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DE102022128278A1 - Method of determining a measure of decay rate and mass spectrometry system - Google Patents

Method of determining a measure of decay rate and mass spectrometry system Download PDF

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DE102022128278A1
DE102022128278A1 DE102022128278.3A DE102022128278A DE102022128278A1 DE 102022128278 A1 DE102022128278 A1 DE 102022128278A1 DE 102022128278 A DE102022128278 A DE 102022128278A DE 102022128278 A1 DE102022128278 A1 DE 102022128278A1
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ion
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resolution
ion sample
Prior art date
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Application number
DE102022128278.3A
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German (de)
Inventor
Kyle Fort
Alexander Makarov
Konstantin AIZIKOV
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Original Assignee
Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
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Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Maßes für eine Abfallrate einer lonenprobe, die einer Massenanalyse in einem Massenanalysator mit Spiegelstromdetektion unterzogen wird, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines Detektionssignals für die lonenprobe aus einer Detektion des Transienten der lonenprobe, die unter Verwendung des Massenanalysators erhalten wird, wobei das Detektionssignal für die lonenprobe eine zeitliche Abfallrate aufweist; und Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe basierend auf einer extrapolierten Auflösung für die lonenprobe, wobei die extrapolierte Auflösung eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen ist, unter denen die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten dominiert wird.A method for determining a measure of a decay rate of an ion sample undergoing mass analysis in a mass analyzer with image current detection, the method comprising: receiving a detection signal for the ion sample from a detection of the transient of the ion sample obtained using the mass analyser, wherein the ion sample detection signal has a rate of decay over time; and determining the measure of the decay rate of the ion sample based on an extrapolated resolution for the ion sample, the extrapolated resolution being an expected resolution of the detection signal under conditions where the decay rate of the detection signal for the ion sample is dominated by collision effects.

Description

GebietArea

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Verfahren zum Bestimmen eines Maßes für eine Abfallrate und auf MassenspektrometriesystemeThe present disclosure relates to methods for determining a measure of decay rate and to mass spectrometry systems

Hintergrundbackground

Messungen von Kollisionsquerschnittsflächen (collision cross-section areas - CCS areas) können wertvolle Informationen über die Strukturen von Molekülen wie etwa Proteinen und Proteinkomplexen bereitstellen. Es ist bekannt, dass bei der Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometrie (FTICR-Massenspektrometrie) lonen-Molekül-Kollisionsfrequenzen mit Signaltransientenabfallraten in Zusammenhang stehen und durch Analyse dieser Raten gemessen werden könnten ( Parisod, G.; Comisarow, M. B. Chem. Phys. Lett. 1979, 62, 303-305; Guan, S.; Li, G.-Z.; Marshall, A. G. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1997, 167, 185-193 ). Die Messung von Signalabfallraten aus Peakbreiten kann Kollisionsfrequenzen und somit Kollisions-CCS ergeben.Measurements of collision cross-section areas (CCS areas) can provide valuable information about the structures of molecules such as proteins and protein complexes. It is known that in Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR) mass spectrometry, ion-molecule collision frequencies are related to signal transient decay rates and could be measured by analyzing these rates ( Parisod, G.; Comisarow, MB Chem. Phys. Latvia 1979, 62, 303-305; Guan, S.; Li, G.-Z.; Marshall, AG Int. J. Mass Spectrum. Ion Processes 1997, 167, 185-193 ). Measuring signal decay rates from peak widths can yield collision frequencies and hence collision CCS.

Dieser Effekt wurde in letzter Zeit zunehmend zur Messung von CCS sowohl von kleinen Molekülen („ Collision Cross Sectional Areas from Analysis of Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Line Width: A New Method for Characterizing Molecular Structure“, Anal. Chem. 2012, 84, 4851-4857 ) unter dem Namen CRAFTI (CRoss section Areas by FT ICR) als auch von Proteinen ( Marshall et al., Phys Chem. Chem. Phys., 2016, 18, 713-717 ) verwendet. Er kam auch in der Orbitalfallen-Massenspektrometrie (z. B. der Orbitrap™-Analysator, hergestellt von Thermo Fisher Scientific) zur Anwendung ( Sanders JD et al. Anal.Chem., 2018; 90(9):5896-902 ). Nach Guo et al. ( Phys.Chem.Chem.Phys., 2015, 17, 9060 ) konnte gefolgert werden, dass der Signalabfall im Orbitrap-Analysator durch ein energetisches Hartsphären-Kollisionsmodell beschrieben wird, in dem jede Kollision zur Fragmentierung eines Ions und dessen Entfernen aus dem detektierten lonenpaket führt.This effect has recently been increasingly used to measure CCS of both small molecules (“ Collision Cross Sectional Areas from Analysis of Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Line Width: A New Method for Characterizing Molecular Structure”, Anal. Chem. 2012, 84, 4851-4857 ) under the name CRAFTI (CRoss section Areas by FT ICR) as well as proteins ( Marshall et al., Phys Chem. Chem. Phys., 2016, 18, 713-717 ) used. It has also been used in orbital trap mass spectrometry (e.g. the Orbitrap™ analyzer manufactured by Thermo Fisher Scientific) ( Sanders JD et al. Anal.Chem., 2018; 90(9):5896-902 ). According to Guo et al. ( Phys.Chem.Chem.Phys., 2015, 17, 9060 ) it could be concluded that the signal decay in the orbitrap analyzer is described by an energetic hard-sphere collision model, in which each collision leads to the fragmentation of an ion and its removal from the detected ion packet.

Bei der Fourier-Transformations-Massenspektrometrie (FTMS) wäre die Zeitbereichstransiente, außer aufgrund von Kollisionen, theoretisch ungefähr sinusförmig, aber sie ist tatsächlich komplexer. Zeitbereichssignale in FTMS nähern sich typischerweise einer Sinuswelle mit einer exponentiell abfallenden Amplitude an, wobei der Abfall hauptsächlich Kollisionen mit dem Hintergrundgas zugeschrieben wird. Die Abfallkonstante ist daher mit dem CCS verknüpft, da erwartet wird, dass Ionen mit höherem CCS häufiger mit Hintergrundgas kollidieren und daher die von derartigen Ionen bereitgestellten Bildsignale voraussichtlich schneller abfallen. Im Allgemeinen würde das Ion mit der größeren Masse (und damit der höheren Ladung) unter Berücksichtigung von zwei Ionen mit demselben Masse-zu-Ladung-Verhältnis (m/z) tendenziell einen größeren CCS aufweisen, da erwartet würde, dass es, um eine so große Masse aufzuweisen, physikalisch größer ist, und daher erwartet würde, dass es voraussichtlich stärker abfallen würde.In Fourier transform mass spectrometry (FTMS), the time-domain transient would theoretically be approximately sinusoidal except due to collisions, but it is actually more complex. Time domain signals in FTMS typically approximate a sine wave with an exponentially decreasing amplitude, with the decrease being attributed primarily to collisions with the background gas. The decay constant is therefore related to the CCS, since higher CCS ions are expected to collide with background gas more frequently and therefore the image signals provided by such ions are expected to decay faster. In general, considering two ions with the same mass-to-charge (m/z) ratio, the ion with the larger mass (and hence higher charge) would tend to have a larger CCS since it would be expected, by one to have such a large mass is physically larger and therefore would be expected to be expected to fall off more sharply.

Wobschall et al. (Phys. Rev. 131, 1565 (1963)) beschreiben, dass die lonenzyklotronresonanz-Absorptionslinie in schwach ionisierten Gasen so interpretiert werden kann, dass das Masse-zu-Ladung-Verhältnis und die Anzahl sowie die Kollisionsfrequenz der Ionen erhalten werden. Aus den beobachteten Linienbreiten werden die Kollisionsfrequenzen mehrerer Ionen in Abhängigkeit vom Druck und der elektrischen Feldstärke festgestellt. Diese Daten werden dazu verwendet, den Ionen-Molekül-Kollisionsquerschnitt zu bestimmen. Wobschall et al. (J. Chem. Phys. 47, 4091 (1967)) beschreiben die Bestimmung von CCS von Wasserstoff und anderen Ionen unter Verwendung der lonenzyklotronresonanz durch Bestimmungen der Breiten von lonenzyklotronresonanzlinien in Abhängigkeit von Druck und elektrischen Feldstärken.Wobschall et al. (Phys. Rev. 131, 1565 (1963)) describe that the ion cyclotron resonance absorption line in weakly ionized gases can be interpreted to give the mass-to-charge ratio and the number and collision frequency of the ions. From the observed line widths, the collision frequencies of several ions are determined as a function of the pressure and the electric field strength. This data is used to determine the ion-molecule collision cross-section. Wobschall et al. (J. Chem. Phys. 47, 4091 (1967)) describe the determination of CCS of hydrogen and other ions using ion cyclotron resonance by determining the widths of ion cyclotron resonance lines as a function of pressure and electric field strengths.

Bei allen FTMS-Instrumenten werden Kollisionsquerschnitte relativ zu einem bekannten Ion, z. B. einem Kalibrierion, gemessen. Diese Messungen zeigen jedoch signifikante Abweichungen in der Abfallzeit zwischen isolierten lonenpopulationen (z. B. einem bestimmten Ladungszustand eines Proteins) und Populationen mit großem Massenbereich. Darüber hinaus wurde kein Verfahren auf einer Zeitskala nachgewiesen, das mit Trenntechniken wie Flüssigchromatografie (LC) oder Gaschromatografie (GC) kompatibel ist.For all FTMS instruments, collision cross-sections are calculated relative to a known ion, e.g. B. a calibration ion measured. However, these measurements show significant deviations in the decay time between isolated ion populations (e.g., a particular charge state of a protein) and populations with a large mass range. In addition, no method has been demonstrated on a time scale that is compatible with separation techniques such as liquid chromatography (LC) or gas chromatography (GC).

Bestehende Verfahren beruhen normalerweise auf der Isolierung bestimmter interessierender Ionen, um eine ausreichend hohe Intensität für eine zuverlässige Bestimmung der Peakbreite und somit der Abfallrate zu erhalten. Daher lassen sie keine Online-Bestimmung von CCS über breite Massenbereiche zu und lassen keine parallele Bestimmung von CCS zusammen mit m/z zu.Existing methods usually rely on isolating specific ions of interest to obtain sufficiently high intensity for reliable determination of peak width and hence decay rate. Therefore they do not allow on-line determination of CCS over broad mass ranges and do not allow parallel determination of CCS together with m/z.

Kurzdarstellungabstract

Vor diesem Hintergrund und gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe nach Anspruch 1 bereitgestellt. Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe nach Anspruch 2 bereitgestellt. Ein Computerprogramm nach Anspruch 32, ein computerlesbares Medium nach Anspruch 33 und ein Massenspektrometriesystem nach Anspruch 34 werden ebenfalls bereitgestellt. Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Massenspektrometriesystem nach Anspruch 35 bereitgestellt.Against this background and according to a first aspect, a method for determining a measure of a decay rate of an ion sample according to claim 1 is provided. According to a second aspect, a method for determining a measure of a decay rate of an ion sample according to claim 2 is provided. A computer program according to claim 32, a computer readable medium according to claim 33 and a mass spectrometry system according to claim 34 are also provided. According to a third aspect, a mass spectrometry system according to claim 35 is provided.

Die vorliegende Offenbarung stellt Verfahren und Vorrichtungen zum Bestimmen von Abfallkonstanten und Querschnittsmessungen parallel zur Massenmessung und Abfallzeitkorrektur bereit. Die Offenbarung bezieht sich insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen zum Durchführen einer Fourier-Transformations-Massenspektrometrie (FTMS). Die Offenbarung erkennt an, dass bestehende Verfahren zum Bestimmen von CCS typischerweise auf dem Isolieren bestimmter Ionen für die Analyse beruhen, um ausreichend hohe Intensitäten für eine zuverlässige Peakbreitenbestimmung zu erhalten. Die Offenbarung erkennt an, dass niedrigere Intensitäten zu größeren Defokussierungseffekten (beispielsweise aufgrund von Raumladung) und somit zu weniger zuverlässigen Signalabfall-/CCS-Messungen führen. Dies lässt daher in der Praxis die Bestimmung der Abfallkonstante/CCS aus der Analyse niedrigerer lonenintensitäten, wie sie etwa über einen breiten Massenbereich von Ionen angetroffen werden, nicht zu und lässt daher keine praktische oder routinemäßige CCS-Bestimmung parallel zur herkömmlichen m/z-Bestimmung zu.The present disclosure provides methods and apparatus for determining decay constants and cross-sectional measurements in parallel with mass measurement and decay time correction. In particular, the disclosure relates to methods and apparatus for performing Fourier transform mass spectrometry (FTMS). The disclosure recognizes that existing methods for determining CCS typically rely on isolating particular ions for analysis to obtain sufficiently high intensities for reliable peak width determination. The disclosure recognizes that lower intensities lead to greater defocusing effects (e.g. due to space charge) and thus less reliable signal decay/CCS measurements. In practice, therefore, this does not permit the determination of the decay constant/CCS from the analysis of lower ion intensities, such as are encountered over a broad mass range of ions, and therefore does not permit a practical or routine CCS determination in parallel with conventional m/z determination to.

Um die Beschränkungen der bestehenden Lösungen wie vorstehend umrissen anzugehen, verwenden Ausführungsformen der Offenbarung ein Maß für die Signalintensität, wie etwa das Signal-Rausch-Verhältnis (signal-to-noise ratio, SNR), für intensitätsabhängige (z. B. SNR- und/oder m/z-abhängige) Korrekturen von Abfallzeiten, die dem CCS entsprechen. In einigen Ausführungsformen werden Messungen der Signalauflösung von niedrigen SNR-Werten, bei denen Messungen wahrscheinlich ungenau sind, zu äquivalenten Auflösungen bei höherem SNR extrapoliert, wo die Selbstbündelung von Ionen (die zu einer verringerten Dephasierung führt) ausgenutzt werden kann, um die Messsicherheit zu verbessern. In einigen Ausführungsformen wird die lonenprobe nach einer Trenntechnik generiert, beispielsweise Flüssigchromatografie (LC) oder Gaschromatografie (GC), von der sie ein zeitliches Elutionsprofil aufweist. Die Offenbarung erkennt auch an, dass das Aufzeichnen von Peakbreiten von jedem Analyten über das gesamte Elutionsprofil mehr Informationen über die Abfallkonstante und CCS bereitstellen kann und dazu verwendet werden kann, die Statistik von CCS-Messungen zu verbessern. Beispielsweise kann das Verfolgen der Peakbreiten jedes Analyten über das gesamte Elutionsprofil den Fehler der CCS-Bestimmung verringern, nachdem Korrekturen angewendet wurden.To address the limitations of existing solutions as outlined above, embodiments of the disclosure use a measure of signal intensity, such as signal-to-noise ratio (SNR), for intensity-dependent (e.g., SNR and /or m/z dependent) fall time corrections that conform to CCS. In some embodiments, signal resolution measurements are extrapolated from low SNR values, where measurements are likely to be inaccurate, to equivalent resolutions at higher SNR, where self-bundling of ions (resulting in reduced dephasing) can be exploited to improve measurement certainty . In some embodiments, the ion sample is generated by a separation technique, such as liquid chromatography (LC) or gas chromatography (GC), from which it has a temporal elution profile. The disclosure also recognizes that recording peak widths of each analyte across the entire elution profile can provide more information about the decay constant and CCS and can be used to improve the statistics of CCS measurements. For example, tracking the peak widths of each analyte throughout the elution profile can reduce the error of the CCS determination after corrections are applied.

In einigen Ausführungsformen werden Korrekturen für das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von Massenpeaks (das von der Anzahl der Ionen (Intensität) entsprechend dem Peak abhängt) vorgenommen, um die Genauigkeit der gemessenen Signalabfallzeiten und damit der CCS-Bestimmungen zu verbessern. Die Offenbarung stellt ferner Korrekturen für die m/z-Abhängigkeit bereit. Das Verfahren verwendet also zuvor ermittelte Abhängigkeiten der Abfallkonstanten von den Eigenschaften (z. B. lonenintensität (SNR), m/z) für die Kalibrierung. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung lassen daher die Extraktion von CCS-Werten direkt aus hochauflösenden massengenauen Spektren eines breiten Massenbereichs von Ionen, vorzugsweise „Voll-MS“-Spektren, zu. Derartige Verfahren sind vollständig kompatibel mit High-Dynamic-Range-Scan-Verfahren (Scan-Verfahren mit großem Dynamikbereich). In einigen Ausführungsformen können Peakbreiten für jeden Analyten über das gesamte Elutionsprofil des Analyten verfolgt und kann die endgültige Abfallkonstante für den interessierenden Analyten als gewichteter Durchschnitt aller Punkte über die Retentionszeit berechnet werden, wobei Komponenten mit geringerer Intensität deutlich geringere Gewichtungen als solche mit höherer Intensität erhalten werden. Auch die Abfallkonstante kann auf diese Weise mit Gewichtung aus allen identifizierten Isotopen-/Ladungszuständen des Analyten bestimmt werden.In some embodiments, corrections are made for the signal-to-noise ratio (SNR) of mass peaks (which depends on the number of ions (intensity) corresponding to the peak) to improve the accuracy of the measured signal decay times and hence CCS determinations. The disclosure also provides corrections for m/z dependency. The method thus uses previously determined dependencies of the decay constants on the properties (e.g. ion intensity (SNR), m/z) for the calibration. Embodiments of the present disclosure therefore allow for the extraction of CCS values directly from high-resolution mass-accurate spectra of a broad mass range of ions, preferably "full MS" spectra. Such methods are fully compatible with high dynamic range scan methods (scanning methods with a large dynamic range). In some embodiments, peak widths for each analyte can be tracked throughout the analyte's elution profile, and the final decay constant for the analyte of interest can be calculated as a weighted average of all points over retention time, with lower intensity components receiving significantly lower weights than higher intensity components . The decay constant can also be determined in this way with weighting from all identified isotope/charge states of the analyte.

Die Offenbarung stellt auch verbesserte Hardware zum Durchführen derartiger Verfahren bereit. Abfallkonstanten hängen vom Gasdruck im Massenanalysator ab. Ein praktisches und sicheres Mittel zum Variieren des Gasdrucks wird auch in Form von Gasaustritt aus einer Vakuumregion eines Massenspektrometers in die Region, in der sich der Massenanalysator befindet, bereitgestellt. Dies ermöglicht eine einfachere und ausfallsichere Auslegung eines Gaslecks, das selbst im Falle eines Ausfalls oder menschlichen Versagens nicht zu unzulässigen Druckanstiegen bei FTMS führt.The disclosure also provides improved hardware for performing such methods. Decay constants depend on the gas pressure in the mass analyzer. A practical and safe means of varying gas pressure is also provided in the form of gas leakage from a vacuum region of a mass spectrometer into the region where the mass analyzer is located. This allows for a simpler and fail-safe design of a gas leak that, even in the event of a failure or human error, will not lead to unacceptable pressure rises in FTMS.

Somit stellt die Offenbarung im Allgemeinen Verfahren zum Durchführen von Massenspektrometrie bereit, bei denen die Abfallkonstante, m/z und die Kalibrierung online durchgeführt werden. Derartige Verfahren können das Erzeugen eines lonenstroms, beispielsweise eines von einer lonenquelle generierten lonenstroms, und das Injizieren eines Satzes von Ionen aus diesem Strom in eine ionenoptische Einfangvorrichtung, wie etwa einen Massenanalysator, umfassen, wobei Ionen eine durch elektromagnetische Felder begrenzte periodische Bewegung ausführen. Der Bildstrom wird von der periodischen Bewegung der Ionen für eine Zeitdauer detektiert, während der mindestens ein Teil der Ionen Kollisionen mit Gasmolekülen in der Falle ausgesetzt ist. Eigenschaften der periodischen Bewegung der Ionen, wie etwa eine oder mehrere von Intensitäten, Phasen, Frequenzen (d. h. m/z), Abfallkonstanten, können für mehrere lonenspezies gleichzeitig innerhalb des Satzes von Ionen bestimmt werden. Werte von Abfallkonstanten oder CCS für jede Spezies können basierend auf zuvor kalibrierten Abhängigkeiten von den Eigenschaften der Ionen bestimmt werden. Die zuvor kalibrierten Abhängigkeiten können eine oder mehrere der folgenden umfassen: eine Intensität einer interessierenden lonenspezies; eine Intensität und/oder Frequenz einer interessierenden lonenspezies; und/oder eine Intensitäts- und/oder Häufigkeitsverteilung aller lonenspezies einschließlich der interessierenden lonenspezies. Im Vergleich zu bestehenden Verfahren können ein verbesserter Dynamikbereich, eine verbesserte Genauigkeit und Präzision der CCS-Messung erreicht werden und kann der Signalabfall zur Qualitätskontrolle von detektierten Massenpeaks verwendet werden.Thus, in general, the disclosure provides methods for performing mass spectrometry in which decay constant, m/z, and calibration are performed on-line. Such procedures Methods may involve generating a stream of ions, for example a stream of ions generated by an ion source, and injecting a set of ions from that stream into an ion optical trapping device, such as a mass analyzer, where ions exhibit periodic motion limited by electromagnetic fields. The image current is detected from the periodic motion of the ions for a period of time during which at least a portion of the ions undergo collisions with gas molecules in the trap. Properties of the periodic motion of the ions, such as one or more of intensities, phases, frequencies (ie, m/z), decay constants, can be determined for multiple ion species simultaneously within the set of ions. Values of decay constants or CCS for each species can be determined based on previously calibrated dependencies on the properties of the ions. The previously calibrated dependencies may include one or more of the following: an intensity of an ionic species of interest; an intensity and/or frequency of an ionic species of interest; and/or an intensity and/or abundance distribution of all ion species including the ion species of interest. Compared to existing methods, an improved dynamic range, improved accuracy and precision of the CCS measurement can be achieved and the signal decay can be used for quality control of detected mass peaks.

Diese und andere Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich.These and other advantages will become apparent from the following description of preferred embodiments.

