CN116134309A - 使用离子迁移率谱的离子识别 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分析离子的方法，其包括：(i)在不同时间使分析物分子的离子经受不同的激活水平，以便使所述离子在所述不同时间具有不同的迁移率，其中所述激活水平在多个循环中变化，并且其中在所述循环中的每个期间，所述激活水平在所述不同的水平之间变化。所述方法使用离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器来确定所述不同激活水平的所述离子的所述迁移率；并且将所述确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得所述分析物分子的指纹图谱。

Description

使用离子迁移率谱的离子识别

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年8月4日提交的英国专利申请第2012094.5号的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及离子迁移率谱测定法，并且更具体地，涉及对分析物在经受不同激活水平后迁移率如何变化的分析。

背景技术

碰撞诱导展开(CIU)是一种可以用于区分具有非常类似结构的离子(如蛋白质离子)的技术。该技术包括通过使离子与气体分子碰撞来碰撞激活离子，从而使其结构展开，然后确定该展开离子的离子迁移率。重复该过程，但是当重复时，使用不同的碰撞能量使离子与气体分子碰撞，从而导致离子不同程度的展开，并且因此导致为该离子确定不同的相应离子迁移率。然后可以获得该离子的作为碰撞能量函数的离子迁移率的指纹图谱。具有非常类似结构的不同离子在特定碰撞能量下可能具有相同或类似的离子迁移率，特别是当离子迁移率分离器的分辨率相对较低时。因此，基于离子迁移率，可能很难区分两种类似的离子，如同一蛋白质的构象变化。然而，两种此类离子将具有不同的迁移率-碰撞能量指纹图谱，因此上面所描述的CIU技术对于区分此类离子是有用的。

发明内容

从第一方面，本发明提供了一种分析离子的方法，其包括：(i)在不同的时间使分析物分子的离子经受不同的激活水平，以便使离子在所述不同的时间具有不同的迁移率，其中激活水平在多个循环中变化，并且其中在循环中的每个期间，激活水平在所述不同的水平之间变化；(ii)使用离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器来确定所述不同激活水平的离子的迁移率；以及(iii)将确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得分析物分子的指纹图谱。

由于激活水平在不同的激活水平之间重复循环，在分析分析物的同时，任何给定的激活水平被执行多次。因此，即使分析物离子的强度随时间变化，该方法也能够获得每个强度下不同激活水平的光谱数据。因此，对于不同激活水平获得的光谱数据的统计精度可以基本上相同。

可以对气相中的离子执行在不同时间使分析物分子的离子经受不同激活水平的步骤。

本发明的实施例涉及碰撞诱导展开(CIU)技术，尽管也经考虑了用于使分析物离子展开的其他激活技术。

离子迁移率分离器可以是离子迁移率分离器，其中离子被促使通过漂移管中的气体，从而离子根据它们通过气体的迁移率而分离。可以通过DC梯度和/或通过沿着设备重复移动DC势垒来促使离子穿过设备。替代地，可以使用扫描离子迁移率过滤器，如差分迁移率分离器(DMS)，例如FAIMS设备。此类设备被扫描，以便在不同时间传输不同迁移率的离子。可以通过在不同的时间向设备施加不同的电压来执行此扫描。扫描离子迁移率过滤器被扫描，以便在激活水平的每次出现期间传输不同的迁移率。

不同的激活水平可导致分析物离子展开，并且不同程度地改变构象，因此可改变分析物的碰撞截面，并且因此改变其离子迁移率和通过离子迁移率分离器的漂移时间或离开离子迁移率过滤器的时间。

分析物可以是生物分子，如蛋白质。

可以在每个循环中执行相同的激活水平序列，即循环可以是彼此的副本。

离子迁移率分离的单个循环可以在离子已经经受每个激活水平之后执行，或替代地，多个离子迁移率分离循环可以在离子已经经受每个激活水平之后执行。

该方法可以包括：使用第一分离器分离样品中的不同分析物分子，然后电离从第一分离器洗脱的分离的分析物分子，然后在所述多个循环中的不同时间执行使分析物分子的离子经受所述不同激活水平的所述步骤；和/或使用第二分离器或过滤器根据物理化学特性分离分析物离子，然后在所述多个循环中的不同时间执行使分析物分子的离子经受所述不同激活水平的所述步骤。

电离从第一分离器洗脱的分离的分析物分子的该步骤可以为每种分析物提供强度随时间变化为峰值的离子，和/或每种分析物的离子可以以强度随时间变化为峰值离开第二分离器；并且可以在峰的至少部分期间对离子执行步骤(i)至(iii)以便确定该分析物的离子迁移率与其所经受的相应激活水平之间的相关性。

第一分离器可以是液相色谱(LC)分离器、气相色谱(GC)分离器、尺寸排阻色谱(SEC)分离器、离子交换色谱(IEX)分离器或毛细管电泳(CE)分离器。

第二分离器或过滤器可以是质荷比分离器、扫描质荷比过滤器、离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器。

例如，扫描离子迁移率过滤器可以是差分迁移率分离器(DMS)，如FAIMS设备或任何扫描迁移率过滤器。可以扫描该设备，使得它(仅)在不同时间传输不同迁移率的离子。类似地，如果使用扫描质荷比过滤器，则可以扫描该设备，使得它(仅)在不同时间传输不同质荷比的离子。在这些扫描设备中，可以通过以已知方式改变施加到设备的电压来执行扫描。

在扫描的质荷比过滤器或扫描的离子迁移率过滤器的每次扫描期间，激活水平可以在所述多个循环中变化。

根据本文所描述的方法，可以在离子被激活的区域的上游或下游提供质量过滤器或离子迁移率过滤器，以便相应地选择性地仅传输具有选择范围的质荷比或迁移率的离子。质量过滤器可以被设置为例如在所述多个循环期间，仅能够传输固定质荷比(或质荷比范围)的离子。类似地，如果使用离子迁移率过滤器，其可以被设置为例如在所述多个循环期间仅能够传输固定迁移率(或迁移率范围)的离子。

