四极杆质量分析仪可包括该至少一个评估装置，该至少一个评估装置经配置用于评估该检测器的至少一个检测器信号以用于确定该分析物的该跃迁。如本文进一步所用，术语“评估装置”通常是指适于执行如上所述的方法步骤的任意装置，优选地通过使用至少一个数据处理装置，并且更优选地通过使用至少一个处理器和/或至少一个专用集成电路。因此，作为示例，所述至少一个评估装置可包括至少一个数据处理装置，所述至少一个数据处理装置具有存储在其上的软件代码，该软件代码包括多个计算机命令。评估装置可提供用于执行一个或多个指定操作的一个或多个硬件元件，和/或可向一个或多个处理器提供在其上运行的用于执行一个或多个方法步骤的软件。

与用于多跃迁监测的已知方法和装置相比，根据本发明的方法和装置可提供大量的优点。因此，特别地，将补充 AC 电压叠加在 AC 电压和 DC 电压之上可导致四极杆质量分析仪较不易出现小波动，诸如由电子器件或质量轴的轻微变化引起的小波动。用根据本发明的方法测量 MRM 可以更稳定和/或更可靠的面积和/或面积比减少产生的误差。与更好分辨的电子器件的实施相比，所提出的解决方案可实施得相当具有成本效益且相当简单。该方法可使用附加部件来实现，如果需要，这些附加部件可被关闭，例如对于全扫描模式而言。所提出的方法可在测量期间使用，并且因此是时间中性的且普遍适用于所有 MRM。

总结并且不排除另外的可能的实施例，可以设想以下实施例：

实施例 1：一种用于使用四极杆质量分析仪对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测的方法，所述方法包括以下步骤：

，其中 V_DC,最大为该 DC电压的最大电压输出，并且 b 为该四极杆质量分析仪的该滤质器的至少一个电子板的位大小；

实施例 2：根据前述实施例所述的方法，其中所述补充 AC 电压为三角形信号或正弦信号。

实施例 3：根据前述实施例所述的方法，其中所述补充 AC 电压为正弦信号，其中所述方法包括将预确定的和/或预定义的权重施加于所述补充 AC 电压和/或对步骤 b)中确定的测量数据的加权。

实施例 4：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中补充 AC 电压具有的频率

为

，其中 n 为重复的次数，并且 t_d 为停留时间，其中所述频率

≤ 15 kHz。

实施例 5：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中叠加有所述补充 AC 电压的所述 AC 电压

为

其中 V _AC,最大为所述 AC 电压的最大振幅，c_AC 为常数，并且 m/z 为质荷比。

实施例 6：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中叠加有所述补充 AC 电压的所述 DC 电压

为

其中 a 为常数，其中

，V _AC,最大为所述 AC 电压的最大振幅，c_AC 为常数，并且 m/z 为质荷比。

实施例 7：根据前述实施例中任一项所述的方法，其中所述方法步骤 a) 和 b)通过使用至少一个计算机来执行。

实施例 8：一种用于对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测的四极杆质量分析仪，其包括：

的补充 AC 电压，其中 V_DC,最大为所述 DC 电压的最大电压输出，并且 b 为所述四极杆质量分析仪的所述滤质器的所述电子板的位大小；

实施例 9：根据前述实施例所述的四极杆质量分析仪，其中所述四极杆质量分析仪包括至少一个控制单元，所述至少一个控制单元经配置用于控制所述 DC 电压、所述 AC电压和所述补充 AC 电压中的一者或多者。

实施例 10：根据涉及四极杆质量分析仪的前述实施例中任一项所述的四极杆质量分析仪，其中所述补充电源电路包括至少一个电容器、至少一个运算放大器中的一者或多者。

实施例 11：根据涉及四极杆质量分析仪的前述实施例中任一项所述的四极杆质量分析仪，其中所述补充电源电路与所述电源电路电连接。

实施例 12：根据涉及四极杆质量分析仪的前述实施例中任一项所述的四极杆质量分析仪，其中通过在向所述滤质器的所述电极施加所述 DC 电压和所述 AC 电压之前将所述补充 AC 电压馈入所述电源电路中而将所述补充 AC 电压叠加在所述 AC 电压和所述 DC 电压之上。

