JP5039330B2 - Mass spectrometry system - Google Patents
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Description
本発明は、質量分析装置を用いた質量分析スペクトルの解析システムに係り、ポリペプチド,糖などの生体高分子の化学構造を高精度かつ効率的に同定するために、測定の実時間内で最適な質量分析条件を自動最適化するシステムに関するものである。 The present invention relates to an analysis system for a mass spectrometry spectrum using a mass spectrometer, and is optimal within the real time of measurement in order to accurately and efficiently identify the chemical structure of a biopolymer such as a polypeptide or a sugar. The present invention relates to a system for automatically optimizing various mass analysis conditions.
一般的な質量分析法では、測定対象の試料をイオン化した後、生成された様々なイオンを質量分析装置に送り込み、イオンの質量数m,価数zの比である質量対電荷比m/z毎に、イオン強度を測定する。この結果得られたマススペクトルは、各質量対電荷比m/z値に対する、測定されたイオン強度のピーク(イオンピーク)からなる。このように、試料をイオン化した、そのものを質量分析することをMS1 と呼ぶ。多段解離が可能なタンデム型質量分析装置では、MS1 で検出されたイオンピークのうち、ある特定の質量対電荷比m/zの値を有するイオンピークを選定して(選択したイオン種を親イオンと呼ぶ)、更にそのイオンをガス分子との衝突等により解離分解し、生成した解離イオン種に対して、質量分析し、同様にマススペクトルが得られる。ここで、親イオンをn段解離して、その解離イオン種を質量分析することをMSn+1 と呼ぶ。このように、タンデム型質量分析装置では、親イオンを多段(1段,2段,…,n段)に解離させ、各段階で生成したイオン種の質量数を分析する(MS2,MS3,…,MSn+1)。 In general mass spectrometry, after a sample to be measured is ionized, various generated ions are sent to a mass spectrometer, and the mass-to-charge ratio m / z, which is the ratio of the mass number m and the valence z of the ions. Every time, the ionic strength is measured. The resulting mass spectrum consists of measured ion intensity peaks (ion peaks) for each mass to charge ratio m / z value. The mass analysis of the sample ionized as described above is called MS 1 . In a tandem mass spectrometer capable of multistage dissociation, an ion peak having a specific mass-to-charge ratio m / z value is selected from the ion peaks detected by MS 1 (the selected ion species is the parent). Further, the ions are dissociated and decomposed by collision with gas molecules or the like, and the generated dissociated ion species is subjected to mass spectrometry, and a mass spectrum is obtained in the same manner. Here, performing n-stage dissociation of the parent ion and mass analyzing the dissociated ion species is referred to as MS n + 1 . In this way, in the tandem mass spectrometer, the parent ions are dissociated into multiple stages (1 stage, 2 stages,..., N stages), and the mass number of the ion species generated at each stage is analyzed (MS 2 , MS 3 , ..., MS n + 1 ).
ここで、従来のタンデム型質量分析装置では、分析条件は分析前に調整され、最適化された条件(決められた値や決められた条件式)に固定設定された状態で質量分析測定が実施されていた。 Here, with conventional tandem mass spectrometers, the analysis conditions are adjusted before analysis, and mass spectrometric measurement is performed with the conditions fixed (optimized values and conditional expressions) optimized. It had been.