该方法可以包括：使用权利要求1的步骤(ii)中的所述离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器，根据在中的每个循环中经受激活水平中的每一个之后的离子迁移率来分离离子，以便获得激活水平中的每一个的离子迁移率光谱数据；对在多个循环中为相同激活水平获得的光谱数据求和，以便获得激活水平中的每一个的总和光谱数据；使用总和光谱数据确定不同激活水平的分析物的离子迁移率；并且将这些离子迁移率与它们相应的激活水平相关联，以便产生作为分析物的激活水平的函数的离子迁移率的指纹图谱。

每种分析物的离子可以作为强度随时间变化的洗脱峰从第一分离器或第二分离器洗脱，并且该方法可以包括仅将从洗脱峰的一部分中的离子获得的光谱数据求和；或可以仅对第一分离器或第二分离器的每个分离循环的一部分对光谱数据求和。

该方法可以包括通过使用在获得总和光谱数据时使用的该激活水平的次数来归一化每个激活水平的光谱数据的强度。

该方法可以包括对从第一分离器或第二分离器洗脱的每种分析物执行所述多个循环x次，其中x选自由以下组成的组：≥2；≥3；≥4；≥5；≥6；≥7；≥8；≥9；≥10；≥15；≥20；≥25；≥30；≥35；≥40；或≥45。

该方法可以包括在选自以下的时间尺度内执行每个循环：≤15s；≤14s；≤13s；≤12s；≤11s；≤10s；≤9s；≤8s；≤7s；≤6s；或5s。

在每个循环中可以有y个所述不同的激活水平，其中y选自由以下组成的组：≥2；≥3；≥4；≥5；≥6；≥7；≥8；≥9；或≥10。

可以通过使离子与气体分子碰撞来激活离子，其中通过以不同的能量和/或不同的持续时间使离子与气体分子碰撞来使离子经受所述不同的激活水平。

不太优选地，离子可以通过其他方式激活(如光激活)，并且可以使用不同频率和/或强度的光来执行不同水平的激活。替代地，可以通过与不同浓度或类型的试剂离子或分子反应来激活离子，以便执行不同水平的激活。

该方法可以进一步包括对本发明第一方面的步骤(ii)中所述的离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器下游的离子进行质量分析，以确定它们的质荷比。

该方法可以包括选择质荷比和过滤通过该方法获得的光谱数据，以便获得具有该质荷比的离子的离子迁移率和相应激活水平的相关值。

该方法可以包括使根据权利要求1的步骤(ii)中所述的离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器下游的离子碎片化或反应，以便形成碎片或产物离子；确定那些碎片或产物离子的质荷比；以及将碎片或产物离子的质荷比与它们相应的前体离子上使用的激活水平相关联。

这提供了给定类型的分析物分子的指纹图谱，其包含离子迁移率和激活水平的相关值，以及为每个激活水平产生的碎片/产物离子的类型。

该方法可以包括确定为每个激活水平产生的不同碎片或产物离子的相对强度并且将这些相对强度与相应的激活水平相关联。

可以通过碰撞诱导解离来执行该碎片化。

然而，可以替代地执行其他形式的碎片化。例如，离子可以通过电子俘获离解、电子转移离解或表面诱导离解等被分裂。替代地，离子可以根据任何已知技术与试剂离子或分子反应，以产生产物离子。

该方法可以包括使用指纹图谱识别分析物。

本发明还提供了一种筛选样品中感兴趣的分析物或感兴趣的特定分析物构象异构体的方法，其包括：提供感兴趣的分析物或构象异构体在用不同激活水平激活后离子迁移率如何变化的第一指纹图谱；对分析物执行上面所描述的方法，以便获得分析物的第二指纹图谱；比较该第一指纹图谱和第二指纹图谱以确定它们是否匹配；并且其中如果确定指纹图谱匹配，则确定感兴趣的分析物或构象异构体存在。

提供第一指纹图谱的步骤可以包括对感兴趣的分析物或构象异构体执行上面所描述的方法，以便获得第一指纹图谱。

本发明的实施例包括一种鉴定分析物或分析物构象的方法，该方法包括：提供包括已知化合物或相同化合物的已知构象异构体的数据库，其中数据库中的每种化合物或构象异构体都与在用不同激活水平激活后其离子迁移率如何变化的指纹图谱相关联；执行本文描述的方法；将所确定的分析物分子的指纹图谱与数据库中的指纹图谱执行比较，以确定是否匹配；并且其中如果确定所确定的指纹图谱与数据库中的指纹图谱匹配，则分析物分子被识别为数据库中具有匹配指纹图谱的化合物或构象异构体。

例如，该方法可以用于确定被分析的样品是否包含两种不同的分析物/成分(例如在特定的质荷比范围内)。如果分析物/成分如上所描述的被分离(例如经由LC)，对应于第一分析物/成分的干净指纹图谱将在分离循环的第一部分期间被检测，对应于第二不同分析物/成分的干净指纹图谱将在分离循环的第二稍后部分期间被检测，并且对应于第一和第二分析物/成分的混合物的指纹图谱将在分离循环的第一部分和第二部分之间的时间期间被检测。因此，此方法可以确定指纹图谱在分离循环中的变化并且使用此变化来对不同分析物/成分的指纹图谱进行去卷积。

在上面所描述的方法中，可以对气相离子执行在不同时间使分析物分子的离子经受不同激活水平的步骤。然而，也可以经考虑经考虑在分析物仍处于液相时对分析物执行激活。

因此，从第二方面来说，本发明还提供了一种分析离子的方法，其包括：(i)使分析物经受激活，然后电离该分析物以形成分析物离子，其中分析物在不同时间经受不同的激活水平，从而电离产生在不同时间具有不同迁移率的分析物离子，其中激活水平在多个循环中变化，并且其中在循环中的每个期间激活水平在所述不同水平之间变化；(ii)使用离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器来确定所述不同激活水平的离子的迁移率；以及(iii)将确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得分析物分子的指纹图谱。

此方法可以包含上面所描述的与第一方面相关的任何特征，除了其中激活在电离之前执行。

该方法可以包括使用第一分离器来分离液体样品中的不同分析物，其中：(a)在第一分离器中分离分析物之前，执行所述使分析物经受激活的步骤；或(b)对从第一分离器洗脱的每种分析物执行步骤(i)至(iii)。

