用于将样品定时引入质谱仪中的方法和系统与流程

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用于将样品定时引入质谱仪中的方法和系统
1.相关申请的交叉引用/通过引用并入
2.本技术要求于2020年12月23日提交的标题为“method and system for timed introduction of sample into a mass spectrometer(用于将样品定时引入质谱仪中的方法和系统)”的美国临时专利申请第63/130,114号的优先权。


背景技术:

3.用于质谱的常规方法可能是昂贵的、繁琐的和/或低效的——例如,它们可能是复杂的和/或难以实施的。
附图说明
4.图1a示出了根据本公开的实施例的样品处理系统的高层级框图。
5.图1b是图示其上可以实施本教导的实施例的计算机系统的框图。
6.图1c是根据本公开的示例实施例的样品引入设备的示意图。
7.图1d示意性地描绘了根据本公开的示例实施例的液滴注入和电离系统的实施例。
8.图2是根据本公开的示例实施例的质谱仪系统的示意图。
9.图3图示了根据本公开的示例实施例的质谱仪中的示例样品脉冲。
10.图4图示了根据本公开的示例实施例的针对三个浓度的时间依赖离子计数测量。
11.图5图示了根据本公开的示例实施例的跟随在傅立叶变换分析之后在各种浓度处的质量分析结果。
12.图6图示了根据本公开的示例实施例的八点校准中的相对于浓度的运载频率幅度的绘图。
13.图7图示了根据本公开的示例实施例的针对不同浓度样品的相对于时间的离子计数数据。
14.图8图示了根据本公开的示例实施例的经离散傅立叶变换处理的校准信号的运载频率计数幅度。
15.图9a和图9b图示了根据本公开的示例实施例的由质谱仪针对感兴趣分析物生成的时域多反应监测信号。
16.图10是图示根据本公开的示例实施例的具有预定模式样品引入和信号处理的质谱法的流程图。


技术实现要素:

17.一种用于将样品定时引入质谱仪中的系统和/或方法,其基本上如结合至少一个附图所示和/或所描述的,并如权利要求中所完全阐述的。
18.本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征,以及其说明实施例的细节,将从以下描述和附图中被更充分地理解。
具体实施方式
19.如本文所使用的,术语“电路”和“电路系统”是指物理电子部件(即,硬件)和任何软件和/或固件(“代码”),代码可以配置硬件、由硬件执行、以及或以其他方式与硬件相关联。如本文所使用的,例如,具体处理器和存储器(例如,易失性或非易失性存储装置、通用计算机可读介质等)在执行第一一行或多行代码时可以包括第一“电路”,以及在执行第二一行或多行代码时可以包括第二“电路”。
20.如本文所使用的,只要电路系统包括必要的硬件和代码(如果任何是必要的话)以执行功能,无论该功能的执行是否被禁用还是未启用(例如,通过用户可配置的设置、出厂设置或调整等),电路系统都“能操作”为执行该功能。
21.如本文所使用的,“和/或”意味着由“和/或”连接的列表中的任何一项或多项。作为示例,“x和/或y”意味着三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。也就是说,“x和/或y”意味着“x和y中的一个或两个”。作为另一示例,“x、y和/或z”意味着七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。也就是说,“x、y和/或z”意味着“x、y和z中的一个或多个”。如本文所使用的,术语“诸如”和“例如”列出了一个或多个非限制性示例、实例或说明。
22.本文所使用的术语仅用于描述具体示例的目的,并不旨在限制本公开。如本文所使用的,单数形式也旨在包括复数形式,除非上下文另外清楚地说明。还将理解的是,术语“包括(comprises/comprising)”、“包含(includes/including)”、“具有(has/have/having)”等在本说明书中使用时,指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。
23.将理解的是,尽管术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件,但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。因此,例如,在不脱离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件、第一部件或第一部分可以被称为第二元件、第二部件或第二部分。类似地,可以使用诸如“上”、“下”、“侧”等之类的各种空间术语以相对方式将一个元件与另一个元件区分开来。然而,应当理解的是,部件可以以不同的方式定向,例如,半导体器件可以侧向转动,使得其“顶”表面面对水平以及其“侧”表面面对垂直,而不背离本公开的教导。
24.例如在生命科学中,总体上科学进步和产品开发的当前状态被当前的系统和方法阻碍,从而实际地增加了数年的产品和/或科学开发周期。
25.图1a示出了根据本公开的实施例的样品处理系统的高层级框图。样品处理系统100包括分析器(例如,免疫分析器)102、质谱仪106和样品引入设备104。在一些实施例中,样品引入设备104可以物理地和/或操作地耦合到分析器102和质谱仪106,以及可以形成单个仪器。样品引入设备104可以用于将经处理的样品或样品分量试样从分析器102转移到质谱仪106。例如,样品引入设备104可以被配置为将经处理的样品分量试样从分析器102转移到质谱仪106。
26.分析器102可以包括许多样品分量试样处理设备以形成经处理的样品分量试样用于分析。这样的处理设备可以以任何合适的方式处理样品或样品分量试样。样品分量试样处理设备的示例包括试剂添加站(例如,试剂移液站)、样品移液站、培养箱、清洗站(例如,磁性清洗站)、样品存储单元等。多个样品分量试样处理设备能够处理第一样品分量试样以
形成第一经处理的样品分量试样,以及能够处理第二样品分量试样以形成第二经处理的样品分量试样。“经处理的样品分量试样”可以包括由任何合适数量的处理设备处理了任何合适次数的样品分量试样。
