DE112015000644T5

DE112015000644T5 - Optimiertes Mehrfachreaktionsüberwachungs- oder Einzelionenaufzeichnungsverfahren

Info

Publication number: DE112015000644T5
Application number: DE112015000644.3T
Authority: DE
Inventors: Martin Raymond Green
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2035-02-05
Also published as: US20160365236A1; US9881781B2; DE112015000644B4; WO2015118321A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das umfasst: Überwachen auf ein Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse und Bestimmen im Verlauf des Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind und dann Unterbrechen des Überwachens auf das Auftreten der einen oder mehreren Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht das Prioritätsrecht und den Nutzen der UK-Patentanmeldung Nr. 1401881.6 , die am 4. Februar 2014 eingereicht wurde, sowie der europäischen Patentanmeldung Nr. 14153855.3 . Der gesamte Inhalt dieser Anmeldungen ist hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen.
Hintergrund der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der Massenspektrometrie und ein Massenspektrometer.
Es ist bekannt, einen einzelnen Quadrupol-Massenfilter oder eine Tandem-Quadrupol-Massenfilteranordnung zu verwenden, um eine gezielte quantitative Analyse durchzuführen. Zum Beispiel ist es bekannt, ein Einzelionenaufzeichnungs-Experiment ("SIR"-Experiment) durchzuführen, bei dem ein einzelner Quadrupol-Massenfilter so eingestellt ist, dass er nur Ionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis, das einem Zielanalyten von Interesse entspricht, innerhalb eines Zeitfensters, das der erwarteten Elutionszeit des Zielanalyten von Interesse entspricht, durchlässt. Wenn mehrere Zielanalyten von Interesse gleichzeitig überwacht werden, kann das resultierende Signal, das durch einen Ionendetektor für einen bestimmten Zielanalyten von Interesse aufgezeichnet wird, für ein Zeitintervall summiert werden, das deutlich kürzer als die chromatographische Elutionszeit einer einzelnen Spezies des Analyten von Interesse ist. Dies wird die Verweilzeit genannt. Ein wiederholtes Überwachen der Detektorausgabe während mehrerer Verweilzeiten ermöglicht es, das Profil des chromatographischen Elutions-Peaks aufzuzeichnen. Das Signal kann dann anschließend integriert werden, um den Zielanalyten von Interesse zu quantifizieren.
In ähnlicher Weise kann eine Tandem-Quadrupol-Anordnung verwendet werden, um einen Übergang von einem ausgewählten Vorläuferion oder Ausgangsion von Interesse zu überwachen, das dann in einer Stoßzelle fragmentiert wird, um Produktionen zu bilden. Besondere oder ausgewählte Produktionen von Interesse können dann für jeden Analyten überwacht werden. Ein solcher Ansatz ist als Mehrfachreaktionsüberwachung ("MRM") bekannt.
Bei herkömmlichen MRM- oder SIR-Experimenten unter Verwendung von Quadrupol-Massenfiltern ist es üblich, dass mehrere Ziel-Masse/Ladungs-Verhältnisse gleichzeitig überwacht werden und verschiedene Zielanalyten innerhalb einer ähnlichen Zeitspanne eluieren können.
Gemäß einem herkömmlichen Ansatz werden Analytionen aufeinanderfolgend und wiederholt überwacht, so dass das Intervall zwischen Signalen, die für jeden Analyten erhalten werden, ausreicht, um das chromatographische Elutionsprofil zu vermessen.
Bei einem Quadrupol-Massenfilter mit einer Auflösungsgleichspannung kann nur eine Spezies von Ionen mit einem bestimmten Masse/Ladungs-Verhältnis zu einem bestimmten Zeitpunkt überwacht werden. Dementsprechend wird ein aufeinanderfolgendes Umschalten zwischen mehreren Masse/Ladungs-Verhältnissen zu einer Verringerung des Tastgrads führen und damit wird auch die letztendliche Empfindlichkeit des Systems reduziert werden.
Das Zeitfenster, in dem ein bestimmtes Analytion überwacht wird, kann auf der chromatographischen Retentionszeit beruhen, die unter Verwendung reiner Standards der Zielanalyten während einer Vorkalibrierungsprozedur bestimmt wird. Für viele LC-MS-Analysen ist dieses Fenster verglichen mit der Breite eines einzelnen chromatographischen Peaks oftmals relativ groß, da bekannt ist, dass sich die Retentionszeit aus einer Vielzahl von Gründen unvorhersehbar ändern kann.
Je mehr Übergänge in einem bestimmten Fenster überwacht werden, desto niedriger ist der resultierende Tastgrad eines bestimmten Übergangs und damit die letztendliche untere Nachweisgrenze aller Analyten in dem Zeitfenster.
Der Grund für eine Verwendung eines relativ großen Zeitfensters ist teilweise, eine Verfahrensentwicklung zu vereinfachen, aber grundsätzlich auch, sicherzustellen, dass Verschiebungen in der Retentionszeit nicht zu verpassten Übergängen und fälschlicherweise negativen Ergebnissen führen. Chromatographische Peakverschiebungen können aufgrund der Säulenalterung oder der Anwesenheit von koeluierenden Matrix- oder Verunreinigungs-Spezies, die die Chemie der Säule beeinflussen, oder aufgrund von pH-Änderungen in der Matrix auftreten. Diese Effekte können sogar die Elutionsreihenfolge von Zielanalyten umkehren.
Obwohl die genaue Retentionszeit jeder Komponente innerhalb eines Retentionszeitfensters nicht deterministisch ist, ist es wahrscheinlich, dass einige der Analyten innerhalb eines gegebenen Zeitfensters chromatographisch aufgelöst werden. Dies bedeutet, dass innerhalb eines Retentionszeitfensters einige Analytenübergänge sogar weiterhin überwacht werden, nachdem sie aus der Säule eluiert sind.
Reiko Kiyonami et al. "Increased Selectivity, Analytical Precision, and Throughput in Targeted Proteomics", Molecular & Cellular Proteomics, Bd. 10, Nr. 2, 1. Februar 2011, ISSN: 1535–9476, offenbart ein Verfahren zur ausgewählten Reaktionsüberwachung, wobei ein erster Satz von Primärübergängen während eines vorgegebenen Elutionszeitfensters kontinuierlich überwacht wird. Ein Satz von sechs bis acht Übergängen wird in einem datenabhängigen Ereignis erfasst, das ausgelöst wird, wenn alle Primärübergänge eine voreingestellten Schwelle überschreiten.
US 2007/0114374 (Prest) offenbart ein Verfahren zum dynamischen Anpassen der Zeitspanne der Ionendetektion. In einer Anordnung kann die Verweilzeit dynamisch im Verlauf der experimentellen Aufnahme entsprechend den Eigenschaften des detektierten Signals (z. B. Stärke oder Variabilität) verändert werden.
US 2009/0236513 (Lock) offenbart ein Verfahren der Massenspektrometrie, bei dem ein bestimmtes "Auslöserion" herausgefiltert und fragmentiert wird und dann nach einem "Auslöserionenfragment" gescannt wird. Bei Detektion des Auslöserionenfragments wird nach mindestens einem "Bestätigungsionenfragment" gescannt.
Es ist erwünscht, ein verbessertes Verfahren der Massenspektrometrie und ein verbessertes Massenspektrometer bereitzustellen.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren der Massenspektrometrie bereitgestellt, das Folgendes umfasst:
Überwachen auf ein Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und
Bestimmen im Verlauf des Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind und dann Unterbrechen des Überwachens auf das Auftreten der einen oder mehreren Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Somit unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von dem Verfahren, das in US 2007/0114374 (Prest) offenbart ist, bei dem die Verweilzeit für eine bestimmte Ionenspezies von Interesse dynamisch im Verlauf der experimentellen Aufnahme entsprechend den Eigenschaften des detektierten Signals verändert wird. In der vorliegenden Erfindung wird dagegen das Überwachen auf eine Spezies von Ionen vollkommen unterbrochen, wenn bestimmt wird, dass diese Spezies von Ionen aufgetreten ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, ein Bestimmen, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen vor dem Ablauf eines Retentionszeitfensters, das einer oder mehreren Spezies von Ionen von Interesse zugeordnet ist, stattfinden.
Somit wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Überwachen auf einen bestimmten Analyten vorzugsweise gestoppt, sobald bestimmt wird, dass der Analyt das Eluieren abgeschlossen hat, und vor dem Ablauf eines chromatographischen Retentionszeitfensters, das dem Analyten zugeordnet ist. Wie oben diskutiert ist das chromatographische Retentionszeitfenster, das einem bestimmten Analyten zugeordnet ist, oft relativ groß im Vergleich zu der Breite eines einzelnen chromatographischen Peaks, der dem Analyten zugeordnet ist (aufgrund der Tatsache, dass die Retentionszeit unvorhersagbar variieren kann). Somit führt das Verfahren durch Bestimmen, dass ein Analyt das Eluieren abgeschlossen hat, und dann Unterbrechen des Überwachens auf eine bestimmte Spezies von Ionen von Interesse auf der Grundlage dieser Bestimmung, aber vor Ablauf des (relativ großen) Retentionszeitfensters, das dem Ion von Interesse zugeordnet ist, zu einem erhöhten Tastgrad für alle anderen verbleibenden Analyten, die überwacht werden.
