用于离子迁移率分离的补偿电压调节的制作方法

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1.本公开涉及质谱法,更具体地涉及调整用于离子迁移率分离的补偿电压以提高吞吐量。


背景技术:



2.生物质谱法的当前焦点是肽、蛋白质和相关分子的标识、定量和结构阐明。在自下而上的蛋白质组学实验中,对蛋白质进行蛋白水解消化以分解成肽片段,接着通常通过液相谱法(lc)将其分离,然后引入到质谱仪的离子源中。通常,用于蛋白质组学实验的离子源实施电喷雾电离(esi)以使肽电离。
3.离子迁移率分离装置,例如场不对称波形离子迁移谱法(faims)装置,可以被定位在esi的下游,但在质量分析器之前,以根据离子的微分迁移率来分离离子。将一定范围的补偿电压(cv)施加到faims装置,以促进所需的离子传输通过faims装置,同时不允许不需要的离子在施加的cv下离开。
4.然而,促进所需的离子传输的最佳cv可能会发生变化,特别是当溶剂簇在高流速期间进入faims装置时。此外,其他更改其他参数(例如esi发射器的位置、样品的组成或谱参数)也会改变最佳cv。


技术实现要素:



5.本公开中描述的主题的一个创新方面包括一种质谱法系统,所述质谱法系统具有电离源,所述电离源被配置为接收样品并从所述样品形成离子;场不对称波形离子迁移谱法(faims)装置,其被配置为接收所述离子;以及控制器,所述控制器被配置为基于用于所述faims装置的初始补偿电压(cv)参数来获取与所述离子通过所述faims装置的传输相关的峰值信息,并且所述控制器被配置为基于所述峰值信息来调整所述初始cv参数以产生由所述faims装置使用的调整的cv参数,所述调整的cv参数是以下中的一个或多个:不同于所述初始cv参数的cv范围,不同于所述初始cv参数的cv范围内的cv步长的数量,或者不同于所述初始cv参数的cv范围的cv值之间的cv步长大小。
6.在一些实施方式中,调整的cv参数包括比初始cv参数更窄的cv范围。
7.在一些实施方式中,调整的cv参数包括比初始cv参数更小的cv步长大小。
8.在一些实施方式中,调整的cv参数在cv范围内包括比初始cv参数更多的步长。
9.在一些实施方式中,所述控制器进一步被配置为基于cv步长大小施加时间延迟。
10.在一些实施方式中,所述控制器进一步被配置为基于调整的cv参数生成对扫描进行排序的扫描时间表。
11.在一些实施方式中,扫描时间表基于重叠保留时间窗口内的每个扫描的升序或降序cv值来排序。
12.在一些实施方式中,所述扫描时间表包括具有在cv范围内的第一cv值的第一扫描和具有在cv范围内的第二cv值的第二扫描,并且所述控制器被配置为确定所述第一cv值和
所述第二cv值在彼此的阈值范围内,并且所述控制器被配置为将所述第一cv值或所述第二cv值中的一个或两个修改为与另一个相同。
13.本公开中描述的主题的另一个创新方面包括一种操作质谱仪的方法,包括:通过处理器使用第一补偿电压(cv)参数来获取指示离子通过离子迁移率装置的传输的峰值信息;通过处理器基于所述峰值信息来确定第二cv参数,所述第二cv参数与所述第一cv参数的不同之处在于以下中的一项或多项:cv范围、所述cv范围内的cv步长的数量、或所述cv范围的cv值之间的cv步长大小;将所述第二cv参数应用于所述离子迁移率装置;以及使用应用了所述第二cv参数的所述离子迁移率装置来获取质谱。
14.在一些实施方式中,所述第二cv参数的所述cv范围小于所述第一cv参数的所述cv范围。
15.在一些实施方式中,所述第二cv参数的所述cv步长大小小于所述第一cv参数的所述cv步长大小。
16.在一些实施方式中,所述第二cv参数的所述cv范围内的cv步长的数量大于所述第一cv参数的cv步长的数量。
17.在一些实施方式中,将所述第二cv参数应用到所述离子迁移率装置包括在获取所述质谱之前施加时间延迟,所述时间延迟基于所述cv步长大小。
18.在一些实施方式中,所述方法包括基于所述第二cv参数生成对扫描进行排序的扫描时间表,所述对扫描进行排序的扫描时间表基于重叠保留时间窗口内每个扫描的升序或降序cv值,并且其中获取所述质谱基于所述扫描时间表。
19.在一些实施方式中,所述扫描时间表包括具有在cv范围内的第一cv值的第一扫描以及具有在cv范围内的第二cv值的第二扫描,并且生成所述扫描时间表包括:确定所述第一cv值和所述第二cv值在阈值范围内;将所述第一cv值或所述第二cv值中的一个或两个修改为与另一个相同。
20.本公开中描述的主题的另一个创新方面包括一种质谱法系统,所述质谱法系统包括:离子迁移率装置,所述离子迁移率装置被配置为传输离子;和控制器电路,所述控制器电路被配置为基于使用第一补偿电压(cv)参数来获取指示离子传输通过所述离子迁移率装置的信息,被配置为生成与第一cv参数不同的第二cv参数,并且被配置为使用所述第二cv参数来促进离子通过所述离子迁移率装置的传输,所述第二cv参数与所述第一cv参数的不同之处在于以下中的一项或多项:cv范围、cv范围内的cv步长的数量、或所述cv范围内使用的cv值之间的cv步长大小。
21.在一些实施方式中,所述第二cv参数的所述cv范围比所述第一cv参数的所述cv范围窄。
22.在一些实施方式中,所述第二cv参数的所述cv步长大小小于所述第一cv参数的所述cv步长大小。