实施例 13：根据涉及四极杆质量分析仪的前述实施例中任一项所述的四极杆质量分析仪，其中通过将所述 AC 电压和所述 DC 电压连同所述补充 AC 电压馈入所述电源电路中而将所述补充 AC 电压叠加在所述 AC 电压和所述 DC 电压之上。

实施例 14：根据涉及四极杆质量分析仪的前述实施例中任一项所述的四极杆质量分析仪，其中所述四极杆质量分析仪包括至少一个评估装置，所述至少一个评估装置经配置用于评估所述检测器的至少一个检测器信号以用于确定所述分析物的所述跃迁。

实施例 15：根据涉及四极杆质量分析仪的前述实施例中任一项所述的四极杆质量分析仪，其中所述四极杆质量分析仪配置为执行根据涉及方法的前述权利要求中任一项所述的方法。

附图说明

优选地结合从属权利要求，在随后的实施例描述中将更详细地公开另外的可选特征和实施例。其中，如本领域技术人员将认识到的，各个任选特征可以按单独的方式以及按任何任意可行的组合来实现。本发明的范围不受优选实施例的限制。在附图中示意性地描绘了实施例。其中，这些附图中相同的附图标记是指相同或功能上相当的元件。

在附图中：

图 1 示出了根据本发明的方法的流程图；

图 2 示出了根据本发明的四极杆质量分析仪的示意性实施例；

图 3A 至 C 示出了利用叠加的补充 AC 电压进行的 MRM 测量的可视化；

图 4 示出了模拟信号平均化效果的结果；以及

图 5 示出了根据本发明的电源电路的实施例。

具体实施方式

图 1 示出了根据本发明的用于使用四极杆质量分析仪 110 对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测的方法的流程图。该样品可为任意测试样品，诸如生物学样品和/或内标样品。样品可包括一种或多种目标分析物。例如，测试样品可选自由以下项组成的组：生理流体，包括血液、血清、血浆、唾液、眼晶状体液、脑脊液、汗液、尿液、乳液、腹水、粘液、滑膜液、腹膜液、羊水、组织、细胞等。样品可在从相应来源获得时直接使用，或者可经过预处理和/或样品制备工作流程。可通过加入内标和/或通过用另一种溶液来进行稀释和/或通过与试剂等进行混合来预处理该样品。例如，一般来讲，目标分析物可为维生素 D、滥用药物、治疗药物、激素和代谢物。内标样品可为包括至少一种具有已知浓度的内标物质的样品。关于样品的更多细节，参考例如 EP 3 425 369 A1，其全部公开内容通过引用包含在本文中。其他目标分析物也是可能的。

所述方法包括以下步骤：

a) 至少一个电压施加步骤 112，其中在电压施加步骤 112 中，在四极杆质量分析仪 110 的至少一个滤质器 116 的两对电极 114 之间施加直流 (DC) 电压和射频(AC) 电压，其中 AC 电压具有振幅 V_AC，并且 DC 电压具有适用电压 V_DC，其中补充 AC 电压叠加在 AC 电压和 DC 电压之上，其中补充 AC 电压的振幅 ΔV_DC 为

，其中V_DC,最大为 DC 电压的最大电压输出，并且 b 为四极杆质量分析仪 110 的滤质器 116 的至少一个电子板 118 的位大小；

b) 至少一个测量步骤 122，其中分析物的至少一个跃迁是用四极杆质量分析仪110 的至少一个检测器 120 来确定的。

DC 电压可为对该对电极 114 施加的在一定的 m/z 值的测量时间内基本上与时间无关的电位的分量。AC 电压可为对该对电极 114 施加的周期性地改变方向的电位的分量。AC 电压具有振幅 V_AC，并且 DC 电压具有适用电压 V_DC，它们被施加到滤质器 116 的电极 114。AC 电压的振幅

可被描述为

其中 V _AC,最大为向滤质器的电极 114 施加和/或供应和/或提供的 AC 电压的最大振幅，c_AC 为常数，并且 m/z 为质荷比。AC 信号可为具有在 3 kHz 至 300 GHz 范围内的频率的射频信号。适用电压

可被描述为

其中 V _DC,最大为 DC 电压的最大振幅，c_DC 为常数，并且 m/z 为质荷比。关于施加到电极的 AC 电压和 DC 电压的进一步的实施例，参考 US 5,227,629，其内容通过引用包含在本文中。

