CN118116500A - 质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置 - Google Patents

质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN118116500A
CN118116500A CN202311342403.XA CN202311342403A CN118116500A CN 118116500 A CN118116500 A CN 118116500A CN 202311342403 A CN202311342403 A CN 202311342403A CN 118116500 A CN118116500 A CN 118116500A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mass
data
spectrum
compound
data processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311342403.XA
Other languages
English (en)
Inventor
国村佳宏
内山皓介
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Publication of CN118116500A publication Critical patent/CN118116500A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0027Methods for using particle spectrometers
    • H01J49/0036Step by step routines describing the handling of the data generated during a measurement

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明提供一种质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置,能够有效地进行通过对分析对象的试样进行质量分析而获取的质谱数据的解析作业。该质量分析数据处理方法对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别准备通过使用多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据(步骤1~3);对于所述1个乃至多个化合物,分别生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用源自该化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的(步骤6)。

Description

质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置
技术领域
本发明涉及处理通过对试样中包含的化合物进行质量分析而得到的数据的方法及装置。
背景技术
以遗传性疾病等的治疗为目的,将核酸作为医药品使用的核酸医药品的开发正在推进。核酸医药品是通过化学合成而制造的、质量为数千~数万的大小的分子,具有构成DNA或RNA的腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)这样的核苷酸经由接头连接有数十个而成的链状(例如非专利文献1)。
在化学合成的核酸或肽中,除作为目标的核酸或肽(目标化合物)以外,还可能包含源自该合成所使用的原料或合成的过程中生成的杂质等的各种夹杂化合物。因此,在化学合成核酸或肽后,通过对该试样进行色谱质量分析,不仅确认目标化合物,还确认夹杂化合物的有无,在存在夹杂化合物的情况下,对该夹杂化合物进行鉴定。
由于核酸或肽的试样中可能包含的化合物多种多样,因此在对该试样进行色谱质量分析时,大多通过对由色谱仪的色谱柱分离的化合物进行网罗性测量的DDA(DataDependent Acquisition:数据依赖性采集)获取质量分析数据。在DDA中,反复进行如下处理,即进行从试样中的化合物生成的离子的MS扫描测量,若检测出具有超过预先决定的阈值的强度的离子,则进行将该离子作为前体离子的MS/MS扫描测量。另外,MS扫描测量是在规定的质荷比范围内扫描质荷比,检测从试样中的化合物生成的离子的测量。MS/MS扫描测量是在规定的质荷比范围内扫描质荷比,检测通过使前体离子解离而生成的产物离子的测量。
在DDA中,通常在从色谱仪的色谱柱将目标化合物或夹杂化合物导入质量分析装置的时间段反复执行MS/MS扫描测量,在各次的测量中得到1个MS/MS谱的数据。测量结束后,对于针对相同质荷比的前体离子得到的多个MS/MS谱的数据,通过将相同质荷比的质量峰的强度等进行平均等从而统合为1个MS/MS谱的数据。
例如在核酸的情况下,已知具有使腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)这样的核苷酸连接数十个而成的链状,前体离子在这些核苷酸的结合部位(接头)解离,因此,能够在MS/MS扫描测量中从理论上计算出由前体离子生成的碎片离子的质荷比。此外,对于夹杂化合物,也能够根据化学合成时使用的试剂等信息从理论上计算出碎片离子的质荷比。通过将这样从理论上计算出的质荷比的值与统合后的MS/MS谱的数据中包含的质量峰的质荷比进行比较,对与各质量峰相对应的碎片离子进行确定,并对化合物进行鉴定。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:“核酸医药品的合成确认-基于MALDI-TOF MS的迅速简易序列确认-”,[在线],2017年8月,株式会社岛津制作所,[2022年11月14日检索],因特网<URL:https://www.an.shimadzu.co.jp/aplnotes/maldi/an_b067.pdf>