23.在一些实施方式中,所述第二cv参数的cv步长的数量高于所述第一cv参数的cv步长的数量。
24.在一些实施方式中,所述控制器电路被进一步配置为在施加的时间延迟之后获取通过所述离子迁移率装置传输的离子的质谱,所述时间延迟具有基于所述第二cv参数的所述cv步长大小的量值。
25.在一些实施方式中,所述控制器电路被进一步配置为基于所述第二cv参数生成对扫描进行排序的扫描时间表。
26.在一些实施方式中,生成所述扫描时间表包括:识别所述扫描时间表内具有重叠保留时间窗口的扫描;识别被识别为具有重叠保留时间窗口的所述扫描的cv;以及基于所述cv的识别对所述扫描时间表进行重新排序。
27.在一些实施方式中,对所述扫描时间表进行重新排序包括基于升序或降序的cv值对所述扫描进行排序。
28.在一些实施方式中,所述扫描时间表包括具有在所述cv范围内的第一cv值的第一扫描和具有在所述cv范围内的第二cv值的第二扫描,并且所述控制器被配置为确定所述第一cv值和所述第二cv值在阈值范围内,并且所述控制器被配置为基于所述第一cv值和所述第二cv值在所述阈值范围内的所述确定来修改所述第一cv值或所述第二cv值中的一个或两个。
29.本公开中描述的主题的另一个创新方面包括一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括一个或多个其中存储有计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序指令被配置为使得当由一个或多个计算装置执行时,所述计算机程序指令使所述一个或多个计算装置:使用第一补偿电压(cv)参数来获取指示离子通常离子迁移率装置的传输的峰值信息;基于所述峰值信息来确定所述第二cv参数,所述第二cv参数与所述第一cv参数的不同之处在于以下中的一项或多项:cv范围、所述cv范围内的cv步长的数量、或所述cv范围的cv值之间的cv步长大小;将所述第二cv参数应用于所述离子迁移率装置;以及使用应用了所述第二cv参数的所述离子迁移率装置来获取质谱。
30.本公开中描述的主题的另一个创新方面包括一种质谱法系统,所述质谱法系统包括:离子迁移率装置,所述离子迁移率装置被配置为传输离子;和控制器电路,所述控制器电路被配置为:将第一补偿电压(cv)施加到所述离子迁移率装置以传输第一离子,确定所述离子迁移率装置应从所述第一cv切换到所述第二cv以促进第二离子的传输,确定代表所述第一cv和所述第二cv之间的电压差的第一cv步长大小,将所述第二cv施加到所述离子迁移率装置,以及基于所述第一cv步长大小在第一时间延迟时或之后获取代表所述第二离子的质谱。
31.在一些实施方式中,所述控制器电路被进一步配置为:确定所述离子迁移率装置应该从所述第二cv切换到第三cv以促进第三离子的传输,确定表示所述第二cv和所述第三cv之间的电压差的第二cv步长大小,将所述第三cv应用于所述离子迁移率装置,以及基于所述第二cv步长大小在第二时间延迟时或之后获取代表所述第三离子的质谱,其中所述第一cv步长大小小于所述第二cv步长大小,并且所述第一时间延迟小于所述第二时间延迟。
32.在一些实施方式中,所述第一时间延迟进一步基于先前cv的历史。
附图说明
33.图1示出了使用具有调整的补偿电压的离子迁移率分离的质谱仪的实例。
34.图2示出了使用具有调整的补偿电压的离子迁移率分离来操作质谱仪的框图的实例。
35.图3示出了用于根据cv步长大小来调整时间延迟的框图的实例。
36.图4示出了用于对具有重叠保留时间窗口的cv进行排序的框图的实例。
37.图5示出了可以用于实施实例中的一些的电子装置的实例。
具体实施方式
38.本公开中所描述的材料中的一些包含用于使用离子迁移率分离来改进质谱仪的吞吐量的装置和技术。如本文中所使用,术语“离子迁移分离”和其变体包含离子基于其迁移率性质而被分离或过滤的任何装置或技术,且预期包涵两个常规离子迁移分离装置,例如:漂移管,其中离子以由其迁移率确定的速率行进通过漂移气体;以及微分迁移率装置(例如下文所描述的faims装置),其中离子根据其高场与低场迁移率的比被分离或过滤。
39.在一个实例中,将包含肽的混合物引入到谱系统中,使得混合物中的不同肽被分离并引入到质谱仪中,以在不同时间进行分析。当将肽引入到质谱仪中时,使用电喷雾电离(esi)作为离子源将肽和其它共洗脱物质进行电离,以产生在质谱仪的部件之间输送以进行质量分析的离子。
40.如本公开中稍后描述的,可以在通过esi离子源产生离子之后执行离子迁移率分离。离子迁移率分离可以通过使用补偿电压(cv)范围的场不对称波形离子迁移率质谱法(faims)装置来执行,以促进所需的离子通过faims装置的传输。cv范围内的不同cv可以循环通过,其中每个不同cv的步长大小不同于cv范围内的至少一个其他cv,例如,50伏(v)的cv、60v的cv和70v的cv是50-70v的cv范围,其中步长大小为10v。因此,在该实例中,faims装置使用的cv将为50v,然后是60v,然后是70v,然后返回重复50v、60v和70v序列。
41.初始cv范围和步长大小可以由操作员为实验选择,但如前所述,cv的最佳参数(例如,范围和步长大小)可能会改变。为了补偿这些变化,质谱仪系统可以首先使用初始cv范围和步长大小,并且获取指示传输的离子丰度相对于初始cv的强度的数据。通过分析所采集的数据,可以确定更新的cv范围、步长大小或步长的数量并将其用于实验。更新的cv范围可以更窄(例如,55v至65v,而不是50v至70v),具有更小的步长大小(例如,5v而不是10v)和更多的步长(例如,五个步长而不是三个步长))。通过使用更新的cv范围、步长大小或步长的数量中的一项或多项,可以在增加的吞吐量下获得更好的实验数据。