Figurenlistecharacter list

Die vorliegende Offenbarung wird nun beispielhaft, unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, beschrieben, wobei:

  • 1a und 1b die Beziehung zwischen der Abfallkonstante, der Anzahl von Ionen in einem Paket und der Elutionszeit zeigen;
  • 2A ein Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 2B ein Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 3 Daten zeigt, die zum Implementieren der ersten und der zweiten Ausführungsform geeignet sind; 4A die Auflösung gegenüber der Peak-Intensität für die Daten von 3 zeigt;
  • 4B die Daten von 4A im Hinblick auf die Auflösung gegenüber dem Signal-Rausch-Verhältnis zeigt;
  • 5 beobachtete Auflösungs- und SNR-Werte, mit einer Anpassung zeigt, die dazu verwendet werden kann, extrapolierte Auflösungen zu erhalten;
  • 6 ein Massenspektrometriesystem gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
  • 7 den Effekt des Drucks auf die Abfallkonstanten zeigt;
  • 8 den Effekt des Drucks auf die Auflösung zeigt; und
  • 9 eine Zusammenfassung der Daten in 8 zeigt.
The present disclosure will now be described by way of example with reference to the accompanying figures, in which:
  • 1a and 1b show the relationship between decay constant, number of ions in a packet and elution time;
  • 2A Figure 12 shows a method for determining a measure of a decay rate of an ion sample according to a first embodiment;
  • 2 B Figure 12 shows a method for determining a measure of a decay rate of an ion sample according to a second embodiment;
  • 3 Figure 12 shows data suitable for implementing the first and second embodiments; 4A the resolution versus peak intensity for the data from 3 shows;
  • 4B the data from 4A in terms of resolution versus signal to noise ratio;
  • 5 shows observed resolution and SNR values, with an adjustment that can be used to obtain extrapolated resolutions;
  • 6 Figure 12 shows a mass spectrometry system according to a third embodiment;
  • 7 shows the effect of pressure on the decay constant;
  • 8th shows the effect of pressure on resolution; and
  • 9 a summary of the data in 8th shows.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Basierend auf einer theoretischen und experimentellen Untersuchung des Signalabfalls in FTMS (und insbesondere Orbitrap MS) wurde erkannt, dass Ionen einer Anzahl von raumladungsbezogenen Effekten ausgesetzt sind. Am auffälligsten scheint das so genannte „Selbstbündeln“ zu sein, bei dem die „natürliche“ Verbreiterung eines lonenpakets bei hohen lonenpopulationen aufgrund des kombinierten Effekts von Raumladung und Nichtlinearität des elektrischen Felds unterdrückt wird, wie in US-7,714,283 beschrieben. Durch Herstellen eines Orbitrap-Analysators mit hoher Genauigkeit und durch Optimieren seiner Abstimmung können diese Effekte in vielen Fällen auf ein vernachlässigbares Maß oder zumindest auf ein tolerierbares Maß reduziert werden. Raumladungseffekte (z. B. Selbstbündelung) können jedoch immer noch erkennbar sein, wenn CCS aus Abfallkonstanten berechnet wird, wie in 1a veranschaulicht. Bei FTMS können Abfallkonstanten aus Breiten von Massenpeaks in Massenspektren bestimmt werden, die aus Transienten erhalten werden, zum Beispiel unter Verwendung von Fourier-Transformation mit Apodisierung und Nullauffüllung, wie im Stand der Technik bekannt. Allgemeine Gleichungen zur Bestimmung von Abfallkonstanten aus Fourier-Transformations-Massenspektraldaten werden im Abschnitt „Theory and methods" von Marshall et al., Phys.Chem.Chem.Phys., 2016, 18, 713, vorgestellt. Desgleichen können Verfahren aus Sanders JD et al. Anal.Chem., 2018; 90(9):5896-902 ebenfalls verwendet werden. Fehler der CCS-Bestimmung hängen von Parametern detektierter Massenpeaks ab, hauptsächlich SNR, wobei Peaks mit geringerer Intensität stärkere Raumladungs- und andere Defokussierungseffekte erfahren.Based on a theoretical and experimental investigation of the signal decay in FTMS (and in particular Orbitrap MS) it has been recognized that ions are subject to a number of space charge related effects. Most striking seems to be the so-called “self-bunching”, where the “natural” broadening of an ion packet is suppressed at high ion populations due to the combined effect of space charge and electric field nonlinearity, as in US-7,714,283 described. By manufacturing an orbitrap analyzer with high accuracy and by optimizing its tuning, these effects can in many cases be reduced to a negligible level or at least to a tolerable level. However, space charge effects (e.g. self bunching) can still be evident when CCS is calculated from decay constants, as in 1a illustrated. In FTMS, decay constants can be determined from mass peak widths in mass spectra obtained from transients, for example using Fourier transform with apodization and zero-filling, as is known in the art. General equations for determining decay constants from Fourier transform mass spectral data are presented in Section "Theory and methods" by Marshall et al., Phy s.Chem.Chem.Phys., 2016, 18, 713. Likewise, methods from Sanders JD et al. Anal.Chem., 2018; 90(9):5896-902 also be used. CCS estimation errors depend on parameters of detected mass peaks, mainly SNR, with lower intensity peaks experiencing stronger space charge and other defocusing effects.

Obwohl die tatsächliche Anzahl von Ionen in einem Paket schwer festzustellen ist, ist sie proportional zum SNR eines Peaks bei einer gegebenen Transientendauer und Abfallkonstante, wobei der Proportionalitätskoeffizient nur vom thermischen Rauschen des Vorverstärkers des Detektors und seiner Frequenzabhängigkeit abhängig ist. Die Beziehung zwischen SNR und lonenanzahl ist beispielsweise in Abschnitt 2.1 von Eiler et al. (Analysis of molecular isotopic structures at high precision and accuracy by Orbitrap mass spectrometry ( International Journal of Mass Spectrometry, Volume 422, 2017, Pages 126-142, ISSN 1387-3806 ) beschrieben, der hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die bei Eiler et al. beschriebenen Beziehungen für das Bestimmen der lonenanzahl kann in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung immer dann verwendet werden, wenn beschrieben wird, dass Signalintensitäten oder SNR verwendet werden.Although the actual number of ions in a packet is difficult to ascertain, it is proportional to the SNR of a peak at a given transient duration and decay constant, where the coefficient of proportionality depends only on the thermal noise of the detector's preamplifier and its frequency dependence. For example, the relationship between SNR and ion count is discussed in Section 2.1 of Eiler et al. (Analysis of molecular isotopic structures at high precision and accuracy by Orbitrap mass spectrometry ( International Journal of Mass Spectrometry, Volume 422, 2017, Pages 126-142, ISSN 1387-3806 ), which is incorporated herein by reference. The Eiler et al. The relationships described for determining ion count may be used in embodiments of the present disclosure whenever signal intensities or SNR are described as being used.

1a veranschaulicht die Abhängigkeiten der Abfallkonstante von der Anzahl der Ionen in einem Paket für verschiedene m/z-Verhältnisse. Das durch Statistik und zugrunde liegendes thermisches Rauschen eines Vorverstärkers verursachte Fehlerband ist als ausgegraute Bänder dargestellt. Das schraffierte Band auf der linken Seite von 1a veranschaulicht die untere Nachweisgrenze. Es ist ersichtlich, dass bei niedrigen lonenanzahlen die Messungen der Abfallkonstanten (und damit des Kollisionsquerschnitts) systematisch höher sind als die Messung derselben Probe, wenn Pakete mit einer höheren Anzahl von Ionen analysiert werden. Es ist manchmal wünschenswert, den Kollisionsquerschnitt zu messen, um ein Molekül zu charakterisieren, da dies eine inhärente Eigenschaft eines Moleküls ist. Daher versucht die vorliegende Offenbarung, genaue Messungen von Abfallkonstanten und/oder Kollisionsquerschnitten bereitzustellen, die die in 1a gezeigten Variationen berücksichtigen. 1a illustrates the dependencies of the decay constant on the number of ions in a packet for different m/z ratios. The error band caused by statistics and underlying thermal noise of a preamplifier is shown as grayed out bands. The hatched band on the left of 1a illustrates the lower limit of detection. It can be seen that at low ion counts the measurements of the decay constant (and hence the collision cross-section) are systematically higher than the measurement of the same sample when packets with a higher number of ions are analyzed. It is sometimes desirable to measure the collision cross-section to characterize a molecule as this is an inherent property of a molecule. Therefore, the present disclosure seeks to provide accurate measurements of decay constants and/or collision cross-sections that 1a Consider the variations shown.

Die Abhängigkeiten von 1a können zuerst unter Verwendung einer Kalibriermischung von Verbindungen (auch als Kalibriermittel bezeichnet) erhalten und dann für eine bestimmte Probe oder Versuche verfeinert werden. Während Abfallkonstanten stark von m/z und/oder dem Ladungszustand abhängig sind, ist die Form der Kurven in 1a hauptsächlich von der Anzahl der Ionen in einem Paket und in geringerem Maße von m/z abhängig. Es können jedoch auch Effekte zweiter Ordnung auftreten, insbesondere wenn sehr intensive Peaks in der Nähe der interessierenden Ionen auftreten. Das FT-Datenverarbeitungsverfahren (z. B. Größe, Absorption, verstärkte FT (eFT) usw.) kann die ermittelten Werte ebenfalls beeinflussen, da jedes Verfahren seine eigene Abhängigkeit der Peakbreite von der Abfallkonstante und - intensität aufweisen kann. Derartige Abhängigkeiten sind jedoch nicht unbedingt problematisch, wenn dasselbe FT-Verarbeitungsverfahren zur Kalibrierung und anschließenden Analyse verwendet wird. Solange für das Kalibriermittel und die Probe dasselbe Verfahren verwendet wird, kann mit geeigneten Statistiken jedes FT-Verfahren verwendet werden.The dependencies of 1a can be obtained first using a calibration mixture of compounds (also known as calibrants) and then refined for a particular sample or experiment. While decay constants are strongly dependent on m/z and/or the charge state, the shape of the curves is in 1a depends mainly on the number of ions in a packet and to a lesser extent on m/z. However, second-order effects can also occur, especially when very intense peaks appear near the ions of interest. The FT data processing method (e.g. size, absorbance, enhanced FT (eFT), etc.) may also affect the reported values, as each method may have its own dependence of peak width on decay constant and intensity. However, such dependencies are not necessarily problematic when the same FT processing technique is used for calibration and subsequent analysis. As long as the same method is used for the calibrant and the sample, any FT method can be used with appropriate statistics.

Die Abhängigkeiten von 1 können zur Nacherfassungskorrektur von Abfallkonstantenmessungen über ein Elutionsprofil jedes Massenpeaks und Ladungszustands, wie in 1b gezeigt, für jedes Isotop des interessierenden Analyten verwendet werden. Die schwarzen Kreise in 1b zeigen Zeitpunkte an, zu denen Messungen über das Elutionsprofil von Massenpeaks durchgeführt werden. Es ist ersichtlich, dass diese Zeitpunkte auf dem Elutionsprofil unterschiedlichen Abfallkonstanten entsprechen. Die Zuordnung von Isotopen und Ladungszuständen könnte unter Verwendung von Algorithmen erfolgen, die denen ähnlich sind, die in US-10,593,530 beschrieben sind, das hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die endgültige Abfallkonstante für den interessierenden Analyten kann als gewichteter Durchschnitt aller Punkte über die Retentionszeit und/oder für alle Isotope berechnet werden, wobei Komponenten mit geringerer Intensität höhere Korrekturen sowie deutlich niedrigere Gewichtungen als Komponenten mit hoher Intensität erhalten. Es könnte vorzuziehen sein, nicht alle Isotopenpeaks einzubeziehen, sondern nur die intensivsten, z. B. mehr als 30 % oder 50 % des intensivsten Peaks in einem Cluster. Es kann auch möglich sein, nur Punkte zu verwenden, deren Peak-Intensität größer als ein bestimmter Prozentsatz (z. B. 10 %, 20 %, 30 %, 40 % usw.) ist. Auf jeden Fall zeigt 1b, dass Korrekturen an den gemessenen Abfallzeiten für einen gegebenen Zeitpunkt an einem Elutionsprofil für jedes m/z-Verhältnis vorgenommen werden können.The dependencies of 1 can be used for post-acquisition correction of decay constant measurements via an elution profile of each mass peak and charge state, as in 1b shown, can be used for each isotope of the analyte of interest. The black circles in 1b indicate time points at which measurements are taken on the elution profile of mass peaks. It can be seen that these times correspond to different decay constants on the elution profile. The assignment of isotopes and charge states could be done using algorithms similar to those presented in US-10,593,530 , which is incorporated herein by reference. The final decay constant for the analyte of interest can be calculated as a weighted average of all points over retention time and/or for all isotopes, with lower intensity components receiving higher corrections as well as significantly lower weights than high intensity components. It might be preferable not to include all isotopic peaks but only the most intense ones, e.g. B. More than 30% or 50% of the most intense peak in a cluster. It may also be possible to only use points whose peak intensity is greater than a certain percentage (e.g. 10%, 20%, 30%, 40%, etc.). Definitely shows 1b that corrections can be made to the measured fall times for a given point in time on an elution profile for any m/z ratio.

Betrachtet man beispielsweise den ersten Elutionspeak für m/z1, wird die erste Messung der Abfallkonstante (d. h. der unterste schwarze Kreis in 1b) erhalten, während die Anzahl der Ionen im Paket relativ gering ist. Dies führt dazu, dass die Abfallkonstante von der linken Seite des Diagramms von 1a gemessen wird, und führt somit dazu, dass die Messung einen großen Fehler aufweist. Im Lauf der Zeit zeigen die nächsten beiden schwarzen Kreise (d. h. der zweite und dritte schwarze Kreis von unten in 1b), dass Messungen der Abfallkonstante für eine relativ große Anzahl von Ionen im Paket vorgenommen werden, was bedeutet, dass die Abfallkonstante von der rechten Seite des Diagramms von 1a gemessen wird, und somit zu einer Messung mit einem relativ kleinen Fehler führt. Dann stammt der vierte schwarze Kreis von unten von der Hinterkante des Retentionspeaks und führt wiederum zu einem Maß für die Abfallkonstante von der linken Seite von 1a. Ein ähnliches Muster wiederholt sich für die Elution von m/z2. Somit können unterschiedliche Messungen, die an unterschiedlichen Punkten in einem Elutionsprofil vorgenommen wurden, korrigiert werden und/oder sie können gewichtet werden, wenn eine durchschnittliche Abfallkonstante für eine gegebene Probe bestimmt wird. Vorzugsweise werden unterschiedliche Messungen, die an unterschiedlichen Punkten in einem Elutionsprofil durchgeführt werden, korrigiert und gewichtet: Zuerst werden Daten unter Verwendung der Daten von Kalibriermessungen korrigiert, und dann wird ein gewichteter Durchschnitt für bessere Statistiken erhalten.For example, considering the first elution peak for m/z1, the first decay constant measurement (i.e. the bottom black circle in 1b ) obtained while the number of ions in the packet is relatively small. This causes the decay constant from the left side of the graph to change from 1a is measured, thus causing the measurement to have a large error. Over time, the next two black circles (i.e., the second and third black circles from the bottom in 1b ), that measurements of the decay constant are made for a relatively large number of ions in the bunch, which means that the decay constant varies from the right-hand side of the plot of 1a is measured, and thus results in a measurement with a relatively small error. Then the fourth black circle from the bottom comes from the trailing edge of the retention peak and again leads to a measure of the decay constant from the left of 1a . A similar pattern is repeated for the elution of m/z2. Thus, different measurements taken at different points in an elution profile can be corrected and/or weighted when determining an average decay constant for a given sample. Preferably, different measurements made at different points in an elution profile are corrected and weighted: first data is corrected using the data from calibration measurements, and then a weighted average is obtained for better statistics.

An gemessenen Abfallkonstanten oder CCS-Werten können basierend auf m/z Korrekturen vorgenommen werden. Wie in 1b zu sehen ist, haben unterschiedliche m/z-Werte unterschiedliche Profile der Abfallkonstante gegenüber der lonenzahl. Korrekturen basierend auf m/z können implizit sein, da m/z die Abfallrate auf indirekte Weise beeinflusst: höhere m/z-Werte haben tendenziell einen höheren CCS für einen gegebenen Ladezustand. Außerdem ist bei einer gegebenen Transientenlänge die Auflösung für höhere m/z aufgrund der Schwingungen mit niedrigerer Frequenz geringer. Wenn also Maße für die Abfallrate (z. B. Abfallkonstante oder CCS) einer lonenprobe korrigiert werden, indem ein Maß für Intensität (z. B. SNR) angeglichen wird, werden diese beiden m/z-abhängigen Effekte miteinander verflochten. Im Prinzip könnten aufwändigere Korrekturen mithilfe von maschinellem Lernen auf der Basis von Big Data entwickelt werden, die an großen Datensätzen gesammelt werden. Diese Datensätze könnten spezifische chemische Klassen wie etwa tryptische Peptide, Lipide, Glykane usw. abdecken und/oder die Ähnlichkeit von Massenspektren nutzen.Corrections can be made to measured decay constants or CCS values based on m/z. As in 1b As can be seen, different m/z values have different decay constant vs. ion number profiles. Corrections based on m/z may be implicit since m/z affects decay rate in an indirect way: higher m/z values tend to have higher CCS for a given state of charge. Also, for a given transient length, the resolution is lower for higher m/z due to the lower frequency oscillations. Thus, when measures of the decay rate (e.g., decay constant or CCS) of an ion sample are corrected by adjusting a measure of intensity (e.g., SNR), these two m/z dependent effects become intertwined. In principle, more sophisticated fixes could be developed using machine learning based on big data collected on large datasets. These datasets could cover specific chemical classes such as tryptic peptides, lipids, glycans, etc. and/or use the similarity of mass spectra.

Aus 1b geht klar hervor, dass der Fehler bei der Abfallkonstante und damit der CCS-Fehler des Peaks m/z2 deutlich größer ist als der von m/z1, da es viel größere Fehler bei der Bestimmung der Abfallkonstante bei niedrigeren Intensitäten gibt. Um das SNR zu verbessern und somit den CCS-Fehler zu reduzieren, werden vorzugsweise Scans mit hohem Dynamikbereich verwendet, wie in US-10,224,193-B2 und WO-2018-134,346-A1 offenbart, die beide hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen sind.Out of 1b it is clear that the error in the decay constant and hence the CCS error of peak m/z 2 is significantly larger than that of m/z1 because there are much larger errors in determining the decay constant at lower intensities. In order to improve the SNR and thus reduce the CCS error, high dynamic range scans are preferably used, as in US-10,224,193-B2 and WO-2018-134,346-A1 disclosed, both of which are incorporated herein by reference in their entirety.

1a und 1b veranschaulichen, dass es eine Grenze für die Auflösung in FTMS-Signalen gibt, die allein durch die Vakuumbedingungen im Detektor für eine lonenspezies vorgegeben ist. Wenn die Anzahl der oszillierenden Ionen in einem gegebenen Paket zunimmt, neigen im Wesentlichen alle raum-/bildladungsbezogenen Pfade des Signalkohärenzverlusts dazu, zu schrumpfen, was dazu führt, dass die beobachtete Auflösung allmählich bis zu einem bestimmten Punkt zunimmt (bekannt als Selbstbündelung). Oberhalb dieses Punktes zeigen Detektionssignale für lonenproben typischerweise ein Muster von exponentiellem Abfall, das von Kollisionseffekten dominiert wird. Oberhalb dieses Punktes besteht der einzige Abfallmechanismus in den lonenkollisionen mit Hintergrundgasmolekülen. Dies ist durch das Plateau auf der rechten Seite in 1a und auf der rechten Seite des oberen Feldes von 1b gezeigt. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung versuchen sicherzustellen, dass die Auflösungswerte, die für die Bestimmung der Abfallkonstante oder von CCS verwendet werden, aus diesen „Plateau“-Regionen stammen. 1a and 1b illustrate that there is a limit to the resolution in FTMS signals that is dictated solely by the vacuum conditions in the detector for an ion species. As the number of oscillating ions in a given packet increases, essentially all space/image charge-related paths of signal coherence loss tend to shrink, resulting in the observed resolution gradually increasing to a certain point (known as self-bunching). Above this point, detection signals for ion samples typically show an exponential decay pattern dominated by collision effects. Above this point, the only decay mechanism is the ion collisions with background gas molecules. This is in through the plateau on the right 1a and to the right of the top panel of 1b shown. Some embodiments of the present disclosure attempt to ensure that the resolution values used to determine decay constant or CCS originate from these "plateau" regions.

2A zeigt ein in verallgemeinerter Sprache beschriebenes Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe, die einer Massenanalyse in einem Massenanalysator unterzogen wird, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren kann zum Bestimmen eines korrigierten Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe unter Verwendung der in den 1a und 1b gezeigten Daten dienen. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt 201 des Empfangens eines Detektionssignals für die lonenprobe aus einer Detektion von Transienten der lonenprobe, die unter Verwendung des Massenanalysators erhalten wird, wobei das Detektionssignal für die lonenprobe eine zeitliche Abfallrate aufweist. Ein derartiges Detektionssignal kann ein vom Massenanalysator detektierter Bildstrom sein. In einem zweiten Schritt 202 umfasst das Verfahren das Bestimmen einer Angleichungsfunktion für die lonenprobe, basierend auf (z. B. umfassend die Abhängigkeit von): einem Maß für Intensität (z. B. SNR oder Gesamtionenzahl) und/oder einem Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses (z. B. Frequenz) des Detektionssignals für die lonenprobe; und einem Maß für Intensität (z. B. SNR oder Gesamtionenzahl) und/oder einem Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses (z. B. Frequenz) eines Detektionssignals, das zuvor für ein Kalibriermittel unter Verwendung des Massenanalysators erhalten wurde. Das Verfahren umfasst einen dritten Schritt 203 zum Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe durch Angleichen eines Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe unter Verwendung der Angleichungsfunktion. Auf diese Weise kann ein genaues Maß für die Abfallrate der lonenprobe erhalten werden, da die Intensität und/oder das Masse-zu-Ladung-Verhältnis eines Signals von einem Kalibriermittel (z. B. mit einer Abfallkonstante und/oder einem Querschnitt, die/der genau bekannt ist) dazu verwendet werden, eine Angleichungsfunktion zu bestimmen, die dazu verwendet wird, die für die lonenprobe gemessenen Werte anzugleichen. Somit kann die in 1a und 1b gezeigte Abhängigkeit der Abfallkonstante oder CCS berücksichtigt werden. 2A FIG. 12 shows a method, described in generalized language, for determining a measure of a decay rate of an ion sample undergoing mass analysis in a mass analyzer according to a first embodiment of the present disclosure. The method can be used to determine a corrected measure of a decay rate of an ion sample using the methods described in FIGS 1a and 1b shown data serve. The method comprises a first step 201 of receiving a detection signal for the ion sample from a detection of transients of the ion sample obtained using the mass analyser, the detection signal for the ion sample having a decay rate with time. Such a detection signal can be an image stream detected by the mass analyzer. In a second step 202, the method includes determining a fitting function for the ion sample based on (e.g., comprising dependence on): a measure of intensity (e.g., SNR or total ion count) and/or a measure of mass to-charge ratio (e.g., frequency) of the detection signal for the ion sample; and a measure of intensity (e.g., SNR or total ion count) and/or a measure of mass-to-charge ratio (e.g., frequency) of a detection signal previously obtained for a calibrant using the mass analyzer. The method comprises a third step 203 of determining the measure of the decay rate of the sample ion by adjusting a measure of the decay rate over time of the sample ion detection signal using the matching function tion. In this way, an accurate measure of the decay rate of the ion sample can be obtained since the intensity and/or mass-to-charge ratio of a signal from a calibrant (e.g., having a decay constant and/or cross-section that/ which is precisely known) can be used to determine a fitting function which is used to fit the measured values for the ion sample. Thus, the in 1a and 1b shown dependence of the decay constant or CCS are taken into account.

In einem alternativen Aspekt kann ein gewichteter Durchschnitt berechnet werden.In an alternative aspect, a weighted average can be calculated.

Beispielsweise kann ein Verfahren zum Bestimmen eines gewichteten Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe, die einer Massenanalyse in einem Massenanalysator unterzogen wird, bereitgestellt werden, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von mehreren Detektionssignalen für die lonenprobe von einer Detektion von Transienten der unter Verwendung des Massenanalysators erhaltenen lonenprobe, wobei die Detektionssignale für die lonenprobe zeitliche Abfallraten aufweisen; Bestimmen von mehreren Maßen für die Abfallrate der lonenprobe; Bestimmen des gewichteten Maßes für die Abfallrate (und optional Korrigieren dieser Maße für die Abfallrate) der lonenprobe, indem ein gewichteter Durchschnitt der mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe genommen wird, wobei relativ hohe Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe gewichtet werden, um zum gewichteten Durchschnitt einen größeren Beitrag bereitzustellen als relativ niedrige Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe. Die mehreren Detektionssignale für die lonenprobe können zu mehreren Zeitpunkten über das Elutionsprofil der lonenprobe erhalten werden. Dies ist dem in 2A gezeigten Prozess ähnlich, und die verschiedenen in dieser Offenbarung beschriebenen Schritte können gleichermaßen auf diesen alternativen Aspekt zutreffen. Dieser Aspekt erkennt jedoch an, dass genauere Messungen durchgeführt werden können, indem ein gewichteter Durchschnitt der mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe genommen wird. Die gewichtete Durchschnittsbildung kann bestimmte Maße für die Abfallrate vollständig ausschließen (z. B. weil sie eine extrem schlechte Auflösung haben), und daher ist es möglicherweise nicht notwendig, diese Werte bei der Berechnung des gewichteten Durchschnitts zu korrigieren (weil ihr Beitrag null wäre).For example, a method for determining a weighted measure of a decay rate of an ion sample undergoing mass analysis in a mass analyzer can be provided, the method comprising: receiving a plurality of detection signals for the ion sample from a detection of transients of the ion sample obtained using the mass analyzer wherein the ion sample detection signals have decay rates over time; determining a plurality of measures of the decay rate of the ion sample; determining the weighted decay rate measure (and optionally correcting those decay rate measures) of the ion sample by taking a weighted average of the multiple ion sample decay rate measures, wherein relatively high measures of intensity of the detection signal for the ion sample are weighted to to provide a greater contribution to the weighted average than relatively low measures of the intensity of the detection signal for the ion sample. The multiple detection signals for the ion probe can be obtained at multiple times across the elution profile of the ion probe. This is dem in 2A similar to the process shown, and the various steps described in this disclosure may equally apply to this alternative aspect. However, this aspect recognizes that more accurate measurements can be made by taking a weighted average of the multiple measures of the decay rate of the ion sample. Weighted averaging may completely exclude certain decay rate measures (e.g. because they have extremely poor resolution) and therefore it may not be necessary to correct these values in the weighted averaging calculation (because their contribution would be zero) .

