CN105829880B

CN105829880B - 质谱分析装置及质谱分析方法

Info

Publication number: CN105829880B
Application number: CN201380081698.8A
Authority: CN
Inventors: 朝野夏世
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2019-01-22
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: CN105829880A; WO2015092862A1; US9734997B2; EP3086114A1; JP6202103B2; EP3086114A4; JPWO2015092862A1; US20160314949A1

Abstract

本发明中，真空度相对较低的第1中间真空室(212)内所发生的离子的解离的程度具有能量依赖性，且取决于离子的大小等。因此，对离子导向器(24)施加规定的最佳直流偏压，以在第1中间真空室(212)内形成使得来源于试样中的目标化合物的离子不怎么解离、而在观测该目标化合物时成为噪声的来源于夹杂物的离子的解离得到促进这样的直流电场。最佳直流偏压是通过使用提取离子色谱来评价SN比而预先求出的，所述提取离子色谱是基于在改变直流偏压的条件下采集到的数据的色谱。由此，与仅着眼于目标化合物的信号强度的以往的装置相比，定量的精度、灵敏度进一步提高。

Description

质谱分析装置及质谱分析方法

技术领域

本发明涉及一种质谱分析装置及质谱分析方法，尤其涉及一种适于将液相色谱仪(LC)与质谱分析装置组合而成的液相色谱质谱分析装置的质谱分析装置及质谱分析方法。另外，此处所说的质谱分析装置包括串联四极杆质谱分析装置等可进行MS/MS分析的质谱分析装置。

背景技术

通常，在使用液相色谱质谱分析装置(LC-MS)来进行试样中的目标成分的定量分析时，在该目标成分进行洗脱的保留时间附近实施以与来源于该目标成分的离子相对应的质荷比为对象的选择离子监测(SIM)测定、多反应监测(MRM)测定，根据通过该测定而获得的数据来制作提取离子色谱。继而，在该提取离子色谱中求对应于目标成分的波峰的面积值，利用预先求出的校准曲线，根据该波峰面积值算出目标成分的量、浓度。

在用于液相色谱质谱分析装置的大气压离子化质谱分析装置中，离子的生成效率、通过效率会根据对被称为离子透镜、离子导向器等的离子输送光学系统的外加电压、大气压离子源中的离子化探针、用于输送离子的加热毛细管等的温度这样的各种控制参数而发生变化。此外，可达成最佳的离子生成效率、离子通过效率的控制参数的最佳值还取决于来源于作为测定对象的目标成分的离子的质荷比。因此，要提高目标成分的定量精度或改善定量下限值(降低该下限值)，需要在执行测定时根据作为测定对象的目标成分将如上所述的各种控制参数分别设定为恰当的值。因此，以往的质谱分析装置具备针对每一目标成分来预先(也就是说在目标试样的测定之前)自动探索最佳控制参数值的自动调整的功能。

像专利文献1、2等中所记载的那样，自动调整通常是通过如下操作来加以实施的：一边改变控制参数值一边实际测定试样中的目标成分，并自动处理由此而获得的测定结果。在使用仅包含目标成分的试样作为试样的情况下，通常通过灌注法或流动注射法将试样导入至质谱分析装置。此外，在使用除了目标成分以外还包含多种成分的试样的情况下，经色谱柱分离后的包含各成分的试样被导入至质谱分析装置。

进行自动调整的原因主要在于灵敏度较佳地检测微量成分，因此，以往通常以使来源于目标成分的离子的信号强度达到最大的方式对各部的控制参数值进行调整。然而，即便在如此设定的控制参数下执行测定，定量精度、定量灵敏度也不见得会达到最佳。其原因在于，若在目标成分进行洗脱的时间范围内因夹杂成分等所引起的背景噪声增加的话，则存在即便来源于目标成分的离子的信号强度达到最大，SN比也达不到最佳的情况，因为在该情况下，提取离子色谱中的波峰面积值的精度会下降。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/108034号

专利文献2：国际公开第2012/124020号

发明内容

发明要解决的问题

即，在液相色谱质谱分析装置中的以往的自动调整中，不能说一定是以定量精度、定量灵敏度达到最佳的方式在设定控制参数，在这方面，有改善定量精度、定量灵敏度的余地。本发明是鉴于这种问题而成，其目的在于提供一种可通过针对每一目标成分更准确地设定质谱分析装置中的控制参数来相较于以往而言提高定量精度、定量下限值等的质谱分析装置及质谱分析方法。

