JP2002100318A

JP2002100318A - 質量分析方法および装置

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Publication number: JP2002100318A
Application number: JP2001175716A
Authority: JP
Inventors: Robert Harold Bateman; ロバート・ハロルド・ベイトマン; Giles Kevin; ケビン・ジャイルズ
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-04-05
Also published as: DE60126055D1; GB2363249B; CA2340150C; ATE352097T1; EP1220290A2; US20020063206A1; DE60126055T2; EP1225618A3; GB0114166D0; EP1225618B3; EP1220290B1; EP1622188A2; CA2340150A1; EP1638133B3; EP1638133A2; DE60126055T3; EP1622188A3; EP1638133A3; JP2002110081A; EP1225618A2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】実時間で候補親イオンを同定し、クロマトグラ
フィに用いるのに適した候補親イオン同定方法を提供す
る。【解決手段】親イオン走査の改良方法が開示されてい
る。１つの実施形態では、衝突セル４の上流の四重極質
量フィルタ３がハイパスモードで動作するように配置さ
れている。質量フィルタ３を通過した親イオンは、衝突
セル４でフラグメント化され、娘イオンスペクトルを取
得する直交型飛行時間分析器５により発見される。質量
フィルタ３のカットオフ値未満の質量／電荷比を持つイ
オンを、娘イオンとして同定し、次いで、候補親イオン
を発見し、対応する娘イオンのスペクトルを取得するこ
とによりそれらの同定を確認することができる。第１の
実施形態では、衝突セルが高低のフラグメント化の間を
交互に切り替わるため、更に、所定のイオンもしくは中
性粒子の消失に基づき候補親イオンを同定することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、質量分析方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タンデム質量分析（ＭＳ／ＭＳ）とは、
質量分析方法の名称であり、その方法においては、サン
プルから生成された親イオンが、第１の質量フィルタ／
分析器によって選抜された後に衝突セルに通され、中性
ガス分子との衝突によってフラグメント化され、娘（す
なわち「生成」）イオンを生じる。次に、娘イオンは、
第２の質量フィルタ／分析器によって質量分析され、娘
イオンスペクトルの結果は、親（すなわち「前駆」）イ
オンの構造決定に用いることができる。質量スペクトル
分析の前に化学的洗浄の必要がないため、タンデム質量
分析は特に、生体分子のような複雑な混合物の分析に有
用である。

【０００３】タンデム質量分析法の一形態として親イオ
ン走査法と呼ばれる方法が知られており、その方法の第
１の工程では、第２の質量フィルタ／分析器が質量フィ
ルタとして働くように配置され、特定の質量／電荷比を
持つ娘イオンのみを通過させ、検出するようになってい
る。その質量／電荷比は、特定の親イオンもしくは特定
の種類の親イオンのフラグメント化から生成する固有の
生成物であることが知られている娘イオンの質量／電荷
比と一致するように決定される。次に、衝突セルの上流
にある第１の質量フィルタ／分析器が走査され、第２の
質量フィルタ／分析器はその特定の質量／電荷比を持つ
娘イオンの存在を続けてモニタリングする。そして、固
有の娘イオンを生じる親イオンの質量／電荷比を決定す
ることができる。次に、第２の工程として、特定の質量
／電荷比を選択するように第１のフィルタ／分析器を動
作させ、完全な娘イオンスペクトルを記録するために第
２の質量フィルタ／分析器を走査することにより、固有
の娘イオンを生成する親イオンの質量／電荷比それぞれ
に対する完全な娘イオンスペクトルを得ることができ
る。この工程は、目的とするその他の親イオンに対して
繰り返すことができる。例えば、生体分子のエレクトロ
スプレイ質量スペクトル内で高頻度に遭遇する化学的な
ノイズのために直接の質量スペクトル内で親イオンを同
定できない場合には、Ｐｔイオン走査法が有用である。

【０００４】第１の四重極質量フィルタ／分析器と、衝
突ガスが導入される四重衝突セルと、第２の四重極質量
フィルタ／分析器とを備える三連四重極質量分析計がよ
く知られている。他の型の質量分析計としてはハイブリ
ッド四重極飛行時間型質量分析計が知られているが、こ
れは、直交型の飛行時間型分析器が第２の四重極質量フ
ィルタ／分析器に置き換わったものである。

【０００５】以下に示すように、親イオン走査に続いて
候補親イオンの娘イオンスペクトルを取得する従来の方
法を実行する際には、両方の型の質量分析計は、デュー
ティサイクル（使用率）が低いため、高いデューティサ
イクルを必要とする用途、すなわちオンラインクロマト
グラフィでの利用には適さないという欠点がある。

【０００６】四重極は、質量フィルタとして用いられる
場合には、約１００％のデューティサイクルを持つが、
例えばピークのベースが１質量単位幅である５００質量
単位の質量範囲を質量分析するために走査モードで質量
分析器として用いられる場合には、デューティサイクル
が約０．１％に減少する。

【０００７】直交加速型飛行時間分析器のデューティサ
イクルは通例、１〜２０％の範囲であり、スペクトル内
の異なるイオンの相対ｍ／ｚ値に依存する。しかしなが
ら、デューティサイクルは同様に、飛行時間型分析器
が、特定の質量／電荷比をもつイオンを通過させるため
に質量フィルタとして用いられているか、完全な質量ス
ペクトルを記録するために用いられているかということ
には依存しない。これは、飛行時間型分析器の動作の特
性による。娘イオンのスペクトルを取得し記録する際に
は、飛行時間型分析器のデューティサイクルは約５％が
通例である。

【０００８】第１次近似では、三連四重極質量分析計を
用いて候補親イオンを発見するために探索する際の一般
的なデューティサイクルは、約０．１％である（第１の
四重極質量フィルタ／分析器は０．１％のデューティサ
イクルで走査され、第２の四重極質量フィルタ／分析器
は１００％のデューティサイクルで質量フィルタとして
働く）。特定の候補親イオンに対して娘イオンのスペク
トルを取得する際のデューティサイクルも、約０．１％
である（第１の四重極質量フィルタ／分析器は１００％
のデューティサイクルで質量フィルタとして働き、第２
の四重極質量フィルタ／分析器は約０．１％のデューテ
ィサイクルで走査される）。その結果、多数の候補親イ
オンを発見し、候補親イオンの一つの娘イオンスペクト
ルを生成する際のデューティサイクルは、０．１％／２
（各段階のデューティサイクルが０．１％である二段階
工程であるため）、すなわち０．０５％となる。

【０００９】候補親イオンを発見するための四重極飛行
時間型質量分析計のデューティサイクルは、約０．００
５％である（四重極は約０．１％のデューティサイクル
で走査され、飛行時間型分析器は約５％のデューティサ
イクルで質量フィルタとして働く。候補親イオンが発見
されれば、候補親イオンの娘イオンスペクトルを５％の
デューティサイクルで取得することができる（四重極は
約１００％のデューティサイクルで質量フィルタとして
働き、飛行時間型分析器は５％のデューティサイクルで
走査される）。その結果、多数の候補親イオンを発見
し、候補親イオンの一つの娘イオンスペクトルを生成す
る際のデューティサイクルは、０．００５％となる（何
故なら０．００５％＜＜５％）。

