DE102004060888A1

DE102004060888A1 - Massenspektrometer

Info

Publication number: DE102004060888A1
Application number: DE200410060888
Authority: DE
Inventors: Richard Denny; Keith Richardson; John Skilling
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: GB2409568B; CA2490509C; JP4806182B2; DE202004019529U1; GB2409568A; GB0427478D0; JP2005201899A; DE102004060888B4; CA2490509A1; GB0329554D0

Abstract

Es werden offenbart ein Massenspektrometer und ein Verfahren zur Massenspektrometrie, wobei periodisches Hintergrundrauschen in wirksamer Weise aus den Massenspektraldaten ausgefiltert wird. Ein Gesamtmassenfenster wird den Massenspektraldaten überlagert. Das Gesamtmassenfenster weist vorzugsweise 21 nominale Massenfenster auf, die jeweils vorzugsweise eine Breite von 1,0005 amu aufweisen. Jedes nominale Massenfenster weist vorzugsweise 20 Kanäle auf. Eine Intensitätsverteilung bezüglich sämtlicher erster Kanäle der 21 nominalen Massenfenster wird bestimmt. Ein Intensitätsquantil wird aus der Intensitätsverteilung bestimmt. Es wird angenommen, dass das Intensitätsquantil die Hintergrundintensität in dem ersten Kanal des zentralen nominalen Massenfensters darstellt. Dieser Vorgang wird für die anderen Kanäle wiederholt, so dass die Hintergrundintensität über das gesamte zentrale nominale Massenfenster geschätzt bzw. abgeschätzt wird und dann von den Rohmassenspektraldaten, die das zentrale nominale Massenfenster bilden bzw. umfassen, subtrahiert. Das Gesamtmassenfenster wird dann vorzugsweise um 1 amu vorbewegt und der Vorgang mehrmals wiederholt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Massenspektrometer und ein Verfahren zur Massenspektrometrie.
Chemisches Hintergrundrauschen in einem Massenspektrum kann besonders problematisch sein. Chemisches Hintergrundrauschen, das in Massenspektren beobachtet wird, hat oftmals eine periodische Natur, insbesondere bei Masse-Ladungs-Verhältnissen von kleiner als 1.000. Wie von Fachleuten verstanden wird, weisen alle Elemente im wesentlichen ganzzahlige bzw. integrale Massen auf. Ausschließlich Kohlenstoff aufweisender Graphit hat, definitionsgemäß, eine exakte ganzzahlige Masse von 12 und sämtliche anderen Moleküle der gleichen Nominalmasse werden eine exakte Masse aufweisen, die nicht exakt einem ganzzahligen Wert entspricht, die jedoch nur leicht höher oder niedriger als die entsprechende Masse des nur Kohlenstoff aufweisenden Graphites ist.
Die meisten Ionen mit Massenüberschuss, die aus organischen und biologischen Molekülen gebildet sind, sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, und die meisten Ionen mit Massendefekt, die aus organischen oder biologischen Molekülen gebildet sind, sind gesättigte Bromkohlenstoffe bzw. Bromocarbone. Gesättigte Kohlenwasserstoffe weisen einen Massenüberschuss von etwa 0,1 % auf. Entsprechend werden gesättigte Kohlenwasserstoffe mit einer Nominalmasse von 100 eine genaue Masse von etwa 100,1 aufweisen, und in ähnlicher Weise wird ein gesättigter Kohlenwasserstoff mit einer Nominalmasse von 200 eine genaue bzw. exakte Masse von etwa 200,2 aufweisen. Gesättigte Bromkohlenstoffe weisen ein Massendefizit von etwa 0,1 % auf. Entsprechend wird ein gesättigter Bromkohlenstoff mit einer Nominalmasse von 100 eine genaue Masse von etwa 99,9 aufweisen, und auf ähnliche Weise wird ein gesättigter Bromkohlenstoff mit einer Nominalmasse von 200 eine genaue Masse von 199,8 aufweisen. Als Ergebnis kann bei einer Nominalmasse einfach geladener Ionen erwartet werden, dass diese exakte Massen aufweisen, die in einen relativ engen Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich von 199,8 bis 200,2 fallen. In ähnlicher Weise kann bei einer Nominalmasse von 201 erwartet werden, dass einfach geladene Ionen genaue Massen aufweisen, die in einen ähnlichen engen Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich von 200,8 bis 201,2 fallen. Es ist daher zu verstehen, dass keine einfach geladenen Ionen mit genauen Massen in dem Bereich von 200, 2 bis 200,8 beobachtet werden. Entsprechend zeigt bei relativ geringen Masse-Ladungs-Verhältnissen das chemische Hintergrundrauschen im Massenspektrum (das vorherrschend einfach geladen ist) typischerweise eine ausgeprägte Periodizität von etwa 1 atomaren Masseeinheit (amu).
Für einfach geladene Ionen mit Masse-Ladungs-Verhältnissen von 500 oder mehr geht der Bereich der verbotenen genauen Massen theoretisch auf Null zurück und somit könnte angenommen werden, dass das chemische Hintergrundrauschen nicht mehr eine Periodizität von etwa 1 atomaren Masseeinheit aufweisen würde. In der Praxis werden jedoch gesättigte Kohlenwasserstoffe und gesättigte Bromkohlenstoffe selten angetroffen, wenn biochemische Proben wie etwa Proteine und Peptide massenanalysiert werden. Entsprechend zeigt das chemische Hintergrundrauschen in Massenspektren, die sich auf Biochemikalien oder Biomoleküle beziehen, üblicherweise eine ausgeprägte Periodizität von etwa 1 atomaren Masseneinheit bei Masse-Ladungs-Verhältnissen oberhalb von 500.
Tatsächlich weisen Massenspektren üblicherweise eine ausgeprägte Periodizität von etwa 1 atomaren Masseeinheit bei Masse-Ladungs-Verhältnissen bis zu etwa 2.000 auf, und periodisches Hintergrundrauschen kann, unter bestimmten Umständen, bei Masse-Ladungs-Verhältnissen oberhalb von 2.000 beobachtet werden.
Die meisten nicht-halogenierten organischen Moleküle weisen einen Massenüberschuss im Bereich von 0,0 % bis 0,1 % auf. Es wird daher unter der Annahme, dass keine halogenierten Verbindungen vorliegen, verstanden werden, dass das chemische Hintergrundrauschen nach wie vor mit einer Periodizität von etwa 1 atomaren Masseeinheit bei Masse-Ladungs-Verhältnissen von bis zu 1.000 erwartet werden kann. Tatsächlich wird in der Praxis ein chemisches Hintergrundrauschen mit einer Periodizität von etwa 1 atomaren Masseeinheit üblicherweise beobachtet, wenn Ionen massenanalysiert werden, die von Biomolekülen mit Masse-Ladungs-Verhältnissen von bis etwa 2.000 abgeleitet werden.

Viele Massenspektrometrietechniken weisen Nachweisgrenzen auf, die beschränkt oder in anderer Weise kompromittiert sind durch die Anwesenheit von chemischem Hintergrundrauschen. Die genaue chemische Natur des Hintergrundrauschens ist oftmals unbekannt, und die Anwesenheit eines unerwünschten chemischen Hintergrundrauschens kann die Massenmessgenauigkeit negativ beeinflussen, insbesondere wenn ein Analytsignal nicht vollständig aufgelöst ist aufgrund des chemischen Hintergrundrauschens.

Chemisches Hintergrundrauschen kann, beispielsweise, von Unreinheiten in Lösungsmitteln, Analyten oder Reagenzien herrühren. Unreinheiten in Trockner- oder Nebulisiergasen können auch chemisches Hintergrundrauschen verursachen. Kontamination des Lösungsmittel- oder Analytabgabesystems oder Kontamination innerhalb oder auf den Oberflächen einer Ionisationskammer kann eine weitere Quelle von chemischem Hintergrundrauschen darstellen.

Bei Atmosphärendruck-Ionisations-Ionenquellen ("API"), wie etwa Elektrospray ("ESI"), Photoionisations-Ionenquelle ("APPI") oder Atmosphärisch-Chemischen-Ionisations-Ionenquellen ("APCI"), kann chemischer Hintergrund von dem Clustern von Lösungsmitteln und Analytionen herrühren. Bei chemischen Ionisations-Ionenquellen ("CI") kann chemischer Hintergrund von der Selbstadduktion von Reagenzgasionen oder von Reagenzgaskontaminationen herrühren. Bei matrixunterstützten Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquellen ("MALDI") kann chemischer Hintergrund von Matrixclusterionen herrühren.

Im allgemeinen ist das chemische Hintergrundrauschen, das in Massenspektren beobachtet wird, von komplexer Natur, und kann nur teilweise massenaufgelöst werden. Das chemische Hintergrundrauschen neigt dazu, einfach geladen zu sein, und eine periodische Natur aufzuweisen mit einer Wiederholungseinheit von 1 atomaren Masseneinheit. Aminosäuren weisen einen Massenüberschuss auf, der von etwa 1,00009 bis etwa 1,00074 variiert, mit einem mittleren Massenüberschuss von etwa 1,00047. Entsprechend zeigen biologische Proben üblicherweise eine Periodizität von etwa 1,0005 atomaren Masseneinheiten (Dalton).

Ein bekannter Ansatz zur Verminderung der Effekte des periodischen chemischen Hintergrundrauschens in einem Massenspektrum ist die Transformation des Massenspektrums in den Frequenzraum bzw. die Frequenzdomäne, und dann der Herausfilterung der Rauschkomponenten. Signale in dem transformierten Spektrum, die als Rauschen darstellend angesehen werden, können dann bei bestimmten berechneten Frequenzen entfernt werden. Eine inverse Transformation bzw. Transformierte wird dann auf das transformierte Spektrum angewendet, um ein Massenspektrum wieder herzustellen, das ein reduziertes periodisches Hintergrundrauschen zeigt.