解决问题的技术手段

在使用电喷雾离子源等的大气压离子化质谱分析装置中，为了将配置有四极杆滤质器等质谱分析部的分析室维持在高真空环境，大多采用所谓的多级差动排气系统的构成。在这种质谱分析装置中，由于离子化室的下一级的中间真空室内的残留气体浓度较高，因此具有一定程度的能量的离子容易在中间真空室内与残留气体发生碰撞而发生由碰撞诱导解离所引起的解离。该解离的易发生程度不仅取决于离子所具有的能量，还取决于与残留气体的碰撞的易进行程度。因此，例如即便质荷比大致相同，当因组成、立体结构不同而导致离子的大小不同时，发生碰撞诱导解离的概率也会发生变化。在不同种类的离子彼此的质荷比相同或相近的情况下，虽然在质谱分析部中无法分离这些离子，但只要在第1中间真空室内使这些离子中的一方的种类解离，就能在质谱分析部中分离这些离子。

要像上述那样产生碰撞诱导解离，必须对离子赋予一定程度的大小以上的能量并使其与残留气体发生碰撞。因此，若调整第1中间真空室内的直流电场的强度，就可调整针对大小等不一样的不同种类的离子的碰撞诱导解离的易发生程度。本发明的质谱分析装置及质谱分析方法利用这种原理，以如下方式设定第1中间真空室内的直流电场：对于来源于欲观测的目标成分的离子，尽可能使其不解离地通过第1中间真空室，另一方面，对于有可能在观测目标成分时成为噪声的、来源于夹杂成分的离子，尽可能使其解离。

即，为了解决上述问题而成的本发明的质谱分析装置为如下质谱分析装置，其包括：离子化室，其在大气压环境中将试样中的成分离子化；分析室，其配置有根据质荷比来分离并检测离子的质谱分析部，所述分析室为高真空环境；1个或多个中间真空室，其设置在所述离子化室与所述分析室之间；离子导入部，其设置有将离子从所述离子化室导入至其后的第1中间真空室内的开口；以及离子输送部，其设置有将离子从该第1中间真空室导入至下一级中间真空室或所述分析室的开口，该质谱分析装置的特征在于，包括：

a)离子导向器，其配置在所述第1中间真空室的内部，利用高频电场使通过所述离子导入部而导入至该第1中间真空室的离子一边会聚一边通过所述离子输送部朝后级输送；以及

b)电压产生部，其对所述离子导入部、所述离子导向器、所述离子输送部中的至少任一方施加使得在所述第1中间真空室内形成以下这样的直流电场的直流电压：该直流电场使所述第1中间真空室内的至少一部分来源于夹杂成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率高于来源于目标成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率。

此外，为了解决上述问题而成的本发明的质谱分析方法为如下质谱分析方法，其使用质谱分析装置，所述质谱分析装置包括：离子化室，其在大气压环境中将试样中的成分离子化；分析室，其配置有根据质荷比来分离并检测离子的质谱分析部，所述分析室为高真空环境；1个或多个中间真空室，其设置在所述离子化室与所述分析室之间；离子导入部，其设置有将离子从所述离子化室导入至其后的第1中间真空室内的开口；离子输送部，其设置有将离子从该第1中间真空室导入至下一级的中间真空室或所述分析室的开口；以及离子导向器，其配置在所述第1中间真空室的内部，利用高频电场使通过所述离子导入部而导入至该第1中间真空室的离子一边会聚一边通过所述离子输送部朝后级输送，该质谱分析方法的特征在于，

为了在所述第1中间真空室内形成使得在所述第1中间真空室内发生由碰撞诱导解离所引起的离子的解离这样的直流电场，对所述离子导入部、所述离子导向器、所述离子输送部中的至少任一方施加规定的直流电压，利用因成分的差异所引起的所述碰撞诱导解离的易发生程度的差异，以来源于目标成分的离子所对应的检测信号的SN比得到提高的方式设定所述直流电压的值。

本发明的质谱分析装置例如为使用电喷雾离子化(ESI)法、大气压化学离子化(APCI)法、大气压光离子化(APPI)法等大气压离子化法的大气压离子化质谱分析装置。此外，离子导入部、离子输送部为具有离子可通过的开口的筒状的导管、锥孔体等。此外，离子导向器可设为以往所知晓的各种结构。