Wie verstanden werden wird, unterscheidet sich der Ansatz gemäß der vorliegenden Erfindung von dem in Reiko Kiyonami et al. "Increased Selectivity, Analytical Precision, and Throughput in Targeted Proteomics" und US 2009/0236513 (Lock) beschriebenen Verfahren, bei dem das Überwachen eines bestimmten Analyten erst nachdem ein Retentionszeitfenster, das dem Analyten zugeordnet ist, (das viel größer als eine individuelle chromatographische Peakbreite ist) verstrichen ist, unterbrochen wird. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dagegen das Überwachen eines bestimmten Analyten nach dem Bestimmen, dass der Analyt das Eluieren abgeschlossen hat, und vor Ablauf eines Retentionszeitfensters, das dem Analyten zugeordnet ist, unterbrochen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, ein Detektieren eines beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Ionen von Interesse zugeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, ein Bestimmen der Start- und Endzeit des beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Ionen von Interesse zugeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das Folgendes umfasst:
Überwachen auf ein oder mehrere Übergänge; und
Bestimmen im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge abgeschlossen sind und dann Unterbrechen des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Die bevorzugte Ausführungsform führt vorteilhafterweise zu einer deutlichen Verbesserung des Tastgrads von gezielten quantitativen Erfassungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Signale, die für jeden Analyten in einem entsprechenden Retentionszeitfenster aufgezeichnet werden, vorzugsweise während der Erfassung so verarbeitet, dass dann, wenn bestimmt wird, dass ein Analyt eluiert ist, das Überwachen dieses bestimmten Übergangs vorzugsweise im Verlauf der Erfassung gestoppt wird.
Der Ansatz gemäß der bevorzugten Ausführungsform führt vorzugsweise zu einer Erhöhung des Tastgrads für die verbleibenden Analyten, die vorzugsweise innerhalb der verbleibenden Zeitspannen überwacht werden. Der Prozess gemäß der bevorzugten Ausführungsform des bevorzugten Unterbrechens des Überwachens auf einen Übergang wird vorzugsweise dann, sobald bestimmt wird, dass der Übergang abgeschlossen ist, wiederholt, wenn bestimmt wird, dass jeder Analyt vorzugsweise eluiert ist.
In vielen MRM-Analysen werden zwei oder mehr Übergänge für jeden Analyten überwacht, um die Verbindung zu bestätigen und/oder zu quantifizieren. In diesem Fall kann der Ansatz so erweitert werden, dass das Signal, das der Elution des Analyten entspricht, in beiden Übergängen detektiert werden muss, bevor die Überwachung des Analyten gestoppt wird.
Der Schritt des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse umfasst vorzugsweise ein Durchführen eines Einzelionenaufzeichnungs-Experiments ("SIR"-Experiments).
Der Schritt des Durchführens eines Einzelionenaufzeichnungs-Experiments umfasst vorzugsweise:
Bereitstellen eines ersten Massenfilters; und
Einstellen des ersten Massenfilters so, dass er Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb eines ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters vorwärts durchlässt.
Der erste Massenfilter ist vorzugsweise dazu ausgelegt, Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen außerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters auszudünnen.
Der Schritt des Durchführens eines Einzelionenaufzeichnungs-Experiments umfasst ferner vorzugsweise ein Überwachen auf das Auftreten eines oder mehrerer Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters, die durch den ersten Massenfilter vorwärts durchgelassen worden sind.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise ferner ein Trennen von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften.
Die eine oder die mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften umfassen vorzugsweise eine chromatographische Retentionszeit.
Der Schritt des Trennens von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften umfasst vorzugsweise ein Trennen von Ionen mittels einer Flüssigchromatographievorrichtung.
Der Schritt des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse umfasst vorzugsweise ein Überwachen der Elution eines oder mehrerer Ausgangs- oder Vorläuferionen von Interesse.
Der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf das Auftreten eines oder mehrerer Ionen von Interesse erfolgt vorzugsweise im Wesentlichen unmittelbar, sobald bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf das Auftreten eines oder mehrerer Ionen von Interesse erfolgt vorzugsweise nach einer Zeitverzögerung, sobald bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das umfasst:
Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und
Bestimmen im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Unterbrechen des Überwachenes des einen oder der mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Der Schritt des Bestimmens, im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, umfasst vorzugsweise ein Bestimmen, ob ein oder mehrere Ausgangs- oder Vorläuferionen von Interesse das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht.
Der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, umfasst ein Detektieren eines beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Übergängen zugeordnet ist.
Der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Übergänge das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, umfasst vorzugsweise ein Bestimmen der Start- und Endzeit eines beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Übergängen zugeordnet ist.
Der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Übergänge das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, umfasst ein Bestimmen der Start- und Endzeit eines beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Übergängen zugeordnet ist.
Der Schritt des Überwachens eines oder mehrerer Übergänge umfasst vorzugsweise ein Durchführen eines Multiple Mehrfachreaktionsüberwachungs-Experiments ("MRM"-Experiments).
Der Schritt des Durchführens des Mehrfachreaktionsüberwachungs-Experiments umfasst vorzugsweise:
Bereitstellen eines ersten Massenfilters und eines zweiten Massenfilters;
Einstellen des ersten Massenfilters so, dass er Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb eines ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters vorwärts durchlässt;
Umsetzen oder Fragmentieren der Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters, um Fragment- oder Produktionen zu bilden; und
Einstellen des zweiten Massenfilters so, dass er Fragment- oder Produktionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb eines zweiten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters vorwärts durchlässt.
Der erste Massenfilter ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen außerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters ausdünnt.
Der zweite Massenfilter ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er Fragment- oder Produktionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen außerhalb des zweiten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters ausdünnt.
Der Schritt des Unterbrechens des Überwachens des einen oder der mehreren Übergänge wird vorzugsweise durchgeführt, wenn bestimmt wird, dass ein einzelner Übergang beendet ist.
Der Schritt des Unterbrechens des Überwachens des einen oder der mehreren Übergänge wird vorzugsweise durchgeführt, wenn bestimmt wird, dass mehrere verwandte Übergänge beendet sind.
Die mehreren verwandten Übergänge umfassen vorzugsweise einen ersten Übergang, bei dem eine erste Spezies von Ausgangs- oder Vorläuferion fragmentiert oder umgesetzt worden ist, um eine erste Spezies von Fragment- oder Produktionen zu bilden, und einen zweiten Übergang, bei dem die gleiche erste Spezies von Ausgangs- oder Vorläuferion fragmentiert oder umgesetzt worden ist, um eine zweite andere Spezies von Fragment- oder Produktionen zu bilden.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise ferner ein Trennen von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften.
Die eine oder die mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften umfassen vorzugsweise eine chromatographische Retentionszeit.
Der Schritt des Trennens von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften umfasst vorzugsweise ein Trennen von Ionen mittels einer Flüssigchromatographievorrichtung.
Der Schritt des Überwachens eines oder mehrerer Übergänge umfasst vorzugsweise ein Überwachen der Elution eines oder mehrerer Ausgangs- oder Vorläuferionen von Interesse, die anschließend umgesetzt oder fragmentiert werden, um ein oder mehrere Produkt- oder Fragmentionen von Interesse zu bilden.
Der Schritt des vorzugsweisen Unterbrechens des Überwachens eines oder mehrerer Übergänge erfolgt im Wesentlichen unmittelbar, sobald bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Der Schritt des Unterbrechens des Überwachens eines oder mehrerer Übergänge erfolgt vorzugsweise nach einer Zeitverzögerung, sobald bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das während einer einzelnen experimentellen Erfassung ein Durchführen der folgenden Schritte umfasst:

(i) Überwachen eines ersten Übergangs und eines oder mehrerer zweiter anderer Übergänge; und
(ii) Bestimmen, im Verlauf der experimentellen Erfassung, ob der erste Übergang abgeschlossen ist, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der erste Übergang abgeschlossen ist, das Verfahren ferner ein Unterbrechen des Überwachens des ersten Übergangs und ein Fortsetzen des Überwachens nur des einen oder der mehreren zweiten Übergänge umfasst.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das während einer einzelnen experimentellen Erfassung ein Durchführen der folgenden Schritte umfasst:

(i) Überwachen eines ersten Ausgangsions oder eines ersten Übergangs von Interesse;
(ii) Überwachen eines zweiten Ausgangsions oder eines zweiten Übergangs von Interesse; und
(iii) optionales Überwachen eines oder mehrerer dritter Ausgangsionen oder eines oder mehrerer dritter Übergänge von Interesse; und
(iv) Bestimmen, ob das erste Ausgangsion das Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren nicht abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse nicht abgeschlossen ist, das Verfahren ferner ein Wiederholen der Schritte (i)–(iii) umfasst und wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, das Verfahren ferner ein Wiederholen der Schritte (ii) und (iii) ohne Wiederholen des Schritts (i) umfasst.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden die obigen Schritte aufeinanderfolgend und/oder wiederholt durchgeführt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das umfasst:
Überwachung des Auftretens einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und
Bestimmen, im Verlauf eines Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens des Auftretens einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Vorzugsweise wird dann, wenn im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten bestimmt wird, dass ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, eine Verweilzeit zum Überwachen des Auftretens einer oder mehrerer anderer Spezies von Ionen angepasst oder verlängert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das umfasst:
Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und
Bestimmen, im Verlauf eines Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Vorzugsweise wird dann, wenn im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten bestimmt wird, dass ein oder mehrere Übergänge beendet sind, eine Verweilzeit für das Überwachen auf andere Übergänge angepasst oder verlängert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer bereitgestellt, das umfasst:
ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist:

(i) Überwachen auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und
(ii) Bestimmen, im Verlauf eines Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, und dann Unterbrechen des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer bereitgestellt, das umfasst:
ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist:

(i) Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und
(ii) Bestimmen, im Verlauf eines Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Unterbrechen des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.

