CN113826187A

CN113826187A - 质谱分析方法和质谱分析装置

Info

Publication number: CN113826187A
Application number: CN202080034674.7A
Authority: CN
Inventors: 高桥秀典
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2021-12-21
Also published as: JP7136346B2; JPWO2020240908A1; WO2020240908A1; US20220230861A1

Abstract

在由源自具有烃链的试样成分的前体离子生成产物离子并进行质谱分析的质谱分析方法中，对于前述前体离子，照射氧自由基或羟基自由基且照射氧化氮自由基而生成产物离子，将前述产物离子根据质荷比进行分离并检测，基于前述检测的产物离子的质荷比来推断前述烃链的结构。

Description

质谱分析方法和质谱分析装置

技术领域

本发明涉及质谱分析方法和质谱分析装置。

背景技术

为了鉴定高分子化合物或解析其结构，广泛利用如下的质谱分析法：从源自试样成分的离子中选择具有特定质荷比的离子作为前体离子，使其进行1次或多次解离，生成产物离子，将它们根据质荷比分离，并分别检测。作为使源自高分子化合物的前体离子解离的方法，常规的是如下的低能量碰撞诱导解离(LE-CID：Low-Energy Collision InducedDissociation)法：使在离子阱内激发的前体离子反复撞击于氩气等非活性气体，从而使前体离子一点点地蓄积能量并诱发解离(例如非专利文献1)。

代表性的高分子化合物之一有脂肪酸。脂肪酸为具有烃链的羧酸，大致分为在烃链中不含不饱和键的饱和脂肪酸和在烃链中包含不饱和键的不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸的生物化学活性根据烃链中所含的不饱和键的位置而变化。因此，在脂肪酸、包含脂肪酸的物质(例如在脂肪酸上键合被称为头基的已知结构而成的磷脂)的解析中，生成对不饱和键的位置的推断有用的产物离子并进行检测是有效的。但是，如LE-CID法那样的能量蓄积型的离子解离法中，对前体离子赋予的能量分散于分子内整体，因此，前体离子发生解离的位置的选择性低，难以生成对不饱和键的位置推断有用的产物离子。

专利文献1中，提出了推断不饱和脂肪酸所具有的烃链的结构的另一个方法。该方法利用当将臭氧导入到离子阱中使其与不饱和脂肪酸反应时源自不饱和脂肪酸的前体离子在不饱和键的位置发生选择性解离的情况，由前体离子在不饱和键的位置解离而生成的产物离子的质量来推断烃链的结构。

专利文献2、非专利文献2中记载了利用如下情况来推断不饱和键的位置的方法：对源自不饱和脂肪酸的前体离子照射高能量的电子射线使其解离、或通过比LE-CID法更大幅激发并撞击于非活性气体的高能量碰撞诱导解离(HE-CID：High-Energy CollisionInduced Dissociation)法使前体离子解离而生成产物离子时，难以生成前体离子在不饱和键的位置解离而成的产物离子，与前体离子在不饱和键以外的位置解离而成的产物离子相比，检测强度变小。

非专利文献3中记载了利用如下情况来推断不饱和键的位置的方法：通过对离子阱中捕捉的源自不饱和脂肪酸的前体离子照射加速至高速的He，从而使前体离子转变为自由基种，然后使其碰撞诱导解离而生成产物离子时，难以生成前体离子在不饱和键的位置解离而成的产物离子，与前体离子在不饱和键以外的位置解离而生成的产物离子相比，检测强度变小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：澳大利亚专利申请公开第2007/211893号公报

专利文献2：加拿大专利申请公开第2951762号公报

非专利文献

非专利文献1：McLuckey,Scott A."Principles of collisional activation inanalytical mass spectrometry."Journal of the American Society for MassSpectrometry 3.6(1992):599-614.

非专利文献2：Shimma,Shuichi,et al."Detailed structural analysis oflipids directly on tissue specimens using a MALDI-SpiralTOF-Reflectron TOFmass spectrometer."PloS one 7.5(2012):e37107.

非专利文献3：Deimler,Robert E.,Madlen Sander,and Glen P.Jackson."Radical-induced fragmentation of phospholipid cations using metastable atom-activated dissociation mass spectrometry(MAD-MS)."International journal ofmass spectrometry 390(2015):178-186.

非专利文献4：岛袋、粕谷、和田、“使用了微波电容耦合等离子体的小型原子源的开发(マイクロ波容量結合プラズマを用いた小型原子源の開発)”、第77次应用物理学会学术演讲会演讲论文集、2016年9月、社团法人应用物理学会

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1中记载的方法中，使用反应性高的臭氧，因此必须导入用于防止臭氧向大气中排出的臭氧过滤器等设备。另外，若臭氧进入到质谱分析装置的内部，则也存在各部的电极、绝缘物被氧化，质谱分析装置的性能降低的可能性。

专利文献2、非专利文献2、及非专利文献3中记载的方法利用前体离子在不饱和键的位置解离而生成的产物离子的检测强度小于前体离子在不饱和键以外的位置解离而生成的产物离子的检测强度的情况，来推断不饱和键的位置，但是，根据不饱和脂肪酸的种类、测定条件，有时在不饱和键以外的位置解离而成的产物离子的质谱峰的强度也变小，难以以高精度推断不饱和键的位置。

本发明要解决的问题在于，提供针对具有含不饱和键的烃链的试样成分，能够简便且以高精度推断该不饱和键的位置的质谱分析技术。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题而进行的本发明是由源自具有烃链的试样成分的前体离子生成产物离子并进行质谱分析的质谱分析方法，其中，

对于前述前体离子，照射氧自由基或羟基自由基且照射氧化氮自由基而生成产物离子，

将前述产物离子根据质荷比进行分离并检测，

基于前述检测的产物离子的质荷比来推断前述烃链的结构。

另外，为了解决上述课题而进行的本发明的其它方式是由源自具有烃链的试样成分的前体离子生成产物离子并进行质谱分析的质谱分析装置，其具备：

反应室，其用于导入前述前体离子；

自由基生成部，其用于生成氧自由基或羟基自由基且生成氧化氮自由基；

自由基照射部，其用于对导入至前述反应室中的前体离子照射前述氧自由基或羟基自由基且照射前述氧化氮自由基；以及

分离检测部，其用于将通过与前述氧自由基或羟基自由基的反应以及与前述氧化氮自由基的反应而由前述前体离子生成的产物离子根据质荷比进行分离并检测。

发明的效果

本发明人在在先申请(PCT/JP2018/043074)中提出了：对源自具有含不饱和键的烃链的试样成分的前体离子照射氧自由基等，生成在该前体离子于不饱和键的位置发生解离而产生的碎片上加成氧原子等而成的产物离子，并进行检测，由其质量来推断不饱和键的位置。在先发明中，为了判断所检测的产物离子是加成氧原子而成的产物离子还是除此之外的离子，需要确认该产物离子的精密质量(质荷比的小数点以下的值)，因此，设想到使用质量分辨率和质量精度高的飞行时间型质谱分析装置等。