在本发明的质谱分析装置及质谱分析方法中，在第1中间真空室内配置有离子导入部、离子导向器、离子输送部，利用对它们施加的直流电压而在第1中间真空室内形成使离子加速或减速的直流电场。因此，通过酌情调整对至少其中一方施加的直流电压的值，来形成使得至少一部分来源于夹杂成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率高于来源于目标成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率这样的直流电场。此处所说的所谓“至少一部分来源于夹杂成分的离子”，是指在后级的质谱分析部中无法或难以与来源于目标成分的离子分离的来源于夹杂成分的离子。由此，有可能在观测目标成分时成为噪声的来源于夹杂成分的离子通过第1中间真空室内的碰撞诱导解离而分解为质荷比更小的离子，因此在质谱分析部中得以去除。其结果，来源于目标成分的离子高纯度地到达至离子检测器，因此检测信号的SN比变得良好。

另外，当第1中间真空室内所形成的一部分直流电场的强度发生变化时，不同种类的离子所对应的碰撞诱导解离的易发生程度会分别发生变化，因此，可通过固定上述电压产生部施加至离子导入部、离子导向器及离子输送部中的两方的直流电压并改变施加至另一方的直流电压，来调整第1中间真空室内的碰撞诱导解离的易发生程度。当然，也可通过改变施加至离子导入部、离子导向器及离子输送部中的两方以上的直流电压，来调整第1中间真空室内的碰撞诱导解离的易发生程度。

此外，在本发明的质谱分析装置中，优选宜设为如下构成，即，还包括最佳电压探索部，所述最佳电压探索部探索使来源于目标成分的离子的检测信号的SN比达到最佳或接近最佳的状态这样的上述直流电压的值作为最佳电压。

此外，在该构成中，宜设为如下构成，即，上述最佳电压探索部包括：

探索时控制部，其以上述直流电压的值阶段性地发生变化的方式控制上述电压产生部；以及

SN比比较部，每当上述直流电压的值在该探索时控制部的控制下阶段性地发生变化时，所述SN比比较部获取与来源于目标成分的离子相对应的检测信号，且算出并比较不同直流电压的值下所获得的检测信号的SN比。

进而，在本发明的质谱分析装置中，宜设为如下构成，即，还包括：

存储部，其存储与通过上述最佳电压探索部而获得的最佳电压相关的信息；以及

测定时控制部，在执行针对试样中的目标成分的测定时，该测定时控制部根据上述存储部中所存储的信息，以最佳电压被施加至离子导入部、离子导向器、离子输送部中的至少任一方的方式控制上述电压产生部。

另外，通过以往所知晓的方法来算出与来源于目标成分的离子相对应的检测信号的SN比即可。例如，在可制作表示来源于目标成分的离子的检测信号的时间性变化的色谱的情况下，以该色谱中出现的对应于目标成分的波峰的峰顶的信号强度为“S”、以该波峰期间(从波峰开始点起到波峰结束点为止的时间范围)以外的时间范围内的信号强度的平均值等为“N”来求SN比即可。

例如在液相色谱质谱分析装置中，目标成分、夹杂成分的洗脱状态会根据色谱分离条件等而发生变化，但根据上述构成，由于可求出与执行测定时的色谱分离条件等相应的恰当的直流电压值，因此可准确地使对应于目标成分的SN比达到最佳。

此外，在本发明的质谱分析装置中，优选设为如下构成，即，

上述存储部针对每一成分而分别存储与最佳电压相关的信息，

上述测定时控制部从上述存储部中获取关于与作为测定对象的成分的种类相应的最佳电压的信息，并根据该信息来控制上述电压产生部。

在本发明的质谱分析装置为将经色谱仪的色谱柱加以成分分离后的试样导入至上述离子化室内所配置的离子化探针而进行质谱分析的质谱分析装置的情况下，宜设为如下构成，即，

在执行测定的过程中，上述测定时控制部以针对所导入的试样中所含的每一成分而根据上述存储部中所存储的信息改变最佳电压的方式来控制上述电压产生部。

根据该构成，即便在试样中包含多种目标成分的情况下，也会针对每一目标成分而分别使检测信号的SN比达到最佳。由此，不管对哪一成分，均可进行高精度及高灵敏度的定量。

发明的效果

根据本发明的质谱分析装置及质谱分析方法，使得与试样中的目标成分相对应的检测信号的SN比提高。由此，例如可提高基于与目标成分相对应的色谱进行的定量分析的精度、灵敏度，使得以往无法检测的微量成分的定量也可实现。

