CN118050439A - 质谱中气体流参数的异常检测 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及质谱中气体流参数的异常检测。在一个总体方面，本公开涉及一种质谱(MS)设备。所述MS设备包括质谱仪、耦接至所述质谱仪的电离源和耦接至所述电离源的流动注射系统(FIS)。所述电离源配置为朝向所述质谱仪的入口提供分析物的电离气体流。所述电离源进一步配置为提供第二气体的第二气体流。所述MS设备配置为测量所述分析物的质谱仪(MS)信号。所述MS设备进一步配置为分析所述分析物的所述MS信号对所述第二气体流的参数或所述第二气体流的状态的相关性并基于所分析的相关性确定所述设备的状况。

Description

质谱中气体流参数的异常检测
本申请是申请日为2021年11月23日、中国申请号为202111395830.5、发明名称为“质谱中气体流参数的异常检测”的发明申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种用于化学分析的质谱(MS)设备，该MS设备包括流动注射系统(FIS)和电离源，其中流动注射系统耦接至电离源。本公开还涉及一种在MS设备中进行化学分析的方法。
背景技术
在临床实验室和其他实验室环境中，质谱的实施及更具体而言耦接至质谱仪的流动注射系统(FIS)(包括包含液相色谱(LC)系统的FIS)的实施越来越受到关注。因此，MS设备的可靠操作及对其操作中可能出现的故障的及时检测对实现精确、稳健的分析样品MS测量非常重要。
然而，检测MS设备电离源中气体流参数设置中可能存在的错误可能是一项具有挑战性的任务。在一些实例中，为此需要用于测量气体流的特殊外部装置。此外，这可能涉及相对复杂的手动执行步骤和高级技能。并非每个操作者都能满足这些要求。因此，一些现有技术的MS设备未能及时检测出例如由可能的泄漏而引起的相对于气体流参数的正确设置的偏差。因此，一些现有技术的基于MS的分析仪遭受不期望的信号损失、背景增加或MS信号增加(或其他问题)。此外，这种情况可能会降低MS设备的灵敏度并降低其检测限(例如，由于雾化器或辅助气体流泄漏到MS设备的外部或内部)。这种情况还可能导致MS设备的污染增加(例如，由于反向气体流泄漏到MS设备的外部或内部，特别是泄漏到质谱仪中，导致质谱仪的老化加剧)。因此，需要开发能够解决上述问题的新的有效技术。
发明内容
在一个总体方面，本公开涉及一种质谱(MS)设备。该MS设备包括质谱仪、耦接至质谱仪的电离源和耦接至电离源的流动注射系统(FIS)。该电离源配置为朝向质谱仪的入口提供分析物的电离气体流。该电离源进一步配置为提供第二气体的第二气体流。该MS设备配置为测量分析物的质谱仪(MS)信号。该MS设备进一步配置为分析分析物的MS信号对第二气体流的参数或第二气体流的状态的相关性并基于所分析的相关性确定设备的状况。
在第二总体方面，本公开涉及一种在第一总体方面的MS设备中进行化学分析的方法。
第一和第二总体方面的技术可具有有利的技术效果。
首先，本公开的技术可使用分析物的电离气体流(例如，一方面包含具有大分子量的分子诸如环孢霉素A或碘化铯，另一方面电离源中的第二气体流(诸如例如反向气体流、雾化器气体或辅助气体))来基于所测量和分析的分析物的MS信号，深入了解MS设备的状况(例如，MS设备是正常操作还是异常工作并伴有故障)。
其次，利用该知识，本公开的技术还可帮助迅速触发相应的响应，例如，通知操作者(然后操作者可解决问题)。在其他实例中，在出现严重错误的情况下，可停止MS设备的操作。此外，此过程可实现自动化，例如，在基于MS的全自动分析仪上。
第三，本技术具有额外的优势，因为它可能不涉及使用用于测量气体流的外部装置来检测MS设备状况中可能出现的错误。因此，可更可靠且更有效地检测和解决系统错误，与一些现有技术的MS设备相比，这可减少系统停机时间。
第四，本技术可作为MS设备操作期间的常规程序来实现。
术语“质谱仪(MS)”可以指包括质量分析仪的分析模块，该质量分析仪被设计成基于分析物的质荷比进一步分离和/或检测分析物。在一些实例中，质谱仪是快速扫描质谱仪。然而，在其他实例中，质谱仪为串联质谱仪，其能够选择母体分子离子，通过碰撞诱导的碎片化生成碎片，并根据碎片或子离子的质荷比(m/z)对它们进行分离。在又一些实例中，质谱仪是本领域已知的三重四极质谱仪。除四极质量分析仪外，也可使用其他类型的质量分析仪，包括飞行时间质量分析仪、离子阱质量分析仪或它们的组合。
如本文所用，术语“电离源”是指将流动注射系统耦接至质谱仪(FIS/MS)的接口，其配置为生成带电分析物分子(分子离子)并将带电分析物分子从液相转变到气相。根据某些实施例，电离源为电喷雾电离(ESI)源或加热电喷雾电离(HESI)源或大气压化学电离(APCI)源或大气压光电离(APPI)或大气压激光电离(APLI)源。然而，FIS/MS接口可包括双电离源，例如ESI和APCI源两者或模块化可交换电离源。电离源的典型部件可为雾化器和采样毛细管，通常彼此正交或同轴布置。离开流动注射系统的液体被引导穿过包括喷雾器针或毛细管的探头。以这种方式，该液体在喷雾毛细管下游的体积中雾化，在该体积处发生电离并且由此获得的带电分析物分子被带入气相。提供采样装置(例如，采样毛细管或孔口)以收集气相中的离子并将它们引导至质谱仪中。
电离源可进一步包括用于提供反向气体的组件，该反向气体也称为帘气(例如，N2或零空气，其基本上是经纯化的、不含碳氢化合物的实验室空气)，其可使液滴收缩并减少进入MS的背景离子(例如，溶剂簇)。该组件可具有反向板和用于提供反向气体的孔口组件。电离源可进一步包括用于提供辅助气体(也称为加热器气体)的组件。为了优化电离条件，还可以直接于电离源之前加入补加流量来调整溶剂成分，以调整pH值、盐类、缓冲剂或有机物含量。这种电离源是本技术领域已知的，在此不作进一步阐明。
与FIS流出物相关的术语“液体”是指直接注入电离源的样品或其他分析物(例如，模拟分析物，其可为具有众所周知的化学结构的预先给定物质)，而无需对所述样品进行初步色谱分离。在替代实例中，样品可预先进行色谱分离，因此液体可指液相色谱(LC)技术中常用的液体，诸如用作流动相或LC洗脱液(洗脱溶剂)的溶剂或溶剂混合物，以及本领域已知的其他液体。
术语“样品”是指怀疑含有一种或多种目的分析物并且其检测、定性和/或定量可能与特定条件(例如，临床条件)相关联的生物材料。样品可来自任何生物来源，诸如生理流体，包括血液、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。样品可在使用前进行预处理，诸如从血液中制备血浆、稀释粘性液体、裂解等；处理方法可涉及过滤、离心、蒸馏、浓缩、干扰组分失活以及添加试剂。在一些情况下，可如从源处所获得的那样直接使用样品或者可遵循预处理和/或样品制备工作流来使用样品以修改样品的特性(例如，在增加内标物后、在用另一种溶液稀释后或在与试剂混合后)，以例如：使得能够进行一项或多项体外诊断测试，或者用于富集(提取/分离/浓缩)目的分析物和/或除去可能干扰目的分析物的检测的基质成分。一般来讲，目的分析物的示例是维生素D、滥用药物、治疗药物、激素和代谢物。然而，该列表并不详尽。