发明内容
发明要解决的技术问题
若将核酸或肽离子化,则生成各种价数的离子。若使分子结构相同但价数不同的离子(前体离子)解离,则根据情况的不同而生成前体离子在不同位置解离的碎片,得到不同模式的MS/MS谱的数据。因此,通过解析针对各种价数的前体离子分别得到的MS/MS谱的数据,能够提高对化合物进行鉴定的精度。
另一方面,由于核酸或肽的试样中包含数百到数千的化合物(目标化合物及夹杂化合物),因此若对这样大量的化合物分别生成多个MS/MS谱的数据,则该数量庞大,对它们进行解析的作业需要时间与劳力。
在此,以对于包含核酸或肽的试样,通过使用了色谱仪质量分析装置的DDA获取质量分析数据的情况为例进行了说明,但在仅使用质量分析装置获取质量分析数据的情况下、或在使用对每个化合物进行预先决定的质荷比的前体离子的MS/MS扫描测量等的DDA以外的测量法来获取质量分析数据的情况下,也存在与上述同样的问题。
本发明要解决的技术问题在于提供一种质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置,能够有效地进行通过对分析对象的试样进行质量分析而获取的质谱的数据的解析作业。
用于解决上述技术问题的方案
为了解决上述技术问题而完成的本发明的质量分析数据处理方法,
对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别准备通过使用多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据;
对于所述1个乃至多个化合物,分别生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用源自该化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
为了解决上述技术问题而完成的本发明的质量分析数据处理装置具备:
存储部,对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别保存通过使用多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据;
统合MS/MS谱数据生成部,对于所述1个乃至多个化合物,分别生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用源自该化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
发明效果
在本发明的质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置中,对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别准备通过使用源自该化合物的多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据。该准备可以通过实际进行测量获取数据来进行,也可以预先将事先获取的数据保存在存储部,通过从中读取来进行。该多个不同的前体离子中例如可以包含质量数相同而价数不同的离子、加合离子、同位素离子、脱水离子、碎片离子等。通过将各离子分别作为前体离子的MS/MS扫描测量而得到不同模式的MS/MS谱的数据。
在本发明中,对于像这样得到的MS/MS谱的数据,对通过使用源自同一化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的数据进行统合从而生成1个统合MS/MS谱的数据。MS/MS谱的数据的统合例如对具有相同质荷比的质量峰的强度进行平均或合计等来进行即可。在本发明的质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置中,只要对与试样中包含的化合物相同数量的统合MS/MS谱的数据进行确认即可,因此相比以往能够有效地进行解析作业。
附图说明
图1是包含本发明的质量分析数据处理装置的一实施方式的液相色谱仪质量分析装置的主要部分构成图。
图2是本发明的质量分析数据处理方法的一实施方式的流程图。
图3是示意性示出本实施方式中的DDA的流程的图。
图4是对本实施方式中的前体离子的分类进行说明的图。
图5是对在本实施方式中执行的MS扫描测量及MS/MS扫描测量进行说明的图。
图6是对在本实施方式中获取的MS/MS谱的数据进行说明的图。
图7是通过对质量峰的强度进行平均而生成统合MS/MS谱的例子。
图8是通过提取质量峰的最大强度而生成统合MS/MS谱的例子。
图9是本实施方式中的解析结果显示画面的一例。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置的实施方式进行说明。
图1是包含本实施方式的质量分析数据处理装置的液相色谱仪质量分析装置1的主要部分构成图。本实施方式的液相色谱仪质量分析装置1具备:液相色谱仪10、质量分析装置20、以及对它们的动作进行控制的控制与处理部40。控制与处理部40相当于本发明的质量分析数据处理装置的一实施方式。
液相色谱仪10具备:流动相容器11,储存流动相;泵12,抽吸流动相并以恒定流量进行输送;注射器13,向流动相中注入液体试样;色谱柱14,分离液体试样中所含的化合物。在对多个液体试样进行连续分析的情况下,还具备未图示的自动取样器,依次从注射器13导入设置于该自动取样器的多个液体试样。