通常，已知除 AC 分量和 DC 分量之外的进一步的 AC 电压对利用四极杆质谱仪或四极杆滤质器进行的测量具有一定的影响。例如，US 5,227,629 A 描述了除四极杆的AC 分量和 DC 分量之外使用小的 AC 电压，特别是为了避免或补偿制造公差。此外，其中描述了此附加的小 AC 电压可导致离子具有不稳定的轨迹。然而，本发明提出使用补充 AC电压以便增强抵抗质量轴漂移和/或移位的鲁棒性，特别是用于多跃迁监测。

补充 AC 电压可为施加在 DC 电压和 AC 电压两者之上的附加 AC 电压。补充AC 电压可为三角形信号或正弦信号。在施加三角形补充 AC 电压的情况下，质谱的所有所得数据点可能具有相同的权重。然而，施加正弦信号可能会引入数据点的权重。为了补偿此影响，该方法可包括将预确定的和/或预定义的权重施加于补充 AC 电压和/或测量数据的加权。

，其中 n 为重复的次数，并且 t_d 为停留时间。例如，对于 2 ms 的典型停留时间而言，可使用至少 30 次重复，从而得到 15 kHz 的频率 ν。

补充 AC 电压可为小波，即具有与 AC 电压的振幅相比小的振幅。出人意料地发现，在 AC 电压和 DC 电压之上叠加小波，测量的数据在测量期间变得平滑，特别是变得平均，并且因此较少依赖于步长。例如，通过补充 AC 电压施加控制良好的小波动。滤质器116 的电子板 118 可经配置用于向滤质器 116（诸如向滤质器 116 的电极 114）提供 AC电压和 DC 电压。电子板 118 可包括至少一个数模转换器。数模转换器可经配置用于将诸如来自电源（例如来自 AC 电压发生器和 DC 电压发生器）的连续施加的电压信号转换成至少一个离散电压信号。为了测量具有不同 m/z 值的离子，可随时间推移调整 DC 电压值和 AC 电压值，使得可将具有不同 m/z 值的离子传输到检测器。为了操作滤质器 116，可调整 AC 电压和 DC 电压，使得该滤质器对于期望的质量而言是可穿过的或打开的。可选择的质量不能连续地而只能在离散级中被选择，因为数模转换器可在 b 个离散级中划分电压范围，其中 b 也表示为位大小。特别地，位大小可指位的总数。这也具有在 b 个级中划分可观察的质量范围的效果，其中数模转换器的级（位）数越大，质量范围中的 m/z 级越精细。对于给定的电压，一定的质量可被滤质器 116 过滤，特别是被选择，并且被传输到检测器 120。检测器 120 可确定撞击离子的强度，特别是频率。检测到的强度可取决于停留时间以及离子的实际质量与过滤的质量之间的差异。特别是由于温度的变化，过滤的质量可能会移位。由于滤质器的离散化，位移可能不是可见为强度上的连续变化而是强度上的跳跃。补充 AC 电压可具有质谱的统计堆 (bin) 的宽度范围的最大振幅。补充 AC 电压的振幅 ΔV_DC 为

，其中 V_DC,最大为 DC 电压的最大电压输出，并且 b 为四极杆质量分析仪 110 的滤质器 116 的电子板 118 的位大小。位大小可为由数模转换器提供的位数。如上所概述，由于滤质器 116 的离散化，过滤的质量的位移可观察为强度上的跳跃。出人意料地发现，在补充 AC 电压的振幅低于滤质器 116 的统计堆大小的情况下可实现平滑化效果。统计堆宽度可为可在其处调整 m/z 值的分辨率极限。为了确定质谱像素的所得强度，可对一定的 m/z 范围内的检测的信号进行积分。如果信号的强度值属于同一个统计堆，则可为质谱像素累加信号的强度值。统计堆宽度可取决于可用于离散化总质量范围的位数或可根据可用于离散化总质量范围的位数来选择。统计堆宽度 Δ(m/z) 可定义为

其中质量范围为对于所施加的 DC 电压而言可能的质量范围，特别是总质量范围，并且 b 为四极杆质量分析仪 110 的滤质器 116 的电子板 118 的位大小。补充 AC电压的振幅