【００１０】そのように、三連四重極のデューティサイ
クルは、親イオン走査の従来の方法を行い発見された候
補親イオンの確証的な娘イオンスペクトルを取得するた
めの四重極飛行時間型質量分析計よりも約１桁大きい。
しかしながら、そのデューティサイクルの大きさは、イ
オン源がクロマトグラフィ装置からの溶離物である場合
に必要な実時間データの分析に実践的かつ有効に用いる
には十分でない。

【００１１】エレクトロスプレイとレーザ脱離技術が、
非常に大きな分子量を持つ分子イオンの生成を可能にし
たのだが、飛行時間型質量分析器は、完全な質量スペク
トルを高い効率で記録できるため、そのような質量の大
きい生体分子の分析に有利である。また、分解能と質量
精度も高い。

【００１２】四重極イオントラップのような他の形態の
質量分析器は、飛行時間型分析器と同様に連続的な出力
を提供することができないなど、いくつかの点で飛行時
間型分析器と同様であり、従来の親イオン走査法の重要
な側面である連続的にイオンを通過させる質量フィルタ
として用いる場合には効率が低い。飛行時間型質量分析
器と四重極イオントラップは、「不連続出力の質量分析
器」と呼ぶことができる。

【００１３】それ故、質量分析の改良方法および装置を
提供し、好ましい実施形態により、実時間でのクロマト
グラフィに用いるのに適する従来の方法よりも迅速に候
補親イオンを同定できる改良方法を提供することが望ま
れている。

【００１４】

【発明の概要】本発明の第１の実施形態と第１の態様に
よると、請求項１記載の質量分析方法が提供される。

【００１５】本発明の好ましい実施形態によると、候補
親イオンを発見する第１の工程を２．５％のデューティ
サイクルで実行することができる（四重極質量フィルタ
のデューティサイクルは１００％で、飛行時間型分析器
のデューティサイクルは５％であるが、実行するには２
つの試行が必要であり、一方は高フラグメント化モード
で衝突セルを動作させて行い、他方は低フラグメント化
モードで衝突セルを動作させて行う。それ故、結果とし
てのデューティサイクルは５％から２．５％に半減す
る）。候補親イオンの完全な娘スペクトルを生成するこ
とにより特定の候補親イオンの同定を行う第２の工程
は、５％のデューティサイクルで実行することができる
（ここでも、四重極は約１００％のデューティサイクル
で質量フィルタとして動作し、飛行時間型分析器は約５
％のデューティサイクルで分析器として働く）。したが
って、多数の候補親イオンを発見し、候補親イオンの１
つの娘イオンスペクトルを生成するのに必要な試行は３
回のみであり、各試行のデューティサイクルは５％であ
る。その結果、全体のデューティサイクルは５％／３＝
１．６７％となる。

【００１６】それ故、好ましい実施形態は、三連四重極
の構成で実行される従来の方法の３０倍優れたデューテ
ィサイクルを持っており、四重極飛行時間型質量分析計
で実行される従来の方法に比べて３００倍以上の改善を
示す。そのような改善により、好ましい実施形態に従っ
た装置および方法をオンラインクロマトグラフィのタイ
ムスケールで有効に用いることができる。

【００１７】フラグメント化手段が第１のモードで動作
される場合には、イオンを通してフラグメント化を引き
起こすフラグメント化手段に高い電圧が印加される。し
かしながら、フラグメント化手段が第２のモードで動作
される場合には、イオンのフラグメント化は実質的に少
なく、そこを通過する分子イオンの割合が高い。

【００１８】第１のモードでフラグメント化手段を動作
させる工程は、以下から選択した電圧をフラグメント化
手段に供給する工程を含むのが好ましい：（ｉ）１５Ｖ
以上、（ｉｉ）２０Ｖ以上、（ｉｉｉ）２５Ｖ以上、
（ｉｖ）３０Ｖ以上、（ｖ）５０Ｖ以上、（ｖｉ）１０
０Ｖ以上、（ｖｉｉ）１５０Ｖ以上、（ｖｉｉｉ）２０
０Ｖ以上。第２のモードでフラグメント化手段を動作さ
せる工程は、以下から選択した電圧をフラグメント化手
段に供給する工程を含むのが好ましい：（ｉ）５Ｖ以
下、（ｉｉ）４．５Ｖ以下、（ｉｉｉ）４Ｖ以下、（ｉ
ｖ）３．５Ｖ以下、（ｖ）３Ｖ以下、（ｖｉ）２．５Ｖ
以下、（ｖｉｉ）２Ｖ以下、（ｖｉｉｉ）１．５Ｖ以
下、（ｉｘ）１Ｖ以下、（ｘ）０．５Ｖ以下、（ｘｉ）
実質的に０Ｖ。しかしながら、本発明の第１および第２
の実施形態に対して好ましさの低い構成によると、第１
のモードおよび／または第２のモードに、５Ｖから１５
Ｖの間の電圧を用いることもある。そのような状況下で
は、高エネルギモードのイオンの一部が実際にはフラグ
メント化されず、同様に、低エネルギモードのイオンの
一部がフラグメント化されることが予想される。

【００１９】イオンをフィルタリングするには、フラグ
メント化手段、例えば衝突セル、の上流にある第１の質
量フィルタは、ある質量／電荷比（以下では「ｍ／
ｚ」）よりも大きいｍ／ｚを持つイオンだけが通過する
ように構成されるのが好ましい。すなわち、好ましい実
施形態によると、第１の質量フィルタは初めに、ハイパ
スフィルタとして動作するよう設定される。カットオフ
点は、モニタリングされている固有の娘イオンのｍ／ｚ
値よりもやや高くなるように設定することができる。例
えば、固有の娘イオンのｍ／ｚ値が３００であることが
わかっている場合には、約３５０以上のｍ／ｚ値を持つ
イオンのみが通過するように第１の質量フィルタを設定
することができる。それ故、３００のｍ／ｚ値を持つイ
オンが質量分析器によって発見された場合、このｍ／ｚ
値を持つ親イオンは第１の質量フィルタによって取り除
かれるため、そのイオンはフラグメント化手段内での親
イオンのフラグメント化により引き起こされた娘イオン
であるということになる。

【００２０】第１の範囲は可変であることが好ましい。
それ故、第１の質量フィルタによって通過するイオンの
範囲は、必要に応じて走査ごとに変えることができる。

【００２１】第１のモードで動作するフラグメント化手
段を通り抜けたイオンの少なくとも一部を質量分析する
工程は、第１の質量スペクトルを取得する工程を含み、
第２のモードで動作するフラグメント化手段を通り抜け
たイオンの少なくとも一部を質量分析する工程は、第２
の質量スペクトルを取得する工程を含むことが好まし
い。