第一分离器可以是液相色谱(LC)分离器、尺寸排阻色谱(SEC)分离器、离子交换色谱(IEX)分离器或毛细管电泳(CE)分离器。

例如，可以通过改变包含分析物的样品溶液的温度来激活离子，例如在第一分离器和电离设备之间。可以将样品溶液加热到不同的温度以便执行不同程度的激活，例如使用电阻加热器或电磁加热器，如红外灯或微波加热器。样品溶液可以在加热后冷却。替代地，可以通过改变样品溶液的pH水平来执行激活。例如，可以改变样品溶液的pH值以便通过向样品溶液供应酸或碱来执行不同水平的激活。

替代地，可以通过向样品溶液施加剪切应力或机械振动来导致激活并且可以改变机械振动的剪切应力水平，从而改变激活水平。当分析物是蛋白质时，这些技术可能特别有用。

本发明的第一方面还提供了一种用于分析离子的仪器，其包括：分离器，用于提供强度随时间变化的分析物分子的离子；位于分离器下游的激活区域，用于激活离子以使它们改变离子的迁移率；位于激活区域下游的离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器；以及控制电路，其被布置并被配置为：(i)控制该仪器，以便在不同的时间使该分析物分子的离子经受不同的激活水平，从而使该离子在所述不同的时间具有不同的迁移率，其中该激活水平在多个循环中变化，并且其中在循环中的每个期间，该激活水平在所述不同的水平之间变化；(ii)控制离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器，以确定所述不同激活水平的离子的迁移率；以及(iii)将确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得分析物分子的指纹图谱。

该仪器可以被配置为执行本文描述的与本发明的第一方面相关的任何方法。

本发明的第二方面还提供了一种用于分析离子的仪器，其包括：用于激活分析物的激活设备；位于激活设备下游的离子源，用于电离分析物；位于离子源下游的离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器；以及控制电路，其被布置并被配置为：(i)控制激活设备以使分析物经受激活，并且控制离子源电离所述分析物以形成分析物离子，其中激活设备在不同时间使分析物经受不同的激活水平，从而离子源在不同时间产生具有不同迁移率的分析物离子，其中激活水平在多个循环中变化，并且其中在循环中的每个期间激活水平在所述不同水平之间变化；(ii)控制离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器，以确定所述不同激活水平的离子的迁移率；以及(iii)将确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得分析物分子的指纹图谱。

已经描述了这种实施例，其中当离子峰从分离器洗脱时，激活水平在不同值之间循环，以便获得对于所有激活水平具有类似统计精度的指纹图谱。然而，经考虑当离子峰从分离器中洗脱时，质谱仪或迁移率谱仪的其他操作参数可以在不同的值之间循环，以便实现在所有操作参数的值下获得的光谱数据的类似统计精度。

因此，从第三方面，本发明还提供了一种分析离子的方法，其包括：向质谱或迁移率仪提供分析物分子的离子，其强度作为峰值随时间变化；随时间改变光谱仪的操作参数，使得峰中的离子在不同时间经受不同条件，其中操作参数在多个循环中变化，并且其中操作参数在循环中的每个期间在不同值之间变化；使用光谱仪对离子进行质量或迁移率分析，以便获得所述操作参数的所述不同值中的每一个的光谱数据；以及对在多个循环中针对操作参数的相同值获得的光谱数据求和，以便获得针对操作参数的值中的每一个的总和光谱数据。

由于操作参数在不同的值之间重复循环，因此在分析分析物时，任何给定值都被执行多次。因此，即使分析物离子的强度随时间变化，该方法也能够获得每个强度下不同操作参数值的光谱数据。因此，对于不同的操作参数值获得的光谱数据的统计精度可以基本上相同。

可以使用分离器来提供作为峰的离子。分离器可以分离样品中不同的分析物分子，然后这些分离的分析物分子可以在从分离器中洗脱出来时被电离。例如，分离器可以是液相色谱(LC)分离器、气相色谱(GC)分离器、尺寸排阻色谱(SEC)分离器、离子交换色谱(IEX)分离器或毛细管电泳(CE)分离器。

替代地，可以使用分离器根据物理化学特性分离分析物离子并且每种分析物的离子可以作为峰从分离器中洗脱出来。例如，分离器可以是质荷比分离器、质量过滤器、离子迁移率分离器或离子迁移率过滤器。

该方法可以包括仅对从峰的一部分中的离子获得的光谱数据求和。

该方法可以包括通过当获得总和光谱数据时该值被使用的次数来归一化操作参数的每个值的光谱数据的强度。

本文描述的方法可以在单次实验运行期间执行。

该方法可以包括在峰值上执行所述多个循环x次，其中x选自由以下组成的组：≥2；≥3；≥4；≥5；≥6；≥7；≥8；≥9；≥10；≥15；≥20；≥25；≥30；≥35；≥40；或≥45。

该方法可以包括在选自以下的时间尺度内执行每个循环：≤15s；≤14s；≤13s；≤12s；≤11s；≤10s；≤9s；≤8s；≤7s；≤6s；或5s。

在每个循环中，可以有y个所述不同的操作参数的值，其中y选自由以下组成的组：≥2；≥3；≥4；≥5；≥6；≥7；≥8；≥9；或≥10。

所述迁移率谱仪可以是差分离子迁移率谱仪，其中施加时变电场以便导致离子在第一方向上的时间平均移动并且施加静电场以便在与第一方向相反的方向上驱动离子，其中随时间变化的该操作参数是静电场的大小。

本发明的第三方面还提供了一种用于分析离子的仪器，其包括：分离器，用于提供强度随时间变化的分析物分子的离子；用于确定离子的质荷比或迁移率的质量或迁移率谱仪；以及控制电路，其被布置并被配置为：(i)随时间改变光谱仪的操作参数，使得峰中的离子在不同时间经受不同条件，其中操作参数在多个循环中变化，并且其中操作参数在循环中的每个期间在不同值之间变化；(ii)使用光谱仪对离子进行质量或迁移率分析，以便获得所述操作参数的所述不同值中的每一个的光谱数据；以及(iii)对在多个循环中获得的操作参数的相同值的光谱数据求和，以便获得操作参数的值中的每一个的总和光谱数据。