(i) Überwachen auf einen ersten Übergang und einen oder mehrere zweite andere Übergänge; und
(ii) Bestimmen, im Verlauf einer experimentellen Erfassung, ob der erste Übergang abgeschlossen ist oder nicht, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der erste Übergang abgeschlossen ist, das Steuersystem das Überwachen auf den ersten Übergang unterbricht und das Überwachen nur auf den einen oder die mehreren zweiten Übergänge fortsetzt.

(i) Überwachen auf ein erstes Ausgangsion oder einen ersten Übergang von Interesse;
(ii) Überwachen auf ein zweites Ausgangsion oder einen zweiten Übergang von Interesse; und 3
(iii) optionales Überwachen auf ein oder mehrere dritte Ausgangsionen oder auf einen oder mehrere dritte Übergänge von Interesse; und
(iv) Bestimmen, ob das erste Ausgangsion ein Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren nicht abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse nicht abgeschlossen ist, das Steuersystem dazu ausgelegt ist, das Überwachen auf das erste Ausgangsion oder den ersten Übergang von Interesse, das zweite Ausgangsion oder den zweiten Übergang von Interesse und optional das eine oder die mehreren dritte Ausgangsionen oder den einen oder die mehreren dritten Übergänge von Interesse fortzusetzen; und wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, das Steuersystem dazu ausgelegt ist, auf das zweite Ausgangsion oder den zweiten Übergang von Interesse und optional das eine oder die mehreren dritten Ausgangsionen oder den einen oder die mehreren dritten Übergänge von Interesse zu überwachen, ohne auf das erst Ausgangsion oder den ersten Übergang von Interesse zu überwachen.

(i) Überwachen auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und
(ii) Bestimmen, im Verlauf eines Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.

(i) Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und
(ii) Bestimmen, im Verlauf eines Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie bereitgestellt, das umfasst:
Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und
Unterbrechen des Überwachens auf einen ersten Übergang, wenn im Verlauf eines Erfassens von Daten bestimmt wird, dass der erste Übergang abgeschlossen ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer analytischen Filtereinrichtung oder einer Kombination von analytischen Filtervorrichtungen bereitgestellt, das umfasst:
dynamisches Ändern der Betriebsparameter oder Einstellungen des Filters oder der Filter, um einen Durchlass von mehreren Analytspezies während einer Zeitspanne T1 zu ermöglichen;
Überwachen des Signals bei jeder Einstellung des analytischen Filters an einem nachgeschalteten Detektor während der Zeitspanne T1; und
als Antwort auf das detektierte Signal bei einer oder mehreren der Einstellungen des Filters, Verringern der Anzahl der Einstellungen, die während einer Zeitspanne T2 zu ändern sind, den Gesamttastgrad der Analyten zu maximieren.
Der analytische Filter ist vorzugsweise entweder ein Quadrupol-Massenfilter und/oder ein differenzieller Ionenmobilitätsfilter.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Massenspektrometer ferner Folgendes umfassen:

(a) eine Ionenquelle, die aus der folgenden Gruppe gewählt ist: (i) eine Elektrospray-Ionenquelle ("ESI"-Ionenquelle); (ii) eine Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI-Ionenquelle"), (iii) eine chemische Atmosphärendruckionisations-Ionenquelle ("APCI-Ionenquelle"), (iv) eine matrixunterstützte Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("MALDI-Ionenquelle"), (v) eine Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle ("LDI-Ionenquelle"), (vi) eine Atmosphärendruckionisations-Ionenquelle ("API-Ionenquelle"), (vii) eine Desorption/Ionisation-auf-Silicium-Ionenquelle ("DIOS-Ionenquelle"), (viii) eine Elektronenstoß-Ionenquelle ("EI-Ionenquelle"), (ix) eine Ionenquelle mit chemischer Ionisation ("CI-Ionenquelle"), (x) eine Feldionisations-Ionenquelle ("FI-Ionenquelle"), (xi) eine Felddesorptions-Ionenquelle ("FD-Ionenquelle"), (xii) eine Induktivgekoppeltes-Plasma-Ionenquelle ("ICP-Ionenquelle"), (xiii) eine Schneller-Atombeschuss-Ionenquelle ("FAB-Ionenquelle"), (xiv) eine Flüssigkeits-Sekundärionenmassenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS-Ionenquelle"), (xv) eine Desorptionselektrosprayionisations-Ionenquelle ("DESI-Ionenquelle"), (xvi) eine Radioaktives-Nickel-63-Ionenquelle, (xvii) eine matrixunterstützte Atmosphärendruck-Laserdesorptionsionisations-Ionenquelle, (xviii) eine Thermospray-Ionenquelle, (xix) eine Atmosphärenprobenbildungs-Glimmentladungsionisations-Ionenquelle ("Atmospheric Sampling Glow Discharge Ionisation", "ASGDI-Ionenquelle"), (xx) eine Glimmentladungs-Ionenquelle ("GD-Ionenquelle"), (xxi) eine Impaktorionenquelle, (xxii) eine Direkte-Analyse-in-Echtzeit-Ionenquelle ("DART-Ionenquelle"), (xxii) eine Lasersprayionisations-Ionenquelle ("LSI-Ionenquelle"), (xxiv) eine Sonicsprayionisations-Ionenquelle ("SSI-Ionenquelle"), (xxv) eine matrixunterstützte Einlassionisations-Ionenquelle ("MAII-Ionenquelle"), (xxvi) eine lösungsmittelunterstützte Einlassionisations-Ionenquelle ("SAII-Ionenquelle"), (xxvii) eine Desorptions-Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle ("DESI-Ionenquelle"), und (xxviii) eine Laserablations-Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle ("LAESI-Ionenquelle"); und/oder
(b) eine oder mehrere kontinuierliche oder gepulste Ionenquellen und/oder
(c) eine oder mehrere Ionenführungen und/oder
(d) eine oder mehrere Ionenmobilitätstrennvorrichtungen und/oder eine oder mehrere feldasymmetrische Ionenmobilitätsspektrometervorrichtungen und/oder
(e) eine oder mehrere Ionenfallen oder ein oder mehrere Ioneneinsperrgebiete und/oder
(f) eine oder mehrere Stoß-, Fragmentations- oder Reaktionszellen, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: (i) eine Stoßinduzierte-Dissoziation-Fragmentationsvorrichtung ("CID-Fragmentationsvorrichtung"), (ii) eine Oberflächeninduzierte-Dissoziation-Fragmentationsvorrichtung ("SID-Fragmentationsvorrichtung"), (iii) eine Elektronenübertragungsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung ("ETD-Fragmentationsvorrichtung"), (iv) eine Elektroneneinfangdissoziations-Fragmentationsvorrichtung ("ECD-Fragmentationsvorrichtung"), (v) eine Elektronenstoßoder-Aufprall-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung, (vi) eine Photoinduzierte-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung ("PID-Fragmentationsvorrichtung"), (vii) eine Laserinduzierte-Dissoziations-Fragmentationsvorrichtung, (viii) eine Infrarotstrahlungsinduzierte-Dissoziation-Vorrichtung, (ix) eine Ultraviolettstrahlungsinduzierte-Dissoziation-Vorrichtung, (x) eine Düse-Skimmer-Schnittstelle-Fragmentationsvorrichtung, (xi) eine In-der-Quelle-Fragmentationsvorrichtung, (xii) eine In-der-Quellestoßinduzierte-Dissoziation-Fragmentationsvorrichtung, (xiii) eine Thermische oder Temperaturquellen-Fragmentationsvorrichtung, (xiv) eine Vorrichtung für durch ein elektrisches Feld induzierte Fragmentation, (xv) eine Vorrichtung für magnetfeldinduzierte Fragmentation, (xvi) eine Enzymverdauungs- oder Enzymabbau-Fragmentationsvorrichtung, (xvii) eine Ion-Ion-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xviii) eine Ion-Molekül-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xix) eine Ion-Atom-Reaktions-Fragmentationsvorrichtung, (xx) eine Ionmetastabiles-Ion-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxi) eine Ion-metastabiles-Molekül-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxii) eine Ion-metastabiles-Atom-Reaktion-Fragmentationsvorrichtung, (xxiii) eine Ion-Ion-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxiv) eine Ion-Molekül-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxv) eine Ion-Atom-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxvi) eine Ionmetastabiles-Ion-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxvii) eine Ion-metastabiles-Molekül-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen, (xxviii) eine Ion-metastabiles-Atom-Reaktionsvorrichtung zum Reagieren von Ionen zur Bildung von Addukt- oder Produktionen und (xxix) eine Elektronenionisationsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung ("EID-Fragmentationsvorrichtung") und/oder
(g) einen Massenanalysator, der aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) ein Quadrupol-Massenanalysator, (ii) ein 2D- oder linearer Quadrupol-Massenanalysator, (iii) ein Paul- oder 3D-Quadrupol-Massenanalysator, (iv) ein Penning-Fallen-Massenanalysator, (v) ein Ionenfallen-Massenanalysator, (vi) ein Magnetsektor-Massenanalysator, (vii) ein Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator ("ICR-Massenanalysator"), (viii) ein Fouriertransformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator ("FTICR-Massenanalysator"), (ix) ein elektrostatischer Massenanalysator, der dazu ausgelegt ist, ein elektrostatisches Feld mit einer quadrologarithmischen Potentialverteilung zu erzeugen, (x) ein elektrostatischer Fouriertransformations-Massenanalysator, (xi) ein Fouriertransformations-Massenanalysator, (xii) ein Flugzeit-Massenanalysator, (xiii) ein Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator und (xiv) ein Linearbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator und/oder
(h) einen oder mehrere Energieanalysatoren oder elektrostatische Energieanalysatoren und/oder
(i) einen oder mehrere Ionendetektoren und/oder
(j) einen oder mehrere Massenfilter, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: (i) ein Quadrupol-Massenfilter, (ii) eine 2D- oder lineare Quadrupol-Ionenfalle, (iii) eine Paul- oder 3D-Quadrupol-Ionenfalle, (iv) eine Penning-Ionenfalle, (v) eine Ionenfalle, (vi) ein Magnetsektor-Massenfilter, (vii) ein Flugzeit-Massenfilter und (viii) ein Wien-Filter und/oder
(k) eine Vorrichtung oder ein Ionengatter zum Pulsieren von Ionen und/oder
(l) eine Vorrichtung zum Umwandeln eines im Wesentlichen kontinuierlichen Ionenstrahls in einen gepulsten Ionenstrahl.