Die Verfahren der vorliegenden Offenbarung können das Bestimmen eines gewichteten Maßes für die Abfallrate der lonenprobe umfassen, indem ein gewichteter Durchschnitt der mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe genommen wird. Wo zum Beispiel ein Maß für die Abfallrate der lonenprobe beschrieben wird, kann dies ein gewichtetes Maß sein. Dadurch kann sicherstellt werden, dass Maße für die Abfallrate der lonenprobe, die statistisch wahrscheinlich genau sind, priorisiert werden, wodurch die Genauigkeit verbessert wird, mit der Abfallkonstanten und CCS bestimmt werden können.The methods of the present disclosure may include determining a weighted measure of the decay rate of the ion sample by taking a weighted average of the multiple measures of the decay rate of the ion sample. For example, where a measure of the decay rate of the ion sample is described, this may be a weighted measure. This can ensure that ion sample decay rate measures that are statistically likely to be accurate are prioritized, thereby improving the accuracy with which decay constants and CCS can be determined.

Bei derartigen Verfahren können die mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe einem oder mehreren relativ hohen Maßen für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe (z. B. Werte auf der rechten Seite von 1a und 1b) und einem oder mehreren relativ niedrigen Maßen für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe (z. B. Werte auf der linken Seite von 1a und 1b) entsprechen; und das eine oder die mehreren relativ hohen Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe sind gewichtet, um einen größeren Beitrag zum gewichteten Durchschnitt bereitzustellen als das eine oder die mehreren relativ niedrigen Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe. Auf diese Weise tragen Werte, die mit relativ niedrigen lonenzahlen und daher geringer Genauigkeit genommen wurden, weniger zum Gesamtdurchschnitt bei. In einigen Fällen kann der gewichtete Durchschnitt ein oder mehrere Maße für die Abfallrate der lonenprobe, für die das Maß für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe unter einem Schwellenwert liegt, ausschließen. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, alle Werte zu ignorieren, die mit besonders niedrigen lonenzahlen aufgenommen wurden, wenn bekannt ist, dass derartige Werte zu fehlerhaften Ergebnissen führen.In such methods, the multiple measures of the decay rate of the ion sample may be one or more relatively high measures of the intensity of the detection signal for the ion sample (e.g., values on the right-hand side of 1a and 1b ) and one or more relatively low measures of intensity of the detection signal for the ion sample (e.g. values on the left side of 1a and 1b ) are equivalent to; and the one or more relatively high measures of intensity of the ion sample detection signal are weighted to provide a greater contribution to the weighted average than the one or more relatively low measures of intensity of the ion sample detection signal. In this way, values taken with relatively low ion counts and therefore poor accuracy contribute less to the overall average. In some cases, the weighted average may exclude one or more measures of the decay rate of the ion sample for which the measure of the intensity of the ion sample detection signal is below a threshold. For example, it may be desirable to ignore any values taken at particularly low ion counts when such values are known to produce erroneous results.

In den hierin beschriebenen Aspekten und weiterhin unter Verwendung der zuvor verwendeten verallgemeinerten Sprache kann das Maß für die Abfallrate der lonenprobe eine Abfallkonstante oder ein Kollisionsquerschnitt sein. Da der CCS aus einer Abfallkonstante bestimmt werden kann (und umgekehrt), kann jedes Maß für die Abfallrate einer lonenprobe in den Algorithmen dieser Offenbarung verwendet werden.In the aspects described herein, and still using the generalized language previously used, the measure of the decay rate of the ion sample may be a decay constant or a collision cross-section. Since the CCS can be determined from a decay constant (and vice versa), any measure of the decay rate of an ion sample can be used in the algorithms of this disclosure.

Wie zuvor erwähnt, kann es schwierig sein, die tatsächliche Anzahl von Ionen in einem Paket festzustellen, sie ist jedoch proportional zum SNR eines Peaks bei einer gegebenen Transientendauer und Abfallkonstante. Somit kann in der zuvor verwendeten verallgemeinerten Sprache das Bestimmen einer Angleichungsfunktion (z. B. Skalierungsfaktoren) für die lonenprobe auf einem Verhältnis zwischen dem Maß für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe und dem zuvor für das Kalibriermittel erhaltenen Maß für Intensität des Detektionssignals basieren. Beispielsweise können unter bestimmten Bedingungen die Kurven in 1a und 1b im Wesentlichen die gleiche Form haben, aber durch eine Proportionalitätskonstante ungefähr in Zusammenhang stehen. Daher kann eine an einer lonenprobe vorgenommene Messung durch Ausnutzen dieser Beziehung korrigiert werden. Durch Bilden eines Verhältnisses zwischen zwei Messungen wird die Notwendigkeit, verschiedene komplexe Faktoren zu berücksichtigen, verringert.As previously mentioned, it can be difficult to determine the actual number of ions in a packet, but it is proportional to the SNR of a peak at a given transient duration and decay constant. Thus, in the generalized language previously used, determining a fitting function (e.g., scaling factors) for the ion sample may be based on a ratio between the detection signal intensity measure for the ion sample and the detection signal intensity measure previously obtained for the calibrant. For example, under certain conditions, the curves in 1a and 1b have essentially the same shape but are roughly related by a constant of proportionality. Therefore, a measurement made on an ion sample can be corrected by utilizing this relationship. By establishing a relationship between two measurements, the need to consider various complex factors is reduced.

Man betrachte als hypothetisches Beispiel eine Messung, die an einer lonenprobe aus einem Paket mit beispielsweise 100 Ionen (oder einem äquivalenten SNR) vorgenommen wurde. Eine derartige Probe kann einen Datenpunkt in Richtung der linken Seite von 1a und 1b bereitstellen (d. h. nahe der unteren Nachweisgrenze), sodass jede Berechnung der Abfallkonstante oder von CCS aufgrund von Raumladung oder anderen Effekten zu hoch angesetzt sein könnte. Aus einem Versuch mit dem Kalibriermittel (das natürlich eine bekannte Zusammensetzung, bekannte Abfallkonstante und einen bekannten CCS aufweisen würde) war jedoch bekannt, dass ein lonenpaket mit 100 Ionen des Kalibriermittels zu einer um 10 % zu hoch angesetzten Abfallkonstante führte. Somit kann eine Abfallkonstante für die lonenprobe bestimmt werden, indem der Datenpunkt aus dem Paket mit nur 100 Ionen verwendet wird, und kann ihre Genauigkeit erhöht werden, indem die berechnete Abfallkonstante um 10 % verringert wird. Es versteht sich, dass eine ähnliche Methodik für CCS-Berechnungen implementiert werden kann. Daher stellt die Offenbarung allgemein ausgedrückt Angleichungsfunktionen für die lonenprobe bereit, die einen Betrag angeben, um den die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe angeglichen werden muss, um Fehler beim Messen der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe zu kompensieren. Die Angleichungsfunktionen können einen Offset (z. B. einen Offset, der zu einem gemessenen Wert addiert oder von ihm subtrahiert werden kann) oder einen Skalierungsfaktor definieren, der einen Hinweis auf einen prozentualen Fehler bereitstellt. In einem derartigen Fall kann das Angleichen des Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe unter Verwendung der Angleichungsfunktion das Skalieren des Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe um den Skalierungsfaktor umfassen. Die hierin beschriebenen Angleichungsfunktionen könnten jedes Programm sein, das ein Massenspektralsignal empfängt und eine/n korrigierte/n CCS und/oder Abfallkonstante ausgibt, indem es die Massenspektraldaten mit den Massenspektraldaten eines Kalibriermittels vergleicht. Dementsprechend kann ein genaueres Maß für die Abfallrate der lonenprobe erhalten werden.As a hypothetical example, consider a measurement made on an ion sample from a pack of, say, 100 ions (or equivalent SNR). Such a sample may have a data point toward the left of 1a and 1b (ie, near the lower limit of detection) so any decay constant or CCS calculation could be overstated due to space charge or other effects. However, from an experiment with the calibrant (which would of course have known composition, known decay constant and known CCS) it was known that an ion packet containing 100 ions of the calibrant resulted in a 10% overestimated decay constant. Thus, a decay constant for the ion sample can be determined using the data point from the packet with only 100 ions, and its accuracy can be increased by reducing the calculated decay constant by 10%. It is understood that a similar methodology can be implemented for CCS calculations. Therefore, in general terms, the disclosure provides ion sample adjustment functions that specify an amount by which the decay rate of the ion sample detection signal must be adjusted to compensate for errors in measuring the decay rate of the ion sample detection signal. The fitting functions may define an offset (e.g., an offset that can be added to or subtracted from a measured value) or a scaling factor that provides an indication of percent error. In such a case, adjusting the decay rate measure of the ion sample detection signal using the adjusting function may include scaling the decay rate measure of the ion sample detection signal by the scaling factor. The fitting functions described herein could be any program that receives a mass spectral signal and outputs a corrected CCS and/or decay constant by comparing the mass spectral data to the mass spectral data of a calibrant. Accordingly, a more accurate measure of the decay rate of the ion sample can be obtained.

Als Beispiel kann eine multivariable Funktion τ i k o r r = τ k o r r ( τ 0 ; S N R ; m z , X )

Figure DE102022128278A1_0001
definiert werden, deren Ausgabe eine korrigierte Abfallkonstante ist. Diese Funktion Tkorr nimmt Eingänge von: einer unkorrigierten Abfallkonstante τ0, die aus Massenspektraldaten bestimmt wird; einem Signal-Rausch-Verhältnis SNR von Massenspektraldaten; und einem Masse-zu-Ladung-Verhältnis m/z, das durch Massenspektraldaten angegeben wird. Sie könnte auch einen Satz anderer Eingänge X verwenden, wie etwa Gesamt-SNR für das gesamte Spektrum, Eigenschaften der nächsten oder intensivsten Massenpeaks usw. Daher kann X als optionale Variable angesehen werden, die weggelassen werden könnte.As an example, a multivariable function τ i k O right right = τ k O right right ( τ 0 ; S N R ; m e.g , X )
Figure DE102022128278A1_0001
can be defined, the output of which is a corrected decay constant. This function T corr takes inputs from: an uncorrected decay constant τ 0 determined from mass spectral data; a signal-to-noise ratio SNR of mass spectral data; and a mass-to-charge ratio m/z indicated by mass spectral data. It could also use a set of other inputs X, such as overall SNR for the entire spectrum, properties of the nearest or most intense mass peaks, etc. Therefore, X can be viewed as an optional variable that could be omitted.

Die Form der Funktion Tkorr kann für ein Kalibriermittel mit bekannter Zusammensetzung bestimmt werden. Da das Kalibriermittel eine bekannte Zusammensetzung mit verschiedenen bekannten Spezies von Bestandteilen hat, ist ein Bereich korrekter m/z-Werte für das Kalibriermittel bekannt. Darüber hinaus wird eine Reihe korrekter Abfallkonstanten (d. h. die korrekten Ausgänge der Funktion Tkorr) für ein gutes Kalibriermittel bekannt sein. Somit kann die Form der Funktion Tkorr für einen bestimmten Versuchsaufbau unter Verwendung von Daten bestimmt werden, die von dem Kalibriermittel durch Lösen eines Optimierungsproblems erhalten werden. Wenn dann Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung einen Schritt des Bestimmens einer Angleichungsfunktion für eine lonenprobe durchführen, kann dies das Aufrufen der Funktion Tkorr bedeuten, wie sie unter Verwendung des Kalibriermittels bestimmt wurde.The form of the function T corr can be determined for a calibrant of known composition. Since the calibrant has a known composition with various known constituent species, a range of correct m/z values for the calibrant is known. In addition, a set of correct decay constants (ie the correct outputs of the function T corr ) will be known for a good calibrant. Thus, the form of the function T corr can be determined for a particular experimental setup using data obtained from the calibration means by solving an optimization problem. Then, when embodiments of the present disclosure perform a step of determining a fitting function for an ion sample, this may mean invoking the function T corr as determined using the calibrant.

Es versteht sich, dass andere Eingänge zu Tkorr verwendet werden könnten. Beispielsweise könnte die Funktion Tkorr statt SNR die lonenzahl in einem Paket als Eingang nehmen und könnte statt m/z die Frequenz des Massenanalysator-Detektionssignals als Eingang nehmen. Dabei handelt es sich einfach um Koordinatentransformationen. Darüber hinaus könnten einige der Eingänge von Tkorr weggelassen werden. Wenn zum Beispiel ein vollständiger MS-Scan gewünscht wird, kann es vorzuziehen sein, sowohl SNR- als auch m/z- (oder Frequenz-) basierte Korrekturen vorzunehmen, aber für isolierte Scans könnten Korrekturen lediglich basierend auf SNR (oder einem anderen Maß für Intensität) ausreichend sein. Für eine auf m/z basierende Korrektur könnte ein Kalibriermittelgemisch verwendet werden, das mehrere Kalibrierionen mit unterschiedlichem m/z (vorzugsweise über einen weiten Bereich) umfasst, sodass die Beziehungen von 1 für jedes m/z-lon erhalten werden, und dann können die abgeleiteten Angleichungswerte bei jeder lonenanzahl auch mit m/z variieren, sodass eine separate Kurve des Angleichungswerts gegenüber m/z bei jeder lonenanzahl erhalten und zur Korrektur verwendet werden kann. Idealerweise sollte zur Kalibrierung eine Mischung aus möglichst vielen Kalibriermitteln verwendet werden. Beispielsweise könnte es unser FlexMix sein, den wir für die Instrumentenkalibrierung verwenden, oder alternativ dazu eine Mischung von Peptiden, die durch Aufschluss von Rinderserumalbumin (eine Standard-Qualitätskontrollprobe in der Proteomik) usw. hergestellt werden. Dann könnten wir zwischen kalibrierten Peaks z. B. mit Splines interpolieren.It is understood that other inputs to T corr could be used. For example, the function T corr could input the number of ions in a packet instead of SNR, and could input the frequency of the mass analyzer detection signal instead of m/z. These are simply coordinate transformations. In addition, some of the inputs to T corr could be omitted. For example, if a full MS scan is desired, it may be preferable to apply both SNR and m/z (or frequency) based corrections, but for isolated scans corrections based solely on SNR (or some other measure of intensity) be sufficient. For an m/z-based correction, a calibrant mixture could be used that includes multiple calibrant ions with different m/z (preferably over a wide range) such that the relationships of 1 can be obtained for each m/z ion and then the derived fit values at each ion number can also vary with m/z so that a separate curve of fit value versus m/z at each ion number can be obtained and used for correction. Ideally should go to calibration a mixture of as many calibration tools as possible should be used. For example it could be our FlexMix that we use for instrument calibration, or alternatively it could be a mixture of peptides produced by digestion of bovine serum albumin (a standard quality control sample in proteomics) etc. Then we could choose between calibrated peaks e.g. B. interpolate with splines.

Auf jeden Fall stellt die Funktion Tkorr, wie vorstehend definiert, eine Ausgabe bereit, die eine korrigierte Abfallkonstante ist. Natürlich könnten alternative Funktionen definiert werden und in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie etwa: τ O f f s e t τ i   k o r r ( τ 0 ; S N R ; m / z ) τ 0

Figure DE102022128278A1_0002
τ S k a l i e r u n g τ i   k o r r ( τ 0 ; S N R ; m / z ) τ 0
Figure DE102022128278A1_0003
In any event, the function T corr , as defined above, provides an output that is a corrected decay constant. Of course, alternative functions could be defined and fall within the scope of the present disclosure, such as: τ O f f s e t τ i k O right right ( τ 0 ; S N R ; m / e.g ) τ 0
Figure DE102022128278A1_0002
τ S k a l i e right and n G τ i k O right right ( τ 0 ; S N R ; m / e.g ) τ 0
Figure DE102022128278A1_0003

Die Ausgänge von TOffset wären ein Betrag, der zu einer unkorrigierten Abfallkonstante addiert werden müsste, um einen korrigierten Wert bereitzustellen. Ebenso wären die Ausgänge von TSkalierung ein Skalierungsfaktor, um den eine unkorrigierte Abfallkonstante skaliert werden müsste, um einen korrigierten Wert bereitzustellen. Es versteht sich auch, dass die Funktion Tkorr durch eine gleichwertige Funktion σkorr ersetzt werden könnte, die die gleichen Eingänge empfängt und korrekte CCS-Werte (oder Offsets/Skalierungsfaktoren) als ihre Ausgänge bereitstellt.The outputs of T offset would be an amount that would need to be added to an uncorrected decay constant to provide a corrected value. Likewise, the outputs of T scale would be a scaling factor by which an uncorrected decay constant would need to be scaled to provide a corrected value. It is also understood that the function T corr could be replaced with an equivalent function σ corr that receives the same inputs and provides correct CCS values (or offsets/scale factors) as its outputs.

Ein weiterer Weg, auf dem genaue Abfallkonstanten oder CCS-Werte berechnet werden können, ist nachstehend beschrieben. Eine Kurve wie die Kurve in 1 kann für ein Kalibriermittel erhalten werden (d. h. das Maß für die Abfallkonstante oder CCS wird für einen Bereich von lonenanzahlen, S/N oder Intensitäten usw. festgestellt). Es kann eine Interpolation zwischen Punkten verwendet werden, oder es kann eine Anpassungsfunktion dazu verwendet werden, die Kurve anzunähern. Aus dieser Kurve können dann Angleichungswerte für jede lonenanzahl, S/N oder Intensität (basierend auf der Abweichung von der „bekannten“ Abfallkonstante) festgestellt werden. Schließlich kann die Abfallkonstante oder der CCS der „Ionenprobe“ korrigiert werden, indem der Angleichungswert (aus der Kalibrierungskurve) verwendet wird, der derselben lonenanzahl, S/N oder Intensität der lonenprobe entspricht.Another way in which accurate decay constants or CCS values can be calculated is described below. A curve like the curve in 1 can be obtained for a calibrant (ie the measure of the decay constant or CCS is found for a range of ion counts, S/N or intensities, etc.). Interpolation between points can be used, or a fitting function can be used to approximate the curve. From this curve, fit values for any ion count, S/N or intensity (based on deviation from the 'known' decay constant) can then be determined. Finally, the decay constant or CCS of the "ion sample" can be corrected using the fit value (from the calibration curve) that corresponds to the same ion number, S/N or intensity of the ion sample.

In der gesamten vorliegenden Offenbarung kann das Maß für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe eines oder mehrere umfassen von: Gesamtionenzahl; Signalamplitude; und/oder Signal-Rausch-Verhältnis. Darüber hinaus kann das Maß für Intensität des zuvor für das Kalibriermittel erhaltenen Detektionssignals eines oder mehrere der folgenden umfassen: Gesamtionenzahl; Signalamplitude; und/oder Signal-Rausch-Verhältnis. Das Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses des Detektionssignals für die lonenprobe kann eine Frequenz (oder äquivalent eine Zeitdauer des Signals) umfassen; und/oder das Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses des zuvor für das Kalibriermittel erhaltenen Detektionssignals kann eine Frequenz (oder äquivalent eine Zeitdauer des Signals) umfassen.Throughout the present disclosure, the measure of intensity of the detection signal for the ion sample may include one or more of: total ion count; signal amplitude; and/or signal-to-noise ratio. In addition, the measure of intensity of the detection signal previously obtained for the calibrant may include one or more of the following: total ion count; signal amplitude; and/or signal to noise ratio. The measure of the mass-to-charge ratio of the detection signal for the ion sample may include a frequency (or, equivalently, a duration of the signal); and/or the measure of the mass-to-charge ratio of the detection signal previously obtained for the calibration means may comprise a frequency (or equivalently a duration of the signal).

Nunmehr Bezug nehmend auf 2B ist dort ein Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Das Verfahren von 2B ist dem Verfahren von 2A in mancher Hinsicht ähnlich. Das Verfahren von 2B ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe, die einer Massenanalyse in einem Massenanalysator mit Spiegelstromdetektion unterzogen wird. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt 211 des Empfangens eines Detektionssignals für die lonenprobe aus einer Detektion von Transienten der lonenprobe, die unter Verwendung des Massenanalysators erhalten wird, wobei das Detektionssignal für die lonenprobe eine zeitliche Abfallrate aufweist. Dies kann im Wesentlichen dasselbe wie Schritt 201 von 2A sein. Das Verfahren kann ferner einen optionalen zweiten Schritt 212 zum Bestimmen umfassen, ob die Auflösung des Detektionssignals für die lonenprobe angibt, dass die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten (z. B. Selbstbündelung) dominiert wird. Dies kann zum Beispiel erhalten werden, indem berücksichtigt wird, ob die Auflösung des Massenspektraldetektionssignals in dem stabilen Plateau von 1A und 1B liegt. Ob Selbstbündelung auftritt oder nicht, spielt nicht unbedingt eine Rolle, aber ob Selbstbündelung auftritt, beeinflusst, welche Korrekturen verwendet werden. Somit kann Schritt 212 weggelassen werden, oder Schritt 212 kann stattdessen zur Qualitätskontrolle verwendet werden. Beispielsweise kann Schritt 212 das Bestimmen eines oder mehrerer der folgenden umfassen: ob ein Peak nach der Basislinie aufgelöst ist (d. h. ob beide Seiten eines Peaks die Basislinie erreichen, ohne andere Peaks zu stören); ist das SNR hoch genug, dass es sogar den Peak berücksichtigt; gehört der Peak zu einem Isotopencluster; und dann, ob der Peak in einen gewichteten Durchschnitt aufgenommen wird oder nicht.Referring now to 2 B there is shown a method according to a second embodiment. The procedure of 2 B is similar to the method of Figure 2A in some respects. The procedure of 2 B is a method for determining a measure of a decay rate of an ion sample undergoing mass analysis in a mass analyzer with image current detection. The method comprises a first step 211 of receiving a detection signal for the ion sample from a detection of transients of the ion sample obtained using the mass analyzer, the detection signal for the ion sample having a decay rate with time. This can be essentially the same as step 201 of 2A be. The method may further comprise an optional second step 212 of determining whether the resolution of the ion sample detection signal indicates that the decay rate of the ion sample detection signal is dominated by collision effects (e.g. self bunching). This can be obtained, for example, by considering whether the resolution of the mass spectral detection signal is in the stable plateau of 1A and 1B lies. Whether or not self-bunching occurs does not necessarily matter, but whether self-bunching occurs affects which corrections are used. Thus, step 212 can be omitted, or step 212 can be used for quality control instead. For example, step 212 may include determining one or more of the following: whether a peak is baseline resolved (ie, whether both sides of a peak reach the baseline without interfering with other peaks); is the SNR high enough to even consider the peak; does the peak belong to an isotopic cluster; and then whether or not the peak is included in a weighted average.