该仪器可以被配置为执行本文描述的与本发明的第三方面相关的任何方法。

附图说明

现在将仅通过示例，并且参考附图来描述各种实施例，在附图中：

图1示出了本发明的实施例的示意图；

图2A至图2B示出了已知的CIU技术；

图3A示出了根据本发明的实施例的CIU技术，以及图3B示出了根据图3A分析的分析物的迁移率至-碰撞能量指纹图谱；以及

图4示出了本发明的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

图1示出了本发明的实施例的示意图，包括离子源2、用于激活离子的激活单元4、离子迁移率分离器(IMS)6和质量分析器8。

在操作中，离子由离子源2生成并且传递到激活单元4。离子在激活单元4内被激活，从而改变离子的结构。例如，这可能导致离子结构展开或以其他方式改变形状。可以通过将离子轴向加速进入激活单元4或在激活单元内使它们与其中的背景气体分子碰撞来激活离子。通过向仪器施加电压以生成电势差，可以以此方式加速离子。替代地或另外地，可以通过使离子在激活单元4内径向振荡来激活离子，使得它们与其中的背景气体碰撞。这可以例如通过向激活单元4的电极施加交流电压以导致离子振荡来实现。激活单元4可以包括离子导向器并且离子可以穿过离子导向器并且被激活而不会被轴向捕获在其中或激活单元4可以包括离子捕获设备，其在离子被激活时轴向捕获离子。离子导向器或离子捕获设备可以由离子隧道或多极杆组形成。

经考虑可以使用替代或另外的激活形式，如向分析物离子供应试剂分子或离子以激活分析物离子和/或通过将光子对准分析物离子来光激活分析物离子。

离子从激活单元4向IMS设备6传输。IMS设备6可以包括离子累积区域，该离子累积区域累积离子并且周期性地将它们脉冲到其中具有背景气体的分离区域中，以便根据它们穿过背景气体的离子迁移率来分离离子。替代地，可以在IMS设备6的上游提供单独的积累设备(未示出)，用于积累离子并且周期性地将它们脉冲到其中具有背景气体的IMS设备6中。IMS设备可以是漂移管IMS设备，其中静态DC梯度促使离子穿过分离区域中存在的背景气体，从而导致离子根据它们的迁移率分离。替代地，IMS设备6可以是行波IMS设备，其中一个或多个DC势垒沿着IMS设备6的分离区域重复行进，以便根据离子穿过该气体的离子的迁移率，以不同的速率促使离子穿过其中的背景气体(例如，如US6791078中所描述的，其被并入本文)。

经考虑离子的激活可以在与IMS设备6相关联的积累区域或积累设备中执行，而不是在上游区域中执行。

从IMS设备6洗脱的离子可以在离子检测器处被检测到。任何给定离子的离子迁移率然后可以由该离子行进通过IMS设备6的分离区域所花费的持续时间来确定。因此，离子行进通过IMS设备6的分离区域所花费的持续时间可以由离子被脉冲送入IMS设备6的分离区域和随后在检测器处被检测到之间所经过的时间来确定。经考虑离子可以从IMS设备6洗脱到质量分析器8(如飞行时间(TOF)质量分析器)中，并且被质量分析。因此，能够检测离子的质荷比并且使用质量分析器的检测器确定离子的离子的迁移率。因此，可以根据质荷比过滤质量分析器记录的数据，以便获得特定于任何给定质荷比的离子迁移率光谱数据。这使得仪器可以同时分析多种不同离子的离子迁移。

在质量分析器8是TOF质量分析器的实施例中，TOF质量分析器的提取区域可以间歇地将离子以一定速率推向飞行时间区域，使得它为IMS设备6的每个分离循环执行多次质量分析，即在离子进入IMS设备6的分离区域的相邻脉冲之间执行多次质量分析。这使得能够检测来自IMS设备6的离子的不同洗脱时间。也可以记录离子从TOF质量分析器的提取区域到其检测器的飞行时间并且用于以正常方式确定离子的质荷比。

尽管质量分析器8已被描述为TOF质量分析器，但是它也可以是另一个类型的质量分析器。例如，质量分析器8可以是扫描四极质量分析器，其具有四极杆组质量过滤器，之后是离子检测器。

为了执行CIU实验，如上所描述的执行离子的第一分析，同时在激活单元4中使用第一水平的离子激活。如上所描述的，也执行离子的第二次分析，但是在激活单元4中使用不同水平的离子激活，从而使得给定离子被激活到与第一次分析不同的程度。例如，与第一次分析相比，在第二次分析中可以使离子以更大的程度展开或改变形状。至少可以如上所描述的执行第三分析，但是在激活单元4中使用至少第三不同水平的离子激活。可以执行任意数量的此类分析，每种分析在激活单元4中具有不同的离子激活水平。

如上所描述的，可以根据任何已知的技术激活离子。例如，在通过使离子与背景气体分子碰撞来激活离子的情况下，可以通过提供穿过背景气体的不同加速率(例如，通过使用不同的DC电势梯度，或不同频率和/或振幅的AC电压)来执行激活单元4中的不同水平的离子激活。替代地或另外地，激活单元4中不同水平的离子激活可以通过加速离子穿过背景气体不同的持续时间来执行。在激活是光激活的情况下，可以使用不同频率和/或强度的光来执行不同水平的离子激活。类似地，在离子与试剂离子或分子反应的情况下，不同浓度或类型的试剂离子或分子可以用于执行不同水平的离子激活。

在这些不同激活水平的至少一些中，不同水平的离子激活可以导致给定离子不同程度地展开或改变形状。这进而对此离子的离子迁移率有影响并且因此对其通过IMS设备6的离子迁移率有影响。因此，本文公开的技术能够确定离子的离子迁移率如何作为该离子的激活水平的函数而变化，从而提供该离子的指纹图谱。尽管常规上很难使用一个特定的激活水平来区分具有非常类似结构的不同离子，特别是当离子迁移率分离器的分辨率相对较低时，但是本文描述的技术提供了在一系列不同激活水平上的离子迁移率的指纹图谱。不同的离子将具有不同的指纹图谱，因此根据本文描述的CIU技术可以更容易地区分。

例如，本文描述的技术可以用于识别或区分如生物分子的分析物。该技术特别适用于蛋白质分子的分析，例如识别或区分同一蛋白质的构象变化。本文描述的技术特别适用于药物发现、生物治疗表征或筛选感兴趣的化合物。