可为

叠加有补充 AC 电压的 AC 电压

可为

其中 V _AC,最大为 AC 电压的最大振幅，c_AC 为常数，并且 m/z 为质荷比。叠加有补充 AC 电压的 DC 电压

可为

其中 a 为常数，其中

（Matthieu 方程），V _AC,最大为 AC 电压的最大振幅，c_AC 为常数，并且 m/z 为质荷比。

将补充 AC 电压叠加在 AC 电压和 DC 电压之上可导致四极杆质量分析仪 110较不易出现小波动，诸如由电子器件或质量轴的轻微变化引起的小波动。用根据本发明的方法测量 MRM 可以更稳定和/或更可靠的面积和/或面积比减少产生的误差。与更好分辨的电子器件的实施相比，所提出的解决方案可实施得相当具有成本效益且相当简单。该方法可使用附加部件来实现，如果需要，这些附加部件可被关闭，例如对于全扫描模式而言。所提出的方法可在测量期间使用，并且因此是时间中性的且普遍适用于所有 MRM。

该方法包括该至少一个测量步骤 122，其中分析物的至少一个跃迁是用四极杆质量分析仪 110 的检测器 120 来确定的。测量步骤 122 可由用户触发，例如通过将至少一个输入输入到四极杆质量分析仪 110 的至少一个人机接口。该方法可包括用检测器 120检测已穿过滤质器 116 的离子。该方法可包括评估用检测器记录的数据。该评估可包括确定质谱。该评估可包括识别分析物，诸如通过将已知的质量与识别的质量相关联或通过特征裂解模式。可使用该至少一个评估装置 124 来执行该评估。该评估可包括执行至少一个数据分析，该至少一个数据分析包括执行至少一种寻峰算法和/或执行至少一种峰拟合算法。该评估可包括以下各项中的一项或多项：预处理、平滑化、背景减少或移除、峰值检测、峰值积分。

图 2 示出了四极杆质量分析仪 110 的示意性实施例。四极杆质量分析仪 110包括该至少一个滤质器 116，该滤质器包括两对电极 114 和该至少一个检测器 120，该至少一个检测器经配置用于确定分析物的至少一个跃迁。四极杆质量分析仪 110 可为经配置用于基于质荷比检测至少一种分析物的分析仪。四极杆质量分析仪 110 可包括至少一个四极杆作为滤质器 116。四极杆质量分析仪 110 可包括多个四极杆。例如，四极杆质量分析仪 110 可为三重四极杆质谱仪。滤质器 116 可经配置用于根据离子的质荷比 m/z来选择注入到滤质器 116 的离子。滤质器 116 包括两对电极 114。电极 114 可为杆状的，特别是柱形的。电极 114 可被设计为相同的。电极 114 可布置为沿公共轴例如 z 轴平行延伸。四极杆质量分析仪 110 包括至少一个电源电路 126，该至少一个电源电路经配置用于在滤质器 116 的该两对电极 114 之间施加至少一个直流 (DC) 电压和至少一个交流 (AC) 电压。电源电路 126 的实施例如图 5 中所示。电源电路 126 的设计对应于US 5,227,629 A 的图 1 的质谱仪的构造，然而，根据本发明，其可经设计用于多跃迁监测。电源电路 126 可经配置用于保持每个相对电极对 114 处于相同的电位。电源电路126 可经配置用于周期性地改变电极对 114 的电荷符号，使得仅在一定的质荷比 m/z 的范围内的离子才可能具有稳定的轨迹。滤质器内的离子的轨迹可通过 Mathieu 微分方程来描述。为了测量具有不同 m/z 值的离子，DC 电压和 AC 电压可随时间推移被改变，特别是按比例

，使得具有不同 m/z 值的离子可被传输到检测器 120。

四极杆质量分析仪 110 可进一步连接到和/或可包括样品制备工位（此处未示出），该样品制备工位用于样品的自动化预处理和制备，每个样品包括至少一种目标分析物。

四极杆质量分析仪包括经配置用于生成直流电压的至少一个 DC 电压发生器128 和经配置用于生成射频 AC 电压的至少一个 AC 电压发生器 130。DC 电压发生器128 可配置为根据将测量的 m/z 范围来调整 DC 电压信号。AC 电压发生器 130 可包括至少一个频率发生器。电源电路 126 可为将 DC 电压发生器 128 和 AC 电压发生器 130连接到滤质器 116 的电极对 114 的至少一个电子电路。电源电路 126 可包括多条电源线和/或另外的电气装置和部件。