下記特許文献1では、CID電圧の印加時間の調整・設定を行っているが、この発明においても、CID電圧を印加する時間を解離対象のイオンの質量対電荷比に比例させて長くするよう、予め設定することにより調整しているに過ぎない。
In the following
特に、質量分析装置の前段に液体クロマトグラフィー(LC)が設置されている場合では、試料は、LCのカラムに充填された吸着剤への吸着のし易さに応じて溶出され、時間的に分散して、質量分析装置へ流入され、質量分析される。この場合など、分析に2〜3時間を要し、その分析の間、質量分析装置に流入される試料中の物質の量は、さまざまに変化する。上記従来技術のように、分析前に調整され、そこで最適化された条件(決められた値や決められた条件式)に固定設定された状態で、質量分析測定が実施されると、最適な分析条件が、2〜3時間の分析時間の間、変動する可能性が高い。そのような場合、最適条件がずれた期間に取得されたマススペクトルには、プアな情報しか含まれない結果となり、十分な構造情報が得られず、元の構造解析が困難となる。例えば、試料が生体内たんぱく質である場合、MS2 データにおいて、充分な解離イオンの情報が得られない場合、元のペプチド構造や、たんぱく質構造の高精度推定が困難となる。上記特許文献1においても、CID電圧印加時間の最適な条件が変動した場合は、これに対応してCID電圧印加時間を修正することができず、マススペクトル情報の質を向上することはできない。
In particular, when liquid chromatography (LC) is installed at the front stage of the mass spectrometer, the sample is eluted according to the ease of adsorption to the adsorbent packed in the LC column, After being dispersed, it flows into the mass spectrometer and is subjected to mass analysis. In this case, the analysis takes 2 to 3 hours, and during the analysis, the amount of the substance in the sample flowing into the mass spectrometer varies in various ways. When the mass spectrometry measurement is performed under the condition that is adjusted before the analysis and is optimized to the conditions (determined values and the predetermined conditional expressions) that are adjusted before the analysis as in the above prior art, the optimum The analysis conditions are likely to vary during an analysis time of 2-3 hours. In such a case, the mass spectrum acquired during a period in which the optimum condition has deviated contains only poor information, and sufficient structural information cannot be obtained, making the original structural analysis difficult. For example, when the sample is a protein in a living body and the information of sufficient dissociated ions cannot be obtained in the MS 2 data, it is difficult to accurately estimate the original peptide structure or protein structure. Also in the said
この課題を解決するためには、MSn の各段階において、MSnスペクトルに含まれる情報を有効に活用し、分析条件が最適な状態かどうかを判定し、その結果に応じて、分析条件の最適化を、測定の実時間内に、高効率、かつ、高精度に実施する必要がある。 To solve this problem, in each stage of MS n, effectively utilizing the information contained in the MS n spectrum analysis conditions to determine whether an optimum state, according to the result, the analytical conditions It is necessary to perform optimization with high efficiency and high accuracy within the real time of measurement.
本発明では、タンデム分析可能な質量分析装置において、前記の課題を解決するため、主に以下の(1)−(3)の手段を採用し、ターゲットイオンをn−1回解離し、質量分析して得られたマススペクトル(MSn )を、測定の実時間内に高速解析し、次の分析内容を判定するシステムである。
(1)取得されたマススペクトルの情報に応じて、分析条件の最適化のための、分析条件の調整データベースを備える。
(2)マススペクトル(MSn )における各イオンピークに対して、高速に情報を解析する。
(3)(2)の結果から、分析条件の変更・調整があると判定された場合に、(1)のデータベースに基づき、分析条件の変更・調整を速やかに実施する。
In the present invention, in a mass spectrometer capable of tandem analysis, the following means (1) to (3) are mainly employed to dissociate target ions n-1 times to solve the above-mentioned problems, and mass spectrometry is performed. In this system, the mass spectrum (MS n ) obtained in this way is analyzed at high speed within the actual measurement time, and the next analysis content is determined.
(1) An analysis condition adjustment database for optimizing analysis conditions is provided in accordance with the acquired mass spectrum information.
(2) Information is analyzed at high speed for each ion peak in the mass spectrum (MS n ).
(3) When it is determined from the results of (2) that there is a change / adjustment of the analysis conditions, the analysis conditions are quickly changed / adjusted based on the database of (1).
本発明により、1の測定対象となる物質の構造の分析時間内において、分析条件の最適化が可能となり、失敗の少なく、情報量の多い分析データを取得することが可能となる。 According to the present invention, analysis conditions can be optimized within the analysis time of the structure of a substance to be measured, and analysis data with a small amount of information can be obtained with little failure.