Schließlich umfasst das Verfahren einen dritten Schritt 213 zum Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe. Wenn die Auflösung des Detektionssignals für die lonenprobe angibt, dass die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten dominiert wird, basiert die Bestimmung des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe auf der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe. Wenn die Daten zum Beispiel von dem Plateau stabiler Werte stammen, ist möglicherweise keine Korrektur der Abfallkonstante oder der CCS-Messung erforderlich, und die Abfallkonstante des Signals kann dazu verwendet werden, den CCS oder die Abfallkonstante der lonenprobe zu berechnen. Wenn andererseits das SNR des Detektionssignals für die lonenprobe angibt, dass die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe nicht von Kollisionseffekten dominiert wird, basiert das Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe auf einer extrapolierten Auflösung für die lonenprobe. Die extrapolierte Auflösung ist eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen, bei denen die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten dominiert wird. Wenn somit der Wert von der linken Seite von 1A, 1B und 3(III) genommen wird, dann kann die Auflösung durch Extrapolation auf eine Region bestimmt werden, in der Bedingungen kollisionsdominiert und daher genauer sind. Somit stellt die Offenbarung ein Verfahren bereit, das die Genauigkeit der Messungen von Abfallkonstanten und/oder CCS automatisch verbessern kann.Finally, the method includes a third step 213 for determining the measure of the decay rate of the ion sample. When the resolution of the ion sample detection signal indicates that the decay rate of the ion sample detection signal is dominated by collision effects, the determination of the measure of the ion sample detection signal is based on the decay rate of the ion sample detection signal. For example, if the data is from the plateau of stable values, no decay constant or CCS measurement correction may be required, and the decay constant of the signal can be used to calculate the CCS or decay constant of the ion sample. On the other hand, if the SNR of the ion sample detection signal indicates that the decay rate of the ion sample detection signal over time is not dominated by collision effects, determining the measure of the ion sample decay rate is based on an extrapolated resolution for the ion sample. The extrapolated resolution is an expected resolution of the detection signal under conditions where the decay rate of the detection signal for the ion sample is dominated by collision effects. Thus, if the value from the left side of 1A , 1B and 3(III) is taken, then the resolution can be determined by extrapolating to a region where conditions are collision-dominated and therefore more accurate. Thus, the disclosure provides a method that can automatically improve the accuracy of measurements of decay constants and/or CCS.

In der vorliegenden Offenbarung ist mit „dominiert“ gemeint, dass die Abfallrate des Detektionssignals an eine exponentielle Abfallkurve erster Ordnung bis zu einem Grad angepasst werden kann, der einen minimalen Genauigkeitsschwellenwert überschreitet. Dieser minimale Schwellenwert kann beispielsweise vom Benutzer eingestellt oder werkseitig eingestellt/definiert sein (z. B. könnte der minimale Schwellenwert während der Herstellung in die Hardware programmiert werden) und stellt einen Punkt dar, an dem die Abfallrate der Transienten von exponentiell zu einem akzeptablen Maß übergeht, bis dahin, dass sie nicht länger in akzeptablem Umfang exponentiell ist, sodass die hierin beschriebenen Anpassungsverfahren nicht funktionieren. Es versteht sich in dieser Hinsicht, dass es beim Übergang vom exponentiellen zum nichtexponentiellen Abfall keinen genau definierten Grenzpunkt gibt. In einigen Fällen kann ein Diagramm der Auflösung gegen SNR einen Wendepunkt zeigen (z. B. wo die Auflösung nach einem konstanten Anstieg ein Plateau zu bilden beginnt), und dieser Wendepunkt könnte auch als die Schwelle betrachtet werden, oberhalb von der Bedingungen als kollisionsdominiert bezeichnet werden. Alternativ dazu können Bedingungen als „kollisionsdominiert“ bezeichnet werden, wenn die Auflösung (oder eine andere äquivalente Messung) einen bestimmten Prozentsatz (z. B. 80 %, 90 %, 95 % oder 99 %) ihres Werts in der stabilen Plateauregion erreicht.In the present disclosure, by “dominated” it is meant that the rate of decay of the detection signal can be fitted to a first-order exponential decay curve to a degree that exceeds a minimum accuracy threshold. This minimum threshold may be, for example, user set or factory set/defined (e.g., the minimum threshold could be programmed into the hardware during manufacture) and represents a point at which the rate of decay of the transients from exponential to an acceptable level transitions to the point where it is no longer exponential to an acceptable extent such that the matching methods described herein will not work. It is understood in this regard that there is no well-defined cut-off point in the transition from exponential to non-exponential decay. In some cases, a plot of resolution versus SNR may show an inflection point (e.g. where resolution begins to plateau after a constant increase), and this inflection point could also be viewed as the threshold above which conditions are said to be collision-dominated become. Alternatively, conditions can be said to be “collision-dominated” when the resolution (or other equivalent measurement) reaches a certain percentage (e.g. 80%, 90%, 95% or 99%) of its value in the stable plateau region.

3 zeigt ein LC-Elutionsprofil (I) einer Isotopenhülle mit Ladungszustand Z = 3+ einer Verbindung mit einem Monoisotopengewicht von 2200,09 Da (II). Die Verteilung der Auflösungswerte ihrer Isotope über das Elutionsprofil ist in Abhängigkeit von ihrem Signal-Rausch-Verhältnis als log10 Skala (III) aufgetragen. Allgemein gesprochen können die mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe für mehrere Retentionszeiten eines Elutionsprofils bestimmt werden. Derartige Daten können dazu verwendet werden, sicherzustellen, dass Messungen in den informativ zuverlässigsten Regionen durchgeführt werden (d. h. vorzugsweise in der Nähe oder innerhalb der Selbstbündelungsregion). Obwohl es wünschenswert ist, Peaks mit hoher Intensität zu haben, die in der Selbstbündelungsregion liegen, gibt es normalerweise eine logarithmische Normalverteilung der Intensitäten in Massenspektren, sodass die meisten Peaks von geringerer Häufigkeit sind. Bei einem LC- (oder GC-) Versuch haben einige eluierende Proben eine sehr geringe Häufigkeit, sodass es unter Umständen nicht möglich ist, Messungen vom stabilen Plateau zu erhalten. 3 shows an LC elution profile (I) of an isotopic shell with charge state Z = 3+ of a compound with a monoisotopic weight of 2200.09 Da (II). The distribution of the resolution values of their isotopes over the elution profile is plotted as a function of their signal-to-noise ratio as a log 10 scale (III). Generally speaking, the multiple ion sample decay rate measures can be determined for multiple retention times of an elution profile. Such data can be used to ensure that measurements are made in the most informatively reliable regions (ie preferably near or within the self-bundling region). Although it is desirable to have high-intensity peaks that lie in the self-focusing region, there is usually a log-normal distribution of intensities in mass spectra, so most peaks are of lesser frequency. In an LC (or GC) experiment, some eluting samples have a very low abundance that it may not be possible to obtain measurements from the stable plateau.

Als Maß für die Anzahl von Ionen pro lonenpaket kann ein LC-Profil oder im Fall von 3(I), die ausgewählte lonenüberwachung (Selected Ion Monitoring, SIM) verwendet werden. Daher kann ein anfänglicher Schritt das Identifizieren des Werts des Abfallparameters auf dem „Plateau“-Niveau mit hoher lonenanzahl (z. B. der stabilen Region in 1b) umfassen. Da die Auflösung und der Abfall in engem Zusammenhang stehen (d. h. proportional im Fall eines reinen Kollisionsregimes), sind die Strategien zur Bestimmung der reinen Kollisionskomponente der Abfallkonstante identisch, wenn der Abfallparameter explizit bekannt ist oder die Auflösung als Zwischenschritt verwendet wird.An LC profile or, in the case of 3(I) , Selected Ion Monitoring (SIM) are used. Therefore, an initial step may be identifying the value of the decay parameter at the high ion count "plateau" level (e.g., the stable region in 1b ) include. Since resolution and decay are closely related (i.e. proportional in the case of a pure collision regime), the strategies for determining the pure collision component of the decay constant are identical when the decay parameter is explicitly known or resolution is used as an intermediate step.

Für die CCS-Analyse ist es nicht erforderlich, die Analyse auf eine einzige m/z-Spezies pro Verbindung zu beschränken. Da alle Isotope innerhalb eines bestimmten Clusters genau die gleiche Größe haben (und sich nur in ihrer Masse unterscheiden), kann es vorteilhaft sein, die Auflösungsdaten auch über die gesamte Isotopenhülle zu verwenden. Daher kann der Begriff „Ionenspezies“ verallgemeinert auf alle Isotope für einen gegebenen Ladungszustand einer gegebenen Verbindung bezogen werden. 3(II) zeigt sieben Peaks mit einem Abstand von 0,33 m/z, was auf Isotopenvarianten eines dreifach geladenen Ions hinweist. Allgemein ausgedrückt können daher in den hierin beschriebenen Verfahren die mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe für mehrere unterschiedliche Isotopenzusammensetzungen bestimmt werden. Somit können die hierin beschriebenen gewichteten Durchschnitte auf Maßen für die Abfallrate für mehrere Isotopenvarianten der lonenprobe basieren. Dies kann die Analyse mehrerer Isotopenvarianten eines einzelnen Analyten zulassen, was die Fehlerstatistik verbessern kann.For CCS analysis it is not necessary to limit the analysis to a single m/z species per compound. Since all isotopes within a given cluster are exactly the same size (and differ only in their mass), it can be advantageous to use the resolution data over the entire isotopic envelope as well. Therefore, the term "ionic species" can be generalized to refer to all isotopes for a given charge state of a given compound. 3(II) shows seven peaks 0.33 m/z apart, indicating isotopic variants of a triply charged ion. In general terms, therefore, in the methods described herein, the multiple measures for the Decay rate of the ion sample can be determined for several different isotopic compositions. Thus, the weighted averages described herein may be based on decay rate measures for multiple isotopic variants of the ion sample. This can allow analysis of multiple isotopic variants of a single analyte, which can improve error statistics.

Da Peaks mit höherer Intensität tendenziell genauere Schätzungen des Auflösungswerts bereitstellen, kann es zum Berechnen von Abfallkonstanten vorteilhaft sein, nur Werte zu verwenden, die nahe oder an dem Scheitelpunkt des SIM-Peak-Scheitels (d. h. nahe dem Plateau) liegen. Dies ist jedoch nicht in allen Ausführungsformen erforderlich. Wie beispielsweise unter Bezugnahme auf 5 ausführlicher beschrieben wird, bestimmen einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Abfallkonstanten unter Verwendung des folgenden Verfahrens. Zunächst wird ein Datensatz, wie etwa der von 3(III), erhalten. Dann wird eine Linie der besten Anpassung bestimmt, um zu versuchen, eine Beziehung zwischen SNR und der Auflösung herzustellen. In 3(III) würde diese Linie der besten Anpassung bei einer konstanten Auflösung von etwa R = 63000 über SNR-Werten von etwa 50 ein Plateau erreichen. Wenn dann eine Messung der Abfallkonstante oder des CCS für eine Spezies mit einem SNR von beispielsweise 10 und einem entsprechenden R = 55000 bestimmt wird, wäre es offensichtlich, dass diese spezielle Spezies keine Selbstbündelung erfährt, da R = 55000 signifikant unterhalb des Plateaus liegt, an dem Selbstbündelung auftritt. Daher würde erwartet, dass diese Spezies einen großen Fehler in der Abfallkonstante und im CCS aufweist, da die Abfallkonstante und CCS direkt aus R berechnet werden können und dieser gemessene Wert von R = 55000 auf suboptimale Versuchsbedingungen hinweist. Dieser große Fehler in der Abfallkonstante und CCS könnte korrigiert werden, indem ein Wert von R = 63000 anstelle von R = 55000 verwendet wird, wenn die Abfallkonstante oder CCS bestimmt wird. Dies liegt daran, dass, wenn es möglich gewesen wäre, eine höhere SNR zu erhalten (z. B. durch eine große Analytmenge und somit mehr Ionen im Paket), die Auflösung R = 63000 betragen hätte. Eine derartige Linie der besten Anpassung kann alle Punkte in 3(III) berücksichtigen.Because higher intensity peaks tend to provide more accurate estimates of the resolution value, when calculating decay constants it may be advantageous to only use values that are near or at the apex of the SIM peak crest (ie, near the plateau). However, this is not necessary in all embodiments. Such as referring to 5 As described in more detail, some embodiments of the present disclosure determine decay constants using the following method. First, a record, such as that of 3(III) , receive. A line of best fit is then determined to try to relate SNR to resolution. In 3(III) this line of best fit would plateau at a constant resolution of about R=63000 above SNR values of about 50. If a measure of the decay constant or CCS is then determined for a species with an SNR of, say, 10 and a corresponding R=55000, it would be apparent that that particular species is not experiencing self-bundling since R=55000 is significantly below the plateau at where self-bundling occurs. Therefore, this species would be expected to have a large error in the decay constant and CCS since the decay constant and CCS can be calculated directly from R and this measured value of R = 55000 indicates suboptimal experimental conditions. This large error in the decay constant and CCS could be corrected by using a value of R=63000 instead of R=55000 when determining the decay constant or CCS. This is because if it had been possible to get a higher SNR (e.g. by using a large amount of analyte and thus more ions in the packet) the resolution would have been R=63000. Such a line of best fit can include all points in 3(III) take into account.

Alternativ dazu kann man zur Verbesserung der Statistik gewichtete Durchschnittswerte der Auflösung für alle beobachteten Peaks für eine bestimmte lonenspezies verwenden, wie in: R ˜ m / z = i ( W ( I i ) R i C i ) i W ( I i )

Figure DE102022128278A1_0004
wobei R m/z der gewichtete Wert für die Auflösung ist, Ri die gemeldeten Auflösungswerte jedes einzelnen Peaks sind, C; die Korrektur dieses Werts unter Verwendung von Kalibrierungen aus 1a, 1b, 3(III) (Ci≥1) ist, Ii das Intensitätsmaß eines einzelnen Peaks ist, und W(Ii) die Gewichtung ist, die dem Auflösungswert eines Peaks in Abhängigkeit von seiner Intensität zugewiesen wird. Gewichtete Durchschnittswerte können dazu verwendet werden, gewichtete Auflösungswerte für verschiedene SNR-Bereiche zu bestimmen. Beispielsweise könnte ein gleitender Durchschnitt der Daten in 3(III) genommen werden, um eine Trendlinie zu erhalten.Alternatively, to improve statistics, one can use weighted averages of resolution for all observed peaks for a particular ion species, as in: R ˜ m / e.g = i ( W ( I i ) R i C i ) i W ( I i )
Figure DE102022128278A1_0004
whereby R m/z is the weighted resolution value, R i are the reported resolution values of each individual peak, C; correction of this value using calibrations 1a , 1b , 3(III) (C i ≥1), I i is the intensity measure of a single peak, and W(I i ) is the weight assigned to a peak's resolution value depending on its intensity. Weighted averages can be used to determine weighted resolution values for different SNR ranges. For example, a moving average of the data in 3(III) be taken to obtain a trend line.

Alternativ dazu könnte R m/z eine gewichtete Auflösung sein, die nur über Peaks gewichtet wird, die sich in der Selbstbündelungsregion befinden (d. h. unter Ausschluss von Peaks, deren Intensitäten nicht ausreichend hoch für Selbstbündelung sind). Das Intensitätsmaß kann in au vorliegen, wie etwa ein absoluter Wert des Scheitelpunkts des Peaks in der Größenordnung oder im Absorptions-FT-Spektrum, SNR usw. Die Gewichtsfunktion kann feste Werte für jeden Intensitätswert verwenden (z. B. W(Ii) = 1 wie im Durchschnitt), kann in Bezug auf die Gewichtungen linear sein (z. B. W(Ii) = konst * Ii oder könnte die Nichtlinearität der Kurven in 1b mit komplexerer Funktionalität widerspiegeln (z. B. W ( I i ) = k o n s t * I i P ,

Figure DE102022128278A1_0005
wobei p eine Konstante sein kann). Andere Gewichtungsstrategien sind ebenfalls möglich. In jedem Fall kann eine genauere grafische Darstellung (die zur Korrektur von Abfallkonstanten und CCS verwendet werden kann) von SNR (oder einem gleichwertigen Maß) gegenüber der Auflösung erhalten werden, indem Peaks von niedrigerer Intensität niedrigere Gewichtungen zugewiesen werden, um zu verhindern, dass Peaks mit großen Fehlern die ermittelte Trendlinie verzerren.Alternatively, could R m/z be a weighted resolution weighted only over peaks that are in the self-focusing region (ie excluding peaks whose intensities are not sufficiently high for self-focusing). The intensity measure can be in au, such as an absolute value of the apex of the peak in magnitude or in the absorption FT spectrum, SNR, etc. The weighting function can use fixed values for each intensity value (e.g. W(I i ) = 1 as on average) can be linear with respect to the weights (e.g. W(I i ) = const * I i or could be the non-linearity of the curves in 1b with more complex functionality (e.g. W ( I i ) = k O n s t * I i P ,
Figure DE102022128278A1_0005
where p can be a constant). Other weighting strategies are also possible. In any case, a more accurate plot (which can be used to correct decay constants and CCS) of SNR (or equivalent measure) versus resolution can be obtained by assigning lower weights to peaks of lower intensity to prevent peaks distort the determined trend line with large errors.

Es ist auch möglich, Parameter zu finden, die die Kurven genau genug beschreiben, um ein zuverlässiges Extrahieren der Auflösungswerte zu ermöglichen. Damit diese Strategie funktioniert, ist ein Modell erforderlich, das das Phänomen beschreibt. Die bevorzugte Wahl für ein derartiges Modell ist eine Funktion, die auf der y-Achse ein Plateau bildet (die hier die Abfallkonstante oder Auflösung darstellt). Das am meisten bevorzugte Beispiel einer glatten Funktion mit einer derartigen Eigenschaft ist ein exponentielles Plateau: Y = Y P l a t e a u K e γ x

Figure DE102022128278A1_0006
wobei YPlateau, der gesuchte Wert des Plateaus ist und die Koeffizienten K und y die Anstiegsrate der Funktion vor Erreichen von YPlateau beschreiben. Es ist wichtig anzumerken, dass eine derartige Funktion nicht glatt sein muss. Für die Zwecke der Offenbarung könnte eine derartige Funktion eine stückweise Funktion sein, z. B. Y = { Y = a x 2 + b x + c f o r   x < x k r i t i s c h   l ( Y P l a t e a u ) Y = Y P l a t e a u f o r   x > x k r i t i s c h ,
Figure DE102022128278A1_0007
wobei die Koeffizienten a, b, c einen parabelförmigen Anstieg beschreiben, bevor sie an einem Punkt xkritisch ein Plateau erreichen. Die Funktion könnte auch eine stückweise lineare Funktion sein, die sich einer glatten Funktion annähert. Diese Funktionen sind lediglich Beispiele, und Ausführungsformen dieser Offenbarung können andere Funktionen verwenden.It is also possible to find parameters that describe the curves accurately enough to allow reliable extraction of the resolution values. For this strategy to work, a model describing the phenomenon is required. The preferred choice for such a model is a function that plateaus on the y-axis (here representing the decay constant or resolution). The most preferred example of a smooth function with such a property is an exponential plateau: Y = Y P l a t e a and K e g x
Figure DE102022128278A1_0006
where Y plateau is the desired value of the plateau and the coefficients K and y describe the rate of increase of the function before reaching Y plateau . It is important to note that such a function need not be smooth. For the purposes of the disclosure, such a function could be a piecewise function, e.g. B. Y = { Y = a x 2 + b x + c f O right x < x k right i t i s c H l ( Y P l a t e a and ) Y = Y P l a t e a and f O right x > x k right i t i s c H ,
Figure DE102022128278A1_0007
where the coefficients a, b, c describe a parabolic slope before reaching a critical plateau at a point x. The function could also be a piecewise linear function that approximates a smooth function. These functions are just examples, and embodiments of this disclosure may use other functions.

Die Parameter für diese Funktionen können auf verschiedene Weise erhalten werden, einschließlich der Minimierung der Diskrepanz zwischen beobachteten Werten und den von der Funktion vorhergesagten Werten. Ein Optimierungsproblem kann in Bezug auf die Minimierung einer Norm dieser Diskrepanz angegeben werden, z. B. im L-p-Raum (bei p = 2 ist dieses Optimierungsverfahren als kleinste Quadrate bekannt). Es ist erwähnenswert, dass es vorteilhaft sein könnte, andere Eigenheiten der Daten im Optimierungsverfahren zu berücksichtigen (z. B. ist die Streuung der Werte tendenziell größer bei Peaks mit geringerer Intensität, wie in 3(III) gezeigt). Beispielsweise kann man erwägen, Gewichtungen wie in gewichteten kleinsten Quadraten einzubringen: argmin β i w i | y ^ i y ( x i , β ) | 2

Figure DE102022128278A1_0008
wobei β ein Satz gesuchter Parameter ist, y(xi,β) ein Wert der Modellfunktion an einem Punkt xi,ŷi ist - eine Beobachtung an einem Punkt xi, und wi ein ŷi zugeordnetes Gewicht ist. Die Gewichtungen können abhängig von der Intensität oder einigen statistischen Eigenschaften sein (z. B. lokal oder Streuung). Es kann auch von Vorteil sein, die Daten vor der Anpassung vorzuverarbeiten, indem Ausreißer entfernt oder mit einem Filter geglättet werden. Gute Beispiele für eine derartige Vorverarbeitung wären die Anwendung verschiedener Varianten (z. B. exponentiell modifizierte) der Filterung des gleitenden Durchschnitts mit variierender Periode je nach der lokalen statistischen Landschaft der Daten.The parameters for these functions can be obtained in a number of ways, including minimizing the discrepancy between observed values and the values predicted by the function. An optimization problem can be specified in terms of minimizing a norm of this discrepancy, e.g. in Lp space (at p=2 this optimization method is known as least squares). It is worth noting that it might be advantageous to consider other peculiarities of the data in the optimization procedure (e.g. the spread of values tends to be larger for lower intensity peaks, as in 3(III) shown). For example, one can consider introducing weights as in weighted least squares: argmin β i w i | y ^ i y ( x i , β ) | 2
Figure DE102022128278A1_0008
where β is a set of parameters sought, y(x i ,β) is a value of the model function at a point x ii - an observation at a point x i , and w i is a weight associated with ŷ i . The weights can depend on the intensity or some statistical property (e.g. local or scatter). It can also be beneficial to preprocess the data before fitting, by removing outliers or smoothing them with a filter. Good examples of such pre-processing would be the application of different variants (e.g. exponentially modified) of the moving average filtering with varying period depending on the local statistical landscape of the data.

Unabhängig von der Art und Weise, wie Auflösungswerte extrapoliert werden, ist eine Beziehung zwischen Auflösung und Abfallkonstante erforderlich, um das in 1A, 1B und 3(III) gezeigte Plateau ausnutzen zu können. Der kollisionsbedingte Abfall in einem FTMS folgt im Allgemeinen einem Exponentialgesetz, d. h. a ( t ) = a 0 cos ( ω 0 t ) e τ t ,

Figure DE102022128278A1_0009
wobei die Intensität a eines Oszillierens mit der Frequenz wo Abnahmen gegenüber seinem Anfangswert von ao mit der Zeit t signalisiert, wobei die Rate t dem exponentiellen Trend folgt. Nach der Fourier-Transformation weist das Spektrum der Absorptionsmoden einen Lorentz-Peak A ( ω ) = A 0 1 + ( ( ω ω 0 ) 2 τ ) 2 1
Figure DE102022128278A1_0010
mit der Amplitude Ao auf, die bei ω0 liegt und die Halbwertsbreite (FWHM) von 2T aufweist.Regardless of the way resolution values are extrapolated, a relationship between resolution and decay constant is required to express the in 1A , 1B and 3(III) to be able to use the plateau shown. The collision-induced decay in an FTMS generally follows an exponential law, ie a ( t ) = a 0 cos ( ω 0 t ) e τ t ,
Figure DE102022128278A1_0009
where the intensity a of an oscillation with frequency wo signals decreases from its initial value of a o with time t, the rate t following the exponential trend. After the Fourier transformation, the spectrum of the absorption modes has a Lorentz peak A ( ω ) = A 0 1 + ( ( ω ω 0 ) 2 τ ) 2 1
Figure DE102022128278A1_0010
with the amplitude A o which is at ω 0 and has the full width at half maximum (FWHM) of 2T.

