相關(guān)申請案

本申請案要求2014年10月30日提交的美國臨時申請案第62/072930號的優(yōu)先權(quán)益，其完整內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

本發(fā)明教示大體上涉及質(zhì)譜分析領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

對于許多應(yīng)用，包括毒理學(xué)、法醫(yī)學(xué)及環(huán)境測試，以及食品和藥物研究來說，可能需要分析一種物質(zhì)以測定其組成。通常，分析有待分析的樣品中眾多不同的所關(guān)注分析物的存在。此類樣品可以例如呈從測試個體取得的體液形式，所述體液通常包括所關(guān)注的藥物代謝物以及來自測試個體的不相關(guān)的內(nèi)源性離子。正確地測定復(fù)雜物質(zhì)中大量所關(guān)注分析物的存在或不存在會是困難并且耗時的。

通常使用質(zhì)譜儀產(chǎn)生樣品的質(zhì)譜以發(fā)現(xiàn)其組成。舉例來說，常常使用色譜設(shè)備，如液相色譜儀在一段時間內(nèi)將樣品中的離子洗脫至質(zhì)譜儀中并且可以利用遞歸ms技術(shù)鑒別洗脫樣品的各部分內(nèi)所含的各種分析物的結(jié)構(gòu)。

在具有ms/ms能力的大部分儀器中，可以一種自動模式進行生成質(zhì)譜，選擇前驅(qū)物離子及生成產(chǎn)物離子的ms/ms譜的方法。當前在串聯(lián)質(zhì)譜分析中實行的自動方案一般執(zhí)行一種樣品的單一ms(例如，探測掃描)以鑒別所述樣品內(nèi)的候選物進行進一步處理，并在所觀察的所有物質(zhì)中選擇一小組前驅(qū)物離子，通過ms/ms進行分析。這通常是通過電離樣品并分離具有不同質(zhì)量的離子，并且測量探測掃描中離子流的強度以記錄其相對豐度來實現(xiàn)。舉例來說，利用飛行時間質(zhì)譜儀，使離子脈沖以行進預(yù)定的飛行路徑。隨后利用檢測器記錄離子。離子到達檢測器花費的時間量，即“飛行時間”可以用于計算離子的質(zhì)荷比m/z。接著，可以在碰撞池(或其它構(gòu)件)中經(jīng)由碰撞誘導(dǎo)解離(collisioninduceddissociation，cid)使所選前驅(qū)物離子碎裂以生成ms/ms譜，由此獲得另外的信息。

在選擇前驅(qū)物離子進行進一步處理時，當前的自動方案一般集中在通過探測掃描中檢測到的強度測定洗脫樣品內(nèi)含量最豐富的前驅(qū)物離子，以使高品質(zhì)、可鑒別的ms/ms譜的數(shù)量最大化。也就是說，選擇進行進一步處理的前驅(qū)物離子及在ms/ms期間使用的參數(shù)一般經(jīng)選擇以使能夠鑒別出各種前驅(qū)物離子(及其成分)的結(jié)構(gòu)的幾率最大化。舉例來說，基于強度對經(jīng)由探測掃描檢測到的強度最高的20種前驅(qū)物離子進行分級并在一或多個下游產(chǎn)物離子階段中從強度最高到強度最低進行連續(xù)處理。此采集模式的實例包括信息依賴性采集(ida)或數(shù)據(jù)依賴性采集(dda)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明教示提供在樣品分析中選擇離子以進行后續(xù)離子碎裂。如上所述，當前ms/ms中的自動方案一般對樣品執(zhí)行單一探測掃描，并在所觀察的所有物質(zhì)中選擇一小組化合物離子(有時稱為前驅(qū)物離子)進行進一步分析以試圖使高品質(zhì)、可鑒別的ms/ms譜的數(shù)量最大化。然而，申請人已經(jīng)測定，此類方法偏向于樣品中含量最豐富的物質(zhì)(或最容易地電離的物質(zhì))，反而可能會降低這些自動技術(shù)的覆蓋率或靈敏度的可能范圍。舉例來說，盡管肽充分電離的含量豐富的蛋白質(zhì)可以產(chǎn)生在ms下展示高強度的若干前驅(qū)物離子，但針對這些物質(zhì)的分析將耗費儀器時間，而所述時間可以改為用于檢測共洗脫樣品內(nèi)屬于不同的、被忽略的分析物的強度較低的離子。本申請人認識到，在一些情況下，用于分析和鑒別前驅(qū)物離子進行進一步處理的系統(tǒng)和方法可以得益于一種替代性發(fā)現(xiàn)方法。