质量分析装置20具备离子化室21与真空腔室。真空腔室通过真空泵(未图示)进行真空排气。在真空腔室的内部从离子化室21侧依次具备第1中间真空室22、第2中间真空室23、第3中间真空室24及分析室25,具有真空度按该顺序变高的多级差动排气系统的构成。
在离子化室21中,设置有对试样溶液赋予电荷并喷雾的电喷雾离子化(ESI:Electrospray Ionization)探针211。离子化室21与后级的第1中间真空室22之间通过毛细管212连通。
在第1中间真空室22中,配置有由多个杆电极构成的离子导向器221。离子导向器221沿着离子光轴C对离子的飞行路径进行收敛。第1中间真空室22与第2中间真空室23之间由顶部具有小孔的锥孔体222隔开。
在第2中间真空室23中,配置有由多个杆电极构成的离子导向器231。离子导向器231也与离子导向器221同样地沿着离子光轴C对离子的飞行路径进行收敛。第2中间真空室23与第3中间真空室24之间由形成有小孔的分隔壁隔开。
在第3中间真空室24中配置有:四极滤质器241,根据质荷比对离子进行分离,并具备前杆电极与主杆电极;碰撞池243,内部具备多极离子导向器244;以及离子导向器245,由多个环形电极构成。在碰撞池243的内部,根据需要从未图示的气体源供给氩、氮等碰撞诱导解离(CID:Collision-Induced Dissociation)气体。
在分析室25配置有由多个环形电极构成的离子导向器251、由推斥电极2521与引入电极2522构成的正交加速电极252、第2加速电极253、反射器254、飞行管256、背板257以及离子检测器255。推斥电极2521为板状电极,引入电极2522为在中央形成有离子通过部的整体呈板状的电极。第2加速电极253具有多个环状的电极与位于其后级侧的狭缝。反射器254由均为多个环状的电极的第1反射器2541与第2反射器2542构成。飞行管256为筒状的电极,背板257为板状的电极。
在质量分析装置20中,能够进行MS扫描测量及MS/MS扫描测量。在MS扫描测量中,在四极滤质器241中不对离子进行筛选(不作为滤质器起作用),不对从试样生成的离子进行筛选而使之进入分析室25。
进入分析室25的离子通过离子导向器251沿着离子光轴C收敛后,入射至推斥电极2521与引入电极2522之间的空间(正交加速空间)。
以一定的周期对正交加速电极252施加脉冲电压。通过该脉冲电压的施加,在正交加速空间内形成了使离子的飞行方向偏向相对于离子光轴C正交的方向(从推斥电极2521朝向引入电极2522的方向)的电场。被正交加速电极252偏转了飞行方向的离子在通过向第2加速电极253施加电压而形成的加速电场被赋予一定的动能之后,在由反射器254、飞行管256及背板257规定的折返的飞行路径中飞行并入射至离子检测器255。此时,由于越是质荷比小的离子飞行得越快,因此在飞行路径飞行期间,各离子根据各自具有的质荷比分离,从质荷比小的离子依次入射至离子检测器255并被检测出。
在MS/MS扫描测量中,四极滤质器241也对离子进行筛选(作为滤质器起作用)。在四极滤质器241中,仅使被设定为前体离子的离子通过。此外,向碰撞池243的内部供给C ID气体,并且将前体离子加速并导入其内部,使前体离子与C ID气体碰撞,从而促进前体离子的开裂。由前体离子的开裂生成的产物离子通过离子导向器245以沿着离子光轴C飞行的方式收敛,进入分析室25。在分析室25中,与MS扫描测量时同样地使产物离子在飞行空间折返飞行,由离子检测器255依次检测出在这期间根据质荷比分离的离子。
控制与处理部40具有存储部41。在存储部41中保存有记载了各种化合物的测量条件(保留时间、MS/MS扫描测量条件等)的化合物数据库、执行DDA时的各种条件(强度阈值、质量扫描范围等)的信息。
控制与处理部40具备测量条件设定部42、测量执行部43、前体离子分类部44、统合MS/MS谱数据生成部45、化合物鉴定部46及解析结果显示部47作为功能模块。控制与处理部40的实体为个人计算机,通过执行预先安装在该计算机的专用的程序来作为上述各部起作用。进而,在控制与处理部40连接有由鼠标或键盘等构成的输入部5、由液晶显示器等构成的显示部6。
接着,对使用本实施方式的质量分析数据处理装置的分析的流程进行说明。图2是本发明的质量分析数据处理方法的一实施方式的流程图。在此,对通过实际测量试样获取MS/MS谱的数据的例子进行说明,但也可以预先将通过事先测量获取的MS/MS谱的数据保存在存储部,通过读取该数据来准备MS/MS谱的数据。
若使用者指示试样的分析开始,则测量条件设定部42将靶向MS/MS(Target MS/MS)与DDA显示在显示部6的画面作为测量法,使使用者选择任一个(步骤1)。
若使用者选择测量法,则测量条件设定部42使使用者设定为了执行所选择的测量法而所需的测量条件(步骤2)。具体而言,在使用者选择靶向MS/MS的情况下,从存储部41中保存的化合物数据库读取化合物一览,使使用者选择作为测量对象的化合物。若使用者选择化合物,则读取这些化合物的测量条件(保留时间、前体离子的质荷比、MS/MS扫描测量时的质量扫描范围等)并设定测量条件。在使用者选择DDA的情况下,从存储部41读取MS扫描测量时的质量扫描范围、成为对测量MS/MS扫描的前体离子进行选定的基准的测量强度的值(阈值)、MS/MS扫描测量时的质量扫描范围等测量条件,并设定测量条件。使用者也可以根据需要对这些测量条件进行变更。
决定测量法及测量条件后,若使用者设置试样并指示测量开始,则测量执行部43基于由测量条件设定部42设定的测量条件执行试样的质量分析(步骤3)。在靶向MS/MS的情况下,在被选择为靶的化合物的保留时间内,反复执行该化合物的MS/MS扫描测量。在存在保留时间重复的化合物的情况下,在重复的时间段依次反复执行这些化合物的MS/MS扫描测量。
