本發(fā)明屬于分析儀器技術領域，尤其涉及了一種可以進行多反應檢測的多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)。

背景技術：

傳統(tǒng)生物學和醫(yī)學在過去100多年中取得了巨大的發(fā)展，使人類的壽命平均增加了一倍以上；但對很多復雜疾病，如糖尿病、癌癥和大部分病毒類疾病仍無能為力。探究其原因，這些疾病在很大程度上是系統(tǒng)疾病，也就是說與人體的多個器官，甚至全身都有關聯(lián)。在此背景下，系統(tǒng)生物學以及與之對應的個性化藥物得到了蓬勃發(fā)展。系統(tǒng)生物學在分子水平上對構成人體的所有系統(tǒng)，如基因組，轉錄組，蛋白質組、代謝組等進行全面分析并收集所有相關信息；計算機在對這些信息進行綜合統(tǒng)計分析的基礎上可預測疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，從而可以實現疾病的早診斷，早干預治療，防患于未然。疾病早診斷的基礎是建立疾病標志物與疾病及其進程的一一對應關系。

疾病標志物分子大部分是蛋白，在人體樣品中有效尋找這些蛋白分子的有效方法是基于質譜的蛋白質組學。蛋白質組學中，疾病標志物的發(fā)現主要分為發(fā)現、確認和驗證三個階段。第一階段通過全面定性定量表征數十個疾病樣品和控制樣品，找出顯著差異表達蛋白，也就是疾病標志物候選蛋白。蛋白定性表征是通過一級質譜和二級解離質譜分別對整體蛋白質及多肽分子和整體蛋白質分子的肽鍵斷裂碎片進行測量分析來實現的。為了保證發(fā)現階段找到的疾病標志物候選蛋白具有統(tǒng)計意義和滿足臨床應用所需的可信度和重現性，第二個確認和第三個驗證階段分別采用數以百計和數以千計的臨床樣品對第一個發(fā)現階段找到的疾病標志物候選蛋白進行表征。這兩個階段的表征是通過三重四極桿質譜儀(QQQ)的第一個四極桿(Q1)和第三個四極桿(Q3)分別對整體蛋白質分子及其強度較高的特征碎片離子(也就是說這些碎片離子只屬于這一個蛋白質分子，不在其他蛋白質分子的碎片離子中出現，常常選3個)進行選質；整體蛋白質分子的解離(常為碰撞誘導解離)在第二個四極桿(Q1)中實現。第三個四極桿后面的檢測器先后依次對這三個碎片離子進行檢測。由于三重四極桿質譜儀本身及前端高效液相色譜有限的動態(tài)檢測和分離范圍，目前對低豐度的疾病標志物蛋白的檢測還是非常困難，對復雜樣品的分析通量仍然不足。

經高效液相色譜分離的復雜樣品通過電噴霧電離后依次進入質譜進行檢測。電噴霧離子源的靈敏度與被分析物質的濃度成正比，與色譜柱的流速成反比。人們已經發(fā)明了多噴嘴及與之對應的多離子進樣接口電噴霧電離技術。但是，目前所有電噴霧離子源后面只跟一個質譜檢測器，分析通量有限；同時，經過多離子進樣接口的離子重新混合后進入單一質譜檢測器，對靈敏度的提高也非常有限，因為仍然無法擺脫離子阱電荷容量的限制。

綜上所述，開發(fā)分析通量大、靈敏度高和動態(tài)范圍廣的三重四級桿質譜系統(tǒng)是質譜技術研究發(fā)展的當務之急。

技術實現要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)，以此成倍提高三重四極桿質譜儀分析通量、靈敏度和動態(tài)范圍。

根據本發(fā)明一方面，其提出了一種多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)，包括：

離子引導系統(tǒng)，用于將離子源引導至三重四極桿質譜儀；

三重四極桿質譜儀，其包括多組并列設置的三重四極桿，且每組三重四極桿均勻分布在同一直徑的圓周上，其用于對離子源輸出的離子流進行選質后解離成特征碎片；

離子檢測系統(tǒng)，其包括多個檢測器，用于分別對每組三重四極桿選出特征碎片進行檢測。

本發(fā)明能夠對液相色譜同步洗脫的多個靶向分子或同一個靶向分子的多個解離通道進行同步檢測分析，以此成倍提高三重四極桿質譜儀分析通量、靈敏度和動態(tài)范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的平面結構示意圖；