【００２２】第２のモードで動作するフラグメント化手
段を通り抜けたイオンの少なくとも一部を質量分析する
工程の後、少なくとも１つの候補親イオンを同定する工
程を更に含むことが好ましい。第１の質量スペクトル内
のある質量／電荷比を持つイオンの強度と第２の質量ス
ペクトル内の同じ質量／電荷比を持つイオンの強度を比
較することにより、少なくとも１つの候補親イオンが同
定されることが好ましい。高い強度ピークが低エネルギ
のスペクトルで見られ、高エネルギのスペクトルで見ら
れない場合には、そのピークが候補親イオンを示してい
る可能性がある。

【００２３】その方法は更に以下の工程を含むのが好ま
しい：少なくとも１つの候補親イオンを含む第２の範囲
内の質量／電荷比を持つイオンが実質的にフラグメント
化手段に到達するように構成され、第２の範囲外の質量
／電荷比を持つイオンの通過が実質的に減らされるよう
に、フラグメント化手段の上流においてイオンをフィル
タリングする工程；第２のモードよりも実質的に多くの
イオンがフラグメント化されるように、フラグメント化
手段を動作させる工程；フラグメント化手段を通り抜け
たイオンの少なくとも一部を質量分析する工程。換言す
れば、候補親イオンが同定されたら、第１の質量フィル
タは、基本的にその候補親イオンのｍ／ｚ値を持つイオ
ンの通過のみを許容する狭帯域フィルタとして動作する
ように設定されることが好ましい。好ましい実施形態に
よると、候補親イオンの質量／電荷比の±ｘの質量／電
荷比を持つイオンのみが実質的にフラグメント化手段
（４）に到達するように、第２の範囲が選択される。こ
こで、ｘは以下のグループから選択される：（ｉ）０．
５、（ｉｉ）１．０、（ｉｉｉ）２．０、（ｉｖ）５．
０、（ｖ）１０．０、（ｖｉ）１５．０、（ｖｉｉ）２
０．０。したがって、質量分析計はタンデムＭＳモード
で動作する。

【００２４】イオン源は以下から選択することが好まし
い：（ｉ）エレクトロスプレイオン源、（ｉｉ）大気圧
化学イオン化によるイオン源、（ｉｉｉ）マトリクス支
援レーザ脱離イオン源。そのようなイオン源、特に前者
２つには、液体クロマトグラフィによって混合物から分
離された溶離物を、ある時間に渡って供給することがで
きる。

【００２５】イオン源は以下から選択することが好まし
い：（ｉ）電気衝撃イオン源、（ｉｉ）化学イオン化に
よるイオン源、（ｉｉｉ）フィールドイオン化によるイ
オン源。そのようなイオン源には、ガスクロマトグラフ
ィによって混合物から分離された溶離物を、ある時間に
渡って供給することができる。

【００２６】質量分析工程は、以下から選択した分析器
によって実行することが好ましい：（ｉ）四重極質量フ
ィルタ、（ｉｉ）飛行時間型質量分析器、（ｉｉｉ）イ
オントラップ、（ｉｖ）磁場型質量分析器、（ｖ）フー
リエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）
質量分析器。特に、飛行時間型質量分析器が好ましい。

【００２７】フィルタリング工程は、多要素イオン光学
レンズ、好ましくは四重極ロッドセットによって実行さ
れるのが好ましく、更に高周波および直流電界を印加す
ることが好ましい。

【００２８】多要素イオン光学レンズは、実質的に第１
の値よりも大きい質量／電荷比を持つイオンのみが通過
するように構成されることが好ましい。第１の値は以下
から選択することが更に好ましい：（ｉ）１００、（ｉ
ｉ）１５０、（ｉｉｉ）２００、（ｉｖ）２５０、
（ｖ）３００、（ｖｉ）３５０、（ｖｉｉ）４００、
（ｖｉｉｉ）４５０、（ｉｘ）５００。好ましい実施形
態で娘イオンを同定する工程は、第１の値よりも小さい
質量／電荷比を持つことが決定された少なくともいくつ
かのイオンを同定する工程を含む。

【００２９】フラグメント化手段は、以下から選択され
た衝突セルを備えることが好ましい：（ｉ）四重極ロッ
ドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八
重極ロッドセット、（ｉｖ）電極リングセット。衝突セ
ルは、高周波のみのモードで動作させ、好ましい構成に
おいて、１０^-4から１０^-1ｍｂａｒの範囲、好ましくは
１０^-3から１０^-2ｍｂａｒの範囲内の圧力で衝突ガスが
供給されることが更に好ましい。衝突セルは、十分に気
密性の囲壁を形成することが更に好ましい。衝突ガス
は、ヘリウム、アルゴン、窒素、空気もしくはメタンを
含むことが好ましい。

【００３０】所定の娘イオンは、以下から選択されたイ
オンを含むことが好ましい：（ｉ）ペプチド由来のイン
モニウムイオン、（ｉｉ）例えばリン酸化ペプチド由来
のリン酸基ＰＯ₃ ^-イオンを含む官能基、（ｉｉｉ）特定
の分子もしくは特定の種類の分子から分離し、続いて同
定されることによりその分子もしくはその種類の分子の
存在を示す質量タグ。

【００３１】好ましい実施形態によると、複数の固有の
娘イオンに対して高衝突エネルギＭＳスペクトル（すな
わち、娘イオンスペクトル）を調べることにより候補親
イオンを探すことができる。親イオンが特定の質量タグ
で「標識を付されている」場合には、これが特に当ては
まる。２種類以上の親イオンが混合している場合には、
それぞれ異なる質量タグで標識をつけることができ、２
種類以上の固有の娘イオンを同時にモニタリングするこ
とにより親イオンを発見することができる。それ故、２
以上の異なる種類の化合物由来の親イオンを、一連の同
じ試験で発見することができる。

【００３２】本発明の第２の態様によると、請求項２５
記載の質量分析方法が提供される。

【００３３】本発明の第３の態様によると、請求項２６
記載の質量分析計が提供される。制御システム、好まし
くは自動制御システム、による様々な工程の実行は、好
ましい特徴にすぎない。好ましさの低い実施形態では、
方法の工程のいくつかがオペレータによる人為的な操作
を含んでいてもよい。

【００３４】本発明の第４の態様によると、請求項３１
記載の質量分析計が提供される。

【００３５】本発明の第５の態様によると、請求項１〜
２５のいずれかの方法を実行するように構成および適合
された装置が提供される。好ましさの低い実施形態で
は、方法の工程のいくつかがオペレータによる人為的な
操作を含んでいてもよい。

【００３６】本発明の第２の実施形態と第６の態様によ
ると、請求項３３記載の質量分析方法が提供される。

【００３７】第１の実施形態では、目的の娘イオンが同
定された時にのみ、フラグメント化手段が第２のモード
（フラグメント化の程度が低い）で動作されるのに対し
て、第２の実施形態によると、フラグメント化手段は、
高低のエネルギモードの間で切り換わることが好まし
い。すなわち、例えば所定の娘イオンが存在することが
最初に決定されていてもされていなくても（すなわち、
これとは関係なく）、親イオンのスペクトルを取得する
ことができる。