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、第一の実施例について説明する。図1は、本発明の第一の実施例である質量分析システムにおける分析条件を自動最適化処理するフロー図である。質量分析データとは、図2に示す質量分析システム19において計測されたデータである。質量分析システム
19では、分析対象の試料は、液体クロマトグラフィーなどの前処理系11で前処理される。例えば、大元の試料であるタンパク質である場合、前処理系11にて、消化酵素によりポリペプチドの大きさに分解され、ガスクロマトグラフィー(GC)又は液体クロマトグラフィー(LC)により分離・分画される。以下、前処理系11での分離・分画系としてLCを採用した場合の例を示す。試料の分離・分画の後、イオン化部12でイオン化され、質量分析部13で、イオンの質量対電荷比m/zに応じて分離される。ここで、mはイオン質量、zはイオンの帯電価数である。分離されたイオンは、イオン検出部14で検出され、データ処理部15でデータ整理・処理され、その分析結果である質量分析データ1は表示部16にて表示される。この一連の質量分析過程−試料のイオン化,試料イオンビームの質量分析部13への輸送及び入射,質量分離過程、及び、イオン検出,データ処理−の全体を制御部17で制御している。
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a flowchart for automatically optimizing analysis conditions in the mass spectrometry system according to the first embodiment of the present invention. The mass spectrometry data is data measured by the
質量分析方法には、試料をイオン化してそのまま分析する方法(MS分析法)と、特定の試料イオン(親イオン)を質量選択し、それを解離させて生成した解離イオンを質量分析するタンデム質量分析法がある。タンデム質量分析法には、解離イオンの中から、特定の質量対電荷比を持つイオン(前駆イオン)を選択し、更に、その前駆イオンを解離し、その際生成した解離イオンの質量分析を行うといったように、解離・質量分析を多段に行う(MSn )機能もある。つまり、大元である試料中の物質の質量分析分布をマススペクトルデータ(MS1)として計測後、あるm/z値を持つ親イオンを選択し、それを解離し、得られた解離イオンの質量分析データ(MS2 )を計測後、MS2 データのうち、選択された前駆イオンを更に解離し、得られた解離イオンの質量分析データ(MS3 )を計測するといったように、解離・質量分析を多段に行う(MSn (n≧3))。各解離段階毎に、解離前の状態である前駆イオンの分子構造情報が得られ、前駆イオンの構造推定に非常に有効である。これら前駆体の構造情報が詳細になるほど、大元の構造である親イオン構造を推定する際の推定精度が向上する。 The mass analysis method includes a method in which a sample is ionized and analyzed as it is (MS analysis method), and a tandem mass in which mass analysis is performed on dissociated ions generated by selecting a specific sample ion (parent ion) and dissociating it. There is an analysis method. In tandem mass spectrometry, an ion having a specific mass-to-charge ratio (precursor ion) is selected from dissociated ions, the precursor ion is further dissociated, and mass analysis of the generated dissociated ions is performed. As described above, there is a function (MS n ) for performing dissociation and mass spectrometry in multiple stages. In other words, after measuring the mass spectrometry distribution of the material in the sample as the source as mass spectrum data (MS 1 ), select a parent ion having a certain m / z value, dissociate it, and After measuring the mass spectrometry data (MS 2 ), the dissociation / mass is performed such as further dissociating the selected precursor ions in the MS 2 data and measuring the mass analysis data (MS 3 ) of the obtained dissociated ions. The analysis is performed in multiple stages (MS n (n ≧ 3)). For each dissociation step, information on the molecular structure of the precursor ion that is in the state before dissociation is obtained, which is very effective for estimating the structure of the precursor ion. As the structure information of these precursors becomes more detailed, the estimation accuracy when estimating the parent ion structure, which is the original structure, is improved.