27.控制系统108也可以存在于样品处理系统100中。控制系统108可以控制分析器102、样品引入设备104和/或质谱仪106。控制系统108可以包括数据处理器108a,以及耦合到数据处理器108a的数据存储108c和非暂时性计算机可读介质108b。非暂时性计算机可读介质108b可以包括能够由处理器108a执行以执行本文描述的功能的代码。数据存储108c可以存储用于处理样品的数据、样品数据或用于分析样品数据的数据。
28.数据处理器108a可以包括任何合适的数据计算装置或这样的装置的组合。示例数据处理器可以包括一起工作以完成想要功能的一个或多个微处理器。数据处理器108a可以包括cpu,该cpu包括至少一个高速数据处理器,其足以执行用于执行用户和/或系统生成的请求的程序组件。cpu可以是微处理器,诸如amd的athlon、duron和/或opteron;ibm和/或摩托罗拉的powerpc;ibm和索尼的cell处理器;因特尔的celeron、itanium、pentium、xeon和/或xscale;和/或类似的(一个或多个)处理器。
29.计算机可读介质108b和数据存储108c可以是可以存储电子数据的装置或任何合适的装置。存储器的示例可以包括一个或多个存储芯片、盘驱动器等。这些存储器可以使用任何合适的电、光和/或磁运行模式来操作。
30.计算机可读介质108b可以包括能由数据处理器108a执行以执行任何合适方法的代码。例如,计算机可读介质108b可以包括能够由处理器108a执行的代码,以使样品处理系统执行包括用于差分迁移率分离的自动化方法参数配置的方法。在本发明的又一些实施例中,计算机可读介质108b可以包括能够由数据处理器108a执行的代码,以使样品处理系统执行包括以下操作的方法:将样品接收在开放端口接口中;稀释并将稀释的样品转移到电离源;电离稀释的样品;将电离的样品引入质谱仪中;对电离的样品进行质量分析以产生初始质量分析结果;确定初始质量分析结果的峰宽;以及基于所确定的峰宽、跨随后的质量分析峰宽的预定数据点数量、和样品中不同分析物的转变数量,来确定后续测量的驻留时间。
31.图1b是图示其上可以实现本教导的实施例的计算机系统的框图。计算机系统120可以包括总线122或用于传递信息的其他通信机构,以及与总线122耦合用于处理信息的处理器124。计算机系统120还可以包括存储器126,该存储器126可以是随机存取存储器(ram)或其他动态存储装置,耦合到总线122以用于存储将由处理器124执行的指令。存储器126还可以用于存储临时变量或在执行要由处理器124执行的指令期间的其他中间信息。计算机系统120可以包括耦合到总线122的只读存储器(rom)128或其他静态存储装置,用于为处理器124存储静态信息和指令。可以提供诸如磁盘或光盘之类的存储装置130并将该存储装置130耦合到总线102以用于存储信息和指令。
32.计算机系统120可以经由总线122耦合到诸如发光二极管(led)或液晶显示器(lcd)之类的显示器132,用于向计算机用户显示信息。包括字母数字键和其他键的输入装置134可以耦合到总线122,用于将信息和命令选择传输到处理器124。另一类型的用户输入装置是诸如鼠标、轨迹球或光标方向键之类的光标控制136,用于将方向信息和命令选择传递给处理器124和用于控制显示器132上的光标移动。这个输入装置通常具有两个轴(第一轴(即x)和第二轴(即y))上的两个自由度,其允许装置指定平面中的位置。
33.计算机系统120可以执行本教导。与本教导的某些实施方式相符,结果由计算机系统120响应于处理器124执行包含在存储器126中的一个或多个指令的一个或多个序列而提供。这些指令可以从诸如存储装置130之类的另一计算机可读介质读入存储器126中。包含在存储器126中的指令序列的执行导致处理器124执行本文描述的过程。或者,可以使用硬连线电路系统代替软件指令或与软件指令结合来实施本教导。因此,本教导的实施不限于硬件电路系统和软件的任何具体组合。
34.在各种实施例中,计算机系统120可以跨网络连接到像计算机系统120的一个或多个其他计算机系统,以形成联网系统。网络可以包括专用网络或诸如因特网之类的公共网络。在联网系统中,一个或多个计算机系统可以存储数据并将数据提供给其他计算机系统。在云计算场景中,存储和提供数据的一个或多个计算机系统可以被称为服务器或云。例如,一个或多个计算机系统可以包括一个或多个网络服务器。例如,向服务器或云发送数据和从服务器或云接收数据的其他计算机系统可以被称为客户端或云装置。
35.如本文使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器124提供指令用于执行的任何介质。这种介质可以采用许多形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘,诸如存储装置130。易失性介质包括动态存储器,诸如存储器106。传输介质包括同轴线缆、铜线和光纤,包括组成总线122的线材。
36.计算机可读介质或计算机程序产品的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其他磁性介质、cd-rom、数字视频盘(dvd)、蓝光盘、任何其他光学介质、拇指驱动器、存储卡、ram、prom和eprom、flash-eprom、任何其他存储芯片或盒式磁带,或计算机可以从中读取的任何其他有形介质。
37.各种形式的计算机可读介质可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列携带到处理器124用于执行。例如,指令最初可以被携带在远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中并通过通信链路发送指令。计算机系统120本地的调制解调器可以接收链路上的数据并使用红外发射器将数据转换成红外信号。耦合到总线122的红外检测器可以接收红外信号中携带的数据并将数据放置在总线122上。总线122将数据携带到存储器126,处理器124从该存储器126中取回并执行指令。由存储器126接收的指令可以可选地在由处理器124执行前或执行后被存储在存储装置130中。
38.根据各种实施例,被配置为由处理器执行以执行方法的指令可以被存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以包括存储数字信息的装置。例如,计算机可读介质包括光盘只读存储器(cd-rom)、通用串行总线(usb)驱动器或本领域已知的用于存储软件的其他存储装置。计算机可读介质可以由适合于执行被配置为要执行的指令的处理器访问。