42.在本公开中还描述了在切换到另一个cv之后的时间延迟可以基于步长大小。时间延迟可以代表faims装置允许所需的离子进入并完全传输通过跟随cv开关的恢复时间。例如,当在cv之间切换时,较小的步长大小可以使用比较大的步长大小更短的时间延迟。通过根据步长大小调整时间延迟,质谱仪的吞吐量增加,并且灵敏度提高。
43.本公开中还描述了具有重叠保留时间窗口的cv的排序以提高吞吐量。可以根据保留时间根据时间表随时间执行扫描。因为在共享的保留时间内存在重叠的目标(例如,肽或其他感兴趣的分子),所以共享的保留时间内的扫描可以按照基于cv的顺序进行。可以对接近相同cv的扫描进行分组或聚类,使得扫描的顺序导致切换cv步长大小的减少,从而降低时间延迟以提高吞吐量。
44.上述涉及cv参数的调整、基于cv的步长大小的时间延迟和基于cv的扫描排序的三种技术可以一起实施,以提高吞吐量和更彻底的数据采集。然而,每种技术都可以单独实施,或者与其他技术任意组合实施。
45.更详细地说,图1示出了使用具有调整的补偿电压的离子迁移率分离的质谱仪的
实例。图2说明操作图1的质谱仪的框图的实例。
46.在图2中,肽被质谱仪(205)接收,肽被电离以形成离子(210),并且离子被引入到离子迁移率分离装置(215)中。例如,在图1中,在蛋白质经受消化的情况下,谱系统130可以是分离肽的液相谱法(lc)系统,使得在不同的时间将不同的肽或肽的组提供给质谱仪110。然而,也可以使用气相谱法(gc)、毛细管电泳法(ce)或用于分离混合物的组分的其他类型的系统。
47.在通过谱法系统130分离之后,肽105被引入到质谱仪110的离子源120中。离子源120通过将电荷载运实体(例如,氢核或电子)从材料中去除或添加电荷载运实体到材料中来在分析下电离材料(即,肽105),以提供具有正或负电荷的材料。这产生由肽105的电离形成的离子123。离子源120通常为esi类型,但实际上可利用任何其它合适的电离技术,包含大气压化学电离(apci)或大气压光电离(appi)。
48.在电离之后,将离子123提供给离子迁移率分离装置130,离子迁移率分离装置130在存在缓冲气体且暴露于电场的情况下基于其迁移率性质来分离离子。也就是说,并非基于质荷比来分离离子,离子迁移率分离装置130通过其迁移率性质(例如,其在固定场中的迁移率,或其高场与低场迁移率的比)来分离离子。在图1中,这是使用高场不对称波形离子迁移谱法(faims)装置(其用作过滤器)来实施的。
49.在图1的简化实例中,faims装置描绘为具有带有电极131和电极132的两个平行板,但一些实施方案包含不同的几何结构,例如作为圆柱形电极的电极131和132,其中一个电极安置或定位在另一电极内。在高电压不对称射频(rf)信号施加到电极131时,电极132可接地(例如,处于0v),或反之亦然。施加到电极131的信号包括两个具有不同相位(例如,其中一个与另一个异相九十度)和不同振幅的正弦波,使得其定义第一部分,所述第一部分的正振幅比第二部分的负振幅高(例如,第一部分可介于0伏(v)到x v范围内,而第二部分可介于0v到-0.5x v)范围内,但确证第一部分的时间段比第二部分短(例如,确证第一部分可能需要t微秒(μs)且确证第二部分可能需要2t微秒)。这使得引入到离子迁移分离装置130中且在其内输送的离子在较短时间段内经历在一个方向上较高强度的电场,但接着切换到在较长时间段内在第二另一方向上较低强度的电场。基于离子在不同的较高强度和较低强度电场中的微分迁移率,在离子穿过离子迁移分离装置130时,其将通常朝着电极中的一个漂移。
50.在其它类型的ims中,迁移率会分离离子(由于电场不改变),而在faims中,由于因电场改变导致的迁移率差异,离子分离。举例来说,在较低强度场期间,类似于其它类型的ims,离子可能漂移,但在较高强度电场中,离子由于通过rf信号的周期性而增加的微分迁移率而漂移。因此,在ims装置(包含faims)中,迁移率性质或参数使得离子被分离或过滤。
51.为了解决漂移并允许选定的离子能够输送通过而不撞击电极中的一个,将直流(dc)补偿电压(cv)施加到电极131。cv的施加抵消了由振荡场引起的离子漂移,使得离子通常跟踪路径133并离开离子分离装置130。如果将适当cv施加到电极131,那么一种类型的离子可能漂移到路径133且从路径133漂移,但能够输送通过离子迁移分离装置130。相比之下,如果所施加的cv不足以校正另一离子的漂移,那么彼离子可漂移到路径133且从路径133漂移,但总体漂移更接近于电极中的一个且最终冲击电极,因此导致离子并未输送通过离子迁移分离装置130。通过扫描或循环通过多个cv值(即,施加处于cv范围内的cv),可以
根据离子的相对迁移率通过离子迁移率分离装置130来过滤离子。如果cv范围不包含具有特定相对迁移率的离子输送通过的cv,那么离子迁移率分离装置130有效地充当该离子的过滤器。cv可以通过经由控制器电路115施加或扫描,所述控制器电路115可以驱动或向其他电路提供信号以用于生成适当的cv。