根据一些实例，流动注射系统可包括液相色谱(LC)系统，该LC系统连接至电离源。在一些实例中，电离源(其耦接至MS)可经由阀-检测器导管与LC系统连接。在一些实例中，LC系统可配置为一种分析模块，其被设计来制备用于质谱分析的样品和/或将制备好的样品转移到质谱仪，特别是用于在质谱仪检测之前分离目标分析物。具体地，通常，在LC运行期间，质谱仪可被设置为扫描特定的质量范围。LC/MS数据可通过将单个质量扫描中的电离电流相加，并将“总”离子电流绘制为强度点与时间的关系图来表示。
本文使用的术语“液相色谱或LC”可以指任何类型的分析过程，该过程使由进样器注入的样品通过LC柱进行色谱分离，例如，以便将目标分析物彼此分离并因此例如通过质谱检测来实现它们的单独检测。在其他实例中，所述分析过程还旨在将目标分析物与基质成分分离，例如，样品制备后仍可能干扰后续检测的剩余基质成分。在一些实例中，此类形式的液相色谱用作在压力下进行的液相色谱，例如“高效液相色谱”或HPLC、“超高效液相色谱”或UHPLC、“微液相色谱”或μLC和“小口径液相色谱”或小口径LC。
本公开使用的术语“液相色谱系统或LC系统”是用于进行液相色谱分析的分析设备或分析设备中的模块或单元。LC系统可具体化为单通道系统或多通道系统，其可包括并联和/或串联布置的一个或多个LC柱。LC系统还可包括诸如进样器、阀、液体源、流体连接件和部件的元件(例如，用于混合液体、液体脱气、液体回火等)、一个或多个传感器(诸如压力传感器、温度传感器等)，以及特别地至少一个LC泵。该列表并不详尽。
“LC柱”可指用于执行色谱性质的分离的柱、筒、毛细管等中的任一种。柱通常填充或装载有固定相，通过该固定相泵送流动相，以便在所选择的条件下(例如，根据目标分析物的极性或log P值、尺寸或亲和力，如众所周知的那样)捕集和/或分离和洗脱和/或转移目标分析物。该固定相可为微粒状或珠状或多孔整料。然而，术语“LC柱”也可指未填充或装载有固定相而是依赖于内毛细管壁或几何结构的表面积来实现分离的毛细管或通道。柱阵列色谱提供了一个实例，其中分离床是通过蚀刻掉固体硅晶片上的间隙体积而形成的，留下柱阵列。通过使用限制峰分散的优化流量分配器串联床段，可以将所得通道折叠到较小的占位面积上。这将创建一个固定相支撑结构，该结构以可重现的有序模式进行组织。
流动相的组成(即构成流动相并且旨在携带样品通过LC柱的固定相的溶剂或溶剂混合物的浓度)可以是随时间变化的函数。这种色谱分离过程可以称为梯度洗脱。在一些实例中，可以预先编程在梯度洗脱期间进入LC柱的组合物所期望的时间依赖性。
离开LC柱的术语“LC洗脱物”在本文用于指示包含至少一种目的分析物的洗脱物的一部分。
术语“流体流”可指液体可以流过的流体路径，特别是来自样品注射点的样品可通过该流体路径经历色谱过程并最终可转移到质谱仪。
附图说明
图1示意性地示出用于化学分析的质谱(MS)设备，该MS设备具有耦接至电离源的流动注射系统(FIS)，该电离源耦接至质谱仪。
图2是示出在本公开的MS设备中进行化学分析的方法的流程图。
图3是实验实例，其示出由以正模式或负模式操作的质谱仪测量的分析物(在本实例中为环孢霉素A)的MS信号相对于反向气体的流速。MS信号被归一化为其在所考虑的流速区间内观察到的最大值。
图4是示出由质谱仪测量的分析物的MS信号相对于雾化器和辅助气体流的流速的实例。MS信号被归一化为其在所考虑的流速区间内的最大值。
图5显示另一实验实例，其示出分析物(关于碘化铯Cs3I2的实例)的MS信号作为所测量的质荷比(m/z)的函数。
图6示意性地示出包括连接至图1中所显示的电离源的液相色谱(LC)系统的FIS。
具体实施方式
首先，将结合图1给出对本公开的技术的总体概况。然后，随后将在图2所示的流程图中总结本公开的MS技术的不同方面。接下来，将结合图3至图5证明在本文公开的MS技术的上下文中的一些典型测量结果。最后，当MS设备的流动注射系统包括液相色谱(LC)系统时，将结合图6给出本发明的一些进一步方面。
图1包括根据本公开的MS设备1的示意性实例。MS设备(例如，基于MS的分析仪)包括质谱仪10(例如，三重四极质谱仪)和耦接至质谱仪的电离源20。MS设备进一步包括耦接至电离源20的流动注射系统(FIS)30。本公开的电离源可配置为朝向质谱仪的入口11提供分析物的电离气体流。在一个实例中，离开FIS的液体31(即，FIS流出物)可包含分析物，并且该分析物可被引导到ESI源中，使得液体在喷雾器针或毛细管25下游的体积中雾化，在此处发生电离，从而产生构成所述液体的带电分子的气相。在其他实例中，本技术的分析物可由MS设备的其他单元提供，例如，通过配置为将分析物注入电离源20中的MS泵。在这种情况下，分析物也可随后在电离源中被电离。另外地或替代地，离开FIS的液体31可包括一个或多个样品、液相色谱洗脱液等，它们可被引导到ESI源中。雾化器气体23(例如，N2)可用于产生分析物的带电液滴的喷雾。在一个实例中，雾化器气体23可从电离源的喷雾器针或毛细管25开始基本上沿朝向质谱仪10的入口11的方向流动。在一些实例中，电离源20可进一步包括配置为提供反向气体(例如，N2)的组件，该反向气体使液滴收缩并使进入MS的背景离子(例如，溶剂簇)减少。例如，该组件可包括反向板12和用于提供反向气体22的孔口组件13。在一些其他实例中，电离源可进一步包括配置为提供辅助气体24的组件。在一些实例中，质谱仪(MS)的入口是用于将分析物的电离气体流传递到MS中的入口。
在本技术中，电离源可配置为提供第二气体流。在本技术的一个实例中，反向气体流22可被选择为第二气体流。在其他实例中，第二气体流可为喷雾器气体流23。在其他实例中，辅助气体流24可作为第二气体流。下面结合图3至图5详细描述所有这些实例。
MS设备配置为测量分析物的质谱仪(MS)信号(用于检测“确定设备的状况”)。在一些实例中，该测量可以是用于检测“确定设备的状况”的专用测量。在其他实例中，该测量和所得MS信号可用于“检测确定设备的状况”以及其他目的(例如，设备的进一步检查)。测量可以各种不同的方式进行，因此，MS信号可采用不同的形式。在一些实例中，测量MS信号可包括使用MS设备的不同参数(例如，气体流参数)进行的多次测量。在一些实例中，MS信号可以分析物的质谱的形式给出，通过在质荷比m/z的预定间隔中作为m/z的函数的强度来表示。在一些实例中，可选择m/z的预定间隔，使得其捕获MS信号的一个或多个特征(例如，一个或多个峰值或它们的值出现在m/z的预定间隔内的MS信号的曲线中)。在其他实例中，可选择m/z的单值(即，预定间隔有效地收缩到单值)。在一些其他实例中，可采用m/z的预定间隔来捕获基本上非零的MS信号的所有值，例如，大于预定阈值的MS信号的那些值(阈值例如可对应于噪声级)。在这种情况下，在整个m/z范围内有效地考虑MS信号(即MS信号的整个频谱开始发挥作用)。在其他实例中，MS信号包括一个或多个离散值(例如，强度值)。在一些实例中，质谱可表示在预定时间点的测量结果。在一些其他实例中，质谱可以是通过对在预定时间窗口内的不同时间点的单独质谱扫描中测量的两个或更多个质谱求平均而获得的平均质谱(例如，抹去MS信号的异常值、单独不规则性或噪声背景)。