附图说明

图1为作为本发明的一实施例的LC-MS的要部的构成图。

图2为与本实施例的LC-MS中的第1中间真空室内的要素相关的构成图。

图3为本实施例的LC-MS中的用于离子导向器的最佳直流偏压探索的调整动作的流程图。

图4为用于说明图3所示的调整动作的概念图。

图5为表示用于说明执行了离子导向器的直流偏压最佳化的情况下的效果的色谱的图。

具体实施方式

下面，参考附图，对包括本发明的质谱分析装置的液相色谱质谱分析装置(LC-MS)的一实施例进行说明。图1为本实施例的LC-MS的要部的构成图。

液相色谱部1包括流动相容器11、泵12、注射器13及色谱柱14。在该液相色谱部1中，泵12从流动相容器11中抽吸流动相并以一定流量输送至色谱柱14。注射器13在规定时刻将一定量的试样注入至流动相中。所注入的试样随着流动相的流动而被导入至色谱柱14，在通过色谱柱14期间，试样中所含的多种化合物(试样成分)得以分离，从而以在时间上错开的方式从色谱柱14的出口洗脱出来。

作为液相色谱部1的检测器而发挥功能的质谱分析部2为多级差动排气系统的构成，即，在为大致大气压的离子化室211与通过未图示的高性能真空泵进行真空排气的高真空的分析室214之间配备有阶段性地提高真空度的第1、第2中间真空室212、213。在离子化室211内设置有一边对试样溶液赋予电荷一边进行喷雾的ESI用离子化探针22，离子化室211与下一级的第1中间真空室212之间通过细径的加热毛细管(相当于本发明中的离子导入部)23而连通。第1中间真空室212与第2中间真空室213之间由顶部具有小孔的锥孔体(相当于本发明中的离子输送部)25隔开，在第1中间真空室212和第2中间真空室213内分别配置有用于使离子一边会聚一边朝后级输送的离子导向器24、26。在分析室214内配置有根据质荷比来分离离子的四极杆滤质器27和离子检测器28。

在质谱分析部2中，当从色谱柱14的出口洗脱出来的洗脱液到达至ESI用离子化探针22时，从该探针22顶端喷出被赋予了电荷的试样液喷雾。喷雾而成的带电液滴因静电力而一边分裂一边微细化，在该过程中，生成来源于试样中的化合物的离子。该离子通过加热毛细管23而被送至第1中间真空室212，经离子导向器24加以会聚并经过锥孔体25顶部的小孔而被送至第2中间真空室213。该离子通过离子导向器26而被送至分析室214，被导入至四极杆滤质器27的长轴方向的空间内。另外，在离子化室211内，也可通过APCI、APPI等其他大气压离子化法来进行离子化，并不限于ESI。

从电压产生部29对构成四极杆滤质器27的4支杆电极分别施加规定电压，使得仅具有与该电压相应的特定质荷比m/z的离子通过四极杆滤质器27而到达至离子检测器28。离子检测器28输出与到达的离子量相应的检测信号。该检测信号在模数转换器(ADC)30中被转换为数字数据，并被输入至数据处理部3。

数据处理部3包括调整时数据处理部31作为功能块，调整时数据处理部31包括色谱制作部32、波峰检测部33、波峰SN比计算部34、最佳偏压选定部35及控制参数存储部36作为功能块。分别控制各部的动作的分析控制部4包括调整时控制部41作为功能块。对中央控制部5附设有输入部6及显示部7，中央控制部5进行输入输出的接口、整个系统的统括性控制。

另外，中央控制部5、分析控制部4、数据处理部3等的功能的至少一部分可通过以通用的个人电脑为硬件资源并在电脑上执行预先安装在该电脑中的专用的控制-处理软件来实现。

图2为与第1中间真空室212内所配置的构成要素相关的概略构成图。

离子导向器24的构成为在离子光轴C的周围配置有4支由沿离子光轴C方向配设的多个电极板构成的假想杆电极。对在离子光轴C的周围相邻的2支假想杆电极中所分别包含的电极板施加振幅及频率相同但相位存在180°差异的高频电压。由此，在被4支假想杆电极包围的空间内形成四极杆高频电场，通过该电场，可一边使离子会聚在离子光轴C附近一边输送离子。这是专利文献1、2等中也有揭示的、以往的质谱分析装置中的离子导向器的普通功能。