圖2為本發(fā)明中多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的第一立體剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明中多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的第二立體剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明中多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的第三立體剖面示意圖；

圖5為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中電噴霧噴嘴的立體分解結構示意圖；

圖6為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中離子進樣接口入口的立體分解結構示意圖；

圖7為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中離子進樣接口的立體分解結構示意圖；

圖8為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中離子漏斗的立體分解結構示意圖；圖9為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中四極桿離子引導系統(tǒng)的立體分解結構示意圖；

圖10為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中第一個選質四極桿的立體分解結構示意圖；

圖11為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中解離四極桿的立體分解結構示意圖；

圖12為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中第二個選質四極桿的立體分解結構示意圖；

圖13為本發(fā)明多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中檢測器陣列的立體分解結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

圖1示出了本發(fā)明提出的一種多通道三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的平面結構示意圖，圖2、圖3、圖4為本發(fā)明中的三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的立體結構剖面示意圖。如圖1-4所示，該系統(tǒng)為多通道陣列系統(tǒng)，每個通道包括：離子引導系統(tǒng)、三重四極桿質譜儀和離子檢測系統(tǒng)；所述離子引導系統(tǒng)、三重四極桿質譜儀和離子檢測系統(tǒng)共用真空腔體、真空獲得裝置和真空檢測裝置。

所述多通道陣列系統(tǒng)中的各個通道并列設置在一真空的腔體內，所述真空腔可以為圓柱體，也可以為長方體，且所有通道對稱均勻分布在同一直徑的圓周上。所述腔體的一端具有多個孔狀結構，為離子進樣接口4的入口，其與通道一一對應。多噴嘴電噴霧離子源位于所述真空腔體外部，且其噴嘴對準所述多個孔狀結構，且噴嘴噴出的樣品離子噴霧通過所述孔狀結構進入真空腔體內的離子進樣接口4。所述離子進樣接口4為通用的三重四極桿的進樣接口，每組三重四極桿對應一個進樣接口。

圖5-圖6示出了本發(fā)明中所述三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的立體分解結構示意圖，具體為多噴嘴電噴霧離子源結構示意圖。如圖1、圖5和圖6所示，所述多噴嘴電噴霧離子源包括電噴霧離子源1和多個噴嘴2，所述噴嘴2的個數與所述質譜陣列系統(tǒng)的通道個數相同，圖1示出的為3個通道的實施例；所述電噴霧離子源將從色譜分離柱流出的流動相中的被分析分子離子化，帶上電荷后，離子化得到的離子通過多個噴嘴2噴出，每個噴嘴對準所述真空腔體一端的一個孔狀結構。離子源通過一個兩通與液相色譜分離柱相連，電噴霧離子源將從色譜分離柱流出的流動相中的被分 析分子離子化，帶上電荷。經電噴霧產生的離子經離子進樣接口進一步高溫脫溶劑后，經離子引導系統(tǒng)傳輸到第一個選質四極桿陣列

圖7示出了本發(fā)明中所述三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的立體分解結構示意圖，具體為離子進樣接口的結構示意圖。如圖1、圖7所示，所述多個離子進樣接口4的數量與所述質譜陣列系統(tǒng)的通道數相同，每個通道對用一個離子進樣接口，且一個進樣接口對應一個噴嘴2對準的孔狀結構，所述噴嘴2噴出的離子經所述孔狀接口進入離子進樣接口4后，經過離子進樣接口4中的高溫脫溶劑后，輸出至離子引導系統(tǒng)。

所述離子引導系統(tǒng)用于引導離子進入三重四極桿質譜儀系統(tǒng)中，其可以是多極桿的形式，也可以是離子透鏡，或兩者的復合形式。圖1例示了多極桿形式的離子引導系統(tǒng)，多極桿形式的離子引導系統(tǒng)包括離子漏斗和四極桿。