在下一步骤中，本公开的技术可包括分析分析物的MS信号对第二气体流参数的相关性。如上所述，在一些实例中，可为此目的选择反向气体、雾化器气体或辅助气体流。在一些实例中，可根据以下测量/分析协议执行本技术的分析步骤。第二气体流的参数(例如，第二气体流的流速)可随时间变化(即，第二气体流的参数可为时间的函数)。在一些实例中，第二气体流的参数可从预定的最小值增加到在测量程序之前设置的预定最大值。在其他实例中，该过程可以相反顺序执行，即，对于第二气体流的参数，从最大值开始，进行到最小值。在另一些实例中，第二气体流的参数可在最大值和最小值之间随机变化。无论第二气体流的参数如何精确地变化，对于从位于最大值和最小值之间的多个离散值中选择的第二气体流的参数的每个值，都可根据上一段中给出的讨论测量分析物的MS信号。然后，本技术的分析步骤可包括收集针对第二气体流参数的多个离散值的分析物的MS信号的值(例如，由强度表示)。例如，分析物的MS信号的强度值可以m/z的任何单值(或该选择值周围的m/z范围内的平均值)收集。在优选实例中，分析物的MS信号的强度值可以m/z的预定单值(或在预定值附近的m/z范围内的平均值)或以预定的质荷比(m/z)测量范围收集，其中来自分析物的电离气体的离子的质荷比预计会出现在所得质谱图中。在一些实例中，预定质荷比测量范围或m/z的预定单值可对应于分析物的MS信号的最突出特征。在其他实例中，可采用多个质荷比m/z下的多个强度来分析MS信号的相关性。在此过程之后，可找到分析物的MS信号，并将其作为第二气体流参数的函数进行分析。在一个实例中，第二气体流的参数可为第二气体的流速。在其他实例中，可选择另一参数(例如，作为第二气体的压力)作为第二气体流的参数。在一些实例中，还可组合第二气体流的两个或更多个参数(例如，通过计算加权总和或得分)。
在其他实例中，MS设备可配置为分析分析物的MS信号对第二气体流的状态的相关性。“第二气体流的状态”可为第二气体流的任何状况或表征第二气体流的量。在一个实例中，第二气体流的状态可为两种状态中的一种(包括第二气体流的泄漏状态或无泄漏状态)。在又一些实例中，第二气体流的状态可为多于两种状态中的一种(例如，多于两种状态各自表征第二气体流的某种程度的泄漏)。例如，反向气体22的泄漏状态可由MS设备中的帽缺失或松动引起，在这种情况下，反向气体可泄漏到MS设备的外部。在其他实例中，由于流量控制器与反向气体的出口之间的泄漏接头，可能会出现泄漏状态。在又一些实例中，反向气体可在其他地方泄漏到MS设备的外部或内部。为了针对第二气体流的不同状态分析分析物的MS信号，可执行与上文讨论的先前情况类似的MS信号的测量步骤，以获得分析物的质谱。然后，在优选实例中，可在m/z的整个范围内收集分析物的MS信号，而不是以m/z的预定单值(或在预定值附近的m/z范围内的平均值)或以预定的质荷比测量范围收集。通过这样做，可针对第二气体流的不同状态分析MS信号的特性。在一些实例中，如果第二气体流处于一种特定状态(例如，处于无泄漏状态)，则MS信号可通过精确指示该状态的一个或多个特征来表征。然而，当第二气体流处于另一状态(例如，处于泄漏状态)时，例如，在一些稍后或更早的测量中，MS信号的一个或多个其他特征可为另一状态的标志。
在进一步的步骤中，本公开的技术可包括基于所分析的相关性来确定设备的状况(例如，正常或异常状况或错误状况)。在一个实例中，该确定步骤可导致检测MS信号相对于第二气体流的参数的不规则性或变化，所述不规则性或变化是MS设备的特定状况的特征(例如，如果存在泄漏)。在其他实例中，确定步骤可导致检测MS信号的结构相对于第二气体流的状态的不规则性或变化，所述不规则性或变化是MS设备的特定状况的特征(例如，如果存在泄漏)。在这两种替代方案中，检测到的不规则或变化都可作为MS设备的状况异常有故障(例如，此类故障可能由MS设备的电离源中使用的一个或多个气体流的泄漏引起)或者已发生或可能发生特定错误的标志。
进一步公开并提出了一种在图2中(继续参考图3至图6)示意性地示出的质谱(MS)设备中进行化学分析的方法，该方法包括：101由电离源朝向质谱仪的入口提供分析物的电离气体流，以及由电离源提供第二气体流。本公开的技术进一步包括102由质谱仪测量分析物的质谱仪(MS)信号。该方法的下一步骤包括103分析分析物的MS信号对第二气体流的参数或第二气体流的状态的相关性。在进一步的步骤中，本公开的方法涉及105基于所分析的相关性确定设备的状况。
在本技术的一些实例中，103分析分析物的MS信号的相关性包括104比较分析物的MS信号的相关性与参考相关性。在一些实例中，参考相关性可为在特定时间点(例如，在MS设备1的设置或维护之后)测量的分析物的MS信号的相关性，此时MS设备被认为正常操作而无任何故障。在其他实例中，可针对使用中的特定MS设备估计和/或计算典型分析物的参考相关性(例如，基于有关MS设备配置的信息和/或在MS设备上测量的数据)。在另一些实例中，当MS设备在正常或异常状况下操作时，参考相关性可替代地或另外地包括关于表征分析物的MS信号的曲线相对于第二气体流的参数或第二气体流的状态的典型特征的知识。此类典型特征的一个实例可为MS信号的单调行为(例如，MS信号相对于第二气体流的参数的单调增加或减少)，作为第二气体流的参数的函数(例如，在预定测量间隔内，MS信号可仅表现出相对于第二气体的流速的增加或减少行为)。在其他实例中，当第二气体处于一种可能状态(例如，处于无泄漏状态)时，MS信号可具有单峰，而当第二气体处于另一种状态(例如，处于泄漏状态)时，MS信号的曲线可具有两个或多个峰。替代地或另外地，对于所述无泄漏状态，单峰的MS信号的值可大于预定阈值，而对于泄漏状态，MS信号在两个或更多个峰中具有最大值的峰处的值可小于预定阈值。分析物的参考相关性可存储在数据库中，并在执行103分析步骤时，从MS设备的数据库中检索。
确定MS设备的状况的步骤可包括106将设备的状况分类为正常无故障或异常有故障。在一些实例中，确定步骤可包括确定设备处于错误状况。在某些实例中，故障可为第二气体流的泄漏。在一些其他实例中，错误状况可为第二气体流的泄漏。在这两种情况下，MS设备的状况可称为设备的泄漏状况。在另一些实例中，错误状况是由与第二气体流的泄漏不同的原因引起的。例如，错误状况可能是由喷雾器针或毛细管25的逐渐污染或腐蚀，或MS设备中某些其他元件的逐渐堵塞或老化引起的。因此，在一些实例中，可认为设备的错误状况不如设备的泄漏状况那么关键。
在本技术的另一些实例中，确定设备的状况可包括量化设备的状况或将设备的状况分类为多个类别。例如，可基于测量的MS信号与上面讨论的参考相关性的偏差来量化第二气体流的泄漏。在一个实例中，可为此目的采用测量的MS信号的曲线与参考相关性的偏差。在其他实例中，可将表征MS信号的曲线的一个或多个特征与参考相关性相互比较，以便量化泄漏。在一个实例中，估计的相对误差(例如，以测量的MS信号与参考相关性的差值与参考相关性之间的比率的百分比定义)可位于容许误差内。在这种情况下，设备的状况可分类为“正常”或“密闭”。在其他实例中，估计的相对误差可大于第一预定值(例如，10％或15％)，但小于第二预定值(例如，20％或25％)。因此，该设备的状况可称为“轻微泄漏”状况。在另一些实例中，估计的相对误差可大于第三预定值(例如，20％或25％)，但小于第四预定值(例如，30％或35％)。在这种情况下，设备的状况可分类为“中度泄漏”状况。应理解，将设备的状况分类为“密闭”、“轻微泄漏”或“中度泄漏”仅是示例，并且在此上下文中可考虑许多其他不同的类别。