Nicht sinusförmiges periodisches Rauschen wird als Folge von scharfen Spikes bzw. Spitzen und Oberwellen in der Frequenzdomäne oder dem transformierten Spektrum erscheinen. Ionensignale werden jedoch, da sie von relativ kleinem Ausmaß in dem Masse-Ladungs-Verhältnis sind, dazu neigen, über einen relativ breiten Bereich von Frequenzen verschmiert zu werden. Die unterschiedlichen Charakteristika von Signal und Rauschen in der Frequenzdomäne oder dem transformierten Spektrum kann theoretisch verwendet werden, um den Beitrag des chemischen Hintergrundrauschens zu dem Gesamtspektrum zu reduzieren. Ein Problem bei der Frequenzdomänenfilterung ist jedoch, dass die unbearbeiteten Flugzeit-Massenspektraldaten Intensitätsdaten umfassen werden, die gleichmäßig zeitlich verteilt sind aufgrund der Aquisitionselektronik. Da Flugzeiten in einem Flugzeit-Massenanalysator proportional zu der Quadratwurzel des Masse-Ladungs-Verhältnisses der Ionen sind, werden die Intensitätsdaten bezüglich des Masse-Ladungs-Verhältnisses ungleich bzw. ungleichmäßig verteilt sein. Entsprechend ist es vor dem Filtern der Daten in der Frequenzdomäne oder dem transformierten Spektrum zunächst notwendig, die Massenspektraldaten zu verarbeiten, so dass die Intensitätsdaten gleichmäßiger bezüglich des Masse-Ladungs-Verhältnisses verteilt sind. Es ist bekannt, einen Interpolationsalgorithmus zur Verarbeitung der Intensitätsdaten zu verwenden, so dass die Daten bezüglich des Masse-Ladungs-Verhältnisses gleichmäßig verteilt werden. Nachteiligerweise erhöht jedoch die Verwendung eines Interpolationsalgorithmus signifikant die Gesamtverarbeitungszeit.

Zusätzlich zur Erhöhung der Gesamtverarbeitungszeit leidet der bekannte Ansatz zur Reduzierung periodischen Rauschens in einem Massenspektrum durch Filterung der Daten in der Frequenzdomäne an dem Problem, dass die Anwendung bzw. Applikation eines Filters auf die Frequenzdomänedaten zur Entfernung von Rauschkomponenten tatsächlich in zusätzlichem Rauschen resultieren kann und dass Diskontinuitäten in dem Massenspektrum vorhanden sind, nachdem Daten in der Frequenzdomäne zurück in die Domäne des Masse-Ladungs-Verhältnisses zurück transformiert worden sind. Als Ergebnis können Artefakte oder zufällige Peaks in dem schließlich verarbeiteten Massenspektrum auftreten, die nicht in den ursprünglichen Massenspektraldaten vorhanden waren.

Ein weiteres Problem mit dem bekannten Ansatz der Filterung in der Frequenzdomäne ist, dass ein Anteil des gewünschten Analytsignals Frequenzkomponenten aufweisen wird, die ähnlich oder identisch sind zu den Frequenzkomponenten, die unerwünschtem Hintergrundrauschen entsprechen. Entsprechend kann die Entfernung derartiger Komponenten in der Frequenzdomäne zu einer Verzerrung sowohl der Analytionenpeakform als auch der Intensität des Analytsignals in dem abschließend bzw. schließlich bearbeiteten Massenspektrum führen.

Ein weiteres Problem mit dem bekannten Ansatz der Filterung in der Frequenzdomäne liegt in der Antwort bzw. Reaktion auf Änderungen in der Charakteristik des Hintergrundrauschens als Funktion des Masse-Ladungs-Verhältnisses. Das beobachtete Hintergrundrauschen in einem Massenspektrum nimmt oft in unterschiedlichen Abschnitten des Massenspektrums verschiedene Formen bzw. Eigenschaften an, d.h. das Hintergrundrauschen wird oft beobachtet als als Funktion des Masse-Ladungs-Verhältnisses variierend. Wenn daher ein Filter seine Form ändern muss als Funktion des Masse-Ladungs-Verhältnisses in Reaktion auf die veränderliche Na tur des Hintergrundrauschens, muss das Massenspektrum zuerst in eine Anzahl unterschiedlicher Bereiche unterteilt werden, von denen jeder dann leicht unterschiedlich behandelt oder gefiltert werden muss. Diskontinuitäten können jedoch auftreten, wenn ein zusammengesetztes Massenspektrum anschließend aus den einzelnen Datenabschnitten rekonstruiert wird.

Es ist daher klar, dass der bekannte Ansatz der Filterung in der Frequenzdomäne an einer Anzahl von Problemen leidet.

Es wird daher gewünscht, ein verbessertes Verfahren zur Reduzierung der Effekte eines chemischen Hintergrundrauschens in Massenspektren bereitzustellen, und insbesondere die Effekte des chemischen Hintergrundrauschens mit einer periodischen Natur zu reduzieren.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Bestimmung einer Intensitätsverteilung aus einer Anzahl unterschiedlicher Regionen bzw. Bereiche oder Abschnitte von Massenspektraldaten oder eines Massenspektrums;
Abschätzen bzw. Schätzen einer Hintergrundintensität für eine oder mehrere Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums aus der Intensitätsverteilung; und
Einstellung der Intensität der einen oder mehrere Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums zur Entfernung oder Reduzierung der Effekte bzw. Auswirkungen der abgeschätzten bzw. geschätzten Hintergrundintensität.

Die Anzahl der Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums sind vorzugsweise diskrete nicht benachbarte bzw. nicht zusammenhängende Bereiche oder Abschnitte. Gemäß weniger bevorzugten Ausführungsformen sind die mehreren Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums im wesentlichen zusammenhängende Bereiche oder Abschnitte.

Die mehreren Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums weisen vorzugsweise eine Periodizität auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-0,1 amu; (ii) 0,1-0,2 amu; (iii) 0,2-0,3 amu; (iv) 0,3-0,4 amu; (v) 0,4-0,5 amu; (vi) 0,5-0,6 amu; (vii) 0,6-0,7 amu; (viii) 0,7-0,8 amu; (ix) 0,8-0,9 amu; (x) 0,9-1,0 amu; (xi) 1,0-1,1 amu; (xii) 1,1-1,2 amu; (xiii) 1,2-1,3 amu; (xiv) 1,3-1,4 amu; (xv) 1,4-1,5 amu; (xvi) 1,5-1,6 amu; (xvii) 1,6-1,7 amu; (xviii) 1,7-1,8 amu; (xix) 1,8-1,9 amu; (xx) 1,9-2,0 amu; und (xxi) > 2,0 amu. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die mehreren Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums eine Periodizität aufweisen von: (i) 0,4995-0,4996 amu; (ii) 0,4996-0,4997 amu; (iii) 0,4997-0,4998 amu; (iv) 0,4998-0,4999 amu; (v) 0,4999-0,5000 amu; (vi) 0,5000-0,5001 amu; (vii) 0,5001-0,5002 amu; (viii) 0,5002-0,5003 amu; (ix) 0,5003-0,5004 amu; (x) 0,5004-0,5005 amu; (xi) 0,9990-0,9991 amu; (xii) 0,9991-0,9992 amu; (xiii) 0,9992-0,9993 amu; (xiv) 0,9993-0,9994 amu; (xv) 0,9994-0,9995 amu; (xvi) 0,9995-0,9996 amu; (xvii) 0,9996-0,9997 amu; (xviii) 0,9997-0,9998 amu; (xix) 0,9998-0,9999 amu; (xx) 0,9999-1,0000 amu; (xxi) 1,0000-1,0001 amu; (xxii) 1,0001-1,0002 amu; (xxiii) 1,0002-1,0003 amu; (xxiv) 1,0003-1,0004 amu; (xxv) 1,0004-1,0005 amu; (xxvi) 1,0005-1,0006 amu; (xxvii) 1,0006-1,0007 amu; (xxviii) 1,0007-1,0008 amu; (xxix) 1,0008-1,0009 amu; (xxx) 1,0009-1,0010 amu; (xxxi) 0,5 amu; (xxxii) 1,0 amu; und (xxxiii) 1,0005 amu. Die Einheit amu bedeutet atomare Masseneinheit (Dalton). Eine Periodizität im Bereich von 0,9990-1,0010 amu kann beobachtet werden für einfach geladene Ionen, und eine Periodizität im Bereich von 0,4995-0,5005 amu kann beobachtet werden für zweifach geladene Ionen.

Eine oder mehrere der mehreren Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums weisen vorzugsweise eine Breite auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-0,01 amu; (ii) 0,01-0,02 amu; (iii) 0,02-0,03 amu; (iv) 0,03-0,04 amu; (v) 0,04-0,05 amu; (vi) 0,05-0,06 amu; (vii) 0,06-0,07 amu; (viii) 0,07-0,08 amu; (ix) 0,08-0,09 amu; (x) 0,09-0,10 amu; (xi) 0,10-0,11 amu; (xii) 0,11-0,12 amu; (xiii) 0,12-0,13 amu; (xiv) 0,13-0,14 amu; (xv) 0,14-0,15 amu; (xvi) 0,15-0,16 amu; (xvii) 0,16-0,17 amu; (xviii) 0,17-0,18 amu; (xix) 0,18-0,19 amu; (xx) 0,19-0,20 amu; und (xxi) > 0,20 amu.