在本实施例的LC-MS中，区别于该高频电压而另行从电压产生部29中所包含的第2直流电压源292对构成离子导向器24的电极板施加规定的直流偏压Vqb。此外，从第1直流电压源291对加热毛细管23施加规定的直流偏压Vcb，从第3直流电压源293对锥孔体25施加规定的直流偏压Vsb。通过分别施加至加热毛细管23、离子导向器24及锥孔体25的直流偏压Vcb、Vqb、Vsb，在第1中间真空室212内形成直流电场。根据直流偏压Vcb、Vqb、Vsb的电压值，直流电场成为使离子加速的加速电场或者使离子减速的减速电场。

虽然第1中间真空室212为真空排气状态，但由于气体(空气)从离子化室211通过加热毛细管23而连续地流入，因此真空度较低，存在大量残留气体。当被导入至第1中间真空室212内的离子以一定程度的能量与残留气体发生碰撞时，因与碰撞诱导解离(CID)同样的作用而使得离子发生裂解。这是被称为源内裂解的现象，虽然不在离子源内部发生。由于源内裂解的易发生程度取决于离子所具有的能量，因此当改变第1中间真空室212内所形成的直流电场的强度时，源内裂解的效率就会发生变化。此外，源内裂解的易发生程度还取决于离子的质荷比、大小等。因此，例如在将某一规定好的直流偏压Vcb、Vqb、Vsb分别施加至加热毛细管23、离子导向器24及锥孔体25时，存在如下情况：来源于某一化合物的离子容易发生源内裂解，相对于此，来源于其他化合物的离子不易发生源内裂解。

因此，在本实施例的LC-MS中，像这样利用源内裂解的易发生程度的差异，在来源于欲观测的目标化合物的离子不怎么解离的情况下促进质荷比与来源于该目标化合物的离子接近(或相同)而无法被四极杆滤质器27充分分离这样的来源于其他化合物(夹杂物)的离子的解离，由此降低由其他化合物所引起的噪声。

接着，参考图3、图4，对进行本实施例的LC-MS中的用于离子导向器的最佳直流偏压探索的调整时的数据处理及控制动作进行说明。图3为本实施例的LC-MS中的调整动作的流程图，图4为用于说明该调整动作的概念图。

另外，在该例子中，在调整时使用的是包含多种目标化合物的试样，但也可使用高纯度地仅包含1种目标化合物的试样来执行调整。在该情况下，去掉色谱柱14而进行利用流动注射法或灌注法的试样导入即可，无须使用色谱柱14来分离化合物。

当指示执行施加至离子导向器24的直流偏压Vqb的最佳化处理时，在调整时控制部41的控制下，从注射器13对流动相注入规定试样，开始测定(步骤S1)。调整时控制部41控制质谱分析部2的各部，从而在包含目标化合物的保留时间的规定时间范围内执行以来源于该目标化合物的离子的质荷比为对象的SIM测定。此外，在该SIM测定的执行过程中，以在规定电压范围内以规定的电压跨步(step)阶段性地改变施加至离子导向器24的直流偏压Vqb的方式控制电压产生部29。

在图4所示的例子中，在针对质荷比m/z为M1的离子的SIM测定的执行过程中，实施的是5阶段的直流偏压Vqb的变化，但当然也可更细致地多阶段地改变直流偏压Vqb。如图4所示，反复执行该直流偏压Vqb的变化。因而，在与某一目标化合物相对应的测定时间范围内，按每一直流偏压值而分别反复获得与质荷比为M1的离子相对应的信号强度数据。在目标化合物为多种的情况下，在这些目标化合物进行洗脱的时刻实施同样的测定(步骤S2)。

测定结束后，色谱制作部32在调整时数据处理部31中根据通过SIM测定而采集到的数据，针对直流偏压的每一个值来制作提取离子色谱(步骤S3)。在图4所示的例子中，以5阶段来改变直流偏压，因此对每一目标化合物将制作五个提取离子色谱。通常而言，这些提取离子色谱中均应出现来源于目标化合物的离子的波峰。