本发明是对上述在先发明进行改良而得到的，对于源自具有含不饱和键的烃链的试样的前体离子，照射氧自由基或羟基自由基且照射氧化氮自由基。这是基于本发明人的下述发现：若对源自具有含不饱和键的烃链的试样的前体离子照射氧化氮自由基，则生成在该前体离子于不饱和键的位置解离而产生的碎片上加成二氧化氮(NO₂)而成的产物离子。换言之，若对源自具有含不饱和键的烃链的试样的前体离子照射氧自由基和氧化氮自由基，则生成在该前体离子于不饱和键的位置发生解离而产生的碎片上加成氧原子而成的产物离子、以及在该碎片上加成二氧化氮而成的产物离子这两者。另外，若照射羟基自由基和氧化氮自由基，则生成在该前体离子于不饱和键的位置解离而产生的碎片上加成羟基而成的产物离子、以及在该碎片上加成二氧化氮而成的产物离子这两者。加成氧原子或羟基而成的产物离子和加成二氧化氮而成的产物离子具有特定的质量差(29Da或31Da)，因此，通过提取满足该必要条件的质谱峰对，从而确定因在不饱和键的位置发生解离而生成的产物离子，并根据其质量简便且以高精度推断不饱和键的位置。另外，本发明中，无需确认精密质量，因此，也不需要使用质量分辨率、质量精度高的质谱分析装置。

附图说明

图1是本发明所述的质谱分析装置的一个实施例的主要部分构成图。

图2是本实施例的质谱分析装置的自由基生成/照射部的示意构成图。

图3是变形例的质谱分析装置的示意构成图。

图4是在本实施例的质谱分析装置中通过将在真空下利用高频放电而由水蒸气与空气的混合气体生成的氧自由基和氧化氮自由基照射至磷脂并测定而获取的产物离子谱。

图5是在本实施例的质谱分析装置中通过将在真空下利用高频放电而由水蒸气与空气的混合气体生成的氧自由基和氧化氮自由基照射至别的磷脂并测定而获取的产物离子谱。

图6是在本实施例的质谱分析装置中通过对在真空下利用高频放电而由水蒸气与空气的混合气体生成的离子进行测定而获取的质谱。

图7是在变形例的质谱分析装置中通过将在真空下利用高频放电而由水蒸气生成的羟基自由基和氧自由基照射至磷脂并测定而获取的产物离子谱。

图8是在变形例的质谱分析装置中将在真空下利用高频放电而由氧气生成的氧自由基分别照射至源自具有顺式的不饱和键的磷脂的前体离子和源自具有反式的不饱和键的磷脂的前体离子，并测定由此生成的产物离子而获取的产物离子谱的局部放大图。

图9是不饱和键为反式的磷脂和不饱和键为顺式的磷脂的分子结构。

图10是表示由具有反式的不饱和键的磷脂生成的前体加合离子的检测强度相对于前体离子的检测强度的比与由具有顺式的不饱和键的磷脂生成的前体加合离子的检测强度相对于前体离子的检测强度的比之比、跟反应时间的关系的图表。

图11是表示前体加合离子的检测强度相对于前体离子的检测强度的比、跟反式的不饱和脂肪酸与顺式的不饱和脂肪酸的混合比的关系的图表。

具体实施方式

针对本发明所述的质谱分析装置和质谱分析方法的一个实施例，以下参照附图进行说明。

图1为本实施例的质谱分析装置1的示意构成图。该质谱分析装置1大致由质谱分析装置主体2、自由基生成/照射部3、以及控制/处理部4构成。

本实施例的质谱分析装置主体2为所谓的三重四极杆型的质谱分析装置。该质谱分析装置主体2具有多级差动排气体系的构成，所述排气体系在约大气压的电离室10与利用真空泵(未图示)进行了真空排气的高真空的分析室13之间具备真空度阶段性提高的第一中间真空室11和第二中间真空室12。电离室10中设置有ESI探针101。为了在使离子收敛的同时将其向后级输送，在第一中间真空室11和第二中间真空室12中分别配置有离子透镜111和离子导引件121。在分析室13中设置有前级四极滤质器131、内部设有多极离子导引件133的碰撞池132、后级四极滤质器134和离子检测器135。前级四极滤质器131和后级四极滤质器134分别在具有通过施加适当的电压而对离子进行质谱分离的主杆的基础上，还具有用于调整该主杆的前级侧和后级侧的电场的前杆和后杆。

自由基生成/照射部3使用高频等离子体来生成规定种类的自由基，并照射至质谱分析装置主体2的碰撞池132的内部。自由基生成部可以使用例如非专利文献4中记载的自由基生成部。

图2中示出自由基生成/照射部3的示意构成。自由基生成/照射部3具备：在内部形成有自由基生成室31的喷嘴34、对自由基生成室31进行排气的真空泵(真空排气部)37、以及供给用于使自由基生成室31内产生真空放电的微波的电感耦合型的高频等离子体源33。

高频等离子体源33具备微波供给源331和三短截线调谐器332。喷嘴34具备构成外周部的接地电极341、位于其内侧的Pyrex(注册商标)玻璃制的炬342，该炬342的内部成为自由基生成室31。在自由基生成室31的内部，借助连接器344与高频等离子体源33连接的针电极343在自由基生成室31的长度方向上贯通。

在喷嘴34的出口端连接有用于将自由基生成室31内生成的自由基输送至碰撞池132的输送管38。本实施例中的输送管38为石英制的管(绝缘管)，准备了内径不同的多种石英管(例如内径为5mm、1mm、500μm、100μm的四种)。它们根据要照射的自由基的量、碰撞池132的真空度而适当区分使用。若内径大于5mm，则通过输送管38而流入碰撞池132的气体量变多，碰撞池132内的真空度变差。另一方面，若内径小于100μm，则照射至前体离子的自由基的量有时不足。

输送管38之中，在沿着碰撞池132的壁面配置的部分设置有多个(本实施例中为5个)头部381。各头部381设置有倾斜的锥状照射口，沿着与离子的飞行方向的中心轴(离子光轴C)交叉的方向照射自由基。由此，能够增加沿着离子光轴C飞行的离子与自由基的接触机会，使更多的自由基加成于前体离子。在该例子中，以从各头部381沿着相同方向照射自由基的方式设置有照射口，也可以按照从各头部381沿着不同方向照射自由基并使自由基均匀地照射至碰撞池132内部空间整体的方式来构成。或者，还可以通过预先在输送管的前端设置开口并将该前端插入至碰撞池132内部的简单构成来照射自由基。