因此，當前方案一般集中在探測掃描中所檢測到的前驅(qū)物離子的相對強度，而根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面的方法和系統(tǒng)去除了在選擇離子進行進一步處理時偏向于含量最豐富離子的常規(guī)傾向。根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，提供一種分析樣品的方法，所述方法包含：(a)對來自樣品的離子進行質(zhì)譜探測掃描以采集化合物離子譜，所述前驅(qū)物離子譜展現(xiàn)多個峰，每個峰對應(yīng)于具有指定m/z比的多個離子；(b)選擇所述探測掃描中對應(yīng)于第一多個化合物離子的第一峰進行進一步處理；(c)對于對應(yīng)于所述第一峰的所述第一多個化合物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第一產(chǎn)物離子譜；(d)選擇所述探測掃描中對應(yīng)于第二多個化合物離子的第二峰進行進一步處理；及(e)對于對應(yīng)于所述第二峰的所述第二多個化合物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第二產(chǎn)物離子譜，其中所述探測掃描的第一峰和第二峰中至少一個是任意地選擇。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，提供一種分析樣品的方法，所述方法包含：(a)對來自樣品的離子進行質(zhì)譜探測掃描以采集前驅(qū)物離子譜，所述前驅(qū)物離子譜展現(xiàn)多個峰，每個峰對應(yīng)于具有指定m/z比的多個離子；(b)選擇對應(yīng)于所述探測掃描的第一峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理；(c)對于對應(yīng)于所述第一峰的前驅(qū)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第一產(chǎn)物離子譜；(d)選擇對應(yīng)于所述探測掃描的第二峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理；及之后，(e)對于對應(yīng)于所述第二峰的所述前驅(qū)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第二產(chǎn)物離子譜，其中相對于所述探測掃描中的第一峰，所述探測掃描的第二峰可以展現(xiàn)較高的強度。在一些方面，所述方法可進一步包含重復(fù)步驟(d)-(e)n次，以便隨后選擇對應(yīng)于n個峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理及對于所述選擇的前驅(qū)物離子進行質(zhì)譜分析以采集n個產(chǎn)物離子譜，其中選擇對應(yīng)于n個峰的前驅(qū)物離子不是基于探測掃描中所述峰的相對強度。在一些方面，例如，可從前驅(qū)物離子譜的多個候選峰中隨機或任意地選擇第一及第二前驅(qū)物離子。

候選峰可以多種方式鑒別并且可以應(yīng)用一或多個過濾器來鑒別這些候選峰。舉例來說，在一些方面，可以基于前驅(qū)物離子譜中各峰的閾值強度鑒別前驅(qū)物離子譜中的候選峰。替代地或另外，可以基于所選電荷狀態(tài)鑒別前驅(qū)物離子譜中的候選峰(例如，鑒別展現(xiàn)電荷狀態(tài)≥2的前驅(qū)物離子)。同樣，可以基于在排除范圍外和/或基于與納入清單中所標識的一或多種所關(guān)注物質(zhì)的對應(yīng)性鑒別前驅(qū)物離子譜中的候選峰。舉例來說，納入清單可以是用戶定義的清單，其包含所關(guān)注的m/z范圍或一或多種選擇的多反應(yīng)監(jiān)測(mrm)轉(zhuǎn)變。盡管選擇離子進行進一步處理可以隨機進行，但如果存在所需候選物的先驗知識，則所述選擇也可以基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)加權(quán)。舉例來說，在選擇離子進行進一步處理時，所述方法可以相對于探測掃描中所鑒別的對應(yīng)于納入清單中不存在的m/z比的候選峰，指定對應(yīng)于所選m/z比(例如，如納入清單中所列)的峰較高權(quán)重或優(yōu)先級。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，選擇對應(yīng)于探測掃描的第一峰和第二峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理可進一步包含提供所關(guān)注肽的納入清單，所述納入清單對于每一所關(guān)注肽包含以下至少一種：所述肽的預(yù)測滯留時間、所述肽所屬的至少一種所關(guān)注蛋白質(zhì)及所述肽的序列。可以將對應(yīng)于探測掃描的峰的前驅(qū)物離子的質(zhì)量與納入清單中肽的質(zhì)量相比較以便對其選擇指定較高優(yōu)先級或權(quán)重。

在各種方面中，本文所描述的方法也可以適用于離子的下游處理(例如，在msⁿ技術(shù)中的產(chǎn)物離子分析)。舉例來說，所述方法可進一步包含對于對應(yīng)于第一產(chǎn)物離子譜的一或多個峰的產(chǎn)物離子進行質(zhì)譜分析。在一些方面，所述方法可以包含：(c)(1)選擇所述第一產(chǎn)物離子譜中對應(yīng)于第一多個產(chǎn)物離子的第一峰進行進一步處理；(c)(2)對于對應(yīng)于所述第一產(chǎn)物離子譜的第一峰的所述第一多個產(chǎn)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第一個第二代離子產(chǎn)物譜；(c)(3)選擇所述第一產(chǎn)物離子譜中對應(yīng)于第二多個產(chǎn)物離子的第二峰進行進一步處理；及隨后(c)(4)對于對應(yīng)于所述第一產(chǎn)物離子譜的第二峰的所述第二多個產(chǎn)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第二個第二代離子產(chǎn)物譜，其中所述探測掃描的第一峰和第二峰中至少一個是任意地選擇。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，還可以提供經(jīng)配置以使具有計算機控制器的質(zhì)譜儀執(zhí)行本文所描述的方法的計算機可讀媒體。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，提供一種質(zhì)譜系統(tǒng)，其包含質(zhì)譜儀及以操作方式耦接至所述質(zhì)譜儀以控制其操作的控制器。舉例來說，所述控制器可以包括處理器，所述處理器經(jīng)配置以控制所述質(zhì)譜儀以便：(a)對來自樣品的離子進行質(zhì)譜探測掃描以采集前驅(qū)物離子譜，所述前驅(qū)物離子譜展現(xiàn)多個峰，每個峰對應(yīng)于具有指定m/z比的多個離子；(b)選擇對應(yīng)于所述探測掃描的第一峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理；(c)對于對應(yīng)于所述第一峰的前驅(qū)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第一產(chǎn)物離子譜；(d)選擇對應(yīng)于所述探測掃描的第二峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理；及隨后(e)對于對應(yīng)于所述第二峰的所述前驅(qū)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第二產(chǎn)物離子譜，其中相對于所述探測掃描中的第一峰，所述探測掃描的第二峰展現(xiàn)較高強度。