【００３８】３つの異なる動作モード（すなわち下位の
実施形態）については、第２の実施形態で考慮されてい
る。第１の動作モードでは、所定の娘イオンが娘イオン
スペクトルに存在するか否かを決定するだけでよい。こ
のモードでは、候補親イオンがはじめに同定されている
ことが好ましいものの、厳密には同定されている必要は
ない。第２の動作モードでは、少なくとも１つの娘イオ
ンと少なくとも１つの候補親イオンの間にいくらかの関
係性があるか否かが、（例えば官能基のような）所定の
イオンの消失もしくは中性粒子の消失に基づいて決定さ
れる。また、第１の動作モードと第２の動作モード両方
の決定工程を実行することができる第３の動作モードに
ついても考慮されている。

【００３９】更にその方法は、第１の範囲内の質量／電
荷比を持つイオンが実質的に通過し、第１の範囲外の質
量／電荷比を持つイオンの通過が実質的に減らされるよ
うに、フラグメント化手段の上流においてイオンをフィ
ルタリングする工程を含むことが好ましい。

【００４０】第１の範囲は可変であって、各走査で変更
できることが好ましい。

【００４１】少なくとも１つの娘イオンを同定する工程
は、第１の範囲外の質量／電荷比を持つ少なくともいく
つかイオンを決定する工程を含むのが好ましい。第２の
実施形態によると、第１の質量フィルタのカットオフ値
よりも低いｍ／ｚ値を持つ娘イオンに基づいて娘イオン
を同定する工程が、娘イオンを同定する唯一の方法であ
る。娘イオンを同定する他の方法についても考慮されて
いる。

【００４２】第１のモードで動作するフラグメント化手
段を通り抜けたイオンの少なくとも一部を質量分析する
工程は、第１の質量スペクトルを取得する工程を含み、
第２のモードで動作するフラグメント化手段を通り抜け
たイオンの少なくとも一部を質量分析する工程は、第２
の質量スペクトルを取得する工程を含むことが好まし
い。

【００４３】第１の（娘イオンの）質量スペクトル内の
ある質量／電荷比を持つイオンの強度と第２の（親イオ
ンの）質量スペクトル内の同じ質量／電荷比を持つイオ
ンの強度を比較することにより、少なくとも１つの候補
親イオンが同定されることが好ましい。第１の質量スペ
クトル内のある質量／電荷比を持つイオンの強度と第２
の質量スペクトル内の同じ質量／電荷比を持つイオンの
強度を比較することにより、少なくとも１つの娘イオン
が同定されることが好ましい。候補親イオンは、前記第
１のスペクトルに比べて前記第２の質量スペクトル内で
はるかに高い強度を持つことが好ましい（娘イオンに対
してはその逆である）。

【００４４】（ｉ）少なくとも１つの娘イオンが所定の
娘イオンと一致する、および／または、（ｉｉ）少なく
とも１つの娘イオンと少なくとも１つの候補親イオンが
所定のイオンもしくは中性粒子の消失により関連付けら
れる可能性がある、ことが決定された場合には、その方
法は更に以下の工程を含むのが好ましい：少なくとも１
つの候補親イオンを含む第２の範囲内の質量／電荷比を
持つイオンが実質的にフラグメント化手段に到達するよ
うに構成され、第２の範囲外の質量／電荷比を持つイオ
ンの通過が実質的に減らされるように、フラグメント化
手段の上流においてイオンをフィルタリングする工程；
第２のモードよりも実質的に多くのイオンがフラグメン
ト化されるように、フラグメント化手段を動作させる工
程；フラグメント化手段を通り抜けたイオンの少なくと
も一部を質量分析する工程。換言すると、目的の娘イオ
ン、もしくは親イオンと娘イオン間の関係性もしくは関
連性が確立されると、質量分析計はタンデムＭＳモード
で動作するように切り換わる。

【００４５】候補親イオンの質量／電荷比の±ｘの質量
／電荷比を持つイオンのみが実質的にフラグメント化手
段に到達するように、第２の範囲が選択されることが好
ましい。ここで、ｘは以下から選択される：（ｉ）０．
５、（ｉｉ）１．０、（ｉｉｉ）２．０、（ｉｖ）５．
０、（ｖ）１０．０、（ｖｉ）１５．０、（ｖｉｉ）２
０．０。したがって、衝突セルの上流にある質量フィル
タは、狭帯域フィルタとして動作することが好ましい。

【００４６】イオン源は以下から選択することが好まし
い：（ｉ）エレクトロスプレイオン源、（ｉｉ）大気圧
化学イオン化によるイオン源、（ｉｉｉ）マトリクス支
援レーザ脱離イオン源。そのようなイオン源、特に前者
２つには、液体クロマトグラフィによって混合物から分
離された溶離物を、ある時間に渡って供給することが好
ましい。

【００４７】イオン源は以下から選択することが好まし
い：（ｉ）電気衝撃イオン源、（ｉｉ）化学イオン化に
よるイオン源、（ｉｉｉ）フィールドイオン化によるイ
オン源。そのようなイオン源には、ガスクロマトグラフ
ィによって混合物から分離された溶離物を、ある時間に
渡って供給することが好ましい。

【００４８】質量分析工程は、以下から選択した分析器
によって実行することが好ましい：（ｉ）四重極ロッド
セット、（ｉｉ）飛行時間型質量分析器、（ｉｉｉ）イ
オントラップ、（ｉｖ）磁場型質量分析器、（ｖ）フー
リエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）
質量分析器。特に、飛行時間型質量分析器が好ましい。

【００４９】フィルタリング工程は、多要素イオン光学
レンズ、好ましくは四重極質量フィルタによって実行さ
れることが好ましい。高周波電界と直流電界の両方を多
要素イオン光学レンズに印加することが、更に好まし
い。

【００５０】多要素イオン光学レンズは、実質的に第１
の値よりも大きい質量／電荷比を持つイオンのみが通過
するように構成されることが好ましい。第１の値は以下
から選択することが更に好ましい：（ｉ）１００、（ｉ
ｉ）１５０、（ｉｉｉ）２００、（ｉｖ）２５０、
（ｖ）３００、（ｖｉ）３５０、（ｖｉｉ）４００、
（ｖｉｉｉ）４５０、（ｉｘ）５００。娘イオンを同定
する工程は、第１の値よりも小さい質量／電荷比を持つ
ことが決定された少なくともいくつかのイオンを同定す
る工程を含むことが好ましい。

【００５１】フラグメント化手段は、以下から選択され
た衝突セルを備えることが好ましい：（ｉ）四重極ロッ
ドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八
重極ロッドセット、（ｉｖ）電極リングセット。衝突セ
ルは、高周波のみのモードで動作されることが好まし
く、１０^-3から１０^-1ｍｂａｒの範囲、好ましくは１０
^-3から１０^-2ｍｂａｒの範囲内の圧力で衝突ガスが供給
されることが更に好ましい。衝突セルは、気密性の十分
な囲壁を形成するのが好ましい。