52.在一些实施方式中,常规的离子迁移率分离装置(例如,使用漂移管的离子迁移率分离装置)可以采用门控机构来分离离子并且甚至滤出离子。
53.返回到图2,获取与离子的传输峰相关的信息(225)。例如,在图1中,峰140表示基于由离子迁移率分离装置130使用的cv的离子的传输。该信息可以由控制器电路115使用来自谱法系统130的信息、由质谱仪生成的质谱(如本文稍后描述)或两者的组合来获取或生成。例如,初始cv范围145可以在-50v至-80v的范围内,并且初始cv步长155可以是10v,表明使用-50v、-60v、-70v和-80v的cv来促进离子通过离子迁移率分离装置130的传输。
54.如所描绘的,在初始cv范围145内的cv电压下,峰140在离子传输中聚集和重叠。理想地,使用的cv应与峰140的每个顶点相对应。然而,初始cv范围145内的第一cv不会导致任何离子传输,因为该电压不对应于峰140的任何部分。在下一个cv步长或跳跃之后(基于初始cv步长155),cv接近第一峰140的顶点,导致传输的相应离子的高丰度。在第二cv步长之后,cv接近中间峰的末端和第三峰的尾端的中间。在第三cv步长之后,cv不对应于任何峰140的任何部分。因此,使用初始cv范围145和初始cv步长155,不传输大量所需的离子。
55.在图2中,与传输峰值有关的信息用于调整cv的参数(230)。例如,在图1中,调整的cv范围160提供了对初始cv范围145的改变,并且调整的cv步长165提供了对初始cv步长165的改变,这为离子迁移率分离装置130提供了更调谐或改进的离子传输性能。
56.与初始cv范围145相比,调整的cv范围160更窄,并且更集中或更接近峰140的每个顶点。与初始cv步长155相比,调整的cv步长165更小(例如,3v差异而不是10v差异),并且更多(例如,导致要应用五个cv的四个步长,而不是导致要应用四个cv的三个步长)。因此,调整的cv范围160和调整的cv步长165提供比初始cv范围145和初始cv步长155更好的性能,其中cv范围更窄并且在更窄范围内有更多cv步长。
57.然而,在某些实施方式中,cv范围会更宽,或者可以减少cv步长。例如,如果使用cv的全局最优值而不是局部最优值(例如,如果cv超出范围),或者如果未到目标离子或预期离子,则cv范围可能更宽或cv步长可能会减少。
58.调整的cv范围160和调整的cv步长165可以基于对峰140的分析和初始cv范围145和初始cv步长155的使用来确定。基于使用初始cv范围145和初始cv步长155作为开始,可以选择最接近顶点的cv,可以使用回归或插值样条或核方法,或者可以确定峰值140的形状并将其用于生成调整的cv范围160和调整的cv步长165,其中cv位于或接近每个顶点。
59.因此,在实验中,初始cv范围145和初始cv步长155可以作为起点手动输入到质谱仪110的计算系统中,但是调整的cv范围160和调整的cv步长165可以被确定为从起始点的改进选择。调整的cv范围160和调整的cv步长165然后可以作为推荐提供,或自动使用。因此,与最初提供的不同,使用了不同的cv范围和不同的(cv电压)的步长数,从而提高了性能。
60.在图2中,然后获取注入到质量分析器的离子的质谱(235)。例如,在图1中,使用调整的cv范围160和调整的cv步长165,离子被传输通过离子迁移率分离装置130,然后通过各
种部件,包括离子光学器件、质量过滤器、碎片单元等,并最终传输到质量分析器135。将指示检测到的离子的信号提供给控制器115,并且生成包括质谱116的质谱。
61.如前所述,可以调整基于cv步长的大小的时间延迟,以进一步提高吞吐量和灵敏度。图3示出了用于根据cv步长大小来调整时间延迟的框图的实例。在图3中,离子以第一cv被传输通过离子迁移率分离装置(305)。例如,在图1中,调整的cv范围160的第一cv应用于离子迁移率分离装置130以传输第一类型或类别的离子。
62.接下来,在图3中,将第一cv切换到第二cv(310)。例如,在图1中,根据调整的cv步长165,应用调整的cv范围160的第二cv,这是来自第一cv的一个cv步长。通过从第一cv切换到第二cv,传输通过离子迁移率分离装置130的离子可以不同,因此,对于在新的第二cv下可以完全传输通过离子迁移率分离装置130的另一类离子,可能需要时间延迟或恢复时间。
63.可以将默认或初始时间延迟设置为质谱仪的扫描间时间,并且通常在其他情况下每次cv跳跃后应用相同的时间延迟。然而,如果从第一cv到第二cv的条约很小(即较小的cv步长大小,或者第一cv与第二cv之间的电压差很小),则所需的时间延迟可以小于扫描间时间。因此,通过基于步长大小改变每个cv跳跃通过cv范围的时间延迟,质谱仪的吞吐量可以增加。在图3中,确定从第一cv到第二cv的步长大小(315),并且应用基于步长大小的时间延迟(320)。在时间延迟之后或在时间延迟时,获取质谱(325)。也就是说,然后将第二cv应用到离子迁移率分离装置130,并且在应用第二cv之后的时间延迟之后或在所述时间延迟时获取代表另一类离子的质谱。
64.在一些实施方式中,如果步长大小在阈值步长大小范围内,则所应用的时间延迟不同于默认时间延迟。例如,扫描间时间可能足以满足大于或等于20v的步长大小所需的时间延迟。因此,以大于或等于20v的步长大小应用的任何cv都可能导致使用默认时间延迟。相比之下,小于20v的步长大小可能会导致与使用的默认时间延迟不同的时间延迟,不同时间延迟的量值取决于步长大小。步长大小越小,时间延迟越低。因此,1v步长大小将导致比10v步长大小所需的更短的时间延迟。同样,0.5v步长大小将导致比1v步长大小更低的时间延迟。指示步长大小的时间延迟的数据可以被存储在可访问的存储器电路中或控制器电路115内。