另外，自由基生成/照射部3具备第一原料气体供给源351和第二原料气体供给源352。第一原料气体供给源351向自由基生成室31中供给水蒸气，第二原料气体供给源352向自由基生成室31中供给干燥空气。需要说明的是，该干燥空气是不含水分的空气，与所谓的大气不同。另外，在第一原料气体供给源和第二原料气体供给源与自由基生成室之间设置有用于调整各自的气体流量的阀361、362。

控制/处理部4具有如下功能：控制质谱分析装置主体2和自由基生成/照射部3的动作，并且，对利用质谱分析装置主体2的离子检测器135而得到的数据进行保存和解析。控制/处理部4的实体是常规的个人计算机，在其存储部41保存有化合物数据库42。另外，作为功能块，具备谱制作部43和结构推断部44。谱制作部43和结构推断部44通过执行预先安装于个人计算机的规定程序而实现。进而，在控制/处理部4连接有输入部45和显示部46。

例如，将本实施例的质谱分析装置用于磷脂的分析时，使用化合物数据库42，该化合物数据库42收录有与对磷脂而言特征性的被称为头基的几十种结构相关的信息(将头基的名称、结构、质量等关联的信息)、及与相对于由具有包含至少1个不饱和键的烃链的磷脂生成的前体离子的强度的、前体加合离子(在前体离子上加成氧原子而成的离子)的强度的比相关的信息等。化合物数据库42中收录的信息可以是基于通过实际测定标准试样等而获取的数据的信息，或者也可以是基于以计算科学方式由模拟获取的数据的信息。

接着，说明使用本实施例的质谱分析装置进行的分析的流程。在试样成分的分析开始前，利用真空泵分别将质谱分析装置主体2的第一中间真空室11、第二中间真空室12和分析室13、以及自由基生成室31的内部排气至规定的真空度为止。接着，通过将阀361、362打开至规定的开度而从第一原料气体供给源351和第二原料气体供给源352向自由基生成室31中供给规定流量的水蒸气和空气。其后，通过从微波供给源331向针电极343供给微波而产生高频等离子体，在自由基生成室31内生成氧自由基和氧化氮自由基。在自由基生成室31内生成的氧自由基和氧化氮自由基通过输送管38而被输送，从各头部381照射至碰撞池132的内部。

接着(或者与自由基的生成并行地)向ESI探针101导入试样，生成离子。其可以通过将试样直接注入至ESI探针101来进行，或者，也可以通过将试样中所含的多种成分注入至液相色谱，并将利用柱进行成分分离后的洗脱液送出至ESI探针101来进行。在电离室10内由试样成分生成的离子因电离室10与第一中间真空室11的压力差而被吸入该第一中间真空室11内，利用离子透镜111而收敛在离子光轴C上。接着，因第一中间真空室11与第二中间真空室12的压力差而被吸入该第二中间真空室12内，利用离子导引件121而进一步收敛。其后，在分析室13中利用前级四极滤质器131，筛选具有规定质荷比的离子作为前体离子，并进入碰撞池132中。

在碰撞池132中，对源自试样成分的前体离子照射氧自由基和氧化氮自由基。此时，以对前体离子照射的自由基的流量达到规定流量的方式，适当调整阀361、362的开度。如后所述，为了仅生成能够对在不饱和键的位置处发生解离而得的碎片上加成氧原子或羟基而成的产物离子以及在该碎片上加成二氧化氮而成的产物离子这两者充分进行检测的量，水蒸气在水蒸气与干燥空气的混合气体中所占的比例优选设为50vol％以上，更优选将该比例设为90vol％以上。

另外，对前体离子照射自由基的时间也可适当设定。阀361、362的开度、自由基的照射时间可根据预实验的结果等而事先确定。若对前体离子照射氧自由基和/或羟基自由基并照射氧化氮自由基，则前体离子发生孤对电子诱导型的解离，生成产物离子。另外，如后所述，根据烃链的结构所具有的不饱和键的构型(cis/trans)而生成强度不同的产物离子。通过自由基的照射而由前体离子生成的产物离子从碰撞池132射出，在利用后级四极滤质器134进行质量分离后，入射至离子检测器135并进行检测。来自离子检测器135的检测信号依次被送入控制/处理部4，并保存至存储部41中。

谱制作部43根据该检测信号而制作产物离子谱，并显示于显示部46。结构推断部44通过基于由该产物离子谱得到的信息(质量信息和强度)来进行规定的数据处理，从而推断试样成分的结构。例如，进行磷脂的分析时，根据与利用谱制作部43而制作的产物离子谱上出现的质谱峰(具有能够与噪音显著区分识别的强度的质谱峰)对应的产物离子的质量与化合物数据库42中收录的头基的质量之差的信息，推断试样成分的结构。

像这样，本实施例的质谱分析装置1中，将源自试样成分的前体离子导入至碰撞池132中，并且，在自由基生成室31内通过高频放电来生成氧自由基和/或羟基自由基且生成氧化氮自由基，并照射至通过碰撞池132的前体离子。由此，前体离子与自由基发生反应而生成产物离子。

具体的测定例如后所述，通过本发明人进行的测定可知：若对源自具有含不饱和键的烃链的试样成分的前体离子照射氧自由基和/或羟基自由基，且照射氧化氮自由基，则生成在该前体离子于不饱和键的位置发生解离而产生的碎片上加成氧原子或羟基而成的产物离子、以及在该碎片上加成二氧化氮而成的产物离子这两者。已知的是：对相同碎片加成奇数个氮原子而成的离子和加成偶数个(包括0个)氮原子而成的离子中，其中一者的质量数的整数部分为奇数，另一者的质量数的整数部分为偶数。将其称为氮规则。具体而言，这些产物离子具有特定的质量差(29Da或31Da)。因而，通过从利用上述测定而得到的产物离子谱中抽取满足该条件的质谱峰对，从而能够确定通过在不饱和键的位置发生解离而生成的产物离子，并由该质量简便且以高精度推断出不饱和键的位置。

接着，针对具有与上述实施例的质谱分析装置1不同构成的变形例的质谱分析装置100进行说明。需要说明的是，针对具有与上述实施例的质谱分析装置1相同功能的构成，标注同一符号并适当省略说明。