本実施例では、前駆イオンの解離方法として、まず、ヘリウムなどのバッファーガスと衝突させて解離させる衝突解離(Collision Induced Dissociation)法を採用した場合について言及する。衝突解離する為には、ヘリウムガスなどの中性ガスが必要となる為、図2に示すように、衝突解離するためのコリジョンセル(collision cell)13Aとして、質量分析部13とは別に設けている場合もあるが、質量分析部13に中性ガスを充満させて、質量分析部13内で衝突解離させてもよい。その場合、コリジョンセル13Aは不要になる。また、解離手段として、低エネルギーの電子を照射し、親イオンに多量に低エネルギー電子を捕獲させることにより、ターゲットイオンを解離させる電子捕獲解離
(Electron Capture Dissociation)を採用しても良い。
In the present embodiment, as a precursor ion dissociation method, first, a case where a collision dissociation method in which a precursor gas collides with a buffer gas such as helium is used will be described. Since neutral gas such as helium gas is required for collision dissociation, a
図3に、従来手法による、タンデム質量分析装置のチューニング方法を示す。試料分析を実施する前に、特定の物質に対して分析測定することにより、その結果から、装置の分析条件の最適化チューニングを実施する。その後、実施される、分析対象試料の質量分析の間、分析条件は一定、或いは、決まった条件式に基づいて設定される。このような装置のチューニング方法では、例えば、試料の濃度が時系列に変化する場合など、試料分析中において、最適な分析条件が変動する可能性があり、そのような場合、結果取得される質量分析データに十分な情報が包含されていない場合が多い。従って、従来法によると、変動する試料の状況に臨機応変に対応しないため、十分な構造データ(情報)が得られず、分析を失敗する可能性が高くなる。特に、試料が生体内の微量な物質である場合など、再分析する試料量が確保できない場合に問題は深刻である。 FIG. 3 shows a tuning method for a tandem mass spectrometer according to a conventional method. Before carrying out the sample analysis, by performing an analytical measurement on a specific substance, the result is optimized tuning of the analysis conditions of the apparatus. After that, during the mass analysis of the sample to be analyzed, the analysis conditions are set based on a constant or fixed conditional expression. In such a device tuning method, for example, when the concentration of the sample changes in time series, the optimal analysis conditions may fluctuate during sample analysis. In such a case, the mass obtained as a result is obtained. Analytical data often does not contain enough information. Therefore, according to the conventional method, since the situation of the changing sample is not dealt with flexibly, sufficient structural data (information) cannot be obtained, and the possibility of failure of analysis increases. The problem is particularly serious when the amount of sample to be reanalyzed cannot be secured, such as when the sample is a very small amount of a substance in the living body.
そこで、本発明では、試料中に含まれると予測される物質に対して、MSスペクトル,MSn スペクトル(n≧2)の理想的な情報の種類と量に対して、最適な分析条件を格納し、MSスペクトル,MSn スペクトル(n≧2)の理想的な情報の種類と量を満たさない場合に、どのような分析条件の調整が必要かの情報を格納した、分析条件調整のデータベース10を備えることにより、取得されたばかりのマススペクトルデータをリアルタイムに解析し、その情報が、理想的な情報の種類と量を満たしているかどうかを判定し、その結果満たしていない場合には、分析の途中でも、装置の分析条件最適化が可能となる。
Therefore, in the present invention, optimal analysis conditions are stored for the type and amount of ideal information of the MS spectrum and the MS n spectrum (n ≧ 2) for the substance expected to be contained in the sample. The analysis
図4に示すように、ある前駆イオンに対して得られたMS2 マススペクトルデータにおいて、解離イオンデータが、図2のユーザ入力部18によって予め入力されていた規定値より少ない場合など、前記分析条件調整のデータベース10に基づき、分析条件として、装置内の諸電圧を最適化変更し、再度同じ前駆イオンをMS2 分析して、十分な情報量が得られるデータを取得することができる。ここで示したのは、図1のMSn (n≧2)のマススペクトルに対する、分析条件のリアルタイム処理9であるが、同様に、MSマススペクトルに対しても、分析条件のリアルタイム処理5は可能である。この場合、MSマススペクトル情報として、マスレンジ,分解能,感度などが挙げられる。これらの情報に対して、規定値未満である場合に、どのような分析条件の調整が必要かを分析条件調整のデータベース10に格納しておき、これに基づいて、分析条件をリアルタイムに調整変更し、再度、MS分析を実施する。
As shown in FIG. 4, in the MS 2 mass spectrum data obtained for a certain precursor ion, the analysis is performed when the dissociated ion data is smaller than a predetermined value input in advance by the
ここで、MS,MSn マススペクトルの解析は、次の分析までの準備時間、或いは、デッドタイムに実施し、次の分析のタイミングに影響の無いように解析処理速度が速いほうが望ましい。例えば、100msec,10msec,5msec,1msecのいずれかの時間内で、