如上所述，当通过加热毛细管23而被导入至第1中间真空室212的离子具有大到一定程度的能量并与残留气体发生碰撞时，该离子因源内裂解而发生裂解。虽然来源于目标化合物的离子和来源于夹杂物的离子均可能因源内裂解而发生裂解，但由于各自的源内裂解的效率对能量的依赖性并不相同，因此在将直流偏压设定为某一电压值时，来源于目标化合物的离子的源内裂解相对较少，来源于夹杂物的离子的源内裂解较多。即便在来源于夹杂物的离子的质荷比与来源于目标化合物的离子的质荷比相同或极为接近的状态下，只要来源于该夹杂物的离子通过源内裂解而发生裂解，质荷比就会发生变化(通常为变小)，因此就能利用四极杆滤质器27加以分离，使得来源于目标化合物的离子的选择性提高。此时，即便来源于目标化合物的离子的一部分因源内裂解而发生裂解而无法通过四极杆滤质器27，只要该裂解的程度少于夹杂物的裂解的程度，与来源于目标化合物的离子相对应的检测信号的SN比就会提高。在此，波峰检测部33针对与不同直流偏压值相对应的每一提取离子色谱而检测对应于目标化合物的波峰，波峰SN比计算部34计算所检测到的波峰的SN比(步骤S4)。

波峰的SN比的计算方法可使用以往普通的色谱上的波峰的SN比的计算方法。例如，作为SN比的“S”，使用对应于目标化合物的波峰的峰顶的信号强度。此外，SN比的“N”使用除目标化合物的波峰区间(从波峰开始点起到波峰结束点为止的时间范围)以外的、目标化合物进行洗脱的时间(保留时间)前后的任意时间范围±ΔT(0＜ΔT≤Te－Ts，其中，Ts：测定开始时间，Te：测定结束时间)的信号值，例如可使用该信号值的平均值等。另外，为了计算这种SN比，较理想为以跨及如下时间范围的方式执行针对一种目标化合物的SIM测定：以该目标化合物的保留时间为中心而包含该化合物不进行洗脱的时间范围的方式具有充分的时间富余。

当分别算出针对一种目标化合物而制作的多个提取离子色谱中的对应于该目标化合物的波峰SN比后，最佳偏压选定部35对这些波峰SN比进行比较，选定给出最大的波峰SN比的直流偏压值(步骤S5)。由于该所选定的电压值为对应于该目标化合物的最佳直流偏压，因此将该最佳直流偏压值与目标化合物关联起来并存储至控制参数存储部36(步骤S6)。此时，可像图1中所示那样将最佳直流偏压值与对应于目标化合物的保留时间、质荷比一同加以存储。

然后，判定是否存在尚未求出最佳直流偏压的其他目标化合物(步骤S7)，在存在其他目标化合物的情况下，返回至步骤S3，重复步骤S3～S6的处理。当以如此方式针对试样中所含的所有目标化合物而获得最佳直流偏压后(步骤S7中为“否”)，结束用于离子导向器24的最佳直流偏压探索的调整处理。这种处理的结果为，在控制参数存储部36中对应于多种化合物而分别保存了最佳直流偏压。

在使用本实施例的LC-MS来执行已知目标化合物的定量分析的情况下，用户通过输入部6来设定测定对象的目标化合物的种类等，进而设定必要的测定条件，之后指示开始测定。于是，从注射器13中将预先准备的包含目标化合物的试样注入至流动相，在包含该目标化合物的保留时间的规定时间范围内实施以与该目标化合物相对应的质荷比为对象的SIM测定。此时，分析控制部4以从控制参数存储部36中读出的与该目标化合物相对应的直流偏压被施加至离子导向器24的方式控制电压产生部29。由此，对应于该目标化合物的波峰的SN比达到最佳这样的条件下的SIM测定得以执行。在根据如此获得的数据而制作的提取离子色谱中，由于与对应于目标化合物的波峰重叠的噪声得到抑制，因此波峰面积值的精度提高，从而可提高定量精度。

图5为表示对离子导向器24未施加直流偏压的情况(a)与施加了最佳化后的直流偏压的情况(b)下的提取离子色谱的比较的图。当通过对离子导向器24施加恰当的直流偏压来产生源内裂解时，如图5所示，与来源于保留时间为RT1的目标成分的波峰重叠的噪声的水平降低。此时，虽然来源于目标成分的波峰的信号强度本身也有些许下降，但噪声水平的降低程度更大，因此来源于目标成分的波峰的SN比提高。由此，使得该波峰的面积值的精度提高。