Ein Gesamtmassenfenster wird vorzugsweise angewendet auf die Massenspektraldaten oder das Massenspektrum. Das Gesamtmassenfenster weist vorzugsweise m nominale Massenfenster auf, wobei m vorzugsweise eine ganze Zahl ist. Gemäß einer Ausführungsform kann m eine gerade Zahl sein, so dass, beispielsweise, m ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 2; (ii) 4; (iii) 6; (iv) 8; (v) 10; (vi) 12; (vii) 14; (viii) 16; (ix) 18; (x) 20; (xi) 22; (xii) 24; (xiii) 26; (xiv) 28; (xv) 30; (xvi) 32; (xvii) 34; (xviii) 36; (xix) 38; (xx) 40; (xxi) 42; (xxii) 44; (xxiii) 46; (xxiv) 48; (xxv) 50; und (xxvi) ≥ 52. Gemäß einer alternativen und leicht stärker bevorzugten Ausführungsform ist m vorzugsweise eine ungerade Zahl. Beispielsweise kann m ausgewählt sein aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 1; (ii) 3; (iii) 5; (iv) 7; (v) 9; (vi) 11; (vii) 13; (viii) 15; (ix) 17; (x) 19; (xi) 21; (xii) 23; (xiii) 25; (xiv) 27; (xv) 29; (xvi) 31; (xvii) 33; (xviii) 35; (xix) 37; (xx) 39; (xxi) 41; (xxii) 43; (xxiii) 45; (xxiv) 47; (xxv) 49; und (xxvi) ≥ 51.

Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann m eine Bruchzahl bzw. einen Bruchteil umfassen.

Die nominalen Massenfenster umfassen vorzugsweise einen zusammenhängenden Bereich oder Abschnitt der gesamten Massenspektraldaten oder des Massenspektrums. Die nominalen Massenfenster können, weniger bevorzugt, diskrete oder nicht zusammenhängende Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums umfassen. Ein oder mehrere der nominalen Massenfenster weisen vorzugsweise eine Breite auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-0,1 amu; (ii) 0,1-0,2 amu; (iii) 0,2-0,3 amu; (iv) 0,3-0,4 amu; (v) 0,4-0,5 amu; (vi) 0,5-0,6 amu; (vii) 0,6-0,7 amu; (viii) 0,7-0,8 amu; (ix) 0,8-0,9 amu; (x) 0,9-1,0 amu; (xi) 1,0-1,1 amu; (xii) 1,1-1,2 amu; (xiii) 1,2-1,3 amu; (xiv) 1,3-1,4 amu; (xv) 1,4-1,5 amu; (xvi) 1,5-1,6 amu; (xvii) 1,6-1,7 amu; (xviii) 1,7-1,8 amu; (xix) 1,8-1,9 amu; (xx) 1,9-2,0 amu; und (xxi) > 2 amu.

Die nominalen Massenfenster können jeweils eine Breite aufweisen, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0,4995-0,4996 amu; (ii) 0,4996-0,4997 amu; (iii) 0,4997-0,4998 amu; (iv) 0,4998-0,4999 amu; (v) 0,4999-0,5000 amu; (vi) 0,5000-0,5001 amu; (vii) 0,5001-0,5002 amu; (viii) 0,5002-0,5003 amu; (ix) 0,5003-0,5004 amu; (x) 0,5004-0,5005 amu; (xi) 0,9990-0,9991 amu; (xii) 0,9991-0,9992 amu; (xiii) 0,9992-0,9993 amu; (xiv) 0,9993-0,9994 amu; (xv) 0,9994-0,9995 amu; (xvi) 0,9995-0,9996 amu; (xvii) 0,9996-0,9997 amu; (xviii) 0,9997-0,9998 amu; (xix) 0,9998-0,9999 amu; (xx) 0,9999-1,0000 amu; (xxi) 1,0000- 1,0001 amu; (xxii) 1,0001-1,0002 amu; (xxiii) 1,0002-1,0003 amu; (xxiv) 1,0003-1,0004 amu; (xxv) 1,0004-1,0005 amu; (xxvi) 1,0005-1,0006 amu; (xxvii) 1,0006-1,0007 amu; (xxviii) 1,0007-1,0008 amu; (xxix) 1,0008-1,0009 amu; (xxx) 1,0009-1,0010 amu; (xxxi) 0,5 amu; (xxxii) 1,0 amu; und (xxxiii) 1,0005 amu.

Einige oder alle der nominalen Massenfenster sind vorzugsweise jeweils in y-Kanäle unterteilt, wobei y vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 1; (ii) 2; (iii) 3; (iv) 4; (v) 5; (vi) 6; (vii) 7; (viii) 8; (ix) 9; (x) 10; (xi) 11; (xii) 12; (xiii) 13; (xiv) 14; (xv) 15; (xvi) 16; (xvii) 17; (xviii) 18; (xix) 19; (xx) 20; (xxi) 21; (xxii) 22; (xxiii) 23; (xxiv) 24; (xxv) 25; (xxvi) 26; (xxvii) 27; (xxviii) 28; (xxix) 29; (xxx) 30; (xxxi) 31; (xxxii) 32; (xxxiii) 33; (xxxiv) 34; (xxxv) 35; (xxxvi) 36; (xxxvii) 37; (xxxviii) 38; (xxxix) 39; (xl) 40; (xli) 41; (xiii) 42; (xliii) 43; (xliv) 44; (xlv) 45; (xlvi) 46; (xlvii) 47; (xlviii) 48; (xlix) 49; (1) 50; und (li) > 50.

Der Schritt des Bestimmens einer Intensitätsverteilung aus einer Anzahl unterschiedlicher Bereiche oder Abschnitte von Massenspektraldaten oder eines Massenspektrums umfasst vorzugsweise die Bestimmung der Frequenz der verschiedenen Intensitäten von Massenspektraldaten oder des Massenspektrums in einer oder mehreren der n-ten Kanäle eines oder mehrerer der nominalen Massenfenster. Vorzugsweise reicht n von 1 bis y.

Der Schritt des Abschätzens einer Hintergrundintensität für die eine oder mehreren Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums aus der Intensitätsverteilung umfasst vorzugsweise die Bestimmung von x% Intensitätsquantilen aus der Intensitätsverteilung.

Vorzugsweise ist x ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii) 35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; (xi) 50-55; (xii) 55-60; (xiii) 60-65; (xiv) 65-70; (xv) 70-75; (xvi) 75-80; (xvii) 80-85; (xix) 85-90; (xx) 90-95; und (xxi) 95-100.

Die abgeschätzte bzw. geschätzte Hintergrundintensität umfasst vorzugsweise x% Intensitätsquantile oder einen Faktor hiervon.

Der Schritt des Einstellens der Intensität eines oder mehrerer Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums zur Entfernung oder Reduzierung der Effekte der abgeschätzten Hintergrundintensität umfasst vorzugsweise die Subtraktion der abgeschätzten Hintergrundintensität oder eines Bruchteils hiervon von den einen oder mehreren Bereichen oder Abschnitten der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums. Wenn die Intensität der einen oder mehreren Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums einen negativen Wert oder negative Werte nach der Subtraktion der abgeschätzten Hintergrundintensität oder eines Bruchteils hiervon aufweist, wird die Intensität der einen oder mehreren Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder Massenspektrums auf Null oder einen Wert nahe Null eingestellt.

Die abgeschätzte Hintergrundintensität oder ein Bruchteil hiervon wird vorzugsweise von z% des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums subtrahiert, wobei z vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-10; (ii) 10-20; (iii) 20-30; (iv) 30-40; (v) 40-50; (vi) 50-60; (vii) 60-70; (viii) 70-80; (ix) 80-90; und (x) 90-100. Die abgeschätzte Hintergrundintensität oder ein Bruchteil hiervon wird vorzugsweise von den einen oder mehreren Bereichen oder Abschnitten der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums subtrahiert.

Das Gesamtmassenfenster wird vorzugsweise einmal oder mehrmals vorbewegt (oder weniger bevorzugt zurückbewegt oder zurückgenommen). Beispielsweise kann das Gesamtmassenfenster vorbewegt oder zurückbewegt werden um wenigstens 1-10, 10-50, 50-100, 100-150, 150-200, 200-250, 250-300, 300-350, 350-400, 400-450, 450-500, 500-600, 600-700, 700-800, 800-900, 900-1.000, 1.000-1.250, 1.250-1.500, 1.500-1.750, 1.750-2.000, 2.000-2.250, 2.250-2.500, 2.500-2.750, 2.750-3.000 oder mehr als 3.000 mal. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann das Gesamtmassenfenster in Schritten von 0,5, 1,0 oder 1,0005 atomaren Masseneinheiten (Dalton) oder einer anderen Größe jedes Mal vorbewegt oder zurückbewegt werden. Es wird überlegt, dass das Gesamtmassenfenster mit einem Inkrement vorbewegt oder zurückbewegt werden könnte, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0,4995-0,4996 amu; (ii) 0,4996-0,4997 amu; (iii) 0,4997-0,4998 amu; (iv) 0,4998-0,4999 amu; (v) 0,4999-0,5000 amu; (vi) 0,5000-0,5001 amu; (vii) 0,5001-0,5002 amu; (viii) 0,5002-0,5003 amu; (ix) 0,5003-0,5004 amu; (x) 0,5004-0,5005 amu; (xi) 0,9990-0,9991 amu; (xii) 0,9991-0,9992 amu; (xiii) 0,9992-0,9993 amu; (xiv) 0,9993-0,9994 amu_; (xv) 0,9994-0,9995 amu; (xvi) 0,9995-0,9996 amu; (xvii) 0,9996-0,9997 amu; (xviii) 0,9997-0,9998 amu; (xix) 0,9998-0,9999 amu; (xx) 0,9999-1,0000 amu; (xxi) 1,0000-1,0001 amu; (xxii) 1,0001-1,0002 amu; (xxiii) 1,0002-1,0003 amu; (xxiv) 1,0003-1,0004 amu; (xxv) 1,0004-1,0005 amu; (xxvi) 1,0005-1,0006 amu; (xxvii) 1,0006-1,0007 amu; (xxviii) 1,0007-1,0008 amu; (xxix) 1,0008-1,0009 amu; (xxx) 1,0009-1,0010 amu; (xxxi) 0,5 amu; (xxxii) 1,0 amu; und (xxxiii) 1,0005 amu. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird überlegt, dass das Gesamtfenster vorbewegt, zurückbewegt oder übersetzt bzw. übertragen werden könnte (vorzugsweise wiederholt) mit einem Inkrement, das vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus (i) 0-0,1 amu; (ii) 0,1-0,2 amu; (iii) 0,2-0,3 amu; (iv) 0,3-0,4 amu; (v) 0,4-0,5 amu; (vi) 0,5-0,6 amu; (vii) 0,6-0,7 amu; (viii) 0,7-0,8 amu; (ix) 0,8-0,9 amu; (x) 0,9-1,0 amu; (xi) 1,0-1,1 amu; (xii) 1,1-1,2 amu; (xiii) 1,2-1,3 amu; (xiv) 1,3-1,4 amu; (xv) 1,4-1,5 amu; (xvi) 1,5-1,6 amu; (xvii) 1,6-1,7 amu; (xviii) 1,7-1,8 amu; (xix) 1,8-1,9 amu; (xx) 1,9-2,0 amu; und (xxi) > 2 amu. Gemäß weiterer Ausführungsformen kann das Gesamtmassenfenster in regelmäßigen, nicht regelmäßigen oder beliebigen Schritten oder Inkrementen vorbewegt oder zurückbewegt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer bereitgestellt mit:
Mitteln, die bei der Verwendung eine Intensitätsverteilung bestimmen aus einer Anzahl von Bereichen oder Abschnitten eines Massenspektraldatensatzes oder eines Massenspektrums;
Mitteln, die bei der Verwendung für eine oder mehrere Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums aus der Intensitätsverteilung eine Hintergrundintensität abschätzen; und
Mitteln, die bei der Verwendung die Intensität der einen oder der mehreren Abschnitte oder Bereiche des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums einstellen, um die Effekte bzw. Wirkungen der abgeschätzten Hintergrundintensität zu entfernen oder zu reduzieren.