65.在一些实施方式中,cv跳跃的历史也可以用于确定时间延迟。例如,一系列连续的小cv跳跃可能会导致离子迁移率分离装置无法及时恢复以允许新类别的离子传输通过。这可能是由于时间延迟对cv跳跃的可能非线性依赖性而发生的。因此,信息(例如,凭经验得出的)可以被存储在控制器电路115可访问的存储器中,指示在特定的cv步长大小的跳跃的数量,在该特定的cv步长大小处,额外的“填充”时间可以被应用于时间延迟。因此,以特定步长大小切换到第二cv之后的时间延迟可以小于以相同特定的步长大小切换到第十cv之后的时间延迟。
66.通常,质谱仪110的控制器115基于肽的保留时间在不同的时间生成扫描的时间表。如前所述,可以根据重叠保留时间窗口内的cv对扫描的时间表进行排序,以提高性能。图4示出了用于对具有重叠保留时间窗口的cv进行排序的框图的实例。
67.在图4中,可以确定具有扫描时间表的重叠保留窗口的扫描(405)。例如,扫描可以由图1中的控制器电路115启动,所述控制器电路115被编程为以随时间待执行的扫描时间表的形式操作质谱仪的部件。特别地,扫描按照保留时间的顺序进行操作,使得当预期特定
肽从谱法系统中洗脱并且提供给质谱仪时,通过质谱仪执行适当的功能(例如,选择适当的m/z范围等)。该时间表可能指示各种扫描,其中许多具有重叠时间,或者在相同或共享的保留时间窗口内。
68.在识别重叠保留窗口内的扫描后,识别扫描的cv(410),并且基于cv对时间表进行重新排序(415)。例如,可以对扫描进行排序,使得离子迁移率分离装置要使用的cv在同一重叠保留时间窗口内按降序或升序排列。通过按cv降序或升序重新排序,可以减小步长大小。
69.返回到图4,也可以调整cv参数(420)。例如,可以改变将由一次或多次扫描使用的调整的cv范围或调整的cv步长,以促进改善的吞吐量。这可以通过识别调整的cv范围内的cv值之间的微小差异(在与相应调整的cv步长一致的值处)来执行。例如,如果重新排序的时间表内的三个连续扫描在调整的cv范围的初始cv方面彼此相差0.1v,例如39.1v、39.2v和39.3v,那么这三个扫描中的每一个都可以使调整的cv范围从39.2v开始。这将导致不需要或很少需要时间延迟,同时由于离子传输与先前cv仅存在微小差异而保持高性能。因此,具有重叠保留时间窗口和相似cv的扫描可以包括调整它们的一个或多个cv以使它们相同(例如,取平均值、取中位值等)以增加质谱仪的吞吐量。使用新的时间表,然后可以获取质谱(425)。
70.许多实例描述液相谱法(lc)用于分离肽的实施方案。然而,可使用其它类型的混合物分离,包含气相谱法(gc)或毛细电泳法(ce)。
71.实例描述用于肽的技术,然而,其它生物分子可以与本文中所描述的技术一起使用。举例来说,除了蛋白质和其肽以外,可以与所述技术一起使用的其它类型的生物分子包含脂质、核酸、代谢物、低聚糖、多糖等。此外,除了小分子以外,可使用除生物分子以外的其它大分子。
72.本文描述的实例包括使用质量分析器,所述质量分析器可以使用轨道静电阱质量分析器、四极杆、离子阱、飞行时间(tof)分析器来实现,或者可以使用其他类型的质量分析器。在另一个实例中,可以使用串联质谱仪,其中前体离子被碎裂以形成产物离子。
73.图5示出了可以用于实施实施方式中的一些的电子装置的实例。在一些实施方式中,图5的电子装置可以储存或使用计算机程序产品,所述计算机程序产品包括其中储存有计算机程序指令的一个或多个非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序指令被配置成使得当由一个或多个计算装置执行时,所述计算机程序指令使得一个或多个计算装置执行本文中所描述的技术。
74.在图5中,计算机系统1100可以实施本文所述的任何方法或技术。举例来说,计算机系统1100可实施图1中的控制器115。因此,可根据由计算机系统1100作出的计算或确定来调整相关联质谱仪的组件的操作。在各个实施例中,计算机系统1100可以包含总线1102或用于传送信息的其它通信机制以及与总线1102耦合以处理信息的处理器1104。在各个实施例中,计算机系统1100还可以包含存储器1106,所述存储器可以是随机存取存储器(ram)或其它动态存储装置,所述存储器耦合到总线1102和待由处理器1104执行的指令。存储器1106还可以用于在执行待由处理器1104执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。在各个实施例中,计算机系统1100可以进一步包含耦合到总线1102以存储处理器1104的静态信息和指令的只读存储器(rom)1108或其它静态存储装置。可以提供如磁盘或光盘等存储
装置1110并且将所述存储装置耦合到总线1102以存储信息和指令。