例如，可以为各种已知的参考离子(标准)确定作为激活水平的函数的离子迁移率的指纹图谱，以便生成分类数据库。然后可以根据本文的实验来分析分析样品以确定分析物离子的此类指纹图谱。然后可以将得到的指纹图谱与数据库中的指纹图谱进行比较，以确定它们中是否有匹配的，如果分析物离子的指纹图谱与数据库中的指纹图谱匹配，则得到分析物离子的识别。替代地，可以通过将感兴趣的离子的已知指纹图谱与实验分析的离子的指纹图谱进行比较来筛选感兴趣的离子的实验数据，以便确定它们中是否有任一个与已知指纹图谱匹配。如果已知指纹图谱与被分析离子的指纹图谱匹配，则确定样品中存在感兴趣的分析物。

本发明的实施例也可以用于确定关于任何给定分析物离子的信息。例如，上述CIU分析可以在分析物离子经受不同条件后对其执行，然后可以将那些相应条件下的指纹图谱相互比较，以确定关于离子的信息，如其结构。可以改变的条件的示例包含改变另一个分子与分析物的结合程度或改变施加到分析物上的热量等。

本发明的其他实施例包括在分析物(例如蛋白质)已经暴露于多种不同条件之后，对其执行多次上述CIU分析。例如，分析物暴露于的多种条件可以是将分析物暴露于多种不同的温度或光强度，或将分析物储存多种不同的持续时间。然后，在这些多种不同条件下获得的不同CIU指纹图谱可以用于检测随后进行CIU分析的样品中的分析物。例如，在多种不同条件下获得的CIU指纹图谱可以用于筛选随后分析的样品，以发现暴露于不同条件下可能发生的分析物变化。这可以作为质量控制过程的一部分来执行，例如检查分析物在中的每个随后分析的样品中是否具有相同的CIU指纹图谱，或更一般地确定分析物是否已经降解或改变。

CIU技术是已知的，其中对于已经经受不同碰撞能量的离子获得离子迁移率谱。当离子向IMS设备传输时，碰撞能量随时间步进，使得记录不同碰撞能量的IMS光谱，由此产生反映气相中蛋白质展开的二维迁移率对碰撞能量指纹图谱。图2A和图2B示出了此类已知技术的示例。

图2A示出了一种已知的技术，其中分析物以基本上恒定的强度注入(如上面的图中示出的)，而碰撞能量随着时间的推移逐步增加到不同的值(如下面的图中示出的)。根据示出的碰撞能量(CE1、CE2、CE3)，在分析物被激活后，确定离子的离子迁移。更特别地，对于碰撞能量的每个水平，离子被重复地脉冲到IMS设备中，并且因此对于每个碰撞能量，多个离子迁移率谱被求和，直到对于分析物的稳健分类已经达到足够的统计精度。

期望将生物治疗药物的色谱引入技术(如SEC、IEX、CE或LC)与CIU结合使用，以提高获得的光谱质量(样品净化)并且实现自动化。图2B示出了此类已知技术的示例。

图2B示出了一种已知的技术，其中分析物从色谱分离器中洗脱，其强度曲线作为峰值随时间变化(如上面的图中示出的)。与图2A一样，随着时间的推移，碰撞能量增加到不同的值(如图2B的下图中示出的)，并且确定了离子的离子的迁移率。更特别地，对于碰撞能量的每个水平，离子被重复脉冲到IMS设备中，因此对于每个碰撞能量，多个离子迁移率谱被求和。然而，由于从分离器中洗脱的分析物的强度随时间而变化，所以对于不同碰撞能量值获得的IMS光谱数据的统计精度也不同。

与此类常规技术相比，当分析物从上游分离器设备洗脱时，本发明的实施例在一定范围的激活水平上多次重复改变激活水平。

图3A示出了根据本发明的实施例的示例，其中离子源2包括用于在电离之前分离分析物的分离器，如包括SEC、IEX、CE或LC分离器。然而，替代地或另外地，可以经考虑将样品电离，然后根据物理化学特性分离分析物。分离后，分析物如上所描述的被激活。如图3A中的上图中示出的，分析物的强度I作为分离器中保留时间RT的函数而变化并且具有峰的形式。图3A中较低的图表示作为时间函数的分析物被激活的碰撞能量。在中示出的示例中，在分析物从分离器中洗脱以激活离子的期间，碰撞能量在三种不同的碰撞能量CE1、CE2、CE3之间重复循环。如上所描述的，激活的离子然后传递到IMS设备6，以便确定它们的离子迁移率。对于每个循环中的碰撞能量的每个水平，离子可以仅一次脉冲进入IMS设备的分离区域以便仅执行单个IMS分离循环。替代地，对于每个循环中的碰撞能量的每个水平，离子可以被多次脉冲到IMS设备的分离区域中，以便获得多个离子迁移率谱。在这两种情况下，可以对在峰洗脱期间发生的多个不同循环中相同碰撞能量获得的离子迁移率谱进行求和。对于示出的示例，可以对在所有五个循环中使用碰撞能量CE1获得的离子迁移率谱求和。类似地，可以对在所有五个循环中使用碰撞能量CE2获得的离子迁移率谱求和，并且可以对在所有五个循环中使用碰撞能量CE3获得的离子迁移率谱求和。替代地，可以只对在特定范围(或多个范围)的峰洗脱时间内发生的多个不同循环中相同碰撞能量获得的离子迁移率谱进行求和。例如，再次参考图3A，可以对使用保留时间RT1和RT2之间的碰撞能量CE1获得的离子迁移率谱进行求和。类似地，可以对使用保留时间RT1和RT2之间的碰撞能量CE2获得的离子迁移率谱求和，并且可以对使用保留时间RT1和RT2之间的碰撞能量CE3获得的离子迁移率谱求和。可以选择RT1和RT2的值，以便仅包含分析物离子信号强度显著变化(例如高于阈值)的持续时间。替代地，该范围可以是预定的范围，或可以以数据相关的方式自动选择，即基于检测到的离子信号。