Das Massenspektrometer kann ferner Folgendes umfassen:

(i) eine C-Falle und einen Massenanalysator mit einer äußeren rohrförmigen Elektrode und einer koaxialen inneren spindelartigen Elektrode, die ein elektrostatisches Feld mit einer quadrologarithmischen Potentialverteilung bilden, wobei in einer ersten Betriebsart Ionen zu der C-Falle durchgelassen werden und dann in den Massenanalysator injiziert werden und wobei in einer zweiten Betriebsart Ionen zu der C-Falle durchgelassen werden und dann zu einer Stoßzelle oder Elektronenübertragungsdissoziationsvorrichtung durchgelassen werden, wobei zumindest einige Ionen in Fragmentionen fragmentiert werden, und wobei die Fragmentionen dann zu der C-Falle durchgelassen werden, bevor sie in den Massenanalysator injiziert werden, und/oder
(ii) eine Ringstapel-Ionenführung, die mehrere Elektroden umfasst, die jeweils eine Öffnung aufweisen, von der Ionen bei der Verwendung durchgelassen werden, und wobei der Abstand zwischen den Elektroden entlang der Länge des Ionenwegs zunimmt und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem vorgeschalteten Abschnitt der Ionenführung einen ersten Durchmesser aufweisen und wobei die Öffnungen in den Elektroden in einem nachgeschalteten Abschnitt der Ionenführung einen zweiten Durchmesser aufweisen, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und wobei entgegengesetzte Phasen einer Wechsel- oder HF-Spannung bei der Verwendung an aufeinander folgende Elektroden angelegt werden.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Massenspektrometer ferner eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt und angepasst ist, den Elektroden eine Wechsel- oder HF-Spannung zuzuführen. Die Wechsel- oder HF-Spannung hat vorzugsweise eine Amplitude, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) < 50 V Peak-zu-Peak, (ii) 50–100 V Peak-zu-Peak, (iii) 100–150 V Peak-zu-Peak, (iv) 150–200 V Peak-zu-Peak, (v) 200–250 V Peak-zu-Peak, (vi) 250–300 V Peak-zu-Peak, (vii) 300–350 V Peak-zu-Peak, (viii) 350–400 V Peak-zu-Peak, (ix) 400–450 V Peak-zu-Peak, (x) 450–500 V Peak-zu-Peak und (xi) > 500 V Peak-zu-Peak.
Die Wechsel- oder HF-Spannung hat vorzugsweise eine Frequenz, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) < 100 kHz, (ii) 100–200 kHz, (iii) 200–300 kHz, (iv) 300–400 kHz, (v) 400–500 kHz, (vi) 0,5–1,0 MHz, (vii) 1,0–1,5 MHz, (viii) 1,5–2,0 MHz, (ix) 2,0–2,5 MHz, (x) 2,5–3,0 MHz, (xi) 3,0–3,5 MHz, (xii) 3,5–4,0 MHz, (xiii) 4,0–4,5 MHz, (xiv) 4,5–5,0 MHz, (xv) 5,0–5,5 MHz, (xvi) 5,5–6,0 MHz, (xvii) 6,0–6,5 MHz, (xviii) 6,5–7,0 MHz, (xix) 7,0–7,5 MHz, (xx) 7,5–8,0 MHz, (xxi) 8,0–8,5 MHz, (xxii) 8,5–9,0 MHz, (xxiii) 9,0–9,5 MHz, (xxiv) 9,5–10,0 MHz und (xxv) > 10,0 MHz.
Das Massenspektrometer kann zudem eine Chromatographie- oder andere Trennvorrichtung, die einer Ionenquelle vorgeschaltet ist, aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Chromatographietrennvorrichtung eine Flüssigchromatographie- oder Gaschromatographievorrichtung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Trennvorrichtung Folgendes umfassen: (i) eine Kapillarelektrophorese-Trennvorrichtung ("CE-Trennvorrichtung"), (ii) eine Kapillarelektrochromatographie-Trennvorrichtung ("CEC-Trennvorrichtung"), (iii) eine Trennvorrichtung mit einem im Wesentlichen starren keramikbasierten mehrschichtigen Mikrofluidsubstrat ("Keramikkachel") oder (iv) eine Überkritisches-Fluid-Chromatographie-Trennvorrichtung.
Das Massenspektrometer kann einen Chromatographiedetektor umfassen.
Der Chromatographiedetektor kann einen destruktiven Chromatographiedetektor umfassen, der vorzugsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) ein Flammenionisationsdetektor ("FID"), (ii) ein aerosolbasierter Detektor oder ein Nanomengen-Analytdetektor ("NQAD"), (iii) ein Flammenphotometriedetektor ("FPD"), (iv) ein Atomemissionsdetektor ("AED"), (v) ein Stickstoffphosphordetektor ("NPD") und (vi) ein evaporativer Lichtstreuungsdetektor ("ELSD").
Alternativ oder zusätzlich kann der Chromatographiedetektor einen nichtdestruktiven Chromatographiedetektor umfassen, der vorzugsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (i) ein UV-Detektor fester oder veränderlicher Wellenlänge, (ii) ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor ("TCD"), (iii) ein Fluoreszenzdetektor, (iv) ein Elektroneneinfangdetektor ("ECD"), (v) eine Leitfähigkeitsüberwachungseinrichtung, (vi) ein Photoionisationsdetektor ("PID"), (vii) ein Brechungsindexdetektor ("RID"), (viii) ein Strahlungsstromdetektor und (ix) ein Chiraldetektor.
Die Ionenführung wird vorzugsweise bei einem Druck gehalten, der aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus folgenden besteht: (i) < 0,0001 mbar, (ii) 0,0001–0,001 mbar, (iii) 0,001–0,01 mbar, (iv) 0,01–0,1 mbar, (v) 0,1–1 mbar, (vi) 1–10 mbar, (vii) 10–100 mbar, (viii) 100–1000 mbar und (ix) > 1000 mbar.
Gemäß einer Ausführungsform können Analytionen einer Elektronenübertragungsdissoziations-("ETD")-Fragmentation in einer Elektronenübertragungsdissoziations-Fragmentationsvorrichtung unterzogen werden. Analytionen werden vorzugsweise dazu veranlasst, mit ETD-Reagensionen innerhalb einer Ionenführung oder Fragmentationsvorrichtung zu interagieren.