图3中示出变形例的质谱分析装置100的示意构成。该质谱分析装置100的主体2是离子阱-飞行时间型质谱分析装置。变形例的质谱分析装置100在维持真空气氛的未图示的真空室的内部具备：离子源102，其用于使试样中的成分电离；离子阱5，其用于通过高频电场的作用捕捉由离子源102生成的离子；飞行时间型质量分离部81，其用于将由离子阱5射出的离子根据质荷比进行分离；以及，离子检测器82，其用于对分离的离子进行检测。变形例的质谱分析装置100进一步具备：自由基生成/照射部3，其用于对被捕捉到离子阱5内的前体离子照射自由基，以使被捕捉到离子阱5内的离子发生解离；非活性气体供给部6，其用于向离子阱5内供给规定种类的非活性气体；阱电压发生部59；加热器电源部71；机器控制部(系统控制)70；以及控制/处理部4。

本实施例的质谱分析装置的离子源102为MALDI(基质辅助激光解吸电离；MatrixAssisted Laser Desorption/Ionization)离子源。MALDI离子源中，将容易吸收激光且容易电离的物质(基质物质)涂布于试样的表面，向该基质物质内引入试样分子并使其预先微晶化，对其照射激光，从而将试样分子电离。或者，也可以使用LDI(激光解吸电离；LaserDesorption/Ionization)离子源来代替MALDI离子源。LDI离子源中，对试样直接照射激光来生成离子。

离子阱5为包含圆环状的环电极51、以及夹着该环电极51相对配置的一对端盖电极(入口侧端盖电极52、出口侧端盖电极54)的三维离子阱。分别地，在环电极51形成有自由基导入口56和自由基排出口57，在入口侧端盖电极52形成有离子导入孔53，在出口侧端盖电极54形成有离子射出孔55。阱电压发生部59根据来自控制/处理部4和机器控制部70的指示，分别对上述各电极51、52、54在规定时机施加高频电压和直流电压中的任一者或将它们合成而成的电压。

另外，作为确保离子阱5的环电极51与端盖电极52、54之间的电绝缘性且保持这些电极51、52、54的相对位置的绝缘部件，具备陶瓷加热器58。陶瓷加热器58连接于加热器电源部71，若加热器电源部71在机器控制部70的控制下向陶瓷加热器58供给电力，则陶瓷加热器58会放热。并且，通过来自陶瓷加热器58的热传导，各电极51、52、54也被加热。陶瓷加热器58中嵌入有未图示的热电偶。根据基于热电偶的陶瓷加热器58的监控温度，调整所供给的电力，反馈控制陶瓷加热器58的放热量。由此，陶瓷加热器58以良好的精度调整至目标温度。

自由基生成/照射部3具有与上述实施例类似的构成，其具有分离器39，所述分离器39在自喷嘴34的喷出流的中心轴上具有开口来代替输送管38，将扩散的原料气体分子等分离，取出细直径的自由基流。

非活性气体供给部6包括：贮留有作为缓冲气体、冷却气体等而使用的氦气、氩气等非活性气体的气体供给源61；用于调整其流量的阀62；以及气体导入管63。

在利用陶瓷加热器58加热了离子阱5的各电极51、52、54的状态下，在自向离子阱5内导入自由基的时刻起至从离子阱5中排出产物离子的时刻为止的期间，从非活性气体供给部6向离子阱5内间歇性导入作为缓冲气体的氦气(或其它非活性气体)。这样一来，借助缓冲气体，离子阱5的各电极51、52、54的热被传导至前体离子。利用该热而使离子活性化，换言之，赋予基于热的能量，提高前体离子的解离效率。另外，在不施加热的状态下难以断裂的键(换言之，键能高的键合部位)也容易解离，生成更多种类的产物离子，提高序列覆盖率。

另外，在自非活性气体供给部6的气体供给源61向离子阱5内供给气体的气体导入管63的周围也设有气体导入管加热器64。由加热器电源部71向该气体导入管加热器64供给电力，预先将气体导入管63加热，在将缓冲气体导入至离子阱5内的相同时刻，从非活性气体供给部6向离子阱5内导入作为缓冲气体的氦气(或其它非活性气体)。此时，氦气在加热器64附近的气体导入管63中被加热，在高温的状态下被导入至离子阱5。该高温的氦气与前体离子碰撞时，该氦气的热传导至离子，促进由自由基的照射引起的离子解离。需要说明的是，利用陶瓷加热器58进行的各电极51、52、54的加热以及利用气体导入管加热器64进行的缓冲气体的加热未必两者均进行，也可以构成为仅进行一者。此处，采取了加热气体导入管63的构成，但加热非活性气体供给源61也能够获得上述同样的效果。当然，还可以将两者加热。

需要说明的是，即便不加热前体离子也会充分发生自由基加成和解离反应时，不需要对陶瓷加热器58、导入管加热器64进行通电。在该情况下，通过向离子阱5内导入非活性气体，将捕捉至该离子阱5内的前体离子冷却并收敛在该离子阱5的中心附近即可。

以下，对使用本实施例的质谱分析装置1或变形例的质谱分析装置100的实际测定例进行说明。

1.不饱和键的位置推断(1)

图4是使用上述实施例的质谱分析装置1，通过将利用微波放电而由水蒸气与干燥空气的混合气体(混合气体中的水蒸气的比例：90vol％)生成的自由基照射至作为磷脂之一的磷脂酰胆碱PC(16:0/18:1)而获取的产物离子谱。如图4的产物离子谱所示那样，检测到在不饱和键的位置处发生解离而得的碎片上加成羟基而成的产物离子(质量数为686.4)和在不饱和键的位置处发生解离而得的碎片上加成二氧化氮而成的产物离子(质量数为715.4)。像这样，通过提取与在不饱和键的位置处发生解离而得的碎片上加成有羟基的产物离子与在相同碎片上加成有二氧化氮的产物离子的组相对应的质量差为29Da的质谱峰，从而能够利用所谓的氮规则来确定不饱和键的位置，并准确地使质谱峰进行归属。另外，虽然与加成羟基而成的产物离子相比的话生成量较少，但在与该产物离子相比小2Da的质量位置处还出现了加成氧原子而成的产物离子的峰。该产物离子与加成二氧化氮而成的产物离子的质量差为31Da。

将羟基自由基、氧自由基照射至源自包含具有不饱和键的烃链的试样成分的前体离子，获取产物离子谱，并如上所述地检测源自在不饱和键的位置发生解离而得的碎片的产物离子，由此，能够根据与质谱峰的位置相对应的质量和收录于化合物数据库42的信息来推断试样成分中所含的烃链的不饱和键的位置、烃链的长度之类的结构。结构推断部44进行这种推断，并将其结果显示于显示部46。

2.不饱和键的位置推断(2)