Da die Gleichung (VI) das Ergebnis des Ergebnisses der Fourier-Transformation von Gleichung (V) für ein Signal von unendlicher Länge ist, kann die Peakbreite (die dazu verwendet werden kann, CCS zu bestimmen) von 2T eine gute Annäherung für schnell abfallende Signale sein. In anderen Fällen kann es vorteilhaft sein, die endliche Dauer der transienten FTMS-Signale zu berücksichtigen.Since Equation (VI) is the result of the Fourier transform result of Equation (V) for a signal of infinite length, the peak width (which can be used to determine CCS) of 2 T can be a good approximation for fast decaying be signals. In other cases it can be advantageous to consider the finite duration of the transient FTMS signals.

Ein Weg zur Korrektur wurde von Li et al. (Dayu Li, Yang Tang und Wei Xu, Analyst, 2016, 141,3554) unter Verwendung des folgenden Ausdrucks vorgeschlagen: e T / τ τ ( e T / τ cos ( T Δ ω ' ) + τ Δ ω ' sin ( T Δ ω ' ) ) 1 + ( τ Δ ω ' ) 2 = e T / τ τ ( e T / τ 1 ) 2 ,

Figure DE102022128278A1_0011
wobei T die Dauer des transienten Signals (das aus den Geräteeinstellungen bekannt ist) ist und Δω' die beobachtete spektrale FWHM (d. h. die FWHM des Peaks, der dazu verwendet wird, die Abfallkonstanten zu bestimmen) ist. Die Gleichung (VII) kann nummerisch aufgelöst werden, um eine genauere Beziehung zwischen der Peakbreite (d. h. FWHM im Frequenzbereich) und der Abfallkonstanten zu bestimmen als die vereinfachte Annäherung, die die FWHM 2T für einen Lorenzschen Peak ist.A way of correction was proposed by Li et al. (Dayu Li, Yang Tang and Wei Xu, Analyst, 2016, 141.3554) using the following expression: e T / τ τ ( e T / τ cos ( T Δ ω ' ) + τ Δ ω ' sin ( T Δ ω ' ) ) 1 + ( τ Δ ω ' ) 2 = e T / τ τ ( e T / τ 1 ) 2 ,
Figure DE102022128278A1_0011
where T is the duration of the transient signal (which is known from the instrument settings) and Δω' is the observed spectral FWHM (ie the FWHM of the peak used to determine the decay constant). Equation (VII) can be solved numerically to determine a more accurate relationship between peak width (ie, FWHM in the frequency domain) and roll-off constant than the simplified approximation, which is the FWHM 2T for a Lorenzian peak.

Ein Weg, um festzustellen, ob die Korrektur in Gleichung (VII) vorteilhaft ist, besteht darin, Δω' mit der Beschränkung zu vergleichen, der die Auflösung nach der Länge eines Zeitbereichssignals unterliegt. Jede FTMS-Transiente kann als Multiplikation eines oszillierenden Signals von unendlicher Länge mit einer Quadratfunktion der Dauer T ausgedrückt werden, was im Frequenzbereich der Faltung eines FT-Bildes eines Signals mit dem einer Fensterfunktion entspricht, d. h. e T ω s i n c ( ω T ) .

Figure DE102022128278A1_0012
One way to determine whether the correction in Equation (VII) is beneficial is to compare Δω' to the limitation imposed on the resolution by length of a time-domain signal. Each FTMS transient can be expressed as the multiplication of an oscillating signal of infinite length by a square function of duration T, which corresponds in the frequency domain to the convolution of an FT image of a signal by that of a window function, ie e T ω s i n c ( ω T ) .
Figure DE102022128278A1_0012

Daher kann es unter den Bedingungen, dass die FWHM von Gleichung (VIII) vergleichbar ist mit Δω', vorteilhaft sein, die Korrekturgleichung (VII) zu verwenden, wohingegen, wenn Δω' viel größer ist, die Vorteile möglicherweise nicht so ausgeprägt sind, insbesondere bei verrauschten Signalen. In den zuvor verwendeten verallgemeinerten Termen basiert der Schritt des Bestimmens eines Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe auf einer Peakbreite des Detektionssignals für die lonenprobe (z. B. einer Breite eines Peaks im Frequenzbereich Δω, die zur Bestimmung einer Abfallkonstante verwendet werden kann). Es ist vorzuziehen, dass der Schritt des Bestimmens des Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe die Dauer berücksichtigt (z. B. eine gewisse Korrektur in Bezug auf Fehler beinhaltet, die durch die Verwendung einer diskreten Fourier-Transformation an einem Signal mit endlicher Dauer verursacht werden), während der die Detektion von Transienten der lonenprobe stattfindet. Beispielsweise kann eine Korrektur der Form von Gleichung (VII) zweckmäßig und vorteilhaft sein.Therefore, under the conditions that the FWHM of equation (VIII) is comparable to Δω', it may be advantageous to use correction equation (VII), whereas when Δω' is much larger, the advantages may not be as pronounced, particularly with noisy signals. In the generalized terms used above, the step of determining a measure of the decay rate over time of the detection signal for the ion sample is based on a peak width of the detection signal for the ion sample (e.g., a width of a peak in the frequency domain Δω that can be used to determine a decay constant ). It is preferable that the step of determining the measure of the rate of decay of the detection signal for the ion sample takes duration into account (e.g. includes some correction for errors introduced by the use of a discrete Fourier transform on a finite-wavelength signal). Duration are caused) during which the detection of transients of the ion sample takes place. For example, a correction of the form of equation (VII) can be useful and advantageous.

4A stellt Versuchsdaten bereit, die den Effekt der Selbstbündelung zeigen. In 4A ist die horizontale Achse die Gesamtionenzahl eines Peaks, der von oszillierenden lonenwolken detektiert wird. Die Y-Achse sind die beobachteten Werte der Auflösung ausgewählter Peaks. Die Werte der Auflösung sind definiert als m Δ m ,

Figure DE102022128278A1_0013
CL, wobei Δm die FWHM eines Peaks (im Massenbereich) in der Position m ist. In 4A wird die Intensität in willkürlichen Einheiten (AU) angegeben, könnte aber auch als Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) oder in anderen Einheiten dargestellt werden. Die angegebenen Werte stammen von einer lonenspezies bei 739,03 Th und dem Ladungszustand Z = 3+. Wenn die Anzahl der Ionen zunimmt, nimmt auch die Auflösung zu, bis sie ein Plateau erreicht, auf dem die Ionen zur „Selbstbündelung“ neigen. An diesem Punkt endet das „Dephasieren“ der lonenwolke und die einzige Quelle für den Abfall ist der Tod einzelner Ionen infolge von Kollisionen mit Hintergrundgasmolekülen. Die Daten von 4A sind die Ergebnisse von Orbitrap-FTMS-Versuchen, die mit demselben System unter verschiedenen Druckbedingungen durchgeführt wurden: (I) niedriger Druck, bei ausgeschaltetem HCD-Gasventil; und (II) hoher Druck, Gas eingeschaltet. In 4B ist effektiv dieselbe grafische Darstellung wie in 4A gezeigt. In 4B ist die Auflösung gegen logio(SNR) bei Aus- und Einschalten des Gases aufgetragen. Das SNR ist ein bevorzugtes Maß zum Quantifizieren der Anzahl von Ionen in einem Paket, und die logarithmische Darstellung von 4B dient dazu, das Auflösungsplateau mit zunehmender lonenzahl deutlicher zu veranschaulichen. 4A provides experimental data showing the effect of self-bundling. In 4A the horizontal axis is the total ion count of a peak detected from oscillating ion clouds. The Y-axis are the observed values of the resolution of selected peaks. The resolution values are defined as m Δ m ,
Figure DE102022128278A1_0013
CL, where Δm is the FWHM of a peak (in the mass domain) at position m. In 4A Intensity is given in arbitrary units (AU), but could also be presented as signal-to-noise ratio (SNR) or other units. The values given are from an ionic species at 739.03 Th and the charge state Z = 3+. As the number of ions increases, so does the resolution, until it reaches a plateau where the ions tend to “self bunch”. At this point the ion sheath stops "dephasing" and the only source of decay is the death of individual ions due to collisions with background gas molecules. The data from 4A are the results of Orbitrap FTMS tests performed on the same system under different pressure conditions: (I) low pressure, with HCD gas valve off; and (II) high pressure, gas on. In 4B is effectively the same graphical representation as in 4A shown. In 4B the resolution is plotted against logio(SNR) when the gas is switched off and on. The SNR is a preferred measure for quantifying the number of ions in a packet, and the logarithmic representation of 4B serves to more clearly illustrate the dissolution plateau with increasing ion number.

5 stellt ein Beispiel dafür bereit, wie Daten, wie etwa die in 4A und 4B gezeigten Daten, nummerisch verwendet werden können, um unter Verwendung von Ausführungsformen dieser Offenbarung verbesserte CCS-Schätzungen zu erhalten. Alle Daten im Beispiel von 5 wurden auf einem kommerziellen Massenspektrometer Orbitrap Exploris™ gesammelt. Die Auflösung wurde auf 120k eingestellt, was einer Länge der Transienten von T = 256 ms entspricht. Die Gleichung (IX) stellt die Massenkalibrierungsparameter B und C in einer Beziehung der Abhängigkeit von Masse und Frequenz (kHz) bereit: m z = B ƒ 2 + C ƒ 4

Figure DE102022128278A1_0014
5 provides an example of how data such as the in 4A and 4B data shown, can be used numerically to obtain improved CCS estimates using embodiments of this disclosure. All data in the example from 5 were collected on a commercial Orbitrap Exploris™ mass spectrometer. The resolution was set to 120k, which corresponds to a transient length of T = 256 ms. Equation (IX) provides the mass calibration parameters B and C in a mass versus frequency (kHz) dependence relationship: m e.g = B ƒ 2 + C ƒ 4
Figure DE102022128278A1_0014

Im Beispiel von 5 waren die Werte B = 169449512.441 und C = 72890453.4333. Wie zuvor beschrieben, besteht der erste Schritt bei der Bewertung des CCS darin, nur den Abfall zu bestimmen, der durch die Kollisionen mit dem Restgas verursacht wird. Ein Ansatz besteht darin, die Auflösung zu bewerten, bei der eine Selbstbündelung eingeleitet wird. 5 zeigt die Anpassung einer exponentiellen Plateaufunktion wie in Gleichung (III) an die beobachtete Verteilung der Auflösungen aus 3(III) durch Minimierung der L2--Norm.In the example of 5 the values were B = 169449512.441 and C = 72890453.4333. As previously described, the first step in evaluating the CCS is to determine only the decay caused by the collisions with the residual gas. One approach is to assess the resolution at which self-bundling is initiated. 5 shows the fit of an exponential plateau function as in Equation (III) to the observed distribution of resolutions 3(III) by minimizing the L 2 --norm.

Das Auflösungsplateau liegt bei YPlateau = 63070,3159 und wird bei SNR-Werten von ~50 erreicht. Da die Auflösung im Massenbereich als m / z z e n t r e Δ m/z F W H M

Figure DE102022128278A1_0015
definiert ist, kann Δω' oder Δf (die FWHM der Frequenz) unter Verwendung der Gleichung (IX) erhalten werden. Insbesondere kann die Gleichung (IX) dazu verwendet werden, nachzuweisen, dass bei hohen Frequenzen, wobei die Gleichung (IX) durch B/f2 dominiert ist, den Term C/f4 dominiert, Δω' proportional ist zu: der Frequenz (in diesem Fall 478,840 kHz); und der Auflösung auf dem Plateau, die 63070,3159 beträgt. In diesem speziellen Fall, Δf = 3,7961 Hz, was direkt gemessen werden kann: zur Frequenz FWHM aus der Auflösung im Massenbereich können Werte für Frequenzen beim halben Maximum des Peaks berechnet werden, d. h. für die Auflösung von 63070,32 @ 739,0237 Da beträgt das Δm/z beim halben Maximum 0,011717 und die Massen selbst betragen 739,0237 - 0,011717/2 = 739,0178 und 739,0237 + 0,011717/2 = 739,0296, wobei die entsprechenden Frequenzen (die sich aus der Gleichung (IX) ergeben) 478838,7 und 478842,5 Hz betragen, was Δf= 3,796085 ergibt. Da die Massenauflösung nahe an der Grenze liegt, die durch die Dauer der Transienten vorgegeben ist (in diesem Fall sind es ~80k im Massenbereich, was Δf = 2,9907Hz) entspricht, können wir nicht einfach 2τ = Δω' verwenden, um t zu schätzen, sondern sollten stattdessen die Gleichung (VII) für eine genauere Bestimmung verwenden. Das nummerische Auflösen der Gleichung (VII) ergibt einen Wert für den erhaltenen Abfallparameter von τ = 0,3798s-1.The resolution plateau is at Y Plateau = 63070.3159 and is reached at SNR values of ~50. Since the resolution in the mass domain as m / e.g e.g e n t right e Δ m/z f W H M
Figure DE102022128278A1_0015
is defined, Δω' or Δf (the FWHM of frequency) can be obtained using equation (IX). In particular, equation (IX) can be used to prove that at high frequencies, where equation (IX) is dominated by B/f 2 , the term C/f 4 dominates, Δω' is proportional to: the frequency (in in this case 478.840 kHz); and the resolution on the plateau, which is 63070.3159. In this particular case, Δf = 3.7961 Hz, which can be measured directly: at the frequency FWHM from the resolution in the mass domain, values can be calculated for frequencies at half maximum of the peak, ie for the resolution of 63070.32 @ 739.0237 Since the Δm/z at half maximum is 0.011717 and the masses themselves are 739.0237 - 0.011717/2 = 739.0178 and 739.0237 + 0.011717/2 = 739.0296, the corresponding frequencies ( resulting from equation (IX)) are 478838.7 and 478842.5 Hz, giving Δf= 3.796085. Since the mass resolution is close to the limit dictated by the duration of the transients (in this case it is ~80k in the mass domain, which corresponds to Δf = 2.9907Hz), we cannot simply use 2τ = Δω' to get t estimate, but should instead use Equation (VII) for a more accurate determination. Solving equation (VII) numerically gives a value for the obtained decay parameter of τ = 0.3798s -1 .

Sobald ein Abfallwert erhalten wurde, kann die Bestimmung von CCS erfolgen, wie in Sanders JD et al. (Sanders JD et al. Anal.Chem., 2018; 90(9):5896-902 ) beschrieben. Ausgehend von der Tatsache, dass der am UHV-Manometer angezeigte Druck (für die hier präsentierten Daten beträgt er 5,85 × 10-10 mbar) ungefähr um das 2-fache niedriger ist als das Restvakuum im Orbitrap-Analysator, kann der Querschnitt a erhalten werden als σ = τ P L ƒ k T

Figure DE102022128278A1_0016
wobei P der Druck im Inneren des Orbitrap-Analysators ist, L die Länge einer lonenflugbahn pro Schwingung entlang der Z-Achse (hier 65,1 mm) ist, f die axiale Frequenz der Ionen (hier 478,840 kHz) ist, Tdie Temperatur (295K) ist und k die Boltzmann-Konstante ist. Für diese lonenspezies ist der resultierende Wert für CCS 424 Å2, was ein vernünftiger Querschnitt für ein dreifach geladenes Peptid in diesem Massenbereich ist. Somit ist ersichtlich, dass die Verfahren der vorliegenden Offenbarung dazu verwendet werden können, genaue CCS-Werte zu bestimmen. Insbesondere zeigt dieses Beispiel, wie das Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe auf einer extrapolierten Auflösung für die lonenprobe basieren kann, wobei die extrapolierte Auflösung eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen ist, bei denen die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten dominiert wird.Once a decay value has been obtained, the determination of CCS can be made as in Sanders JD et al. (Sanders JD et al. Anal. Chem., 2018; 90(9):5896-902 ) described. Based on the fact that the pressure displayed on the UHV manometer (for the data presented here it is 5.85 × 10-10 mbar) is about 2 times lower than the residual vacuum in the Orbitrap analyzer, the cross-section a be obtained as σ = τ P L ƒ k T
Figure DE102022128278A1_0016
where P is the pressure inside the orbitrap analyzer, L is the length of an ion trajectory per oscillation along the Z axis (here 65.1 mm), f is the axial frequency of the ions (here 478.840 kHz), T is the temperature (295K ) and k is the Boltzmann constant. For this ionic species, the resulting value for CCS is 424 Å 2 , which is a reasonable cross section for a triply charged peptide in this mass range. Thus, it can be seen that the methods of the present disclosure can be used to determine accurate CCS values. In particular, this example shows how determining the measure of the ion sample decay rate can be based on an extrapolated resolution for the ion sample, where the extrapolated resolution is an expected resolution of the detection signal under conditions where the decay rate of the detection signal for the ion sample over time is affected by collision effects is dominated.

Um auf die zuvor verwendete verallgemeinernde Ausdrucksweise zurückzukommen, kann in Ausführungsformen der Offenbarung das Bestimmen, ob die Auflösung des Detektionssignals für die lonenprobe angibt, dass die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten dominiert wird, umfassen: Bestimmen, ob die Auflösung des Detektionssignals stabil ist (z. B. konstant, wie etwa in der stabilen Plateauregion von 5) in Bezug auf eine zunehmende Anzahl von Probenionen in der Probenionenwolke, die verwendet wird, um das Detektionssignal für die lonenprobe zu generieren. Natürlich ist das SNR, wie hier im Detail erläutert, nur ein Maß, gegen das die Auflösung aufgetragen werden kann, und es könnten auch die lonenzahl oder die Signalintensität verwendet werden. In der stabilen Region kann der Auflösungsgradient gegenüber dem SNR unter einem Schwellenwert oder ungefähr bei 0 liegen. Ein derartiger Schwellenwert könnte von einem Benutzer eingestellt oder werkseitig eingestellt werden.Returning to the generalization used previously, in embodiments of the disclosure, determining whether the resolution of the detection signal for the ion sample indicates that the rate of decay of the detection signal for the ion sample is dominated by collision effects may include: determining whether the resolution of the detection signal is stable (e.g. constant, such as in the stable plateau region of 5 ) in relation to an increasing number of sample ions in the sample ion cloud used to generate the detection signal for the ion sample. Of course, as discussed in detail herein, SNR is just a measure against which resolution can be plotted, and ion count or signal intensity could also be used. In the stable region, the resolution gradient versus SNR can be below a threshold or close to zero. Such a threshold could be set by a user or set at the factory.

Das Bestimmen, ob die Auflösung des Detektionssignals für die lonenprobe angibt, dass die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten dominiert wird, kann erreicht werden durch Bestimmen, ob die Probenionenwolke, die dazu verwendet wird, das Detektionssignal für die lonenprobe zu generieren, eine ausreichende Menge von Probenionen enthält, um eine Selbstbündelung zu bewirken. Dies kann durch Betrachten des Massenspektralsignals identifiziert werden, um Anzeichen dafür zu identifizieren, dass sich eine ausreichend große Anzahl von Ionen in dem lonenpaket befindet, oder durch Beobachten, dass das Dephasieren endet und ein exponentieller Abfall beobachtet wird, da Kollisionseffekte dominieren.Determining whether the resolution of the sample ion detection signal indicates that the rate of decay of the sample ion detection signal over time is dominated by collision effects may be accomplished by determining whether the sample ion cloud used to generate the sample ion detection signal contains a sufficient amount of sample ions to cause self-bundling. This can be identified by looking at the mass spectral signal for signs of it identifying that there is a sufficiently large number of ions in the ion packet, or by observing that dephasing ceases and an exponential decay is observed as collision effects dominate.

Die extrapolierte Auflösung für die lonenprobe kann aus einer extrapolierten Funktion bestimmt werden, die eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden. Dies kann erfolgen wie in Bezug auf 5 beschrieben. Beispielsweise kann die extrapolierte Funktion basierend auf mehreren Maßen für Auflösung und mehreren Maßen für Signalintensität bestimmt werden, die nicht unter Bedingungen erhalten wurden, die von Kollisionseffekten dominiert werden. Daher kann die extrapolierte Funktion auf Werten basieren, die der linken Seite von 1A, 1B, 3(III) und 5 entnommen sind. Aus derartigen Werten kann durch entsprechende Analyse der Daten auf die Eigenschaften des Plateaus auf der rechten Seite geschlossen werden. In manchen Fällen (und insbesondere dann, wenn die zur Extrapolation verwendeten Daten nicht das gesamte stabile Plateau abdecken) ist es vorteilhaft, wenn die extrapolierte Funktion auf mehreren Maßen für Auflösung und mehreren Maßen für Signalintensität für ein oder mehrere Kalibriermittel basiert. Auf diese Weise kann das Verhalten der Probenionen bei höherem SNR genauer charakterisiert werden, indem das Verhalten des Kalibriermittels berücksichtigt wird.The extrapolated resolution for the ion sample can be determined from an extrapolated function that provides an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects. This can be done as in relation to 5 described. For example, the extrapolated function can be determined based on multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity that were not obtained under conditions dominated by collision effects. Therefore, the extrapolated function can be based on values corresponding to the left-hand side of 1A , 1B , 3(III) and 5 are taken. Such values can be used to draw conclusions about the properties of the plateau on the right-hand side by analyzing the data accordingly. In some cases (and particularly when the data used for extrapolation does not cover the entire stable plateau) it is advantageous if the extrapolated function is based on multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity for one or more calibrators. In this way, the behavior of the sample ions at higher SNR can be more accurately characterized by considering the behavior of the calibrant.

Die extrapolierte Auflösung für die lonenprobe wird bestimmt aus: einer angepassten Funktion für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität, die eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden. Dies kann erfolgen wie in Bezug auf die Gleichung (II) oder (III) beschrieben. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine durchschnittliche Auflösung, vorzugsweise ein gleitender Durchschnitt oder ein gewichteter Durchschnitt, für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität verwendet werden, die eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden. Dies kann erfolgen wie in Bezug auf die Gleichung (I) beschrieben.The extrapolated resolution for the ion sample is determined from: a fitted function for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity that provides an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects. This can be done as described in relation to equation (II) or (III). Additionally or alternatively, an average resolution, preferably a moving average or a weighted average, for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity may be used that provides an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects. This can be done as described in relation to equation (I).

Wenn die extrapolierte Auflösung für die lonenprobe aus einer gewichteten durchschnittlichen Auflösung für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität bestimmt wird, können die mehreren Maße für Auflösung ein oder mehrere relativ hohe Maße für Auflösung und ein oder mehrere relativ niedrige Maße für Auflösung umfassen; und werden das eine oder die mehreren relativ hohen Maße für Auflösung so gewichtet, dass sie einen größeren Beitrag zur gewichteten durchschnittlichen Auflösung als das eine oder die mehreren relativ niedrigen Maße für Auflösung bereitstellen. Die mehreren Maße für Auflösung könnten korrigiert werden durch Verwendung: einer angepassten Funktion für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität, die eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden; und/oder eine durchschnittliche Auflösung, vorzugsweise ein gleitender Durchschnitt oder ein gewichteter Durchschnitt, für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität, der eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden. Somit kann die Statistik der Analyse verbessert werden, indem sichergestellt wird, dass Peaks von niedriger Intensität mit großen Fehlern keine hohen Gewichtungen zugewiesen werden und sie nicht signifikant zu Fehlern beitragen.If the extrapolated resolution for the ion sample is determined from a weighted average resolution for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity, the multiple measures of resolution may include one or more relatively high measures of resolution and one or more relatively low measures of resolution; and the one or more relatively high resolution measures are weighted to provide a greater contribution to the weighted average resolution than the one or more relatively low resolution measures. The multiple measures of resolution could be corrected by using: a fitted function for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity that provides an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects; and/or an average resolution, preferably a moving average or a weighted average, for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity, providing an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects. Thus, the statistics of the analysis can be improved by ensuring that low-intensity peaks with large errors are not assigned high weights and do not contribute significantly to errors.