【００５２】所定の娘イオンは、以下から選択されたイ
オンを含むことが好ましい：（ｉ）ペプチド由来のイン
モニウムイオン、（ｉｉ）リン酸化ペプチド由来のリン
酸基ＰＯ₃ ^-イオンを含む官能基、（ｉｉｉ）特定の分子
もしくは特定の種類の分子から生成し、続いて同定され
ることによりその分子もしくはその種類の分子の存在を
示す質量タグ。

【００５３】第１のモードでフラグメント化手段を動作
させる工程は、以下から選択した電圧をフラグメント化
手段に供給する工程を含むことが好ましい：（ｉ）１５
Ｖ以上、（ｉｉ）２０Ｖ以上、（ｉｉｉ）２５Ｖ以上、
（ｉｖ）３０Ｖ以上、（ｖ）５０Ｖ以上、（ｖｉ）１０
０Ｖ以上、（ｖｉｉ）１５０Ｖ以上、（ｖｉｉｉ）２０
０Ｖ以上。

【００５４】第２のモードでフラグメント化手段を動作
させる工程は、以下から選択した電圧をフラグメント化
手段に供給する工程を含むことが好ましい：（ｉ）５Ｖ
以下、（ｉｉ）４．５Ｖ以下、（ｉｉｉ）４Ｖ以下、
（ｉｖ）３．５Ｖ以下、（ｖ）３Ｖ以下、（ｖｉ）２．
５Ｖ以下、（ｖｉｉ）２Ｖ以下、（ｖｉｉｉ）１．５Ｖ
以下、（ｉｘ）１Ｖ以下、（ｘ）０．５Ｖ以下、（ｘ
ｉ）実質的に０Ｖ。

【００５５】本発明の第７の態様によると、請求項５９
記載の質量分析方法が提供される。

【００５６】本発明の第８の態様によると、請求項６０
記載の質量分析計が提供される。

【００５７】本発明の第９の態様によると、請求項６６
記載の質量分析計が提供される。

【００５８】本発明の第１０の態様によると、請求項３
３〜５９のいずれかの方法を実行するように構成および
適合された装置が提供される。

【００５９】四重極質量フィルタがはじめにハイパス特
性を持つことは第１の実施形態においては好ましい（第
２の実施形態においては任意）のだが、好ましさの低い
実施形態においては、質量フィルタは帯域通過特性を持
っていてもよい。質量フィルタが、「Ｖ字形の」通過率
プロフィル、すなわち、高低の質量／電荷比で高い通過
率を持ち、中央の両側において好ましい線形もしくは急
激に増減する通過率を持つことがあることに関しても、
好ましさの低い実施形態で考慮されている。

【００６０】第１および第２の実施形両方で高低の衝突
エネルギを切り換える手段により、高衝突エネルギ「Ｍ
Ｓサーベイ」スペクトル内での特定の娘イオンのｍ／ｚ
値（名目値もしくは正確な値）の出現に基づいて、（候
補）親イオンを選択することができる。第２の実施形態
によると、選択基準は、高低の衝突エネルギ「ＭＳサー
ベイ」スペクトル内のイオン間でｍ／ｚ値（名目値もし
くは正確な値）に一定の差を有するイオンの出現に基づ
いて選択することを含む。

【００６１】１つ以上の親イオンが発見されると、両方
の実施形態に従って、候補親イオンを更に選択および／
または排除するため、すなわち可能性のある候補親イオ
ンのリストを精選して候補親イオンを更に限定する最終
候補リストを作成するために、多くの更なる基準を用い
ることができる。これらの基準は以下のものを含む：（ａ）必要な電荷状態（通例、ペプチドはＺ＞＝１、薬
物代謝物質はＺ＝１）に基づく選択。（ｂ）相対強度もしくは絶対強度に基づく選択。（ｃ）好ましいｍ／ｚの範囲内に包含されていることに
基づく選択。（ｄ）好ましいｍ／ｚ値（名目値もしくは正確な値）の
リストに基づく選択。（ｅ）除外されたｍ／ｚ値（名目値もしくは正確な値）
のリストに基づく排除（通例は、既知のバックグラウン
ドイオンやマトリクス関連の不純物）。（ｆ）除外されたｍ／ｚ値の一時的な（動的な）リスト
に基づく排除（通例は重複を防ぐために最近分析された
前駆イオン）。

【００６２】第２の実施形態と、第１の実施形態の好ま
しさの低い特徴によると、多電荷親イオンのフラグメン
ト化によって形成された娘イオンは、候補親イオンの質
量／電荷比よりも高い質量／電荷比を持つイオンの存在
により検出することができる。この工程は、親イオンが
エレクトロスプレイによって生成された場合に、特に適
切である。

【００６３】第１および第２の実施形態によると、多数
の成分が共に溶離する場合に、第１の質量フィルタＭＳ
１を用いて真の前駆イオンを発見し、それぞれの候補前
駆イオンを選択し、次いでＭＳ／ＭＳフラグメントスペ
クトルを記録することができる。しかしながら、取得さ
れるスペクトルの数は、候補前駆イオンの数と等しい数
しか増加しないだろう。これでは依然として、従来の親
イオン走査法に必要な非常に多数のスペクトルよりもは
るかに少ない。

【００６４】多数の成分が共に溶離する場合には、追加
のフィルタリング基準を用いることにより候補前駆イオ
ンの数を減らす余地がある。例えば、低衝突エネルギス
ペクトルで観察された各候補前駆イオンに対応する１つ
以上の固有の中性消失イオンの存在に対して、高衝突エ
ネルギスペクトルも調べれば、目的の前駆イオンを発見
することができる。これで、記録するＭＳ／ＭＳフラグ
メントスペクトルの数を減らすことができ、多くの場合
１つのスペクトルで済む。

【００６５】原則的に、候補前駆イオンの数が４以上の
場合には、取得されるＭＳ／ＭＳスペクトルの数は、質
量に従って２等分もしくはほぼ等分の下位グループに候
補前駆物質を繰り返しし下位区分することにより、更に
減少できる。次いで、２つのグループを分割するｍ／ｚ
値にＭＳ１の低質量のカットオフ値を設定することによ
り、各下位グループ内のすべての前駆イオンに対する高
衝突エネルギスペクトルが記録される。排除の工程によ
り、この手順を踏んで、より少ない段階で目的の前駆イ
オンに到達することができる。実際的には、このアプロ
ーチは、候補前駆イオンの数が６以上の際に好ましい。
それでも、この方法の潜在的な価値を示すと、１６成分
の混合物では目的の前駆イオンを発見するのに１６のＭ
Ｓ／ＭＳスペクトルが必要なのに対し、このアプローチ
によると、必要なＭＳ／ＭＳスペクトルの数を５つに減
らすことができる。