Das Massenspektrometer weist vorzugsweise eine Ionenquelle auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Elektrospray-Ionenquelle ("ESI"); (ii) Atmosphären druck-Chemische-Ionisations-Ionenquelle ("APCI"); (iii) Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI"); (iv) Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("LDI"); (v) induktiv gekoppelte Plasma-Ionenquelle ("ICP"); (vi) Elektronenauftreff-Ionenquelle ("EI"); (vii) chemische Ionisations-Ionenquelle ("CI"); (viii) Feldionisations-Ionenquelle ("FI"); (ix) Schnellatom-Bombardement-Ionenquelle ("FAB"); (x) Flüssigkeit-Sekundär-Ionenmassenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS"); (xi) Atmosphärendruck-Ionisations-Ionenquelle ("API"); (xii) Felddesorptions-Ionenquelle ("FD"); (xiii) matrixunterstützte Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("MALDI"); (xiv) Ionenquelle mit Desorption/Ionisation auf Silizium ("DIOS"); und (xv) Desorptions-Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle ("DESI").

Die Ionenquelle kann entweder eine kontinuierliche Ionenquelle oder eine gepulste Ionenquelle aufweisen.

Das Massenspektrometer weist ferner vorzugsweise einen Massenanalysator auf, der vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (ii) Axialbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (iii) Quadrupolmassenanalysator; (iv) Penning-Massenanalysator; (v) Fouriertransformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator ("FTICR"); (vi) 2D- oder lineare Quadrupol-Ionenfalle; (vii) Paul oder 3D-Quadrupol-Ionenfalle; und (viii) Magnetsektor-Massenanalysator.

Die bevorzugte Ausführungsform bezieht sich auf ein adaptives Hintergrundsubtraktionsverfahren, das die Wirkungen eines periodischen chemischen Hintergrundrauschens in Massenspektren reduziert.

Das bevorzugte Verfahren untersucht die Intensitätsverteilung in einem lokalen Bereich eines Massenspektrums und schätzt den Anteil des Signals aufgrund des Hintergrundrauschens mittels statistischer Analyse. Weitere Bereiche des Massenspektrums werden dann vorzugsweise analysiert, und das Verfahren wird vorzugsweise wiederholt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird das abgeschätzte Hintergrundrauschen in einem bestimmten Abschnitt oder Bereich eines Massenspektrums subtrahiert von den Rohdaten oder experimentell erhaltenen Massenspektraldaten zur Erzeugung eines verarbeiteten Massenspektrums, das signifikant reduziertes Hintergrundrauschen zeigt. Die bevorzugte Ausführungsform ist besonders wirksam bei der Unterdrückung von Hintergrundrauschen mit einem periodischen Charakter, und auch von Hintergrundrauschen, das mit dem Masse-Ladungs-Verhältnis variiert.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird die Intensität von Massenspektraldaten innerhalb eines Kanals eines zentralen nominalen Massenfensters modifiziert durch Subtraktion eines Intensitätswertes von den Massenspektraldaten innerhalb des bestimmten Kanals. Der Intensitätwert, der subtrahiert wird, ist vorzugsweise ein Intensitätsquantil (beispielsweise 45% oder 50%) der aufgezeichneten Intensitäten von Massenspektraldaten innerhalb korrespondierender Kanäle einer Anzahl von anliegenden oder benachbarten nominalen Massenfenstern. Das bevorzugte Intensitätsquantil ist vorzugsweise 45% oder 50%, gemäß weiteren Ausführungsformen kann das Intensitätsquantil jedoch im Bereich von 10-90% liegen.

Das bevorzugte Verfahren ist insbesondere geeignet zum Reduzieren der Wirkungen von Hintergrundsignalen mit periodischen Intensitätsvariationen. Die bevorzugte Ausführungsform ist auch wirksam bei der Reduzierung der Wirkungen un erwünschten Hintergrundrauschens, wenn das Hintergrundrauschen eine langsame kontinuierliche Variation in der Intensität relativ zu der Intensitätsvariation, die mit einem Analytsignal assoziiert ist, aufweist. Das bevorzugte Verfahren ermöglicht auch die Durchführung automatisierter Hintergrundsubtraktion und ermöglicht, dass Massenspektren erzeugt werden, die ein signifikant verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis aufweisen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Massenspektrum in eine Vielzahl von nominalen Massenfenstern unterteilt werden, die vorzugsweise zentriert sind bezüglich dem Vielfachen von beispielsweise 1,0005 atomaren Masseneinheiten (Dalton). Eine Gesamtmassenfenstergröße wird vorzugsweise ausgewählt, die vorzugsweise eine ungerade ganze Zahl von nominalen Massenfenstern aufweist bzw. umfasst. Die Gesamtmassenfenstergröße ist vorzugsweise relativ groß verglichen mit einem typischen Isotopencluster und ist jedoch auch vorzugsweise relativ klein verglichen mit der Wellenlänge des niederfrequenten Rauschens. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann ein Gesamtmassenfenster mit 21 nominalen Massenfenstern verwendet werden, wobei das Gesamtmassenfenster eine Breite von 21,0105 Da aufweist. Jedes nominale Massenfenster weist vorzugsweise eine Breite von 1,0005 Da auf.

Hintergrundrauschen wird vorzugsweise abgeschätzt und dann von den Massenspektraldaten in einem nominalen Massenfenster subtrahiert. Jedes nominale Massenfenster wird vorzugsweise in y diskrete Kanäle unterteilt. Die Breite jedes diskreten Kanals y ist vorzugsweise relativ klein verglichen mit der Breite von Rauschpeaks, und jedoch auch vorzugsweise relativ groß verglichen mit der Beabstandung der Massenspektraldaten. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann jedes nominale Massenfenster unterteilt werden in 10-20 Kanäle.

Die Daten in den verschiedenen nominalen Massenfenstern, die das Gesamtmassenfenster bilden, können angesehen werden als heruntergebrochen bzw. kollabiert in y diskrete Kanäle pro nominalem Massenfenster. Ein Intensitätsquantil Q der Daten über sämtliche gleiche korrespondierende Kanäle (d.h. über sämtliche erste, zweite oder n-te Kanäle des nominalen Massenfensters) wird vorzugsweise bei einer Fraktion bzw. einem Bruchteil x% bestimmt. Der Intensitätswert Q ist vorzugsweise derart, dass x% der Daten in den jeweiligen n-ten Kanälen der verschiedenen nominalen Massenfenster unterhalb des Intensitätswertes Q liegen. Das Intensitätsquantil wird vorzugsweise derart gewählt, dass ein Signal vorherrschend bzw. verstärkt zurückgewiesen wird, während jedoch Rauschen vorherrschend angenommen wird. Das Intensitätsquantil Q wird daher angesehen als Darstellung des Rauschens in dem korrespondierenden Kanal des zentralen nominalen Massenfensters. Dieses Hintergrundrauschen wird dann vorzugsweise subtrahiert von den Eingangs- oder rohen Massenspektraldaten, die sich auf den korrespondierenden Kanal in dem zentralen nominalen Massenfenster beziehen. Dieses Verfahren wird dann für die anderen Kanäle des zentralen nominalen Massenfensters wiederholt. Das Gesamtmassenfenster wird dann vorzugsweise vorgeschoben, beispielsweise etwa um 1 atomare Masseneinheit, und das Verfahren wird vorzugsweise wiederholt, vorzugsweise mehrfach bzw. vielfach.