此外，在试样中所含的多种目标化合物的定量分析时，针对目标化合物进行洗脱的每一时间范围，切换施加至离子导向器24的直流偏压。由此，试样中所含的多种化合物均可实现较高的定量性。

另外，在上述实施例中，是将调整结果保存在控制参数存储部36中，在测定包含相同化合物的试样时，自动设定控制参数存储部36中所保存的直流偏压值作为分析条件，但也可将上述调整动作的过程中所获得的提取离子色谱用于目标化合物的定量。即，也可在改变直流偏压而获得的多个提取离子色谱中选定给出最大波峰SN比的直流偏压值下所获得的提取离子色谱，在该提取离子色谱中求出对应于目标化合物的波峰的面积值。继而，根据该波峰面积值算出目标化合物的定量值。

此外，在上述实施例中，质谱分析装置为使用单一型四极杆滤质器的质谱分析装置，但显然也可使用串联四极杆质谱分析装置。在该情况下，通过实施MRM测定而不是SIM测定，可进一步提高对来源于目标化合物的离子的选择性。

此外，由于上述实施例为本发明的一例，因此显然，在除上述记载以外的方面，在本发明的宗旨的范围内酌情进行变形、追加、修正也仍然包含在本申请的申请专利范围内。

符号说明

1 液相色谱部

11 流动相容器

12 泵

13 注射器

14 色谱柱管

2 质谱分析部

211 离子化室

212、213 中间真空室

214 分析室

22 离子化探针

23 加热毛细管

24 离子导向器

25 锥孔体

26 多极离子导向器

27 四极杆滤质器

28 检测器

29 电压产生部

30 模数转换器

3 数据处理部

31 调整时数据处理部

32 色谱制作部

33 波峰检测部

34 波峰SN比计算部

35 最佳偏压选定部

36 控制参数存储部

4 分析控制部

41 调整时控制部

5 中央控制部

6 输入部

7 显示部。

Claims

1.一种质谱分析装置，其特征在于，包括：

离子化室，其在大气压环境中将试样中的成分离子化；

分析室，其配置有根据质荷比来分离并检测离子的质谱分析部，所述分析室为高真空环境；

1个或多个中间真空室，其设置在所述离子化室与所述分析室之间；

离子导入部，其设置有将离子从所述离子化室导入至其后的第1中间真空室内的开口；

离子输送部，其设置有将离子从该第1中间真空室导入至下一级的中间真空室或所述分析室的开口；

离子导向器，其配置在所述第1中间真空室的内部，利用高频电场使通过所述离子导入部而导入至该第1中间真空室的离子一边会聚一边通过所述离子输送部朝后级输送；以及

电压产生部，其对所述离子导入部、所述离子导向器、所述离子输送部中的至少任一方施加使得在所述第1中间真空室内形成以下这样的直流电场的直流电压：该直流电场使所述第1中间真空室内的在后级的所述质谱分析部中无法或难以与来源于目标成分的离子分离的、至少一部分来源于夹杂成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率高于来源于目标成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率。

2.根据权利要求1所述的质谱分析装置，其特征在于，

还包括最佳电压探索部，所述最佳电压探索部探索使来源于目标成分的离子的检测信号的SN比达到最佳或接近最佳的状态这样的所述直流电压的值作为最佳电压。

3.根据权利要求2所述的质谱分析装置，其特征在于，

所述最佳电压探索部包括：

探索时控制部，其以所述直流电压的值阶段性地发生变化的方式控制所述电压产生部；以及

SN比比较部，每当所述直流电压的值在该探索时控制部的控制下阶段性地发生变化时，所述SN比比较部获取与来源于目标成分的离子相对应的检测信号，且算出并比较不同直流电压的值下所获得的检测信号的SN比。

4.根据权利要求2所述的质谱分析装置，其特征在于，还包括：

存储部，其存储与通过所述最佳电压探索部而获得的最佳电压相关的信息；以及

测定时控制部，在执行针对试样中的目标成分的测定时，所述测定时控制部根据所述存储部中所存储的信息，以最佳电压被施加至所述离子导入部、所述离子导向器、所述离子输送部中的至少任一方的方式控制所述电压产生部。