【００６６】特定の生成イオンのｍ／ｚ値の存在に基づ
く前駆イオンの発見に必要なのは、高エネルギＣＩＤ
（衝突誘導解離）「ＭＳサーベイ」スペクトルのみを最
初に調べることである。適切な場合には、特定の生成イ
オンのｍ／ｚ値を通過させないように四重極質量フィル
タのｍ／ｚ通過範囲を設定し、そのｍ／ｚ値のイオン源
からすべてのバックグラウンドイオンを除去することが
できる。特定のｍ／ｚ値のイオンすべてを生成イオンの
みにすることができる。目的の娘イオンが溶離する際
に、低エネルギＣＩＤ「ＭＳサーベイ」スペクトルによ
って、（候補）親イオンの最終候補リストが作られる。
電荷状態、除外されたｍ／ｚ値などの様々な選択および
／または排除基準によって、更にこのリストを任意にフ
ィルタリングすなわち精選することができる。目的の前
駆イオンの確認と同定に必要なのは、（任意に更なるフ
ィルタリングをなされた）最終候補リストのためのＭＳ
−ＭＳスペクトルの取得のみである。これによって、第
１の質量フィルタＭＳ１を走査することなしに、従来の
親イオン走査法と同様の目的が達成され、しかも、目的
の前駆イオンの完全な娘イオンスペクトルを取得すると
いうボーナスまでついてくる。正確な生成イオンのｍ／
ｚ値を特定することにより、更に選択性が高まる。

【００６７】特定のニュートラルロスまたはイオン消失
の存在に基づく前駆イオンの発見に必要なのは、高低の
エネルギＣＩＤ「ＭＳサーベイ」スペクトル両方を調べ
ることである。低エネルギスペクトルにより、候補前駆
イオンの最終候補リストが作られる。再び、電荷状態、
除外されたｍ／ｚ値などの様々な基準によって、更にこ
の最終候補リストをフィルタリングすることができる。
これで、特定のニュートラルロスすなわちイオン消失に
関するｍ／ｚ値の最終候補リストを作成することができ
る。ここで、これらのｍ／ｚ値は、高エネルギＣＩＤ
「ＭＳサーベイ」スペクトルで探される。すべての衝突
に対する前駆イオンを、そのＭＳ−ＭＳスペクトルを取
得することにより確認および同定することができる。こ
れによって、ＭＳ１およびＭＳ２を走査することなし
に、従来のニュートラルロス走査法と同様の目的が達成
され、しかも、目的の前駆イオンの完全な生成イオンス
ペクトルを取得するというボーナスまでついてくる。こ
こでも、正確なｍ／ｚ値を特定することができる。

【００６８】様々な好ましい実施形態により、親イオン
走査の従来技術を超える数々の利点が提供される。その
利点には、親イオンの質量／電荷比を発見する可能性
や、それらの親イオンに関係する娘イオンのスペクトル
を例えばクロマトグラフィタイムスケールなどのオンラ
インタイムスケール内で取得することが含まれる。ま
た、好ましい実施形態は、従来の親イオン走査法よりも
高い感度を有し、親イオンのｍ／ｚ値選択のための１回
の試験に多数の基準を組み入れる可能性を開くものであ
る。また、多数の種類の親イオンを１回の試験で発見す
ることも可能であり、その方法は質量タグ法と一緒に用
いることができる。

【００６９】

【発明の実施の形態】ここで、図１を参照して好ましい
実施形態を説明する。質量分析計６は、イオン源１（エ
レクトロスプレイイオン源が好ましい）と、イオンガイ
ド２と、第１の四重極質量フィルタ３と、衝突セル４
と、リフレクトロンを組み込んだ直交加速型飛行時間分
析器５とを備えている。質量分析計６は、液体クロマト
グラフ（示されていない）などのクロマトグラフに接続
されていてもよい。そうすれば、イオン源１に入れるサ
ンプルを液体クロマトグラフの溶離物から得ることがで
きる。

【００７０】脱気されて、例えば１０^-5ｍｂａｒ未満の
比較的低圧力に維持されたチャンバ内に、四重極質量フ
ィルタ３が配置されている。質量フィルタ３を含む電極
は、フィルタ３を通過する質量／電荷比の範囲を決定す
るＲＦおよびＤＣ電圧両方を発生させる電源に接続され
ている。フラグメント化手段４は、衝突セルが好まし
く、質量フィルタ３を通過するイオンを受け取るように
配置される。特に好ましい実施形態では、衝突セルは、
四重極もしくは六重極ロッドセットを備えてもよく、ロ
ッドセットは気密性の十分なケーシングで囲み、ケーシ
ング内にヘリウム、アルゴン、窒素、空気、メタンなど
の使用中の衝突ガスを、１０^-4から１０^-1ｍｂａｒ、更
に好ましくは１０^-3から１０^-2ｍｂａｒで導入すること
ができる。フラグメント化手段４を含む電極に適当な高
周波電圧は、電源（図示せず）によって供給される。

【００７１】イオン源１によって生成されたイオンは、
イオンガイド２を通り抜け、質量フィルタ３とフラグメ
ント化手段４に進入する。フラグメント化手段４から出
たイオンは、飛行時間型質量分析器５に進入する。装置
の様々な部品間のイオンの伝送を最大化するために、イ
オンガイドや静電レンズなどの他のイオン光学構成要素
を備えてもよいが、図には示されておらず、説明も省略
している。様々な真空ポンプ（図示せず）が、装置内の
光学的な真空状態を保つために設けられていてもよい。
飛行時間型質量分析器５は、イオンの質量／電荷比を決
定できるように、イオンのパケット内に含まれるイオン
の伝送時間計測による既知の方法で動作する。

【００７２】制御手段（図示せず）は、それぞれイオン
源１、イオンガイド２、四重極質量フィルタ３、フラグ
メント化手段４、飛行時間型質量分析器５に必要な動作
電圧を供給する様々な電源（図示せず）に対する制御信
号を発信する。これらの制御信号は、例えば質量フィル
タ３を通過する質量／電荷比や分析器５の動作など、装
置の動作パラメータを決定する。通例、制御手段は、取
得される質量スペクトルデータの処理にも用いられるコ
ンピュータ（図示せず）からの信号によって制御され
る。また、コンピュータは、分析器５から生成される質
量スペクトルを表示、記憶し、オペレータからの命令を
受信、処理できる。制御手段は、オペレータの介在なく
自動的に様々な方法を実行し、様々な決定をすることが
可能であり、また、様々な段階で任意にオペレータの入
力を要求することが可能である。

【００７３】図２ａおよび図２ｂはそれぞれ、アルコー
ルデヒドロゲナーゼとして知られるＡＤＨのトリプシン
消化の娘イオンおよび親イオンスペクトルを示してい
る。図２ａに示されている娘イオンのスペクトルは、衝
突セルの電圧（すなわちフラグメント化手段４に印加さ
れる電圧）が高い際に得られたものである。例えば、そ
の電圧は３０Ｖであり、その結果、衝突セルを通るイオ
ンに十分なフラグメント化が起こる。図２ｂに示されて
いる親イオンのスペクトルは、例えば５Ｖ以下の低い衝
突エネルギで得られたものである。この例の質量スペク
トルは、液体クロマトグラフから溶離したサンプルから
得られたものであり、十分迅速に得られ、液体クロマト
グラフから溶離した実質的に同一な要素に対応するもの
は互いに近かった。