在DDA的情况下,首先在作为测量条件确定的质荷比范围内执行MS扫描测量,获取MS谱的数据。然后,判定在MS谱的数据中是否存在具有作为测量条件确定的阈值以上的强度的质量峰。在不存在具有阈值以上的强度的质量峰的情况下,再次执行MS扫描测量。另一方面,在存在具有阈值以上的强度的质量峰的情况下,将具有该质量峰的质荷比的离子作为前体离子,在作为测量条件确定的质荷比范围内执行MS/MS扫描测量,获取MS/MS谱的数据。在一个MS谱的数据中存在多个具有超过阈值的强度的质量峰的情况下,执行将具有那些多个质量峰的质荷比的离子分别作为前体离子的MS/MS扫描测量,对各前体离子获取MS/MS谱的数据。另外,在进行MS/MS扫描测量时,在四极滤质器241中,将具有以前体离子的质荷比为中心具有些许幅度(例如±1~数Da)的范围(质量窗)内的质荷比的离子选择为前体离子。由此,还能够同时选择同位素离子作为前体离子并进行MS/MS扫描测量。
在图3示意性示出DDA的流程。图3的上段是示出MS扫描测量中的全部离子强度的时间变化的总离子流色谱图(Total Ion Current Chromatogram:TICC)。TICC表示试样中的化合物被导入质量分析装置20的量的时间变化。在时间段t0中,试样中的化合物实质上完全未被导入质量分析装置20;在时间段t1、t2、t3中,试样中的化合物被导入质量分析装置20。图3中示意性地示出了MS谱(中段)及MS/MS谱(下段)的一例,在各时间段t1、t2、t3中,随着时间的经过,供于质量分析的化合物的种类或量变化,MS/MS谱中出现的质量峰的位置或强度随之变化。
测量开始后,直到试样中的化合物被导入质量分析装置20为止的期间(时间段t0),由于超过阈值的质量峰没有出现,因此反复执行MS扫描测量。之后,当试样中的化合物开始被导入质量分析装置20(时间段t1),则在MS谱的数据中出现超过阈值的强度的质量峰。在图3所示的例子(中段右侧所示的MS谱)中,由于7个质量峰(1~7)的强度超过阈值,因此各执行1次MS/MS扫描测量,在该MS/MS扫描测量中,将与这7个质量峰(1~7)相对应的质荷比的离子分别作为前体离子。7个前体离子的MS/MS扫描测量例如从强度大的离子开始依次执行,或者从质荷比大(或者小)的离子开始依次执行。在图3的例子中,从强度大的离子开始依次执行,即按前体离子1~7的顺序执行MS/MS扫描测量,获取各自的MS/MS谱(图3下段)的数据。Pre1~Pre7分别表示与前体离子1~7相关的MS/MS谱。此外,MS/MS谱中的虚线的峰示出各前体离子的位置(质荷比)。若对7个前体离子各自的MS/MS扫描测量结束,则再次执行MS扫描测量,反复进行与上述同样的处理。
通过上述测量(靶向MS/MS或DDA)获取的质谱(MS谱、MS/MS谱)的数据依次与获取该数据的时间一起保存在存储部41。关于MS/MS谱的数据,除了该MS/MS谱的数据之外,前体离子的质荷比的信息也与之相关联地被保存在存储部41。
测量结束后,在MS/MS谱的数据为通过DDA获取的数据的情况下(在步骤4为“是”),前体离子分类部44在各时间段(t1、t2、t3)获取的、成为执行MS/MS扫描测量的基础的MS谱(即,存在超过阈值的强度的质量峰的MS谱)中,读取出现有多个超过阈值的强度的质量峰的数据。
前体离子分类部44基于读取的MS谱的数据中包含的质量峰的质荷比,决定与那些多个质量峰相对应的离子是否源自同一化合物。具体而言,在以[M+nH]n+(n为1以上的整数)表示前体离子时,确定满足M共通而n不同这一条件的质荷比的质量峰的组,将它们作为源自同一化合物的离子进行分类。也就是说,将质量数相同而价数不同的离子作为源自同一化合物的离子进行分类。
图4中示出一例。图4所示的MS谱与图3中段所示的MS谱相同。在该MS谱中出现了7个具有超过阈值的强度的质量峰,其中5个为满足上述条件的2价~6价的离子。因此,前体离子分类部44将这5个离子作为源自同一化合物的离子进行分类(步骤5)。在图4的例子中,仅针对1个化合物分类出多个离子,但在将多个化合物同时供于质量分析的时间段,也可以根据1个MS谱中出现的质量峰对多个化合物分别分类出多个质量峰。
在MS/MS谱的数据为通过靶向MS/MS获取的数据的情况下(步骤4为“否”),基于对每个化合物预先决定的测量条件获取MS/MS谱,MS/MS谱为哪个化合物的谱是已知的。因此,不由前体离子分类部44进行上述处理。
若对于各时间段获取的MS谱结束上述处理,则统合MS/MS谱数据生成部45将源自同一化合物的多个MS/MS谱的数据统合为1个(步骤6)。在该处理中,针对各MS/MS谱中的质量峰,从质荷比相同的质量峰中提取强度最大的质量峰并统合为1个MS/MS谱的数据。
在此,作为一例,对测量法为DDA、在时间段t1中如图5所示的时机执行MS扫描测量及MS/MS扫描测量的情况进行说明。图5中的MS这一记载表示MS扫描测量,Pre1~Pre7分别表示对前体离子1~7的MS/MS扫描测量。在图5中为了容易理解,对在作为单峰峰的时间段t1测量1个目标化合物与2个夹杂化合物的情况进行说明,但实际上可以将多个目标化合物与大量夹杂化合物同时供于质量分析(例如时间段t2)。
如图5所示,若在MS扫描测量中检测出超过阈值的质量峰,则执行将与该质量峰对应的离子作为前体离子的MS/MS扫描测量。此时,即便供于质量分析的化合物(目标化合物及夹杂化合物)没有变化,超过阈值而被检测出的离子的强度也可能发生变化。在图5所示的例子中,在初次(1循环)及第4次(4循环)的MS扫描测量中,离子1~7的强度超过阈值,对各自进行MS/MS扫描测量;另一方面,在第2次(2循环)的MS扫描测量中,仅离子2~4、5、7的强度超过阈值;在第3次(3循环)的MS扫描测量中,仅离子2~6超过阈值,仅执行将它们作为前体离子的MS/MS扫描测量。