Wie zuvor beschrieben, kann die gewichtete durchschnittliche Auflösung auf einer Auflösung für mehrere Isotopenvarianten der lonenprobe basieren und/oder die mehreren Maße für Auflösung werden für mehrere unterschiedliche Isotopenzusammensetzungen bestimmt. Die Analyse mehrerer Isotope ergibt eine breite Palette von Datenpunkten, wodurch statistische Fehler reduziert werden können. Es kann unvermeidlich sein, Isotope zu analysieren, da Isotope immer in einer Probe vorhanden sein werden, sofern sie nicht absichtlich isoliert werden, um Isotopenvarianten auszuschließen. Da sich Isotopenvarianten von Spezies tendenziell ähnlich verhalten und ungefähr mit derselben Zeit von einem GC oder LC eluiert werden, zeichnet die Massenspektralanalyse einer Probe, die von einem GC oder LC eluiert, wahrscheinlich Daten für mehrere Isotopenvarianten einer bestimmten Probe auf. Somit ist es, wie zuvor beschrieben, bevorzugt, dass mehrere Maße für Auflösung für mehrere Retentionszeiten eines Elutionsprofils, wie etwa eines Gaschromatografie- (GC-) und/oder eines Flüssigchromatografie- (LC-) Elutionsprofils, bestimmt werden.As previously described, the weighted average resolution may be based on resolution for multiple isotopic variants of the ion sample and/or the multiple measures of resolution are determined for multiple different isotopic compositions. Analysis of multiple isotopes gives a wide range of data points, which can reduce statistical errors. It may be unavoidable to analyze isotopes as isotopes will always be present in a sample unless intentionally isolated to exclude isotopic variants. Because isotopic variants of species tend to behave similarly and elute from a GC or LC at about the same time, mass spectral analysis of a sample eluting from a GC or LC is likely to record data for multiple isotopic variants of a given sample. Thus, as previously described, it is preferred that multiple measures of resolution are determined for multiple retention times of an elution profile, such as a gas chromatography (GC) and/or a liquid chromatography (LC) elution profile.

In Anbetracht der Auswirkungen, die die lonenzahl auf die Auflösung hat, können die Daten aus 1a und 1b dazu verwendet werden, Konfidenzintervalle für CCS- (oder Abfallkonstanten-) Messungen zu bestimmen und somit die Verwendbarkeit von CCS-(oder Abfallkonstanten-) Werten zu definieren. Beispielsweise könnte CCS bei relativ großen Fehlerbereichen von beispielsweise > 10-20 % nur zur Unterscheidung zwischen sehr unterschiedlichen chemischen Klassen (z. B. lineare Moleküle gegenüber polyaromatischen Molekülen oder Lipide gegenüber Peptiden usw.) oder zur Analyse der kollisionsinduzierten Entfaltung intakter Proteine oder Proteinkomplexe verwendet werden. Für geringe Fehler in der Größenordnung von 1 % könnte CCS dazu verwendet werden, den Suchraum innerhalb eines einzelnen Ladungszustands einer einzelnen Klasse von Verbindungen zu reduzieren, z. B. in der Lipidomik oder Bottom-up-Proteomik. Zusätzlich oder alternativ dazu kann CCS als Qualitätskontrollmaßnahme dazu verwendet werden, Peaks zu kennzeichnen, die wahrscheinlich eine Interferenz mehrerer Peaks maskieren, wie durch unerwartete Werte von CCS angegeben wird. Interferierende Peaks sind beispielsweise in 4 von Lyutvinskiy Y et al. (Adding colour to mass spectra: Charge Determination Analysis (CHARDA) assigns charge state to every ion peak. ChemRxiv. Cambridge: Cambridge Open Engage; 2021) gezeigt. Interferenzeffekte könnten über Unregelmäßigkeiten in den CCS-Werten identifiziert werden (und könnten sich beispielsweise als sprunghafte Änderungen des CCS während der CCS-Bestimmung äußern). Somit können die hierin beschriebenen Verfahren im Allgemeinen ferner die Verwendung eines Maßes für die Abfallrate einer lonenprobe umfassen, um: die lonenprobe zu klassifizieren; und/oder um störende Spezies in der lonenprobe zu detektieren.Given the effect that ion count has on resolution, the data can be 1a and 1b used to determine confidence intervals for CCS (or decay constant) measurements and thus define the usefulness of CCS (or decay constant) values. For example, with relatively large error ranges, e.g. >10-20%, CCS could only be used to discriminate between very different chemical classes (e.g. linear molecules versus polyaromatic molecules or lipids versus peptides, etc.) or to analyze the collision-induced decay tion of intact proteins or protein complexes can be used. For small errors on the order of 1%, CCS could be used to reduce the search space within a single charge state of a single class of compounds, e.g. B. in lipidomics or bottom-up proteomics. Additionally or alternatively, as a quality control measure, CCS can be used to flag peaks that are likely to mask interference of multiple peaks, as indicated by unexpected values of CCS. Interfering peaks are for example in 4 by Lyutvinskiy Y et al. (Adding color to mass spectra: Charge Determination Analysis (CHARDA) assigns charge state to every ion peak. ChemRxiv. Cambridge: Cambridge Open Engage; 2021). Interference effects could be identified via irregularities in the CCS values (and could manifest themselves, for example, as erratic changes in the CCS during the CCS determination). Thus, in general, the methods described herein may further comprise using a measure of the decay rate of an ion sample to: classify the ion sample; and/or to detect interfering species in the ion sample.

6 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die ein bevorzugtes Massenspektrometriesystem zum Implementieren der hierin beschriebenen Verfahren ist. Das Massenspektrometriesystem ist ein modifiziertes Massenspektrometer Thermo Scientific Exploris™ 480. Das Massenspektrometriesystem umfasst eine Hochleistungsübertragungsröhre 601, einen elektrodynamischen lonentrichter 602, eine interne EASY-IC-Kalibriermittelquelle 603, eine hochentwickelte aktive Strahlführung (advanced active beam guide, AABG) 604, hochentwickelte Quadrupoltechnologie (advanced quadrupole technology, AQT) 605, einen unabhängigen Ladungsdetektor 606, eine C-Falle 607, einen lonenführungsmultipol 608 und einen Ultrahochfeld-Orbitrap-Massenanalysator 609, die alle in bestehenden Massenspektrometern Thermo Scientific Exploris 480 zu finden sind. Das Massenspektrometriesystem dieser Ausführungsform schließt eine Drucksteuerung in der Orbitrap-Kammer ein. 6 Figure 1 shows a third embodiment of the present disclosure, which is a preferred mass spectrometry system for implementing the methods described herein. The mass spectrometry system is a modified Thermo Scientific Exploris™ 480 mass spectrometer. The mass spectrometry system includes a high performance transmission tube 601, an electrodynamic ion funnel 602, an EASY-IC internal calibrant source 603, an advanced active beam guide (AABG) 604, advanced quadrupole technology ( advanced quadrupole technology, AQT) 605, an independent charge detector 606, a C-trap 607, an ion guide multipole 608, and an ultra high field orbitrap mass analyzer 609, all found in existing Thermo Scientific Exploris 480 mass spectrometers. The mass spectrometry system of this embodiment includes a pressure control in the orbitrap chamber.

Das Massenspektrometriesystem umfasst ferner Druckregulierungskomponenten für das Hybrid-Quadrupol-/Orbitalfallen-Instrument. Das Massenspektrometriesystem umfasst eine erste Vakuumregion 621, in der sich der Orbitalfallen-Massenanalysator 609 befindet. Die erste Vakuumregion 621 befindet sich auf einem ersten Vakuumniveau, üblicherweise Ultrahochvakuum. Das Massenspektrometriesystem umfasst eine zweite Vakuumregion 622 auf einem zweiten Vakuumniveau, das ein niedrigeres Vakuumniveau (d. h. ein höherer Druck) als das erste Vakuumniveau ist. Der Quadrupol-Massenfilter 605, der unabhängige Ladungsdetektor 606, die C-Falle 607 und der lonenführungsmultipol befinden sich in der zweiten Vakuumregion 622.The mass spectrometry system also includes pressure regulation components for the hybrid quadrupole/orbital trap instrument. The mass spectrometry system includes a first vacuum region 621 in which the orbital trap mass analyzer 609 is located. The first vacuum region 621 is at a first vacuum level, typically ultra high vacuum. The mass spectrometry system includes a second vacuum region 622 at a second vacuum level that is a lower vacuum level (i.e., higher pressure) than the first vacuum level. The quadrupole mass filter 605, the independent charge detector 606, the C-trap 607 and the ion guide multipole are located in the second vacuum region 622.

Das Massenspektrometriesystem umfasst einen Faltenbalg 610, der mit der zweiten Druckregion 622 nahe dem lonenführungsmultipol 608 verbunden ist. Der Balg 610 ist mit einem Ventil 611 verbunden, das mit einem ConFlat- (CF-) T-Stück 612 verbunden ist. Das T-Stück 612 ist mit der ersten Druckregion 621 verbunden. Ein lonenmessgerät mit Heizdichtung 613 ist mit einer Röhre 614 verbunden, die innerhalb der ersten Vakuumregion 621 endet, sodass das lonenmessgerät 613 den Druck innerhalb der ersten Vakuumregion messen kann. Der Balg 610, das Ventil 611 und das T-Stück 612 können eine erste Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Vakuumregion bilden. Die Fluidverbindung könnte natürlich ein beliebiges Mittel sein, um das Überführen von Gas von einer Vakuumregion zu einer anderen zuzulassen. Verschiedene Kombinationen von Schläuchen, Rohrleitungen und/oder Leitungen könnten verwendet werden.The mass spectrometry system includes a bellows 610 connected to the second pressure region 622 near the ion guide multipole 608 . The bellows 610 is connected to a valve 611 which is connected to a ConFlat (CF) tee 612 . The tee 612 is connected to the first pressure region 621 . A heater seal ion gauge 613 is connected to a tube 614 terminating within the first vacuum region 621 so that the ion gauge 613 can measure the pressure within the first vacuum region. The bellows 610, the valve 611 and the tee 612 can form a first fluid connection between the first and second vacuum regions. The fluid connection could, of course, be any means to allow gas to be transferred from one vacuum region to another. Various combinations of hoses, tubing, and/or conduits could be used.

In den Massenanalysator 609 wird aus der Quadrupolkammer 605 des Hybrid-Quadrupol-/Orbitalfallen-Instruments Gas eingeführt, wobei ein Druck von 3-5 × 10-5 mbar durch aus der lonenquelle kommenden Stickstoff (etwa 20 %) und aus dem lonenführungsmultipol 610 über die C-Falle 607 austretendem Stickstoff gebildet wird. Selbst ein katastrophaler Einbruch derartiger Drücke in die UHV-Region des Massenanalysators 609 führt nicht zu einem Hochspannungsdurchbruch.Gas is introduced into the mass analyzer 609 from the quadrupole chamber 605 of the hybrid quadrupole/orbital trap instrument at a pressure of 3-5 x 10 -5 mbar by nitrogen (about 20%) coming from the ion source and from the ion guide multipole 610 via the C-trap 607 exiting nitrogen is formed. Even a catastrophic incursion of such pressures into the UHV region of the 609 mass analyzer will not result in high voltage breakdown.

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Leckleitung von atmosphärischem oder noch höherem Druck lässt diese Gasleckanordnung die Verwendung von relativ einfachen Ventilen 611 mit größeren Querschnitten ohne lange und enge Kapillaren zu, um das System vor einer unbeabsichtigten Entlüftung zu schützen. Beispielsweise kann ein HVkompatibles Miniatur-Kalibrierventil der Serie 9 von Parker gesteuert durch Pulsweitenmodulation (PWM) verwendet werden. Dadurch wird eine höhere Staub- und Fehlertoleranz erreicht. Vorzugsweise arbeitet die PWM mit Rückkopplungsschleifenkorrektur, die auf dem resultierenden UHV basiert. Beispielsweise können die Messwerte des lonenmessgeräts 613 dazu verwendet werden, die Gasmenge zu steuern, die über das Ventil 611 ausgetreten ist, und somit den Druck innerhalb des Massenanalysators 609 zu steuern. Durch Steuern des Drucks, unter dem Ionen im Massenanalysator 609 analysiert werden, können ihre Abfallkonstanten gesteuert werden, um genaue Messungen der Abfallkonstante und des Kollisionsquerschnitts zu erhalten. Das Massenspektrometriesystem kann den Druck innerhalb des Massenanalysators ständig überwachen und kann den Druck unter Verwendung einer derartigen Rückkopplungsschleife im Wesentlichen konstant halten. Wenn der Druck jedoch von dem gewählten konstanten Wert wegdriftet, kann es unter Verwendung der hierin offenbarten Techniken möglich sein, Korrekturen in die Berechnung für CCS und/oder die Abfallkonstante einzuführen, um die Druckdrift zu berücksichtigen.In contrast to a conventional leak line of atmospheric or even higher pressure, this gas leak arrangement allows the use of relatively simple valves 611 with larger cross-sections without long and narrow capillaries to protect the system from accidental venting. For example, a Parker 9 series HV compatible miniature calibration valve controlled by pulse width modulation (PWM) can be used. This achieves a higher dust and error tolerance. Preferably, the PWM works with feedback loop correction based on the resulting UHV. For example, the readings of the ion gauge 613 can be used to control the amount of gas that has exited the valve 611 and thus control the pressure within the mass analyzer 609 . By controlling the pressure under which ions are analyzed in mass analyzer 609, their decay constants can be controlled to obtain accurate decay constant and collision cross-section measurements. The mass spectrometry system can measure the pressure within the mass analyzer constantly monitor and can keep the pressure substantially constant using such a feedback loop. However, if the pressure drifts away from the chosen constant value, using the techniques disclosed herein it may be possible to introduce corrections into the calculation for CCS and/or the decay constant to account for the pressure drift.

Zurückkommend auf die zuvor verwendeten allgemeinen Begriffe kann das Massenspektrometriesystem daher eine Steuerung umfassen, die dazu konfiguriert ist, das Ventil so zu betreiben, dass der Druck innerhalb der ersten Vakuumregion basierend auf Folgendem gesteuert wird: dem Druck innerhalb der ersten Vakuumregion (z. B. um sicherzustellen, dass die Druck in der ersten Vakuumregion für die Analyse geeignet ist); und/oder dem Maß für die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe (z. B. um sicherzustellen, dass eine geeignete Detektionszeit für Transienten verwendet wird). Das Massenspektrometriesystem kann ferner einen Drucksensor (z. B. lonenmessgerät 613, obwohl andere Typen von Drucksensoren verwendet werden könnten, wie etwa ein Bayard-Alpert-Messgerät) umfassen, der zum Messen des Drucks innerhalb der ersten Vakuumregion und zum Bereitstellen des gemessenen Drucks an die Steuerung konfiguriert ist. Der Druck in der Falle könnte auch auf der Grundlage von Abfallraten von Transienten geschätzt werden, wie in US-9,460,905-B2 beschrieben, das hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Die hierin beschriebenen Verfahren können das Steuern des Drucks innerhalb des Massenanalysators umfassen, und die Massenspektrometriesysteme können dazu konfiguriert sein, den Druck innerhalb des Massenanalysators zu steuern, um Folgendes zu steuern: die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe; und/oder die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe. Der erste Vakuumregion kann bei weniger als 3 × 10-8 mbar (3 × 10-6 Pa) liegen und/oder die zweite Vakuumregion liegt bei 1 × 10-5 mbar (1 × 10-3 Pa) bis 5 × 10-5 mbar (5 × 10-3 Pa). Für eine Orbitrap-Region eines Massenspektrometriesystems sollte das Vakuum für lange Transienten ausreichend sein, sodass das Vakuumniveau so eingestellt werden könnte, dass es einen langen mittleren freien Weg bereitstellt, wie etwa mehr als beispielsweise 1000 Meter oder sogar länger. Es könnten andere Drücke verwendet werden. Beispielsweise könnte in einigen Fällen die erste Vakuumregion bei weniger als 5 × 10-9 mbar liegen und/oder könnte die zweite Vakuumregion bei 2 × 10-5 mbar, 3 × 10-5 mbar oder 4 × 10-5 mbar liegen.Thus, returning to the general terms used previously, the mass spectrometry system may include a controller configured to operate the valve to control the pressure within the first vacuum region based on: the pressure within the first vacuum region (e.g. to ensure that the pressure in the first vacuum region is suitable for the analysis); and/or the measure of the temporal decay rate of the detection signal for the ion sample (e.g. to ensure that an appropriate detection time for transients is used). The mass spectrometry system may further include a pressure sensor (e.g., ion gauge 613, although other types of pressure sensors could be used, such as a Bayard-Alpert gauge) for measuring the pressure within the first vacuum region and for providing the measured pressure the controller is configured. The pressure in the trap could also be estimated based on transient decay rates, as in US-9,460,905-B2 which is incorporated herein by reference in its entirety. The methods described herein may include controlling the pressure within the mass analyzer, and the mass spectrometry systems may be configured to control the pressure within the mass analyzer to control: the rate of decay over time of the detection signal for the ion sample; and/or the time decay rate of the detection signal for the ion sample. The first vacuum region may be less than 3x10 -8 mbar (3x10 -6 Pa) and/or the second vacuum region is 1x10 -5 mbar (1x10 -3 Pa) to 5x10 -5 mbar (5 × 10 -3 Pa). For an orbitrap region of a mass spectrometry system, the vacuum should be sufficient for long transients, so the vacuum level could be adjusted to provide a long mean free path, such as more than 1000 meters or even longer, for example. Other pressures could be used. For example, in some cases the first vacuum region could be less than 5 × 10 -9 mbar and/or the second vacuum region could be 2×10 -5 mbar, 3×10 -5 mbar, or 4×10 -5 mbar.

Vorzugsweise wird Gas durch denselben Anschluss eingeführt, der für die UHV-Druckmessung verwendet wird. Es kann jedoch eine Vorsichtsmaßnahme getroffen werden, um den korrekten Betrieb des UHV-Messgeräts aufrechtzuerhalten. In der Ausführungsform von 6 kann dies erreicht werden, indem das lonenmessgerät 613 mit der UHV-Kammer durch ein langes Rohr 614 verbunden wird, die nicht direkt mit dem Gasleck verbunden ist, da es Gasmoleküle zumindest nach einer oder mehreren Reflexionen von den Kammerwänden aufnehmen könnte. Somit kann allgemein der Drucksensor mit der ersten Vakuumregion durch eine zweite Fluidverbindung verbunden werden, die nicht direkt mit der zweiten Vakuumregion verbunden ist.Preferably, gas is introduced through the same port used for the UHV pressure measurement. However, a precaution can be taken to maintain correct operation of the UHV meter. In the embodiment of 6 this can be achieved by connecting the ion gauge 613 to the UHV chamber by a long tube 614 which is not directly connected to the gas leak as it could pick up gas molecules at least after one or more reflections from the chamber walls. Thus, in general, the pressure sensor may be connected to the first vacuum region through a second fluid connection that is not directly connected to the second vacuum region.

Während ein besonderer Vorteil des Systems von 6 darin besteht, dass aufgrund des bestimmten Gaslecks relativ billige und einfache Ventile 611 verwendet werden können, können unterschiedliche Ventile verwendet werden. Beispielsweise könnte ein hochwertiges Ventil (z. B. ein Saphirventil) verwendet werden. In derartigen Fällen könnte ein Gasleck von atmosphärischem oder noch höherem Druck aufgenommen werden.While a particular advantage of the system of 6 is that due to the specific gas leakage, relatively cheap and simple valves 611 can be used, different valves can be used. For example, a high quality valve (e.g., a sapphire valve) could be used. In such cases, a gas leak of atmospheric pressure or even higher could be accommodated.

In den zuvor verwendeten allgemeinen Begriffen sind die Massenanalysatoren der vorliegenden Offenbarung vorzugsweise Fourier-Transformations-Massenanalysatoren und vorzugsweise ein Orbitalfallen-Massenanalysator oder ein Fourier-Transformationslonenzyklotronresonanz-Massenanalysator. Es könnten auch verschiedene andere elektrostatische Multireflexionsfallen verwendet werden, wie etwa eine oder mehrere von: einer Cassini-Falle, einer linearen elektrostatischen Falle, einer ConeTrap usw. Die zweite Vakuumregion (z. B. die Vakuumregion, die für das Gasleck verwendet wird) kann eines oder mehrere (und optional alle) umfassen von: einem Quadrupol; einem Ladungsdetektor; einer lonenfalle, wie etwa einer C-Falle; und/oder einem lonenführungsmultipol. Die Massenspektrometriesysteme können ferner einen lonenführungsmultipol und/oder eine C-Falle umfassen, wobei die Fluidverbindung zulässt, dass Gas von der zweiten Vakuumregion über den lonenführungsmultipol und/oder die C-Falle in die erste Vakuumregion eingeführt wird. Das aus der zweiten Vakuumregion in die erste Vakuumregion eingeführte Gas kann aus einem Quadrupol des Massenspektrometriesystems ausgetreten sein.In the general terms used above, the mass analyzers of the present disclosure are preferably Fourier transform mass analyzers and preferably an orbital trap mass analyzer or a Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyzer. Various other electrostatic multi-reflection traps could also be used, such as one or more of: a Cassini trap, a linear electrostatic trap, a ConeTrap, etc. The second vacuum region (e.g., the vacuum region used for the gas leak) can one or more (and optionally all) of: a quadrupole; a charge detector; an ion trap such as a C-trap; and/or an ion guide multipole. The mass spectrometry systems may further include an ion guide multipole and/or C-trap, wherein the fluid connection allows gas to be introduced from the second vacuum region into the first vacuum region via the ion guide multipole and/or C-trap. The gas introduced into the first vacuum region from the second vacuum region may have leaked from a quadrupole of the mass spectrometry system.