四极杆质量分析仪包括至少一个补充 AC 电压发生器 132，其经配置用于生成具有振幅 ΔV_DC

的补充 AC 电压，其中 V_DC,最大为 DC 电压的最大电压输出，并且 b为滤质器 116 的电子板 118 的位大小。四极杆质量分析仪 110 包括至少一个补充电源电路 134，其经配置用于将补充 AC 电压叠加在 AC 电压和 DC 电压之上。通过使用该至少一个补充电源电路 134 来执行用补充 AC 电压叠加 AC 电压和 DC 电压。补充电源电路 134 可与电源电路 126 电连接。可通过在向滤质器 116 的电极 114 施加 DC 电压和AC 电压之前将补充 AC 电压馈入电源电路 126 中而将补充 AC 电压叠加在 AC 电压和DC 电压之上。可通过将 AC 电压和 DC 电压连同补充 AC 电压馈入电源电路 126 中而将补充 AC 电压叠加在 AC 电压和 DC 电压之上。例如，补充 AC 电压发生器 132 可体现为与 AC 电压发生器 130 和 DC 电压发生器 128 中的一者或两者集成。例如，四极杆质量分析仪 110 可包括两个补充 AC 电压发生器 132。例如，一个补充 AC 电压发生器 132可体现为与 AC 电压发生器 130 集成，而另一个补充 AC 电压发生器可体现为与 DC 电压发生器 128 集成。在补充 AC 电压发生器 132 体现为与 AC 电压发生器 130 和 DC电压发生器 128 中的一者或两者集成的情况下，AC 电压信号和/或 DC 电压信号可在生成期间或之后直接被补充 AC 电压叠加，并且可在电源电路 126 内被一起馈送。

该叠加可体现为电容性的从而得到正弦信号，或者通过使用至少一个运算放大器来体现从而得到三角形波。补充电源电路 134 可包括至少一个电容器、至少一个运算放大器中的一者或多者。除了用于四极杆质量分析仪的现有和已知的电源电路之外，补充电源电路 134 还可使用电子部件来实现。如果需要，可关闭这些附加部件，例如对于全扫描模式而言。

四极杆质量分析仪 110 包括至少一个检测器 120。检测器 120 可经配置用于检测带电粒子。检测器 120 可为或可包括至少一个电子倍增器。四极杆质量分析仪 110 的检测器 120 和/或至少一个评估装置 124 可配置为确定检测到的离子的至少一个质谱。质谱可为像素化的图像。为了确定质谱像素的所得强度，可对用检测器检测到的在一定的m/z 范围内的信号进行积分。样品中的分析物可由该至少一个评估装置 124 来标识。具体地，评估装置可经配置用于将已知的质量与标识的质量相关联或通过特征裂解模式来配置。

四极杆质量分析仪可包括该至少一个评估装置 124，该至少一个评估装置经配置用于评估检测器 120 的至少一个检测器信号以用于确定分析物的跃迁。该至少一个评估装置 124 可包括至少一个数据处理装置，该至少一个数据处理装置具有存储在其上的软件代码，该软件代码包括多个计算机命令。评估装置 124 可提供用于执行一个或多个指定操作的一个或多个硬件元件，和/或可向一个或多个处理器提供在其上运行的用于执行一个或多个方法步骤的软件。

该四极杆质量分析仪 110 可包括至少一个控制单元 142，该至少一个控制单元经配置用于控制 DC 电压、AC 电压和补充 AC 电压中的一者或多者。控制单元可包括配置为控制 DC 电压、AC 电压和补充 AC 电压中的一者或多者的操作，特别是 AC 电压发生器130、DC 电压发生器 128 和补充 AC 电压发生器和/或电源电路 126 和/或补充电源电路134 中的一者或多者的输出信号的电子和/或逻辑单元。

四极杆质量分析仪 110 可进一步包括至少一个电离源 136。电离源 136 可为或可包括选自由以下各项组成的组的至少一个源：至少一个气相电离源，诸如至少一个电子撞击 (EI) 源或至少一个化学电离 (CI) 源；至少一个解吸电离源，诸如至少一个等离子体解吸 (PDMS) 源、至少一个快速原子轰击 (FAB) 源、至少一个次级离子质谱 (SIMS)源、至少一个激光解吸 (LDMS) 源以及至少一个基质辅助激光解吸 (MALDI) 源；至少一个喷雾电离源，诸如至少一个热喷雾 (TSP) 源、至少一个大气压化学电离 (APCI) 源、至少一个电喷雾 (ESI) 以及至少一个大气压电离 (API) 源。