图5是使用上述实施例的质谱分析装置1，通过将利用微波放电而由水蒸气与干燥空气的混合气体(混合气体中的水蒸气的比例：90vol％)生成的自由基照射至作为磷脂之一的溶血磷脂酰胆碱LysoPC(18:1(9Z))而获取的产物离子谱。在该产物离子谱中，检测到在不饱和键的位置处发生解离而得的碎片上加成羟基而成的产物离子(在谱图上用星标示出的质谱峰)和在不饱和键的位置处发生解离而得的碎片上加成二氧化氮而成的产物离子(在谱图上用方标示出的质谱峰)。另外，与图4同样地，在与加成羟基而成的产物离子相比质量小2Da的位置还检测到加成氧原子而成的产物离子。进而，在谱图上用圆标示出的位置还检测到氧化/氮化均未发生的碎片的质谱峰。该碎片的质谱峰出现在与加成羟基而成的产物离子的质谱峰相比小44Da的质量的位置处，因此，可根据由(1)加成二氧化氮而成的产物离子、(2)加成羟基或氧原子而成的产物离子、(3)碎片离子这三个质谱峰构成的组来推断不饱和键的位置。碎片离子的质谱峰的有无、峰强度因试样成分的特性而异，但以图5所示那样的强度检测到碎片离子的质谱峰时，通过提取由3个质谱峰构成的组，从而能够更可靠地推断不饱和键的位置。

另外，为了更可靠地确定加成羟基或氧原子而成的产物离子、加成二氧化氮而成的产物离子的质谱峰，使用氧的同位素(¹⁸O)的水蒸气是有效的。由此，针对作为加成有氧原子的碎片的产物离子，由于出现质量差为2Da的两个质谱峰，因此，可容易地判断所检测的产物离子是否为加成有氧原子的碎片。

具体而言，在图5的产物离子谱中，羟基、氧原子或二氧化氮的质谱峰的位置位移+2Da。本发明人进行的测定中，确认到加成二氧化氮而成的产物离子也存在+2Da的质谱位移。考虑这是因为：由空气生成氧化氮自由基(其中包含的氧为¹⁶O)，在其上加成由水蒸气生成的氧原子(¹⁸O)而构成二氧化氮。因此可推测：针对干燥空气也使用包含¹⁸O的空气时，加成二氧化氮而成的产物离子的质谱峰发生+4Da的质谱位移。

另外，图5的产物离子谱中，在由3个质谱峰构成的组中，碎片离子不含¹⁸O，因此，仅除了碎片离子的质谱峰之外的2个质谱峰出现质谱位移。

3.自由基种的确认

图6是在上述实施例的质谱分析装置1中不导入源自试样成分的离子，而是通过将利用微波放电由水蒸气与空气的混合气体生成的自由基导入至碰撞池132中，将与它们对应的离子利用后级四极滤质器134进行质量分离，并利用离子检测器135进行检测而获取的质谱。如图6所示那样，该质谱中出现NO(质量数为30)和O₂(质量数为32)的质谱峰。可以认为：通过该测定而直接检测的是离子，但也同样地生成与检测到的离子的组成相同的自由基、即氧化氮自由基和氧自由基。可以认为：已知NO(一氧化氮)自由基与氧接触时会立即反应而形成NO₂(二氧化氮)，通过使加成有氧原子的产物离子与NO自由基发生反应，从而生成加成有二氧化氮的自由基。

4.不饱和键的位置推断(2)

图7是使用具有离子阱-飞行时间型构成的变形例的质谱分析装置100，将该图上部示出的结构的磷脂PC(16:0/20:4)捕获至离子阱5，并将在真空气氛中使水(水蒸气)高频放电而生成的自由基照射至作为磷脂分子离子的前体离子而得到的产物离子谱。需要说明的是，该测定是为了确认通过具有氧化能力的自由基而在烃链中所含的不饱和键的位置处发生选择性解离等而进行的，未生成和照射氧化氮自由基。

该产物离子谱中出现了前体离子在烃链中所含的不饱和键的位置解离而生成的碎片上加成氧原子而成的产物离子的质谱峰。由于原料气体为水蒸气，以及出现了在前体离子、碎片上加成氧原子而成的离子所对应的质谱峰，因此可知利用通过水蒸气的高频放电而生成的羟基自由基及氧自由基，烃链在不饱和键的位置进行了选择性解离。

可以认为，在该测定例中，生成了加成有氧原子的产物离子，具有氧化能力的自由基附着于不饱和键的位置，从而不饱和键选择性断裂。因此，可以认为利用与羟基自由基、氧自由基同样具有氧化能力的、除它们以外的种类的自由基，也能够使烃链在不饱和键的位置选择性解离。

另外，图7所示的产物离子谱的峰之中，可知sn-2位上键合的碳链的脱离峰(478Da，496Da)的强度比sn-1位上键合的碳链的脱离峰(544Da)的强度更强。特别是可知与sn-2位的脱离峰(478Da)对应的、sn-1位的脱离峰(528Da(＝544Da-16Da))的脱离峰未出现在产物离子上。使用这种特性时，能够推断在磷脂等中烃链键合在头基等已知的结构(或结构候选)的哪个位置。例如化合物数据库42中预先包含表示烃链的键合位置与产物离子谱中出现的质谱峰的相对强度的关系的信息，从而结构推断部44不仅能够由产物离子谱推断烃链的结构，而且能够进一步识别烃链的键合位置，推断试样成分的整体结构。

如上所述，不饱和键的位置处的选择性断裂是通过在以不饱和键相连的2个碳中的一者上加成具有氧化能力的自由基而发生的。许多情况下，如图7所示的产物离子谱那样，不饱和键断裂后，加成有氧原子的碎片较多作为产物离子被检测到，但根据测定条件，有时未加成氧原子的碎片较多作为产物离子被检测到。因相同的不饱和键的解离而检测到2种产物离子时，产物离子谱中出现的质谱峰的解析变得困难。另外，根据烃链的结构，作为加成有氧原子的碎片的产物离子的质荷比有时与作为具有别的结构的未加成氧原子的碎片的产物离子的质荷比几乎相同。本实施例的飞行时间型质量分离部那样的高分辨率的质谱分析装置能够将离子以小数点以下的质荷比的水平进行分离，因此能够识别两者，但通用的质谱分析装置有时无法分离它们。

因此，使用通用的质谱分析装置进行测定的情况下，如测定例2中说明的那样，可以由包含质量数18的氧原子的稳定同位素(¹⁸O)的原料气体生成羟基自由基、氧自由基。由此，对于作为加成有氧原子的碎片的产物离子，会出现质量存在2Da差异的2个质谱峰，因此能够容易地判别检测到的产物离子是否为加成有氧的碎片。。