Die berechnete Hintergrundverteilung kann, beispielsweise, Daten umfassen, die über 20 Kanäle pro Masseneinheit verteilt sind, während die Rohmassenspektraldaten wesentlich mehr Datenpunkte pro Masseneinheit umfassen können. In dem Fall von Flugzeitdaten wird die Anzahl der Datenpunkte pro Masseneinheit variieren. Die Intensität des abgeschätzten bzw. geschätzten Hintergrundrauschens, die an einem bestimmten Datenpunkt in den ursprünglichen Massenspektraldaten abgezogen werden soll, kann berechnet werden durch Interpolation zwischen den 20 Datenpunkten, welche die geschätzte Hintergrundverteilung über ein nominales Massenfenster mit einer Breite von etwa 1 atomaren Masseneinheit bilden.

Das bevorzugte Verfahren hat den besonderen Vorteil im Vergleich zu dem bekannten Frequenzdomänenfilterungsverfahren, dass das bevorzugte Verfahren die Erzeugung von Artefakten oder zusätzlichen Rauschspitzen bzw. -spikes in den verarbeiteten Massenspektraldaten vermeidet. Derartige Artefakte oder zusätzliche Rauschspitzen können ein besonderes Problem darstellen, wenn der bekannte Ansatz der Frequenzdomänenfilterung verwendet wird.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun, rein beispielhaft, und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1A zeigt einen Abschnitt eines Massenspektrums, das sich wiederholendes bzw. repetitives chemisches Rauschen zeigt mit einem Gesamtmassenfenster, das neun nominale Massenfenster umfasst, die jeweils in zehn Kanäle unterteilt sind, die dem Abschnitt des Massenspektrums überlagert sind, und 1B zeigt die Intensitätsverteilung für alle Intensitätsdaten, die von allen ersten Kanälen der neun nominalen Massenfenster, die in 1A gezeigt sind, genommen sind;
2 zeigt in größeren Einzelheiten das zentrale nominale Massenfenster M5 und die unmittelbar benachbarten nominalen Massenfenster M4, M6, wie sie in 1A gezeigt sind, zusammen mit dem berechneten Hintergrundrauschen für den Großteil des zentralen nominalen Massenfensters M5 und die Einfügung zeigt in größeren Einzelheiten den Analytmassenpeak mit einem Masse-Ladungs-Verhältnis von etwa 647,6 nach Entfernung von Hintergrundrauschen gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
3A zeigt einen Abschnitt eines Massenspektrums, das periodisches Hintergrundrauschen aufweist, und 3B zeigt den gleichen Abschnitt des Massenspektrums nach Entfernung des periodischen Hintergrundrauschens gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
4A zeigt in größeren Einzelheiten einen Abschnitt des in 3A dargestellten Massenspektrums, 4B zeigt den gleichen Abschnitt des Massenspektrums nach Entfernung des periodischen Hintergrundrauschens gemäß der bevorzugten Ausführungsform, und 4C zeigt das geschätzte periodische Hintergrundrauschen, das von dem unverarbeiteten Massenspektrum, das in 4A gezeigt ist, subtrahiert wurde;
5A zeigt einen Abschnitt eines Massenspektrums, das periodisches Hintergrundrauschen aufweist, und 5B zeigt den gleichen Abschnitt des Massenspektrums nach Entfernung des periodischen Hintergrundrauschens gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
6A zeigt einen Abschnitt eines Massenspektrums, das ein langsam kontinuierliches und periodisches Hintergrundrauschen aufweist, und 6B zeigt den gleichen Abschnitt des Massenspektrums nach Entfernung des langsam kontinuierlich und periodischen Hintergrundrauschens gemäß der bevorzugten Ausführungsform; und
7A zeigt in größeren Einzelheiten einen Abschnitt des in 6A dargestellten Massenspektrums, und 7B zeigt den gleichen Abschnitt des Massenspektrums nach Entfernung des langsam kontinuierlichen und periodischen Hintergrundrauschens gemäß der bevorzugten Ausführungsform.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1A, 1B und 2 beschrieben. Die Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf die 1A, 1B und 2 beschrieben wird, ist jedoch zur Vereinfachung bzw. Einfachheit der Darstellung vereinfacht worden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Gesamtmassenfenster mit einer Breite von 21,0105 atomaren Masseneinheiten (Dalton) und 21 nominalen Massenfenstern einer Breite von jeweils 1,0005 atomaren Masseneinheiten (Dalton) umfassend, auf ein Massenspektrum angewendet. Jedes nominale Massenfenster ist vorzugsweise in 20 diskrete Kanäle unterteilt. Zur Vereinfachung der Darstellung bezieht sich die unter Bezugnahme auf die 1A, 1B und 2 dargestellte Ausführungsform auf die Verwendung eines kleineren Gesamtmassenfensters, das nur 9 atomare Masseneinheiten breit ist, und dass lediglich 9 nominale Massenfenster umfasst, die jeweils eine Breite von genau einer atomaren Masseneinheit (Dalton) aufweisen. Jedes nominales Massenfenster ist als in 10 diskrete Kanäle unterteilt dargestellt, wiederum zur Vereinfachung der Darstellung.
1A zeigt einen Abschnitt eines Massenspektrums über den Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich 643-652, der sich wiederholendes oder periodisches chemisches Hintergrundrauschen aufweist. Das Massenspektrum wurde erhalten unter Verwendung einer Elektrospray-Ionenquelle und eines Flugzeit-Massenanalysators. Ein Gesamtmassenfenster mit einer Breite von 9 atomaren Masseneinheiten ist dem Abschnitt des Massenspektrums überlagert dargestellt. Das Gesamtmassen fenster umfasst 9 nominale Massenfenster M1-M9. Die nominalen Massenfenster M1-M9 sind zentriert um ein zentrales nominales Massenfenster M5, welches dem Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich 647-648 entspricht. Jedes der neun nominalen Massenfenster M1-M9 ist als unterteilt in zehn diskrete Kanäle a-j gleicher Breite dargestellt. In den bestimmten in 1A dargestellten Beispiel überdeckt oder umfasst jeder diskrete Kanal etwa 15 Massenintensitätspaare oder Datenpunkte. Die Anzahl der Massenintensitätspaare oder Datenpunkte pro Kanal hängt ab von der Digitalisierungsrate der Aquisitionselektronik und der Flugzeit der analysierten Ionen.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird ein Hintergrundsignal abgeschätzt bzw. geschätzt und dann von den Rohintensitätsdaten, die dem ersten Kanal M5a des zentralen nominalen Massenfensters M5 entsprechen, subtrahiert. Das geschätzte Hintergrundsignal für den ersten Kanal M5a des zentralen nominalen Massenfensters M5 wird berechnet zunächst durch Bestimmung der Intensitätsverteilung der Intensitätsdaten in oder über sämtlichen der ersten Kanäle M1a-M9a sämtlicher neun nominaler Massenfenster M1-M9, die das Gesamtmassenfenster bilden. Die ersten Kanäle M1a-M9a jedes der neun nominalen Massenfenster M1-M9 sind als schattierte Bereiche in 1A dargestellt.
1B zeigt die resultierende Intensitätsverteilung, die den Intensitätsdaten entspricht oder die Intensitätsdaten darstellt bzw. repräsentiert, die von sämtlichen der ersten Kanäle M1a-M9a der neun nominalen Massenfenster M1-M9, die in 1A gezeigt sind, entnommen sind. Ingesamt umfassen, überdecken oder beinhalten die ersten Kanäle M1a-M9a etwa 134 Datenpunkte oder unterscheidbare Intensitätsmessungen. Eine gepunktete Linie zeigt das 50%-Intensitätsquantil für die dargestellte Intensitätsvertei lung an. In dem bestimmten Beispiel, das in 1B dargestellt ist, ist das 50%-Intensitätsquantil 19. Ein 50%-Intensitätsquantil stellt einen Intensitätswert dar, bei dem 50% der aufgezeichneten Intensitäten unterhalb des 50%-Quantils liegen, und 50% der aufgezeichneten Intensitäten oberhalb des 50%-Quantils liegen. Entsprechend weisen 50% der Intensitätsdaten in sämtlichen ersten Kanälen M1a-M9a der neun nominalen Massenfenster M1-M9, die in 1A dargestellt sind, einen Intensitätswert ≤ 19 Einheiten auf und 50% der Intensitätsdaten in sämtlichen ersten Kanälen M1a-M9a der neun nominalen Massenfenster M1-M9 einen Intensitätswert ≥ 19 Einheiten. Andere Ausführungsformen werden in Erwägung gezogen, bei denen andere Intensitätsquantile als 50% verwendet werden. Beispielsweise kann ein Intensitätsquantil von 45% verwendet werden, wobei 45% der Intensitätsdaten eine Intensität kleiner oder gleich dem 45%-Intensitätsquantil aufweisen. In dem bestimmten Beispiel, das in 1B dargestellt ist, würde das 45%-Intensitätsquantil einen Wert von 18 aufweisen.
In dem bestimmten Beispiel, das unter Bezugnahme auf die 1A, 1B und 2 dargestellt und beschrieben wird, wird angenommen, dass der Wert 19 des 50%-Intensitätsquantil repräsentativ für die durchschnittliche Intensität des Hintergrundsignals in dem ersten Kanal M5a des zentralen nominalen Massenfensters M5 ist. Der Wert 19 für das 50%-Intensitätsquantil wird daher vorzugsweise subtrahiert von dem Intensitätswert sämtlicher Rohintensitätsdaten, die den ersten Kanal M5a des zentralen nominalen Massenfensters M5 ausmachen bzw. bilden oder in den diesen Kanal fallen.