通过以此方式循环碰撞能量来获取数据确保了数据的强度以及统计精度对于每个碰撞能量值是类似的，而与色谱峰的洗脱曲线无关。例如，从图2B中可以明显看出，在常规方法中，当离子峰从分离器中洗脱时，碰撞能量变化相对较少，因此与值CE1和CE3相比，碰撞能量值CE2的离子信号强度明显不同。因此，这些碰撞能量值的数据的统计精度将显著不同。相比之下，从图3A中明显看出，在本发明的实施例中，当离子峰从分离器中洗脱时，碰撞能量变化相对较快，因此离子在分离器的相对较短的保留时间范围内暴露于所有的碰撞能量。因此，对于在每个循环中的每个碰撞能量值处获得的光谱数据，离子信号强度(以及统计精度)基本上是相同的。

从多个循环获得的每个碰撞能量值的IMS数据可以在数据采集完成后或实时求和。每个碰撞能量值的求和数据的强度可以根据获取数据时碰撞能量处于该值的次数进行归一化。例如，再次参考图3A，如果只对保留时间RT1和RT2之间的持续时间的数据求和，那么将对碰撞能量值CE1的三组数据求和，对碰撞能量值CE2的三组数据求和，但是对碰撞能量值CE3的四组数据求和。碰撞能量CE3的数据因此可以通过将其强度乘以3/4而归一化为碰撞能量CE1和CE2中的每一个的数据。然后，该数据可以用于关联分析物的离子迁移率如何作为碰撞能量的函数而变化。

图3B示出了已经根据图3A分析的分析物离子的离子迁移率作为碰撞能量的函数的图。左边的竖直虚线表示碰撞能量值CE1，中间的竖直虚线表示碰撞能量值CE2，并且右边的竖直虚线表示碰撞能量值CE3。在此示例中，离子的离子迁移率值将只针对这三个碰撞能量CE1、CE2、CE3来确定。然而，如下所描述的，每个循环可以包含三个以上的碰撞能量值，使得可以获得离子迁移率和碰撞能量的更详细的指纹图谱。

图3A示出了当分析物峰从分离器中洗脱时执行的五个碰撞能量循环，在循环中的每个期间，碰撞能量在三个不同的值之间步进。然而，经考虑可以执行任何数量的此类循环(大于一)，尽管期望相对高数量的循环。另外，或替代地，经考虑碰撞能量可以在每个循环期间在任何数量的值(大于一)之间步进，尽管期望相对高数量的循环。例如，碰撞能量可以在每个循环中在40个不同的值之间步进，其中对于每个碰撞能量步进执行多个离子迁移率分离，使得对于每个步进在0.1秒内获得IMS光谱数据。这导致循环需要4秒钟。然而，在极限情况下，在每个碰撞能量步骤中只能执行一次离子迁移率分离，例如，如果离子迁移率分离需要20毫秒，那么40个步骤的循环时间将只需要0.8秒。

图4示出了与上面所描述的相同的另一个实施例，除了离子被碎片化或反应设备10碎片化或反应，以便在IMS设备6的下游产生碎片或产物离子。然后，碎片或产物离子以及它们的任何其余前体离子以与上面参考图1所述的方式相同的方式在下游被检测和/或质量分析。离子可以以任一种已知的方式(如碰撞诱导解离、电子俘获解离、电子转移解离或表面诱导解离等)分裂。类似地，离子可以根据任何已知的技术与试剂离子或分子反应，从而产生产物离子。

根据此类实施例，检测到碎片或产物离子的时间表示它们的前体离子行进通过IMS设备6所花费的时间。因此，再次获得的光谱数据使得能够为每个前体离子获得作为激活水平(在IMS设备6之前发生的)的函数的离子迁移率的指纹图谱。然而，IMS设备6下游的离子的碎片化或反应使得碎片/产物离子能够生成，其可以特定于从IMS设备6洗脱的离子的构象，或可以特定于从IMS设备6洗脱的离子的构象的强度生成碎片/产物离子。例如，已经在IMS设备6上游经受第一激活水平的前体离子可以在IMS设备6下游产生第一组碎片/产物离子，而已经在IMS设备6上游经受不同的第二激活水平的相同前体离子可以在IMS设备6下游产生不同的第二组碎片/产物离子(即，至少一些碎片/产物离子是不同类型的)。替代地或另外地，已经在IMS设备6上游经受第一激活水平的前体离子可以在IMS设备6下游产生具有第一相对强度的碎片/产物离子，而已经在IMS设备6上游经受第二不同激活水平的相同前体离子可以在IMS设备6下游产生具有第二不同相对强度的碎片/产物离子。

质量分析器8检测碎片/产物离子的质荷比并且将此数据与它们相应的前体离子通过IMS设备6的漂移时间相关联。碎片/产物离子数据因此可以被添加到每种分析物离子的指纹图谱中，使得指纹图谱包含离子迁移率数据和碎片/产物离子数据两者，它们可以作为激活水平的函数而变化。指纹图谱中另外的细节可以帮助使用CIU技术来表征离子。

如图4中所示，可以在离子源2和激活单元4之间提供离子分离器12，用于根据物理化学特性(如质荷比或离子迁移率)来分离离子。离子分离器可以是过滤器，其在任何给定时间选择性地仅传输某些离子，并且过滤掉和丢弃其他离子，并且其随时间改变传输的离子。例如，离子分离器12可以是质荷比过滤器(例如四极杆组质量过滤器)或差分迁移率分析器。替代地，离子分离器12可以分离离子而不丢弃它们，如上文该类型的质量选择离子阱或离子迁移率分离器。应理解，离子迁移率分离器12也可以设置在不具有碎片化/反应单元10的实施例中。

尽管已经参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

已经描述了实施例，其中碰撞能量在每个循环中在多个不同的逐渐增加的值之间步进，碰撞能量在步进到下一个值之前保持在每个值。然而，经考虑碰撞能量可以在每个循环中在多个不同的逐渐减小的值之间交替变化。替代地，碰撞能量可以在每个循环期间逐步增加然后减少，或在每个循环期间逐步减少然后增加。还可以经考虑，碰撞能量可以在每个循环中被连续和渐进地扫描，而不是在每个步骤中被步进和保持。碰撞能量可以在每个循环中以线性方式、非线性方式、锯齿模式或伪随机模式变化。每个光谱可以具有相关联的元数据，以允许在任何点确定碰撞能量值。