5.根据权利要求4所述的质谱分析装置，其特征在于，

所述存储部针对每一成分而分别存储与最佳电压相关的信息，

所述测定时控制部从所述存储部中获取关于与作为测定对象的成分的种类相应的最佳电压的信息，并根据该信息来控制所述电压产生部。

6.根据权利要求5所述的质谱分析装置，其特征在于，

所述质谱分析装置是将经色谱仪的色谱柱加以成分分离后的试样导入至所述离子化室内所配置的离子化探针而进行质谱分析的质谱分析装置，

在执行测定的过程中，所述测定时控制部以针对所导入的试样中所含的每一成分而根据所述存储部中所存储的信息改变最佳电压的方式来控制所述电压产生部。

7.根据权利要求1所述的质谱分析装置，其特征在于，

通过固定所述电压产生部施加至所述离子导入部、所述离子导向器及所述离子输送部中的两方的直流电压并改变施加至另一方的直流电压，来调整所述第1中间真空室内的碰撞诱导解离的易发生程度。

8.根据权利要求3所述的质谱分析装置，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的质谱分析装置，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的质谱分析装置，其特征在于，

11.根据权利要求2所述的质谱分析装置，其特征在于，

12.根据权利要求3所述的质谱分析装置，其特征在于，

13.根据权利要求4所述的质谱分析装置，其特征在于，

14.根据权利要求5所述的质谱分析装置，其特征在于，

15.根据权利要求6所述的质谱分析装置，其特征在于，

16.一种质谱分析方法，其特征在于，

所述质谱分析方法使用质谱分析装置，所述质谱分析装置包括：离子化室，其在大气压环境中将试样中的成分离子化；分析室，其配置有根据质荷比来分离并检测离子的质谱分析部，所述分析室为高真空环境；1个或多个中间真空室，其设置在所述离子化室与所述分析室之间；离子导入部，其设置有将离子从所述离子化室导入至其后的第1中间真空室内的开口；离子输送部，其设置有将离子从该第1中间真空室导入至下一级的中间真空室或所述分析室的开口；以及离子导向器，其配置在所述第1中间真空室的内部，利用高频电场使通过所述离子导入部而导入至该第1中间真空室的离子一边会聚一边通过所述离子输送部朝后级输送，

所述质谱分析方法包括以下步骤：为了在所述第1中间真空室内形成使得在所述第1中间真空室内发生由碰撞诱导解离所引起的离子的解离这样的直流电场，对所述离子导入部、所述离子导向器、所述离子输送部中的至少任一方施加规定的直流电压，利用来源于目标成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率、与来源于夹杂成分的离子所对应的碰撞诱导解离的效率的差异，以来源于目标成分的离子所对应的检测信号的SN比得到提高的方式设定所述直流电压的值，其中，所述来源于夹杂成分的离子在后级的所述质谱分析部中无法或难以与来源于目标成分的离子分离。

17.根据权利要求16所述的质谱分析方法，其特征在于，还包括以下步骤：

探索使来源于目标成分的离子的检测信号的SN比达到最佳或接近最佳的状态这样的所述直流电压的值作为最佳电压。

18.根据权利要求17所述的质谱分析方法，其特征在于，

探索所述最佳电压的步骤包括：

使所述直流电压的值阶段性地发生变化；

每当所述直流电压的值阶段性地发生变化时，获取与来源于目标成分的离子相对应的检测信号；以及

算出并比较不同直流电压的值下所获得的检测信号的SN比。

19.根据权利要求16所述的质谱分析方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在存储部中存储与所述最佳电压相关的信息；以及

在执行针对试样中的目标成分的测定时，根据所述存储部中所存储的信息，以最佳电压被施加至所述离子导入部、所述离子导向器、所述离子输送部中的至少任一方的方式使所述直流电压的值发生变化。

20.根据权利要求19所述的质谱分析方法，其特征在于，

所述质谱分析方法还包括以下步骤：

从所述存储部中获取关于与作为测定对象的成分的种类相应的最佳电压的信息，并根据该信息来控制所述直流电压。

21.根据权利要求20所述的质谱分析方法，其特征在于，

所述质谱分析方法还包括以下步骤：

在执行测定的过程中，以针对所导入的试样中所含的每一成分而根据所述存储部中所存储的信息改变最佳电压的方式来使所述直流电压的值发生变化。

22.根据权利要求16所述的质谱分析方法，其特征在于，还包括以下步骤：

通过固定施加至所述离子导入部、所述离子导向器及所述离子输送部中的两方的直流电压并改变施加至另一方的直流电压，来调整所述第1中间真空室内的碰撞诱导解离的易发生程度。