此外,供于质量分析的化合物的量随时间变化。因此,即便对于同样的前体离子进行了MS/MS扫描测量,MS/MS谱中的质量峰的强度也因该时机而不同。
在图6示出了通过图5所示的MS/MS扫描测量获取的MS/MS谱的例子。但是,在图6仅示出了作为源自同一化合物的离子而分类的、成为生成统合MS/MS谱的数据的对象的前体离子1、3、4、6、7的MS/MS谱。在该例子中,进行了包含MS扫描测量与MS/MS扫描测量的4循环的测量,在TICC的峰附近,即供于质量分析的化合物的量较多的时间段,执行了第2循环与第3循环的测量。另一方面,由于第1循环与第4循环在峰的开始及结束附近,因此供于质量分析的化合物的量较少。因此,在第1循环与第4循环执行的MS/MS扫描测量中获取的MS/MS谱的质量峰的强度比在第2循环及第3循环执行的MS/MS扫描测量中获取的MS/MS谱的质量峰的强度小。
作为对1个化合物生成统合MS/MS谱的方法之一,存在对多个MS/MS谱中的质量峰的强度进行平均的方法。在图5及图6所示的例子中采用该方法的情况下,将各质荷比的质量峰的强度除以16(MS/MS谱的总数)。此时,关于前体离子1,仅在第1循环与第4循环进行了MS/MS扫描测量。因此,仅在前体离子1的MS/MS谱中出现的质量峰的强度比像前体离子3及4那样在全部循环中获取的MS/MS谱的质量峰的强度小。对于各执行了3次MS/MS扫描测量的前体离子6、7也同样。
除此之外,执行前体离子1的MS/MS扫描测量的时机仅在TICC的峰的开始附近与结束附近,供于质量分析的化合物的量本身较少,在各次的MS/MS扫描测量获取的MS/MS谱的质量峰的强度也较小。因此,若对质量峰的强度进行平均,则仅在前体离子1的MS/MS扫描测量获取的MS/MS谱中出现的质量峰的强度极其小。另一方面,与前体离子的种类无关而出现的质量峰的强度相对变大。
通过对质量峰的强度进行平均而生成统合MS/MS谱的数据的方案也包含在本发明的范畴内,但在本实施方式中更优选的方案是通过提取各质荷比中的质量峰的强度的最大值来生成统合MS/MS谱的数据。另外,为了吸收在质量分析中可能产生的些许质量误差,在生成统合MS/MS谱的数据时,预先使其具有些许似然度,例如将质荷比之差为1Da以下的质量峰看作实质上相同质荷比的质量峰。
在图7示出通过对各质荷比的质量峰的强度进行平均而生成的统合MS/MS谱的一例。此外,在图8示出通过提取各质荷比的质量峰的强度的最大值而生成的统合MS/MS谱的一例。在图7中,由于标注有箭头的2个质量峰仅出现在前体离子1的MS/MS谱上,因此若对强度值进行平均,则统合MS/MS谱中的强度非常小。此处示意性示出的质谱中仅存在数个质量峰,但根据实际的测量得到的统合MS/MS谱中会出现大量质量峰,因此为了与噪声峰区别,大多仅对超过一定阈值的质量峰进行解析。这样一来,图7中标注了箭头的质量峰被判断为噪声峰而不供于解析,无法得到本应从该质量峰得到的碎片的信息。另一方面,在图8的统合MS/MS谱中,仅在前体离子1的MS/MS谱上出现的、标注了箭头的2个质量峰也成为具有充分的强度的质量峰。
若对每个化合物生成统合MS/MS谱的数据,则化合物鉴定部46提取各化合物的统合MS/MS谱中存在的质量峰(步骤7)。此外,化合物鉴定部46从理论上计算出可以从假设包含在试样中的化合物生成的碎片离子的质荷比,与提取的质量峰的质荷比进行比较,确定与MS/MS谱的各质量峰相对应的碎片(步骤8)。
例如在核酸的情况下,已知具有使腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)这样的核苷酸连接数十个而成的链状,前体离子在这些核苷酸的结合部位(接头)解离。具体而言,已知根据接头内的解离位置,作为产物离子(碎片离子),生成a离子、b离子、c离子、d离子(5'末端侧)、W离子、X离子、Y离子、Z离子(3'末端侧)中的任一者。因此,能够从理论上计算出在MS/MS扫描测量中从前体离子生成的碎片离子的质荷比。此外,对于夹杂化合物,也能够根据化学合成时使用的试剂等信息从理论上计算出碎片离子的质荷比。通过将这样从理论上计算出的质荷比的值与统合后的MS/MS谱的数据中包含的质量峰的质荷比进行比较,对与各质量峰相对应的碎片离子进行确定,并对试样中包含的化合物进行鉴定(步骤9)。
解析结果显示部47在试样中包含的化合物的鉴定结束后,在显示部6显示解析结果显示画面。解析结果显示画面70中包含色谱图显示部71与质谱显示部72。
若使用者指示解析的开始,则解析结果显示部47将色谱图显示部71显示在显示部6的画面中。在色谱图显示部71中,根据使用者通过输入部5进行的操作,能够显示全部化合物的总离子流色谱图(TICC)、每个化合物的总离子流色谱图(TICC)或者提取离子流色谱图(XICC)。
若使用者使用输入部5在色谱图显示部71上显示的任一色谱图上指定特定的时间,则显示部6的画面中也显示质谱显示部72。在质谱显示部72中,显示有在使用者在该色谱图上指定的时间所获取的质谱。例如,若在全部化合物的TICC上指定特定的时间,则显示出在该时间(或包含该时间的循环)获取的MS谱。此外,若选择每个化合物的TICC或XICC,则显示该化合物的统合MS/MS谱。图9是在全部化合物的TICC(双点划线)与每个化合物的TICC(实线或虚线)显示在色谱图显示部71的状态下,使用者选择1个化合物的TICC(实线),将与该化合物相关的统合MS/MS谱显示在质谱显示部72的状态的例子。使用者能够通过解析结果显示画面70,对试样中包含的全部化合物的量的时间变化或各化合物的量的时间变化、以及各化合物的统合MS/MS谱的信息进行确认。此处对将色谱图显示部71与质谱显示部72显示在显示部6的画面的例子进行了说明,但除此之外,也可以显示由化合物鉴定部46鉴定出的化合物的信息。