75.在各个实施例中,计算机系统1100可以通过总线1102耦合到如阴极射线管(crt)或液晶显示器(lcd)等显示器1112以向计算机用户显示信息。可以将包含字母数字键和其它键的输入装置1114耦合到总线1102以向处理器1104传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入装置是如鼠标、轨迹球或光标方向键等光标控件1116,所述光标控件用于向处理器1104传送方向信息和命令选择并且用于控制显示器1112上的光标移动。这种输入装置通常在两条轴线(第一轴线(即,x)和第二轴线(即,y))上具有两个自由度,所述自由度允许所述装置在平面中指定位置。
76.计算机系统1100可以执行本文所述的技术。与某些实施方案一致,计算机系统1100可以响应于处理器1104执行一个或多个由存储器1106中含有的一个或多个指令构成的序列而提供结果。可以将此类指令从另一个计算机可读介质,如存储装置1110读取到存储器1106中。执行存储器1106中含有的指令序列可以使处理器1104执行本文中所描述的过程。在各个实施例中,存储器中的指令可以对可在处理器内获得的逻辑门的各种组合的使用进行排序以执行本文中所描述的过程。替代地,可以使用硬接线电路系统代替软件指令或结合软件指令使用硬接线电路系统来实施本发明教导。在各个实施例中,硬接线电路系统可以包括以必要的顺序操作以执行本文所描述的过程的必要逻辑门。因此,本文描述的实施方案不限于硬件电路系统和软件的任何特定组合。
77.如本文所使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器1104提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采用多种形式,包含但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质的实例可以包含但不限于光盘或磁盘,如存储装置1110。易失性介质的实例可以包含但不限于动态存储器,如存储器1106。传输介质的实例可以包含但不限于同轴电缆、铜线和光纤,包含包括总线1102的导线。
78.非暂时性计算机可读介质的常见形式包含例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其它磁性介质、cd-rom、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔洞图案的任何其它物理介质、ram、prom和eprom、闪存eprom、任何其它存储器芯片或盒或计算机可读取的任何其它有形介质。
79.根据各个实施例,被配置成由处理器执行以执行方法的指令存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是存储数字信息的装置。例如,计算机可读介质包含如本领域中已知用于存储软件的压缩光盘只读存储器(cd-rom)。计算机可读介质由适于执行被配置成被执行的指令的处理器存取。
80.在各个实施例中,本发明教导的方法可以在以如c、c++等常规编程语言编写的软件程序和应用中实施。
81.虽然结合各个实施方案或实施例对所述技术进行了描述,但是所述技术不旨在受限于此类实施例。相反,所述技术涵盖各种替代方案、修改和等同物,如本领域的技术人员将理解的。
82.另外,在描述各个实施例时,本说明书可能已经以特定的步骤序列的方式呈现了方法和/或过程。然而,在方法或过程不依赖于本文所阐述的特定步骤顺序的程度上,所述方法或过程不应限于所描述的特定步骤序列。如本领域的普通技术人员将理解的,其它步骤序列也是可能的。因此,本说明书中所阐述的特定步骤顺序不应被解释为对权利要求的
限制。另外,针对所述方法和/或过程的权利要求不应限于以所编写的顺序执行其步骤,并且本领域的技术人员可以容易地理解,可以改变序列并且所述序列仍然保持处于各个实施例的精神和范围内。
83.本文所述的实施例可以用包含以下的其它计算机系统配置实践:手持式装置、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子装置、小型计算机、大型计算机等。还可以在任务由通过网络连接的远程处理装置执行的分布式计算环境中实践实施例。
84.还应了解,本文所描述的实施例可以采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实施的操作。这些操作是需要物理量的物理操纵的操作。通常但不一定,这些量采用能够被存储、转移、组合、比较和以其它方式操纵的电或磁信号的形式。另外,所执行的操纵通常被明确称为如产生、标识、确定或比较等。
85.形成本文所述的实施例的部分的任何操作都是有用的机器操作。本文所描述的实施例还涉及用于执行这些操作的装置或装置。本文所描述的系统和方法可以出于所需目的专门构造或其可以是通过储存在计算机中的计算机程序选择性地激活或配置的通用计算机。具体地说,各种通用机器可以与根据本文中的教导内容编写的计算机程序一起使用,或可能更方便的是构造更专门装置以执行所需操作。
86.某些实施例还可以体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储数据的任何数据存储装置,所述数据此后可以通过计算机系统读取。计算机可读介质的实例包含硬盘驱动器、网络附加存储(nas)、只读存储器、随机存取存储器、cd-rom、cd-r、cd-rw、磁带以及其它光学和非光学数据存储装置。计算机可读介质还可以分布在网络耦合的计算机系统上,使得计算机可读代码以分布方式存储和执行。