在一些方面，所述控制器可經(jīng)配置以響應(yīng)于所述系統(tǒng)的用戶提供的數(shù)據(jù)而提供納入清單。舉例來說，所述控制器可經(jīng)配置以選擇對應(yīng)于表示納入清單中標識的m/z比的候選峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理。雖然選擇用于進一步處理的前驅(qū)物離子可以隨機確定，但所述控制器可經(jīng)配置以部分地基于納入清單指定候選峰的優(yōu)先級或權(quán)重。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，提供一種分析樣品的方法，所述方法包含：(a)對來自樣品的離子進行質(zhì)譜探測掃描以采集化合物離子譜，所述化合物離子譜展現(xiàn)多個峰，每個峰對應(yīng)于具有指定m/z比的多個離子；(b)選擇所述探測掃描中對應(yīng)于第一多個化合物離子的第一峰進行進一步處理；(c)對于對應(yīng)于所述第一峰的所述第一多個化合物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第一產(chǎn)物離子譜；(d)選擇所述探測掃描中對應(yīng)于第二多個化合物離子的第二峰進行進一步處理；及(e)對于對應(yīng)于所述第二峰的所述第二多個化合物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第二產(chǎn)物離子譜，其中選擇所述第二峰的步驟不是基于所述探測掃描中第一峰和第二峰的相對強度。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，提供一種分析樣品的方法，所述方法包含：(a)對來自樣品的離子進行質(zhì)譜探測掃描以采集化合物離子譜，所述化合物離子譜展現(xiàn)多個峰，每個峰對應(yīng)于具有指定m/z比的多個離子；(b)對于對應(yīng)于所述第一峰的第一多個化合物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第一產(chǎn)物離子譜；及隨后(c)對于對應(yīng)于第二峰的第二多個化合物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第二產(chǎn)物離子譜，其中相對于所述探測掃描中的第一峰，所述探測掃描的第二峰可以展現(xiàn)較高強度。

本申請人教示的這些和其它特征闡述于本文中。

附圖說明

參照附圖，從以下進一步說明將更完全地理解本發(fā)明的前述和其它目的及優(yōu)勢。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，以下描述的圖式僅出于說明的目的。這些圖式并不打算以任何方式限制本申請人教示的范圍。

圖1以示意圖說明根據(jù)本申請人的教示的各種實施例的方面的例示性樣品分析系統(tǒng)；

圖2示意性地描繪根據(jù)本申請人的教示的各種實施例的方面的用于選擇前驅(qū)物離子進行進一步處理的例示性方法；

圖3描繪展示在根據(jù)常規(guī)ida及參照圖2所描述的例示性方法操作的探測掃描中檢測到的前驅(qū)物離子的數(shù)量的例示性數(shù)據(jù)；及

圖4描繪指示自選自根據(jù)常規(guī)ids及參照圖2所描述的例示性方法的圖3的探測掃描的多個前驅(qū)物離子獲得的產(chǎn)物離子譜的品質(zhì)的例示性數(shù)據(jù)。

具體實施方式

應(yīng)了解，為了清楚起見，以下論述將闡明本申請人教示的實施例的各個方面，同時在省略某些具體細節(jié)適宜或恰當?shù)那闆r下，將省略某些具體細節(jié)。舉例來說，在替代實施例中，相同或類似特征的論述可以略微簡化。為簡潔起見，眾所周知的想法或概念也可以不進行任何詳細論述。技術(shù)人員應(yīng)認識到，本申請人教示的一些實施例可能不需要每一實施方案中的某些具體描述的細節(jié)，在本文中闡述這些細節(jié)僅僅為了提供對實施例的徹底理解。類似地，很明顯，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，根據(jù)公共常識，所描述的實施例可以易于進行更改或改變。以下對實施例的詳細描述不應(yīng)被視為以任何方式限制本申請人教示的范圍。

本文中提供由探測掃描選擇離子以進行進一步處理的方法和系統(tǒng)。當前ms/ms中的自動方案一般從探測掃描中選擇一小組高強度前驅(qū)物離子以使高品質(zhì)、可鑒別的ms/ms譜的數(shù)量最大化并基于其在探測掃描中檢測到的強度連續(xù)處理這些前驅(qū)物離子(例如，對于所選的多個強度最高的前驅(qū)物離子，從強度最高到強度最低)，但根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面的方法和系統(tǒng)去除了對于強度最高的離子的偏好，由此增加了這些自動技術(shù)的覆蓋率或靈敏度的可能范圍。舉例來說，ida或dda的常規(guī)技術(shù)對具有最高強度的前驅(qū)物離子優(yōu)先處理，而本文所描述的方法和系統(tǒng)能夠通過使用前驅(qū)物離子的較隨機或任意的選擇增加分析的廣度。在一些方面，此類選擇能夠分析在探測掃描中展現(xiàn)較低強度的前驅(qū)物離子，以在下游處理中替代地或另外分析共洗脫樣品內(nèi)這些被忽略的分析物。