39.为了说明和描述的目的,呈现了本教导的各种实施方式的以下描述。其不是面面俱到的且不将本教导限制为所公开的精确形式。根据以上教导,修改和变化是可能的或者可以从本教导的实践中获得。此外,所描述的实施方式包括软件,但本教导可以作为硬件和软件的组合或以单独的硬件来实施。本教导可以用面向对象和非面向对象的编程系统两者来实现。
40.在示例场景中,计算机系统120可以能操作为控制诸如关于图1c至图10所描述的系统之类的质谱仪系统。因此,计算机系统120可以能操作为控制用于在质谱操作中配置方法参数的电路系统。在高通量质谱仪系统中优化差分迁移率谱(dms)中的方法参数并非易
事。平面dms是提供额外选择性的dms的示例。包括弯曲电极faims型dms装置的其他dms装置也可以用于此目的。通常,本文的公开内容考虑使用提供基于离子迁移率的选择性的任何类型的装置并且使用术语dms来指代这些类型的装置。
41.当试图同时分析一组化合物时,配置方法参数的困难尤其真实。关键困难之一与方法循环时间有关。诸如质谱仪系统之类的高速质谱仪生成非常窄的数据峰,其中基线峰宽通常可以小于2秒。开放端口探针(opp)的最终峰宽在很大程度上取决于诸如传输管尺寸、流速、喷雾器设计和雾化器气体流速之类的操作条件。dms分离发生在大气压下,且延长了用于分析多种化合物的必要循环时间,由于dms参数变化,以及然后要重新填充仪器光学器件(通常15ms暂停时间相对于标准5ms暂停时间)。
42.用于诸如多反应监测(mrm)之类的多分析物方法的循环时间包括暂停时间和驻留时间,其中驻留时间是整个方法循环的其中针对特定mrm转变收集数据的时间段。离子信号通常以计数率(每秒计数)来衡量。因此,想要最大化驻留时间,使得仪器针对给定信号强度水平计数最大离子数,其中误差与计数的离子数的平方根有关。这种驻留时间的最大化与想要的跨峰的点数相平衡,其中较短的驻留时间使得能够跨峰有更多的数据点,从而导致在确定峰形和强度上的更好准确度。
43.在许多仪器上,针对所有的转变暂停时间可以是固定的。当驻留时间也恒定时,总循环时间因此为n(暂停+驻留),其中n是在工作流中监测的转变总数。在本公开的示例实施例中,描述了自动配置用于具有可变数量的分析物的化合物组的驻留时间的功能。
44.图1c是根据本公开的示例实施例的样品引入设备的示意图。图1c中所示的系统是示例样品引入设备,在这种情况下,总体在11处示出的声学液滴喷射(ade)装置朝向总体在51处指示的连续流采样探针(本文称为开放端口接口(opi))喷射液滴49并喷入该连续流采样探针的采样尖端53中。
45.声学液滴喷射装置11包括至少一个贮存器,具有在13处示出的第一贮存器和可选的第二贮存器31。在一些实施例中,可以提供更多的贮存器。每个贮存器被配置为容纳具有流体表面的流体样品,例如,具有分别在17和19处指示的流体表面的第一流体样品14和第二流体样品16。如图1c中所图示的,当使用多于一个贮存器时,尽管相同的构造不是必需的,但这些贮存器优选地既是基本上相同的且也基本上在声学上是不可区分的。
46.ade包括声学喷射器33,该声学喷射器33包括声学辐射发生器35和聚焦元件37,该聚焦元件37用于将产生的声学辐射聚焦在流体样品内靠近流体表面的焦点47处。如图1c中所示,聚焦元件37可以包括具有用于聚焦声学辐射的凹面39的单个固体件(solid piece),但是聚焦元件也可以以其他方式构造。声学喷射器33因此适于产生和聚焦声学辐射,以便当分别声学地耦合到贮存器13和15并因此声学地耦合到流体14和16时从流体表面17和19中的每一者喷射流体液滴。取决于想要的装置的性能,声学辐射发生器35和聚焦元件37可以充当由单个控制器控制的单个单元,或者它们可以被独立控制。
47.声学液滴喷射器33可以与每个贮存器的外表面直接接触或间接接触。在直接接触的情况下,为了将喷射器声学地耦合到贮存器,优选直接接触是完全共形的以确保有效的声学能量传输。也就是说,喷射器和贮存器应该具有适合于配合接触的对应表面。因此,如果通过聚焦元件在喷射器和贮存器之间实现声学耦合,则希望贮存器具有对应于聚焦元件的表面轮廓的外表面。在没有共形接触的情况下,声学能量传输的效率和准确性可能受到
损害。此外,由于许多聚焦元件具有弯曲表面,因此直接接触方法可能需要使用具有专门形成的反表面的贮存器。
48.优化地,通过间接接触在喷射器和每个贮存器之间实现声学耦合,如图1c中所图示的。在图中,声学耦合介质41放置在喷射器33和贮存器13的底座25之间,其中喷射器和贮存器定位于彼此相距预定距离。声学耦合介质可以是声学耦合流体,优选地是与贮存器的下侧和声学聚焦元件37两者共形接触的声学均质材料。此外,重要的是确保流体介质基本上不含具有与流体介质本身不同的声学特性的材料。如所示,第一贮存器13声学地耦合到声学聚焦元件37,使得由声学辐射发生器产生的声波通过聚焦元件37被引导到声学耦合介质41中,然后该声学耦合介质41将声学辐射传送到贮存器13中。
49.在操作中,装置的贮存器13和可选的贮存器15分别填充有第一流体样品14和第二流体样品16,如图1c中所示。声学喷射器33位于贮存器13正下方,其中喷射器和贮存器之间的声学耦合由声学耦合介质41提供。最初,声学喷射器位于opi 51的采样尖端53的正下方,使得采样尖端面向贮存器13中的流体样品14的表面17。一旦喷射器33和贮存器13在采样尖端53下方正确对准,声学辐射发生器35就被启动以产生声学辐射,该声学辐射由聚焦元件37引导到在第一贮存器的流体表面17附近的焦点47。作为结果,液滴49从流体表面17喷向并进入opi 51的采样尖端53处的液体边界50,在此液滴49与流探针53中的溶剂结合。液体边界50的在采样尖端53处的轮廓可以从延伸超过采样尖端53到向内突出到opi 51中变化。在多贮存器系统中,例如多孔板或管架的贮存器单元(未示出)然后可以相对于声学喷射器重新定位,使得另一个贮存器被带到与喷射器对准,并且可以喷射下一流体样品的液滴。流探针中的溶剂连续地循环通过探针,从而最小化或甚至消除液滴喷射事件之间的“遗留(carryover)”。流体样品14和16是想要传输到分析仪器的任何流体的样品,其中术语“流体”如本文前面所定义的。
50.opi 51的结构也在图1c中示出。可以按原样或以修改的形式使用任何数量的市场上可得的连续流采样探针,如本领域所熟知的,所有这些探针都根据基本上相同的原理操作。如在图1c中可以看到的,opi 51的采样尖端53与贮存器13中的流体表面17间隔开,其间具有间隙55。间隙55可以是空气间隙,或者惰性气体间隙,或者它可以包括一些其他气态材料;不存在将采样尖端53连接到贮存器13中的流体14的液体桥。opi 51包括用于从溶剂源接收溶剂的溶剂入口57和用于将溶剂流从溶剂入口57输送至采样尖端53的溶剂输送毛细管59,其中含有分析物的流体样品14的喷射液滴49与溶剂结合以形成分析物-溶剂稀释液。溶剂泵(未示出)能操作地连接到溶剂入口57并与溶剂入口57流体连通,以便控制溶剂流进入溶剂输送毛细管的速率,并也因此控制溶剂流在溶剂输送毛细管59内的速率。
51.opi 51内的流体流携带分析物-溶剂稀释液通过由内部毛细管73提供的样品输送毛细管61朝向样品出口63,用于随后转移到分析仪器。在优选的实施例中,正排量泵被用作为溶剂泵,例如蠕动泵,以及可以使用吸入式雾化系统来代替采样泵,使得在分析物-溶剂稀释液流过样品出口63的外侧时通过文丘里效应从样品出口63抽出分析物-溶剂稀释液,该文丘里效应是由从雾化气体源65经由气体入口67引入的雾化气体的流引起的(在图1c中以简化形式示出,在某种程度上吸入式雾化器的特征在本领域中是熟知的)。
52.分析物-溶剂稀释液流然后由随着雾化气体通过样品出口63产生的压降向上抽吸通过样品输送毛细管61并与离开样品输送毛细管61的流体结合。气压调节器可以用于控制
气体流经由气体入口67进入系统的速率。在示例方式中,雾化气体以鞘流类型方式在样品出口63处或附近流过样品输送毛细管61的外部,其随着分析物-溶剂稀释液流过样品出口63将分析物-溶剂稀释液抽取通过样品输送毛细管61,这引起在与雾化器气体混合时样品出口处的抽吸。
53.溶剂输送毛细管59和样品输送毛细管61由外毛细管71和基本上同轴设置在其中的内毛细管73提供,其中内毛细管73限定样品输送毛细管,以及内毛细管73和外毛细管71之间的环形空间限定溶剂输送毛细管59。
54.该系统还可以包括耦合到外毛细管71和内毛细管73的调节器75。调节器75可以适于使外毛细管尖端77和内毛细管尖端79相对于彼此纵向地移动。调节器75可以是能够使外毛细管71相对于内毛细管73移动的任何装置。示例性调节器75可以包括马达,包括但不限于电动机(例如,ac马达、dc马达、静电马达、伺服马达等)、液压马达、气动马达、平移台及其组合。如本文所使用的,“纵向”是指沿着探针51的长度延续的轴,并且内毛细管73和外毛细管71可以围绕探针51的纵轴同轴地布置,如图1c中所示。此外,如图1c中所图示的,opi 51通常可以固定在近似圆柱形的保持器81内,用于稳定和便于处理。
55.应该注意的是,上述ade只是示例,而其他形式的喷射器,包括例如气动的,可以用于将样品引入opi。
56.图1d示意性地描绘了根据本公开的示例实施例的液滴注入和电离系统110的实施例。系统110可以适用于对在采样探针51的开口端内接收的分析物进行电离和质量分析,系统110包括被配置为将液滴49从贮存器注入采样探针51的开口端中的声学液滴注入装置11。如图1d中所示,系统110通常包括采样探针51和质量分析器170,该采样探针51(例如,开放端口探针)与雾化器辅助离子源160流体连通,用于将含有一种或多种样品分析物的液体(例如,经由电喷雾电极164)排入电离室112中,该质量分析器170与电离室112流体连通,用于对由离子源160产生的离子进行下游处理和/或检测。流体处理系统140(例如,包括一个或多个泵143和一个或多个导管)可以提供从溶剂贮存器150到采样探针51以及从采样探针51到离子源160的液体流。
57.溶剂贮存器150(例如,包含液体、解吸溶剂)可以经由供给导管流体地耦合到采样探针51,液体可以通过该供给导管由泵143(例如,往复泵,诸如旋转泵、齿轮泵、柱塞泵、活塞泵、蠕动泵、隔膜泵之类的正排量泵,或诸如重力泵、脉冲泵、气动泵、电动泵和离心泵之类的其他泵)以选定的体积速率传送,所有这些以非限制性示例的方式。液体的流入和流出采样探针51发生在开口端处的可及的样品空间内,使得一个或多个液滴可以在样品尖端53处被引入液体边界50中以及随后被传送到离子源160。
58.如所示,系统110包括声学液滴喷射装置11,该声学液滴喷射装置11被配置为产生声学能量,该声学能量被施加到贮存器(如图1c中所描绘的)内含有的液体,其导致将一个或多个液滴49从贮存器喷射到采样探头51的开口端中。控制器180可以可操作地耦合到声学液滴注入装置11并且被配置为操作声学液滴注入装置11的任何方面(例如,聚焦、声学辐射发生器、将一个或多个贮存器自动定位到与声学辐射发生器对准,等等),以便将液滴注入采样探针51中,或者以非限制性示例的方式,针对实验方案的选定部分或本文另外讨论的基本上连续地进行操作。
59.在示例场景中,样品体积可以是1-50nl。可以以每五秒至少一个样品脉冲的速率
传送多个样品脉冲。多个样品离子脉冲可以在小于约100秒内传输至质谱仪,或者替代地可以在小于15秒内传输至质谱仪。多个样品离子脉冲可以包括在约0.5秒至15秒的范围内传输至质谱仪的五至十个样品体。
60.如图1d中所示,示例性离子源160可以包括加压气体(例如氮气、空气或惰性气体)源65,其提供围绕电喷雾电极164的出口端并与从该出口端排出的流体相互作用的高速雾化气流,以增强样品羽流的形成和羽流内的离子释放以供114b和116b采样,例如,经由高速雾化流和液体样品(例如,分析物-溶剂稀释液)射流的相互作用。
61.可以以各种流速供应雾化器气体,例如,在从约0.1l/min到约20l/min的范围内,这也可以在控制器180的影响下(例如,经由打开和/或关闭阀163)进行控制。根据本教导的各种方面,将理解的是,可以(例如,在控制器180的影响下)调节雾化器气体的流速,使得可以例如基于由雾化器气体与正从电喷雾电极164排出的分析物-溶剂稀释液的相互作用产生的吸力/抽吸力来调节采样探针51内的液体的流速(例如,由于文丘里效应)。
62.在所描绘的实施例中,电离室112可以维持在大气压处,尽管在一些实施例中,电离室112可以被抽空至低于大气压的压强。电离室112被具有幕板孔114b的板114a与气幕室114分隔开,当分析物-溶剂稀释液从电喷雾电极164排出时分析物可以在该电离室112内被电离。如所示,容纳质量分析器170的真空室116被具有真空室采样孔口116b的板116a与幕室114分隔开。幕室114和真空室116可以由通过一个或多个真空泵端口118抽真空而被保持在选定的(一个或多个)压强处(例如,相同或不同的次大气压强,低于电离室的压强)。
63.本领域技术人员和根据本文的教导还将理解的是,质量分析器170可以具有各种配置。通常,质量分析器170被配置为处理(例如,过滤、分类、离解、检测等)由离子源160产生的样品离子。以非限制性示例的方式,质量分析器170可以是三重四极杆质谱仪,或本领域已知的和根据本文的教导修改的任何其他质量分析器。可以根据本文所公开的系统、装置和方法的各种方面修改的其他非限制性、示例性质谱仪系统可以在例如由james w.hager和j.c.yves le blanc撰写并发表于rapid communications in mass spectrometry的(2003;17:1056-1064)的标题为“product ion scanning using aq-q-qlinear ion trapmass spectrometer”的文章中、以及标题为“collision cell for mass spectrometer”的美国专利第7,923,681号中找到,其整体在此通过引用并入。
64.其他配置,包括但不限于本文描述的和本领域技术人员已知的,也可以与本文公开的系统、装置和方法结合使用。例如,其他合适的质谱仪包括单四极杆、三重四极杆、tof、阱和混合分析器。还将理解的是,系统110中可以包括任何数量的附加元件,包括例如离子迁移率谱仪(例如,差分迁移率谱仪),该离子迁移率谱仪设置在电离室112和质量分析器170之间并被配置为基于通过高场和低场中的漂移气体的迁移率上差异而不是它们的质荷比来分离离子。此外,将理解的是,质量分析器170可以包括检测器,该检测器可以检测通过分析器170的离子并且可以例如提供指示每秒检测到的离子的数量的信号。
65.在本公开的示例实施例中,由系统110使能的样品的周期性引入可以用于通过利用感兴趣信号的已知和预定义的时间依赖性质的信号处理技术来提高信号完整性。例如,来自向质量分析器170规则引入样品的周期性信号使得能够对数据进行傅立叶变换操作,从而产生频率依赖信号,然后该频率依赖信号可以被滤波以去除不在与样品离子引入的定
时对应的频率处的任何频率。此外,如果需要,可以对经滤波的频率依赖信号执行逆傅立叶变换操作以生成干净的时间依赖信号。
66.类似地,去噪技术可以用于具有预定定时的非周期性信号,使得那些定时窗口之内和之外的信号可以被移除或忽略。去噪可以包括选择性地拒绝不遵循预定时间模式的任何信号。此外,可以在已知信号定时窗口中执行基于脉冲的信号平均,以提高信号测量准确度。在另一示例中,可以通过对检测到的信号的频率分量解卷积来获得需要的信号隔离,其中可以通过评估对应于预期的脉冲模式的脉冲频率分量来隔离分析物信号。
67.图2是根据本公开的示例实施例的质谱仪系统的示意图。参照图2,示出有质谱仪200,该质谱仪200包括四极杆q0、q1、q2和q3,孔板201和205、分离器(skimmer)203、附加粗短杆207和209、聚焦透镜211和检测器215。
68.四极杆q0-q3包括四个电极/极,它们可以用dc和/或ac电压偏置,以用于捕获、限制和喷射带电离子。例如,电极可以是圆柱形的或可以具有双曲线形状。孔板201和205可以包括具有形成在其中的孔口的板以用于允许离子通过但其中孔口足够小以使得能够在腔室之间有压强差,诸如在质谱仪200的真空室204和其他更高压强区域之间。
69.与q0-q3相比,粗短杆207和209可以包括更短的杆,其在q0和q3之间引导离子,以及也可以用dc和/或rf场偏置以用于输送限制为沿中心轴的离子。检测器215可以包括例如通道电子倍增器(cem)。电子倍增器可以用于检测从q3出现的离子信号的存在,其中离子撞击表面,其导致二次电子从表面层中的原子中释放。这些电子引起电子级联,从而产生输出信号。在本公开的上下文中,其他检测技术也是可能的。
70.在质谱仪200的操作期间,可以允许离子通过孔板201和分离器203进入真空室204中。离子可以在q0中碰撞冷却,q0可以保持在低压处,诸如例如小于100mtorr。四极杆q1可以操作为传输rf/dc四极杆滤质器,以及可以被分段以用于将高度受限的离子包注入q2中。q2可以包括碰撞池,在该碰撞池中离子与诸如例如氮气之类的碰撞气体碰撞,以碎裂成更小质量的产物。离子可以通过施加到杆的rf电压而被径向捕获在q0、q1、q2和q3中的任何一个中,以及通过施加到端孔透镜或孔板的dc电压而被轴向捕获。此外,q2可以包括孔板q2a和q2b,以使得能够有q2的较高压强与质谱仪200的其他区域之间的压强差。
71.根据本公开的方面,可以向杆组之一的端杆段、端透镜和/或孔板提供辅助rf电压以提供伪势垒。以这种方式,正离子和负离子两者均可以被捕获在单个杆组或池内。通常,正离子和负离子将被捕获在高压q2池内。一旦q2内的正离子和负离子发生反应,它们就可以被转移到q3。通常,多反应监测(mrm)扫描模式由三重四极杆质谱仪执行,如所示。针对q1中的母体化合物质量,样品离子被第一次质量过滤。然后,所选择的离子可以在q2中以受控方式被碎裂,以及特定的一个或多个碎片离子被q3检测。这个过程允许对分析物离子进行高度特异性的检测和量化,而不受到来自样品中也存在的内源性物质的高背景信号的妨碍。随着更多样品被引入质谱仪200中用于分析,这可以被重复。此外,四极杆q1-q3中的任何一个都可以具有离子检测能力,使得能够进行ms和ms/ms扫描。
72.本公开提供了用于通过处理具有预定模式(诸如例如周期性信号)的测量信号来与背景信号相比改进质谱仪信号的技术。在一个示例中,由图1a至图1d中描述的样品引入设备提供的以规则间隔的样品引入使得能够使用时间序列分析用于信号恢复,从而因此提供信号清晰度改进。可以以形成时间序列的规则间隔传递样品分量试样用于质谱仪分析。
在时间间隔由操作员确定的情况下,其因此是已知的和明确定义的,并且信号将仅以那个频率出现。因此,在一个实施例中,傅立叶分析可以用于将信号从时域解卷积到频域,其中可以在运载(生成或样品引入)频率处应用合适的窄带通滤波器,从而使得能够去除作为噪声的所有其他频率分量,从而潜在地使得能够恢复“在基线中丢失的”信号。可以测量带通滤波器中的对应于离子脉冲的预定时间模式的这个剩余信号的幅度以获得更准确的离子计数确定。这个过程可以在信号恢复上提供数量级的改善。
73.在另一实施例中,可以将在运载或样品引入频率处的剩余频率分量转换回时域中。
74.在时间序列的长度(持续时间)和相关的信号改进之间可以存在权衡,其中更长的时间序列可以提供更高的准确度但可能降低通量。时间序列的有限性质可以通过时间数据的适当“开窗”来补偿。此外,信号脉冲的“方波”性质不同于标准傅立叶分析的正弦波形式,但在分析中可以考虑这一点,在一个实施例中,其包括快速傅立叶变换(fft)或离散傅立叶变换(dft)。这个方法也可以应用于单脉冲的时间序列,每个脉冲具有不同的强度但以给定的频率产生。在这种情况下,信号的频域表示可能不那么独特,从而导致较低效率的滤波,但结果仍然可以提供比常规ms技术更高的信噪比。
75.图3图示了根据本公开的示例实施例的质谱仪中的示例样品脉冲。参照图3,示出有从使用如图1a-图2中描述的质谱仪和样品引入设备引入质谱仪的九个离子脉冲产生的质谱仪信号。数据覆盖了1.5分钟的时间范围,其中时间窗口围绕图3中所示的九个脉冲。
76.在mrm信号的这个周期性片段中,示出了以0.45hz发生的九次注入,其中在信号处理中可以考虑幅度、频率和相位。声学液滴发射时间和传输是已知的,并由样品引入设备配置,从而使得能够进行计算。九个注入间隔可以被隔离,使得其有九个周期长,其中分量的频率空间表示可以是复数。
77.通过将最后一次注入连接到第一次注入并同时(由运载频率的周期)正确地间隔环路(环绕)中的第一个峰和最后一个峰,可以将长度由图3中的时间窗口所示的完整周期构成的信号脉冲序列环绕以形成“无限”周期性函数。在一个实施例中,可以使用fft例程,其中点的总数是2的幂,在这个示例中是512。频率步长或分辨率可以通过用采样频率除以数据点数来确定。该过程可以通过编程和优化步长来改进,即序列中的脉冲数、运载隔离的采样率、以及变换优化,其中诸如奇次谐波、高阶项和分解为其他函数之类的因素例如可以取决于想要的信噪比、处理速度和通量来配置。
78.傅立叶变换运算可以返回在每个离散频率处的复分量,其中每个分量可以类似于正弦曲线,如由图3中插图中的两条迹线所示。复分量的虚部包括时域中的正弦曲线的相位,其中如果重建时域信号,该相位可以是重要的。然而,在这种情况下,对于对时域信号中干净的峰进行积分不感兴趣,而是要评估频域中在信号运载/样品引入频率处的功率/能量,因为这个幅度不随着相位偏移而改变,即每条迹线可以旋转但其幅度将不变。幅度由复分量的模给出,该模是实的并且量化地表示生成mrm信号的分析物的量。所有其他频率分量可以被忽略,因为它们包括噪声且不携带想要的信号。
79.图4图示了根据本公开的示例实施例的针对三个浓度的时间依赖离子计数测量。参照图4,示出有针对三个浓度的离子计数信号,标记为128x、256x和512x,每个包括0.45hz处的九个脉冲。如在绘图中可以看到的,尽管针对每个脉冲浓度是相同的,但每个信号具有
峰值上的变化,从而指示了在这个浓度处的离子计数准确度的改进空间。对时域信号执行傅立叶变换,滤除不在0.45hz频率的信号,并测量剩余信号的强度,结果得到每个浓度的单一幅度(基于九次注入),如图5中所示。
80.图5图示了根据本公开的示例实施例的傅立叶变换分析之后的各种浓度的质量分析结果。参照图5,示出有两倍校准曲线的三个数据点,其中每个浓度是先前水平的两倍稀释。所示的三个数据点是顶端三个浓度(分别为512x、256x和128x,使用任意单位),各自包括0.45hz处的九次注入,其中y轴是运载频率分量的对应于九次注入的离子计数信号的幅度,以及x轴是对应的浓度。如所预期的,浓度越高幅度越大,并且幅度具有出色的线性,如由虚线所示的线性插值所指示,从而导致r2为0.9999。
81.所示幅度是在傅立叶分析中使用0.45hz的九脉冲预定定时计算的,以生成频率依赖信号,其中不在0.45hz频率的频率被忽略。因此,所得到的数据是由于想要的离子计数信号导致的。以这种方式,背景噪声可以显著降低并且可以获得每个浓度处的准确的结果,这与图4中的变化的峰强度形成对比。
82.图6图示了根据本公开的示例实施例的八点校准中的相对于浓度的运载频率幅度的绘图。参照图6,示出有针对八个浓度中的每个浓度从0.45hz处的9注入序列产生的运载频率幅度的绘图。同样,可以使用两倍稀释来准备不同的浓度水平。如由数据点的线性插值所证明的,校准直到接近零的非常低的浓度一直是线性的。因此,可以通过对离子计数生成的信号进行信号调节来隔离想要的分析物信号,其中信号调节基于样品注入的预定时间模式,该样品注入可以是液滴或诸如注射(流注射分析(fia)或快速液相色谱(lc))之类的其他形式。在这种情况下,预定时间模式是周期性信号。这可以大大提高线性度和准确度,其中在这个示例中,样品的周期性引入允许对数据点进行傅立叶变换分析。
83.图7图示了根据本公开的示例实施例的针对不同浓度样品的相对于时间的离子计数数据。参照图7,示出有其中y轴代表以计数/秒为单位的离子计数以及x轴为时间的绘图。标记为4x、8x、16x和32x的四个信号代表两倍校准的不同浓度样品校准,其中9个注入脉冲各自在0.45hz处。四个信号对应于图6中所示的校准曲线的低端。为清楚起见,8x和16x信号已垂直地偏移以区分信号。
84.如绘图中所示,较低的浓度导致较低的信号和消失的峰清晰度,如所预期的,以及在最低浓度下,信号峰可能丢失在噪声中,这在4x和8x信号中看到。基于预定脉冲模式的信号处理可以用于恢复被噪声掩盖的信号。因为这些样品脉冲是周期性的,因此可以利用fft/dft信号处理来提取想要的分析物信号,从而将时域信号转换为频域信号,其中频域信号在运载频率(即样品引入频率)处的幅度代表了想要的分析物的存在。幅度可以包括计算出的频域中特定运载频率处的复数的模。
85.图8图示了根据本公开的示例实施例的离散傅立叶变换处理的校准信号的运载频率计数幅度。参照图8,示出有针对五个不同浓度的幅度结果,其中每个幅度定性地映射到其浓度,最低的四个对应于图7中所示的四个时域信号。甚至一直到最低浓度,线性度都非常好,其中计算了图7中4x信号的信号幅度,即使时域信号中不存在可辨别的峰。
86.因此,这里描述的用于质谱仪样品引入的预定脉冲模式的信号处理使得能够识别分析物的存在,即使到非常低的浓度,其远低于信号峰在幅度上与背景噪声相似处的浓度。即使用秒级的脉冲,这也是可能的。
87.图9a和图9b图示了根据本公开的示例实施例的由质谱仪针对感兴趣分析物生成的时域多反应监测(mrm)信号。图9a和图9b分别针对单个液滴和多个合并液滴。参照图9a,示出有每个浓度处单个5nl液滴的mrm信号,以及在图9b中,示出了合并成单个峰的九个5nl液滴的mrm信号,即每个脉冲与下一个脉冲相邻且之间没有任何时间。如绘图中所示,在单个液滴情况下针对低于32x的浓度峰处于噪声水平,以及针对组合脉冲针对低于16x的浓度峰处于噪声水平。然而,对单个5nl液滴使用dft/fft处理使得能够在相比单个液滴低8到10倍和相比合并液滴脉冲低2到4倍的浓度处有读数。
88.图10是图示根据本公开的示例实施例的具有预定模式样品引入和信号处理的质谱法的流程图。处理开始于步骤1001,其中使用声学液滴喷射器以预定模式将样品引入opi,其中预定模式可以包括例如周期性样品引入。在步骤1003中,样品可以在opi中稀释并电离,然后在步骤1005中将样品引入质谱仪中。在示例实施例中,可以引入许多周期性脉冲,其具有已知频率和脉冲宽度的已知数量的脉冲。
89.在步骤1007中,可以对质谱仪中的检测器中的离子计数信号进行信号处理以识别想要的分析物信号。例如,通过周期性样品引入,可以对信号执行傅立叶变换以生成频域信号。可以分析频域信号以确定运载频率处的信号,样品以该频率被引入。在另一示例中,信号调节包括对所生成信号的频率分量的解卷积,以及可以通过评估对应于预定时间模式的脉冲频率分量来隔离分析物信号。在另一示例实施例中,信号调节可以包括去噪,其可以包括选择性地拒绝不遵循预定时间模式的任何信号。
90.在另一示例中,信号调节可以包括:识别初始离子脉冲;基于初始离子脉冲和预定时间模式对生成的信号开窗;以及对窗口求和以生成检测到的离子脉冲的总和;以及基于检测到的离子脉冲的总和与阈值的比较来识别分析物的存在。在又一示例中,信号调节可以包括:识别初始离子脉冲;基于初始离子脉冲和预定时间模式来识别背景信号;以及从随后产生的信号中减去背景信号。
91.在步骤1009中,在采样频率处或在对应于预定模式的脉冲频率分量处离子信号可以被量化。在诸如dft之类的傅立叶变换中,可以计算表示感兴趣频率处的频域信号的复数的幅度,而可以忽略其他频率,复数值的幅度对应于想要的离子计数。
92.例如,根据本公开的各种方面实施的用于将样品定时引入质谱仪中的系统和/或方法提供了:从采样接口将多个样品离子脉冲接收在质谱仪中,样品离子脉冲以预定时间模式接收;在质谱仪中检测接收到的样品离子脉冲以生成信号;通过基于预定时间模式对生成的信号进行信号调节来隔离分析物信号;以及基于隔离的分析物信号识别分析物的存在。信号调节可以包括基于预定时间模式进行的基于脉冲的平均。
93.预定时间模式可以导致样品离子脉冲以特定的运载频率出现。信号调节可以包括将生成的信号转换为频域信号并计算仅该运载频率的模或运载频率周围的限定带宽,以隔离分析物信号。可以通过确定模是否超过阈值来识别分析物的存在。识别分析物的存在可以包括量化样品离子脉冲中存在的分析物的量。预定时间模式可以是周期性的,其中信号调节包括对信号执行傅立叶变换以将其转换为频域信号。频域信号可以滤除配置带宽之外的任何频率,该配置带宽以对应于周期性预定时间模式的频率为中心。
94.信号调节可以包括对生成信号的频率分量的解卷积。可以通过评估对应于预定时间模式的脉冲频率分量来识别分析物信号。脉冲频率分量的幅度可以用于识别分析物的存
在。识别分析物的存在可以包括量化样品离子脉冲中存在的分析物的量。
95.信号调节可以包括去噪,其可以包括选择性地拒绝不遵循预定时间模式的任何信号。信号调节可以包括:识别初始离子脉冲;基于初始离子脉冲和预定时间模式对生成的信号开窗;对窗口求和以生成检测到的离子脉冲的总和;以及基于检测到的离子脉冲的总和与阈值的比较来识别分析物的存在。信号调节可以包括:识别初始离子脉冲;基于初始离子脉冲和预定时间模式识别背景信号;以及从生成的信号中减去背景信号。样品离子脉冲中存在的分析物的量可以通过确定产生样品离子脉冲的样品中存在的分析物的浓度来量化。当识别出分析物的存在时,可以重新测试样品。在一个示例中,可以使用液相色谱质谱法(lc-ms)重新测试样品。
96.采样接口可以包括声学液滴喷射器-开放端口接口(ade-opi)。在其他示例中,采样接口可以包括电喷雾电离(esi)、大气压化学电离(apci)、大气压光电离(appi)或基质辅助激光解吸/电离(maldi)接口,或能够在配置的时间处引入样品的任何样品引入技术。采样接口可以包括声学液滴喷射器,以及每个样品体可以包括一个或多个样品液滴。样品体积可以包括1-50nl。可以以每五秒至少一个样品脉冲的速率传送多个样品脉冲。多个样品离子脉冲可以在小于约100秒内传输至质谱仪,或者替代地可以在小于15秒内传输至质谱仪。多个样品离子脉冲可以包括在约0.5秒至15秒的范围内传输至质谱仪的五至十个样品体。
97.虽然上文已经参考某些方面和示例进行了描述,但是本领域技术人员将理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下可以进行各种改变以及可以用等同方案替换。此外,在不脱离本公开的范围的情况下,可以进行许多修改以使特定情况或材料适应于本公开的教导。因此,本公开旨在不限于所公开的(一个或多个)具体示例,而是本公开将包括落入所附权利要求范围内的所有示例。

技术特征:
1.一种用于质谱的方法,所述方法包括:从采样接口将多个样品离子脉冲接收在质谱仪中,样品离子脉冲以预定时间模式被接收;在质谱仪中检测接收到的样品离子脉冲以生成信号;通过基于所述预定时间模式对生成的信号进行信号调节来隔离分析物信号;以及基于隔离的分析物信号来识别分析物的存在。2.根据权利要求1所述的方法,其中信号调节包括基于所述预定时间模式进行基于脉冲的平均。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述预定时间模式导致样品离子脉冲以特定运载频率出现。4.根据权利要求3所述的方法,其中信号调节包括将生成的信号转换为频域信号并计算仅所述运载频率的模以隔离分析物信号。5.根据权利要求4所述的方法,其中识别分析物的存在包括确定模是否超过阈值。6.根据权利要求4所述的方法,其中识别分析物的存在包括对样品离子脉冲中存在的分析物的量进行量化。7.根据权利要求1、3、4、5或6所述的方法,其中所述预定时间模式是周期性的,以及信号调节包括对信号执行傅立叶变换以将该信号转换成频域信号。8.根据权利要求1、3、4、5、6或7所述的方法,包括过滤配置带宽之外的任何频率的频域信号,所述配置带宽以对应于周期性的所述预定时间模式的频率为中心。9.根据权利要求1至8所述的方法,其中信号调节包括对生成的信号的频率分量进行解卷积,以及其中隔离分析物信号包括评估对应于所述预定时间模式的脉冲频率分量。10.根据权利要求9所述的方法,其中识别分析物的存在包括对样品离子脉冲中存在的分析物的量进行量化。11.根据权利要求9所述的方法,其中使用脉冲频率分量的幅度来识别分析物的存在。12.根据权利要求1所述的方法,其中信号调节包括去噪。13.根据权利要求9所述的方法,其中去噪包括选择性地拒绝不遵循所述预定时间模式的任何信号。14.根据权利要求1所述的方法,其中信号调节包括:识别初始离子脉冲;基于所述初始离子脉冲和所述预定时间模式对生成的信号开窗;对窗口求和以生成检测到的离子脉冲的总和;以及基于检测到的离子脉冲的总和与阈值相比较来识别分析物的存在。15.根据权利要求1所述的方法,其中信号调节包括:识别初始离子脉冲;基于所述初始离子脉冲和所述预定时间模式来识别背景信号;以及从生成的信号中减去所述背景信号。16.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,包括对样品离子脉冲中存在的分析物的量进行量化。17.根据权利要求6、11或16所述的方法,其中量化包括确定存在于产生样品离子脉冲
的样品中的分析物的浓度。18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法,包括当识别到分析物的存在时重新测试产生样品离子脉冲的样品。19.一种用于质谱的系统,所述系统包括:采样接口,所述采样接口能操作为将多个样品脉冲引入电离源;所述电离源,所述电离源能操作为电离脉冲并将样品离子脉冲传输至质谱仪,所述质谱仪能操作为:以预定时间模式接收多个样品离子脉冲;检测接收到的样品离子脉冲以生成信号;通过基于所述预定时间模式对生成的信号进行信号调节来隔离分析物信号;以及基于隔离的分析物信号来识别分析物的存在。20.根据权利要求16所述的系统,其中所述采样接口包括声学液滴喷射器-开放端口接口(ade-opi)。21.根据权利要求19所述的系统,其中所述采样接口包括电喷雾电离(esi)、大气压化学电离(apci)、大气压光电离(appi)或基质辅助激光解吸/电离(maldi)接口。22.根据权利要求19所述的系统,其中信号调节包括基于所述预定时间模式进行基于脉冲的平均。23.根据权利要求19所述的系统,其中所述预定时间模式导致样品离子脉冲以特定运载频率出现。24.根据权利要求19所述的系统,其中信号调节包括将生成的信号转换为频域信号并计算仅所述运载频率的模以隔离分析物信号。25.根据权利要求24所述的系统,其中识别分析物的存在包括确定模是否超过阈值。26.根据权利要求24所述的系统,其中识别分析物的存在包括对样品离子脉冲中存在的分析物的量进行量化。27.根据权利要求19、23、24、25或26所述的系统,其中所述预定时间模式是周期性的,以及信号调节包括对信号执行傅立叶变换以将该信号转换成频域信号。28.根据权利要求19、23、24、25、26或27所述的系统,其中质谱仪能操作为过滤配置带宽之外的任何频率的频域信号,所述配置带宽以对应于周期性的所述预定时间模式的频率为中心。29.根据权利要求19-28中任一项所述的系统,其中信号调节包括对生成的信号的频率分量的解卷积,以及其中隔离分析物信号包括评估对应于所述预定时间模式的脉冲频率分量。30.根据权利要求29所述的系统,其中使用脉冲频率分量的幅度来识别分析物的存在。31.根据权利要求30所述的系统,其中识别分析物的存在包括对样品离子脉冲中存在的分析物的量进行量化。32.根据权利要求19所述的系统,其中信号调节包括去噪。33.根据权利要求32所述的系统,其中去噪包括选择性地拒绝不遵循所述预定时间模式的任何信号。34.根据权利要求19所述的系统,其中信号调节包括:
识别初始离子脉冲;基于所述初始离子脉冲和所述预定时间模式对生成的信号开窗;对窗口求和以生成检测到的离子脉冲的总和;以及基于检测到的离子脉冲的总和与阈值相比较来识别分析物的存在。35.根据权利要求19所述的系统,其中信号调节包括:识别初始离子脉冲;基于所述初始离子脉冲和所述预定时间模式来识别背景信号;以及从生成的信号中减去所述背景信号。36.根据权利要求19-35中任一项所述的系统,包括对样品离子脉冲中存在的分析物的量进行量化。37.根据权利要求36所述的系统,其中量化包括确定存在于产生样品离子脉冲的样品中的分析物的浓度。38.根据权利要求19-37中任一项所述的系统,包括当识别到分析物的存在时重新测试产生样品离子脉冲的样品。39.根据权利要求19-38中任一项所述的系统,其中所述采样接口包括声学液滴喷射器,以及其中每个样品体包括一个或多个样品液滴。40.根据权利要求39所述的系统,其中样品体包括1-50nl。41.根据权利要求39和40中任一项所述的系统,其中以每五秒至少一个样品脉冲的速率传送所述多个样品脉冲。42.根据权利要求19-41中任一项所述的系统,其中所述多个样品离子脉冲在小于约100秒内被传输至质谱仪。43.根据权利要求42所述的系统,其中所述多个样品离子脉冲在小于15秒内被传输至质谱仪。44.根据权利要求43所述的系统,其中所述多个样品离子脉冲包括在约0.5秒至15秒的范围内传输至质谱仪的五至十个样品体。

技术总结
公开了用于将样品定时引入质谱仪的系统和方法,可以包括:从采样接口将多个样品离子脉冲接收在质谱仪中,其中以预定时间模式接收样品离子脉冲;检测接收到的样品离子脉冲以生成信号;通过基于预定时间模式对生成的信号进行信号调节来隔离分析物信号;以及基于隔离的分析物信号识别分析物的存在。信号调节可以包括基于预定时间模式进行的基于脉冲的平均,或者可以包括将生成的信号转换为频域信号并计算模以隔离分析物信号。预定时间模式可以是周期性的,其中信号调节包括对信号执行傅立叶变换以将其转换为频域信号。换以将其转换为频域信号。换以将其转换为频域信号。


技术研发人员:P
受保护的技术使用者:DH科技发展私人贸易有限公司
技术研发日:2021.09.24
技术公布日:2023/8/24
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