质谱法中操作滤质器的方法
【专利摘要】公开一种质谱法中操作滤质器的方法，包括：将离子从一个离子源传输穿过一个滤质器（例如，四极杆）；在该滤质器下游的一个不连续的离子光学装置中处理从该滤质器接收的离子；在一个质荷比（m/z）过滤模式下操作该滤质器多个周期，以便将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置；并且在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作该滤质器，该宽质量范围模式传输的离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。当在该宽质量范围模式下操作时，减少了该滤质器中的污染，例如，每当该不连续的离子光学装置不接受离子时，允许大部分离子传输穿过该过滤器并且因此不撞击该滤质器的表面并且不沉积在其上。
【专利说明】质谱法中操作滤质器的方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及使用滤质器、尤其(但并非唯一地)四极滤质器的质谱法。它涉及减少所述滤质器中的污染。
【背景技术】
[0002]如众所周知的，滤质器(例如，具有圆形杆或双曲线形杆的四极杆)用于许多质谱仪中以将一种离子种类与另一种分离。在一个四极滤质器中，相对的杆对被连接在一起。为了选择具有一个或多个感兴趣的质荷(m/z)比的离子，将用一个DC电压叠合的一个RF电压施加在这两个杆对之间。也就是说，该第一相对杆对的杆被连接在一起，使得这些杆具有彼此相同的相位，同时该第二相对杆对的杆被连接在一起，使得这些杆具有彼此相同的相位，但与该第一杆对上的相位相反。
[0003]通过将DC电压和RF电压幅值的组合调节至适当值可以选择感兴趣的m/z比。一个所选择的感兴趣的m/z范围在该四极杆内是稳定的并且将被传输穿过它。所有其他离子将是不稳定的并且许多将击中这些四极杆中的一个或多个。击中这些杆的表面的一些离子可能粘在该表面上。一个撞击离子粘在该表面上的趋势可以取决于(除其他因素之外)它的样品类别(分子结构)、它的入射角、它的动能、该表面温度、该表面粗糙度、以及该表面材料。粘在该表面上的离子可以因此修改该表面的材料的功函数并且可以形成易于发生荷电效应的绝缘层。
[0004]在大多数应用中，几乎不需要清洁这些杆并且确实典型地根本不要求或仅要求每隔几年进行清洁。这是典型地对于例如小分子应用的情况。然而，在一些极端应用的条件下，例如在某些蛋白质组学应用的情况下，使用窄分离范围的前体离子并且当使用在纳米LC柱上非常高的负载对整个蛋白质组消化物进行分析时，荷电效应在几个月后并且在最糟糕的情况下在几天的全天运行后将是可见的。该荷电效应将降低该装置的总体传输并且导致该实验的一般灵敏度损失。为了恢复该灵敏度，必须物理地清洁该四极滤质器，这导致仪器停工时间和维修成本。
【发明内容】
[0005]针对以上背景，本发明在一方面提供一种质谱方法，该质谱方法包括:
[0006]将离子从一个离子源传输穿过一个滤质器；
[0007]提供用于一个处理从该滤质器接收的离子的、在该滤质器下游的、不连续的离子光学装置；
[0008]在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作该滤质器多个周期，以便将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置；并且
[0009]在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作该滤质器，该宽质量范围模式传输的离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。[0010]在另一方面，本发明提供一种质谱仪，该质谱仪包括:
[0011]一个用于产生离子的离子源；
[0012]一个用于将离子从该离子源传输的滤质器；
[0013]一个用于处理从该滤质器接收的离子的、在该滤质器下游的、不连续的离子光学装置；以及