在其他实例中，确定状况可包括预测设备将处于错误状态(例如，将形成预定量级的泄漏)的时间点。这可能涉及将设备的状况分类为变坏或恶化。
在本公开中，分析步骤和确定步骤可由MS设备的控制器(例如，由基于MS的分析仪的控制器)执行。该控制器可以任何合适的形式(例如，使用任何合适的硬件或软件)来实施。
本公开的技术可包括基于所确定的状况自动触发响应。根据上述讨论，可将所确定的状况量化或分类为不同的类别。因此，触发响应可能会导致不同的通知或导致MS设备操作中的各种结果。在一些实例中，该响应可包括在图形用户界面上指示状况或/和向远程装置提供关于状况的信息。另外地或替代地，例如，如果确定了设备的泄漏状况，则响应可涉及生成警报和/或改变或停止MS设备的操作。因此，在某些实例中，泄漏状况可被认为是临界状况。在其他实例中，警报和/或改变或停止MS设备的操作只能从分类为“中度泄漏”状况的设备的状况开始(即，对于上文公开的“轻度泄漏”状态，将不会发出警报，并且MS设备可继续操作)。在其他实例中，例如，如果设备的状况分类为“轻微泄漏”状况，则响应可涉及生成警告消息。在其他实例中，如果设备处于与不同于第二气体流泄漏的原因相关联的错误状况，则响应可涉及生成警告消息。因此，在一些实例中，错误状况可被认为是非临界的，使得MS设备可继续操作。另外地或替代地，响应可包括向远程装置发送消息(例如，确认MS设备的正常操作的消息或关于MS设备的状况的错误消息)或/和调度维护操作(例如，基于设备在某个时间点将处于错误状态的预测)。在其他实例中，响应可包括向操作者指示当分类状况正常时设备正常操作或者当分类状况异常时设备需要帮助。在某些实例中，根据响应结果，操作者可采取适当的措施。
在本公开的一些实例中，可选择分析物使得分析物的MS信号是取决于第二气体流的参数或第二气体流的状态的变量。在优选实例中，参数可为第二气体流的流速，或者状态可为第二气体流的流速的状态。例如，可选择分析物，使得分析物的MS信号当不存在故障时，随第二气体的流速的增加而减少，或者当不存在故障时，随第二气体的流速的增加而增加。
本技术的电离源可进一步包括反向气体源，该反向气体源配置为背向质谱仪10的入口11提供反向气体的反向气体流22。在这种情况下，反向气体可对应于第二气体，并且因此第二气体流为反向气体流。在一些实例中，分析物的电离气体流21的至少一部分沿朝向质谱仪10的入口11的第一方向流动，并且反向气体流22的至少一部分沿背向质谱仪的入口的第二方向流动，其中第一方向不同于第二方向(参见图1)，使得分析物的电离气体流部分可与反向气体流相交。
在本公开的一个实例中，如果分析物的MS信号随反向气体的流速的增加而减弱，则设备的状况分类为无泄漏。为说明起见，图3的两个下图展示了该场景，其中示出了由以正模式或负模式操作的质谱仪所测量的分析物的MS信号的归一化强度曲线，相对于m/z的固定值下的反向气体的流速。当质谱仪分别以正模式或负模式操作时，图3的实例中的质荷比的值该实例中被选择为m/z＝1202.849或1200.834。在该实例中，将环孢霉素A作为分析物，它是由大分子(11个氨基酸)组成的环状多肽，分子量为1202Da。由于环孢霉素A是大分子分析物，因此预期MS信号的测量强度最终会在较高的反向气体的流速下趋于降低。这种行为可通过以下事实来解释：反向气体22的高流速可防止大分子(在该实例中为环孢霉素A的分子)从反向板12后面朝向MS移动。在图3的两个下图中所示的实例上，确实实现了该场景：在这两种情况下，MS信号的强度曲线41、42在反向气体的流速的特定值处表现出最大值，而高于该值时，分析物的MS信号随流速的增加而减少。由于测量的MS信号的MS相关性与预期一致，因此在这种情况下，设备的状况被分类为无泄漏。
另外地或替代地，如果分析物的MS信号与反向气体的流速基本无关，则设备的状况分类为泄漏。回到图3，在两个上图上展示该场景：在这两种情况下，MS信号的强度曲线51、52在所考虑的反向气体的流速的间隔内基本上保持不变。这种行为可能表明反向气体的流速被高估，即，在进入质谱仪之前，电离源中的分析物(环孢霉素A)的电离气体流经历的反向气体流值由于例如MS设备中的泄漏而低于预期。因此，设备的状况可分类为泄漏。
在本技术的其他实例中，第二气体可为在电离源中使用的雾化器气体23或辅助气体24。在一个实例中，例如，当仅分析物被供应至电离源时(例如，经由FIS或MS泵)，雾化器气体可用于产生分析物的荷电液滴的喷雾。在其他实例中，可使用雾化器气体从FIS中获得分析物和液体(例如，包含第二分析物的液体)两者的带电液滴的喷雾。辅助气体通常用于影响液滴的冷却速度和蒸发过程。
在一个实例中，如果分析物的MS信号随雾化器气体或辅助气体的流速的增加而增强，则设备的状况可分类为无泄漏。本发明设想的这种可能场景通过图4中的两个下图的实例进行说明，其显示了由质谱仪测量的分析物的MS信号的归一化强度曲线，相对于雾化器气体23和辅助气体24的流速。在一个实例中，雾化器气体23可从电离源的喷雾器针或毛细管25开始基本上沿朝向MS10的入口11的方向流动(参见图1)。如果MS处于正常状况且无故障，则可预期雾化器气体的流速越高，所测得的分析物的MS信号就越大。这可通过以下事实来解释：较高的雾化器气体流速可促进更有效地产生分析物喷雾。另外地或替代地，在离开喷雾器针或毛细管25之后，辅助气体24还可沿朝向MS10的入口11的同一方向流动。关于辅助气体流速的相同趋势可以成立，因为辅助气体流速的增加可导致更有效的分析物蒸发。在一些实例中，辅助气体和雾化器气体的流速可独立地变化。在一个实例中，雾化器气体和辅助气体可从同一点(例如，从对应管道的出口)流出。在其他实例中，雾化器气体和辅助气体可从空间上彼此分离的点(例如，从供应雾化器和辅助气体的两个不同管道的出口)流出。因此，基于在图4的两个下图上显示的分析物的MS信号的相关性(参见该图上的两条曲线43、44)，MS设备的状况可分类为无泄漏。
另外地或替代地，如果分析物的MS信号与喷雾器气体或辅助气体的流速基本无关，则设备的状况分类为泄漏。回到图4，在两个上图上展示该场景：在这两种情况下，MS信号的强度曲线53、54在所考虑的雾化器气体23和辅助气体24的流速的间隔内基本上保持不变。这种行为可能表明雾化器气体(图4的右上图)或辅助气体(图4的左上图)的流速被高估，即分析物(环孢霉素A)最终流入MS中的流速的实际值可能低于预期，并且无法提供分析物的预期喷雾或蒸发水平，这种影响可归因于例如MS设备中的泄漏。因此，在这种情况下，设备的状况可分类为泄漏。