【００７４】本発明の両実施形態によると、目的となる
所定の娘イオン、例えば図２ａに示すように１３６．１
０９９のｍ／ｚ値を持つ娘イオンの存在を決定すること
ができる。この決定は、コンピュータによる自動決定と
オペレータのいずれかにより行うことができる。第１の
実施形態によると、この決定がなされれば、衝突セルに
印加される電圧が低く設定され、親イオンのスペクトル
（図２ｂ参照）が取得される。

【００７５】次いで、両実施形態で、親イオンのスペク
トルを分析し、どのピークが候補親イオンに対応するの
かを決定することができる。図２ｂの親イオンのスペク
トルで、例えば４１８．７７２４や５６８．７８１３の
ピークのように、いくつか強度の高いピークがあるのだ
が、それらのピークは対応する娘イオンのスペクトルに
は実質的に存在しない。したがって、これらのピーク
は、候補親イオンを示唆するものであると考えることが
好ましい。

【００７６】両実施形態によると、例えば１３６．１０
９９のｍ／ｚ値を持つ目的の所定娘イオンが発見され、
例えば４１８．７７２４と５６８．７８１３のｍ／ｚ値
を持つ対応する候補親イオンが発見されると、質量フィ
ルタ３は、狭帯域パスフィルタとして動作するよう設定
され、実質的に候補親イオンのうち１つのみ、例えば４
１８．７２２４のｍ／ｚ値を持つイオンのみをフラグメ
ント化手段４に伝送する。フラグメント化手段４は、そ
の候補親イオンに対する完全な娘スペクトルが得られる
ように、高衝突エネルギに設定される。目的の所定娘イ
オンが完全な娘スペクトル内に存在する場合には、それ
が、選択された候補親イオンの生成イオンに違いない。
所定娘イオンが存在しない場合には、他の候補親イオン
が選択される。

【００７７】すべての候補親イオンのピークに対して娘
イオン走査を行う必要がある場合でも、従来の親イオン
操作方法よりも必要な走査ははるかに少ない。

【００７８】特定のピークが有意であるか否かを決定す
る際に考慮することのできる変数は、例えば、得られた
ピークの強度やイオンの電荷状態（様々な既知の方法に
より推定できる）である。また、ある規準に基づくと、
イオンを考慮しなくてもよい。

【００７９】本発明の両実施形態に関して、娘イオンの
スペクトルを複数の固有の娘イオンに対して調べること
により候補親イオンを探すことは適切である。

【００８０】本発明の第２の実施形態によると、候補親
イオンは、娘イオンの組み合わせや親イオン由来の所定
のイオンもしくは中性粒子の消失に基づいて探すことが
できる。親イオンが特定の質量タグで「標識を付されて
いる」場合には、これが特に当てはまる。２種類以上の
親イオンが混合している場合には、それぞれ異なる質量
タグで標識をつけることができ、２種類以上の固有の娘
イオンを同時にモニタリングすることにより標識を発見
することができる。それ故、２以上の異なる種類の化合
物由来の親イオンを、一連の同じ試験で発見することが
できる。

【００８１】第２の実施形態によると、異なる衝突電圧
で連続的にスペクトルを取得することができる。特に好
ましい構成は、比較的高い衝突電圧と低い衝突電圧で交
互にスペクトルを取得する構成である。液体クロマトグ
ラフィなどのオンライン処理の出力を分析するのにその
方法を用いると、交互のスペクトルが、クロマトグラフ
から溶離するサンプルの同一な組成に実質的に対応する
ため、特に有効である。

【００８２】本発明の好ましい実施形態の様々な態様に
更なる説明を加えるために、多くの実施例を提示する。

【００８３】実施例１−ニュートラルロス利用できるゲノム配列の情報が著しく増加したことと、
質量分析計の感度と選択性が増大したことにより、大型
のタンパク質の同定が可能になった。しかしながら、同
定されたタンパク質上に存在する翻訳後修飾（post-tra
nslational modification）の分析は、更に困難な問題
である。現在、質量分析計によって最も具体的な解決策
を打ち出しているのは、前駆イオン走査法である。前駆
イオン走査試験を実行すると、フラグメント化して共通
の特徴的な生成イオンを生成するイオンすべてを、質量
分析計が探索する。典型的な応用例は、タンパク質の消
化混合物を走査し、リン酸化された可能性があるペプチ
ドのみを探す工程である。第１の四重極質量フィルタ
（ＭＳ１）と、四重極衝突セルと、直交型飛行時間質量
分析器（ＭＳ２）とを備えた既知の質量分析計（マイク
ロマス社のＱ−ＴＯＦ２を利用できる）で前駆イオンの
試験を行う現在の方法は、前駆イオンが見られるｍ／ｚ
の範囲にわたって装置の四重極ＭＳ１を走査する工程
と、飛行時間型分析器で完全な生成イオンスペクトルを
記録する工程とを含む。しかしながら、このアプローチ
では、走査する四重極のデューティサイクル（利用率）
が比較的低いために、前駆イオン試験の感度が制限され
る可能性がある。

【００８４】既知の質量分析計でＨＰＬＣ試験が行われ
ている間に、翻訳後に修飾された特定のペプチドの同定
と配列決定を行うことができる試験方法を説明する。こ
の試験では、四重極は広帯域モードで運転された。

【００８５】サンプルは、マイクロマス社のモジュラで
あるＣａｐＬＣシステムにより質量分析計に導入され
た。サンプルは、Ｃ１８カートリッジ（０．３ｍｍｘ
５ｍｍ）に載せられ、０．１％のＨＣＯＯＨを用いて
１分あたり３０μＬの流量で３分間脱塩された（図
３）。次いで、ペプチドが分離用の分析カラムに溶離す
るように、１０個のポートバルブが切り換えられた（図
３挿入図参照）。ポンプＡおよびＢからの流れは、カラ
ム内の流量を約２００ｎＬ／ｍｉｎにするために分流さ
れた。

【００８６】用いた分析カラムは、ウォーターズ社シン
メトリＣ１８（ｗｗｗ.ｗａｔｅｒｓ．ｃｏｍ）を入れ
たＰｉｃｏＦｒｉｔ（商標）（ｗｗｗ．ｎｅｗｏｂｊｅ
ｃｔｉｖｅ．ｃｏｍ）カラムである。これは、質量分析
計に直接噴霧するように設定された。エレクトロスプレ
イ電圧（約３ｋＶ）が、死空間の少ないステンレス鋼ユ
ニオンを経由して液体に印加された。少量（約５ｐｓ
ｉ）の噴霧ガスが、エレクトロスプレイ処理を促進する
ためにノズルチップ周辺に導入された。

