基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法及装置

本发明涉及质量分析，特别涉及一种基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法及装置。

背景技术：

1、串级质谱分析是获得有机分子和生物分子结构的最有效方法之一。一直以来，离子在离子阱中的激发方法及其碰撞解离动力学都是质谱研究的热点，碰撞诱导解离技术(cid)是目前发展最为成熟的串级质谱(ms/ms或msn)分析方法，被广泛用于三重四极质谱(qits)和离子阱质谱(itms)的串级质谱分析过程，而cid在itms中的解离效率受到低质量截止(lmco)和产物离子产量的限制。

2、在离子扫描的过程中，离子质量会有一个大范围的变化，传统的电压扫描不能实现突变，对于频率扫描却不存在这个问题。频率扫描的离子阱质谱具有射频电压低、不易放电、质量范围宽等优势。数字离子阱(dit)相较于传统的正弦波电压扫幅模式，对数字波形的相位、频率和占空比能在极短时间内精确控制和独立调节，对离子的控制(包括离子引入和离子逐出)更加灵活。

3、目前有许多研究集中于如何让离子获得更多的能量来提高cid效率，其中有脉冲q解离、脉冲q动态cid、双向激发以及反向q扫描等技术。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服传统离子阱质谱作串级质谱分析时所遇到的1/3低质量截止特性，以及现有操作流程繁琐的问题。

2、本发明至少包括以下几个方面：

3、第一方面，本发明提供了一种基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法，包括：

4、在第一目标时间内向离子阱内注入离子，并将所述离子进行第一阶段冷却，得到第一目标离子；

5、在第二目标时间内通过数字非对称波形隔离法，将所述第一目标离子的质荷比隔离到预设范围，并将经过隔离后的目标离子进行第二阶段冷却，得到第二目标离子；

6、将所述第二目标离子进行反向扫描-诱导碰撞解离，得到第三目标离子；

7、将所述第三目标离子进行第三阶段冷却，并设置检测离子的目标打拿极和倍增管电压，正向扫描所述第三目标离子进行离子质量分析；

8、清空完成所述离子质量分析后的离子阱，以进行下一分析循环。

9、在本发明的一个实施例中，将所述第二目标离子进行反向扫描-诱导碰撞解离，得到第三目标离子，具体包括：

10、将所述第二目标离子冷却，并引入目标量空气以进行离子碰撞；

11、在rs-cid的时间范围内，持续提高扫描频率，以实现从大质量离子到小质量离子的扫描。

12、在本发明的一个实施例中，所述第一目标时间为10ms，所述第二目标时间为1ms。

13、在本发明的一个实施例中，所述反向扫描-诱导碰撞解离中，扫描范围的扫描边界不超过5个质量数。

14、第二方面，本发明提供了一种基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的装置，包括注入模块、隔离模块、rs-cid模块、质量分析模块、清空模块，其中：

15、所述注入模块用于，在第一目标时间内向离子阱内注入离子，并将所述离子进行第一阶段冷却，得到第一目标离子；

16、所述隔离模块用于，在第二目标时间内通过数字非对称波形隔离法，将所述第一目标离子的质荷比隔离到预设范围，并将经过隔离后的目标离子进行第二阶段冷却，得到第二目标离子；

17、所述rs-cid模块用于，将所述第二目标离子进行反向扫描-诱导碰撞解离，得到第三目标离子；

18、所述质量分析模块用于，将所述第三目标离子进行第三阶段冷却，并设置检测离子的目标打拿极和倍增管电压，正向扫描所述第三目标离子进行离子质量分析；

19、所述清空模块用于，清空完成所述离子质量分析后的离子阱，以进行下一分析循环。

20、在本发明的一个实施例中，所述rs-cid模块还用于：

21、将所述第二目标离子冷却，并引入目标量空气以进行离子碰撞；

22、在rs-cid的时间范围内，持续提高扫描频率，以实现从大质量离子到小质量离子的扫描。

23、在本发明的一个实施例中，所述所述注入模块中的第一目标时间为10ms，所述隔离模块中的第二目标时间为1ms。

24、在本发明的一个实施例中，所述rs-cid模块中，扫描范围的扫描边界不超过5个质量数。

25、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如上述任一实施例所述基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法的步骤。

26、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述任一实施例所述基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法的步骤。

27、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

28、本发明所述的一种基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法及装置，通过采用rs-cid的扫描方式进行串级谱分析，实现了一步生成串级质谱的功能，相对传统固定频率、扫描电压的cid方法简化了操作。本申请还展示出了良好的留存低质量碎片离子的能力，成功克服了离子阱质谱作串级质谱分析时所遇到的1/3低质量截止特性，证明了其在碎片离子检测方面的有效改进，在离子阱质量分析器中得到低质量数的碎片离子峰信息，有助于对母离子峰的分析。

技术特征：

1.一种基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法，其特征在于，将所述第二目标离子进行反向扫描-诱导碰撞解离，得到第三目标离子，具体包括：

3.根据权利要求1所述的基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法，其特征在于，所述第一目标时间为10ms，所述第二目标时间为1ms。

4.根据权利要求1所述的基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法，其特征在于，所述反向扫描-诱导碰撞解离中，扫描范围的扫描边界不超过5个质量数。

5.一种基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的装置，其特征在于，包括注入模块、隔离模块、rs-cid模块、质量分析模块、清空模块，其中：

6.根据权利要求4所述的基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的装置，其特征在于，所述rs-cid模块还用于：

7.根据权利要求4所述的基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的装置，其特征在于，所述所述注入模块中的第一目标时间为10ms，所述隔离模块中的第二目标时间为1ms。

8.根据权利要求4所述的基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的装置，其特征在于，所述rs-cid模块中，扫描范围的扫描边界不超过5个质量数。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求1至4任一所述基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至4任一所述基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法的步骤。

技术总结
本发明涉及质量分析技术领域，特别涉及一种基于反向扫描的数字离子阱质谱实现串级谱的方法及装置，方法包括向离子阱内注入离子，冷却后得到第一目标离子；通过数字非对称波形隔离法，将第一目标离子的质荷比隔离到预设范围，并经冷却后得到第二目标离子；将第二目标离子进行反向扫描‑诱导碰撞解离(RS‑CID)，得到第三目标离子；第三目标离子冷却后设置检测离子的目标打拿极和倍增管电压，正向扫描第三目标离子进行离子质量分析；清空完成离子质量分析后的离子阱，以进行下一分析循环。本申请采用RS‑CID的扫描方式进行串级谱分析，实现了一步生成串级质谱的功能，相对传统固定频率、扫描电压的CID方法简化了操作。

技术研发人员：李灵锋,陈平萍,段昌炫,张允晶,何兴理,李鹏
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27