四极杆质量分析仪 110 可为或可包括液相色谱质谱装置。四极杆质量分析仪110 可连接到和/或可包括至少一个液相色谱仪 138。液相色谱仪 138 可用作四极杆质量分析仪 110 的样品制备。样品制备的其他实施例也是可能的，诸如至少一个气相色谱仪。液相色谱质谱装置可为或可包括至少一个高效液相色谱 (HPLC) 装置或至少一个微型液相色谱 (µLC) 装置。液相色谱质谱装置可包括液相色谱 (LC) 装置 138 和质谱 (MS) 装置，在当前情况下为滤质器 116，其中 LC 装置 138 和滤质器 116 经由至少一个接口140 耦接。耦接 LC 装置 138 和 MS 装置的接口 140 可包括电离源 136，该电离源经配置用于生成分子离子并且用于将分子离子转移至气相中。接口 140 可进一步包括布置在电离源 136 与滤质器 116 之间的至少一个离子迁移模块。例如，离子迁移模块可为高场不对称波形离子迁移谱 (FAIMS) 模块。液相色谱质谱装置可进一步包括样品制备工位，该样品制备工位用于样品的自动化预处理和制备，每个样品包括至少一种目标分析物。

图 3A 至 C 示出了利用叠加的补充 AC 电压进行的 MRM 测量的可视化。图 3A示出了常规的 MRM 测量。具有局部最大值的统计堆用实线和箭头表示。对于此统计堆，检测器 120 记录了对应的 DC 电压的单个数据点。图 3B 示出了根据本发明的以正弦信号作为补充电压的 MRM 测量。图 3C 示出了根据本发明的以三角形信号作为补充电压的MRM 测量。在此可视化中，振幅被夸大。补充电压的叠加可导致为同一统计堆记录多个数据点，使得在生成质谱的统计堆时可能进行平滑化或平均化。

图 4 示出了模拟信号平均化效果的结果。对数据施加不同强度的平滑化。具体地，图 4 示出了不同平滑化宽度（即从 0.01 到 0.10）的条形图，其中每个平滑化宽度的统计堆的从左到右，第一个条表示常数 Q1 和 Q3 的均值，第二个条表示常数 Q1 和变化的 Q3 的均值，第三个条表示变化的 Q1 和常数 Q3 的均值，第四个条表示在同一方向上变化的 Q1 和 Q3 的均值，并且第五个条表示在不同方向上变化的 Q1 和 Q3 的均值。Q1和 Q3 是指四极杆质量分析仪 110 的四极杆。仅当平滑化宽度低于统计堆大小（在此实施例中为 0.05 u）时过滤才有效。此外，图 4 用实线示出了误差区域。在图的左侧，误差区域的开口宽度表示未经平滑化处理的误差，而在图的右侧，误差区域的开口宽度表示经过平滑化处理的误差。通过以更稳定和/或更可靠的面积/面积比产生的平滑化，误差得以显著降低。

附图标记列表

110 四极杆质量分析仪

112 电压施加步骤

114 电极

116 滤质器

118 电子板

120 检测器

122 测量步骤

124 评估装置

126 电源电路

128 DC 电压发生器

130 AC 电压发生器

132 补充 AC 电压发生器

134 补充电源电路

136 电离源

138 液相色谱仪装置

140 接口

142 控制单元。

Claims

1.一种用于使用四极杆质量分析仪(110)对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测的方法，所述方法包括以下步骤：

a) 至少一个电压施加步骤(112)，其中在所述电压施加步骤中，在所述四极杆质量分析仪(110)的至少一个滤质器(116)的两对电极(114)之间施加直流(DC)电压和射频(AC)电压，其中所述AC电压具有振幅V_AC，并且所述DC电压具有适用电压V_DC，其中补充AC电压叠加在所述AC电压和所述DC电压之上，其中所述补充AC电压的振幅ΔV_DC