Gemäß einer Ausführungsform werden zum Bewirken einer Elektronenübertragungsdissoziation entweder: (a) Analytionen fragmentiert oder zum Dissoziieren und zum Bilden von Produkt- oder Fragmentionen gebracht, nachdem sie mit Reagensionen interagiert haben und/oder (b) Elektronen von einem oder mehreren Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (c) Analytionen fragmentiert oder dazu gebracht, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, nachdem sie mit neutralen Reagensgasmolekülen oder Atomen oder einem nicht ionischen Reagensgas interagiert haben, und/oder (d) Elektronen von einem oder mehreren neutralen nicht ionischen oder ungeladenen Ausgangsgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (e) Elektronen von einem oder mehreren neutralen nicht ionischen oder ungeladenen Superbasis-Reagensgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (f) Elektronen von einem oder mehreren neutralen, nicht ionischen oder ungeladenen Alkalimetallgasen oder -dämpfen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, und/oder (g) Elektronen von einem oder mehreren neutralen, nicht ionischen oder ungeladenen Gasen, Dämpfen oder Atomen zu einem oder mehreren mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen übertragen, woraufhin wenigstens einige der mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen dazu gebracht werden, zu dissoziieren und Produkt- oder Fragmentionen zu bilden, wobei das eine oder die mehreren neutralen, nichtionischen oder ungeladenen Gase, Dämpfe oder Atome aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: (i) Natriumdampf oder -atome, (ii) Lithiumdampf oder -atome, (iii) Kaliumdampf oder -atome, (iv) Rubidiumdampf oder -atome, (v) Cäsiumdampf oder -atome, (vi) Franciumdampf oder -atome, (vii) C₆₀-Dampf der -Atome und (viii) Magnesiumdampf oder -atome.
Die mehrfach geladenen Analytkationen oder positiv geladenen Ionen umfassen vorzugsweise Peptide, Polypeptide, Proteine oder Biomoleküle.
Gemäß einer Ausführungsform werden zum Bewirken einer Elektronenübertragungsdissoziation: (a) die Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen von einem polyaromatischen Kohlenwasserstoff oder einem substituierten polyaromatischen Kohlenwasserstoff abgeleitet und/oder (b) die Reagensanionen oder negativ geladenen Ionen aus der folgenden Gruppe abgeleitet: (i) Anthracen, (ii) 9,10-Diphenyl-anthracen, (iii) Naphthalen, (iv) Fluor, (v) Phenanthren, (vi) Pyren, (vii) Fluoranthen, (viii) Chrysen, (ix) Triphenylen, (x) Perylen, (xi) Acridin, (xii) 2,2'-Dipyridyl, (xiii) 2,2'-Biquinolin, (xiv) 9-Anthracencarbonitril, (xv) Dibenzothiophen, (xvi) 1,10'-Phenanthrolin, (xvii) 9'-Anthracencarbonitril und (xviii) Anthraquinon und/oder (c) weisen die Reagensionen oder negativ geladenen Ionen Azobenzenanionen oder Azobenzenradikalanionen auf.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Prozess der Elektronenübertragungsdissoziationsfragmentation eine Wechselwirkung von Analytionen mit Reagensionen, wobei die Reagensionen Dicyanobenzen, 4-Nitrotoluen oder Azulen umfassen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
1A einen ersten chromatographischen Peak zeigt, der zwischen 0–40s eluiert, 1B einen zweiten chromatographischen Peak zeigt, der zwischen 40–70s eluiert, und 1C einen dritten chromatographischen Peak zeigt, der zwischen 70–110s eluiert.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Ein Massenspektrometer gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer bereitgestellt, das eine Ionenquelle umfasst die mit einer Flüssigchromatographie-Trennvorrichtung ("LC"-Trennvorrichtung) gekoppelt ist. Analyte aus einer Probe werden vorzugsweise aus der LC-Trennvorrichtung zu verschiedenen Zeiten eluieren und werden somit von der Ionenquelle, die vorzugsweise eine Elektrospray-Ionenquelle umfasst, zu verschiedenen Zeitpunkten ionisiert. Das Massenspektrometer umfasst ferner vorzugsweise einen ersten Quadrupolstabsatz-Massenfilter Q1 und eine Stoß- oder Fragmentationszelle oder -vorrichtung, die vorzugsweise dem ersten Quadrupolstabsatz-Massenfilter Q1 nachgeschaltet angeordnet ist. Ein zweiter Quadrupolstabsatz-Massenfilter Q2 ist vorzugsweise der Stoß- oder Fragmentationszelle der -vorrichtung nachgeschaltet angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Mehrfachreaktionsüberwachungs-Experiment durchgeführt werden, wobei der erste Quadrupolstabsatz-Massenfilter Q1 dazu ausgelegt ist, bestimmte spezifische Ausgangs- oder Vorläuferionen durchzulassen, die dann anschließend zu der Stoß- oder Fragmentationsvorrichtung durchgelassen werden und so umgesetzt oder fragmentiert werden, dass sie Fragment- oder Produktionen bilden. Die resultierenden Fragment oder Produktionen werden dann in den zweiten Quadrupol-Massenfilter Q2 geleitet, der vorzugsweise dazu ausgelegt ist, bestimmte spezifische Fragment- oder Produktionen vorwärts durchzulassen.
1A zeigt einen ersten chromatographischen Peak, der während einer ersten Zeitspanne T(ABC) eluiert, 1B zeigt einen zweiten chromatographischen Peak, der anschließend während einer zweiten nachfolgenden Zeitspanne T(BC) eluiert, und 1C zeigt einen dritten chromatographischen Peak, der anschließend während einer noch späteren Zeitspanne T (C) eluiert.
Die Peaks, die in 1A–C gezeigt sind, stellen das Signal dar, das während einer MRM-Analyse von drei Analyten unter Verwendung von Quadrupol-Massenfiltern über eine Gesamtretentionszeitspanne von T(ABC) + T(BC) + T(C) aufgezeichnet wird.
1A zeigt die Ausgabe des Ionendetektors während Verweilzeiten, in denen der erste Quadrupol Q1 eingestellt war, Ausgangs- oder Vorläuferionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis A_Pre durchzulassen. Die Ausgangs- oder Vorläuferionen, die durch den ersten Quadrupol-Massenfilter Q1 vorwärts durchgelassen wurden, waren dann dazu ausgelegt, in eine Stoßzelle für Stoßinduzierte-Dissoziation ("CID-Stoßzelle") zu gelangen, woraufhin die Ausgangs- oder Vorläuferionen in Produktionen fragmentiert wurden. Die resultierenden Produktionen wurden dann zu dem zweiten Quadrupol Q2 geleitet, wobei der zweite Quadrupol Q2 eingestellt war, Produktionen A_Prod durchzulassen, die aus der CID-Fragmentation stammen. Es kann gesagt werden, dass die Fragmentation von Ausgangsionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis A_Pre und die daraus resultierende Bildung von spezifischen Fragmentionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis A_Prod Übergang A umfasst.
1B zeigt die Ausgabe des Ionendetektors während Verweilzeiten, in denen der erste Quadrupol Q1 eingestellt war, Ausgangs- oder Vorläuferionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis B_Pre durchzulassen. Die Ausgangs- oder Vorläuferionen, die durch den ersten Quadrupol-Massenfilter Q1 vorwärts durchgelassen wurden, waren dann dazu ausgelegt, in die CID-Stoßzelle zu gelangen, woraufhin die Ausgangs- oder Vorläuferionen in Produktionen fragmentiert wurden. Die resultierenden Produktionen wurden dann zu dem zweiten Quadrupol Q2 geleitet, wobei der zweite Quadrupol Q2 eingestellt war, Produktionen B_Prod durchzulassen, die aus der CID-Fragmentation stammen. Es kann gesagt werden, dass die Fragmentation von Ausgangsionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis B_Pre und die daraus resultierende Bildung von spezifischen Fragmentionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis B_Prod Übergang B umfasst.
1C zeigt die Ausgabe des Ionendetektors während Verweilzeiten, in denen der erste Quadrupol Q1 eingestellt war, Ausgangs- oder Vorläuferionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis C_Pre durchzulassen. Die Ausgangs- oder Vorläuferionen, die durch den ersten Quadrupol-Massenfilter Q1 vorwärts durchgelassen wurden, waren dann dazu ausgelegt, in die CID-Stoßzelle zu gelangen, woraufhin die Ausgangs- oder Vorläuferionen in Produktionen fragmentiert wurden. Die resultierenden Produktionen wurden dann zu dem zweiten Quadrupol Q2 geleitet, wobei der zweite Quadrupol Q2 eingestellt war, Produktionen C_Prod durchzulassen, die aus der CID-Fragmentation stammen. Es kann gesagt werden, dass die Fragmentation von Ausgangsionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis C_Pre und die daraus resultierende Bildung von spezifischen Fragmentionen mit einem Masse/Ladungs-Verhältnis C_Prod Übergang C umfasst.
Ein herkömmlicher Ansatz, ein MRM-Experiment durchzuführen, wird nun beschrieben.
Gemäß einem herkömmlichen Ansatz kann der Übergang A für 1 Sekunde überwacht werden, wobei nach dieser Verweilzeit der erste Quadrupol Q1 und der zweite Quadrupol Q2 dann umgeschaltet werden können, um den Übergang B für 1 Sekunde zu überwachen. Danach können der erste Quadrupol Q1 und der zweite Quadrupol Q2 wieder umgeschaltet werden, um den Übergang C für 1 Sekunde zu überwachen. Nachdem der Reihe nach auf den Übergang A, dann B, dann C überwacht worden ist, wird der Zyklus der Erfassung wiederholt, so dass das Steuersystem gemäß dem herkömmlichen Ansatz wiederholt auf den Übergang A überwacht, gefolgt von dem Überwachen auf den Übergang B, gefolgt von dem Überwachen auf den Übergang C. Wichtigerweise setzt sich dieser wiederholte Zyklus des Überwachens für alle drei Übergänge für die gesamte Dauer einer einzelnen Erfassung von experimentellen Daten fort.