Gemäß einer Ausführungsform wird, wenn die Intensität der Intensitätswerte negativ ist oder einen Negativwert annehmen nach der Subtraktion des Intensitätsquantilwertes, vorzugsweise die Intensität oder der Intensitätswert auf Null gesetzt oder eingestellt, oder weniger vorzugsweise auf einen Wert nahe Null.
Nach Bestimmung der vorhergesagten Intensität des Hintergrundsignals für den ersten Kanal M5a des zentralen nominalen Massenfensters M5 wird dieser Vorgang vorzugsweise für den zweiten Kanal M5b des zentralen nominalen Massenfensters M5 wiederholt. In ähnlicher Weise wird vorzugsweise das 50%-Intensitätsquantil für die Intensitätsverteilung, die sich auf alle Intensitätsdaten bezieht, die von allen zweiten Kanälen M1b-M9b der neun nominalen Massenfenster M1-M9 erhalten sind, bestimmt. Dieser Intensitätswert wird dann vorzugsweise angenommen als repräsentativ für die durchschnittliche Intensität des Hintergrundsignals in dem zweien Kanal M5b des zentralen nominalen Massenfensters M5. Dieser neue 50%-Intensitätsquantilwert wird dann vorzugsweise subtrahiert von den Intensitätswerten sämtlicher Rohintensitätsdaten, die den zweiten Kanal M5b in dem zentralen nominalen Massenfenster M5 bilden, oder in diesen Kanal fallen, subtrahiert.
Dieser Vorgang wird dann vorzugsweise wiederholt in einer ähnlichen Weise für die dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten, achten und neunten Kanäle M5c-M5j des zentralen nominalen Massenfensters M5. Als Ergebnis wird das Hintergrundrauschen vorzugsweise geschätzt über die gesamte Breite des zentralen nominalen Massenfensters M5, und das geschätzte Hintergrundrauschen wird dann vorzugsweise subtrahiert von den Rohintensitätsdaten in allen zehn Kanälen M5a-j des zentralen nominalen Massenfensters M5. Gemäß einer Ausführungsform werden, wenn die Intensitätsdaten nach Subtraktion des geschätzten Hintergrundrauschens einen negativen Wert annehmen oder aufweisen, vorzugsweise die Intensitätsdaten auf Null gesetzt, oder weniger bevorzugt auf einen Wert nahe Null.
Nach der Berechnung und dann vorzugsweisen Entfernung des geschätzten Hintergrundrauschens von den Rohintensitätsdaten, die sich auf das zentrale nominale Massenfenster M5 beziehen, das Ionen mit Masse-Ladungs-Verhältnissen im Bereich von 647-648 betrifft, wird das Gesamtmassenfenster vorzugsweise etwa eine Masseneinheit vorbewegt (oder weniger bevorzugt um etwa eine Masseneinheit zurückbewegt), so dass das Gesamtmassenfenster nun vorzugsweise zentriert ist auf dem Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich von 648-649. Das wie oben unter Bezugnahme auf die Bestimmung des Hintergrundrauschens über das vorangehende zentrale nominale Massenfenster und den Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich 647-648 beschriebene Verfahren wird dann vorzugsweise wiederholt, um nun das Hintergrundrauschen über das neue zentrale nominale Massenfenster und den neuen Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich 648-649 abzuschätzen. Das geschätzte Hintergrundrauschen wird dann vorzugsweise von den Rohintensitätsdaten entfernt, die dem neuen zentralen nominalen Massenfenster entsprechen, das den Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich 648-649 abdeckt. Das Gesamtmassenfenster wird dann vorzugsweise etwa eine Masseneinheit vorgeschoben bzw. vorbewegt (oder weniger vorzugsweise etwa eine Masseneinheit zurück- bzw. rückwärtsbewegt), und der Vorgang des Abschätzens des Hintergrundrauschens und des Subtrahierens des geschätzten Hintergrundrauschen von dem neuen zentralen nominalen Massenfenster wird dann vorzugsweise wiederholt.
Der Vorgang der Bestimmung des Hintergrundrauschens und der Subtraktion des Hintergrundrauschens von dem zentralen nominalen Massenfenster und dann des Vorwärtsbewegens, Rückwärtsbewegens, Übersetzens oder anderweitigen Bewegens des Gesamtmassenfensters wird dann vorzugsweise wiederholt, bis Hintergrundrauschen aus dem Bereich, dem Abschnitt oder der Gesamtheit des interessierenden Massenspektrums entfernt worden ist. Gemäß einer Ausführungsform kann das Gesamtmassenfenster wenigstens 10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1.000, 1.500, 2.000, 2.500, 3.000, 3.500, 4.000, 4.500 oder 5.000-mal vorbewegt, zurückbewegt oder translatiert bzw. translatorisch bewegt werden. Die Breite des Gesamtmassenfensters bleibt vorzugsweise die gleiche, gemäß weiterer Ausführungsformen kann die Breite des Gesamtmassenfensters jedoch zunehmen, abnehmen oder auf andere Weise in einer gestuften, linearen, beliebigen oder anderen Weise variiert werden.
2 zeigt das zentrale nominale Massenfenster M5 und die unmittelbar benachbarten nominalen Massenfenster M4, M6, wie sie in 1A dargestellt sind, in größeren Einzelheiten. Das berechnete Hintergrundrauschen für den Großteil des zentralen nominalen Massenfensters M5 ist bezüglich der ursprünglichen oder Rohintensität oder den ursprünglichen oder Rohmassendaten überlagert dargestellt. Der Einschub zeigt in größeren Einzelheiten einen Abschnitt des zentralen nominalen Massenfensters M5, nachdem die Intensitätsdaten verarbeitet bzw. bearbeitet worden sind zur Subtraktion des berechneten oder geschätzten Hintergrundrauschens. Ein Analytmassenpeak mit einem Masse-Ladungs-Verhältnis von etwa 647,6 ist deutlicher sichtbar, und das Signal-Rausch-Verhältnis des verarbeiteten Massenspektrums ist signifikant verbessert.
3A zeigt einen Abschnitt eines Massenspektrums mit periodischem Hintergrundrauschen, wobei die Periodizität etwa 1 atomare Masseneinheit beträgt. Das Massenspektrum wurde erhalten unter Verwendung einer Elektrospray-Ionenquelle und eines Flugzeit-Massenanalysators. Obwohl intensive Analytpeaks identifiziert werden können, ist es schwierig, verhältnismäßig schwächere Analytpeaks von dem periodischen Hintergrundrauschen zu unterscheiden. 3B zeigt den gleichen Abschnitt des Massenspektrums nachdem das periodische Hintergrundrauschen gemäß der bevorzugten Ausführungsform abgeschätzt und von den Intensitätsdaten subtrahiert worden ist. In diesem bestimmten Beispiel umfasste das Gesamtmassenfenster, das auf die Massenspektraldaten angewendet wurde, 21 nominale Massenfenster jeweils mit einer Breite von 1,0005 atomaren Masseneinheiten (Daltons). Jedes nominale Massenfenster wurde unterteilt in 20 Kanäle, und ein 45%-Intensitätsquantil wurde verwendet zur Diskriminierung zwischen Signal und Hintergrundrauschen.
4A zeigt in größeren Einzelheiten einen Abschnitt des in 3A dargestellten Massenspektrums über einen Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich 934-956. Wie zu sehen ist, ist die Intensität einiger der Analytmassenpeaks nicht signifikant größer als die Intensität einiger der Peaks aufgrund periodischen Hintergrundrauschens. Es sei angemerkt, dass beispielsweise eine Peakerkennungssoftware vorgeschlagen hat, dass beobachtete Peaks mit Masse-Ladungs-Verhältnissen von 944,7, 953,7 und 955,7 Analytpeaks sind. Es wird jedoch tatsächlich angenommen, dass diese Peaks aufgrund von Hintergrundrauschen sind. 4B zeigt ein korrespondierendes Massenspektrum, nachdem das periodische Hintergrundrauschen abgeschätzt und von den in 4A dargestellten Intensitätsdaten subtrahiert worden ist. Analytpeaks mit Masse-Ladungs-Verhältnissen von 937,5, 938,5, 947,7 und 948,7 sind nun klarer als Analytpeaks identifizierbar. Ferner sind die in 4A beobachteten Peaks, die als Masse-Ladungs-Verhältnisse von 944,7, 953,7 und 955,7 aufweisend identifiziert wurden, nun wesentlich als Hintergrundrauschen unterdrückt. 4C zeigt die Intensität des periodischen Hintergrundrauschens, wie es gemäß der bevorzugten Ausführungsform für die in 4A gezeigten Intensitätsdaten berechnet oder geschätzt ist. Das in 4C dargestellte Hintergrundrauschen wurde entfernt oder anderweitig subtrahiert von den Rohmassenspektraldaten, die in 4A gezeigt sind, zur Erzeugung des verbesserten bearbeiteten Massenspektrums, das in 4B gezeigt ist.
5A zeigt einen weiteren Abschnitt eines Massenspektrums mit periodischem Hintergrundrauschen mit einer Periodizität von etwa 1 atomaren Masseneinheit. Das Massenspektrum wurde erhalten unter Verwendung einer Elektrospray-Ionenquelle und eines Flugzeit-Massenanalysators. 5B zeigt das sich ergebende Massenspektrum, nachdem das periodische Hintergrundrauschen berechnet oder abgeschätzt und von den Intensitätsdaten subtrahiert worden ist, gemäß der bevorzugten Ausführungsform. Ein Gesamtmassenfenster mit 21 nominalen Massenfenstern einer jeweiligen Breite von 1,0005 atomaren Masseneinheiten (Dalton) wurde auf die Massenspektraldaten angewendet bzw. aufgebracht. Jedes nominale Massenfenster wurde in 20 Kanäle unterteilt, und ein 45%-Intensitätsquantil wurde zur Diskriminierung zwischen Signal und Hintergrund verwendet. Wie aus 5B ersichtlich, wurde das periodische Hintergrundrauschen stark unterdrückt, und das Signal-Rausch-Verhältnis ist signifikant verbessert.