本公开的技术可包括当如果第二气体流处于无泄漏状态，则分析物的MS信号可在预定质荷比(m/z)测量范围内具有第一特征时的实施例。在这种情况下，分析分析物的MS信号的相关性可包括确定是否存在第一特征。在一个实例中，第一特征可为MS信号在预定质荷比(m/z)测量范围内的单峰。在其他实例中，第一特征可为预定质荷比(m/z)测量范围内的大于预定阈值的MS信号的最大值。在其他实例中，第一特征可为MS信号的单峰和MS信号的大于预定阈值的最大值(例如，MS信号在单峰处的值)两者。在一些实例中，第二气体可为喷雾器气体。在其他实例中，第二气体可为辅助气体或在MS设备中使用的另一种气体。在图5中的下图的实例中，分析物的MS信号45的强度曲线被描绘为质荷比(m/z)的函数，其基本特征在于m/z值为约652.5的单峰，MS信号的值在该峰约等于1.5×107。在本实例中，将碘化铯Cs3I2,作为分析物，并且第二气体为雾化器气体。在一些实例中，可初步发现，例如，MS信号曲线中的单峰或/和其值大于预定阈值是雾化器气体处于无泄漏状态的标志，由此该设备可分类为无泄漏。
另外地或替代地，如果第二气体流处于泄漏状态，则分析物的MS信号可在预定质荷比(m/z)测量范围内具有第二特征。在这种情况下，分析分析物的MS信号的相关性可包括确定是否存在第二特征。例如，第二特征可为预定质荷比(m/z)测量范围内的MS信号的两个或更多个单峰。在其他实例中，第二特征可为预定质荷比(m/z)测量范围内的小于预定阈值的MS信号的最大值。在其他实例中，第二特征可为MS信号的两个或更多个峰和MS信号的小于预定阈值的最大值(例如，MS信号在两个或更多个峰中具有最大值的峰处的值)两者。在一些实例中，第二气体可为喷雾器气体。在其他实例中，第二气体可为辅助气体或在MS设备中使用的另一种气体。在图5的上图中举例说明了一种可能的情况，其中第二气体为雾化器气体，并且分析物(Cs3I2)的MS信号55的强度曲线的特征在于在m/z值附近具有基本上三个峰652.5、653.8和655.9。在本实例中，MS信号在具有最大值的峰(三个峰中的中心峰)处的值约等于6.8×105，这比在图5的下图上所示的MS信号的单峰所观察到的值小一个数量级以上。在一些实例中，可初步确定MS信号的曲线中的两个或更多个峰和/或MS信号在具有小于预定阈值的最大值的峰处的值是雾化器气体处于泄漏状态的特征，由此该设备可分类为泄漏。一般来讲，第二特征可不同于第一特征。
应理解，图3至图5所示的分析物的MS信号的曲线仅为本技术的几个可能实施例，因为本公开还可考虑不同的分析物、第二气体流的参数和MS设备的配置。
在本技术的一些实例中，分析物可包括模拟分析物。具体地，可选择模拟分析物来生成MS信号，该MS信号表现出对第二气体流的参数或第二气体流的状态的相关性(例如，与以上结合图3至图5的实施例详细讨论的那些类似的相关性)。例如，在图3至图5的实例中，环孢霉素A和碘化铯Cs3I2两者均可称为模拟分析物，因为它们是具有众所周知的化学结构的预给定的物质，在本技术中可有助于确定上面详细阐述的意义上的设备的状况。因此，在一些实例中，模拟分析物可包含碘化铯Cs3I2。在其他实例中，模拟分析物可包含环孢霉素A。在另一些实例中，碘化铯可由化学通式Csn+1In或CsnIn+1给出，其中n表示非负整数。在其他实例中，可针对本技术选择除环孢霉素A或碘化铯之外的模拟分析物。例如，模拟分析物可包含分子量大于500Da的大分子。
本技术的MS设备可包括用于将模拟分析物提供给电离源的专用流动路径。为此目的，MS设备可例如进一步包括专用贮存器以提供模拟分析物。在一些实例中，专用流动路径可以是作为FIS的流体路径中的一个的流动路径，即模拟分析物可被FIS引导到电离源中。在一些其他实例中，专用流路可以是与由流动注射系统(FIS)提供的流体路径不同的流体路径。在这种情况下，模拟分析物可由不同于FIS的MS设备单元提供给电离源。例如，MS设备可包括模拟分析物泵80，该模拟分析物泵配置为将模拟分析物(例如，如上所述的环孢霉素A、碘化铯等)泵送到电离源20中。图6包括本公开在该上下文中可考虑的MS设备100的示意性实例。在图6的右下角示出了质谱仪10和电离源20，它们在上面结合图1进行了描述。在一些实例中，模拟分析物泵80可经由流-选择阀70(参见图6)流体地连接至阀-检测器导管25'。在一些实例中，模拟分析物泵80可配置为将模拟分析物(例如，储存在容器82中)通过阀-检测器导管25’泵送到电离源20中(例如，泵送到ESI源中)。在图6的实例中，ESI源包括喷雾器针或毛细管25，其在一些实例中可形成阀-检测器导管25’的一部分，使得质谱仪经由电离源20连接至阀-检测器导管25’。在其他实例中，喷雾器毛细管可不必是阀-检测器导管25’的一部分并且以本领域已知的方式连接至该导管。在一些实例中，模拟分析物泵80可为连接至电离源20的单活塞泵。
本公开的流动注射系统可包括液相色谱(LC)系统。在一些实例中，LC系统可包括多个流体流32、33、34(例如，两个或更多个或三个或更多个流体流)，该多个流体流可通过流-选择阀70经由阀-检测器导管25’交替地连接至电离源20。在一个实例中，每个流体流可在预定义时间窗口期间连接至电离源20，以使LC洗脱液通过阀-检测器导管25’流至电离源20。在一些实例中，本公开的分析物可包括流出LC系统的LC洗脱液。MS设备还可包括用于将模拟分析物泵和/或多个流体流32、33、34连接至电离源20的不同布置。例如，MS设备可包括除(旋转)阀70之外的其他流选择元件。在一些实例中，LC系统可包括毛细液相色谱装置。
另外地或替代地，图6中的MS设备可包括多个流选择元件(例如，流选择阀)。另外地，LC系统可包括多组流体流，每组包括可连接至ESI源的两个或更多个流体流。在图6描绘的实例中，流选择阀70包括多个流体流端口71、72、73和74，该多个流体流端口配置为选择地将来自LC系统的模拟分析物泵80和多个流体流32、33、34的相应流体流与阀-检测器导管25’连接，以便提供从相应流体流流出并输入至电离源中的模拟分析物81或LC洗脱物31。因此，进入电离源的液体可在喷雾器针或毛细管25下游的体积中雾化，在那里发生电离，导致带电分析物分子的气相的产生(参见图6，右下角)。在一个实例中，流选择阀70可另外包括用于每个流体流32、33、34的多个废弃物端口71’、72’、73’、74’，该每个流体流来自多个流体流并且用于通向废弃物90的模拟分析物泵80。应理解，图6给出的实施例只是一个实例，端口和连接的数量可以许多不同的方式进行调整，特别是根据流体流的数量。
本公开的MS设备可配置为基于所分析的对预定触发事件的相关性或根据预定时间表来确定设备的状况。在一些实例中，触发事件可为在MS设备中执行的特定程序或操作。例如，可在以下一种或多种情况下确定设备的状况：1)在MS设备在预定时间点的操作期间(例如，以规则或不规则方式)；2)在MS设备的一个或多个单元的质量控制程序期间；3)在MS设备的一个或多个单元的规则仪器检查期间；4)在MS设备的一个或多个单元的启动过程期间；5)在MS设备的一个或多个单元的停机期间；6)在MS设备的一个或多个单元的服务或维护操作期间或之后；或7)由操作者决定。在一些其他实例中，触发事件可包括MS设备的一个或多个单元的状态改变。在另一些实例中，触发事件可包括MS设备的一个或多个单元的监视参数呈现特定值或超过特定阈值。在本公开的技术中，测量、分析和确定步骤可在预定触发事件发生时或根据预定时间表自动执行。在优选实例中，本技术可包括估计MS设备的故障或错误状况(例如，泄漏)已发生的时刻。