MS,MSn マススペクトルの解析を実施し、分析条件も変更する。また、装置条件とは、ここでは、装置内の各電極の各電圧がそれに該当する。例えば、図4の例では、解離イオン数を増加するには、CID電圧を増加させるなどがある。どの程度の解離イオン数のとき、CID電圧をどの程度増加すればよいかが分析条件調整のデータベース10には格納されているため、これに基づいて、リアルタイムにCID電圧設定値を変更する。
Here, the analysis of the MS, MS n mass spectrum is preferably performed during the preparation time until the next analysis or the dead time, and it is desirable that the analysis processing speed be fast so as not to affect the timing of the next analysis. For example, within one of 100msec, 10msec, 5msec, 1msec,
Analyze MS and MS n mass spectra and change analysis conditions. Further, here, the device condition corresponds to each voltage of each electrode in the device. For example, in the example of FIG. 4, to increase the number of dissociated ions, the CID voltage is increased. The amount of dissociated ions and how much the CID voltage should be increased is stored in the analysis
また、装置条件としての、装置内のその他の電圧に、マスレンジを決定する電圧,解離するイオン種以外を排除する為に印加する電圧などがあり、同時に複数の電圧を最適化変更してもよい。また、電圧の振幅値の他、電圧の周波数を最適化変更しても良い。図5に分析条件調整のデータベース10の格納内容の概念図を示す。MSn マススペクトルに対して、解析評価する情報(縦軸)と、それらの情報と相関のある分析条件パラメータ(横軸)に対して、テーブル化して格納されている。ここで、図5に示すように、ユーザ入力部18にてユーザが予め入力指定した規定値に対して、スペクトル解析によって得られた情報値の到達%を求め、その%が100%未満の場合、その到達%の大きさに応じて、各調整パラメータを変化させてもよい。この場合、過大あるいは過小の調整を回避可能となる。
In addition, as other device voltages, other voltages in the device include a voltage for determining a mass range, a voltage to be applied to exclude ions other than dissociating ion species, and a plurality of voltages may be optimized and changed at the same time. . In addition to the voltage amplitude value, the voltage frequency may be optimized and changed. FIG. 5 shows a conceptual diagram of the contents stored in the analysis
本実施例では、図4に示すように、分析条件変更前後で同様のマススペクトルが取得される。後処理として、分析条件変更前のマススペクトルは、分析条件変更後のマススペクトルに置換する、あるいは、分析条件変更後のマススペクトルとマージする処理を実施すれば、通常と同様の後処理解析が実施可能となる。そのためには、分析条件変更して再計測した内容をログなどに排出し、分析変更前後のマススペクトルの関係が後から明確になるように識別可能とすることが望ましい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the same mass spectrum is acquired before and after the analysis condition is changed. As post-processing, if the mass spectrum before changing the analysis conditions is replaced with the mass spectrum after changing the analysis conditions or merged with the mass spectrum after changing the analysis conditions, post-processing analysis as usual Can be implemented. For this purpose, it is desirable that the contents re-measured after changing the analysis conditions are discharged to a log or the like so that the relationship between the mass spectra before and after the analysis change can be identified later.
また、分析条件調整のデータベース10は、取得されたデータと分析条件との相関を解析した結果を随時格納し、新規な最適条件が得られた場合に、分析条件調整のデータベース10に格納し、内容を随時拡張させても良い。あるいは、分析条件調整のデータベース
10に自動格納するシステムとしても良い。
The analysis
このように、本実施例によれば、測定の実時間内にMSn のスペクトルを高速解析し、分析条件の最適値が変動したかどうかを随時判定し、分析条件の最適化が必要と判断された場合に、分析の実時間で分析条件が自動調整されるため、分析の失敗の少なく、情報量の多い分析データ取得が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the MS n spectrum is analyzed at high speed within the actual measurement time, it is determined whether or not the optimum value of the analysis condition has changed, and it is determined that the analysis condition needs to be optimized. In this case, the analysis conditions are automatically adjusted in the real time of analysis, so that analysis data can be acquired with little information failure and a large amount of information.