对于像化学合成的核酸或肽那样包含数百到数千的化合物(目标化合物及夹杂化合物)的试样,在对从各种价数的前体离子生成的产物离子(碎片离子)进行解析时,若要对在各前体离子的MS/MS扫描测量中得到的MS/MS谱的数据进行单独解析,则其数量庞大,对它们进行解析的作业需要时间与劳力。
与此相对,在本实施方式的质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置中,只要对每个化合物仅解析1个统合MS/MS谱的数据即可,能够大幅度减少解析所需要的时间与劳力。
在本实施方式中,在生成统合MS/MS谱的数据时,由于提取出通过MS/MS扫描测量获取的多个MS/MS谱的数据中包含的、各质荷比的质量峰的强度的最大值,因此能够生成统合MS/MS谱的数据,而不会损失仅从特定的前体离子生成的产物离子的质量峰或出现频率低的产物离子的质量峰的信息。
在图5~8中对通过DDA获取MS/MS谱的数据的情况进行了说明,但即便在通过靶向MS/MS获取MS/MS谱的数据的情况下,在相同时间段必须测量大量化合物时,也有可能产生仅能够在化合物的量较少的时间段进行MS/MS扫描测量的前体离子。在这样的情况下,提取在该时间段获取的MS/MS谱的数据中的质量峰的最大值,由此也能够与执行MS/MS扫描测量的时机无关地生成包含有用的质量峰的信息的统合MS/MS谱的数据。
上述实施方式是一例,且能够根据本发明的主旨适当地进行变更。
在上述实施方式中使用了液相色谱仪质量分析装置,但在使用气相色谱仪质量分析装置、或不使用色谱仪而仅使用质量分析装置进行测量来获取质量分析数据的情况下,也能够使用与上述同样的内容。此外,在上述实施方式中使用ES I探针211生成离子,但只要根据试样的特性使用适宜的离子源即可。进而,在上述实施方式中使用了三重四极型的质量分析装置20,但只要是能够执行MS/MS扫描测量的装置即可,也能够使用任意构成的具备质量分离部的质量分析装置。
在上述实施方式中,假设包含核酸、肽的试样,将质量数相同而价数不同的前体离子的MS/MS谱的数据汇总为1个从而生成了统合MS/MS谱的数据,但由同一化合物生成的离子(前体离子)也可以包含例如加合离子([M+X]+)、同位素离子、脱水离子([M+H-H2O]+)、碎片离子([Ma+H]+、[Mb+H]+等、Ma+Mb=M)等。在假设生成这些离子的试样的情况下,只要构成为根据这些质荷比的值来作为源自同一化合物的离子进行分类,并对通过将这些离子作为前体离子的MS/MS扫描测量得到的MS/MS谱的数据进行统合即可。
[方案]
对于本领域技术人员而言,上述例示性的实施方式是以下的方案的具体例是显而易见的。
(第1项)
本发明的一方案的质量分析数据处理方法对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别准备通过使用多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据;
对于所述1个乃至多个化合物,分别生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用源自该化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
(第8项)
本发明的另一方案的第8项的质量分析数据处理装置具备:
存储部,对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别保存通过使用多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据;
统合MS/MS谱数据生成部,对于所述1个乃至多个化合物,分别生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用源自该化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
在第1项的质量分析数据处理方法及第8项的质量分析数据处理装置中,对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别准备通过使用源自该化合物的多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据。可以通过实际进行测量获取数据,也可以读取事先获取的数据。该多个不同的前体离子中例如包含质量数相同而价数不同的离子、加合离子、同位素离子、脱水离子、碎片离子等,通过将各离子分别作为前体离子的MS/MS扫描测量而得到不同模式的MS/MS谱的数据。
在第1项的质量分析数据处理方法及第8项的质量分析数据处理装置中,对于像这样得到的MS/MS谱的数据,对通过使用源自同一化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的数据进行统合从而生成1个统合MS/MS谱的数据。MS/MS谱的数据的统合例如对具有相同质荷比的质量峰的强度进行平均或合计等来进行即可。在第1项的质量分析数据处理方法及第8项的质量分析数据处理装置中,只要对与试样中包含的化合物相同数量的统合MS/MS谱的数据进行确认即可,因此相比以往能够有效地进行解析作业。
(第2项)
第2项的质量分析数据处理方法,在第1项的质量分析数据处理方法中,
基于所述统合MS/MS谱的数据中包含的质量峰的质荷比,对与该质量峰对应的化合物的部分结构进行推定,由此对该化合物进行鉴定。
在第2项所述的质量分析数据处理方法中,能够根据统合MS/MS谱的数据,对试样中包含的化合物进行鉴定。
(第3项)
第3项的质量分析数据处理方法,在第1项或第2项的质量分析数据处理方法中,
所述MS/MS谱的数据是通过对由色谱仪的色谱柱分离出的化合物的MS/MS扫描测量而获取的。