尽管已经描述了其中碰撞能量变化的具体实施例，但是如上所描述的，可以通过除了使离子与气体分子碰撞之外的方式来激活离子并且这些其他激活方式可以用在所描述的实施例中。

还经考虑分析物可以在液相而不是气相中被激活。例如，分析物可以在样品溶液中并且在电离之前被激活。此激活可以通过改变样品溶液的温度来执行，例如在LC分离器和电离设备之间。例如，可以将样品溶液加热到不同的温度，以便执行不同水平的激活，如使用电阻加热器或电磁加热器，如红外灯或微波加热器。样品溶液可以在加热后冷却。替代地，可以通过改变样品溶液的pH值来执行激活，例如在LC分离器和电离设备之间。例如，可以改变样品溶液的pH值以便通过向样品溶液供应酸或碱来执行不同水平的激活。替代地，可以通过向样品溶液施加剪切应力或机械振动来导致激活并且可以改变机械振动的剪切应力水平，从而改变激活水平。当分析物是蛋白质时，这些技术可能特别有用。

可以使用移动RT窗口(例如基于典型峰宽的知识)对数据求和，以便产生包含一系列CIU指纹图谱对分隔符RT的文件。这可能为在不同时间从分离器洗脱的不同分析物产生CIU指纹图谱。可以选择单一电荷状态的离子，例如通过使用IMS设备上游的质量过滤器(或通过使用重建的质量色谱)。可以在分离器的多个保留时间获得CIU图(离子迁移率对激活水平)。每个CIU图可以通过执行不同激活水平的单个循环所花费的时间在保留时间上被间隔开。上面关于图3A至图3B描述的实施例涉及识别峰值并且对每个激活水平的RT1和RT2之间的数据求和，以便产生单个CIU指纹图谱(图3B)。然而，不是在求和之前识别峰值，而是该过程可以包括自动移动在其上对数据求和的RT窗口。例如，假设预期洗脱峰的RT范围对应于获得x个CIU图的保留时间，那么将第n个至第(n+x)个CIU图的数据(对于每个激活水平)求和，以生成第一求和的CIU图。然后移动求和窗口，以便对第(n+1)个CIU图到第(n+1+x)个CIU图的数据(对于每个激活水平)求和，从而生成第二求和CIU图。此过程重复多次，但是每次求和窗口的上限和下限都移动一个CIU图，使得形成新的求和CIU图。此过程在预期洗脱峰的RT范围内提供了统计学上良好的CIU图。然后，可以以目标或非目标的方式询问这些数据。例如，可以发现同一蛋白质的几种不同变体，或可以确定CIU图在指示干扰的分离峰上变化，如具有不同模式的峰上的肩。

已经描述了实施例，其中当离子峰从分离器洗脱时，激活水平在不同值之间循环，以便获得对于所有激活水平具有良好统计精度的指纹图谱。然而，经考虑当离子峰从分离器中洗脱时，质谱仪或迁移率谱仪的其他操作参数可以在不同的值之间循环，以便实现在所有操作参数的值下获得的光谱数据的良好统计精度。例如，差分离子迁移率谱仪(DIMS)可以设置在分离器(例如LC设备)的下游并且DIMS设备的参数，如补偿电压的大小，可以随着峰值从分离器洗脱而周期性地变化。然后可以对针对操作参数的每个值(例如针对补偿电压的每个大小)获得的频谱数据求和，使得能够针对操作参数的每个值获得具有类似精度的频谱数据。

替代地，可以在分离器的下游提供能量分辨质谱仪(ERMS)，并且当峰值从分离器中洗脱时，ERMS设备的激活能可以周期性地变化。然后可以对每个激活能获得的光谱数据求和，使得能够为每个激活能获得具有类似精度的光谱数据。

Claims (24)

1.一种分析离子的方法，其包括：

(i)在不同时间使分析物分子的离子经受不同的激活水平，以便使所述离子在所述不同时间具有不同的迁移率，其中所述激活水平在多个循环中变化，并且其中所述激活水平在所述循环中的每个期间在所述不同水平之间变化；

(ii)使用离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器来确定所述不同激活水平的所述离子的所述迁移率；以及

(iii)将所述确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得所述分析物分子的指纹图谱。

2.根据权利要求1所述的方法，其包括：

使用第一分离器分离样品中的不同分析物分子，然后电离从所述第一分离器洗脱的所述分离的分析物分子，并且然后在所述多个循环中的不同时间执行使分析物分子的离子经受所述不同激活水平的所述步骤；和/或

使用第二分离器或过滤器根据物理化学特性分离分析物离子，并且然后在所述多个循环中的不同时间执行使分析物分子的离子经受所述不同激活水平的所述步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中电离从所述第一分离器洗脱的所述分离的分析物分子的所述步骤为每种分析物提供强度随时间变化为峰值的离子，和/或其中每种分析物的离子以强度随时间变化为峰值离开所述第二分离器；并且其中在所述峰的至少部分期间对所述离子执行步骤(i)至(iii)以便确定所述分析物的所述离子迁移率与其所经受的相应激活水平之间的相关性。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述第一分离器是液相色谱(LC)分离器、气相色谱(GC)分离器、尺寸排阻色谱(SEC)分离器、离子交换色谱(IEX)分离器或毛细管电泳(CE)分离器。

5.根据权利要求2、3或4所述的方法，其中所述第二分离器或过滤器是质荷比分离器、扫描质荷比过滤器、离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其包括：

使用根据权利要求1的步骤(ii)中的所述离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器，根据在每个循环中经受每个激活水平之后的离子迁移率来分离所述离子，以便获得每个激活水平的离子迁移率光谱数据；

对在所述多个循环中为相同激活水平获得的所述谱数据求和，以便获得所述激活水平中的每一个的总和光谱数据；

使用所述总和光谱数据确定所述不同激活水平的所述分析物的所述离子迁移率；以及

将这些离子迁移率与它们相应的激活水平相关联，以便产生作为所述分析物的激活水平的函数的离子迁移率的指纹图谱。

7.根据权利要求6所述的方法，其中每种分析物的离子作为强度随时间变化的洗脱峰从所述第一分离器或所述第二分离器洗脱，并且所述方法包括仅对从所述洗脱峰的一部分中的离子获得的所述光谱数据求和；或其中仅对所述第一分离器或所述第二分离器的每个分离循环的一部分的所述光谱数据求和。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其包括通过使用在获得所述总和光谱数据时使用的所述激活水平的次数，对每个激活水平的所述光谱数据的所述强度进行归一化。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其包括对从所述第一分离器或所述第二分离器洗脱的每种分析物执行所述多个循环x次，其中x选自由以下组成的组：≥2；≥3；≥4；≥5；≥6；≥7；≥8；≥9；≥10；≥15；≥20；≥25；≥30；≥35；≥40；或≥45。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在每个循环中有y个所述不同激活水平，并且其中y选自由以下组成的组：≥2；≥3；≥4；≥5；≥6；≥7；≥8；≥9；或≥10。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中通过使离子与气体分子碰撞来激活所述离子，并且通过以不同能量和/或不同持续时间使所述离子与所述气体分子碰撞来使所述离子经受所述不同激活水平。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其进一步包括对根据权利要求1的步骤(ii)中所述的所述离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器下游的离子进行质量分析，以确定它们的质荷比。