現(xiàn)參看圖1，以示意圖描繪了根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面的例示性樣品分析系統(tǒng)100。所描繪的樣品分析系統(tǒng)100包含樣品入口系統(tǒng)110、自樣品產(chǎn)生前驅(qū)物離子的離子源120、第一質(zhì)量分析器(q1)130、碰撞池(q2)140、第二質(zhì)量分析器(q3)150及檢測器160。如圖1中所示，樣品分析系統(tǒng)100還可以包括控制器170，所述控制器可以通過操作方式連接至樣品分析系統(tǒng)100的各個組件以控制其操作。如本文中另外描述，取決于有待進行的質(zhì)譜實驗的具體類型，樣品分析系統(tǒng)100可以在控制器170的控制下以多種操作模式操作。舉例來說，如本領(lǐng)域中所知且根據(jù)本發(fā)明教示的改進，樣品分析系統(tǒng)100可以按質(zhì)譜模式(“ms模式”)操作以采集前驅(qū)物離子譜，或以串聯(lián)質(zhì)譜模式(“ms/ms模式”)操作以采集產(chǎn)物離子譜。舉例來說，控制器170可以被配置成起初操作系統(tǒng)100以產(chǎn)生由離子源120生成并由檢測器160(例如，在從與樣品入口系統(tǒng)110一起操作的lc洗脫時)檢測到的所有前驅(qū)物離子的探測掃描。所檢測到的離子數(shù)據(jù)可以通過與控制器170相連的計算機或計算機軟件存儲在存儲器中并加以分析，以實時選擇探測掃描中鑒別的前驅(qū)物離子在例如碰撞池140和/或第二質(zhì)量分析器150內(nèi)進行進一步處理，以便產(chǎn)生所選前驅(qū)物離子的第一代產(chǎn)物離子譜。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，樣品入口系統(tǒng)110及與之耦接的離子源120可以是本領(lǐng)域中已知或以后開發(fā)且根據(jù)本發(fā)明教示改進的任何適合的樣品入口系統(tǒng)及離子源。舉例來說，樣品入口系統(tǒng)110可以使用液相色譜(lc)色譜柱進行樣品制備/樣品處理，和/或充當儲存器以容納打算傳遞至離子源120(例如，經(jīng)由一或多個泵、導(dǎo)管、閥門等)的樣品。應(yīng)理解，可以使用液相色譜法例如以將溶解于溶劑中的物質(zhì)與樣品中的其它物質(zhì)分離，并釋放或排出所述物質(zhì)用于電離和/或ms分析。由于在lc階段期間發(fā)生的化學(xué)相互作用具有不同時序，故反應(yīng)產(chǎn)物(其包括所關(guān)注離子或分析物)可以隨時間釋放，并且可以基于在lc色譜柱中的預(yù)期化學(xué)相互作用估計特定分析物的釋放時間。

一般而言，離子源120被配置用于產(chǎn)生前驅(qū)物離子，這些前驅(qū)物離子可以被下游質(zhì)量分析器接納用于進一步處理，并且可以碎裂以產(chǎn)生產(chǎn)物離子。根據(jù)本發(fā)明教示，還應(yīng)理解，離子源120可以是本領(lǐng)域中已知或以后開發(fā)且根據(jù)本發(fā)明教示改進的任何離子源120。借助于非限制性實例，入口系統(tǒng)110及離子源120可以包含能夠由溶解于溶液中的樣品分析物產(chǎn)生離子的電噴霧源。樣品入口系統(tǒng)110和離子源120的其它例示性布置包括大氣壓化學(xué)電離(apci)、大氣壓光電離(appi)、實時直接分析(dart)、解吸附電噴霧(desi)、大氣壓基質(zhì)輔助激光解吸電離(apmaldi)、多模式電離源或具有多個入口系統(tǒng)和/或源的配置。

雖然入口系統(tǒng)110和離子源120被描繪為獨立元件，但應(yīng)了解，入口系統(tǒng)110和離子源120可以一體化。在一些方面，優(yōu)選的樣品入口系統(tǒng)110和離子源120可以是隨時間自樣品產(chǎn)生離子以能夠根據(jù)本發(fā)明教示，通過樣品分析系統(tǒng)100進行遞歸質(zhì)量分析的那些。雖然未示出，但應(yīng)了解，可以在離子源120與第一質(zhì)量分析器(q1)130之間另外安置一或多個離子傳輸導(dǎo)向器和/或離子光學(xué)元件，如聚焦透鏡、多極離子導(dǎo)向器、導(dǎo)向環(huán)、離子質(zhì)量過濾器(例如，四極質(zhì)量過濾器)、離子遷移率過濾器(例如，差示遷移率頻譜儀)或離子俘獲裝置。

根據(jù)本發(fā)明教示，質(zhì)量分析器(例如，質(zhì)量分析器130、150及碰撞池140)的數(shù)量和類型可以不同。然而，在圖1的例示性系統(tǒng)100中，系統(tǒng)100包括一對質(zhì)量分析器130、150及安置于其間的一個碰撞池140。雖然圖1中示出兩個質(zhì)量分析器130、150，但應(yīng)了解，樣品分析系統(tǒng)100可以在其它實施方案中包含更多或更少的質(zhì)量分析器。舉例來說，預(yù)期樣品分析系統(tǒng)100可以按時間串聯(lián)方式實施，在此情況下，樣品分析系統(tǒng)可以包含單一質(zhì)量分析器。取決于樣品分析系統(tǒng)100的具體操作模式，第一質(zhì)量分析器130可以被操作成基于質(zhì)荷比選擇離子，或傳輸所有或基本上所有離子。

在例示性描繪的樣品分析系統(tǒng)100中，碰撞池140安置在第一質(zhì)量分析器130的下游以接納自其傳輸?shù)碾x子。取決于樣品分析系統(tǒng)100的具體操作模式，碰撞池140可以被操作以誘導(dǎo)離子碎裂，由此產(chǎn)生產(chǎn)物離子，或傳輸所有或基本上所有離子。相對于碰撞池140，第二質(zhì)量分析器150安置在下游且經(jīng)配置以接納由其傳輸?shù)碾x子(例如，前驅(qū)物或產(chǎn)物離子)。在一些方面，第二質(zhì)量分析器可以被操作成基于質(zhì)荷比分離所述離子。根據(jù)本發(fā)明教示，應(yīng)了解第一質(zhì)量分析器130和第二質(zhì)量分析器150可以具有多種配置，包括例如(但不限于)四極質(zhì)量分析器、飛行時間質(zhì)量分析器、離子阱質(zhì)量分析器等。碰撞池140同樣可以具有多種配置，如使用惰性氣體，基于cid誘導(dǎo)離子碎裂。

如圖1中所示，樣品分析系統(tǒng)100還可以包含檢測器160，所述檢測器相對于第二質(zhì)量分析器150安置在下游以接納來自第二質(zhì)量分析器的離子。在各種方面，檢測器160可以被操作以檢測前驅(qū)物或產(chǎn)物離子的豐度以便采集一或多組譜。舉例來說，在一種例示性操作模式中，檢測器160可經(jīng)配置以檢測前驅(qū)物離子的豐度，由此采集前驅(qū)物離子譜，或可替代地，經(jīng)配置以檢測產(chǎn)物離子的豐度，由此采集產(chǎn)物離子譜。應(yīng)了解，檢測器160可以具有多種配置，包括適合與本文所描述的方法和系統(tǒng)一起使用的任何檢測器，無論是已知的還是以后開發(fā)且根據(jù)本發(fā)明教示改進的。借助于非限制性實例，檢測器可以是電子倍增器、閃爍計數(shù)器等。

如上所述，例示性樣品分析系統(tǒng)100還包括控制器170，所述控制器以通過操作方式連接至樣品分析系統(tǒng)100的各個組件以控制其操作。確切地說，取決于有待根據(jù)本發(fā)明教示進行的質(zhì)譜實驗的具體類型，控制器170可以引導(dǎo)樣品分析系統(tǒng)100以特定操作模式操作。此外，結(jié)合指定特定操作模式，控制器170可以指明或有效地改變樣品分析系統(tǒng)100的多種參數(shù)，如操作樣品入口系統(tǒng)110、離子源120、第一質(zhì)量分析器130和第二質(zhì)量分析器150、碰撞池140及檢測器160的參數(shù)。在本發(fā)明教示的各種方面中，控制器170可以指明例如(但不限于)電離設(shè)置、質(zhì)荷比的范圍、譜采集速率、信噪比、質(zhì)量分辨率、碎裂設(shè)置、檢測器增益。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解，控制器170可以使用任何便利的有線或無線傳輸信道連接至樣品分析系統(tǒng)100。

在本發(fā)明教示的各種方面中，控制器170可以作為實時發(fā)動機操作以對采集到的譜進行實時分析并基于實時分析的結(jié)果，引導(dǎo)樣品分析系統(tǒng)100以特定操作模式操作。舉例來說，控制器170可以基于實時分析的結(jié)果，通過指明或有效地改變有待進行的質(zhì)譜實驗的類型，實現(xiàn)自動化質(zhì)譜分析。確切地說，實時分析的結(jié)果可以作為起始或改進額外分析或者起始或改進額外質(zhì)譜數(shù)據(jù)的采集的基礎(chǔ)。以此方式，樣品分析系統(tǒng)100可以按質(zhì)譜模式(“ms模式”)操作以采集前驅(qū)物離子譜，可以從所述前驅(qū)物離子譜中選出前驅(qū)物離子進行進一步處理(例如，以“ms/ms模式”)，以便由對應(yīng)于前驅(qū)物離子譜的所選峰的前驅(qū)物離子產(chǎn)生產(chǎn)物離子譜。舉例來說，控制器170可以經(jīng)配置以便起初操作系統(tǒng)100采集樣品特定洗脫部分的前驅(qū)物離子譜。接著，可以通過與控制器170相連的計算機或計算機軟件將檢測到的離子數(shù)據(jù)存儲于存儲器中并加以分析，以執(zhí)行前驅(qū)物離子譜的實時分析，由此鑒別對應(yīng)于特定前驅(qū)物離子(例如，具有指定m/z)的候選峰，從其中可選擇一或多個前驅(qū)物離子進行進一步處理，例如在碰撞池140內(nèi)碎裂和/或在第二質(zhì)量分析器150內(nèi)進行質(zhì)量分析以便產(chǎn)生所選前驅(qū)物離子的第一代產(chǎn)物離子譜。確切地說，控制器170可以引導(dǎo)質(zhì)譜儀采集有關(guān)所選峰的一組產(chǎn)物離子譜。通過對前驅(qū)物離子譜進行實時分析，可以從樣品的采集到前驅(qū)物離子譜的洗脫部分采集產(chǎn)物離子譜，由此允許根據(jù)本發(fā)明教示分析所述洗脫部分。

應(yīng)了解，控制器170可以使用任何便利的有線或無線傳輸信道連接至樣品分析系統(tǒng)的組件。此外，控制器170可以通過多種方式，如使用計算機代碼、固線式電路或計算機代碼與固線式電路的組合實施。舉例來說，預(yù)期控制器170可以包含計算裝置或可以結(jié)合計算裝置操作，如個人計算機、服務(wù)器計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個人數(shù)字助理產(chǎn)品等。此外，在一些方面，控制器170可以提供用戶接口以允許用戶指定多種處理選項。

在一個方面，圖1的控制器170可以包含計算機存儲產(chǎn)品，其具有計算機可讀媒體，上面包含有關(guān)如本文中所描述(例如，如下文參照圖2所描述)進行一組計算機實施的操作的計算機代碼或可執(zhí)行指令。計算機可讀媒體的實例包含：磁性媒體，如硬盤、軟盤及磁帶；光學(xué)媒體，如壓縮光盤-只讀存儲器(“cd-rom”)及全息裝置；磁-光學(xué)媒體，如光磁盤；及專門配置用于存儲和執(zhí)行計算機代碼的硬件裝置，如專用集成電路(“asic”)、可編程邏輯裝置(“pld”)及只讀存儲器(“rom”)和隨機存取存儲器(“ram”)裝置。計算機代碼的實例包含如由編譯程序產(chǎn)生的機器代碼，及計算機使用解譯器執(zhí)行的包含更高水平代碼的文件。舉例來說，本發(fā)明的一個實施例可以使用java、c++或另一編程語言實施。此外，本發(fā)明的一個實施例可以作為計算機程序產(chǎn)品下載，所述計算機程序產(chǎn)品可以借助于以載波或其它傳播媒體體現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由傳輸信道從遠程計算機傳送至請求計算機。因此，如本文所使用，載波可以被看作是計算機可讀媒體。本發(fā)明的另一實施例可以用固線式電路代替或結(jié)合計算機代碼實施。

現(xiàn)參看圖2，示意性地描繪了可以通過圖1的樣品分析系統(tǒng)100進行的用于處理樣品(例如，生物樣品)的例示性方法200。確切地說，圖2說明用于選擇離子以供隨后離子碎裂的例示性方法。所述例示性方法開始于步驟201，其中在樣品穿過lc柱期間生成離子色譜。在28分鐘處的插圖例如描繪所觀察到的離子強度的快速增加(應(yīng)了解，此洗脫時間可任意地選擇或可以關(guān)于特定所關(guān)注分析物憑經(jīng)驗確定)。如步驟202示意性地描繪，在此洗脫時間，控制器170可以操作樣品分析系統(tǒng)100采集lc洗脫液中存在的所有前驅(qū)物離子的探測掃描。舉例來說，可以采集到高分辨率tofms譜。隨后，在步驟203中，控制器170可經(jīng)配置以根據(jù)本發(fā)明教示選擇對應(yīng)于探測掃描中特定候選峰的前驅(qū)物離子。舉例來說，如圖2中示意性地描繪，控制器170可以先選擇前驅(qū)物離子譜中由星形鑒別的候選峰。如上所述，當前的自動ida或dda方案一般會選擇對應(yīng)于探測掃描中最強峰的前驅(qū)物離子以嘗試使高品質(zhì)、可鑒別的ms/ms譜的數(shù)量最大化，但本發(fā)明教示的各種方面提供，控制器170可以隨機(例如，任意)選擇步驟202中示意性地描繪的探測掃描中鑒別的任何候選峰。

根據(jù)本發(fā)明教示，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解，對應(yīng)于所選峰的m/z的前驅(qū)物離子接著可以從第一質(zhì)量分析器(q1)130傳輸至碰撞池(q2)140以碎裂(例如，cid)成產(chǎn)物離子，所述產(chǎn)物離子接著可以傳輸至第二質(zhì)量分析器(q3)150中進行質(zhì)量過濾，隨后被傳輸?shù)綑z測器160中，所述檢測器可以產(chǎn)生指示產(chǎn)物離子譜(如由步驟203中的星形所指示)的數(shù)據(jù)。隨后，控制器170可經(jīng)配置以選擇步驟202的探測掃描中描繪的另一候選峰。舉例來說，在圖2的例示性方法中，可以隨機選擇由圓形表示的m/z相對較低的高強度峰并傳輸至下游以便在步驟203中產(chǎn)生產(chǎn)物離子譜。方法200可以繼續(xù)用控制器170重復(fù)選擇對應(yīng)于探測掃描的峰的前驅(qū)物離子(即，按星形、圓形、三角形、菱形、心形的次序)，不考慮所選前驅(qū)物離子的相對強度(例如，選擇對應(yīng)于產(chǎn)物離子掃描中的星形的候選峰并進行處理，隨后是對應(yīng)于圓形的候選峰，盡管在探測掃描中圓形的峰的強度更高)。

也就是說，控制器170可以操作樣品分析系統(tǒng)100，在不考慮其彼此的相對強度情況下分析候選峰，而非按探測掃描中強度最高的離子至強度最低的離子的次序分析前驅(qū)物離子。相對于常規(guī)ida或dda，此類方法去除了在自動處理樣品時對于強度最高物質(zhì)的偏好，并因此在一些方面，增加了進行進一步處理的前驅(qū)物離子對象的范圍。舉例來說，盡管含量豐富的蛋白質(zhì)在給定洗脫時間可以產(chǎn)生在探測掃描中展示高強度峰的若干前驅(qū)物離子，但關(guān)于這些物質(zhì)的分析會耗費儀器時間，而所述時間可以改為用于檢測共洗脫樣品內(nèi)屬于不同的、被忽略的分析物的強度較低的離子。

應(yīng)了解，可以根據(jù)本發(fā)明教示按多種方式鑒別候選峰，其中應(yīng)用一或多個過濾器來鑒別這些候選峰。舉例來說，在一些方面，可以基于前驅(qū)物離子譜中各峰的閾值強度鑒別前驅(qū)物離子譜中的候選峰。舉例來說，雖然可以選擇對應(yīng)于所選擇的峰的前驅(qū)物離子，而不考慮所述峰在探測掃描中相對于在之前或之后緊鄰的選擇用于進一步處理的前驅(qū)物離子的相對強度，但在一些方面，候選峰必須達到某一閾值水平的強度(或信噪比)。

替代地或另外，可以基于展現(xiàn)所選電荷狀態(tài)的前驅(qū)物離子，鑒別前驅(qū)物離子譜中的候選峰。舉例來說，控制器170可經(jīng)配置以鑒別對應(yīng)于展現(xiàn)所選電荷狀態(tài)的前驅(qū)物離子的峰作為候選物選擇，所述電荷狀態(tài)可以例如是默認設(shè)置或由用戶輸入。以此方式，可以優(yōu)先選擇對應(yīng)于帶多個電荷的物質(zhì)的候選峰，這些物質(zhì)往往是具有蛋白質(zhì)組和/或生物活性的分析物。根據(jù)一些方面，可以另外或替代地對于對應(yīng)于所選峰的前驅(qū)物離子的選擇進行加權(quán)以便在納入清單上提供離子的優(yōu)先權(quán)重。舉例來說，所述納入清單可以是包含所關(guān)注m/z范圍或一或多種所選mrm轉(zhuǎn)變的用戶定義的清單。盡管選擇離子進行進一步處理可以隨機進行，但如果存在所需候選物的先驗知識，則所述選擇也可以基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)加權(quán)。舉例來說，在選擇離子進行進一步處理時，所述方法可以相對于探測掃描中所鑒別的對應(yīng)于納入清單中不存在的m/z比的候選峰，指定對應(yīng)于所選m/z比(例如，如納入清單中所列)的峰較高權(quán)重或優(yōu)先級。根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，納入清單對于每一所關(guān)注各自可以包括以下至少一種：所述肽的預(yù)測滯留時間、所述肽所屬的至少一種所關(guān)注蛋白質(zhì)及所述肽的序列。因此，可以將對應(yīng)于探測掃描的峰的前驅(qū)物離子的質(zhì)量與納入清單中肽的質(zhì)量相比較以便對其選擇指定較高優(yōu)先級或權(quán)重。

替代地或另外，控制器170可經(jīng)配置以應(yīng)用排除范圍，以使得在選出候選峰后，控制器170在指定量的時間內(nèi)不選擇對應(yīng)于所述峰的前驅(qū)物離子，所述時間可以例如是默認設(shè)置或由用戶輸入。

雖然以上參照前驅(qū)物離子的選擇描述應(yīng)用隨機方法選擇離子進行進一步處理，但根據(jù)本發(fā)明教示，應(yīng)了解，本文所描述的方法和系統(tǒng)也可以適用于離子的下游處理(例如，msⁿ技術(shù)中的產(chǎn)物離子分析)。舉例來說，利用根據(jù)本文所描述的方法或使用常規(guī)ida或dda生成的產(chǎn)物離子譜，可以隨機選擇產(chǎn)物離子進行進一步處理以便生成第二代離子產(chǎn)物譜，而不考慮對應(yīng)于第一代產(chǎn)物離子譜的峰的離子的相對強度。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，還可以提供經(jīng)配置以使具有計算機控制器的質(zhì)譜儀執(zhí)行本文所描述的方法的計算機可讀媒體。

根據(jù)本發(fā)明教示的各種方面，提供一種質(zhì)譜系統(tǒng)，其包含質(zhì)譜儀及以操作方式耦接至所述質(zhì)譜儀以控制其操作的控制器。舉例來說，所述控制器可以包括處理器，所述處理器經(jīng)配置以控制所述質(zhì)譜儀以便：(a)對來自樣品的離子進行質(zhì)譜探測掃描以采集前驅(qū)物離子譜，所述前驅(qū)物離子譜展現(xiàn)多個峰，每個峰對應(yīng)于具有指定m/z比的多個離子；(b)選擇對應(yīng)于所述探測掃描的第一峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理；(c)對于對應(yīng)于所述第一峰的前驅(qū)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第一產(chǎn)物離子譜；(d)選擇對應(yīng)于所述探測掃描的第二峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理；及隨后(e)對于對應(yīng)于所述第二峰的所述前驅(qū)物離子進行質(zhì)譜分析以便采集第二產(chǎn)物離子譜，其中相對于所述探測掃描中的第一峰，所述探測掃描的第二峰展現(xiàn)較高強度。

在一些方面，所述控制器可經(jīng)配置以響應(yīng)于所述系統(tǒng)的用戶提供的數(shù)據(jù)而提供納入清單。舉例來說，所述控制器可經(jīng)配置以選擇對應(yīng)于表示納入清單中標識的m/z比的候選峰的前驅(qū)物離子進行進一步處理。雖然選擇用于進一步處理的前驅(qū)物離子可以隨機確定，但所述控制器可經(jīng)配置以部分地基于納入清單指定候選峰的優(yōu)先級或權(quán)重。

本申請人教示的各方面可以根據(jù)以下實例來進一步理解，所述實例不應(yīng)該理解為以任何方式限制本申請人教示的范圍。此外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，每一實例的教示可以組合。

實例

現(xiàn)參看圖3，呈現(xiàn)的例示性數(shù)據(jù)描繪了在多個強度點，根據(jù)常規(guī)ida(左側(cè)條柱)和根據(jù)本發(fā)明教示的例示性方法(右側(cè)條柱)通過并行執(zhí)行樣品所操作的探測掃描檢測到的前驅(qū)物離子的數(shù)量。第一，此圖顯示，在探測掃描中檢測到的每一強度的前驅(qū)物離子的數(shù)量是大體上一致的，這對于分析圖4中描繪的結(jié)果很重要。第二，此圖另外顯示，在復(fù)雜樣品(即，來自沃特斯公司(waterscorp.)的大腸桿菌標準品)中檢測到的大量前驅(qū)物離子展現(xiàn)低于1000cps的強度，這是一種相對較弱的信號。根據(jù)此數(shù)據(jù)，應(yīng)了解在選擇離子進行進一步處理時常規(guī)方法僅集中于強度最高的前驅(qū)物離子會導(dǎo)致大量強度相對較弱的前驅(qū)物離子被忽略。此外，由于一般在常規(guī)ida中應(yīng)用排除過濾器(例如，用以排除低強度離子)，使得常規(guī)ida會潛在地引起靈敏度損失和/或前驅(qū)物候選物的質(zhì)量范圍減小。

在此例示性實驗中，采集到這兩個數(shù)據(jù)集，其中每次探測掃描選出至多20種候選物，并在基于前驅(qū)物質(zhì)量和電荷大致估計值+/-5ev的碰撞能量擴展度下，以ms/ms模式操作。用50ms累積時間采集ms/ms譜。

現(xiàn)參看圖4，此圖指示展現(xiàn)如基于根據(jù)常規(guī)ida(左側(cè)條柱)和根據(jù)本發(fā)明教示的例示性方法(右側(cè)條柱)并行執(zhí)行樣品時高于一定強度/噪音比率的峰的百分含量測定的品質(zhì)(x軸)的產(chǎn)物譜的相對頻率(y軸)。由此顯示不同ms/ms事件中不同ms/ms品質(zhì)因數(shù)的頻率。品質(zhì)定義為(>噪音的信號)/總信號。

總的說來，數(shù)據(jù)證實，相對于常規(guī)ida，根據(jù)本發(fā)明教示的方法可以鑒別相同數(shù)量的肽，同時提供易用性(例如，無需設(shè)置過濾器)并增加所選前驅(qū)物離子的可能質(zhì)量范圍。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解或僅僅使用常規(guī)實驗即能夠確定本文所描述的實施例和實踐的許多等效物。因此，應(yīng)了解，本發(fā)明不限于本文中所揭示的實施例，而是應(yīng)從所附權(quán)利要求書了解，其應(yīng)解釋為法律容許的最廣泛范圍。

本文所用的分段標題僅用于組織目的且不應(yīng)視為限制。雖然結(jié)合各種實施例來描述本申請人的教示，但預(yù)期本申請人的教示不局限于這些實施例。相反，本申請人的教示涵蓋如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解的各種替代方案、修改以及等效物。