在第3项的质量分析数据处理方法中,由于化合物由色谱仪的色谱柱分离,因此即便在由不同化合物生成具有接近的质荷比的离子的情况下,也能够对它们单独进行MS/MS扫描测量从而获取MS/MS谱的数据。
(第4项)
第4项的质量分析数据处理方法,在第3项的质量分析数据处理方法中,
从所述多个MS/MS谱的数据中包含的质荷比相同的质量峰中收集强度最大的质量峰,由此生成所述统合MS/MS谱的数据。
在第3项的质量分析数据处理方法中,由于由色谱柱分离并供于质量分析的化合物的量随时间变化,因此离子的测量强度因在何时机进行MS/MS扫描而不同。因此,若进行对多个MS/MS质谱的数据中包含的质量峰的强度进行平均等处理,则在供于质量分析的化合物的量较少的时机获取的MS/MS谱的数据中包含的质量峰的强度值变小。在第4项的质量分析数据处理方法中,通过从所述多个MS/MS谱的数据中包含的质荷比相同的质量峰中收集强度最大的质量峰,生成所述统合MS/MS谱的数据,由此能够与获取MS/MS谱的数据的时机无关地生成包含具有充分的强度的质量峰的统合MS/MS谱的数据。
(第5项)
第5项的质量分析数据处理方法,在第3项或第4项的质量分析数据处理方法中,
所述MS/MS谱的数据是通过反复进行如下处理的DDA而获取的:进行由所述色谱柱分离出的化合物的MS扫描测量,若检测出具有超过预先决定的阈值的强度的离子,则进行将该离子作为前体离子的MS/MS扫描测量。
在第5项的质量分析数据处理方法中,由于通过DDA对试样中包含的化合物进行网罗性测量,因此即便在假设试样中包含大量的化合物的情况下,也能够获取这些大量的化合物的MS/MS谱的数据,而无需对这些大量的化合物单独设定MS/MS扫描测量条件。第5项的质量分析数据处理方法能够优选地用于例如像化学合成的核酸或肽的试样那样除目标化合物以外还包含大量的夹杂化合物的试样的测量。
(第6项)
第6项的质量分析数据处理方法,在第5项的质量分析数据处理方法中,
生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用质量数相同而价数不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
若将核酸或肽离子化,则生成价数不同的离子。若使分子结构相同但价数不同的离子(前体离子)解离,则根据情况的不同而生成前体离子在不同位置解离的碎片,得到不同模式的MS/MS谱的数据。在第6项的质量分析数据处理方法中,通过统合针对价数不同的前体离子获取的MS/MS谱的数据,生成包含与各种碎片对应的质量峰的统合MS/MS谱的数据,由此能够高精度地对化合物进行鉴定。
(第7项)
第7项的质量分析数据处理方法,在第3项至第6项的任一项的质量分析数据处理方法中,
进一步对于所述试样中包含的各化合物,将色谱图与所述统合MS/MS谱进行画面显示。
在第7项的质量分析数据处理方法中,能够在画面上对试样中包含的化合物的色谱图及MS/MS谱进行确认。此外,在与第2项的质量分析数据处理方法组合的情况下,通过将化合物的鉴定结果也一并进行画面显示,能够还在画面上对鉴定结果也进行确认。
附图标记说明
1液相色谱仪质量分析装置
10液相色谱仪
11流动相容器
12泵
13注射器
14色谱柱
20质量分析装置
21离子化室
211ES I探针
22第1中间真空室
221离子导向器
23第2中间真空室
231离子导向器
24第3中间真空室
241四极滤质器
243碰撞池
244多极离子导向器
245离子导向器
25分析室
251离子导向器
252正交加速电极
2521推斥电极
2522引入电极
253第2加速电极
254反射器
2541第1反射器
2542第2反射器
255离子检测器
256飞行管
257背板
40控制与处理部
41存储部
42测量条件设定部
43测量执行部
44前体离子分类部
45统合MS/MS谱数据生成部
46化合物鉴定部
47解析结果显示部
5输入部
6显示部
70解析结果显示画面
71色谱图显示部
72质谱显示部
C离子光轴。

Claims (8)

1.一种质量分析数据处理方法,其特征在于,
对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别准备通过使用多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据;
对于所述1个乃至多个化合物,分别生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用源自该化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
2.如权利要求1所述的质量分析数据处理方法,其特征在于,基于所述统合MS/MS谱的数据中包含的质量峰的质荷比,对与该质量峰对应的化合物的部分结构进行推定,由此对该化合物进行鉴定。
3.如权利要求1所述的质量分析数据处理方法,其特征在于,所述MS/MS谱的数据是通过对由色谱仪的色谱柱分离出的化合物的MS/MS扫描测量而获取的。
4.如权利要求3所述的质量分析数据处理方法,其特征在于,从所述多个MS/MS谱的数据中包含的质荷比相同的质量峰中收集强度最大的质量峰,由此生成所述统合MS/MS谱的数据。
5.如权利要求3所述的质量分析数据处理方法,其特征在于,所述MS/MS谱的数据是通过反复进行如下处理的DDA而获取的:进行由所述色谱柱分离出的化合物的MS扫描测量,若检测出具有超过预先决定的阈值的强度的离子,则进行将该离子作为前体离子的MS/MS扫描测量。
6.如权利要求5所述的质量分析数据处理方法,其特征在于,生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用质量数相同而价数不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