，其中V_DC,最大为所述DC电压的最大电压输出，并且b为所述四极杆质量分析仪(110)的所述滤质器(116)的至少一个电子板(118)的位大小，其中所述电子板(118)经配置用于向所述滤质器(116)的所述电极(114)提供所述AC电压和所述DC电压，其中所述电子板(118)包括至少一个数模转换器；

b) 至少一个测量步骤(122)，其中所述分析物的至少一个跃迁是用所述四极杆质量分析仪(110)的至少一个检测器(120)来确定的。

2.根据前述权利要求所述的方法，其中所述补充AC电压为三角形信号或正弦信号。

3.根据前述权利要求所述的方法，其中所述补充AC电压是正弦信号，其中所述方法包括将预确定的和/或预定义的权重应用于所述补充AC电压和/或对步骤b)中确定的测量数据的加权。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中补充AC电压具有的频率v为

，其中n为重复的次数，并且t_d为停留时间，其中所述频率v ≤ 15 kHz。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中叠加有所述补充AC电压的所述AC电压V_AC为

其中V_AC,最大为所述AC电压的最大振幅，c_AC为常数，并且m/z为质荷比。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中叠加有所述补充AC电压的所述DC电压V_DC为

其中a为常数，其中

，V_AC,最大为所述AC电压的最大振幅，c_AC为常数，并且m/z为质荷比。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法步骤a)和b)通过使用至少一个计算机来执行。

8.一种用于对样品中的至少一种分析物进行多跃迁监测的四极杆质量分析仪(110)，包括：

- 至少一个滤质器(116)，所述滤质器包括两对电极(114)和至少一个检测器(120)，所述检测器经配置用于确定所述分析物的至少一个跃迁，其中所述滤质器(116)进一步包括至少一个电子板(118)，其中所述电子板(118)经配置用于向所述滤质器(116)的所述电极(114)提供AC电压和DC电压，其中所述电子板(118)包括至少一个数模转换器；

- 经配置用于生成直流(DC)电压的至少一个DC电压发生器(128)和经配置用于生成射频(AC)电压的至少一个AC电压发生器(130)，其中所述AC电压具有振幅V_AC，并且所述DC电压具有适用电压V_DC；

- 至少一个电源电路(126)，其经配置用于在所述滤质器(116)的所述两对电极(114)之间施加所述DC电压和所述AC电压；

- 至少一个补充AC电压发生器(132)，其经配置用于生成具有振幅ΔV_DC

的补充AC电压，其中V_DC,最大为所述DC电压的最大电压输出，并且b为所述四极杆质量分析仪(110)的所述滤质器(116)的所述电子板(118)的位大小；

- 至少一个补充电源电路(134)，其经配置用于将所述补充AC电压叠加在所述AC电压和所述DC电压之上。

9.根据前述权利要求所述的四极杆质量分析仪(110)，其中所述四极杆质量分析仪(110)包括至少一个控制单元(142)，所述控制单元经配置用于控制所述DC电压、所述AC电压和所述补充AC电压中的一者或多者。

10.根据涉及四极杆质量分析仪的前述权利要求中任一项所述的四极杆质量分析仪(110)，其中所述补充电源电路(134)包括至少一个电容器、至少一个运算放大器中的一者或多者。

11.根据涉及四极杆质量分析仪的前述权利要求中任一项所述的四极杆质量分析仪(110)，其中所述补充电源电路(134)与所述电源电路(126)电连接。

12.根据涉及四极杆质量分析仪的前述权利要求中任一项所述的四极杆质量分析仪(110)，其中通过在向所述滤质器(116)的所述电极(114)施加所述DC电压和所述AC电压之前将所述补充AC电压馈入所述电源电路(126)中而将所述补充AC电压叠加在所述AC电压和所述DC电压之上。

13.根据涉及四极杆质量分析仪的前述权利要求中任一项所述的四极杆质量分析仪(110)，其中通过将所述AC电压和所述DC电压连同所述补充AC电压馈入所述电源电路(126)中而将所述补充AC电压叠加在所述AC电压和所述DC电压之上。

14.根据涉及四极杆质量分析仪的前述权利要求中任一项所述的四极杆质量分析仪(110)，其中所述四极杆质量分析仪(110)包括至少一个评估装置(124)，所述评估装置经配置用于评估所述检测器(120)的至少一个检测器信号以用于确定所述分析物的所述跃迁。

15.根据涉及四极杆质量分析仪的前述权利要求中任一项所述的四极杆质量分析仪(110)，其中所述四极杆质量分析仪(110)经配置用于执行根据涉及方法的前述权利要求中任一项所述的方法。