Bei den hierin beschriebenen Verfahren und Massenspektrometriesystemen kann es vorzuziehen sein, sicherzustellen, dass der Druck innerhalb des Massenanalysators für analytische Messungen einer Probe derselbe ist wie für die Analyse des Kalibriermittels. Nichtsdestoweniger können die hierin beschriebenen Angleichungsfunktionen und Skalierungsfaktoren die Effekte von Druck berücksichtigen. Wenn der Druck konstant gehalten wird, ist es im Allgemeinen nicht erforderlich, gemessene Werte zu korrigieren, um Druckänderungen zu berücksichtigen. Der Druck kann sich jedoch zufallsbedingt ändern (z. B. aufgrund von Temperaturänderungen), daher kann es in einigen Fällen vorzuziehen sein, Kalibriermittel (z. B. Calmix, das etwa 10 Arten beinhaltet) periodisch zu injizieren, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Unabhängig davon, welches Kalibriermittel verwendet wird, weist das Kalibriermittel wahrscheinlich Isotope auf, sodass auch Peaks von Isotopenvarianten zur Kalibrierung verwendet werden können. Unterschiedliche Isotope weisen unterschiedliche Intensitäten auf und würden daher unterschiedliche Abfallraten aufweisen. Wenn also drei Isotope vorhanden sind, führt die Analyse eines Isotops zu Werten, die an drei verschiedenen Punkten auf den Kurven von 1a und 1b genommen werden. Vorzugsweise wird der Druck so eingestellt, dass ein gewünschter Signalabfall für einen gegebenen Satz von Analyten (z. B. mehrfach geladene Peptide) bei einer gegebenen Transientenlänge erreicht wird. Beispielsweise würde der Signalabfall (d. h. das Verhältnis von Endintensität zu Anfangsintensität) für +2, +3, +4 tryptische Peptide bei einer MS1-Auflösungseinstellung von 60 K (entsprechend einem 128-ms-Transienten für Hochfeld-Orbitrap-Analysator) vorzugsweise das 2- bis 4-fache betragen. Dies würde einem bestimmten Abfall des Kalibrierions (z. B. um das 1,5-fache über dieselbe Transiente, da es ein niedrigeres m/z und eine Ladung von +1 aufweist) entsprechen, wie aus früheren Versuchen bestimmt. Somit wird der Druck erhöht (z. B. durch Modulation, wie etwa PWM-Steuerung des Ventils 611), bis ein gewünschter Abfall des Kalibriermittels erreicht ist, und dann wird der Druck für alle Versuche annähernd konstant gehalten. Während der Dauer der Versuche kann es vorzuziehen sein, gelegentlich (z. B. zu Beginn jedes LC-/MS-Durchlaufs) das Kalibriermittel zu messen und das m/z sowie den CCS der Analyten entsprechend einer aufgetretenen Drift anzugleichen.In the methods and mass spectrometry systems described herein, it may be preferable to ensure that the pressure within the mass analyzer for analytical measurements of a sample is the same as for analysis of the calibrant. Nonetheless, the fitting functions and scaling factors described herein can account for the effects of pressure. If the pressure is kept constant, it is generally not necessary to correct measured values to account for changes in pressure. However, the pressure can change randomly (e.g. due to temperature changes), so in some cases it may be preferable to inject calibrants (e.g. Calmix, which includes about 10 species) periodically to ensure reliable operation . Regardless of which calibrant is used, the calibrant is likely to have isotopes, so peaks from isotopic variants can also be used for calibration. Different isotopes have different intensities and therefore would have different decay rates. Thus, if three isotopes are present, analysis of one isotope will result in values occurring at three different points on the curves of 1a and 1b be taken. Preferably, the pressure is adjusted to achieve a desired signal drop for a given set of analytes (eg, multiply charged peptides) for a given transient length. For example, the signal decay (i.e. the ratio of final intensity to initial intensity) for +2, +3, +4 tryptic peptides at a MS1 resolution setting of 60K (corresponding to a 128 ms transient for high-field orbitrap analyzer) would preferably be the 2nd - be up to 4 times. This would correspond to a certain drop in the calibration ion (e.g. 1.5x over the same transient since it has a lower m/z and +1 charge) as determined from previous experiments. Thus, the pressure is increased (e.g., by modulation, such as PWM control of valve 611) until a desired drop in calibrant is achieved, and then the pressure is held approximately constant for all trials. During the duration of the experiments it may be preferable to occasionally (e.g. at the beginning of each LC/MS run) measure the calibrant and adjust the m/z and CCS of the analytes according to any drift encountered.

Es sind viele Modifikationen der Anordnung von 6 ersichtlich. Beispielsweise können die Vakuumregionen verschiedene unterschiedliche Drücke aufweisen und können verschiedene unterschiedliche Komponenten aufnehmen. Während ein Massenspektrometer vom Typ Thermo Scientific Exploris™ 480 gezeigt ist, können in ähnlicher Weise andere Fourier-Transformations-Massenspektrometriesysteme verwendet werden. Beispielsweise könnte in ähnlicher Weise ein GC-Hybrid-Quadrupol-Orbitrap-Massenspektrometersystem vom Typ Q Exactive™ verwendet werden. Es können verschiedene Arten von Fluidverbindungen bereitgestellt werden, um Gas von einer Vakuumregion in eine anderen austreten zu lassen, und die Offenbarung ist nicht auf die spezifischen in 6 gezeigten Beispiele von Bälgen und Ventilen beschränkt.There are many modifications of the arrangement of 6 apparent. For example, the vacuum regions can have various different pressures and can accommodate various different components. Similarly, while a Thermo Scientific Exploris™ 480 mass spectrometer is shown, other Fourier transform mass spectrometry systems may be used. For example, a Q Exactive™ GC hybrid quadrupole orbitrap mass spectrometer system could be used in a similar manner. Various types of fluid connections can be provided to vent gas from one vacuum region to another, and the disclosure is not limited to the specific ones in 6 shown examples of bellows and valves.

7 zeigt das transiente Signal (in willkürlichen Einheiten, arbitrary units, au) verschiedener Spezies (195 m/z, 262 m/z, 524 m/z und 1421 m/z) aus einer Kalibriermischung bei verschiedenen Druckeinstellungen (4 × 10-9 mbar), 1 × 10-9 mbar und 4 × 10-10 mbar). Derartige Daten können durch das Massenspektrometriesystem von 6 unter Verwendung der in Bezug auf 6 beschriebenen Drucksteuerung bereitgestellt werden. 7 zeigt den Abfall des lonensignals bei verschiedenen m/z für eine Kalibriermischung über eine Transientendauer von 512 ms. Es ist ersichtlich, dass der +2-Ladungszustand des MRFA-Peptids einen beschleunigten Abfall im Vergleich zum +1-Ladungszustand des gleichen Peptids zeigt. 7 shows the transient signal (in arbitrary units, au) of different species (195 m/z, 262 m/z, 524 m/z and 1421 m/z) from a calibration mixture at different pressure settings (4 × 10 -9 mbar ), 1 × 10 -9 mbar and 4 × 10 -10 mbar). Such data can be obtained by the mass spectrometry system of 6 using the regarding 6 described pressure control are provided. 7 shows the decay of the ion signal at different m/z for a calibration mixture over a transient duration of 512 ms. It can be seen that the +2 charge state of the MRFA peptide shows an accelerated decay compared to the +1 charge state of the same peptide.

7 zeigt den beschleunigten Abfall von höheren Ladungszuständen derselben Verbindung, wovon angenommen wird, dass er auf eine höhere Kollisionsenergie des Massenschwerpunkts zurückzuführen ist. Dieser Trend ist besonders sichtbar bei einer größer angelegten Studie über tryptische Peptide des HeLa-Verdaus, wie nachstehend gezeigt.
Ein schnellerer Signalabfall führt zu einer etwas reduzierten Auflösung nach der Fourier-Transformation und könnte daher direkt aus RAW-Dateien extrahiert werden, die durch das Massenspektrometer-Datenerfassungssystem gespeichert wurden.
7 shows the accelerated decay from higher charge states of the same compound, which is believed to be due to higher center of mass collision energy. This trend is particularly visible in a larger scale study of HeLa digestion tryptic peptides as shown below.
Faster signal decay results in somewhat reduced resolution after Fourier transform and could therefore be extracted directly from RAW files stored by the mass spectrometer data acquisition system.

Das Diagramm von 8 zeigt die aufgezeichneten Auflösungen von Tausenden von tryptischen Peptiden mit unterschiedlichen Massen für unterschiedliche Ladungszustände bei erhöhtem Druck im Vergleich zu Standardbetriebsbedingungen bei niedrigem Druck. Insbesondere ist 8 ein Vergleich der aufgezeichneten Auflösungen bei erhöhtem Druck („hohes UHV“ von 4 × 10-9 mbar) mit Standardbetriebsbedingungen bei niedrigem Druck („niedriges UHV“ von 4-10 mbar) für verschiedene Ladezustände. Wenn keine Verringerung der Auflösung vorläge, würden alle Punkte auf der Diagonale liegen (was angeben würde, dass die Auflösungen bei niedrigem und bei hohem Druck gleich sind). Die Datensätze in 8 zeigen jedoch tatsächlich Datenpunkte, die auf eine untere Linie parallel zur Diagonale fallen, was darauf hindeutet, dass die Auflösung bei hohen Drücken im Durchschnitt geringer ist als bei niedrigen Drücken.The chart of 8th shows the recorded resolutions of thousands of tryptic peptides with different masses for different charge states at elevated pressure compared to standard low pressure operating conditions. In particular is 8th a comparison of the recorded resolutions at elevated pressure (“high UHV” of 4 × 10 -9 mbar) with standard operating conditions at low pressure (“low UHV” of 4-10 mbar) for different states of charge. If there were no reduction in resolution, all points would lie on the diagonal (which would indicate that the low and high pressure resolutions are the same). The records in 8th however, do show data points that fall on a bottom line parallel to the diagonal, suggesting that resolution is lower on average at high pressures than at low pressures.

Da die Auflösung m/z-abhängig ist, deckt sie den Bereich von 40000 bis 100000 für den gesamten Massenbereich der gemessenen Peptide ab. Die relative Auflösungsreduktion ist höher bei niedrigeren aufgezeichneten Auflösungen, was einfach der Tatsache entspricht, dass eine höhere Masse für jeden gegebenen Ladungszustand zu schnellerem Abfall führt.Since the resolution is m/z dependent, it covers the range from 40000 to 100000 for the entire mass range of the measured peptides. The relative resolution reduction is higher at lower recorded resolutions, simply reflecting the fact that higher mass results in faster decay for any given charge state.

Einen Überblick über diese Abhängigkeit stellt 9 bereit, wobei die relative Auflösungsminderung für jeden Ladungszustand verglichen wird. Die Abnahmen der Auflösung sind relativ zu dem Fall ohne hinzugefügtes Gas gezeigt. 9 zeigt eine Zusammenfassung der Daten in 8 (ohne Korrektur der Massenabhängigkeit) für verschiedene Drücke. 9 enthält zwar keine Massenabhängigkeit, zeigt aber bereits den Diagnosewert derartiger Messungen.provides an overview of this dependency 9 ready, comparing the relative reduction in resolution for each charge state. Decreases in resolution are shown relative to the case with no gas added. 9 shows a summary of the data in 8th (without mass dependence correction) for different pressures. 9 does not contain any mass dependency, but already shows the diagnostic value of such measurements.

In den hierin beschriebenen Ausführungsformen kann das Detektionssignal für die lonenprobe für eine isolierte lonenprobe oder als Teil- oder Vollbereichs-MS-Scan erhalten werden. Ein Vorteil der vorliegenden Offenbarung besteht darin, dass intensitätsabhängige (z. B. SNR-abhängige) Korrekturen eine vollständige Online-Bestimmung von Abfallkonstanten und CCS zulassen können. Während breite Massenbereiche (z. B. Hunderte von Masseneinheiten) tendenziell niedrigere Intensitäten ergeben und daher weniger Selbstbündelung aufweisen, müssen derartige Werte möglicherweise noch korrigiert werden (z. B. aufgrund von Raumladungseffekten). Wenn ein Peak isoliert wird, gibt es mehr Ionen einer bestimmten Spezies, sodass mehr Selbstbündelung (und höhere Auflösung) auftritt und somit weniger Korrektur erforderlich sein kann. Auf jeden Fall sind die Verfahren der vorliegenden Offenbarung sowohl mit isolierter Massenanalyse als auch mit vollständigen MS-Scans vollständig kompatibel.In the embodiments described herein, the ion sample detection signal may be obtained for an isolated ion sample or as a partial or full range MS scan. An advantage of the present disclosure is that intensity dependent (e.g., SNR dependent) corrections can allow full online determination of decay constants and CCS. While broad mass ranges (e.g. hundreds of mass units) tend to give lower intensities and therefore less self-focusing, such values may still need to be corrected (e.g. due to space charge effects). When a peak is isolated, there are more ions of a given species, so more self-focusing (and higher resolution) occurs and thus less correction may be needed. In any event, the methods of the present disclosure are fully compatible with both isolated mass analysis and full MS scans.

Es versteht sich, dass Ausführungsformen der Offenbarung unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Informationsverarbeitungssysteme implementiert werden können. Obwohl die Figuren und deren Erörterung beispielhafte Computersysteme und - verfahren bereitstellen, werden diese insbesondere nur präsentiert, um eine nützliche Referenz bei der Erörterung verschiedener Aspekte der Offenbarung bereitzustellen. Ausführungsformen können auf jeder geeigneten Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, wie etwa einem Personal Computer, Laptop, Personal Digital Assistant, Servercomputer usw. Natürlich wurde die Beschreibung der Systeme und Verfahren zum Zweck der Erörterung vereinfacht und sie sind auch nur einer von vielen unterschiedlichen Typen von Systemen und Verfahren, die verwendet werden können. Es versteht sich, dass die Grenzen zwischen Logikblöcken lediglich veranschaulichend sind und dass bei alternativen Ausführungsformen Logikblöcke oder -elemente zusammengeführt werden oder verschiedene Logikblöcke oder -elemente mit einer alternativen Aufschlüsselung der Funktionalität versehen sein können.It is understood that embodiments of the disclosure may be implemented using a variety of different information handling systems. Specifically, while the figures and discussion thereof provide example computing systems and methods, they are presented solely to provide a useful reference in discussing various aspects of the disclosure. Embodiments may be executed on any suitable data processing device, such as a personal computer, laptop, personal digital assistant, server computer, etc. Of course, the description of the systems and methods has been simplified for discussion purposes and they are just one of many different types of systems and Procedures that can be used. It should be understood that the boundaries between logic blocks are merely illustrative, and that in alternative embodiments, logic blocks or elements may be merged or different logic blocks or elements provided with an alternative breakdown of functionality.

Es versteht sich, dass die vorstehend erwähnte Funktionalität als ein oder mehrere entsprechende Module in Form von Hardware und/oder Software implementiert werden kann. Beispielsweise kann die vorstehend erwähnte Funktionalität als eine oder mehrere Softwarekomponenten zur Ausführung durch einen Prozessor des Systems implementiert werden. Alternativ kann die vorstehend erwähnte Funktionalität als Hardware implementiert werden, wie etwa auf einem oder mehreren feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs) und/oder einem oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs) und/oder einem oder mehrere digitalen Signalprozessoren (DSPs) und/oder anderen Hardwareanordnungen. Verfahrensschritte, die in hierin enthaltenen Flussdiagrammen oder wie vorstehend beschrieben implementiert sind, können jeweils durch entsprechende jeweilige Module implementiert werden. Darüber hinaus können mehrere Verfahrensschritte, die in Flussdiagrammen implementiert sind, wie hierin enthalten oder wie vorstehend beschrieben, zusammen durch ein einziges Modul implementiert werden. Derartige Module und Hardware können in ein Massenspektrometriesystem integriert werden.It is understood that the functionality mentioned above can be implemented as one or more corresponding modules in the form of hardware and/or software. For example, the functionality noted above may be implemented as one or more software components for execution by a processor of the system. Alternatively, the aforementioned functionality may be implemented in hardware, such as on one or more Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) and/or one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs) and/or one or more Digital Signal Processors (DSPs) and/or other hardware configurations. Method steps implemented in flowcharts contained herein or as described above may each be implemented by corresponding respective modules. Additionally, multiple method steps implemented in flowcharts, as contained herein or as described above, may be implemented together by a single module. Such modules and hardware can be integrated into a mass spectrometry system.

Es versteht sich, dass, sofern Ausführungsformen der Offenbarung durch ein Computerprogramm implementiert werden, dann ein Speichermedium und ein Übertragungsmedium mit dem Computerprogramm Aspekte der Offenbarung bilden. Das Computerprogramm kann eine oder mehrere Programmanweisungen oder einen Programmcode aufweisen, der, wenn er von einem Computer ausgeführt wird, bewirkt, dass eine Ausführungsform der Offenbarung ausgeführt wird. Der Begriff „Programm“, wie er hier verwendet wird, kann eine Folge von Anweisungen sein, die zur Ausführung auf einem Computersystem ausgelegt sind, und kann eine Unterroutine, eine Funktion, eine Prozedur, ein Modul, ein Objektverfahren, eine Objektimplementierung, eine ausführbare Anwendung, ein Applet, ein Servlet, Quellcode, Objektcode, eine gemeinsam genutzte Bibliothek, eine dynamisch verknüpfte Bibliothek und/oder andere Anweisungssequenzen umfassen, die zur Ausführung auf einem Computersystem ausgelegt sind. Das Speichermedium kann eine Magnetplatte (wie etwa eine Festplatte oder eine Diskette), eine optische Platte (wie etwa ein CD-ROM, ein DVD-ROM oder eine BluRay-Disc) oder ein Speicher (wie etwa ein ROM, ein RAM, EEPROM, EPROM, Flash-Speicher oder eine tragbare/entfernbare Speichervorrichtung) usw. sein. Das Übertragungsmedium kann ein Kommunikationssignal, eine Datensendung, eine Kommunikationsverbindung zwischen zwei oder mehr Computern usw. sein. Diese Offenbarung bezieht sich insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen zum Durchführen einer Fourier-Transformations-Massenspektrometrie (FTMS). In dieser Offenbarung bezieht sich FTMS auf Massenspektrometrie, bei der Ionen veranlasst werden, eine periodische Bewegung auszuführen, die einen Bildstrom generiert, dessen Frequenz von dem m/z der Ionen abhängig ist. Massenspektren können durch Fourier-Transformation der Bildstromsignale oder Transienten, wie sie oft bezeichnet werden, erhalten werden. Jedoch können andere mathematische Transformationen oder Dekonvolutionsverfahren alternativ zur Fourier-Transformation dazu verwendet werden, Massenspektren aus den Bildstromsignalen zu erhalten, wie im Stand der Technik bekannt ist. Beispiele für FTMS umfassen die Fourier-Transformationslonenzyklotronresonanz und Orbitalfallen-Massenspektrometrie, wobei letztere unter Verwendung eines Orbitrap-Instruments durchgeführt werden kann. FTMS kann auch allgemein unter Verwendung von elektrostatischen Kingdon-Ionenfallen durchgeführt werden.It is understood that if embodiments of the disclosure are implemented by a computer program, then a storage medium and a transmission medium with the computer program form aspects of the disclosure. The computer program may comprise one or more program instructions or program code that, when executed by a computer, causes an embodiment of the disclosure to be carried out. The term "program" as used herein can be a sequence of instructions designed to be executed on a computer system, and can be a subroutine, function, procedure, module, object method, object implementation, executable An application, an applet, a servlet, source code, object code, a shared library, a dynamically linked library, and/or other sequence of instructions designed to be executed on a computer system. The storage medium may be a magnetic disk (such as a hard disk or a floppy disk), an optical disk (such as a CD-ROM, a DVD-ROM, or a BluRay disc), or a memory (such as a ROM, RAM, EEPROM, EPROM, flash memory or a portable/removable storage device), etc. The transmission medium can be a communication signal, a data broadcast, a communication link between two or more computers, and so on. More particularly, this disclosure relates to methods and apparatus for performing Fourier transform mass spectrometry (FTMS). In this disclosure, FTMS refers to mass spectrometry in which ions are caused to undergo periodic motion which generates an image current whose frequency depends on the m/z of the ions. Mass spectra can be obtained by Fourier transforming the image current signals, or transients as they are often called. However, other mathematical transforms or deconvolution methods can be used as an alternative to the Fourier transform to obtain mass spectra from the image stream signals, as is known in the art. Examples of FTMS include Fourier transform ion cyclotron resonance and orbital trap mass spectrometry, the latter of which can be performed using an Orbitrap instrument. FTMS can also generally be performed using electrostatic Kingdon ion traps.

Jedes in dieser Patentschrift offenbarte Merkmal kann, sofern nicht anders angegeben, durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, einem äquivalenten oder ähnlichen Zweck dienen. Somit stellt, sofern nicht anders angegeben, jedes offenbarte Merkmal nur ein Beispiel für eine generische Reihe von gleichwertigen oder ähnlichen Merkmalen dar.Each feature disclosed in this specification may be replaced by alternative features serving the same, equivalent or similar purpose, unless otherwise specified. Thus, unless otherwise noted, each feature disclosed is one example only of a generic set of equivalent or similar features.

Darüber hinaus kann eine Reihe von Variationen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden und für einen fachkundigen Leser beim Lesen dieser Beschreibung offensichtlich werden. Während zum Beispiel überwiegend Orbitalfallen beschrieben wurden, können die hierin beschriebenen Massenanalysatoren eines oder mehrere sein von: einem Orbitalfallen-Massenanalysator; oder einem Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator; und/oder einer elektrostatischen Falle mit einer offenen (z. B. unter Verwendung nur eines Multireflexionsdurchgangs von Ionen entlang einer der räumlichen Dimensionen) oder einer geschlossenen (z. B. wobei Ionen entlang aller Dimensionen über die Dauer der m/z-Trennung mehrmals die Richtung ändern) Konfiguration.In addition, a number of variations can be made to the described embodiments and will become apparent to a skilled reader upon reading this specification. For example, while orbital traps have been primarily described, the mass analyzers described herein may be one or more of: an orbital trap mass analyser; or a Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyser; and/or an electrostatic trap with an open (e.g. using only one multireflection passage of ions along one of the spatial dimensions) or a closed one (e.g. where ions pass along all dimensions multiple times over the duration of the m/z separation change direction) configuration.

Im Sinne ihrer Verwendung in diesem Dokument, einschließlich der Ansprüche, sind Singularformen von Begriffen in diesem Schriftstück so auszulegen, dass sie auch die Pluralform und umgekehrt einschließen, sofern es der Kontext zulässt. Sofern der Zusammenhang nichts anderes vorgibt, bedeutet zum Beispiel im Vorliegenden, einschließlich der Ansprüche, ein Bezug im Singular wie etwa „ein“ oder „eine“ (wie etwa ein Ion oder ein Detektionssignal) „ein oder mehrere“ (zum Beispiel ein oder mehrere Ionen oder ein oder mehrere Detektionssignale). In der gesamten Beschreibung und den gesamten Ansprüchen dieser Offenbarung bedeuten die Wörter „umfassen“, „beinhalten“, „aufweisen“ und „enthalten“ und Varianten davon, zum Beispiel „umfassend“ und „umfasst“ oder ähnliches, dass das beschriebene Merkmal die zusätzlichen nachfolgenden Merkmale einschließt, und sollen das Vorhandensein weiterer Komponenten nicht ausschließen (und schließen es auch nicht aus). Wenn ein erstes Merkmal als auf einem zweiten Merkmal „basierend“ beschrieben wird, kann dies außerdem bedeuten, dass das erste Merkmal vollständig auf dem zweiten Merkmal basiert oder dass das erste Merkmal zumindest teilweise auf dem zweiten Merkmal basiert.As used in this document, including the claims, singular forms of terms used in this document should be construed to include the plural form and vice versa, where the context permits. For example, herein, including the claims, unless the context dictates otherwise, a singular reference such as "a" or "an" (such as an ion or a detection signal) means "one or more" (e.g., one or more ions or one or more detection signals). Throughout the specification and claims of this disclosure, the words "comprise," "include," "have," and "include" and variants thereof, such as "comprising" and "comprises" or the like, mean that the feature described means the additional features below, and is not intended to exclude (or exclude) the presence of other components. Additionally, when a first feature is described as "based" on a second feature, it may mean that the first feature is based entirely on the second feature or that the first feature is based at least in part on the second feature.

Die Verwendung von einem und allen hier bereitgestellten Beispielen, oder von beispielhaften Formulierungen („beispielsweise“, „wie z. B.“, „wie etwa“ und dergleichen) soll lediglich der besseren Veranschaulichung der Offenbarung dienen und gibt keine Einschränkung in Bezug auf den Geltungsbereich der Offenbarung an, sofern nichts anderes beansprucht wird. Formulierungen in der Beschreibung dürfen keinesfalls als Hinweis auf ein nicht beanspruchtes Element als maßgeblich für die praktische Umsetzung der Offenbarung ausgelegt werden.The use of any and all examples provided herein, or exemplary phrases (“for example,” “such as,” “such as,” and the like) is intended only to further illustrate the disclosure and is not intended to be a limitation on the scope of the disclosure unless otherwise claimed. In no case should any language in the specification be construed as referring to a non-claimed element as relevant to the practice of the disclosure.