7.如权利要求3所述的质量分析数据处理方法,其特征在于,进一步对于所述试样中包含的各化合物,将色谱图与所述统合MS/MS谱进行画面显示。
8.一种质量分析数据处理装置,其特征在于,具备:
存储部,对于试样中包含的1个乃至多个化合物,分别保存通过使用多个不同的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的MS/MS谱的数据;
统合MS/MS谱数据生成部,对于所述1个乃至多个化合物,分别生成统合MS/MS谱的数据,该统合MS/MS谱的数据是将通过使用源自该化合物的前体离子进行的MS/MS扫描测量而获取的多个MS/MS谱的数据统合为1个从而得到的。
CN202311342403.XA 2022-11-29 2023-10-17 质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置 Pending CN118116500A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022190770A JP2024078307A (ja) 2022-11-29 2022-11-29 質量分析データ処理方法及び質量分析データ処理装置
JP2022-190770 2022-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118116500A true CN118116500A (zh) 2024-05-31

Family

ID=91192415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311342403.XA Pending CN118116500A (zh) 2022-11-29 2023-10-17 质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240177981A1 (zh)
JP (1) JP2024078307A (zh)
CN (1) CN118116500A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024078307A (ja) 2024-06-10
US20240177981A1 (en) 2024-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6770871B1 (en) Two-dimensional tandem mass spectrometry
CN108139357B (zh) 串联型质谱分析装置
EP2419198B1 (en) Acquisition and analysis of mixed ion populations in a mass spectrometer
EP3340275B1 (en) Data-independent mass spectral data acquisition including data-dependent precursor-ion surveys
US11817185B2 (en) Stable label isotope tracing for untargeted data
US20120156707A1 (en) Proteome analysis in mass spectrometers containing rf ion traps
CN109075012B (zh) 二维msms
US20210225627A1 (en) Method of Mass Spectrometry
CN113495112B (zh) 质谱分析方法和质谱系统
CN110506205B (zh) 质谱分析装置和色谱质谱联用仪
CN113552204B (zh) 质谱分析方法和质谱系统
EP2741223A1 (en) Use of neutral loss mass to reconstruct MS-2 spectra in all-ions fragmentation
JP2021183977A (ja) 最適化された標的を絞った分析
JP6806253B2 (ja) 質量分析装置、質量分析方法、及び質量分析用プログラム
US10741372B2 (en) Tandem mass spectrometer and program for the same
US11742195B2 (en) Dynamic ion filtering for reducing highly abundant ions
US11688594B2 (en) Mass spectrometer and method of mass spectrometry
CN118116500A (zh) 质量分析数据处理方法及质量分析数据处理装置
CN110610847B (zh) 基于四极杆-离子阱串联质谱仪的离子解离方法
US11355329B2 (en) Mass spectrometer and mass spectrometric method
CN115516301A (zh) 色谱质量分析数据处理方法、色谱质量分析装置以及色谱质量分析数据处理用程序
CN114509511B (zh) 色谱仪质量分析装置
CN111257401B (zh) 用于测定离子种类的质量的系统和方法
Politi et al. Ionisation, ion separation and ion detection in LC-MS
JP2008170346A (ja) 質量分析システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination