質(zhì)譜分析裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，即便在因不同的多種離子的m/z極為接近而無法進(jìn)行分離并設(shè)定前體離子的情況下，也獲得其每種離子的MS2譜。將在目標(biāo)m/z的附近按規(guī)定步長(Δm)逐一錯(cuò)開規(guī)定m/z范圍(2×ΔM)的前體離子選擇用窗口而得的多個(gè)窗口規(guī)定為前體離子選擇條件。當(dāng)對(duì)同一試樣執(zhí)行針對(duì)各窗口的MS2分析時(shí)，MS2譜中出現(xiàn)的產(chǎn)物離子波峰的強(qiáng)度會(huì)根據(jù)窗口的中心m/z的變化而發(fā)生變化。根據(jù)該強(qiáng)度變化來判定產(chǎn)物離子來源于被選擇為前體離子的多種離子中的哪一種，并根據(jù)該判定結(jié)果來區(qū)分產(chǎn)物離子，從而再構(gòu)成對(duì)應(yīng)于各種離子的MS2譜。
【專利說明】
質(zhì)譜分析裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種質(zhì)譜分析裝置，更詳細(xì)而言，涉及一種可使離子裂解并對(duì)由此而 生成的離子進(jìn)行質(zhì)譜分析的MSn質(zhì)譜分析裝置或串聯(lián)質(zhì)譜分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為質(zhì)譜分析的一種方法，已知有被稱為串聯(lián)分析或MSn分析的方法。串聯(lián)分析為 如下分析方法，即，首先在由試樣中的化合物生成的各種離子中選擇作為目標(biāo)的具有特定 質(zhì)荷比的離子，通過碰撞誘導(dǎo)解離(CID = Collision-Induced Dissociation)等解離操作 來使該離子(通常稱為前體離子)裂解，并對(duì)由此生成的離子(通常稱為產(chǎn)物離子)進(jìn)行質(zhì)譜 分析，該分析方法主要用于進(jìn)行分子量較大的物質(zhì)的鑒定、其結(jié)構(gòu)的解析，近年來得到廣泛 利用。此外，對(duì)于某些化合物而言，1次解離操作不會(huì)裂解至足夠小的片段，因此也存在將前 體離子的選擇和針對(duì)該前體離子的解離操作反復(fù)多次進(jìn)行的情況。
[0003] 作為用以進(jìn)行串聯(lián)分析的質(zhì)譜分析裝置，例如，已知有隔著碰撞池在其前后配置 有四極桿濾質(zhì)器的三重四極桿質(zhì)譜分析裝置(也稱為串聯(lián)四極桿質(zhì)譜分析裝置等）、在三重 四極桿質(zhì)譜分析裝置中使用飛行時(shí)間質(zhì)譜儀代替后級(jí)四極桿濾質(zhì)器的Q-T0F質(zhì)譜分析裝置 等。在這些質(zhì)譜分析裝置中，由于前體離子選擇和解離操作只能進(jìn)行1次，因此最多只能進(jìn) 行MS 2(=MS/MS)分析為止的串聯(lián)分析。另一方面，在可反復(fù)多次執(zhí)行離子的選擇和解離操 作的使用離子阱的離子阱質(zhì)譜分析裝置、將離子阱與飛行時(shí)間質(zhì)譜分析裝置組合而成的離 子阱飛行時(shí)間質(zhì)譜分析裝置中，原理上可進(jìn)行n的值的無限制的MS n分析。
[0004]在利用這種串聯(lián)分析來鑒定試樣中的化合物時(shí)，通常是使來源于該化合物的具有 特定質(zhì)荷比的離子裂解，并對(duì)由此生成的產(chǎn)物離子進(jìn)行質(zhì)譜分析，由此來獲取MS2譜。繼而， 將該實(shí)測的MS 2譜的波峰圖案與化合物數(shù)據(jù)庫中所存儲(chǔ)的已知化合物的MS2譜進(jìn)行對(duì)照來計(jì) 算圖案的類似度，并參考該類似度來確定化合物。要進(jìn)行準(zhǔn)確的化合物鑒定，重要的是在質(zhì) 譜中觀測到的波峰信息（主要是質(zhì)荷比值）的精度要高。近年來，質(zhì)譜分析裝置的性能的提 高較為顯著，以往裝置在質(zhì)譜上只能觀測到1條波峰，而在高質(zhì)譜分辨率的裝置中，往往能 分離為多條波峰來加以觀測。隨著這種質(zhì)量分辨率、質(zhì)譜精度的改善，上述那樣的利用數(shù)據(jù) 庫檢索的化合物的鑒定的可靠度也大幅提高。
[0005] 雖然裝置的質(zhì)量分辨率像上述那樣有了提高，但難以極度縮小選擇前體離子時(shí)的 質(zhì)荷比幅度。其原因在于，由于用以挑選具有特定質(zhì)荷比的離子的質(zhì)荷比窗口的端部的特 性比較平緩，因此若縮小選擇質(zhì)荷比幅度，則作為解離操作的對(duì)象的前體離子的量就會(huì)減 少，導(dǎo)致難以以足夠高的靈敏度檢測產(chǎn)物離子(例如參考專利文獻(xiàn)1等）。出于這種原因，普 通質(zhì)譜分析裝置中的前體離子的選擇質(zhì)荷比幅度被規(guī)定為0.5~2Da左右。因此，當(dāng)存在質(zhì) 荷比差較?。ɡ绌?5Da以下）的多種離子時(shí)，所獲得的MS 2譜中將混存出現(xiàn)多種不同的離子 解離而生成的產(chǎn)物離子的波峰。如果將由這種MS2譜求出的波峰信息簡單地供予數(shù)據(jù)庫檢 索，則難以以足夠高的精度鑒定化合物。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2012-122871號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010] 如上所述，以往，即便是在判明在質(zhì)譜(MS1譜)上在狹窄的質(zhì)荷比范圍內(nèi)存在來源 于多種離子的波峰的情況下，大多也不得不對(duì)這多個(gè)離子波峰整體進(jìn)行解離操作，結(jié)果，只 能得到混存有由不同的多種離子生成的產(chǎn)物離子的波峰的MS 2譜。在這種MS2譜中，難以識(shí)別 來源于不同種類的離子的產(chǎn)物離子波峰，因此難以提高利用數(shù)據(jù)庫檢索的化合物的鑒定精 度。
[0011] 再者，雖然這種問題典型而言是在MS2譜中產(chǎn)生，但在n為3以上的MSn譜中，情況也 是一樣的。
[0012] 本發(fā)明是為了解決這種問題而成，其目的在于提供一種質(zhì)譜分析裝置，對(duì)于混存 有將多種不同種類的離子解離而獲得的產(chǎn)物離子的波峰的=為 2以上的MSn譜，該質(zhì)譜分析 裝置可識(shí)別前體離子不同的產(chǎn)物離子，從而求出對(duì)于鑒定目標(biāo)化合物而言更為恰當(dāng)?shù)腗S n 譜。
[0013] 解決問題的技術(shù)手段
[0014] 為了解決上述問題而成的本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置的第1形態(tài)為如下質(zhì)譜分析裝 置，即，在來源于試樣的離子中使用具有規(guī)定的質(zhì)荷比幅度的窗口來選擇離子，使該所選擇 的離子作為前體離子而解離，并對(duì)通過該解離而生成的產(chǎn)物離子進(jìn)行質(zhì)譜分析，由此進(jìn)行 MSn分析(此處，n為2以上的任意整數(shù)），該質(zhì)譜分析裝置的特征在于，包括：
[0015] a)測定執(zhí)行部，其一邊改變所述窗口的中心質(zhì)荷比，一邊按每一該變化分別執(zhí)行 針對(duì)同一試樣的MSn分析；
[0016] b)產(chǎn)物離子歸屬確定處理部，其在由所述測定執(zhí)行部獲得的、與中心質(zhì)荷比不同 的窗口分別相對(duì)應(yīng)的多個(gè)MSn譜上，對(duì)同一質(zhì)荷比下出現(xiàn)的產(chǎn)物離子波峰的信號(hào)強(qiáng)度的差 異進(jìn)行比較，并根據(jù)其比較結(jié)果來確定其歸屬，即產(chǎn)物離子來源于可能存在于所述窗口的 質(zhì)荷比幅度內(nèi)的多種離子中的哪一種；以及
[0017] c)譜圖再構(gòu)成部，其根據(jù)由所述產(chǎn)物離子歸屬確定處理部獲得的產(chǎn)物離子的歸屬 結(jié)果來再構(gòu)成對(duì)應(yīng)于一種離子的MSn譜。
[0018] 此外，為了解決上述問題而成的本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置的第2形態(tài)為如下質(zhì)譜分 析裝置，即，在來源于試樣的離子中選擇規(guī)定的質(zhì)荷比幅度內(nèi)所包含的離子，使該所選擇的 離子作為前體離子而解離，并對(duì)通過該解離而生成的產(chǎn)物離子進(jìn)行質(zhì)譜分析，由此進(jìn)行MS n 分析(此處，n為2以上的任意整數(shù)），該質(zhì)譜分析裝置將作為解離對(duì)象的離子暫時(shí)捕捉在離 子阱內(nèi)，通過高頻電場的作用使該所捕捉到的離子共振激勵(lì)而與氣體碰撞，由此使該離子 解離，該質(zhì)譜分析裝置的特征在于，包括：
[0019] a)測定執(zhí)行部，其一邊改變?yōu)榱怂龉舱窦?lì)而施加至離子阱的高頻電壓的中心 頻率，一邊按每一該變化分別執(zhí)行針對(duì)同一試樣的MSn分析；
[0020] b)產(chǎn)物離子歸屬確定處理部，其在由所述測定執(zhí)行部獲得的、與不同的中心頻率 分別相對(duì)應(yīng)的多個(gè)MSn譜上，對(duì)同一質(zhì)荷比下出現(xiàn)的產(chǎn)物離子波峰的信號(hào)強(qiáng)度的差異進(jìn)行 比較，并根據(jù)其比較結(jié)果來確定其歸屬，即產(chǎn)物離子來源于可能存在于規(guī)定的質(zhì)荷比幅度 內(nèi)的多種離子中的哪一種；以及
[0021] c)譜圖再構(gòu)成部，其根據(jù)由所述產(chǎn)物離子歸屬確定處理部獲得的產(chǎn)物離子的歸屬 結(jié)果來再構(gòu)成對(duì)應(yīng)于一種離子的MSn譜。
[0022] 本發(fā)明的第1形態(tài)的質(zhì)譜分析裝置只要為可進(jìn)行MSn*析的裝置即可，例如，除了 上述的三重四極桿質(zhì)譜分析裝置、Q-T0F質(zhì)譜分析裝置、離子阱質(zhì)譜分析裝置（IT-MS)、離子 阱飛行時(shí)間質(zhì)譜分析裝置（IT-T0FMS)以外，也可為T0F-T0F裝置、傅立葉變換離子回旋共振 質(zhì)譜分析裝置(FT-ICRMS)等。另一方面，本發(fā)明的第2形態(tài)的質(zhì)譜分析裝置是包括選擇性地 僅使特定質(zhì)荷比范圍內(nèi)所包含的離子共振激勵(lì)而解離的離子解離部的質(zhì)譜分析裝置，具備 實(shí)質(zhì)的離子阱的IT-MS、IT-T0FMS等。
[0023] 在本發(fā)明的第1形態(tài)的質(zhì)譜分析裝置中，測定執(zhí)行部一邊按規(guī)定的步長逐一改變 用以選擇作為解離對(duì)象的離子的窗口的中心質(zhì)荷比，一邊按每一該變化分別執(zhí)行針對(duì)同一 試樣的析例如MS 2分析。錯(cuò)開中心質(zhì)荷比的步長既能以缺省值的形式固定，也能為可由 用戶酌情設(shè)定。此外，可改變窗口的中心質(zhì)荷比的范圍（質(zhì)荷比范圍）也一樣，既可根據(jù)目標(biāo) 質(zhì)荷比、在MS 1-1譜(典型為MS1譜）中存在于目標(biāo)質(zhì)荷比的附近的波峰的分布等來自動(dòng)設(shè)定， 也可由用戶酌情設(shè)定。
[0024]例如，若設(shè)定為在試樣中存在質(zhì)荷比接近(例如O.OTa以下）的、來源于互不相同的 兩種化合物的離子，則當(dāng)一邊錯(cuò)開窗口的中心質(zhì)荷比、一邊實(shí)施多次MSn分析時(shí)，隨著中心 質(zhì)荷比的變化，被選擇為前體離子的離子中來源于兩種化合物的離子的量的比例就會(huì)發(fā)生 變化。例如，若被選擇為前體離子的離子中來源于第1化合物的離子的量相對(duì)較多，則13"譜 中，來源于該第1化合物的離子解離而生成的產(chǎn)物離子的波峰的信號(hào)強(qiáng)度就較高，來源于第 2化合物的離子解離而生成的產(chǎn)物離子的波峰的信號(hào)強(qiáng)度就較低。相反，若被選擇為前體離 子的離子中來源于第2化合物的離子的量相對(duì)較多，則MS n譜中，來源于該第2化合物的離子 解離而生成的產(chǎn)物離子的波峰的信號(hào)強(qiáng)度就較高，來源于第1化合物的離子解離而生成的 產(chǎn)物離子的波峰的信號(hào)強(qiáng)度就較低。
[0025] 因此，產(chǎn)物離子歸屬確定處理部根據(jù)與中心質(zhì)荷比不同的窗口分別相對(duì)應(yīng)的多個(gè) 上的同一質(zhì)荷比下出現(xiàn)的產(chǎn)物離子波峰的信號(hào)強(qiáng)度的比較結(jié)果，來判斷各產(chǎn)物離子 來源于可能存在于窗口的質(zhì)荷比幅度內(nèi)的多種離子中的哪一種，從而確定其歸屬。當(dāng)產(chǎn)物 離子的歸屬確定后，譜圖再構(gòu)成部通過收集歸屬于同一種離子的產(chǎn)物離子波峰的信息來再 構(gòu)成MSI。由此，可根據(jù)混存有來源于多種離子的產(chǎn)物離子波峰的MS n譜而獲得僅出現(xiàn)來源 于一種離子的產(chǎn)物離子波峰的多個(gè)。當(dāng)然，在想要鑒定的化合物僅為一種的情況下， 僅再構(gòu)成與該化合物的離子相對(duì)應(yīng)的即可。
[0026] 另一方面，在本發(fā)明的第2形態(tài)的質(zhì)譜分析裝置中，不是在選擇作為解離對(duì)象的前 體離子的階段，而是在使所選擇的離子解離的階段來改變該要解離的離子的質(zhì)荷比范圍。 在暫時(shí)將離子保持在離子阱中之后通過碰撞誘導(dǎo)解離來使離子解離的情況下，通過施加至 該離子阱的用于共振激勵(lì)的高頻電壓的頻率來規(guī)定要解離的離子的質(zhì)荷比范圍。因此，測 定執(zhí)行部一邊改變用于該共振激勵(lì)的高頻電壓的中心頻率，一邊按每一該變化分別執(zhí)行針 對(duì)同一試樣的MS n分析。由此，將獲得與第1形態(tài)相同的多個(gè)1^"譜，因此，通過對(duì)該多個(gè)1^"譜 實(shí)施與第1形態(tài)相同的數(shù)據(jù)處理，可確定MS n譜中出現(xiàn)的各產(chǎn)物離子的歸屬。
[0027]再者，在高質(zhì)量分辨率下獲得的MS1-1譜上，在目標(biāo)質(zhì)荷比或者來源于想要鑒定的 化合物的離子的附近不存在其他種類離子的波峰的情況下，也就是說為孤立波峰的情況 下，沒有在MSn譜中混存來源于多種離子的產(chǎn)物離子波峰之虞。因而，當(dāng)然，在第1、第2形態(tài) 的質(zhì)譜分析裝置中，均為僅在如下情況下執(zhí)行上述特征性測定動(dòng)作以及針對(duì)由此而獲得的 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理即可:在高質(zhì)量分辨率下獲得的MS 1-1譜上，在目標(biāo)質(zhì)荷比或者來源于想要 鑒定的化合物的離子的附近存在其他種類離子的波峰。
[0028]發(fā)明的效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置，即便在多種不同的離子的質(zhì)荷比極為接近而難以將 其等分離并使其解離的情況下，也可在混存有來源于該多種離子的產(chǎn)物離子的波峰的MS n 譜上確定各產(chǎn)物離子在多種離子中的歸屬。由此，可獲得對(duì)于鑒定目標(biāo)化合物而言更為恰 當(dāng)?shù)腗Sn譜，即，能夠獲得不存在來源于其他種類離子的產(chǎn)物離子的、純度較高的1^"譜，從而 可提高例如利用數(shù)據(jù)庫檢索等的化合物鑒定的精度。
【附圖說明】
[0030] 圖1為作為本發(fā)明的第1實(shí)施例的IT-T0FMS的要部的構(gòu)成圖。
[0031]圖2為表示第1實(shí)施例的IT-T0FMS中的特征性測定動(dòng)作及數(shù)據(jù)處理動(dòng)作的流程圖。 [0032]圖3為第1實(shí)施例的IT-T0FMS中的特征性測定動(dòng)作的說明圖。
[0033]圖4為第1實(shí)施例的IT-T0FMS中的特征性數(shù)據(jù)處理動(dòng)作的說明圖。
[0034] 圖5為表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的IT-T0FMS中的特征性測定動(dòng)作及數(shù)據(jù)處理動(dòng)作 的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] [第1實(shí)施例]
[0036]參考附圖，對(duì)作為本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置的第1實(shí)施例的IT-T0FMS進(jìn)行說明。
[0037]圖1為第1實(shí)施例的IT-T0FMS的要部的構(gòu)成圖。通過圖1來說明本實(shí)施例的IT-T0FMS的構(gòu)成和動(dòng)作的概略。
[0038] 本實(shí)施例的IT-T0FMS包括:質(zhì)譜分析部1，其包括離子源2、離子導(dǎo)向器等離子輸送 光學(xué)系統(tǒng)3、離子阱4、飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器5、離子檢測器6、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、CID氣體供給 部8及IT電源部9;控制部10,其連接有操作部11及顯示部12;以及數(shù)據(jù)處理部20。
[0039] 在作為分析對(duì)象的試樣為氣體試樣的情況下，離子源2例如為利用電子電離(EI) 法、化學(xué)電離(CI)法等的離子源。在作為分析對(duì)象的試樣為液體試樣的情況下，離子源2例 如為利用電噴霧電離(ESI)法、大氣壓化學(xué)電離(APCI)法等的離子源。此外，根據(jù)試樣的不 同，也可使用利用基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)法等廣義的激光解吸電離法、實(shí)時(shí)直接電 離(DART)法等其他電離法的離子源。
[0040] 離子阱4為包括環(huán)狀的環(huán)形電極41和隔著該環(huán)形電極41配置的一對(duì)端蓋電極42、 43的三維四極桿離子阱，但也可為線性離子阱。此外，飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器5是線性的，但也 可以是反射式或多轉(zhuǎn)式等。
[0041] IT電源部9包括高頻電源和直流電源，在控制部10的控制下，對(duì)構(gòu)成離子阱4的電 極41、42、43分別施加規(guī)定的電壓。再者，此處，使用矩形波電壓作為高頻電壓。在離子阱4中 使離子解離時(shí)，CID氣體供給部8將氦氣、氬氣等為惰性氣體的CID氣體連續(xù)地或間歇性地供 給至離子阱4內(nèi)。
[0042]對(duì)本實(shí)施例的IT-T0FMS中的平常的MS2分析的動(dòng)作進(jìn)行概略說明。
[0043] 試樣中的各種化合物在離子源2中得以電離，所生成的各種離子通過離子輸送光 學(xué)系統(tǒng)3而被導(dǎo)入至離子阱4。被導(dǎo)入至離子阱4的離子因高頻電場的作用而被捕捉，所述高 頻電場是通過從IT電源部10施加至環(huán)形電極41的高頻高電壓而在離子阱4的內(nèi)部空間內(nèi)形 成的。其后，改變從IT電源部10施加至環(huán)形電極41的矩形波電壓的占空比或者改變其頻率， 由此將所捕捉到的離子的一部分從離子阱4中排出。由此，僅將作為解離對(duì)象的離子也就是 說想要分析的前體離子留在離子阱4內(nèi)，除此以外的不需要的離子則被去除(前體離子選擇 行程）。
[0044] 接著，在將CID氣體供給至離子阱4內(nèi)的狀態(tài)下，從IT電源部10對(duì)端蓋電極42、43施 加小振幅的高頻電壓，由此使所捕捉到的離子共振激勵(lì)。由此，具有動(dòng)能的離子碰撞至CID 氣體，該離子解離而生成產(chǎn)物離子(離子解離行程）。將如此生成的各種產(chǎn)物離子暫時(shí)捕捉 在離子阱4內(nèi)，之后從IT電源部10對(duì)端蓋電極42、43施加規(guī)定的直流電壓。由此，產(chǎn)物離子被 賦予一定的加速能量而從離子阱4吐出，被送入至飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器5(離子射出行程）。
[0045] 離子在飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器5的飛行空間中飛行的速度取決于離子的質(zhì)荷比，因 此從離子阱4中同時(shí)吐出的離子以與其質(zhì)荷比相應(yīng)的飛行時(shí)間到達(dá)至離子檢測器6。離子檢 測器6輸出與所入射的離子的數(shù)量相應(yīng)的檢測信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器7以規(guī)定的采樣時(shí)間間隔將 該檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
[0046]數(shù)據(jù)處理部20包括如下部分作為功能塊:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部21，其采集并存儲(chǔ)與從離子 檢測器6依序輸出的檢測信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù);譜圖制作部22,其根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部21中所存儲(chǔ) 的數(shù)據(jù)來制作質(zhì)譜(也包括MSn譜）；產(chǎn)物離子識(shí)別部23，其識(shí)別質(zhì)譜中出現(xiàn)的產(chǎn)物離子來源 于哪一種離子；以及譜圖再構(gòu)成部24,其根據(jù)產(chǎn)物離子的識(shí)別結(jié)果來再次制作質(zhì)譜。通常而 言，在執(zhí)行上述那樣的MS 2分析時(shí)，當(dāng)獲得對(duì)應(yīng)于產(chǎn)物離子的強(qiáng)度信號(hào)時(shí)，在譜圖制作部22 中制作表示飛行時(shí)間與信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系的飛行時(shí)間譜，并根據(jù)預(yù)先求出的質(zhì)量校正信息將 飛行時(shí)間換算為質(zhì)荷比，從而制作表示質(zhì)荷比與信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系的質(zhì)譜。
[0047] 再者，在本實(shí)施例的IT-T0FMS中，控制部10、數(shù)據(jù)處理部20可通過以個(gè)人電腦為硬 件資源并利用該電腦執(zhí)行預(yù)先安裝在該個(gè)人電腦中的專用的控制/處理軟件來實(shí)現(xiàn)各自的 功能。
[0048]圖2為表示本實(shí)施例的IT-T0FMS中的特征性產(chǎn)物離子自動(dòng)分離測定中的測定動(dòng)作 及數(shù)據(jù)處理動(dòng)作的流程圖。此外，圖3為該產(chǎn)物離子自動(dòng)分離測定中的測定動(dòng)作的說明圖。
[0049] 現(xiàn)在，對(duì)目標(biāo)試樣執(zhí)行在離子阱4中不實(shí)施針對(duì)離子的解離操作的普通質(zhì)譜分析 (MS1分析），結(jié)果，如圖3所示，獲得在m/z 385附近觀測到2條波峰的質(zhì)譜。在想要鑒定對(duì)應(yīng) 于這些波峰的化合物的情況下，用戶（分析人員）利用操作部11指定這些波峰(或者對(duì)應(yīng)于 波峰的質(zhì)荷比，也就是說m/z 385. l、m/z 385.2)，并指示執(zhí)行產(chǎn)物離子自動(dòng)分離測定。
[0050] 在控制部10中，測定條件設(shè)定部101接收該指示，首先根據(jù)所指定的多個(gè)波峰的質(zhì) 荷比來設(shè)定在該質(zhì)荷比的下方側(cè)及上方側(cè)分別確保了規(guī)定的余量的測定質(zhì)荷比范圍。例 如，可將多個(gè)波峰中質(zhì)荷比最小的波峰的質(zhì)荷比施（圖3的例子中為m/z 385.1)減去規(guī)定的 余量ml而得的值Ml - ml作為測定質(zhì)荷比范圍P的下限，將多個(gè)波峰中質(zhì)荷比最大的波峰的 質(zhì)荷比M2(圖3的例子中為m/z 385.2)加上規(guī)定的余量ml而得的值M2+ml作為測定質(zhì)荷比范 圍P的上限，將從該下限Mi-mi起到上限M2+mi為止的范圍規(guī)定為測定質(zhì)荷比范圍P。并且，以 具有規(guī)定的質(zhì)荷比幅度的前體離子選擇用窗口（以下，簡稱為窗口）成為從上述測定質(zhì)荷比 范圍P的下限到上限按規(guī)定步長A m逐一錯(cuò)開的狀態(tài)的方式設(shè)定多個(gè)窗口（步驟S1)。
[0051 ]具體而言，在圖3所示的例子中，窗口在中心質(zhì)荷比（圖3中的▼所示的位置）的上 下分別具有AM的質(zhì)荷比幅度。在此，以該質(zhì)荷比幅度的下端與測定質(zhì)荷比范圍P的下限一 致的方式規(guī)定質(zhì)荷比最小的窗口的中心質(zhì)荷比。圖3中，質(zhì)荷比最小的窗口為窗口wi。繼而， 沿質(zhì)荷比增大的方向按指定步長Am逐一錯(cuò)開該窗口，當(dāng)窗口的質(zhì)荷比幅度的上端與測定 質(zhì)荷比范圍P的上限一致或者測定質(zhì)荷比范圍P的上限處于該質(zhì)荷比范圍內(nèi)之后，將這時(shí)的 窗口作為質(zhì)荷比最大的窗口。圖3中，質(zhì)荷比最大的窗口為窗口w n。如此，能以覆蓋測定質(zhì)荷 比范圍P的方式設(shè)定從窗口 W1起到窗口 wn為止的n個(gè)窗口。
[0052]再者，用以規(guī)定測定質(zhì)荷比范圍P的余量mi、窗口的質(zhì)荷比幅度AM、錯(cuò)開窗口的步 長Am等參數(shù)可預(yù)先以缺省值的形式規(guī)定好，也可為能由分析人員酌情輸入或變更。此外， 上述的測定質(zhì)荷比范圍P、窗口的規(guī)定方法為一例，可酌情進(jìn)行規(guī)定。
[0053]當(dāng)通過以上方式利用測定條件設(shè)定部101規(guī)定好多個(gè)窗口之后，測定執(zhí)行控制部 102以依序執(zhí)行將各窗口作為前體離子選擇的條件的MS2分析的方式，控制以IT電源部9為 首的質(zhì)譜分析部1的各部的動(dòng)作。也就是說，一邊少量逐次錯(cuò)開前體離子選擇的質(zhì)荷比幅度 的中心質(zhì)荷比，一邊反復(fù)進(jìn)行針對(duì)同一目標(biāo)試樣的MS 2分析(步驟S2)。
[0054]例如在圖3所示的窗口W1為前體離子選擇的條件的MS2分析中，離子源2中所生成的 來源于目標(biāo)試樣的各種離子被捕捉在離子阱4內(nèi)之后，IT電源部10將與窗口奶的質(zhì)荷比范 圍相對(duì)應(yīng)的高頻矩形波電壓施加至環(huán)形電極41，由此，僅將處于該窗口奶的質(zhì)荷比范圍的 離子作為前體離子而留在離子阱4內(nèi)。繼而，其后，如已說明的那樣，對(duì)離子阱4內(nèi)導(dǎo)入CID氣 體，通過使所捕捉到的離子共振激勵(lì)來促進(jìn)離子的解離，利用飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器5對(duì)由此 生成的產(chǎn)物離子進(jìn)行質(zhì)量分離，并利用離子檢測器6進(jìn)行檢測。按質(zhì)荷比范圍不同的每一窗 口實(shí)施這種MS 2分析，并分別采集MS2譜數(shù)據(jù)。
[0055]通過這種測定，窗口各不相同的MS2譜數(shù)據(jù)得以存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)處理部2的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部 21。當(dāng)測定結(jié)束時(shí)，譜圖制作部22從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部21中讀出MS2譜數(shù)據(jù)來制作MS2譜，并按每一 MS2譜提取該譜圖中觀測到的有意義（例如信號(hào)強(qiáng)度為規(guī)定閾值以上）的波峰，將該波峰的 質(zhì)荷比和信號(hào)強(qiáng)度采集為波峰信息(步驟S3)。
[0056]在圖3的例子中，存在在質(zhì)譜上接近（以O(shè).lDa的質(zhì)荷比差)并被推斷為由互不相同 種類的離子產(chǎn)生的波峰的2條波峰。由于波峰的信號(hào)強(qiáng)度反映出到達(dá)至離子檢測器6的離子 的數(shù)量(量），因此根據(jù)圖3可知，當(dāng)窗口的中心質(zhì)荷比錯(cuò)開時(shí)，處于窗口內(nèi)、也就是說被選擇 為前體離子的各種離子的數(shù)量會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)被選擇為前體離子的2種離子的數(shù)量的比例 發(fā)生變化時(shí)，當(dāng)然，來源于各種離子的產(chǎn)物離子的信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生變化。例如，若m/z 385.1的離子較多、m/z 385.2的離子較少，則在MS2譜上，來源于m/z 385.1的離子的產(chǎn)物離 子的信號(hào)強(qiáng)度就相對(duì)較大。繼而，當(dāng)沿質(zhì)荷比增大的方向錯(cuò)開窗口時(shí)，則m/z385.2的離子以 前體離子的形式增加，因此在MS 2譜上，來源于m/z 385.1的離子的產(chǎn)物離子的信號(hào)強(qiáng)度減 少，來源于m/z 385.2的離子的產(chǎn)物離子的信號(hào)強(qiáng)度增加。
[0057]因此，產(chǎn)物離子識(shí)別部23基于所采集到的波峰信息，根據(jù)窗口的中心質(zhì)荷比的變 化與具有相同質(zhì)荷比的產(chǎn)物離子的信號(hào)強(qiáng)度的變化的關(guān)系，來判定各產(chǎn)物離子來源于被選 擇為前體離子的多種離子中的哪一種，從而確定該產(chǎn)物離子的歸屬(步驟S4)。
[0058]再者，若存在即便改變窗口的中心質(zhì)荷比，信號(hào)強(qiáng)度也幾乎無變化的波峰，則可認(rèn) 為其為不歸屬于多種離子中的任何一種的噪聲波峰。
[0059]如此，當(dāng)對(duì)被作為波峰信息采集了的所有產(chǎn)物離子去除噪聲波峰并確定了歸屬之 后，譜圖再構(gòu)成部24按照該歸屬結(jié)果來區(qū)分產(chǎn)物離子波峰，由此，針對(duì)不同的每一種離子而 進(jìn)行MS2譜的再構(gòu)成。具體而言，如圖4的(a)所示，在原MS 2譜中識(shí)別出歸屬于m/z 385.1的離 子的產(chǎn)物離子(圖4的(a)中以符號(hào)?表示)和歸屬于m/z 385.2的離子的產(chǎn)物離子（圖4中以 符號(hào)□表不)的情況下(其中，圖4中，沒有符號(hào)表不不歸屬于任何一種離子的離子波峰），如 圖4的（b)所示，通過再構(gòu)成來制作以m/z 385.1的離子為前體離子的MS2譜和以m/z 385.2 的離子為前體離子的MS2譜。然后，將如此通過再構(gòu)成而求出的MS2譜顯示在顯示部12的畫面 上(步驟S5)。
[0060]當(dāng)然，在通過數(shù)據(jù)庫檢索、從頭測序等來進(jìn)行化合物鑒定的情況下，將基于通過步 驟S5的再構(gòu)成處理而獲得的MS2譜的波峰信息供予鑒定處理即可。此外，在只需要與在質(zhì)譜 上接近的多個(gè)波峰中的一個(gè)波峰相對(duì)應(yīng)的MS 2譜的情況下，通過再構(gòu)成僅求該譜圖即可。 [0061 ]再者，在上述實(shí)施例中，是在離子阱內(nèi)實(shí)施前體離子選擇和離子的解離操作，但顯 然，例如也可為利用四極桿濾質(zhì)器進(jìn)行前體離子選擇、利用碰撞池進(jìn)行離子的解離操作的 三重四極桿質(zhì)譜分析裝置等其他構(gòu)成的串聯(lián)或15"質(zhì)譜分析裝置。
[0062][第2實(shí)施例]
[0063]接著，參考附圖，對(duì)作為本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置的第2實(shí)施例的IT-T0FMS進(jìn)行說 明。由于該第2實(shí)施例的IT-T0FMS的實(shí)質(zhì)性構(gòu)成與上述第1實(shí)施例相同，因此在以下的說明 中，使用圖1作為構(gòu)成圖。與第1實(shí)施例的IT-T0FMS的不同點(diǎn)在于，在第1實(shí)施例中，是通過錯(cuò) 開前體離子選擇用窗口來變更作為前體離子加以解離的離子的質(zhì)荷比范圍，而在該第2實(shí) 施例的IT-T0FMS中，是將在一定程度上較寬的質(zhì)荷比范圍的離子留在離子阱內(nèi)，之后錯(cuò)開 為了產(chǎn)生CID而使離子共振激勵(lì)的高頻電壓的頻率范圍（激勵(lì)高頻信號(hào)頻率范圍），由此變 更實(shí)質(zhì)上被解離的離子的質(zhì)荷比范圍。
[0064] 圖5為表示第2實(shí)施例的IT-T0FMS中的特征性產(chǎn)物離子自動(dòng)分離測定中的測定動(dòng) 作及數(shù)據(jù)處理動(dòng)作的流程圖。
[0065] 當(dāng)分析人員利用操作部11指定多個(gè)波峰或者與波峰相對(duì)應(yīng)的質(zhì)荷比，并指示執(zhí)行 產(chǎn)物離子自動(dòng)分離測定時(shí)，在控制部10中，測定條件設(shè)定部101通過與第1實(shí)施例中的窗口 的設(shè)定相同的方法來規(guī)定中心頻率不同的多個(gè)激勵(lì)高頻信號(hào)頻率范圍（步驟S11)。
[0066] 接著，測定執(zhí)行控制部102以依序執(zhí)行將各激勵(lì)高頻信號(hào)頻率范圍作為解離操作 的條件的MS2分析的方式，控制以IT電源部9為首的質(zhì)譜分析部1的各部的動(dòng)作。也就是說， 為了使被捕捉在離子阱4內(nèi)的多種離子中相對(duì)應(yīng)的離子解離、一邊少量逐次錯(cuò)開產(chǎn)生共振 激勵(lì)的激勵(lì)高頻信號(hào)頻率范圍的中心頻率，一邊反復(fù)進(jìn)行針對(duì)同一目標(biāo)試樣的MS 2分析(步 驟S12)。
[0067] 在該情況下，通過前體離子選擇而留在離子阱4內(nèi)的離子不會(huì)全部解離，只有具有 與施加至端蓋電極42、43的高頻電壓的頻率范圍相對(duì)應(yīng)的質(zhì)荷比范圍的質(zhì)荷比的離子才會(huì) 被共振激勵(lì)，從而具有規(guī)定的能量而與CID氣體接觸而解離。離子阱4內(nèi)所捕捉到的具有除 此以外的質(zhì)荷比的離子由于不會(huì)被共振激勵(lì)，因此不會(huì)解離，原封不動(dòng)地地留下。也就是 說，前者離子解離而生成產(chǎn)物離子，相對(duì)于此，后者離子不生成產(chǎn)物。結(jié)果，獲得與通過第1 實(shí)施例的IT-TOFMS而獲得的MS 2譜數(shù)據(jù)類似的（但在高質(zhì)荷比范圍內(nèi)留有雖被選擇為前體 離子但沒有被解離的離子波峰)MS2譜數(shù)據(jù)，激勵(lì)高頻信號(hào)頻率范圍各不相同的MS 2譜數(shù)據(jù)被 存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)處理部2的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部21。
[0068]當(dāng)測定結(jié)束時(shí)，譜圖制作部22從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部21中讀出MS2譜數(shù)據(jù)來制作MS2譜，并按 每一 MS2譜提取該譜圖中觀測到的有意義的波峰，將該波峰的質(zhì)荷比和信號(hào)強(qiáng)度采集為波 峰信息（步驟S13)。但是，此時(shí)所獲得的MS 2譜中有可能出現(xiàn)通過前體離子選擇而留在離子 阱4內(nèi)但未被解離的離子的波峰。由于這種波峰也會(huì)出現(xiàn)在質(zhì)譜中，因此通過不將具有質(zhì)譜 中觀測到的質(zhì)荷比的波峰作為MS 2譜的波峰信息，可去除非產(chǎn)物離子的波峰。
[0069] 與在上述第1實(shí)施例中沿質(zhì)荷比增大的方向錯(cuò)開窗口時(shí)一樣，當(dāng)沿質(zhì)荷比增大的 方向錯(cuò)開要共振激勵(lì)的質(zhì)荷比范圍時(shí)，來源于多種不同的離子的產(chǎn)物離子的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)發(fā) 生變化。因此，產(chǎn)物離子識(shí)別部23基于所采集到的波峰信息，根據(jù)激勵(lì)高頻信號(hào)頻率范圍的 中心頻率的變化與具有相同質(zhì)荷比的產(chǎn)物離子的信號(hào)強(qiáng)度的變化的關(guān)系，來判定各產(chǎn)物離 子來源于被選擇為前體離子的多種離子中的哪一種，從而確定該產(chǎn)物離子的歸屬（步驟 S14)〇
[0070] 繼而，當(dāng)對(duì)被采集了波峰信息的所有產(chǎn)物離子確定了歸屬之后，譜圖再構(gòu)成部24 通過與上述步驟S5相同的處理來針對(duì)不同的每一種離子而再構(gòu)成MS 2譜，并將其顯示在顯 示部12的畫面上(步驟S15)。
[0071] 通過以上方式，該第2實(shí)施例的IT-T0FMS與第1實(shí)施例的IT-T0FMS-樣，也可將在 質(zhì)譜上接近的來源于多種離子的產(chǎn)物離子分離而獲得與每種離子相對(duì)應(yīng)的MS2譜。