4.不饱和键的构型的推断

上述例中，着眼于因不饱和键的断裂而生成的产物离子，识别了不饱和键的位置，但并非所有前体离子的不饱和键都会断裂，有时自由基附着在不饱和键的位置也不发生断裂。此时，生成以不饱和键相连的2个碳原子两者都与氧原子键合，2个碳原子间的键变为饱和键的产物离子。换言之，生成在前体离子上加成氧原子而成的加合离子(前体加合离子)作为产物离子。

图8为对2种脂肪酸PC(18:1反)和PC(18:1顺)照射氧自由基1秒而得的产物离子谱中的、前体离子的质荷比附近的放大图。分别地，在图9的上部示出PC(18:1反)的分子结构，在图9的下部示出PC(18:1顺)的分子结构。PC(18:1反)与PC(18:1顺)仅在不饱和键的位置为反式或为顺式这一点上不同，除此以外的结构相同。

由图8所示的结果可知，由具有反式的不饱和键的脂肪酸生成的前体加合离子的强度大于由具有顺式的不饱和键的脂肪酸生成的前体加合离子的强度。对于它们，求出前体加合离子的强度相对于前体离子的强度的比时，前者的脂肪酸的比成为后者的脂肪酸的比的约1.7倍。

反式的不饱和键中，以不饱和键相连的2个碳原子上键合的氢原子相对于不饱和键位于相反侧。换言之，氧自由基能从氢原子所处的2个方向接近不饱和键。另一方面，顺式的不饱和键中，以不饱和键相连的2个碳原子上键合的氢原子相对于不饱和键位于同侧。因此，氧自由基只能从1个方向接近不饱和键。因此，可以认为，氧自由基附着于反式的不饱和键的反应的速度比氧自由基附着于顺式的不饱和键的反应的速度快。此外，可以认为，图8所示的结果反映了该反应速度的差异。变更与氧自由基的反应时间并进行上述同样的测定时确认到，如图10所示，随着反应时间变长，由具有反式的不饱和键的磷脂生成的前体加合离子的检测强度相对于前体离子的检测强度的比(强度比)、与由具有顺式的不饱和键的磷脂生成的前体加合离子的检测强度相对于前体离子的检测强度的比(强度比)之比逐渐减小。

如此，对于反式的不饱和脂肪酸与顺式的不饱和脂肪酸，若利用前体加合离子的强度相对于前体离子的强度的比不同，则能够识别两者。例如对于不清楚是反式还是顺式的不饱和脂肪酸，预先将通过使用标准试样的测定而得到的上述强度比保存到数据库中，将由不饱和键的构型不明的不饱和脂肪酸的测定得到的上述比与保存在数据库中的比进行比较，从而能够推断不饱和键的构型。

图11中示出针对以不同比例混合顺式的不饱和脂肪酸和反式的不饱和脂肪酸而得到的多个试样，与上述同样地照射氧自由基1秒并进行测定，求出前体加合离子与前体离子的强度比的结果。由该结果确认到，随着反式脂肪酸的比例变高，上述强度比呈线性增加。因此，通过在化合物数据库42中预先包含顺式的不饱和脂肪酸的强度比与反式的不饱和脂肪酸的强度比的信息，能够根据由可能包含反式的不饱和脂肪酸和顺式的不饱和脂肪酸这两者的未知试样的测定得到的强度比，来推断该未知试样中所含的顺式的不饱和脂肪酸和反式的不饱和脂肪酸的比例。需要说明的是，化合物数据库42中预先收录的信息可以是基于通过测定标准试样等而获取的数据的信息，或者也可以是基于以计算科学方式由模拟获取的数据的信息。

已知反式的不饱和脂肪酸中存在对人体造成不良影响者，识别食品试样等中是否包含反式的不饱和脂肪酸是重要的。但是，对于除了不饱和脂肪酸的构型不同之外具有同一结构的2种成分，即使用液相色谱仪、气相色谱仪的柱分离，两者从柱中的洗脱时间也非常近(保留时间几乎相同)。因此，从由色谱法得到的色谱图中分离反式的不饱和脂肪酸的峰与顺式的不饱和脂肪酸的峰是非常困难的。若如上所述地利用顺式的不饱和脂肪酸与反式的不饱和脂肪酸中前体加合离子与前体离子的强度比不同的情况，则能够判定未知试样中包含顺式的不饱和脂肪酸和反式的不饱和脂肪酸中的哪一个、或者是两者的混合物等。

这种判定若使用组合色谱仪与质谱分析装置而成的色谱质谱分析，则能够更精确地进行。可以适宜地使用如下装置：如上述实施例那样，作为离子源101，使用电子电离(EI：Electron Ionization)源、电喷雾电离(ESI：ElectroSpray Ionization)源、或者大气压化学电离(APCI：Atmospheric Pressure Chemical Ionization)源，使来自气相色谱仪、液相色谱仪的柱的洗脱液电离的构成的色谱质谱分析装置。此外，将不清楚是仅包含顺式的不饱和脂肪酸和反式的不饱和脂肪酸中的某一者或是包含它们两者的未知试样用色谱仪的柱进行成分分离后，进行电离，筛选前体离子并照射具有氧化能力的自由基。对如此生成的产物离子进行质量分离并检测。在不清楚是顺式还是反式的不饱和脂肪酸从色谱仪的柱中洗脱的时间(保留时间)中反复执行这样一系列的测定，将1轴作为时间(保留时间)、另1轴作为质荷比，标绘产物离子的强度，得到三维数据。

由如此得到的三维数据求出前体加合离子与前体离子的强度比、及其时间变化。反式的不饱和脂肪酸与顺式的不饱和脂肪酸的保留时间非常近，但不完全相同。未知试样中包含反式的不饱和脂肪酸和顺式的不饱和脂肪酸两者的情况下，例如在保留时间的最初的时间段仅洗脱反式的不饱和脂肪酸，渐渐也同时洗脱顺式的不饱和脂肪酸，最后仅洗脱顺式的不饱和脂肪酸。因此，由上述三维数据得到的强度比随着时间逐渐变低的情况下，来自色谱仪的柱的溶出物如上所述那样随时间而变化，能够推断未知试样中包含反式的不饱和脂肪酸和顺式的不饱和脂肪酸两者。另外，前体加合离子与前体离子的强度比不存在时间变化的情况下，能够判断为仅包含反式的不饱和脂肪酸和顺式的不饱和脂肪酸中的任一者。另外，通过将其强度比与预先保存在数据库中的强度比进行比较，也能够推断是反式的不饱和脂肪酸和顺式的不饱和脂肪酸中的哪一个。

如上所述自由基附着于不饱和键的反应的速度依赖于自由基的温度、自由基的量。因此，若在数据库中登记的确定各种成分的前体加合离子与前体离子的强度比时的测定条件与未知试样的测定时的条件不同，则即使测定与数据库中收录的成分相同的成分，也存在前体加合离子与前体离子的强度比不同于数据库中收录的强度比的可能性。

因此，优选的是，在实际试样的测定前，进行使用1个乃至多个标准试样的测定。在能够使用包含与实际试样中所含的成分相同的成分的标准试样的情况下，优选的是，通过将该标准试样的测定结果与实际试样的测定结果进行比较，从而推断该实际试样中所含的不饱和脂肪酸是反式和顺式中的哪一个。在难以使用包含与实际试样中所含的成分相同的成分的标准试样的情况下，使用包含数据库中收录的成分中的任意者的标准试样。并且，将由标准试样的测定得到的强度比与数据库中收录的强度比进行比较，校正数据库中收录的强度比的值。由此，能够防止由于自由基照射条件不同而错误推断实际试样中所含的成分。需要说明的是，上述标准试样的测定可以通过与实际试样分开测定的外标法来进行，也可以通过与实际试样同时测定的内标法来进行。其中，通过内标法测定的情况下，必须使用不会生成具有与可由实际试样生成的离子(至少前体离子和前体加合离子)的质荷比相同的质荷比的离子的标准试样。

利用前体加合离子与前体离子的强度比来推断反式的不饱和脂肪酸和顺式的不饱和脂肪酸的上述方法有如下前提：预先知晓作为与由实际试样的测定得到的强度比进行比较的对象的强度比、即预先知晓除不饱和键的构型以外的结构。烃链的化学式可以如后述那样由照射具有还原能力的自由基的测定来确定，也可以通过除此之外的方法来确定。另外，不饱和键的个数及位置可以由照射具有氧化能力的自由基的上述测定来确定，也可以通过除此之外的方法来确定。

上述实施例是一例，可以根据本发明的主旨来适当变更。上述实施例中制成了具备具有三重四极杆型或离子阱-飞行时间型的构成的质谱分析装置主体2的质谱分析装置1，也可以使用除此之外的构成。另外，上述实施例中使用了高频等离子体源，此外，也可以使用空心阴极等离子体源或磁约束型等离子体源来生成自由基。或者，还可以使用在大气压气氛下利用电晕放电等来生成等离子体的装置。

[方式]

本领域技术人员应理解上述多个例示的实施方式是下述方式的具体例。

(第一方式)

本发明的第一方式为由源自具有烃链的试样成分的前体离子生成产物离子并进行质谱分析的质谱分析方法，其中，

将前述产物离子根据质荷比进行分离并检测，

基于前述检测的产物离子的质荷比来推断前述烃链的结构。

(第二方式)

本发明的第二方式为由源自具有烃链的试样成分的前体离子生成产物离子并进行质谱分析的质谱分析装置，其具备：

反应室，其用于导入前述前体离子；

上述第一方式的质谱分析方法和第二方式的质谱分析装置是对上述在先发明进行改良而得到的，对于源自具有含不饱和键的烃链的试样的前体离子，照射氧自由基和氧化氮自由基。这是基于本发明人的下述发现：若对源自具有含不饱和键的烃链的试样的前体离子照射氧化氮自由基，则生成在该前体离子于不饱和键的位置发生解离而产生的碎片上加成二氧化氮(NO₂)而成的产物离子。换言之，若对源自具有含不饱和键的烃链的试样的前体离子照射氧自由基和氧化氮自由基，则生成在该前体离子于不饱和键的位置发生解离而产生的碎片上加成氧原子而成的产物离子、以及在该碎片上加成二氧化氮而成的产物离子这两者。由于这些产物离子具有特定的质量差(29Da)，因此，通过提取满足该条件的质谱峰对，从而能够识别在不饱和键的位置发生解离而生成的产物离子，并根据其质量简便且以高精度推断不饱和键的位置。另外，上述第一方式的质谱分析方法和第二方式的质谱分析装置中不需要确认精密质量，因此，也不需要使用质量分辨率、质量精度高的质谱分析装置。

(第三方式)

关于本发明的第三方式所述的质谱分析装置，在上述第二方式的质谱分析装置中，还具备：

结构推断部，其用于提取前述检测的产物离子之中质量差为29Da或31Da的产物离子的组，并推断前述烃链中所含的不饱和键的位置。

上述第三方式的质谱分析装置中，不借助用户的操作即可推断烃链中所含的不饱和键的位置。

(第四方式)

关于本发明的第四方式所述的质谱分析装置，在上述第三方式的质谱分析装置中，

前述试样成分是在烃链中键合结构或结构候选已知的物质而成的，所述质谱分析装置还具备收录有与前述结构或结构候选有关的信息的化合物数据库，

前述结构推断部根据前述检测的产物离子的质荷比、以及收录于前述化合物数据库的与前述结构或结构候选有关的信息来推断前述试样成分的结构。

上述第四方式的质谱分析装置中，不借助用户的操作即可推断试样成分的结构。

(第五方式)

关于本发明的第五方式所述的质谱分析装置，在上述第三方式或第四方式的质谱分析装置中，

前述结构推断部根据在该前体离子上加成氧原子而成的加合离子即产物离子的强度相对于前述前体离子的强度之比，推断前述试样成分所具有的烃链中所含的不饱和键的构型。

上述第五方式的质谱分析装置能够推断试样成分所具有的烃链中所含的不饱和键的构型。

(第六方式)

关于本发明的第六方式所述的质谱分析装置，在上述第五方式的质谱分析装置中，还具备：

化合物数据库，其收集记录有与作为前述试样成分中所含的烃链的候选的多个成分有关的前述比的信息，

前述结构推断部通过将由前述试样成分的测定所得到的前述比与收录于前述化合物数据库的比进行比较，从而推断前述试样成分所具有的烃链中所含的不饱和键的构型。

上述第六方式的质谱分析装置中，不借助用户的操作即可推断试样成分所具有的烃链中所含的不饱和键的构型。

(第七方式)

关于本发明的第七方式所述的质谱分析装置，在上述第六方式的质谱分析装置中，

在前述化合物数据库中，保存有与除了前述不饱和键的构型之外共通的顺式和反式的成分两者有关的前述比的信息，

前述结构推断部通过将由前述试样成分的测定所得到的前述比与收录于前述数据库的比进行比较，从而推断前述试样成分中所含的、具有顺式的不饱和键的成分和具有反式的不饱和键的成分的比例。

上述第七方式的质谱分析装置中，不借助用户的操作即可推断试样成分中所含的、具有顺式的不饱和键的成分与具有反式的不饱和键的成分的比例。

(第八方式)

关于本发明的第八方式所述的质谱分析装置，在上述第二方式～第七方式中任一者的质谱分析装置中，

前述自由基生成部由包含水蒸气、氮气和空气中至少1种的原料气体生成前述氧自由基和前述氧化氮自由基。

上述第八方式的质谱分析装置中使用的气体均容易处理，且能够安全且廉价地进行测定。

(第九方式)

关于本发明的第九方式所述的质谱分析装置，在上述第二方式～第八方式中任一者的质谱分析装置中，

前述自由基生成部具备：

自由基生成室；

真空排气部，其用于对前述自由基生成室进行排气；

原料气体供给源，其用于向前述自由基生成室中导入原料气体；以及

真空放电部，其用于使前述自由基生成室中发生真空放电。

(第十方式)

关于本发明的第十方式所述的质谱分析装置，在上述第九方式的质谱分析装置中，

前述真空放电部为高频等离子体源、空心阴极等离子体源或磁约束型等离子体源。

由于质谱分析装置中筛选前体离子的质量分离部、对通过前体离子的解离而产生的碎片离子进行质量分离的质量分离部被配置在高真空空间内，因此，若想要在它们之间配置大气压空间，则必须在其前后配置大型的真空泵，装置会大型化且变得昂贵。进而，在大气压下生成的自由基容易与周围的气体、自由基碰撞并通过再结合等而消失，还存在自由基的利用效率差的问题。上述第九方式、第十方式的质谱分析装置中使用高频等离子体源、空心阴极等离子体源那样的真空放电部，因此，不需要在离子分析装置内设置大气压空间，不会发生这些问题。

(第十一方式)

关于本发明的第十一方式所述的质谱分析装置，在上述第二方式～第十方式中任一者的质谱分析装置中，

前述质谱分析装置具备前级四极滤质器和后级四极滤质器，前述反应室是设置在该前级四极滤质器与该后级四极滤质器之间的碰撞池。

上述第十一方式的质谱分析装置的构成是所谓的三重四极杆型的质谱分析装置，通过使用其而能够与离子阱-飞行时间型的质谱分析装置相比更廉价地实施测定。

附图标记说明

1、100…质谱分析装置

2…质谱分析装置主体

10…电离室

101、102…离子源

11…第一中间真空室

111…离子透镜

12…第二中间真空室

121…离子导引件

13…分析室

131…前级四极滤质器

132…碰撞池

133…多极离子导引件

134…后级四极滤质器

135…离子检测器

3…自由基生成/照射部

31…自由基生成室

33…高频等离子体源

331…微波供给源

332…三短截线调谐器

34…喷嘴

341…接地电极

342…炬

343…针电极

344…连接器

351…第一原料气体供给源

352…第二原料气体供给源

361、362…阀

38…输送管

381…头部

39…分离器

4…控制/处理部

41…存储部

42…化合物数据库

43…谱制作部

44…结构推断部

45…输入部

46…显示部

5…离子阱

51…环电极

52…入口侧端盖电极

53…离子导入孔

54…喷嘴

54…出口侧端盖电极

55…离子射出孔

56…自由基导入口

57…自由基排出口

58…陶瓷加热器

59…阱电压发生部

6…非活性气体供给部

61…气体供给源

62…阀

63…气体导入管

64…气体导入管加热器

70…机器控制部

71…加热器电源部

81…飞行时间型质量分离部

82…离子检测器

C…离子光轴

Claims

1.一种质谱分析方法，其为由源自具有烃链的试样成分的前体离子生成产物离子并进行质谱分析的质谱分析方法，其中，

对于所述前体离子，照射氧自由基或羟基自由基且照射氧化氮自由基而生成产物离子，

将所述产物离子根据质荷比进行分离并检测，

基于所述检测的产物离子的质荷比来推断所述烃链的结构。

2.一种质谱分析装置，其为由源自具有烃链的试样成分的前体离子生成产物离子并进行质谱分析的质谱分析装置，其具备：

反应室，其用于导入所述前体离子；

自由基照射部，其用于对导入至所述反应室中的前体离子照射所述氧自由基或羟基自由基且照射所述氧化氮自由基；以及

分离检测部，其用于将通过与所述氧自由基或羟基自由基的反应以及与所述氧化氮自由基的反应而由所述前体离子生成的产物离子根据质荷比进行分离并检测。

3.根据权利要求2所述的质谱分析装置，其还具备：

结构推断部，其用于提取所述检测的产物离子之中质量差为29Da或31Da的产物离子的组，并推断所述烃链中包含的不饱和键的位置。

4.根据权利要求3所述的质谱分析装置，其中，所述试样成分是在烃链中键合结构或结构候选已知的物质而成的，所述质谱分析装置还具备收录有与所述结构或结构候选有关的信息的化合物数据库，

所述结构推断部根据所述检测的产物离子的质荷比、以及收录于所述化合物数据库的与所述结构或结构候选有关的信息来推断所述试样成分的结构。

5.根据权利要求3所述的质谱分析装置，其中，所述结构推断部根据在该前体离子上加成氧原子而成的加合离子即产物离子的强度相对于所述前体离子的强度之比，推断所述试样成分所具有的烃链中所含的不饱和键的构型。

6.根据权利要求5所述的质谱分析装置，其还具备化合物数据库，其收集记录有与作为所述试样成分中所含的烃链的候选的多个成分有关的所述比的信息，

所述结构推断部通过将由所述试样成分的测定所得到的所述比与收录于所述化合物数据库的比进行比较，从而推断所述试样成分所具有的烃链中所含的不饱和键的构型。

7.根据权利要求6所述的质谱分析装置，其中，在所述化合物数据库中，保存有与除了所述不饱和键的构型之外共通的顺式和反式的成分两者有关的所述比的信息，

所述结构推断部通过将由所述试样成分的测定所得到的所述比与收录于所述数据库的比进行比较，从而推断所述试样成分中所含的、具有顺式的不饱和键的成分和具有反式的不饱和键的成分的比例。

8.根据权利要求2所述的质谱分析装置，其中，所述自由基生成部由包含水蒸气、氮气和空气中至少1种的原料气体生成所述氧自由基和所述氧化氮自由基。

9.根据权利要求2所述的质谱分析装置，其中，所述自由基生成部具备：

自由基生成室；

真空排气部，其用于对所述自由基生成室进行排气；

原料气体供给源，其用于向所述自由基生成室中导入原料气体；以及

真空放电部，其用于使所述自由基生成室中发生真空放电。

10.根据权利要求9所述的质谱分析装置，其中，所述真空放电部为高频等离子体源、空心阴极等离子体源或磁约束型等离子体源。

11.根据权利要求2所述的质谱分析装置，其中，所述质谱分析装置具备前级四极滤质器和后级四极滤质器，所述反应室是设置在该前级四极滤质器与该后级四极滤质器之间的碰撞池。