Gemäß dem herkömmlichen Ansatz beträgt der Tastgrad für das Überwachen auf jeden Elutionspeak oder jede Spezies von Ionen von Interesse oder jeden Übergang daher 1/3 (wobei der Tastgrad als die Gesamtzeit, die zum Erfassen von Daten für einen gegebenen Übergang verwendet wird, geteilt durch die gesamte Zeitspanne, in der dieser bestimmte Übergang überwacht wurde, definiert ist).
Es ist zu beachten, dass der Einfachheit halber eine Zwischenkanalzeit zwischen den Übergängen oder Verweilzeiten ignoriert worden ist. Eine Zwischenkanalzeit zwischen den Übergängen kann vorgesehen sein, um es dem System zu ermöglichen, bei einer neuen eingestellten Masse oder einem neuen eingestellten Masse/Ladungs-Verhältnis ins Gleichgewicht zu kommen. In der Zwischenkanalzeit werden keine experimentellen Daten erfasst.
Ein verbessertes Verfahren zum Durchführen eines MRM-Experiments gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben und wird dem herkömmlichen Ansatz, wie er oben beschrieben ist, gegenübergestellt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf 1A werden während der Zeitspanne T (ABC) alle drei Übergänge der Reihe nach überwacht, bis bestimmt wird, dass der Peak A eluiert ist. Sobald bestimmt worden ist, dass der Peak A das Eluieren abgeschlossen hat, schaltet das Steuersystem dann ab diesem Zeitpunkt vorzugsweise so um, dass im Weiteren vorzugsweise nur die Übergänge B und C in einer sequenziellen Weise überwacht werden.
Der Prozess des reinen Überwachens auf die Übergänge B und C (und keines Überwachens auf den Übergang A mehr) setzt sich vorzugsweise durch die gesamte nachfolgende Zeitspanne T(BC) fort, bis vorzugsweise bestimmt wird, dass der Peak B das Eluieren abgeschlossen hat. Sobald bestimmt worden ist, dass Peak B das Eluieren abgeschlossen hat, schaltet das Steuersystem dann ab diesem Zeitpunkt vorzugsweise so um, dass über die spätere Zeitspanne T(C) nur auf den Übergang C überwacht wird und somit auf den Übergang B nicht länger überwacht wird.
Der Ansatz gemäß der bevorzugten Ausführungsform führt zu einer signifikanten Verbesserung des Tastgrads.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform beträgt der Tastgrad zum Überwachen auf den Peak A oder den Übergang A 0,33. Jedoch beträgt der Tastgrad zum Überwachen auf den Peak B oder den Übergang B vorteilhafterweise 0,50 und der Tastgrad zum Überwachen auf den Peak C oder den Übergang C gemäß der bevorzugten Ausführungsform 1.
Der Ansatz gemäß der bevorzugten Ausführungsform führt daher zu einem durchschnittlichen Tastgrad für die drei Peaks oder drei Übergänge von 0,611. Es ist offensichtlich, dass dies eine erhebliche Verbesserung des Tastgrads im Vergleich zu dem herkömmlichen Ansatz, bei dem der Tastgrad nur 0,333 war, darstellt. Dementsprechend führt der Ansatz gemäß der bevorzugten Ausführungsform zu einer durchschnittlichen Tastgradverbesserung um den Faktor 1,83.
Es wird auch klar sein, dass die maximale Verstärkung des Tastgrads für den letzten Elutionspeak (Peak C) ein Faktor 3 ist und der minimale Tastgrad (für Peak A) nicht geringer als bei dem herkömmlichen Ansatz ist.
Die durchschnittliche Verstärkung des Tastgrads (Gav) kann verallgemeinert werden und ist durch den folgenden Ausdruck gegeben:
wobei n die Anzahl von Analytenvorläuferpeaks ist.
Gleichung 1 gilt für Situationen, in denen alle Peaks innerhalb des Fensters vollständig aufgelöst sind und in denen die Anzahl von MRM-Übergängen für jedes Vorläuferion gleich ist.
Die maximale Verstärkung des Tastgrads Gmax, die für einen einzelnen Peak möglich ist, beträgt: G_max = n (2)
Wenn beispielsweise zehn Peaks überwacht werden, dann ist Gav = 2,93 und Gmax = 10.
In der Praxis können chromatographische Peaks von mehreren Übergängen teilweise oder vollständig koeluieren, was zu komplexeren Gesamt- und Einzeltastgradverstärkungen führt.
Um das quantitative Leistungsvermögen zu erhalten, wird der Tastgrad, der für jeden Peak oder jeden Datenpunkt in jedem Peak erhalten wird, vorzugsweise aufgezeichnet und kann bei der letzten Meldung der Peakfläche und der Umrechnung in eine Analytkonzentration aus beliebigen Kalibrierungsdaten korrigiert werden.
Der Ansatz gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist insbesondere bei einer Analyse anwendbar und effektiv, bei der nicht nur viele Übergänge während längerer Zeitspannen überwacht werden können, sondern auch bei den meisten der Übergänge ein messbares Signal erzeugt wird.
Im Gegensatz dazu können bei der Pestizidanalytik von Lebensmitteln viele Übergänge überwacht werden, aber in vielen Fällen kann kein Signal oder nur sehr wenige Signale aufgezeichnet werden. In solchen Szenarien kann dementsprechend der Vorteil der Empfindlichkeitsverstärkung gemäß der bevorzugten Ausführungsform relativ gering sein, da ein Signal von einem Übergang detektiert werden muss, bevor das Überwachen des Übergangs dann beendet werden kann.
Jedoch kann es in vielen anderen Anwendungen erwünscht sein, auf mehrere Übergänge zu überwachen, und die meisten oder alle dieser Übergänge treten tatsächlich auf und führen daher dazu, dass chromatographische Peaks beobachtet werden.
Dementsprechend gibt es viele Situationen, in denen das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform zu einer signifikanten Verbesserung der Empfindlichkeit führen wird.
Eine spezielle Anwendung, für die die bevorzugte Ausführungsform besonders geeignet ist, zielt auf Proteomik-Experimente ab, wobei beispielsweise MRM-Übergänge aus einer vorherigen Sichtung oder MS⁶-Analyse bestimmt werden und Zielproteine dann durch die Überwachen von charakteristischen Peptidionen und ihren Fragmente in einem komplexen MRM-Experiment unter Verwendung eines dreifachen Quadrupol-Massenspektrometers quantifiziert werden. In solchen Szenarien werden die meisten der Analyt-Kanäle wahrscheinlich Daten enthalten und somit wird in der Praxis die maximale Erhöhung des Tastgrades gemäß der bevorzugten Ausführungsform verwirklicht werden. Ebenso wird eine Quantifizierung von Metaboliten, die von einer MS⁶-Typ-Analyse entdeckt werden, gemäß der bevorzugten Ausführungsform auch verbessert.
Verschiedene andere Verfahren können eingesetzt werden, um zu bestimmen, ob eine bestimmte Zielverbindung eluiert ist oder ein Übergang abgeschlossen ist, und somit also, ob das Steuersystem das Überwachen auf eine bestimmte Zielverbindung beenden kann oder das Überwachen auf einen bestimmten Übergang beenden kann.
Gemäß einer Ausführungsform können die Start- und die Endzeit eines beliebigen chromatographischen Peaks, der einem bestimmten Analyten zugeordnet ist, der überwacht wird, bestimmt werden.
Das Signal für jede Spezies besteht vorzugsweise aus Intensitätsinformationen, die in jedem Zeitintervall, in dem diese Spezies überwacht wird, auf eine Platte geschrieben werden können. Verschiedene Filterungs- und Peakdetektionstechniken können eingesetzt werden, um den Datenstrom abzufragen, während er erzeugt wird, um den Start und das Ende eines Signals, die Retentionszeit, die Fläche und andere Merkmale höherer Ordnung des chromatographischen Peaks zu bestimmen. Diese Art der Analyse ist besonders für Hochgeschwindigkeitselektronik wie eine feldprogrammierbare Gatteranordnung FPGA oder andere digitale Signalverarbeitungsansätze geeignet.