[0072] 再者，雖然第1實(shí)施例也可為在碰撞池中使離子解離的質(zhì)譜分析裝置，但該第2實(shí) 施例無法運(yùn)用于這種質(zhì)譜分析裝置。其原因在于，在這種質(zhì)譜分析裝置中，被選擇為前體離 子的所有離子都會(huì)被解離，無法與進(jìn)行前體離子選擇的質(zhì)荷比相區(qū)別地任意設(shè)定所解離的 離子的質(zhì)荷比范圍。因而，該第2實(shí)施例被限制于具有三維四極桿離子阱或線性離子阱等離 子保持部、可與進(jìn)行前體離子選擇的質(zhì)荷比相區(qū)別地任意設(shè)定所解離的離子的質(zhì)荷比范圍 的質(zhì)譜分析裝置。
[0073] 再者，上述實(shí)施例都只是本發(fā)明的一例，顯然，即使在本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)酌情 進(jìn)行的變形、修正、追加也包含在本申請的申請專利范圍內(nèi)。例如，在上述實(shí)施例中，是在獲 得MS 2譜時(shí)實(shí)施產(chǎn)物離子自動(dòng)分離測定，但也可實(shí)施同樣的產(chǎn)物離子自動(dòng)分離測定以獲得n 為3以上的MSn譜。
[0074] 符號(hào)說明
[0075] 1 質(zhì)譜分析部
[0076] 2 離子源
[0077] 3 離子輸送光學(xué)系統(tǒng)
[0078] 4 離子阱
[0079] 41 環(huán)形電極
[0080] 42、43端蓋電極
[0081] 5 飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器
[0082] 6 離子檢測器
[0083] 7 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
[0084] 8 CID氣體供給部
[0085] 9 IT電源部
[0086] 1〇 控制部
[0087] 101 測定條件設(shè)定部
[0088] 102 測定執(zhí)行控制部
[0089] 11 操作部
[0090] 12 顯示部
[0091] 20 數(shù)據(jù)處理部
[0092] 21 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部
[0093] 22 譜圖制作部
[0094] 23 產(chǎn)物離子識(shí)別部
[0095] 24 譜圖再構(gòu)成部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種質(zhì)譜分析裝置，其在來源于試樣的離子中使用具有規(guī)定的質(zhì)荷比幅度的窗口來 選擇離子，使該所選擇的離子作為前體離子而解離，并對(duì)通過該解離而生成的產(chǎn)物離子進(jìn) 行質(zhì)譜分析，由此進(jìn)行MS n分析，此處，η為2以上的任意整數(shù)，所述質(zhì)譜分析裝置的特征在 于，包括： a) 測定執(zhí)行部，其一邊改變所述窗口的中心質(zhì)荷比，一邊按每一該變化分別執(zhí)行針對(duì) 同一試樣的MSn分析； b) 產(chǎn)物離子歸屬確定處理部，其在由所述測定執(zhí)行部獲得的、與中心質(zhì)荷比不同的窗 口分別相對(duì)應(yīng)的多個(gè)MSn譜上，對(duì)同一質(zhì)荷比下出現(xiàn)的產(chǎn)物離子波峰的信號(hào)強(qiáng)度的差異進(jìn) 行比較，并根據(jù)其比較結(jié)果來確定其歸屬，即產(chǎn)物離子來源于可能存在于所述窗口的質(zhì)荷 比幅度內(nèi)的多種離子中的哪一種；以及 c) 譜圖再構(gòu)成部，其根據(jù)由所述產(chǎn)物離子歸屬確定處理部獲得的產(chǎn)物離子的歸屬結(jié)果 來再構(gòu)成對(duì)應(yīng)于一種離子的MSn譜。2. -種質(zhì)譜分析裝置，其在來源于試樣的離子中選擇規(guī)定的質(zhì)荷比幅度內(nèi)所包含的離 子，使該所選擇的離子作為前體離子而解離，并對(duì)通過該解離而生成的產(chǎn)物離子進(jìn)行質(zhì)譜 分析，由此進(jìn)行MS n分析，此處，η為2以上的任意整數(shù)，所述質(zhì)譜分析裝置將作為解離對(duì)象的 離子暫時(shí)捕捉在離子阱內(nèi)，通過高頻電場的作用使該所捕捉到的離子共振激勵(lì)而與氣體碰 撞，由此使該離子解離，所述質(zhì)譜分析裝置的特征在于，包括： a) 測定執(zhí)行部，其一邊改變?yōu)榱怂龉舱窦?lì)而施加至離子阱的高頻電壓的中心頻 率，一邊按每一該變化分別執(zhí)行針對(duì)同一試樣的MS n分析； b) 產(chǎn)物離子歸屬確定處理部，其在由所述測定執(zhí)行部獲得的、與不同的中心頻率分別 相對(duì)應(yīng)的多個(gè)MSn譜上，對(duì)同一質(zhì)荷比下出現(xiàn)的產(chǎn)物離子波峰的信號(hào)強(qiáng)度的差異進(jìn)行比較， 并根據(jù)其比較結(jié)果來確定其歸屬，即產(chǎn)物離子來源于可能存在于規(guī)定的質(zhì)荷比幅度內(nèi)的多 種離子中的哪一種；以及 c) 譜圖再構(gòu)成部，其根據(jù)由所述產(chǎn)物離子歸屬確定處理部獲得的產(chǎn)物離子的歸屬結(jié)果 來再構(gòu)成對(duì)應(yīng)于一種離子的MSn譜。
【文檔編號(hào)】G01N27/62GK105917220SQ201480073115
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年1月16日
【發(fā)明人】山口真, 山口真一
【申請人】株式會(huì)社島津制作所