[0014]一个控制器，该控制器被安排为在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作该滤质器多个周期，以将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置，并且在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作该滤质器，该宽质量范围模式传输的离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。
[0015]优选地,该宽质量范围模式是一个实质上非m/z过滤模式。
[0016]在一个另外的方面，本发明提供一个具有程序代码的计算机程序，该程序代码使得一个控制器(例如，该谱仪的控制器)能够根据本发明的方法操作该滤质器。在该另外的方面，本发明优选提供一个具有程序代码的计算机程序，该程序代码使得该控制器(即，当在该控制器的计算机上执行该程序时)能够在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作该滤质器多个周期，以将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置，并且能够在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式或实质上非m/z过滤模式下操作该滤质器。在一个再另外的方面，本发明提供一个承载该计算机程序的计算机可读介质。该介质通过一个计算机是可读的，使得可以在该计算机上执行该程序。
[0017]有利地，本发明可以如以下更详细所述的通过减少该滤质器表面上的离子沉积来减少一个滤质器中、尤其一个多极滤质器中的污染。在该宽质量范围或实质上非m/z过滤模式下，大多数离子被传输穿过该滤质器并且因此不撞击该滤质器的表面(这可能导致污染)。在这种情况下，由于仅这些离子中的一小部分可能击中这些杆(具有低于一个低质量截止的m/z的离子)，积聚污染层并且导致荷电效应的概率是非常低的。相比之下，常规地，在该不连续的离子光学装置处理从在一个质量过滤模式下运行的滤质器接收的离子的周期之间，该滤质器被保留在最后使用的质量过滤模式下，或者它被设置为下一个质量过滤模式(下一个m/z分离窗口)，任许多离子撞击该过滤器的表面并且污染它们。
[0018]优选地，通过在一个m/z过滤模式下操作该滤质器多个周期，在一个或多个选择的m/z范围内被传输至该不连续的离子光学装置的离子在该不连续的离子光学装置中进行处理。该处理优选包括收集离子和/或提供离子的不连续传输。然后，本发明包括在当该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子时的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围或实质上非m/z过滤模式下操作该滤质器。当该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子时的一个或多个周期优选是在其中该不连续的离子光学装置不处理从该滤质器接收的离子的周期之间的空闲时间。在一个优选类型的实施例中，然而，当在一个m/z过滤模式下操作该滤质器时，该不连续的离子光学装置接受来自该滤质器的离子，当在该宽质量范围或实质上非m/z过滤模式下操作该滤质器时，该不连续的离子光学装置不接受离子。
[0019]因此，在一个宽质量范围或实质上非m/z过滤模式下操作该滤质器优选在该不连续离子的光学装置处理从在一个质量过滤模式下运行的滤质器接收的离子的周期之间进行。在一个类型的实施例中，该方法包括将该滤质器在不同m/z范围之间切换至少一次(为了选择传输至该不连续的离子光学装置的离子的m/z范围)，其中，为了减少该滤质器的一个或多个表面的荷电，该切换包括一个时间间隔，在其过程中该滤质器在一个宽质量范围或实质上非过滤模式(例如，如以下所述的实质上仅RF模式)下运行。因此，在当该不连续的离子光学装置处理从该滤质器接收的离子时的周期之间的空闲时间中，该滤质器在该宽质量范围或实质上非过滤模式下被操作，以便减少滤质器污染并且因此延长清洁操作之间的间隔。优选地，在每个此类空闲时间中(即，在实质上所有此类空闲时间中)，该滤质器在该宽质量范围或实质上非过滤模式下被操作。