13.根据权利要求11所述的方法，其包括选择质荷比并且过滤通过所述方法获得的光谱数据，以便获得具有所述质荷比的离子的离子迁移率和相应激活水平的相关值。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其进一步包括使根据权利要求1的步骤(ii)中所述的所述离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器下游的离子碎片化或反应，以形成碎片或产物离子；确定那些碎片或产物离子的所述质荷比；以及将所述碎片或产物离子的所述质荷比与它们相应的前体离子上使用的所述激活水平相关联。

15.根据权利要求14所述的方法，其包括确定为每个激活水平产生的不同碎片或产物离子的所述相对强度并且将这些相对强度与所述相应的激活水平相关联。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述碎片化通过碰撞诱导解离来执行。

17.一种筛选样品中感兴趣的分析物或感兴趣的特定分析物构象异构体的方法，其包括：

提供所述感兴趣的分析物或构象异构体在用不同激活水平激活后离子迁移率如何变化的第一指纹图谱；对分析物执行根据任一前述权利要求所述的方法，以便获得所述分析物的第二指纹图谱；

比较所述第一指纹图谱和所述第二指纹图谱以确定它们是否匹配；以及

其中如果确定所述指纹图谱匹配，则确定存在所述感兴趣的分析物或构象异构体。

18.一种分析离子的方法，其包括：

(i)使分析物经受激活，然后电离所述分析物以形成分析物离子，其中所述分析物在不同时间经受不同的激活水平，从而所述电离产生在不同时间具有不同迁移率的分析物离子，其中所述激活水平在多个循环中变化，并且其中在所述循环中的每个期间所述激活水平在所述不同水平之间变化；

(ii)使用离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器来确定所述不同激活水平的所述离子的所述迁移率；以及

(iii)将所述确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得所述分析物分子的指纹图谱。

19.根据权利要求18所述的方法，其包括使用第一分离器来分离液体样品中的不同分析物，其中

(a)使所述分析物经受激活的所述步骤在所述第一分离器中分离所述分析物之前执行；或

(b)对从所述第一分离器洗脱的每种分析物执行步骤(i)至(iii)。

20.一种用于分析离子的仪器，其包括：

分离器，用于提供强度随时间变化的分析物分子的离子；

位于所述分离器下游的激活区域，用于激活所述离子以使它们改变离子迁移率；

位于所述激活区域下游的离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器；以及

控制电路，其被布置并被配置为：

(i)控制所述仪器，以便在不同时间使所述分析物分子的离子经受不同的激活水平，从而使所述离子在所述不同时间具有不同的迁移率，其中所述激活水平在多个循环中变化，并且其中在所述循环中的每个期间，所述激活水平在所述不同水平之间变化；

(ii)控制所述离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器，以确定所述不同激活水平的所述离子的所述迁移率；以及

(iii)将所述确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得所述分析物分子的指纹图谱。

21.一种用于分析离子的仪器，其包括：

用于激活分析物的激活设备；

位于所述激活设备下游的离子源，用于电离所述分析物；

位于所述离子源下游的离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器；以及

控制电路，其被布置并被配置为：

(i)控制所述激活设备以使所述分析物经受激活，并且控制所述离子源电离所述分析物以形成分析物离子，其中所述激活设备在不同时间使所述分析物经受不同的激活水平，从而所述离子源在不同时间产生具有不同迁移率的分析物离子，其中所述激活水平在多个循环中变化，并且其中在所述循环中的每个期间所述激活水平在所述不同水平之间变化；

(ii)控制所述离子迁移率分离器或扫描离子迁移率过滤器，以确定所述不同激活水平的所述离子的所述迁移率；以及

(iii)将所述确定的迁移率与它们相应的激活水平相关联，从而获得所述分析物分子的指纹图谱。

22.一种分析离子的方法，其包括：

向质谱或迁移率谱仪提供分析物分子的离子，其强度随时间变化作为峰值；

随时间改变所述光谱仪的操作参数，使得所述峰中的离子在不同时间经受不同条件，其中所述操作参数在多个循环中变化，并且其中所述操作参数在所述循环中的每个期间在不同值之间变化；

使用所述光谱仪对所述离子进行质量或迁移率分析，以便获得所述操作参数的所述不同值中的每一个的光谱数据；以及

对在所述多个循环中为所述操作参数的相同值获得的所述光谱数据求和，以便获得所述操作参数的所述值中的每一个的总和光谱数据。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述迁移率谱仪是差分离子迁移率谱仪，其中施加时变电场以导致所述离子在第一方向上的时间平均移动并且施加静电场以在与所述第一方向相反的方向上驱动离子，其中随时间变化的所述操作参数是所述静电场的大小。

24.一种用于分析离子的仪器，其包括：

分离器，用于提供强度随时间变化的分析物分子的离子；

质谱仪或迁移率谱仪，用于确定所述离子的所述质荷比或迁移率；以及控制电路，其被布置并被配置为：

(i)随时间改变所述光谱仪的操作参数，使得峰中的离子在不同时间经受不同条件，其中所述操作参数在多个循环中变化，并且其中所述操作参数在所述循环中的每个期间在不同值之间变化；

(ii)使用所述光谱仪对所述离子进行质量或迁移率分析，以便获得所述操作参数的所述不同值中的每一个的光谱数据；以及

(iii)对在所述多个循环中获得的所述操作参数的所述相同值的所述光谱数据求和，以便获得所述操作参数的所述值中的每一个的总和光谱数据。

Images