次に、本発明の第二の実施例について図6を用いて説明する。ここでは、分析条件として、分析測定時間内における諸設定時間を変更・調整することを特徴とする。図6にその一例を示す。MSn (n≧1)スペクトルに対して、トータルイオンカウント(TIC)値が規定値を満たない場合、イオンの溜め込み時間、あるいは、MSn 分析への割り当て時間を増加変更して、再度計測する。これにより、ユーザが求めるTICを満足するデータが常に取得可能となる。ここで、分析測定時間内における諸設定時間として、その他、MS2 スペクトルに対しては、前駆イオンを選択・隔離(isolate) する時間、あるいは、CID電圧を印加する時間などがあり、これらの時間の調整により、前駆イオンの解離効率の向上が期待できる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, as the analysis conditions, various set times within the analysis measurement time are changed and adjusted. An example is shown in FIG. If the total ion count (TIC) value does not satisfy the specified value for the MS n (n ≧ 1) spectrum, the ion accumulation time or the allocation time for MS n analysis is increased and changed, and measurement is performed again. . As a result, data satisfying the TIC required by the user can always be acquired. Here, as various set times within the analytical measurement time, there are other times for the MS 2 spectrum, such as time for selecting and isolating precursor ions, time for applying a CID voltage, and the like. By adjusting the above, it can be expected to improve the dissociation efficiency of the precursor ions.
従って、本実施例により、諸設定時間の変更により、ユーザの求める情報量をもつマススペクトルを取得することが可能となる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to acquire a mass spectrum having the amount of information required by the user by changing various setting times.
次に、本発明の第三の実施例について図7を用いて説明する。図7に示すように、ここでは分析条件の変更の仕方として、ある特定の範囲内で分析条件をスキャンあるいは変動させて、計測することを特徴とする。本実施例は、特に、分析条件の最適値が分析条件調整のデータベース10に格納されていない場合、あるいは、ピンポイント的な分析条件の調整が困難な場合に有効と考える。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, here, as a method of changing the analysis condition, the analysis condition is scanned or varied within a specific range and measured. This embodiment is considered to be particularly effective when the optimal value of the analysis condition is not stored in the analysis
次に、本発明の第四の実施例について図8,図9を用いて説明する。本実施例では、図8に示すように、質量分析システム19が、分析条件調整のデータベース10を統括管理するサーバ21とインターネットやイントラネットなどのネットワーク20に接続され、サーバ21と通信することにより、分析条件の最適情報などを入手する。この場合、図9に示すように、複数の質量分析システム19がサーバ21に接続され、複数の質量分析システム19に対して、分析条件の調整が必要な場合に、情報を送信する。本実施例によると、複数の質量分析システム19を、同じ分析条件調整のデータベース10に格納された条件で調整可能であることから、装置間でほぼ同等の質のデータが取得できる。また、分析条件調整のデータベース10が複数存在する必要がないため、分析条件調整のデータベース10の管理が容易である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
次に、本発明の第五の実施例について図10,図11,図12を用いて説明する。本実施例では、図10に示すように、分析条件の調整のために、既存の物質を調整マーカとして、試料に混入させ、それを分析する。調整マーカが検出された場合は、それに対する
MS,MSn スペクトルを取得し、それをリアルタイムに解析することにより、調整マーカが検出された時点で分析条件が適切かどうかを判定する。ここで、図5の分析条件調整のデータベース10は、採用する調整マーカに対するMSデータに対する分析条件調整データを格納すればよい。例えば、質量分析装置の前処理系11として液体クロマトグラフィーが接続されている場合、試料中の物質は、液体クロマトグラフィー(LC)のカラムを通過する時間(保持時間)によって、質量分析部13に流入される時間帯が異なる。図
11に示すように、この場合、調整マーカは、長い期間のLC保持時間で検出される物質であれば、長い期間において、分析条件の最適化チェック及び調整が可能な為、望ましい。或いは、図12に示すように、m/z,保持時間が異なる調整マーカを複数採用しても良い。この場合、イオンのm/z値による、調整の偏りを回避する効果も期待できる。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as shown in FIG. 10, in order to adjust the analysis conditions, an existing substance is mixed into the sample as an adjustment marker and analyzed. If an adjustment marker is detected, an MS or MS n spectrum corresponding to the adjustment marker is acquired and analyzed in real time to determine whether the analysis conditions are appropriate when the adjustment marker is detected. Here, the analysis