Eine Auswahl von Peakerkennungs- und/oder Peakdetektionsansätzen sind nachfolgend nur für illustrative Zwecke beschrieben. Es versteht sich, dass verschiedene andere Verfahren verwendet werden können.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Amplitudenschwelle direkt auf die eingehenden Daten angewendet werden, so dass Signale mit einer Amplitude, die unter einen bestimmten Wert fällt, entweder auf null gesetzt werden oder auf den Schwellenwert gesetzt werden. Dieser Ansatz beseitigt etwa von dem statistischen Rauschen, das zu Störsignalen führen kann. Alternativ kann ein adaptiver Echtzeit-Hintergrundsubtraktionsalgorithmus, wie er in WO 2008/139193 offenbart ist (auf die hier Bezug genommen wird), auf die Daten angewendet werden, um den Schwellenwert der Präsenz des Hintergrundrauschens zu bestimmen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Start- und die Endzeit eines Elutionspeaks durch Untersuchen, wann das Signal über eine Schwelle steigt und dann unter die Schwelle fällt, bestimmt werden. Die Daten innerhalb dieses Bereichs können dann weiter verarbeitet werden, um den Schwerpunkt oder den Mittelpunkt und Momente höherer Ordnung zu bestimmen, um bei der Peakidentifizierung zu helfen.
Gemäß einer Ausführungsform können Daten zuerst durch Leiten der Daten durch ein Filter mit endlicher Impulsantwort wie beispielsweise ein Filter für den gleitenden Mittelwert oder ein Boxcar-Glättungsfilter geglättet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Verfahren, das ein Einfach- oder Doppeldifferential einsetzt, verwendet werden. Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform ein Peakdetektionsverfahren, wie es beispielsweise in US-8063358 offenbart ist (auf die hier Bezug genommen wird), verwendet werden.
Sobald der Anfang und das Ende eines chromatographischen Peaks vorzugsweise bestimmt worden sind, können gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise die Fläche (das erste Moment) und/oder die Retentionszeit (das zweite Moment) und/oder Momente höherer Ordnung (Schiefe und Wölbung) berechnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird der detektierte Peak vorzugsweise bewertet, um die Wahrscheinlichkeit zu beurteilen, dass er der Anwesenheit des Zielanalyten entspricht, bevor erlaubt wird, dass das Überwachen des bestimmten Analyten beendet wird.
Verschiedene Verfahren zum Bewerten der Daten werden in Betracht gezogen und können gemäß der bevorzugten Ausführungsform verwendet werden. Zum Beispiel können einige Signale leicht basierend auf einem Vergleich der Breite des Peaks, die bei der Detektion bestimmt wird, mit der bekannten chromatographischen Peakbreite vernachlässigt werden. Wenn die detektierte Peakbreite in Grenzen zu breit oder zu schmal ist, dann sollte der Analyt gemäß der bevorzugten Ausführungsform weiterhin überwacht werden. In ähnlicher Weise kann gemäß einer anderen Ausführungsform eine Flächenschwelle relativ zu der integrierten Fläche des detektierten Peaks vorzugsweise innerhalb der bestimmten Start- und Endzeit angewendet werden. Wenn das Signal sehr schwach ist, dann kann es eine kalkulierbare statistische Unsicherheit geben, die dem Peak zugeordnet ist. In diesem Fall kann das System auch weiterhin auf den Analyten überwachen.
In vielen MRM-Analysen kann auf mehr als ein Produktion, das aus einem einzigen Vorläufer oder Ausgangsion stammt, überwacht werden. Das Vorhandensein von beiden Produktionen-Peaks vorzugsweise mit der gleichen Retentionszeit und vorzugsweise im Wesentlichen mit der gleichen Peakform, wobei optional bestimmt wird, dass die Produktionen-Peaks ein charakteristisches Intensitätsverhältnis haben, kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Analyt weiterhin überwacht werden sollte.
Gemäß einer Ausführungsform können ein oder mehrere isotopisch markierte interne Standards eingeführt werden und mit der Probe überwacht werden. Das Vorhandensein eines Peaks, der einem internen Standard entspricht, zusammen mit der Anwesenheit des Analytenpeaks kann als Kontrolle verwendet werden.
In dem Fall, in dem interne Standards für jeden Analyten eingeführt werden, gibt es oft eine Tastgradverbesserung unter Verwendung des offenbarten Verfahrens, da diese Signale in jeder Injektion unabhängig von der Anwesenheit des Analyten erscheinen werden.
Darüber hinaus kann in einigen Analysen mehr als ein Isotopenpeak des Analyten überwacht werden. Zum Beispiel kann eine Analyse auf Toxine wie Dioxin und Furan unter Verwendung eines GC-MS-Magnetsektor-Massenspektrometer mit hoher Auflösung durchgeführt werden, das dazu ausgelegt ist, in einer SIR-Betriebsart zu arbeiten. Gemäß einer Ausführungsform können Chlorisotopenverhältnisse, die in verschiedenen SIR-Kanälen auftreten, überwacht werden. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann die Verweilzeit und/oder die chromatographische Peakform und/oder das Verhältnis abgefragt werden, während der Peak eluiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Verfahren der bevorzugten Ausführungsform, wie sie oben beschrieben sind, durch das Hinzufügen einer Mobilitätstrennung innerhalb jeder Verweilzeit erweitert werden.
Die Messung der Driftzeit oder des Stoßquerschnitts ("CCS") und/oder der IMS-Peakform oder anderer Ionenmobilitätscharakteristiken kann zudem für Vergleiche mit den Erwartungen für den Analyten genutzt werden und dies kann kombiniert mit den obigen chromatographischen Informationen verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Analyt in der Tat eluiert ist.
Sobald bestimmt worden ist, dass ein Analytpeak eluiert ist, kann es gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weiterhin vorteilhaft sein, diesen Analyten für eine bestimmte vorgegebene Zeit weiterhin zu überwachen. Insbesondere ermöglicht dies, dass Basisdaten gesammelt werden, um zu einem späteren Zeitpunkt Signal/Rausch-Daten zu bewerten.
Verschiedene alternative Ausführungsformen werden ebenfalls in Betracht gezogen. Gemäß einer Ausführungsform kann anstelle des Stoppens des Überwachens auf einen Peak, sobald bestimmt worden ist, dass ein Peak von Interesse eluiert ist, die Verweilzeit für den Übergang relativ zu der Verweilzeit der anderen aktiven Übergänge verkürzt werden. Dies würde nur für den Fall sein, in dem ein Fehler gemacht worden ist, so dass es genügend Daten gibt, um anzugeben, dass die Analyse erneut ausgeführt werden soll.
Die Verweilzeitdauer der verbleibenden Übergänge kann angepasst werden, um eine feste Anzahl von Punkten über jeden chromatographischen Peak beizubehalten.
Das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform zum Durchführen von SIR-, MRM- und MS-Experimenten ist besonders geeignet, um unter Verwendung eines Massenspektrometers wie etwa eines Quadrupol-Flugzeit-Massenspektrometers, eines elektrostatischen Ionenfallen-Quadrupol-Massenspektrometers wie beispielsweise eines ORBITRAP-Massenspektrometers (RTM-Massenspektrometers) durchgeführt zu werden. Die bevorzugte Ausführungsform kann auch unter Verwendung eines IMS-QqQ-Massenspektrometers durchgeführt werden.
Das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann auch auf andere Filter wie etwa FAIMS und/oder Differentialmobilitätsanalysatoren ("DMA") angewendet werden.
Das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann mit anderen Techniken kombiniert werden, um den Tastgrad des Experiments zu erhöhen. Beispielsweise sind Verfahren angedacht, bei denen der Filter mit der Ausgabe eines Ionenbeweglichkeitsspektrometer-Vorrichtung ("IMS"-Vorrichtung) oder einer Ionenfalle in einer Weise synchronisiert wird, wie sie beispielsweise in US 2010/0108878 (die hier durch Bezugnahme aufgenommen ist) offenbart ist, oder bei denen mehrere Vorläufer oder Produkte gleichzeitig durch einen Filter dürfen, wie in dem Fall eines Quadrupol-Massenfilters mit mehreren Erregungsfrequenzkerben, wie er beispielweise in WO 2006/054101 offenbart ist (die durch Bezugnahme hier aufgenommen ist).
Wenngleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen an der Form und den Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Massenspektrometrie, das Folgendes umfasst: Überwachen auf ein Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und Bestimmen im Verlauf des Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind und dann Unterbrechen des Überwachens auf das Auftreten der einen oder mehreren Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, ein Bestimmen, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse ein Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, ein Detektieren eines beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Ionen von Interesse zugeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, ein Bestimmen der Start- und Endzeit des beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Ionen von Interesse zugeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen vor dem Ablauf eines Retentionszeitfensters, das einer oder mehreren Spezies von Ionen von Interesse zugeordnet ist, stattfindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse ein Durchführen eines Einzelionenaufzeichnungs-Experiments ("SIR"-Experiments) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Durchführens eines Einzelionenaufzeichnungs-Experiments umfasst: Bereitstellen eines ersten Massenfilters; und Einstellen des ersten Massenfilters so, dass er Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb eines ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters vorwärts durchlässt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der erste Massenfilter dazu ausgelegt ist, Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen außerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters auszudünnen.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Schritt des Durchführens eines Einzelionenaufzeichnungs-Experiments ferner ein Überwachen auf das Auftreten eines oder mehrerer Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters, die durch den ersten Massenfilter vorwärts durchgelassen worden sind, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner ein Trennen von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die eine oder die mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften eine chromatographische Retentionszeit umfassen.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Schritt des Trennens von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften ein Trennen von Ionen mittels einer Flüssigchromatographievorrichtung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse ein Überwachen der Elution eines oder mehrerer Ausgangs- oder Vorläuferionen von Interesse umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf das Auftreten eines oder mehrerer Ionen von Interesse im Wesentlichen unmittelbar erfolgt, sobald bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–13, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf das Auftreten eines oder mehrerer Ionen von Interesse nach einer Zeitverzögerung erfolgt, sobald bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Verfahren zur Massenspektrometrie, das Folgendes umfasst: Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und Bestimmen im Verlauf des Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Unterbrechen des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Bestimmens im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, ein Bestimmen umfasst, ob ein oder mehrere Ausgangs- oder Vorläuferionen von Interesse das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, ein Detektieren eines beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Übergängen zugeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, wobei der Schritt des Bestimmens, ob ein oder mehrere Übergänge das Eluieren abgeschlossen haben oder nicht, ein Bestimmen der Start- und Endzeit eines beliebigen chromatographischen Peaks, der dem einen oder den mehreren Übergängen zugeordnet ist, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–19, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge vor dem Ablauf eines Retentionszeitfensters, das dem einen oder den mehreren Übergängen zugeordnet ist, stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–20, wobei der Schritt des Überwachens auf einen oder mehrere Übergänge ein Durchführen eines Multiple Mehrfachreaktionsüberwachungs-Experiments ("MRM"-Experiments) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt des Durchführens des Mehrfachreaktionsüberwachungs-Experiments umfasst: Bereitstellen eines ersten Massenfilters und eines zweiten Massenfilters; Einstellen des ersten Massenfilters so, dass er Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb eines ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters vorwärts durchlässt; Umsetzen oder Fragmentieren der Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters, um Fragment- oder Produktionen zu bilden; und Einstellen des zweiten Massenfilters so, dass er Fragment- oder Produktionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen innerhalb eines zweiten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters vorwärts durchlässt.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei der erste Massenfilter so ausgelegt ist, dass er Ausgangs- oder Vorläuferionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen außerhalb des ersten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters ausdünnt.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei der zweite Massenfilter so ausgelegt ist, dass er Fragment- oder Produktionen mit Masse/Ladungs-Verhältnissen außerhalb des zweiten Masse/Ladungs-Verhältnis-Fensters ausdünnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–24, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens des einen oder der mehreren Übergänge durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass ein einzelner Übergang beendet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–24, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens des einen oder der mehreren Übergänge durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass mehrere verwandte Übergänge beendet sind.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die mehreren verwandten Übergänge einen ersten Übergang, bei dem eine erste Spezies von Ausgangs- oder Vorläuferion fragmentiert oder umgesetzt worden ist, um eine erste Spezies von Fragment- oder Produktionen zu bilden, und einen zweiten Übergang, bei dem die gleiche erste Spezies von Ausgangs- oder Vorläuferion fragmentiert oder umgesetzt worden ist, um eine zweite andere Spezies von Fragment- oder Produktionen zu bilden, umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–27, das ferner ein Trennen von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die eine oder die mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften eine chromatographische Retentionszeit umfassen.
Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, wobei der Schritt des Trennens von Ionen gemäß einer oder mehreren physikalisch-chemischen Eigenschaften ein Trennen von Ionen mittels einer Flüssigchromatographievorrichtung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–30, wobei der Schritt des Überwachens auf einen oder mehrere Übergänge ein Überwachen auf die Elution eines oder mehrerer Ausgangs- oder Vorläuferionen von Interesse, die anschließend umgesetzt oder fragmentiert werden, um ein oder mehrere Produkt- oder Fragmentionen von Interesse zu bilden, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–31, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf einen oder mehrere Übergänge im Wesentlichen unmittelbar erfolgt, sobald bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16–31, wobei der Schritt des Unterbrechens des Überwachens auf einen oder mehrere Übergänge nach einer Zeitverzögerung erfolgt, sobald bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Verfahren zur Massenspektrometrie, das während einer einzelnen experimentellen Erfassung ein Durchführen der folgenden Schritte umfasst: (i) Überwachen auf einen ersten Übergangs und einen oder mehrere zweite andere Übergänge; und (ii) Bestimmen, im Verlauf der experimentellen Erfassung, ob der erste Übergang abgeschlossen ist, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der erste Übergang abgeschlossen ist, das Verfahren ferner ein Unterbrechen des Überwachens auf den ersten Übergang und ein Fortsetzen des Überwachens nur auf den einen oder die mehreren zweiten Übergänge umfasst.
Verfahren zur Massenspektrometrie, das während einer einzelnen experimentellen Akquirierung bzw. Erfassung ein Durchführen der folgenden Schritte umfasst: (i) Überwachen auf ein erstes Ausgangsion oder einen ersten Übergang von Interesse; (ii) Überwachen auf ein zweites Ausgangsion oder eines zweiten Übergang von Interesse; und (iii) optionales Überwachen auf einen oder mehrere dritte Ausgangsionen oder einen oder mehrere dritte Übergänge von Interesse; und (iv) Bestimmen, ob das erste Ausgangsion ein Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren nicht abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse nicht abgeschlossen ist, das Verfahren ferner ein Wiederholen der Schritte (i)–(iii) umfasst und wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, das Verfahren ferner ein Wiederholen der Schritte (ii) und (iii) ohne Wiederholen des Schritts (i) umfasst.
Verfahren zur Massenspektrometrie, das umfasst: Überwachen auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und Bestimmen im Verlauf eines Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Verfahren nach Anspruch 36, wobei dann, wenn im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten bestimmt wird, dass ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, eine Verweilzeit zum Überwachen auf das Auftreten einer oder mehrerer anderer Spezies von Ionen angepasst oder verlängert wird.
Verfahren zur Massenspektrometrie, das umfasst: Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und Bestimmen im Verlauf eines Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Verfahren nach Anspruch 38, wobei dann, wenn im Verlauf des Erfassens von experimentellen Daten bestimmt wird, dass ein oder mehrere Übergänge beendet sind, eine Verweilzeit für das Überwachen auf andere Übergänge angepasst oder verlängert wird.
Massenspektrometer, das umfasst: ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist: (i) Überwachen auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und (ii) Bestimmen im Verlauf eines Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, und dann Unterbrechen des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Massenspektrometer, das umfasst: ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist: (i) Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und (ii) Bestimmen, im Verlauf eines Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Unterbrechen des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.
Massenspektrometer, das umfasst: ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist: (i) Überwachen auf einen ersten Übergang und einen oder mehrere zweite andere Übergänge; und (ii) Bestimmen im Verlauf einer experimentellen Erfassung bzw. Akquirierung, ob der erste Übergang abgeschlossen ist oder nicht, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der erste Übergang abgeschlossen ist, das Steuersystem das Überwachen auf den ersten Übergang unterbricht und das Überwachen nur auf den einen oder die mehreren zweiten Übergänge fortsetzt.
Massenspektrometer, das umfasst: ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist: (i) Überwachen auf ein erstes Ausgangsion oder einen ersten Übergang von Interesse; (ii) Überwachen auf ein zweites Ausgangsion oder einen zweiten Übergang von Interesse; und (iii) optionales Überwachen auf ein oder mehrere dritte Ausgangsionen oder auf einen oder mehrere dritte Übergänge von Interesse; und (iv) Bestimmen, ob das erste Ausgangsion ein Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren nicht abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse nicht abgeschlossen ist, das Steuersystem dazu ausgelegt ist, das Überwachen auf das erste Ausgangsion oder den ersten Übergang von Interesse, das zweite Ausgangsion oder den zweiten Übergang von Interesse und optional das eine oder die mehreren dritte Ausgangsionen oder den einen oder die mehreren dritten Übergänge von Interesse fortzusetzen; und wobei dann, wenn bestimmt wird, dass das erste Ausgangsion das Eluieren abgeschlossen hat oder der erste Übergang von Interesse abgeschlossen ist, das Steuersystem dazu ausgelegt ist, auf das zweite Ausgangsion oder den zweiten Übergang von Interesse und optional das eine oder die mehreren dritten Ausgangsionen oder den einen oder die mehreren dritten Übergänge von Interesse zu überwachen, ohne auf das erst Ausgangsion oder den ersten Übergang von Interesse zu überwachen.
Massenspektrometer, das umfasst: ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist: (i) Überwachen auf ein Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse; und (ii) Bestimmen, im Verlauf eines Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Ionen von Interesse aufgetreten sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens auf das Auftreten einer oder mehrerer Spezies von Ionen von Interesse, wenn bestimmt wird, dass das eine oder die mehreren Ionen von Interesse aufgetreten sind.
Massenspektrometer, das umfasst: ein Steuersystem, das zu Folgendem ausgelegt und angepasst ist: (i) Überwachen auf einen oder mehrere Übergänge; und (ii) Bestimmen im Verlauf eines Akquirierens bzw. Erfassens von experimentellen Daten, ob ein oder mehrere Übergänge beendet sind, und dann Verkürzen einer Verweilzeit des Überwachens auf den einen oder die mehreren Übergänge, wenn bestimmt wird, dass der eine oder die mehreren Übergänge beendet sind.