技术特征:


1.一种质谱法系统,包括:电离源,所述电离源被配置为接收样品并从所述样品形成离子;场不对称波形离子迁移谱法(faims)装置,所述装置被配置为接收所述离子;以及控制器,所述控制器被配置为基于用于所述faims装置的初始补偿电压(cv)参数来获取与所述离子通过所述faims装置的传输相关的峰值信息,并且所述控制器被配置为基于所述峰值信息来调整所述初始cv参数以产生由所述faims装置使用的调整的cv参数,所述调整的cv参数是以下中的一个或多个;不同于所述初始cv参数的cv范围,不同于所述初始cv参数的所述cv范围内的cv步长的数量,或者不同于所述初始cv参数的所述cv范围的cv值之间的cv步长大小。2.根据权利要求1所述的质谱法系统,其中所述调整的cv参数包括比所述初始cv参数更窄的cv范围。3.根据权利要求1或2所述的质谱法系统,其中所述调整的cv参数包括比所述初始cv参数更小的cv步长大小。4.根据权利要求1至3中任一项所述的质谱法系统,其中所述调整的cv参数在所述cv范围内包括比所述初始cv参数更多的步长。5.根据权利要求1所述的质谱法系统,其中所述控制器进一步被配置为基于所述cv步长大小施加时间延迟。6.根据权利要求1所述的质谱法系统,其中所述控制器进一步被配置为基于所述调整的cv参数生成对扫描进行排序的扫描时间表。7.根据权利要求6所述的质谱法系统,其中所述扫描时间表基于重叠保留时间窗口内的每次扫描的cv值升序或降序来排序。8.根据权利要求6所述的质谱法系统,其中所述扫描时间表包括具有在所述cv范围内的第一cv值的第一扫描,以及具有在所述cv范围内的第二cv值的第二扫描,并且所述控制器被配置为确定所述第一cv值和所述第二cv值在彼此的阈值范围内,并且所述控制器被配置为将所述第一cv值或所述第二cv值中的一个或两个修改为与另一个相同。9.一种操作质谱仪的方法,包括:通过处理器使用第一补偿电压(cv)参数获取指示离子通过离子迁移率装置的传输的峰值信息;通过所述处理器基于所述峰值信息来确定第二cv参数,所述第二cv参数与所述第一cv参数的不同之处在于以下中的一项或多项:cv范围、所述cv范围内的cv步长的数量、或所述cv范围的cv值之间的cv步长大小;将所述第二cv参数应用于所述离子迁移率装置;和使用应用了所述第二cv参数的所述离子迁移率装置来获取质谱。10.根据权利要求9所述的方法,其中所述第二cv参数的所述cv范围小于所述第一cv参数的所述cv范围。11.根据权利要求9所述的方法,其中所述第二cv参数的所述cv步长大小小于所述第一cv参数的所述cv步长大小。12.根据权利要求9所述的方法,其中所述第二cv参数的所述cv范围内的cv步长的数量大于所述第一cv参数的cv步长的数量。
13.根据权利要求9所述的方法,其中将所述第二cv参数应用到所述离子迁移率装置包括在获取所述质谱之前施加时间延迟,所述时间延迟基于所述cv步长大小。14.根据权利要求9所述的方法,所述方法进一步包括:基于所述第二cv参数生成对扫描进行排序的扫描时间表,所述对扫描进行排序的扫描时间表基于重叠保留时间窗口内每个扫描的上升或下降cv值,并且其中获取所述质谱基于所述扫描时间表。15.根据权利要求14所述的方法,其中所述扫描时间表包括具有在所述cv范围内的第一cv值的第一扫描以及具有在所述cv范围内的第二cv值的第二扫描,并且生成所述扫描时间表包括:确定所述第一cv值和所述第二cv值在阈值范围内;和将所述第一cv值或所述第二cv值中的一个或两个修改为与另一个相同。16.一种质谱法系统,包括:离子迁移率装置,所述离子迁移率装置被配置为传输离子;和控制器电路,所述控制器电路被配置为基于使用第一补偿电压(cv)参数来获取指示离子传输通过所述离子迁移率装置的信息,被配置为生成与第一cv参数不同的第二cv参数,并且被配置为使用所述第二cv参数来促进所述离子通过所述离子迁移率装置的传输,所述第二cv参数与所述第一cv参数的不同之处在于以下中的一项或多项:cv范围、cv范围内的cv步长的数量、或所述cv范围内使用的cv值之间的cv步长大小。17.根据权利要求16所述的质谱法系统,其中所述第二cv参数的所述cv范围窄于所述第一cv参数的所述cv范围。