次に、本発明の第六の実施例について図13を用いて説明する。本実施例では、試料が、生体試料などの蛋白質由来の試料である場合、MS2 スペクトルに対してリアルタイムに解析して導出する情報として、解読されたアミノ酸の数とすることを特徴とする。従って、本実施例の場合、分析条件調整のデータベース10において、MS2 スペクトルの解析情報として、アミノ酸数に対して、規定値を満たない場合に、どのような分析条件を変更調整するかが格納される。特に、質量分析により蛋白質を解析する場合、後処理解析にて解読されるアミノ酸数がペプチド同定,蛋白質同定に結びつく為、これらの情報がリアルタイムに解析でき、それに応じて、分析条件を変更することにより、より多くのペプチドや蛋白質を同定可能となると考える。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, when the sample is a protein-derived sample such as a biological sample, the number of decoded amino acids is used as information derived by analyzing the MS 2 spectrum in real time. Therefore, in the case of the present embodiment, in the analysis
次に、本発明の第七の実施例について図14を用いて説明する。本実施例では、分析条件のリアルタイム調整を実施するかどうかを判定する規定値など、本発明にて必要なユーザ入力に関して、図14に示すような、ユーザ入力部18における入力インタフェースを示した。ここで、ユーザ入力が煩雑にならないように、ディフォルト値の有力やお薦めモードの選択などがあってもよい。このような、ユーザ入力部18によるユーザ入力により、よりユーザの所望する分析条件最適化が可能となる。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, an input interface in the
次に、本発明の第八の実施例について図15,図16,図17を用いて説明する。本実施例では、図15に示すように、一度、MS2 分析されたイオン種に関する情報が格納される内部データベース22をシステムに備え、取得されたばかりのMSn (n≧1)スペクトルデータをリアルタイムに解析し、内部データベース22に格納されたデータとの比較照合した結果に応じて、次の質量分析内容を自動判定するシステムにおいて、図16に示すように、ユーザ入力部18にて、ユーザの所望する分析内容に優先順位をつけてもらうことにより、リアルタイムにその優先順位に基づいて、最適な分析内容を決定可能となる。また、この場合、ユーザに優先順位をつけてもらうことにより、一つの内部データベース22を備えるだけで、それをexclusion的 、或いは、inclusion 的に取り扱うことができる。特に、図16Cに示した例は、試料が蛋白質由来の試料で、図17に示すように、同位体標識した試料と非標識試料を混合した場合に関する。図17に示すような場合、ピークがペアで検出されるが、ペア間で強度比が異なる場合やシングルピークが検出された場合は、どちらかの試料(標識試料か非標識試料か)に特有なペプチドとなるため、これらを、通常はMS2 分析して同定解析を実施するが、このような場合、良否の定量評価の為、定量解析(MS分析)も実施したいというニーズも発生する。そこで、本実施例では、同定・定量解析モードを選択可能であり、その場合、MS2 分析は最小限化して、
MS分析を実施するように分析内容を自動決定する。そのため、MS2 分析に対して、ユーザに優先順位をつけてもらう例が図16Cである。本実施例により、よりユーザの所望する分析内容が実行される。また、未分析ピークをMS2 する場合、内部データベース
22は、exclusion データベースとして、既に分析された格納された成分はMS2 ターゲットから外され、また、既分析ピークで、ペアピーク間に強度比がある場合、あるいは、内部データベースに格納された強度と大きく異なる場合は、内部データベース22は、
inclusion データベースとして扱われる。従って、本実施例により、内部データベース
22は、exclusion 的、或いは、inclusion 的に取り扱うことができ、よりユーザの所望する分析内容を自動で決定・実施される為、高効率な分析が期待できる。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15, 16, and 17. FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 15, the system is provided with an
The analysis content is automatically determined to perform the MS analysis. Therefore, FIG. 16C shows an example in which the user prioritizes MS 2 analysis. According to this embodiment, the analysis content desired by the user is executed. In addition, when MS 2 is used for an unanalyzed peak, the
It is treated as an inclusion database. Therefore, according to the present embodiment, the
1…質量分析データ(MSn )、2…MSn データ解析、3…MSn データ包含情報の評価、4…MSn データ包含情報量の判定、5…MSマススペクトルに対する、分析条件のリアルタイム処理、6…分析条件調整テーブル或いはデータベース照合、7…分析条件の変更・調整、8…前駆イオン選択、9…リアルタイム処理、10…データベース、11…前処理系、12…イオン化部、13…質量分析部、14…イオン検出部、15…データ処理部、16…表示部、17…制御部、18…ユーザ入力部、19…質量分析システム、20…インターネットやイントラネットなどのネットワーク、21…サーバ、22…内部データベース。
1 ... Mass spectrometry data (
Claims (9)
前記イオン化する手段により生成されたイオンの中から特定の質量対電荷比を持つイオン種を選択して解離させる手段と、
前記解離されたイオン種の、質量対電荷比に対する強度のピークで表されるマススペクトルを測定する手段と、
を有し、前記イオン種の選択,解離、及び測定を複数段階繰り返すタンデム型質量分析装置を用いた質量分析システムであり、
n−1回(nは2以上の整数)のイオン種の選択・解離を行い測定されたn段階目のマススペクトル結果をもとに、
測定対象となる物質の構造の分析時間内において、
同一のイオン種に対して、前記タンデム型質量分析装置の分析条件をリアルタイムに変更して再度選択・解離してn段階目のマススペクトルの測定を行い、
前記マススペクトル結果をもととした前記タンデム型質量分析装置の分析条件の変更は、100msec,10msec,5msec、又は1msec以内に行われ、
前記タンデム型質量分析装置の分析条件とは、前記質量分析装置内の諸電圧の値または前記質量分析装置内の諸電圧印加時間の設定値である質量分析システム。 Means for ionizing the substance to be measured;
Means for selectively dissociating ionic species having a specific mass-to-charge ratio from ions generated by the ionizing means;
Means for measuring a mass spectrum of the dissociated ion species represented by an intensity peak with respect to a mass-to-charge ratio;
A mass spectrometry system using a tandem mass spectrometer that repeats the selection, dissociation, and measurement of the ion species in a plurality of stages,
Based on the n-th stage mass spectrum result measured by selecting and dissociating n-1 times (n is an integer of 2 or more) ionic species,
Within the analysis time of the structure of the substance to be measured,
For the same ionic species, it has rows measurement of mass spectrum of n-stage analysis conditions and again selected and dissociated by changing in real time of the tandem mass spectrometer,
The analysis condition of the tandem mass spectrometer based on the mass spectrum result is changed within 100 msec, 10 msec, 5 msec, or 1 msec,
The analysis condition of the tandem mass spectrometer is a mass spectrometry system that is a value of various voltages in the mass spectrometer or a set value of various voltage application times in the mass spectrometer.
連続するマススペクトルの測定と同時期に行われる請求項1に記載の質量分析システム。 Changes in the analysis conditions of the tandem mass spectrometer based on the mass spectrum results are as follows:
The mass spectrometry system according to claim 1, wherein the mass spectrometry system is performed at the same time as measurement of continuous mass spectra.
連続するマススペクトルの測定におけるデッドタイムに行われる請求項1に記載の質量分析システム。 Changes in the analysis conditions of the tandem mass spectrometer based on the mass spectrum results are as follows:
The mass spectrometry system according to claim 1, wherein the mass spectrometry system is performed at a dead time in continuous mass spectrum measurement.
マススペクトルを測定するイオン種の範囲(マスレンジ)を決定する電圧値,解離するイオン種以外を排除するための電圧値、のうち1以上である請求項1に記載の質量分析システム。 What are the values of various voltages in the mass spectrometer?
The mass spectrometric system according to claim 1 , wherein the mass spectrometric system is at least one of a voltage value for determining a range (mass range) of ion species for measuring a mass spectrum and a voltage value for excluding ions other than dissociating ion species.
解離するイオン種以外を排除するための電圧印加時間の設定値,解離するイオン種を溜め込むための電圧印加時間の設定値、のうち1以上である請求項1に記載の質量分析システム。 What is the set value of various voltage application times in the mass spectrometer?
The mass spectrometry system according to claim 1 , wherein the mass spectrometric system is at least one of a set value of a voltage application time for excluding ions other than dissociating ion species and a set value of a voltage application time for storing dissociated ion species.
前記マススペクトル結果はアミノ酸配列の情報を有し、
1回のイオン種の選択・解離を行い測定された2段階目のマススペクトルに対し、前記アミノ酸の配列情報を解析する請求項1に記載の質量分析システム。 The substance to be measured is a protein-derived substance,
The mass spectrum result has amino acid sequence information;
The mass spectrometry system according to claim 1, wherein the sequence information of the amino acid is analyzed with respect to a second-stage mass spectrum measured by selecting and dissociating ion species once.
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