进一步方面
前面部分中已讨论了涉及一种用于化学分析的质谱设备的技术的多个方面，该质谱设备包括流动注射系统(FIS)和电离源，其中流动注射系统耦接至电离源。此外，也可以根据以下方面执行本公开的技术：
1.一种用于化学分析的质谱(MS)设备(1)，所述设备包括：
质谱仪(10)；
电离源(20)，其耦接至所述质谱仪；
流动注射系统(FIS)(30)，其耦接至所述电离源，
其中所述电离源配置为朝向所述质谱仪的入口(11)提供分析物的电离气体流(21)，
其中所述电离源进一步配置为提供第二气体的第二气体流；
其中所述设备配置为：
测量所述分析物的质谱仪(MS)信号；
分析所述分析物的所述MS信号对所述第二气体流的参数或所述第二气体流的状态的相关性；
基于所分析的相关性确定所述设备的状况。
2.根据方面1所述的设备，其中所述第二气体流的所述参数为所述第二气体的流速。
3.根据方面1或2所述的设备，其中分析所述分析物的所述MS信号的所述相关性包括将所述分析物的所述MS信号的所述相关性与参考相关性进行比较。
4.根据方面1至3中任一项所述的设备，其中确定所述设备的所述状况包括将所述设备的所述状况分类为正常无故障或异常有故障和/或确定所述设备处于错误状况。
5.根据方面4所述的设备，其中所述故障或所述错误状况为所述第二气体流的泄漏，并且其中所述设备的所述状况为所述设备的泄漏状况，或者其中所述错误状况由喷雾器针或毛细管(25)的逐渐污染或腐蚀引起或由所述MS设备中其他元件的逐渐堵塞或老化引起。
6.根据方面1至5中任一项所述的设备，其中所述设备进一步配置为基于所确定的状况自动触发响应。
7.根据方面6所述的设备，其中所述响应包括以下中的一者或多者：
在图形用户界面上指示所述状况；
向远程装置提供有关所述状况的信息；
生成警报或警告信息；
改变或停止所述设备的操作；以及
向远程装置传输消息；
安排维护操作；以及
生成日志条目。
8.根据方面7所述的设备，其中所述响应包括向操作者指示当所述分类状况正常时所述设备正常操作或者当所述分类状况异常时所述设备需要帮助。
9.根据方面1至8中任一项所述的设备，其中选择所述分析物使得所述分析物的所述MS信号是取决于所述第二气体流的所述参数或所述第二气体流的所述状态的变量，任选地其中所述参数是所述第二气体流的流速或所述状态是所述第二气体流的所述流速的状态。
10.根据方面2至9中任一项所述的设备，其中选择所述分析物使得所述分析物的所述MS信号随所述第二气体流的参数的增加而下降，任选地当不存在所述故障时随所述第二气体的流速的增加而下降；或随所述第二气体流的参数的增加而增加，任选地当不存在所述故障时随所述第二气体的流速的增加而增加。
11.根据方面1至10中任一项所述的设备，其中所述电离源进一步包括反向气体源，所述反向气体源配置为背向所述质谱仪的所述入口提供反向气体的反向气体流，并且其中所述第二气体为所述反向气体(22)并且所述第二气体流为所述反向气体流。
12.根据方面11所述的设备，其中所述分析物的所述电离气体流(21)的至少一部分沿朝向所述质谱仪(10)的所述入口(11)的第一方向流动，并且其中所述反向气体流(22)的至少一部分沿背向所述质谱仪的所述入口的第二方向流动，其中所述第一方向不同于所述第二方向，使得所述分析物的所述电离气体流的所述部分与所述反向气体流相交。
13.根据方面2和11或方面2和12所述的设备，其中如果所述分析物的所述MS信号随所述反向气体的流速的增加而减弱，则所述设备的所述状况分类为无泄漏。
14.根据方面2以及方面11至13中任一项所述的设备，其中如果所述分析物的所述MS信号与所述反向气体的所述流速基本无关，则所述设备的所述状况分类为泄漏。
15.根据方面1至10中任一项所述的设备，其中所述第二气体为所述电离源中使用的雾化器气体(23)或辅助气体(24)。
16.根据方面2和15所述的设备，其中如果所述分析物的所述MS信号随所述雾化器气体或所述辅助气体的流速的增加而增强，则所述设备的所述状况分类为无泄漏。
17.根据方面2和15或方面2和16所述的设备，其中如果所述分析物的所述MS信号与所述雾化器气体或所述辅助气体的所述流速基本无关，则所述设备的所述状况分类为泄漏。
18.根据方面1至10中任一项所述的设备，其中如果所述第二气体流处于无泄漏状态，则所述分析物的所述MS信号在预定的质荷比(m/z)测量范围内具有第一特征，任选地所述MS信号的单峰或/和最大值大于预定阈值，并且其中分析所述分析物的所述MS信号的所述相关性包括确定是否存在所述第一特征，任选地其中所述第二气体为雾化器气体(23)。
19.根据方面1至10或方面18中任一项所述的设备，其中如果所述第二气体流处于泄漏状态，则所述分析物的所述MS信号在预定的质荷比(m/z)测量范围内具有第二特征，任选地所述MS信号的两个或更多个峰或/和最大值小于预定阈值，并且其中分析所述分析物的所述MS信号的所述相关性包括确定是否存在所述第二特征，任选地其中所述第二气体为雾化器气体(23)。
20.根据方面18和19所述的设备，其中所述第二特征不同于所述第一特征。
21.根据方面1至20中任一项所述的设备，其中所述分析物包括模拟分析物。
22.根据方面21所述的设备，其中选择所述模拟分析物以生成表现出对所述第二气体流的所述参数或所述第二气体流的所述状态的所述相关性的所述MS信号。
23.根据方面21或22所述的设备，其中所述模拟分析物包含碘化铯或其中所述模拟分析物为环孢霉素A。
24.根据方面23所述的设备，其中所述碘化铯为Csn+1In或CsnIn+1，其中n为非负整数。
25.根据方面21至24中任一项所述的设备，其中所述模拟分析物包含分子质量大于500Da的分子。
26.根据方面21至25中任一项所述的设备，其中所述设备进一步包括用于将所述模拟分析物提供给所述电离源的专用流动路径。
27.根据方面21至26中任一项所述的设备，其中所述设备进一步包括专用贮存器以提供所述模拟分析物。
28.根据方面21至27中任一项所述的设备，其中所述设备进一步包括配置为将所述模拟分析物泵送到所述电离源(20)中的模拟分析物泵(80)，任选地其中所述模拟分析物泵经由流选择阀(70)流体地连接至阀-检测器导管(25’)，其中所述模拟分析物泵配置为将所述模拟分析物通过所述阀-检测器导管(25’)泵送到所述电离源(20)中，进一步任选地其中所述模拟分析物泵(80)为连接至所述电离源(20)的单活塞泵。
29.根据方面28所述的设备，其中所述流动注射系统包括液相色谱(LC)系统，任选地其中所述LC系统包括多个流体流(32,33,34)，所述多个流体流可通过所述流选择阀(70)经由所述阀-检测器导管(25’)选择地连接至所述电离源(20)，进一步任选地其中所述LC系统包括毛细管液相色谱(CLC)装置。
30.根据方面29所述的设备，其中所述分析物进一步包括流出LC系统的LC洗脱液。
31.根据方面1至30中任一项所述的设备，其中所述质谱(MS)设备(1)配置为基于所分析的对预定触发事件的相关性或根据预定时间表来确定所述设备的状况。
32.根据方面31所述的设备，其中所述测量、分析和确定步骤自动执行。
33.一种在质谱(MS)设备中进行化学分析的方法，所述方法包括：
(101)由电离源朝向质谱仪的入口提供分析物的电离气体流，以及由所述电离源提供第二气体的第二气体流；
(102)由所述质谱仪测量所述分析物的质谱仪(MS)信号；
(103)分析所述分析物的所述MS信号对所述第二气体流的参数或所述第二气体流的状态的相关性；
(105)基于所分析的相关性确定所述设备的状况。
34.根据方面33所述的方法，其中分析所述分析物的所述MS信号的所述相关性包括(104)比较所述分析物的所述MS信号的所述相关性与参考相关性。
35.根据方面33或34所述的方法，其中确定所述设备的所述状况包括(106)将所述设备的所述状况分类为正常无故障或异常有故障和/或确定所述设备处于错误状况。
36.根据方面33至35中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括基于所确定的状况自动触发响应。
计算机实现
本公开的控制器可以以任何合适的形式(例如，使用任何合适的硬件或软件)来具体化。在一些实例中，控制器可以是独立的计算机设备。在其他实例中，控制器可以集成在计算机设备或系统中，该计算机设备或系统也用于执行本公开的技术的步骤之外的其他目的。控制器可设置在本地或远程连接(通过合适的网络)至MS设备所在的站点。
进一步公开并提出了一种包括计算机可执行指令的计算机程序，当在计算机或计算机网络上执行该程序时，所述计算机可执行指令用于在本文所附的一个或多个实施例中执行根据本公开的方法。具体地讲，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本文所公开的一个、多于一个或甚至所有方法步骤。
进一步公开并提出了一种具有程序代码的计算机程序产品，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公开的方法。具体地，程序代码可存储在计算机可读数据载体上。
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，在加载到计算机或计算机网络中之后，诸如在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，该数据载体可执行根据本文所公开的一个或多个实施例的方法。
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的计算机程序产品，以便在计算机或计算机网络上执行程序时，执行根据本文所公开的一个或多个实施例的方法。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。
进一步公开并提出了一种包含可由计算机系统或计算机网络读取的指令的调制数据信号，用于执行根据本文所公开的一个或多个实施例的方法。
参考本公开的计算机实施的方面，可通过使用计算机或计算机网络来执行根据本文所公开的一个或多个实施例的方法的一个或多个方法步骤或甚至所有方法步骤。因此，一般来讲，可通过使用计算机或计算机网络来执行包括提供和/或处理数据的任何方法步骤。一般来讲，这些方法步骤可包括通常除需要手动工作(诸如提供样本和/或执行测量的某些方面)的方法步骤之外的任何方法步骤。
进一步公开并提出了一种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中的一个的方法。
进一步公开并提出了一种计算机可加载数据结构，该计算机可加载数据结构适于在计算机上执行数据结构时，执行根据本说明书中所描述的实施例中的一个的方法。
进一步公开并提出了一种存储介质，其中数据结构存储在该存储介质上并且其中该数据结构在加载到计算机或计算机网络的主存储装置和/或工作存储装置后，适于执行根据本说明书中所描述的实施例中的一个的方法。

Claims (10)

1.一种用于化学分析的质谱(MS)设备(1)，所述设备包括：
质谱仪(10)；
电离源(20)，其耦接至所述质谱仪；
流动注射系统(FIS)(30)，其耦接至所述电离源，
其中所述电离源配置为朝向所述质谱仪的入口(11)提供分析物的电离气体流(21)，
其中所述电离源进一步配置为提供第二气体的第二气体流；
其中所述设备配置为：
测量所述分析物的质谱仪(MS)信号；
分析所述分析物的所述MS信号对所述第二气体流的参数或所述第二气体流的状态的相关性；
基于所分析的相关性确定所述设备的状况，
任选地，其中所述第二气体流的所述参数为所述第二气体的流速，
任选地，其中分析所述分析物的所述MS信号的相关性包括将所述分析物的所述MS信号的相关性与参考相关性进行比较，
任选地，其中确定所述设备的所述状况包括将所述设备的所述状况分类为正常无故障或异常有故障和/或确定所述设备处于错误状况，任选地其中所述故障或所述错误状况为所述第二气体流的泄漏，并且其中所述设备的所述状况为所述设备的泄漏状况，或者任选地其中所述错误状况由喷雾器针或毛细管(25)的逐渐污染或腐蚀引起或由所述MS设备中其他元件的逐渐堵塞或老化引起。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电离源进一步包括反向气体源，所述反向气体源配置为背向所述质谱仪的所述入口提供反向气体的反向气体流，并且其中所述第二气体为所述反向气体(22)并且所述第二气体流为所述反向气体流。
3.根据权利要求1和2所述的设备，
其中如果所述分析物的所述MS信号随所述反向气体的流速的增加而减弱，则所述设备的所述状况分类为无泄漏，和/或，
其中如果所述分析物的所述MS信号与所述反向气体的所述流速基本无关，则所述设备的所述状况分类为泄漏。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二气体为所述电离源中使用的雾化器气体(23)或辅助气体(24)。
5.根据权利要求1和4所述的设备，
其中如果所述分析物的所述MS信号随所述雾化器气体或所述辅助气体的流速的增加而增强，则所述设备的所述状况分类为无泄漏，和/或，
其中如果所述分析物的所述MS信号与所述雾化器气体或所述辅助气体的所述流速基本无关，则所述设备的所述状况分类为泄漏。
6.根据权利要求1所述的设备，
其中如果所述第二气体流处于无泄漏状态，则所述分析物的所述MS信号在预定的质荷比(m/z)测量范围内具有第一特征，任选地所述MS信号的单峰或/和最大值大于预定阈值，并且其中分析所述分析物的所述MS信号的所述相关性包括确定是否存在所述第一特征，任选地其中所述第二气体为雾化器气体(23)。
7.根据权利要求1或权利要求6所述的设备，其中如果所述第二气体流处于泄漏状态，则所述分析物的所述MS信号在预定的质荷比(m/z)测量范围内具有第二特征，任选地所述MS信号的两个或更多个峰或/和最大值小于预定阈值，并且其中分析所述分析物的所述MS信号的所述相关性包括确定是否存在所述第二特征，任选地其中所述第二气体为雾化器气体(23)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中所述分析物包括模拟分析物，其中选择所述模拟分析物以生成表现出对所述第二气体流的所述参数或所述第二气体流的所述状态的相关性的所述MS信号，任选地其中所述模拟分析物包含分子质量大于500Da的分子，进一步任选地其中所述模拟分析物包含环孢霉素A或者碘化铯为Csn+1In或CsnIn+1，其中n为非负整数。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述设备进一步包括用于将所述模拟分析物提供给所述电离源的专用流动路径，任选地其中所述设备进一步包括配置为将所述模拟分析物泵送到所述电离源(20)中的模拟分析物泵(80)，进一步任选地其中所述模拟分析物泵经由流选择阀(70)流体地连接至阀-检测器导管(25’)，其中所述模拟分析物泵配置为将所述模拟分析物通过所述阀-检测器导管(25’)泵送到所述电离源(20)中，进一步任选地其中所述模拟分析物泵(80)为连接至所述电离源(20)的单活塞泵。
10.一种在质谱(MS)设备中进行化学分析的方法，所述方法包括：
(101)由电离源朝向质谱仪的入口提供分析物的电离气体流，以及由所述电离源提供第二气体的第二气体流；
(102)由所述质谱仪测量所述分析物的质谱仪(MS)信号；
(103)分析所述分析物的所述MS信号对所述第二气体流的参数或所述第二气体流的状态的相关性；
(105)基于所分析的相关性确定所述设备的状况。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463219A (en) * 1994-12-07 1995-10-31 Mds Health Group Limited Mass spectrometer system and method using simultaneous mode detector and signal region flags
JP3452845B2 (ja) * 1999-08-06 2003-10-06 株式会社日立製作所 ガスクロマトグラフ直結質量分析装置
JP4120756B2 (ja) 2001-08-29 2008-07-16 セイコーエプソン株式会社 ベルトテンション付与装置及び該ベルトテンション付与装置を備えた記録装置
US6809316B2 (en) * 2002-02-01 2004-10-26 Hitachi High-Technologies Corporation Electrospray ionization mass analysis apparatus and system thereof
RU2239807C2 (ru) * 2002-05-06 2004-11-10 Леонов Леонид Борисович Способ испытания на герметичность и вакуумная система течеискателя, реализующая его
CA2567465C (en) * 2004-05-21 2011-08-09 Craig M. Whitehouse Charged droplet sprayers
DE102004050762A1 (de) * 2004-10-16 2006-04-20 Inficon Gmbh Verfahren zur Lecksuche
IL176724A (en) * 2006-07-06 2010-06-16 Aviv Amirav Method and apparatus for pulsed flow modulation gas chromatography mass spectrometry with supersonic molecular beams
JP2009031113A (ja) 2007-07-26 2009-02-12 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフ質量分析装置
BR112012021350B1 (pt) * 2010-02-26 2020-10-06 Zoex Corporation Calibração de massa pulsada em espectrometria de massa de duração de trajeto
US9500621B2 (en) * 2012-06-04 2016-11-22 Beckman Coulter, Inc. Leakage current sense circuit for error detection in an improved capillary electrophoresis-electrospray ionization-mass spectrometry system
EP2741312A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-11 Tofwerk AG Method of calibrating mass-to-charge ratio measurements obtained from a mass spectrometer connected in fluid communication with an analysis system delivering a temporally changing sample
CN203772818U (zh) * 2014-04-08 2014-08-13 四川大学 常压微辉光放电解吸质谱离子源及其构成的质谱分析装置
KR101771498B1 (ko) * 2015-08-18 2017-08-25 한국외국어대학교 연구산학협력단 페이퍼 콘 팁 및 이를 이용한 페이퍼 콘 스프레이 이온화 질량분석 방법
CN106052968B (zh) * 2016-05-17 2019-04-23 中广核检测技术有限公司 核蒸汽发生器传热管氦质谱检漏设备漏点定位方法
WO2019220552A1 (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 株式会社島津製作所 ガスクロマトグラフ質量分析装置
GB201808936D0 (en) * 2018-05-31 2018-07-18 Micromass Ltd Bench-top time of flight mass spectrometer
US11942313B2 (en) 2019-05-08 2024-03-26 Shimadzu Corporation Mass spectrometer and mass spectrometry method
CN110455972B (zh) * 2019-08-21 2022-01-14 哈尔滨阿斯顿仪器有限公司 一种液相色谱质谱联用的分析方法及其用接口装置
CN111735870A (zh) * 2020-07-31 2020-10-02 暨南大学 一种在线实时分析质谱的校正方法及校正装置

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