6A zeigt ein Massenspektrum der tryptischen Digestprodukte eines Proteins, das durch eine matrixunterstützte Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ionisiert und durch einen Axial-Flugzeit-Massenanalysator massenanalysiert wurde. Das Massenspektrum zeigt sowohl leicht bzw. langsam variierendes Hintergrundrauschen als auch periodisches Hintergrundrauschen (wie deutlicher in 7A zu sehen ist). 6B zeigt das sich ergebende Massenspektrum, nachdem das langsam variierende Hintergrundrauschen und auch das periodische Hintergrundrauschen berechnet oder abgeschätzt worden sind und von den Intensitätsdaten subtrahiert worden sind, gemäß der bevorzugten Ausfüh rungsform. Ein Gesamtmassenfenster mit 21 nominalen Massenfenstern einer jeweiligen Breite von 1,0005 atomaren Masseneinheiten (Dalton) wurde auf die Massenspektraldaten angewendet. Jedes nominale Massenfenster wurde in 20 Kanäle unterteilt und ein 45%-Intensitätsquantil wurde verwendet zur Diskriminierung zwischen Signal und Hintergrund.
7A zeigt in größeren Einzelheiten einen Abschnitt des in 6A dargestellten Massenspektrums über den Masse-Ladungs-Verhältnis-Bereich 1.754-1.789. 7B zeigt das sich ergebende bzw. resultierende Massenspektrum, nachdem das langsam variierende Hintergrundrauschen und das periodische Hintergrundrauschen abgeschätzt worden sind und von den Intensitätsdaten subtrahiert worden sind, gemäß der bevorzugten Ausführungsform. Wie aus 7B ersichtlich, ist das Hintergrundrauschen stark unterdrückt, und das Signal-Rausch-Verhältnis signifikant verbessert.
Die bevorzugte Ausführungsform ist besonders wirksam bei der Reduzierung unerwünschter Effekte des chemischen Hintergrundrauschens mit einer Periodizität von etwa 1 atomaren Masseneinheit, und wird üblicherweise beobachtet in Massenspektren bei Masse-Ladungs-Verhältnissen von weniger als 2.000. Andere Ausführungsformen sind ebenfalls denkbar bzw. angedacht, bei denen nominale Massenfenster unterschiedlicher Breite und/oder unterschiedliche Anzahlen von Kanälen pro nominalem Massenfenster verwendet werden können, insbesondere wenn das Hintergrundrauschen in einem Massenspektrum eine andere Periodizität als etwa 1 atomare Masseneinheit aufweist, und/oder wenn das Hintergrundrauschen eine komplexere Natur bzw. Struktur aufweist.
Ausführungsformen werden ebenfalls angedacht, die dazu dienen sollen, Hintergrundrauschen auszufiltern, das zwei oder mehr charakteristische Wiederholungsperioden aufweist. Ge mäß derartiger Ausführungsformen kann das Format des Gesamtmassenfensters, das auf ein Massenspektrum angewendet wird, modifiziert werden, oder kann variieren, so dass die Massenspektraldaten beispielsweise nur in ungeraden, geraden oder jedem n-ten nominalen Massenfenster abgetastet werden, wenn Hintergrundrauschen bestimmt wird. Ausführungsformen sind ebenfalls angedacht bzw. denkbar, bei denen jedes nominale Massenfenster eine Breite von beispielsweise 0,5 atomaren Masseneinheiten oder irgendeinen anderen von 1 unterschiedlichen Wert aufweisen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können zur Beschleunigung der Verarbeitungszeit die Intensitäten innerhalb eines oder mehrerer Kanäle eines nominalen Massenfensters gemittelt werden, bevor das gewünschte Intensitätsquantil berechnet wird.
Wie oben erwähnt, ist es möglich, dass die Intensitätsdaten nach der Subtraktion eines Intensitätsquantils als einen negativen Wert aufweisend bestimmt werden können. Unter derartigen Bedingungen werden die Intensitätsdaten dann vorzugsweise auf Null oder einen Wert nahe Null gesetzt oder eingestellt.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird für den Fachmann klar sein, dass verschiedene Änderungen in Form und Einzelheiten gemacht werden können, ohne den Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt ist, zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Massenspektrometrie mit folgenden Schritten: Bestimmung einer Intensitätsverteilung aus einer Anzahl unterschiedlicher Bereiche oder Abschnitte von Massenspektraldaten oder eines Massenspektrums; Abschätzen bzw. Schätzen einer Hintergrundintensität für eine oder mehrere Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums aus der Intensitätsverteilung; und Einstellung bzw. Anpassung der Intensität der einen oder mehreren Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums zur Entfernung oder Reduzierung der Effekte bzw. Auswirkungen der geschätzten Hintergrundintensität.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums diskrete, nicht zusammenhängende Bereiche oder Abschnitte sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder dessen Massenspektrums im wesentlichen zusammenhängende Bereiche oder Abschnitte sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem die Anzahl der Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums eine Periodizität aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-0,1 amu; (ii) 0,1-0,2 amu; (iii) 0,2-0,3 amu; (iv) 0,3-0,4 amu; (v) 0,4-0,5 amu; (vi) 0,5-0,6 amu; (vii) 0,6-0,7 amu; (viii) 0,7-0,8 amu; (ix) 0,8-0,9 amu; (x) 0,9-1,0 amu; (xi) 1,0-1,1 amu; (xii) 1,1-1,2 amu; (xiii) 1,2-1,3 amu; (xiv) 1,3-1,4 amu; (xv) 1,4-1,5 amu; (xvi) 1,5-1,6 amu; (xvii) 1,6-1,7 amu; (xviii) 1,7-1,8 amu; (xix) 1,8-1,9 amu; (xx) 1,9-2,0 amu; und (xxi) > 2,0 amu.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem die Anzahl der Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums eine Periodizität aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0,4995-0,4996 amu; (ii) 0,4996-0,4997 amu; (iii) 0,4997-0,4998 amu; (iv) 0,4998-0,4999 amu; (v) 0,4999-0,5000 amu; (vi) 0,5000-0,5001 amu; (vii) 0,5001-0,5002 amu; (viii) 0,5002-0,5003 amu; (ix) 0,5003-0,5004 amu; (x) 0,5004-0,5005 amu; (xi) 0,9990-0,9991 amu; (xii) 0,9991-0,9992 amu; (xiii) 0,9992-0,9993 amu; (xiv) 0,9993-0,9994 amu; (xv) 0,9994-0,9995 amu; (xvi) 0,9995-0,9996 amu; (xvii) 0,9996-0,9997 amu; (xviii) 0,9997-0,9998 amu; (xix) 0,9998-0,9999 amu; (xx) 0,9999-1,0000 amu; (xxi) 1,0000-1,0001 amu; (xxii) 1,0001-1,0002 amu; (xxiii) 1,0002-1,0003 amu; (xxiv) 1,0003-1,0004 amu; (xxv) 1,0004-1,0005 amu; (xxvi) 1,0005-1,0006 amu; (xxvii) 1,0006-1,0007 amu; (xxviii) 1,0007-1,0008 amu; (xxix) 1,0008-1,0009 amu; (xxx) 1,0009-1,0010 amu; (xxxi) 0,5 amu; (xxxii) 1,0 amu; und (xxxiii) 1,0005 amu.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine oder mehrere der Anzahl der Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums eine Breite aufweisen, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-0,01 amu; (ii) 0,01-0,02 amu; (iii) 0,02-0,03 amu; (iv) 0,03-0,04 amu; (v) 0,04-0,05 amu; (vi) 0,05-0,06 amu; (vii) 0,06-0,07 amu; (viii) 0,07-0,08 amu; (ix) 0,08-0,09 amu; (x) 0,09-0,10 amu; (xi) 0,10-0,11 amu; (xii) 0,11-0,12 amu; (xiii) 0,12-0,13 amu; (xiv) 0,13-0,14 amu; (xv) 0,14-0,15 amu; (xvi) 0,15-0,16 amu; (xvii) 0,16-0,17 amu; (xviii) 0,17-0,18 amu; (xix) 0,18-0,19 amu; (xx) 0,19-0,20 amu; und (xxi) > 0,20 amu.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Gesamtmassenfenster auf die Massenspektraldaten oder das Massenspektrum angewendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Gesamtmassenfenster m nominale Massenfenster umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem m eine ganze Zahl bzw. Integerzahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem m eine gerade Zahl ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem m ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 2; (ii) 4; (iii) 6; (iv) 8; (v) 10; (vi) 12; (vii) 14; (viii) 16; (ix) 18; (x) 20; (xi) 22; (xii) 24; (xiii) 26; (xiv) 28; (xv) 30; (xvi) 32; (xvii) 34; (xviii) 36; (xix) 38; (xx) 40; (xxi) 42; (xxii) 44; (xxiii) 46; (xxiv) 48; (xxv) 50; und (xxvi) > 52.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem m eine ungerade Zahl ist.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem m ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 1; (ii) 3; (iii) 5; (iv) 7; (v) 9; (vi) 11; (vii) 13; (viii) 15; (ix) 17; (x) 19; (xi) 21; (xii) 23; (xiii) 25; (xiv) 27; (xv) 29; (xvi) 31; (xvii) 33; (xviii) 35; (xix) 37; (xx) 39; (xxi) 41; (xxii) 43; (xxiii) 45; (xxiv) 47; (xxv) 49; und (xxvi) ≥ 51.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem m eine Bruchzahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei dem die nominalen Massenfenster einen im wesentlichen zusammenhängenden Bereich oder Abschnitt der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei dem die nominalen Massenfenster diskrete oder nichtzusammenhängende Bereiche oder Abschnitte der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, bei dem ein oder mehrere der nominalen Massenfenster eine Breite aufweisen, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-0,1 amu; (ii) 0,1-0,2 amu; (iii) 0,2-0,3 amu; (iv) 0,3-0,4 amu; (v) 0,4-0,5 amu; (vi) 0,5-0,6 amu; (vii) 0,6-0,7 amu; (viii) 0,7-0,8 amu; (ix) 0,8-0,9 amu; (x) 0,9-1,0 amu; (xi) 1,0-1,1 amu; (xii) 1,1-1,2 amu; (xiii) 1,2-1,3 amu; (xiv) 1,3-1,4 amu; (xv) 1,4-1,5 amu; (xvi) 1,5-1,6 amu; (xvii) 1,6-1,7 amu; (xviii) 1,7-1,8 amu; (xix) 1,8-1,9 amu; (xx) 1,9-2,0 amu; und (xxi) > 2 amu.