Alle in dieser Patentschrift beschriebenen Schritte können in jeder beliebigen Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, sofern nicht anders angegeben oder sofern der Kontext nicht etwas anderes erfordert. Wenn außerdem ein Schritt als nach einem Schritt ausgeführt beschrieben wird, schließt dies nicht aus, dass dazwischenliegende Schritte ausgeführt werden.All of the steps described in this specification can be performed in any order or simultaneously, unless otherwise noted or unless the context otherwise dictates. Furthermore, if a step is described as being performed after a step, that does not preclude intervening steps from being performed.

Alle der in dieser Spezifikation offengelegten Aspekte und/oder Merkmale können in jeder beliebigen Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen mindestens einige dieser Merkmale und/oder Schritte sich gegenseitig ausschließen. Insbesondere gelten die bevorzugten Merkmale der Offenbarung für alle Aspekte und Ausführungsformen der Offenbarung und können in jeder beliebigen Kombination verwendet werden. Ebenso können in nicht wesentlichen Kombinationen beschriebene Merkmale getrennt (nicht miteinander kombiniert) verwendet werden.Any of the aspects and/or features disclosed in this specification may be combined in any combination, except for combinations where at least some of those features and/or steps are mutually exclusive. In particular, the preferred features of the disclosure apply to all aspects and embodiments of the disclosure and can be used in any combination. Likewise, features described in non-essential combinations may be used separately (not combined with each other).

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  • International Journal of Mass Spectrometry, Volume 422, 2017, Pages 126-142, ISSN 1387-3806 [0017]International Journal of Mass Spectrometry, Volume 422, 2017, Pages 126-142, ISSN 1387-3806 [0017]
  • Sanders JD et al. (Sanders JD et al. Anal.Chem., 2018; 90(9):5896-902 [0060]Sanders JD et al. (Sanders JD et al. Anal. Chem., 2018; 90(9):5896-902 [0060]

Claims (47)

Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe, die einer Massenanalyse in einem Massenanalysator mit Spiegelstromdetektion unterzogen wird, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines Detektionssignals für die lonenprobe aus einer Detektion von Transienten der lonenprobe, die unter Verwendung des Massenanalysators erhalten wird, wobei das Detektionssignal für die lonenprobe eine zeitliche Abfallrate aufweist; und Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe basierend auf einer extrapolierten Auflösung für die lonenprobe, wobei die extrapolierte Auflösung eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen ist, bei denen die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe von Kollisionseffekten dominiert wird.A method of determining a measure of a decay rate of an ion sample undergoing mass analysis in an image current detection mass analyzer, the method comprising: receiving an ion sample detection signal from a detection of transients of the ion sample obtained using the mass analyzer, the ion sample detection signal having a decay rate over time; and determining the measure of the decay rate of the sample ion based on an extrapolated resolution for the sample ion, the extrapolated resolution being an expected resolution of the detection signal under conditions where the decay rate of the sample ion detection signal over time is dominated by collision effects. Verfahren zum Bestimmen eines Maßes einer Abfallrate einer lonenprobe, die einer Massenanalyse in einem Massenanalysator mit Spiegelstromdetektion unterzogen wird, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines Detektionssignals für die lonenprobe aus einer Detektion von Transienten der lonenprobe, die unter Verwendung des Massenanalysators erhalten wird, wobei das Detektionssignal für die lonenprobe eine zeitliche Abfallrate aufweist; Bestimmen einer Angleichungsfunktion für die lonenprobe, basierend auf: einem Maß für Intensität und/oder einem Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses des Detektionssignals für die lonenprobe; und einem Maß für Intensität und/oder einem Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses eines Detektionssignals, das zuvor für ein Kalibriermittel unter Verwendung des Massenanalysators erhalten wurde; und Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe durch Angleichen eines Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe unter Verwendung der Angleichungsfunktion.A method of determining a measure of a decay rate of an ion sample undergoing mass analysis in an image current detection mass analyzer, the method comprising: receiving an ion sample detection signal from a detection of transients of the ion sample obtained using the mass analyzer, the ion sample detection signal having a decay rate over time; Determine a fitting function for the ion sample based on: a measure of intensity and/or a measure of the mass-to-charge ratio of the detection signal for the ion sample; and a measure of intensity and/or a measure of mass-to-charge ratio of a detection signal previously obtained for a calibration means using the mass analyser; and determining the measure of the rate of decay of the ion sample by adjusting a measure of the rate of decay over time of the detection signal for the ion sample using the adjustment function. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, umfassend das Bestimmen des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe nur dann, wenn eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind, wobei die eine oder mehreren Bedingungen eine oder mehrere der folgenden umfassen: ob ein Peak des Detektionssignals nach der Basislinie aufgelöst ist; ein Signal-Rausch-Verhältnis des Detektionssignals, das eine Schwellenbedingung erfüllt; und/oder ein Peak des Detektionssignals, der zu einem Isotopencluster gehört.procedure after claim 1 or claim 2 comprising determining the measure of the rate of decay of the ion sample only if one or more conditions are met, the one or more conditions including one or more of: whether a peak of the detection signal is resolved after baseline; a signal-to-noise ratio of the detection signal that satisfies a threshold condition; and/or a peak of the detection signal belonging to an isotope cluster. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 1, wobei die extrapolierte Auflösung für die lonenprobe eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen ist, bei denen die Auflösung des Detektionssignals in Bezug auf das Erhöhen der Anzahl von Probenionen in der Probenionenwolke, die verwendet wird, um das Detektionssignal für die lonenprobe zu generieren, stabil ist.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 1 , wherein the extrapolated resolution for the ion sample is an expected resolution of the detection signal under conditions in which the resolution of the detection signal is stable with respect to increasing the number of sample ions in the sample ion cloud used to generate the detection signal for the ion sample is. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 1, wobei die extrapolierte Auflösung für die lonenprobe aus einer extrapolierten Funktion bestimmt wird, die eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden, wobei die extrapolierte Funktion basierend auf mehreren Maßen für Auflösung und mehreren Maßen für Signalintensität, die nicht unter von Kollisionseffekten dominierten Bedingungen erhalten wurden, bestimmt wird.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 1 , wherein the extrapolated resolution for the ion sample is determined from an extrapolated function that provides an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects, the extrapolated function being based on multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity that are not under conditions dominated by collision effects were obtained. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die extrapolierte Funktion auf mehreren Maßen für Auflösung und mehreren Maßen für Signalintensität für ein oder mehrere Kalibriermitteln basiert.procedure after claim 5 , where the extrapolated function is based on multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity for one or more calibration means. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 1, wobei die extrapolierte Auflösung für die lonenprobe bestimmt wird aus: einer angepassten Funktion für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität, die eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden; und/oder eine durchschnittliche Auflösung, vorzugsweise ein gleitender Durchschnitt oder ein gewichteter Durchschnitt, für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität, die eine erwartete Auflösung des Detektionssignals unter Bedingungen bereitstellt, die von Kollisionseffekten dominiert werden.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 1 wherein the extrapolated resolution for the ion sample is determined from: a fitted function for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity that provides an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects; and/or an average resolution, preferably a moving average or a weighted average, for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity, providing an expected resolution of the detection signal under conditions dominated by collision effects. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die extrapolierte Auflösung für die lonenprobe aus einer gewichteten Auflösung für mehrere Maße für Auflösung und mehrere Maße für Signalintensität bestimmt wird, wobei: die mehreren Maße für Auflösung ein oder mehrere relativ hohe Maße für Auflösung und ein oder mehrere relativ niedrige Maße für Auflösung umfassen; und das eine oder die mehreren relativ hohen Maße für Auflösung gewichtet werden, um einen größeren Beitrag zu der gewichteten Auflösung bereitzustellen als das eine oder die mehreren relativ niedrigen Maße für Auflösung.procedure after claim 7 wherein the extrapolated resolution for the ion sample is determined from a weighted resolution for multiple measures of resolution and multiple measures of signal intensity, wherein: the multiple measures of resolution include one or more relatively high measures of resolution and one or more relatively low measures of resolution ; and the one or more relatively high measures of resolution are weighted to provide a greater contribution to the weighted resolution than the one or more relatively low measures of resolution. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die gewichtete Auflösung auf einer Auflösung für mehrere Isotopenvarianten der lonenprobe basiert.procedure after claim 7 or claim 8 , where the weighted resolution is based on a resolution for multiple isotopic variants of the ion sample. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, wobei die mehreren Maße für Auflösung für mehrere unterschiedliche Isotopen- und Ladungszusammensetzungen bestimmt werden.procedure after claim 6 until 9 , where the multiple measures of resolution are determined for several different isotopic and charge compositions. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die mehreren Maße für Auflösung für mehrere Retentionszeiten eines Elutionsprofils bestimmt werden, wobei vorzugsweise das Elutionsprofil ein Gaschromatografie- (GC-) und/oder ein Flüssigchromatografie- (LC-) Elutionsprofil ist).Procedure according to one of Claims 6 until 10 , wherein the multiple measures of resolution are determined for multiple retention times of an elution profile, preferably wherein the elution profile is a gas chromatography (GC) and/or a liquid chromatography (LC) elution profile). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Maß für die Abfallrate der lonenprobe eine Abfallkonstante oder ein Kollisionsquerschnitt ist.A method according to any one of the preceding claims, wherein the measure of the decay rate of the ion sample is a decay constant or a collision cross-section. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Bestimmens des Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe auf einer Peakbreite des Detektionssignals für die lonenprobe basiert, wobei vorzugsweise der Schritt des Bestimmens des Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe eine Dauer berücksichtigt, während der die Detektion der Transienten der lonenprobe stattfindet.The method of any preceding claim, wherein the step of determining the magnitude of the decay rate of the ion sample detection signal is based on a peak width of the ion sample detection signal, preferably wherein the step of determining the magnitude of the decay rate of the ion sample detection signal has a duration taken into account during which the detection of the transients of the ion sample takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend das Bestimmen von mehreren Maßen für die Abfallrate der lonenprobe.A method according to any one of the preceding claims, comprising determining a plurality of measures of the decay rate of the ion sample. Verfahren nach Anspruch 14, das das Bestimmen eines gewichteten Maßes für die Abfallrate der lonenprobe umfasst, indem ein gewichteter Durchschnitt der mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe genommen wird.procedure after Claim 14 comprising determining a weighted measure of the decay rate of the ion sample by taking a weighted average of the plurality of measures of the decay rate of the ion sample. Verfahren nach Anspruch 15, wobei: die mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe ein oder mehrere relativ hohe Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe und ein oder mehrere verhältnismäßig niedrige Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe umfassen; und das eine oder die mehreren relativ hohen Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe gewichtet werden, um einen größeren Beitrag zum gewichteten Durchschnitt bereitzustellen als das eine oder die mehreren relativ niedrigen Maße für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe.procedure after claim 15 wherein: the plurality of measures of decay rate of the ion sample comprises one or more relatively high measures of intensity of the ion sample detection signal and one or more relatively low measures of intensity of the ion sample detection signal; and the one or more relatively high measures of intensity of the ion sample detection signal are weighted to provide a greater contribution to the weighted average than the one or more relatively low measures of intensity of the ion sample detection signal. Verfahren nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei der gewichtete Durchschnitt ein oder mehrere Maße für die Abfallrate der lonenprobe ausschließt, für die das Maß für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe unter einem Schwellenwert liegt.procedure after claim 15 or Claim 16 wherein the weighted average excludes one or more measures of the decay rate of the sample ion for which the measure of the intensity of the sample ion detection signal is below a threshold. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe für mehrere unterschiedliche Isotopenzusammensetzungen bestimmt werden.Procedure according to one of Claims 14 until 17 wherein the multiple measures of decay rate of the ion sample are determined for multiple different isotopic compositions. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der gewichtete Durchschnitt auf Maßen für die Abfallrate für mehrere Isotopenvarianten der lonenprobe basiert.procedure after Claim 18 , where the weighted average is based on decay rate measures for several isotopic variants of the ion sample. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die mehreren Maße für die Abfallrate der lonenprobe für mehrere Retentionszeiten eines Elutionsprofils bestimmt werden, wobei das Elutionsprofil vorzugsweise ein Gaschromatografie- (GC-) und/oder ein Flüssigchromatografie- (LC-) Elutionsprofil ist.Procedure according to one of Claims 14 until 19 wherein the plurality of measures of decay rate of the ion sample are determined for a plurality of retention times of an elution profile, the elution profile preferably being a gas chromatography (GC) and/or a liquid chromatography (LC) elution profile. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei: das Maß für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe eines oder mehrere der folgenden umfasst: Gesamtionenzahl; Signalamplitude; und/oder Signal-Rausch-Verhältnis; und/oder das Maß für Intensität des zuvor für das Kalibriermittel erhaltenen Detektionssignals eines oder mehrere der folgenden umfasst: Gesamtionenzahl; Signalamplitude; und/oder Signal-Rausch-Verhältnis.Method according to the preceding claim depending on claim 2 wherein: the measure of intensity of the detection signal for the ion sample comprises one or more of the following: total ion count; signal amplitude; and/or signal to noise ratio; and/or the measure of intensity of the detection signal previously obtained for the calibrant comprises one or more of the following: total ion count; signal amplitude; and/or signal-to-noise ratio. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei: das Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses des Detektionssignals für die lonenprobe eine Frequenz umfasst; und/oder das Maß des Masse-zu-Ladung-Verhältnisses des zuvor für das Kalibriermittel erhaltenen Detektionssignals eine Frequenz umfasst.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 2 , where: the measure of the mass-to-charge ratio of the detection signal for the ion sample includes a frequency; and/or the measure of the mass-to-charge ratio of the detection signal previously obtained for the calibration means comprises a frequency. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: das Detektionssignal für die lonenprobe für eine isolierte lonenprobe erhalten wird; oder das Detektionssignal für die lonenprobe als vollständiger MS-Scan erhalten wird.A method according to any one of the preceding claims, wherein: the ion sample detection signal is obtained for an isolated ion sample; or the detection signal for the ion sample is obtained as a full MS scan. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Massenanalysator einer oder mehrere der folgenden ist: ein Orbitalfallen-Massenanalysator; oder ein Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator; und/oder eine elektrostatische Falle und vorzugsweise eine elektrostatische Falle mit einer offenen Konfiguration oder einer geschlossenen Konfiguration.A method according to any one of the preceding claims, wherein the mass analyzer is one or more of the following: an orbital trap mass analyser; or a Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyser; and/or an electrostatic trap and preferably an electrostatic trap with an open configuration or a closed configuration. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend das Verwenden des Maßes für die Abfallrate der lonenprobe, um: die lonenprobe zu klassifizieren; und/oder um störende Spezies in der lonenprobe zu detektieren.The method of any preceding claim, further comprising using the measure of the decay rate of the ion sample to: classify the ion sample; and/or to detect interfering species in the ion sample. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner das Steuern des Drucks innerhalb des Massenanalysators umfasst, um Folgendes zu steuern: die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe; und/oder die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe.The method of any preceding claim, further comprising controlling the pressure within the mass analyzer to control: the rate of decay of the detection signal for the ion sample; and/or the time decay rate of the detection signal for the ion sample. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Massenanalysator in einer ersten Vakuumregion auf einem ersten Vakuumniveau befindet, wobei das Verfahren ferner das selektive Einführen von Gas in die erste Vakuumregion aus einer zweiten Vakuumregion auf einem zweiten Vakuumniveau, das ein niedrigeres Vakuumniveau als das erste Vakuumniveau ist, umfasst, wodurch der Druck innerhalb der ersten Vakuumregion gesteuert wird.A method according to any one of the preceding claims, wherein the mass analyzer is in a first vacuum region at a first vacuum level, the method further comprising selectively introducing gas into the first vacuum region from a second vacuum region at a second vacuum level having a lower vacuum level than the first vacuum level is included, thereby controlling the pressure within the first vacuum region. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei die Angleichungsfunktion für die lonenprobe auf einem Maß für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe und einem Maß für Intensität eines Detektionssignals, das zuvor für ein Kalibriermittel erhalten wurde, basiert.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 2 wherein the fitting function for the ion sample is based on a measure of intensity of the detection signal for the ion sample and a measure of intensity of a detection signal previously obtained for a calibrant. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei die Angleichungsfunktion für die lonenprobe auf einem Verhältnis zwischen dem Maß für Intensität des Detektionssignals für die lonenprobe und dem zuvor für das Kalibriermittel erhaltenen Maß für Intensität des Detektionssignals basiert.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 2 wherein the fitting function for the ion sample is based on a ratio between the measure of intensity of the detection signal for the ion sample and the measure of intensity of the detection signal previously obtained for the calibrating means. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei die Angleichungsfunktion für die lonenprobe einen Betrag angibt, um den die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe angeglichen werden muss, um Fehler beim Messen der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe zu kompensieren.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 2 wherein the ion sample adjustment function specifies an amount by which the decay rate of the ion sample detection signal must be adjusted to compensate for errors in measuring the decay rate of the ion sample detection signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Abhängigkeit von Anspruch 2, wobei: die Angleichungsfunktion für die lonenprobe ein Skalierungsfaktor ist; und das Angleichen des Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe unter Verwendung der Angleichungsfunktion das Skalieren des Maßes der zeitlichen Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe mit dem Skalierungsfaktor umfasst.A method according to any one of the preceding claims dependent on claim 2 , where: the fitting function for the ion sample is a scaling factor; and adjusting the measure of the rate of decay of the sample ion detection signal using the adjustment function comprises scaling the measure of the rate of decay of the sample ion detection signal with the scaling factor. Computerprogramm, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.A computer program comprising instructions which, when executed by a processor, cause the processor to perform the method of any preceding claim. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 32 gespeichert ist.Computer-readable medium on which the computer program Claim 32 is saved. Massenspektrometriesystem, umfassend einen Massenanalysator und einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 durchführt.A mass spectrometry system comprising a mass analyzer and a processor configured to perform the method of any one of Claims 1 until 31 performs. Massenspektrometriesystem zum Durchführen einer Massenanalyse an einer lonenprobe, umfassend: eine erste Vakuumregion, die einen Massenanalysator umfasst, der dazu konfiguriert ist, ein Detektionssignal für die lonenprobe bereitzustellen, wobei die erste Vakuumregion auf einem ersten Vakuumniveau liegt; eine zweite Vakuumregion auf einem zweiten Vakuumniveau, wobei das erste Vakuumniveau ein höheres Vakuumniveau als das zweite Vakuumniveau ist; und eine Fluidverbindung zwischen der ersten Vakuumregion und der zweiten Vakuumregion, wobei die Fluidverbindung so konfiguriert ist, dass sie selektiv Gas aus der zweiten Vakuumregion der ersten Vakuumregion zuführt, um den Druck innerhalb der ersten Vakuumregion zu steuern.A mass spectrometry system for performing a mass analysis on an ion sample, comprising: a first vacuum region comprising a mass analyzer configured to provide a detection signal for the ion sample, the first vacuum region being on a first vacuum level; a second vacuum region at a second vacuum level, the first vacuum level being a higher vacuum level than the second vacuum level; and a fluid connection between the first vacuum region and the second vacuum region, the fluid connection configured to selectively supply gas from the second vacuum region to the first vacuum region to control the pressure within the first vacuum region. Massenspektrometriesystem nach Anspruch 35, wobei die erste Vakuumregion einen Druck von weniger als 3 × 10-8 mbar (3 × 10-6 Pa) aufweist.mass spectrometry system Claim 35 , wherein the first vacuum region has a pressure of less than 3 × 10 -8 mbar (3 × 10 -6 Pa). Massenspektrometriesystem nach Anspruch 35 oder Anspruch 36, wobei die zweite Vakuumregion einen Druck von 1 x 10-5 mbar (1 x 10-3 Pa) bis 5 x 10-5 mbar (5 x 10-3 Pa) aufweist.mass spectrometry system Claim 35 or Claim 36 , wherein the second vacuum region has a pressure of 1 x 10 -5 mbar (1 x 10 -3 Pa) to 5 x 10 -5 mbar (5 x 10 -3 Pa). Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei die Fluidverbindung ein Ventil umfasst.Mass spectrometry system according to any one of Claims 35 until 37 , wherein the fluid connection comprises a valve. Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 35 bis 38, ferner umfassend eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, das Ventil so zu betreiben, dass der Druck innerhalb der ersten Vakuumregion basierend auf Folgendem gesteuert wird: dem Druck innerhalb der ersten Vakuumregion; und/oder dem Maß für die zeitliche Abfallrate des Detektionssignals für die lonenprobe.Mass spectrometry system according to any one of Claims 35 until 38 , further comprising a controller configured to operate the valve to control the pressure within the first vacuum region based on: the pressure within the first vacuum region; and/or the measure of the time decay rate of the detection signal for the ion sample. Massenspektrometriesystem nach Anspruch 39, ferner umfassend einen Drucksensor, der dazu konfiguriert ist, den Druck innerhalb der ersten Vakuumregion zu messen und den gemessenen Druck an die Steuerung bereitzustellen.mass spectrometry system Claim 39 , further comprising a pressure sensor configured to measure the pressure within the first vacuum region and provide the measured pressure to the controller. Massenspektrometriesystem nach Anspruch 39 oder Anspruch 40, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie das Ventil moduliert und vorzugsweise das Ventil unter Verwendung einer Impulsbreitenmodulation moduliert.mass spectrometry system Claim 39 or Claim 40 wherein the controller is configured to modulate the valve, and preferably modulates the valve using pulse width modulation. Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 39 bis 41, wobei der Drucksensor mit der ersten Vakuumregion durch eine zweite Fluidverbindung verbunden ist, die nicht direkt mit der zweiten Vakuumregion verbunden ist.Mass spectrometry system according to any one of Claims 39 until 41 wherein the pressure sensor is connected to the first vacuum region by a second fluid connection that is not directly connected to the second vacuum region. Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 35 bis 42, wobei der Massenanalysator ein Fourier-Transformations-Massenanalysator ist, und wobei vorzugsweise der Massenanalysator ein Orbitalfallen-Massenanalysator oder ein Fourier-Transformations-Ionenzyklotronresonanz-Massenanalysator ist.Mass spectrometry system according to any one of Claims 35 until 42 wherein the mass analyzer is a Fourier transform mass analyser, and preferably wherein the mass analyzer is an orbital trap mass analyzer or a Fourier transform ion cyclotron resonance mass analyser. Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 35 bis 43, wobei die zweite Vakuumregion eines oder mehrere der folgenden umfasst: einen Quadrupol; einen Ladungsdetektor; eine C-Falle; und/oder einen lonenführungsmultipol.Mass spectrometry system according to any one of Claims 35 until 43 wherein the second vacuum region comprises one or more of the following: a quadrupole; a charge detector; a C-trap; and/or an ion guide multipole. Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 35 bis 44, ferner umfassend einen lonenführungsmultipol und/oder eine C-Falle, wobei die Fluidverbindung ermöglicht, dass Gas von der zweiten Vakuumregion über den lonenführungsmultipol und/oder die C-Falle in die erste Vakuumregion eingeführt wird.Mass spectrometry system according to any one of Claims 35 until 44 , further comprising an ion guide multipole and/or a C-trap, wherein the fluid connection allows gas to be introduced into the first vacuum region from the second vacuum region via the ion guide multipole and/or the C-trap. Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 35 bis 45, wobei das aus der zweiten Vakuumregion in die erste Vakuumregion eingeführte Gas aus einem Quadrupol des Massenspektrometriesystems austritt.Mass spectrometry system according to any one of Claims 35 until 45 , wherein the gas introduced from the second vacuum region into the first vacuum region exits a quadrupole of the mass spectrometry system. Massenspektrometriesystem nach einem der Ansprüche 35 bis 46, das zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 31 konfiguriert ist.Mass spectrometry system according to any one of Claims 35 until 46 , which is used to carry out the method according to one of Claims 1 until 31 is configured.
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