圖8和圖9示出了本發(fā)明中所述三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)的立體分解結構示意圖，分別為離子引導系統(tǒng)中的離子漏斗和四極桿結構示意圖。如圖1、圖8和9所示，所述離子引導系統(tǒng)包括離子漏斗5和傳輸四極桿6，所述離子漏斗5呈漏斗狀，位于離子進樣接口4的出口處，接近離子進樣接口的入口端直徑大于遠離離子進樣接口的出口端，其用于從離子進樣接口4接收輸入其的離子，并將其導出到對應通道的傳輸四極桿6中；所述傳輸四極桿6由緊密平行排列在一起的四個桿狀結構組成，位于離子漏斗5的出口端，其將從離子漏斗5中導入的離子導出到三重四極桿質譜儀。

所述三重四極桿質譜儀系統(tǒng)包括多組并列設置的三重四極桿，每組三重四極桿均勻分布在同一直徑的圓周上，且每組包括第一選質四極桿、解離四極桿和第二選質四極桿，。

圖10、圖11和圖12分別示出了本發(fā)明中所述三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中第一選質四極桿7、解離四極桿8和第二選質四極桿9的立體分解結構示意圖。如圖1、10-12所示，離子經離子引導系統(tǒng)進入所述第一選質四極桿7，第一個選質四極桿7中的各個平行四極桿按預先設定的靶向分子清單和液相色譜洗脫時間窗口從傳輸四極桿6過來的離子流中選取相同或不同的整體蛋白質分子進行選質得到靶向分子后輸出，分別實現靈敏度和通量的成倍提高。

經過所述第一選質四極桿7選質得到的靶向分子緊接著依次被傳送到解離四極桿8，其將靶向分子解理為碎片后輸出。

第二個選質四極桿9中的各個平行四極桿依次對預先設定的第一個選質四極桿選取的整體蛋白質分子的特征碎片進行選質。平行四極桿選取的可以是同一個整體蛋白質分子的同一特征碎片，以實現靈敏度的成倍提高；也可以是同一個整體蛋白質分子的不同特征碎片或從色譜柱同時出峰的不同整體蛋白質分子的不同的特征碎片，以實現通量的成倍提高。

所述四極桿可以是雙曲面桿，圓柱桿，方形桿或者其他形狀，只要能保證完成其上述描述的任務和功能，也不受直徑、長度及材料種類的限制。

圖13示出了本發(fā)明中所述三重四極桿質譜陣列系統(tǒng)中檢測器的立體分解結構示意圖。如圖1和13所示，所述離子檢測系統(tǒng)是打拿極-電子倍增器組合或其他離子檢測系統(tǒng)。所述離子檢測系統(tǒng)包括多個檢測器，每個檢測器對應一組三重四極桿，分別對每組三重四極桿輸出的特征碎片進行檢測，每個檢測器可以對同一特征碎片并行檢測，也可以對不同特征碎片進行檢測，具體根據需要進行設置；平行的檢測器對同一碎片進行檢測時，所有信號平均輸出。

所述的真空系統(tǒng)包括真空腔、真空獲得裝置(真空泵)和真空檢測裝置(真空規(guī))，所述的相互獨立的陣列離子引導系統(tǒng)，相互獨立的陣列三重四極桿選質、解離和選質系統(tǒng)，相互獨立的陣列離子檢測系統(tǒng)均置于真空腔體內，真空腔體連接真空獲得裝置和真空檢測裝置。所述真空腔為圓柱形、長方體等各種形狀；所述真空獲得裝置(真空泵)為機械泵、分子泵、擴散泵、低溫泵等各種低真空(真空范圍：大氣壓至0.001毫米汞柱)和高真空泵(真空范圍：0.001毫米汞柱至0.000,000,000,001毫米汞柱的組合；所述真空檢測裝置(真空規(guī))為熱偶規(guī)、電離規(guī)等能夠測量上述真空度的各種真空規(guī)。

傳統(tǒng)的三重四級桿質譜系統(tǒng)，電噴霧離子源后面只配備一個質譜檢測器，分析通量非常有限；同時，經過多離子進樣接口的離子重新混合后進入單一質譜檢測器，仍然無法擺脫離子阱電荷容量的限制，對靈敏度的提高也十分有限。本發(fā)明在于提出一種多通道高靈敏度同步分析的陣列三重四極桿質譜分析系統(tǒng)，其能夠對液相色譜同步洗脫的多個靶向分子或同一個靶向分子的多個解離通道進行同步檢測分析，以此成倍提高三重四極桿質譜儀分析通量、靈敏度和動態(tài)范圍。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。