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, bei dem die nominalen Massenfenster jeweils eine Breite aufweisen, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0,4995-0,4996 amu; (ii) 0,4996-0,4997 amu; (iii) 0,4997-0,4998 amu; (iv) 0,4998-0,4999 amu; (v) 0,4999-0,5000 amu; (vi) 0,5000-0,5001 amu; (vii) 0,5001-0,5002 amu; (viii) 0,5002-0,5003 amu; (ix) 0,5003-0,5004 amu; (x) 0,5004-0,5005 amu; (xi) 0,9990-0,9991 amu; (xii) 0,9991-0,9992 amu; (xiii) 0,9992-0,9993 amu; (xiv) 0,9993-0,9994 amu; (xv) 0,9994-0,9995 amu; (xvi) 0,9995-0,9996 amu; (xvii) 0,9996-0,9997 amu; (xviii) 0,9997-0,9998 amu; (xix) 0,9998-0,9999 amu; (xx) 0,9999-1,0000 amu; (xxi) 1,0000-1,0001 amu; (xxii) 1,0001-1,0002 amu; (xxiii) 1,0002-1,0003 amu; (xxiv) 1,0003-1,0004 amu; (xxv) 1,0004-1,0005 amu; (xxvi) 1,0005-1,0006 amu; (xxvii) 1,0006-1,0007 amu; (xxviii) 1,0007-1,0008 amu; (xxix) 1,0008-1,0009 amu; (xxx) 1,0009-1,0010 amu; (xxxi) 0,5 amu; (xxxii) 1,0 amu; und (xxxiii) 1,0005 amu.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 18, bei dem einige oder alle der nominalen Massenfenster jeweils unterteilt sind in y Kanäle.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem y ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 1; (ii) 2; (iii) 3; (iv) 4; (v) 5; (vi) 6; (vii) 7; (viii) 8; (ix) 9; (x) 10; (xi) 11; (xii) 12; (xiii) 13; (xiv) 14; (xv) 15; (xvi) 16; (xvii) 17; (xviii) 18; (xix) 19; (xx) 20; (xxi) 21; (xxii) 22; (xxiii) 23; (xxiv) 24; (xxv) 25; (xxvi) 26; (xxvii) 27; (xxviii) 28; (xxix) 29; (xxx) 30; (xxxi) 31; (xxxii) 32; (xxxiii) 33; (xxxiv) 34; (xxxv) 35; (xxxvi) 36; (xxxvii) 37; (xxxviii) 38; (xxxix) 39; (xl) 40; (xli) 41; (xlii) 42; (xliii) 43; (xliv) 44; (xlv) 45; (xlvi) 46; (xlvii) 47; (xlviii) 48; (xlix) 49; (1) 50; und (li) > 50,
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, bei dem der Schritt des Bestimmens einer Intensitätsverteilung aus einer Anzahl unterschiedlicher Bereiche oder Abschnitte von Massenspektraldaten oder eines Massenspektrums den folgenden Schritt umfasst: Bestimmung der Frequenz bzw. der Häufigkeit der verschiedenen Intensitäten der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums in einem oder mehreren der n-ten Kanäle oder eines oder mehrerer der nominalen Massenfenster.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem n in einem Bereich von 1 bis y liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Schätzens einer Hintergrundintensität für eine oder mehrere Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums aus der Intensitätsverteilung umfasst: Bestimmung eines x%-Intensitätsquantils aus der Intensitätsverteilung.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem x ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii) 35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; (xi) 50-55; (xii) 55-60; (xiii) 60-65; (xiv) 65-70; (xv) 70-75; (xvi) 75-80; (xvii) 80-85; (xix) 85-90; (xx) 90-95; und (xxi) 95-100,
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 oder 24, bei dem die geschätzte Hintergrundintensität das x%-Intensitätsquantil oder einen Faktor hiervon umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Einstellens der Intensität des einen oder der mehreren Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums zur Entfernung oder Reduzierung der Wirkungen der geschätzten Hintergrundintensität umfasst: Subtrahieren der geschätzten Hintergrundintensität oder eines Bruchteils hiervon von der einen oder den mehreren Bereichen oder Abschnitten der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums.
Verfahren nach Anspruch 26, bei dem, wenn die Intensität der einen oder mehreren Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums nach Subtraktion der geschätzten Hintergrundintensität oder eines Bruchteils hiervon einen negativen Wert oder negative Werte aufweist bzw. aufweisen, dann die Intensität der einen oder der mehreren Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums auf Null oder einen Wert nahe Null eingestellt oder gesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 26 oder 27, bei dem die geschätzte Hintergrundintensität oder ein Bruchteil hiervon subtrahiert wird von z% des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums, wobei z ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0-10; (ii) 10-20; (iii) 20-30; (iv) 30-40; (v) 40-50; (vi) 50-60; (vii) 60-70; (viii) 70-80; (ix) 80-90; und (x) 90-100.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die geschätzte Hintergrundintensität oder ein Bruchteil hiervon subtrahiert wird von dem einen oder den mehreren Bereichen oder Abschnitten der Massenspektraldaten oder des Massenspektrums.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 29, ferner umfassend das einmalige oder mehrmalige Vorbewegen oder Zurückbewegen des Gesamtmassenfensters.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem das Gesamtmassenfenster jedes Mal vorbewegt oder zurückbewegt wird um einen Wert, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) 0,4995-0,4996 amu; (ii) 0,4996-0,4997 amu; (iii) 0,4997-0,4998 amu; (iv) 0,4998-0,4999 amu; (v) 0,4999-0,5000 amu; (vi) 0,5000-0,5001 amu; (vii) 0,5001-0,5002 amu; (viii) 0,5002-0,5003 amu; (ix) 0,5003-0,5004 amu; (x) 0,5004-0,5005 amu; (xi) 0,9990-0,9991 amu; (xii) 0,9991-0,9992 amu; (xiii) 0,9992-0,9993 amu; (xiv) 0,9993-0,9994 amu; (xv) 0,9994-0,9995 amu; (xvi) 0,9995-0,9996 amu; (xvii) 0,9996-0,9997 amu; (xviii) 0,9997-0,9998 amu; (xix) 0,9998-0,9999 amu; (xx) 0,9999-1,0000 amu; (xxi) 1,0000-1,0001 amu; (xxii) 1,0001-1,0002 amu; (xxiii) 1,0002-1,0003 amu; (xxiv) 1,0003-1,0004 amu; (xxv) 1,0004-1,0005 amu; (xxvi) 1,0005-1,0006 amu; (xxvii) 1,0006-1,0007 amu; (xxviii) 1,0007-1,0008 amu; (xxix) 1,0008-1,0009 amu; (xxx) 1,0009-1,0010 amu; (xxxi) 0,5 amu; (xxxii) 1,0 amu; und (xxxiii) 1,0005 amu.
Massenspektrometer mit: Mitteln, die bei der Verwendung eine Intensitätsverteilung aus einer Anzahl von Bereichen oder Abschnitten eines Massenspektraldatensatzes oder eines Massenspektrums bestimmen; Mitteln, die bei der Verwendung eine Hintergrundintensität für eine oder mehrere Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums schätzen bzw. abschätzen aus der Intensitätsverteilung; und Mitteln, die bei der Verwendung die Intensität der einen oder mehreren Bereiche oder Abschnitte des Massenspektraldatensatzes oder des Massenspektrums einstellen, um die Ef fekte bzw. Auswirkungen der geschätzten Hintergrundintensität zu entfernen oder zu reduzieren.
Massenspektrometer nach Anspruch 32, ferner mit einer Ionenquelle, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Elektrospray-Ionenquelle ("ESI"); (ii) Atmosphärendruck-Chemische-Ionisations-Ionenquelle ("APCI"); (iii) Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI"); (iv) Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("LDI"); (v) induktiv gekoppelte Plasma-Ionenquelle ("ICP"); (vi) Elektronenauftreff-Ionenquelle ("EI"); (vii) chemische Ionisations-Ionenquelle ("CI"); (viii) Feldionisations-Ionenquelle ("FI"); (ix) Schnellatom-Bombardement-Ionenquelle ("FAB"); (x) Flüssigkeit-Sekundär-Ionenmassenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS"); (xi) Atmosphärendruck-Ionisations-Ionenquelle ("API"); (xii) Felddesorptions-Ionenquelle ("FD"); (xiii) matrixunterstützte Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("MALDI"); (xiv) Ionenquelle mit Desorption/Ionisation auf Silizium ("DIOS"); und (xv) Desorptions-Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle ("DESI").
Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 32 oder 33, bei dem die Ionenquelle eine kontinuierliche Ionenquelle aufweist.
Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 32 oder 33, bei dem die Ionenquelle eine gepulste Ionenquelle aufweist.
Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 32 bis 35, ferner mit einem Massenanalysator.
Massenspektrometer nach Anspruch 36, bei dem der Massenanalysator ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (ii) Axialbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (iii) Quadrupolmassenanalysator; (iv) Penning-Massenanalysator; (v) Fouriertransformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator ("FTICR"); (vi) 2D- oder lineare Quadrupol-Ionenfalle; (vii) Paul oder 3D-Quadrupol-Ionenfalle; und (viii) Magnetsektor-Massenanalysator.