[0020]因此，该方法优选包括将该滤质器在传输的不同m/z范围之间切换多次，其中为了减少该滤质器的一个或多个表面的荷电，每个切换包括一个时间间隔，在该时间间隔的过程中该滤质器在该宽质量范围或实质上非过滤模式下被操作。
[0021]在一个宽质量范围或实质上非过滤模式下操作该滤质器优选对于其中该不连续的离子光学装置不处理从该滤质器接收的离子(优选不收集离子或不提供离子的(不连续的)传输)的所有周期进行。因此，当该不连续的离子光学装置不使用离子时，该滤质器在该宽质量范围或实质上非过滤模式下被操作。当该不连续的离子光学装置使用这些离子的持续时间小于下游这些离子的分析的持续时间时，可以出现这种情况。
[0022]优选地，在该宽质量范围或实质上非过滤模式下运行的周期的持续时间平均超过至少:在该过滤模式下运行的周期的持续时间的a) 1%、或b)5%、或c) 10%、或d) 20%、或
d)30%、或e) 40%、或f) 50%。该平均是指一个该非过滤模式周期的平均持续时间与一个该过滤模式周期的平均持续时间的比较。进一步优选地，在该宽质量范围或实质上非过滤模式下运行的周期的持续时间是该总分析时间(在过滤和非过滤模式两者下的周期的和)的至少1%、或至少10%、或至少20%、或至少30% (尤其1%至40%)。
[0023]在该m/z过滤模式下所选择的m/z的范围可以是一个单一 m/z值或一个m/z值的范围。在一个m/z过滤模式下运行的多个周期中所选择的m/z范围是独立地进行选择的，例如它们可以是彼此相同的范围或不同的范围。
[0024]该滤质器优选是其中电极在该m/z过滤模式下配备有RF和DC电压的组合，并且在该实质上非过滤模式下配备(供应)有实质上仅RF电压的一个滤质器。也就是说，该实质上非过滤模式优选是一个仅RF模式。在此种条件下，大多数离子在该滤质器内是稳定的并且将被传输穿过它。在一些实施例中，可以将一个小分辨DC电压施加到这些电极上(除该RF之外)，例如其中该DC/RF电压比率是0.0 (B卩，纯的仅RF模式)、或不大于0.001、或不大于0.01、或不大于0.025、或不大于0.05、或不大于0.06。因此，在此实质上仅RF优选是指具有的DC为零或不超过这些上述的值。这些电极优选是一个多极滤质器的杆。该滤质器因此可以是一个多极滤质器。该多极杆可以是，例如，一个四极杆、一个六极杆或一个八极杆。优选地，该滤质器是一个四极杆，该四极杆可以是一个3D或2D (线性的)四极杆。该多极杆(四极杆)的杆可以是圆形杆或双曲线形杆。
[0025]穿过该滤质器的离子传输优选是连续的。这意味着至少对于该实验的持续时间是连续的或连续地，即，无间断(该实验由使用在过滤和非过滤模式两者下的滤质器的多个周期或扫描组成)。这意味着这些离子甚至当如所述的不需要处理它们时(事实上是当它们不被处理时)继续流动穿过该滤质器并且它包括其中离子是处于一个稳定的连续流、或一个断续束流，或处于脉冲的实施例。该离子传输典型地从一个连续离子源(即，产生一个用于分析的连续离子流的一个离子源)以一个连续离子流的形式来提供。此类离子源的一个实例是电喷射电离(ESI)源。该离子传输可以是脉冲的，例如，一个恒定的离子脉冲序列。该离子源可以是一个脉冲源，如例如MALDI，处于其中离子脉冲甚至当如所述的不需要处理它们(例如，存储它们)时继续流动穿过该滤质器的构型。
[0026]在本发明的一些实施例中，可以在所述滤质器的上游亦或下游(优选上游)提供另一个滤质器。该另一个滤质器可以是与所述滤质器相同或类似的类型或一个不同的类型。任选地，本发明的方法可以同样关于该另一个滤质器被应用。因此，在此类实施例中，可以提供一种质谱方法，该质谱方法包括:
[0027]将离子从一个离子源传输穿过一个第一滤质器和一个第二滤质器(以此顺序)；
[0028]提供一个用于处理从该第二滤质器接收的离子的、在该第二滤质器下游的、不连续的离子光学装置；
[0029]在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作这些滤质器中至少一者多个周期，以将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置；并且
[0030]在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该第二滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作这些滤质器中的至少一者，该宽质量范围模式传输的离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。
[0031]优选地，将本发明的方法应用到该第二滤质器中并且任选地将它应用到该第一滤质器中。
[0032]类似地，可以提供包括以下各项的质谱仪:
[0033]一个用于产生离子的离子源；
[0034]用于将离子从该离子源传输的一个第一滤质器和一个第二滤质器；
[0035]一个在该第二滤质器下游的、用于处理从该滤质器接收的离子的、不连续的离子光学装置；以及
[0036]一个控制器，该控制器被安排为在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作这些滤质器中至少一者多个周期，以便将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置，并且在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作这些滤质器中的至少一个，该宽质量范围模式传输离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。
[0037]该方法包括在该滤质器下游的一个不连续的离子光学装置中处理从该滤质器接收的离子。
[0038]该不连续的离子光学装置是一个不连续地(S卩，并非连续地，而相反是间歇地)处理离子的离子光学装置。典型地，它按组来处理离子，其间有一个间歇。该不连续的离子光学装置优选是一个脉冲离子光学装置，即，该脉冲离子光学装置将离子以脉冲(短包)传输或喷射。该离子光学装置可以是例如一个离子阱、或一个离子偏转器、或一个正交加速器。该离子光学装置优选是一个离子阱。通过该不连续的离子光学装置处理这些离子可以包括收集这些离子、传输这些离子、将这些离子偏转以及将这些离子加速中的一项或多项。
[0039]在该滤质器下游的不连续的离子光学装置可以在该滤质器的直接下游，或有一个或多个其他离子光学装置在该滤质器与该不连续的离子光学装置之间，如例如一个或多个透镜和/或离子导向器和/或滤质器。该不连续的离子光学装置典型地用于将离子不连续传输(优选脉冲传输)进一步至下游，例如，至如以下所述的一个质量分析器。该不连续的离子光学装置可以提供离子的脉冲传输，例如至要求离子的脉冲输入(即，离子短包)的一个质量分析器，如一个飞行时间(TOF)、傅里叶变换离子回旋共振(FT-1CR)或静电阱(如一个静电轨道阱)质量分析器。因此，该方法优选包括在该不连续的离子光学装置的下游的一个质量分析器中分析通过该不连续的离子光学装置处理的离子。优选地，当用该不连续的离子光学装置处理离子的持续时间小于在该质量分析器中分析所述离子的持续时间时，尤其(但并非唯一地)其中所述分析器是一个傅里叶变换质量分析器(FTMS)时，将存在一个空闲时间，在该空闲时间中该不连续的离子光学装置不处理或使用离子并且该滤质器应该如所述的在该非过滤模式下被操作。
[0040]该不连续的离子光学装置可以是，例如，一个离子偏转器、一个正交加速器(oa)、或一个离子阱如一个3D离子阱或一个线性离子阱。它优选是一个离子阱并且更优选是一个线性离子阱。该线性离子阱可以是一个直的线性离子阱或优选一个曲线的线性离子阱(C-阱)。在该不连续的离子光学装置是一个离子阱时，该离子阱优选收集(即，累积或存储)从该滤质器接收的离子并且随后将这些收集的离子，例如作为离子脉冲，传输至一个质量分析器(尤其一个FTMS质量分析器，如一个静电轨道阱质量分析器)。最优选地，每当该离子阱不收集离子(即，不处理离子)时，该滤质器在该实质上非过滤模式下被操作。因此，当这些离子不被该离子阱使用时，该滤质器在该宽质量范围或实质上非过滤模式(实质上仅RF模式)下被操作。
[0041]当该滤质器在该宽质量范围或实质上非过滤模式下被操作(例如，在以上所述的空闲时间的过程中)以便减少该滤质器的一个或多个表面的荷电时，可以通过位于该滤质器与该不连续的离子光学装置之间的一个离子阻挡装置如一个离子透镜和/或离子偏转器来防止这些离子进入该不连续的离子光学装置中。此类阻挡装置优选被配置为使得当它阻挡离子传输至该不连续的离子光学装置时，不通过它将离子反射至上游该滤质器中。该阻挡装置还被配置为使得被阻挡的离子可以撞击一个表面，使得该表面上的离子沉积和/或该表面的荷电不影响该离子束的传输。优选地，这个表面是在该阻挡装置的下游。
[0042]来自该不连续的离子光学装置下游的离子的不连续(例如，脉冲的)传输优选到达一个质量分析器中。该质量分析器是用于从这些离子产生一个质谱。该质量分析器可以是，例如，一个傅里叶变换质谱(FTMS)质量分析器，如例如一个FT-1CR或一个静电轨道阱质量分析器(如一个Orbitrap?质量分析器)，一个TOF质量分析器(任何类型的)，一个离子阱质量分析器(任何类型的)，一个动态运行的四极质量分析器/过滤器，等等。
[0043]该谱仪的控制器优选包括一个计算机。
[0044]将在以下进一步描述以上特征，连同本发明的其他细节一起。
【具体实施方式】
[0045]为了帮助进一步理解本发明，但不限制其范围，现在参照图1描述本发明的示例性实施例，图1示出了用于进行本发明的方法的一个质谱仪的示意性布局图。
[0046]参见图1，示出一个质谱仪2，其中在一个大气压离子(API)源4中从一个样品产生离子，该大气压离子源可以是一种常规的离子源如电喷射。将离子在该离子源中作为一个连续流产生。在该离子源中进行电离的样品可以来自一种接口连接的仪器如一种液相色谱仪(未示出)。这些离子穿过一个毛细管5，被一个仅RF的S-透镜6传递，并且穿过S-透镜出射透镜8。该离子束中的离子然后被传输穿过一个注入flatapolelO (其任选地可以承载一个分辨DC电压以由此充当一个第一滤质器)、用于传输这些离子的仅RF装置的一个fIatapole间透镜11和一个弯曲的flatapolel2(其任选地可以提供一个轴向场)。这些离子然后穿过一对透镜14和16并且进入一个处于质量分辨四极杆18的形式的滤质器。该质量分辨四极杆18将从而在实施例中充当一个第二滤质器，其中该注入flatapolelO是第一滤质器。
[0047]控制该四极杆18的RF和DC电压以传输这些离子的基本上大多数(被称为仅RF模式)亦或选择用于根据熟知的马提厄(Mathieu)稳定性图通过施加RF和DC进行传输的具有特定m/z的离子。在其他实施例中，可以使用一种替代的质量分辨装置代替四极杆18。在所示的实施例中，被传输通过四极杆18的离子束通过一个四极出射透镜20从该四极杆退出并且由一个分割透镜(split lens) 22接通和断开。然后这些离子被转移通过一个转移多极24 (仅RF)并且被收集在一个弯曲的线性离子阱(C-阱)26中。该C-阱是如以上所述的一个不连续的离子光学装置。该C-阱在轴向方向上是细长的(从而界定一个阱轴线)，这些离子在该方向上进入该阱。C-阱出射透镜28上的电压可以被这样设定，其方式为使得离子不能穿过它并且由此使用与一种浴气体的碰撞而被截留在C-阱26内。类似地，在已经达到进入该C-阱中的所希望的离子填充时间之后，C-阱入射透镜30上的电压被设定为使得离子不能排出该阱并且离子不再被注入到该C-阱中。入射离子束的更精确的选通是由分割透镜22提供的。这些离子是通过以已知方式施加RF电压至该阱的弯曲杆上来被径向地捕获在该C-阱中。
[0048]存储在C-阱26内的离子可以通过脉冲DC至该C-阱来被正交地喷射至该阱的轴线(正交喷射)以便用于将这些离子作为脉冲注入(在这种情况下经由Z-透镜32和偏转器33)到一个质量分析器34中，该质量分析器在这种情况下是一个静电轨道阱，更确切地说是由赛默飞世尔科技有限公司制造的一个Orbitrap? FT质量分析器。从轨道阱34所检测到的信号可以使用傅里叶变换进行处理以便获得一个质谱。对于轨道阱34可替代地，可以使用另一种类型的质量分析器如一个FT-1CR或TOF质量分析器(例如，线性T0F、或单反射或多反射T0F)。在一个TOF的情况下，该C-阱可以被一个正交加速器(oa)或另一种类型的脉冲离子注入器代替。
[0049]质谱仪2进一步包括例如用于这些离子的碎裂和/或冷却的、在C-阱26下游的一个碰撞室或反应室50。C-阱26中所收集的离子可以作为一个脉冲正交地喷射至质量分析器34而无需进入碰撞或反应室50或这些离子可以被轴向地传输至该碰撞室或反应室用于在将这些处理过的离子返回至C-阱用于随后正交喷射至该质量分析器之前进行处理。在那种情况下C-阱出射透镜28被设置成允许离子进入碰撞室或反应室50并且离子可以通过该C-阱与该碰撞室或反应室之间的适当的电压梯度(例如，该碰撞或反应室可以针对正离子偏移至负电位)被注入到该碰撞室或反应室中。碰撞能量可以通过这个电压梯度进行控制。在碰撞室或反应室50中处理之后，室50的电位可以偏移以便将离子喷射回至该C-阱中(该C-阱出射透镜28被设定成允许这些离子返回至该C-阱)用于存储，例如可以提高室50的电压偏移以便将正离子喷射回至该C-阱。因此存储在该C-阱中的这些离子然后可以被注入到如以上所述的质量分析器34中。一个收集器或电荷检测器52可以用于不时地确定该C-阱中的存储的电荷。在该模式下，这些离子被存储在该C-阱中，但被轴向地喷射穿过该HCD碰撞室至该收集器。该收集器模式可以任选地在空闲时间的过程中被操作。
[0050]该谱仪可以在一个全MS模式扫描下被操作，其中一个全m/z范围的离子通过四极滤质器18被传输并且被收集在C-阱26中以喷射至分析器34并且在该分析器中分析。该谱仪还可以在质量选择性模式(m/z过滤周期)下被操作，其中四极滤质器18被设置为在这些具有感兴趣的m/z的离子被收集在该C-阱中之前分离它们并且然后进行分析(任选地在该碰撞室中进行碎裂)。
[0051]对于缓慢的不连续的质量分析器，例如，具有任何类型离子阱的那些，包括图1中所示的那个，占空比通常是远低于100%。例如，四极滤质器18用于在将这些感兴趣的离子填充入C-阱26之前分离它们(在m/z过滤模式下)。在该典型的操作模式中，控制至该C-阱中的注入时间，以便将一个指定(最佳的)数量的电荷收集在该C-阱中。使用分析器34通过FTMS分析这些收集的电荷，这花费一定量的时间。在该FTMS采集结束时，将用于下一个扫描的离子注入到该C-阱中。因此，该C-阱不连续地处理这些离子(因为在该C-阱的相继填充之间存在一个时间间隔)。现在，如果该分析采集时间长于用于离子的随后扫描的注入(填充)时间(对于高丰度离子种类尤其是真实的)，那么该离子束被该分割透镜22阻挡，持续一个注入空闲时间。也就是说，存在一个注入空闲时间，在其过程中这些离子不被该C-阱收集或传输。根据现有技术方法，在该注入空闲时间的过程中，四极杆18保持被配置为分离(过滤)模式，由于这是从控制角度来说最简单的方法。然而，这导致许多离子撞击这些杆并且粘在它们上，导致这些杆的污染以及不希望的荷电。然而，根据本发明，在该注入空闲时间的过程中，将四极滤质器18切换为使用宽质量范围传输，最优选在一个实质上仅RF模式下来运行(S卩，通过断开该DC滤波器电压或将它设置为非常低)。这引导这些离子中的大多数通过该(对污染)敏感的四极杆，朝向作为偏转或阻挡电极运行的相对不敏感的分割透镜22。因此，本发明使得撞击该四极杆的杆的离子总数能够被减少，并且，此外，允许剩下大量时间以放电或蒸发或以任何其他方式分散所沉积离子的任何带电薄膜。充当一个阻挡装置的分割透镜22被配置为，当它阻挡该离子束时，离子不被反射回到滤质器18中。分割透镜22还被配置为使得阻挡的离子撞击在这些分割透镜下游侧上的这些分割透镜的一个电极。然而，该电极表面上的离子沉积和/或该表面的荷电不影响该离子束。
[0052]通过在注入之间的空闲时间的过程中主动地将该四极杆切换至一个仅RF (或全MS)操作模式，可以将该污染以至少2的因数减少，这导致更长的清洁间隔。该仅RF模式还具有的优点是它不依赖于其他离子光学元件。因此，该仅RF模式对于减少污染比其他技术更易于实施并且允许该谱仪在连续模式中使用。
[0053]已经发现该四极滤质器的荷电强烈地取决于这些沉积离子的性质。更大的离子(例如，大的蛋白质或肽)典型地比更小的离子快得多地污染这些四极杆，尤其如果它们以低能量(所谓的软着陆)击中这些杆。软着陆对于具有的(m/z)大于所选择的(m/zh的离子发生，同时具有(m/zXOn/zh的离子以与RF幅值可比较的高得多的能量击中这些杆。因此，后者倾向于诱发溅射以及因此减少的沉积，而前者被认为形成多孔介电层。由于它们的厚度，此类层的带电外表面距离该杆的下层金属层太远而不能被有效放电，例如通过隧道电子，并且因此它可以充电至一个高得多的电压并且最终使该滤质器的运行变形至一个不可接受的水平。本发明可以按两种方式实现荷电的减少:
[0054]1.减少这些杆上的离子沉积，从而使得任何沉积层更薄；
[0055]2.给予额外的时间以将任何带电层放电，从而减少由该层导致的电压扰动。
[0056]已经发现在这些效应之间的一个非线性相互作用导致在所要求的维修之间的间隔的增加，远大于沉积的占空比的减少。
[0057]典型地，一个常规的清洁间隔(在所要求的清洁之间)是数年或甚至从来不进行，这通常是对于小分子应用的情况。在另一方面，在一些极端应用的条件下，例如在某些蛋白组学情况下，使用窄分离范围的前体离子并且当整个蛋白组消化物使用在纳米LC柱上非常高的负载(例如，高于Iyg)进行分析时，荷电效应在几个月之后将是可见的，这要求清洁。然而，使用本发明，该清洁间隔可以被延长2倍或更多倍。作为短清洁间隔的一个非常糟糕情况的实例以说明本发明，在一个TopN方法(S卩，一个全MS扫描，随后是N数据依赖的MS/MS扫描)中，使用具有所述装置的常规方法，该四极杆可以在使用样品浓度为2μ g以上的富含高Ti02的磷肽样品的运行的5-7天内被污染，导致灵敏度损失。当施用根据本发明的一个仅RF操作模式时，对于相同样品的灵敏度损失在超过23天后才发生。因此，通过本发明，对于该样品，该四极杆的典型清洁周期可以被扩展大于2倍。
[0058]如在此使用的，包括权利要求在内，除非上下文另外说明，否则在此术语的单数形式应当理解为包括复数形式，并且反之亦然。
[0059]贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包括(comprise)”、“包含(including)”、“具有(having)”以及“含有(contain)”以及这些词语的变化形式(例如“包括有(comprising)”和“包括了(comprises)”等等)表示“包括但不限于”并且不旨在(并且不会)排除其他部件。
[0060]应当理解的是，可以做出本发明的以上实施例的变化形式，同时仍落在本发明的范围之内。除非另有说明，否则本说明书中披露的每个特征可以由服务于相同、等同或类似目的的替代特征来代替。因此，除非另有说明，否则所披露的每个特征只是一个一般系列的等同或类似特征中的一个实例。
[0061]使用在此提供的任何一个以及全部实例、或示例性语言(“例如”、“如”、“举例而言”以及相似语言)，仅旨在更好地说明本发明并且不表示对本发明的范围进行限制，除非另外要求。本说明书中的任何语言都不应当被理解为是在指示:任何未提出权利要求的元件是对本发明的实现至关重要的。
[0062]本说明书中描述的任何步骤可以按照任意顺序来进行或同时进行，除非另有说明或上下文要求。
[0063]本说明书中披露的所有特征可以以任意组合形式进行组合，除了这类特征和/或步骤中的至少一些相互推斥的组合形式。具体地说，本发明的优选特征适用于本发明的所有方面并且可以以任意组合形式来使用。同样，非本质的组合形式中描述的特征可以单独使用(不进行组合)。
【权利要求】
1.一种质谱方法，包括: 将离子从一个离子源传输穿过一个滤质器； 提供一个用于处理从该滤质器接收的离子的、在该滤质器下游的、不连续的离子光学装置； 在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作该滤质器多个周期，以将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置；并且 在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作该滤质器，该宽质量范围模式传输的离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该宽质量范围模式是一个实质上非m/z过滤模式。
3.如权利要求1或2所述的方法，包括将该滤质器在传输的不同m/z范围之间切换至少一次，其中为了减少该滤质器的一个或多个表面的荷电，该切换包括一个时间间隔，在该时间间隔的过程中该滤质器在该实质上非过滤模式下被操作。
4.如权利要求3所述的方法，包括将该滤质器在传输的不同m/z范围之间切换多次，其中为了减少该滤质器的一个或多个表面的荷电，每个切换包括一个时间间隔，在该时间间隔的过程中该滤质器在该实质上非过滤模式下被操作。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在其中该不连续的离子光学装置处理从该滤质器接收的离子的周期之间的空闲时间中，该滤质器在该宽质量范围模式下被操作。
6.如权利要求5所述的方法，其中，在实质上所有此类空闲时间中，该滤质器在该宽质量范围模式下被操作。
7.如以上任何一项权利要求所述的方法，其中，该宽质量范围模式是一个实质上仅RF模式，其中该滤质器的电极供应有实质上仅RF电压。
8.如权利要求7所述的方法，其中，DC/RF电压比率是O、或不大于0.001、或不大于0.01、或不大于0.025、或不大于0.05、或不大于0.06。
9.如以上任何一项权利要求所述的方法，其中，在该宽质量范围模式下运行的周期的持续时间平均超过至少:在该过滤模式下运行的周期的持续时间的a) 1%、或b)5%、或c)10%、或 d) 20%、或 d) 30%、或 e) 40%、或 f) 50%。
10.如以上任何一项权利要求所述的方法，其中，该质量分析器是一个多极滤质器，优选一个四极滤质器。
11.如以上任何一项权利要求所述的方法，其中，该穿过该滤质器的离子传输是连续的。
12.如以上任何一项权利要求所述的方法，其中，该不连续的离子光学装置是一个脉冲离子光学装置。
13.如以上任何一项权利要求所述的方法，其中，该不连续的离子光学装置是一个离子阱、或离子偏转器、或一个正交加速器。
14.如权利要求13所述的方法，其中，该不连续的离子光学装置是一个线性离子阱，优选一个弯曲的线性离子阱(C-阱)。
15.如以上任何一项权利要求所述的方法，其中，用该不连续的离子光学装置处理离子的持续时间被在一个下游质量分析器中分析所述离子的持续时间超过。
16.如以上任何一项权利要求所述的方法，进一步包括在该不连续的离子光学装置下游的一个质量分析器中分析已经被该不连续的离子光学装置处理过的离子。
17.如权利要求16所述的方法，其中，该质量分析器是以下各项之一:傅里叶变换(FTMS)质量分析器、FT-1CR质量分析器、静电轨道阱质量分析器、TOF质量分析器、离子阱质量分析器以及动态运行的四极质量分析器。
18.—种质谱仪,包括: 一个用于产生离子的离子源； 一个用于将离子从该离子源传输的滤质器； 一个用于处理从该滤质器接收的离子的、在该滤质器下游的、不连续的离子光学装置；以及 一个控制器，该控制器被安排为在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作该滤质器多个周期，以将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置，并且在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作该滤质器，该宽质量范围模式传输离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。
19.一个计 算机程序，该计算机程序具有程序代码，使得该控制器能够操作如权利要求18所述的质谱仪的滤质器。
20.一种计算机可读基质，承载如权利要求19所述的计算机程序。
21.—种质谱方法,包括: 将离子从一个离子源传输穿过一个第一滤质器和一个第二滤质器(以此顺序); 提供一个用于处理从该第二滤质器接收的离子的、在该第二滤质器下游的、不连续的离子光学装置； 在一个质荷比(m/z)过滤模式下操作这些滤质器中至少一者多个周期，以将在一个或多个选择的m/z范围内的离子传输至该不连续的离子光学装置；并且 在其中该不连续的离子光学装置不处理来自该第二滤质器的离子的一个或多个周期的过程中，在一个宽质量范围模式下操作这些滤质器中的至少一者，该宽质量范围模式传输的离子的质量范围比在该m/z过滤模式下传输的任何质量范围实质上更宽。
【文档编号】H01J49/06GK103996597SQ201410050376
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2013年2月14日
【发明者】N·E·戴莫克, O·兰格, D·诺尔廷, J-P·哈奇尔德, A·库恩 申请人:塞莫费雪科学（不来梅）有限公司