18.根据权利要求16所述的质谱法系统,其中所述第二cv参数的所述cv步长大小小于所述第一cv参数的所述cv步长大小。19.根据权利要求16所述的质谱法系统,其中所述第二cv参数的cv步长的数量高于所述第一cv参数的cv步长的数量。20.根据权利要求16所述的质谱法系统,其中所述控制器电路进一步被配置为在施加的时间延迟之后获取通过所述离子迁移率装置传输的所述离子的质谱,所述时间延迟具有基于所述第二cv参数的所述cv步长大小的量值。21.根据权利要求16所述的质谱法系统,其中所述控制器电路进一步被配置为基于所述第二cv参数生成对扫描进行排序的扫描时间表。22.根据权利要求21所述的质谱法系统,其中生成所述扫描时间表包括:识别所述扫描时间表内具有重叠保留时间窗口的扫描;识别被识别为具有重叠保留时间窗口的所述扫描的cv;和基于所述cv的识别对所述扫描时间表进行重新排序。23.根据权利要求22所述的质谱法系统,其中对所述扫描时间表进行重新排序包括基于升序或降序的cv值对所述扫描进行排序。24.根据权利要求22所述的质谱法系统,其中所述扫描时间表包括具有在所述cv范围内的第一cv值的第一扫描和具有在所述cv范围内的第二cv值的第二扫描,并且所述控制器被配置为确定所述第一cv值和所述第二cv值在阈值范围内,并且所述控制器被配置为基于所述第一cv值和所述第二cv值在所述阈值范围内的所述确定来修改所述第一cv值或所述
第二cv值中的一个或两个。25.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括一个或多个其中存储有计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质,所述计算机程序指令被配置为使得当由一个或多个计算装置执行时,所述计算机程序指令使所述一个或多个计算装置:使用第一补偿电压(cv)参数来获取指示离子通过离子迁移率装置的传输的峰值信息;基于所述峰值信息来确定所述第二cv参数,所述第二cv参数与所述第一cv参数的不同之处在于以下中的一项或多项:cv范围、所述cv范围内的cv步长的数量、或所述cv范围的cv值之间的cv步长大小;将所述第二cv参数应用于所述离子迁移率装置;以及使用应用了所述第二cv参数的所述离子迁移率装置来获取质谱。26.一种质谱法系统,包括:离子迁移率装置,所述离子迁移率装置被配置为传输离子;和控制器电路,所述控制器电路被配置为:将第一补偿电压(cv)施加到所述离子迁移率装置以传输第一离子,确定所述离子迁移率装置应从所述第一cv切换到所述第二cv以促进第二离子的传输,确定代表所述第一cv和所述第二cv之间的电压差的第一cv步长大小,将所述第二cv施加到所述离子迁移率装置,以及基于所述第一cv步长大小在第一时间延迟时或之后获取代表所述第二离子的质谱。27.根据权利要求26所述的质谱法系统,其中所述控制器电路被进一步配置成:确定所述离子迁移率装置应该从所述第二cv切换到第三cv以促进第三离子的传输,确定表示所述第二cv和所述第三cv之间的电压差的第二cv步长大小,将所述第三cv应用于所述离子迁移率装置,以及基于所述第二cv步长大小在第二时间延迟时或之后获取代表所述第三离子的质谱,其中所述第一cv步长大小小于所述第二cv步长大小,并且所述第一时间延迟小于所述第二时间延迟。28.根据权利要求26所述的质谱法系统,其中所述第一时间延迟进一步基于先前cv的历史。

技术总结


描述了调整离子迁移率装置的补偿电压(CV)参数。在一种情况下,调整CV参数以反映不同的CV范围、CV步长的数量或CV步长大小,以增加质谱仪的吞吐量。加质谱仪的吞吐量。加质谱仪的吞吐量。


技术研发人员:

B

受保护的技术使用者:

萨默费尼根有限公司

技术研发日:

2022.05.26

技术公布日:

2022/11/29

本文发布于:2022-12-01 16:01:50,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/4/18719.html

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