【００８７】すべてのデータは、Ｚ−スプレイ・ナノフ
ロ・エレクトロスプレイイオン源を備えたＱ−ＴＯＦ２
四重極直交加速型飛行時間ハイブリッド質量分析計（ｗ
ｗｗ.ｍｉｃｒｏｍａｓｓ．ｃｏ．ｕｋ）を用いて取得
された。質量分析計は、イオン源温度８０゜Ｃ、コーン
ガス流量４０Ｌ／ｈｒの正イオンモードで運転された。

【００８８】その装置は、グルタミン酸フィブリノペプ
チドｂの衝突誘導解離（ＣＩＤ）から生じ、選択された
フラグメントイオンを用いて多点キャリブレーションで
キャリブレートされた。すべてのデータは、マスリンク
ス社のソフトウェアを用いて処理された。

【００８９】ＨＰＬＣ勾配中には、その装置はＭＳモー
ドで運転され、衝突セルにアルゴンを入れた状態で、高
低の衝突エネルギの間を１秒間隔で交互に切り換えられ
た。四重極ＭＳ１は、質量の範囲全体を飛行時間型分析
器に送ることのできる高周波のみのモードで運転され
た。低エネルギ（４ｅＶ）での第１のデータセットは、
普通の擬似分子イオンのみを示している。また、高エネ
ルギでの第２のデータセットは、それらの生成イオンも
含んでいる（図４参照）。目的の生成イオンが高エネル
ギのデータ内に存在した場合には必ず、その前駆物質で
ある可能性のあるものすべてが、対応する低エネルギデ
ータ内に存在した。次いで、質量分析計は、ＭＳ／ＭＳ
モードに切り換えられ、真の親を明らかにするために可
能性のある前駆物質が選択された。

【００９０】ホスホペプチドの場合には、ホスホセリン
を含む前駆物質とホスホトレオニンを含む前駆物質は、
高エネルギ条件下で９８Ｄａ（ダルトン）のニュートラ
ルロス（Ｈ₃ＰＯ₄）を示すため、両方とも同定すること
ができる。それに対応して、ソフトウェアは、低エネル
ギスペクトル内で同定された前駆物質からニュートラル
ロスのリストを作成することができる。これは、前駆イ
オンの質量を計測し、それらの電荷状態を決定し、ニュ
ートラルロスすなわち９７．９７６９（１＋）、４９．
９８８５（２＋）を減じる工程を含む。高エネルギスペ
クトルでニュートラルロスが現れることにより、装置は
生成イオンモードに切り換わり、ニュートラルロスを確
認し、更なる配列情報を取得する。Ｑ−ＴＯＦ２の正確
な質量性能により、特にリン酸塩で観察されるような質
量欠損ロスの場合には、ニュートラルロスの特異性が増
大する。図５は、正確なニュートラルロス試験の概要を
示している。

【００９１】図６は、カラムに入れられた１００ｆｍ
（フェムトモル）のアルファカゼイン消化産物で行った
正確なニュートラルロス試験の結果を示している。ＭＳ
／ＭＳクロマトグラムから見られるように、その装置
は、試験中に２回生成イオンモードに切り換わり、８３
０．０２（２＋）と９７６．４６（２＋）のイオンがニ
ュートラルロスを示したことを示唆した。

【００９２】図７は、９７６．４６（２＋）イオン溶離
時の高低エネルギのスペクトルを示している。低エネル
ギスペクトルは、最低限である８つの多電荷イオンを含
んでいる。高エネルギスペクトルは、８つのペプチドに
由来するフラグメントイオンの複雑な混合物を示してい
る。図８にはｍ／ｚが９１０〜９５５までの拡大図が示
されており、９７６．４６（２＋）のペプチドが、フラ
グメント化し、±２０ｍＤａ（ミニダルトン）の正確な
マスウィンドウ内にニュートラルロスとして特定されて
いるイオンを生成したことがわかる。スペクトル内の他
の生成イオンはすべて、ニュートラルロスとして特定さ
れる基準に合わなかった。

【００９３】９７６．４６（２＋）のイオンがニュート
ラルロスを受けたと記録すると、その装置はＭＳ／ＭＳ
モードに切り換わる。これにより、ニュートラルロスと
して特定されたイオンが９７６．４６（２＋）のイオン
から生じ、イオン源に存在する他のペプチドの１つから
生成した偶然一致のフラグメントイオンではないことが
確認される（図９参照）。生成イオンのスペクトルは、
リン酸化ペプチドからの配列情報も提供する。

【００９４】図１１は、カラムに注入され、１０ｆｍの
濃度で発見されたベータカゼイン消化ペプチド由来のＨ
₃ＰＯ₄のニュートラルロスを示している。

【００９５】ホスホチロシンの場合には、Ｈ₃ＰＯ₄のニ
ュートラルロスを生じるフラグメント化は起こらない。
しかしながら、分解して、ポジティブＥＳＩでｍ／ｚ値
２１６でリン酸化インモニウムイオンを生成する。ソフ
トウェアは、このイオンをモニタリングする命令を受
け、そのイオンが高エネルギスペクトル内に現れた際に
ＭＳ／ＭＳモードに切り換えることができる。

【００９６】実施例２−アミノ酸アスパラギンを含むペ
プチドの自動発見ＨＰＬＣ分離とタンパク質ＡＤＨ（アルコールデヒドロ
ゲナーゼ）のトリプシン消化分析のための全イオンクロ
マトグラムが、図１２に示されている。このクロマトグ
ラムは、Ｑ−ＴＯＦタンデムＭＳ／ＭＳシステムに記録
されたすべての低エネルギスペクトルから抽出されたも
のである。このデータに対して、Ｑ−ＴＯＦは、ＭＳモ
ードで動作し、連続的なスペクトルに対してガス衝突セ
ル内の高低の衝突エネルギ間を交互に入れ替わった。

【００９７】図１３は、図１２に関して上述したよう
に、同じＨＰＬＣ分離と質量分析から抽出されたｍ／ｚ
値が８７．０４の質量クロマトグラムを示している。ア
ミノ酸であるアスパラギンに対するインモニウムイオン
は、８７．０４のｍ／ｚ値を持っている。このクロマト
グラムは、Ｑ−ＴＯＦに記録されたすべての高エネルギ
スペクトルから抽出されたものである。

【００９８】図１４は、走査番号６０４に関連した完全
な質量スペクトルを示している。これは、Ｑ−ＴＯＦで
記録された低エネルギ質量スペクトルであり、ｍ／ｚ値
が８４．０４の質量スペクトル内で最大のピークに関連
する走査６０５の高エネルギスペクトルに次ぐ低エネル
ギスペクトルである。これは、ｍ／ｚ値が８７．０４の
アスパラギンインモニウムイオンの親イオンが１０１
２．５４の質量を持つことを示している。何故なら、ｍ
／ｚ値が１０１３．５４の１価のイオン（Ｍ＋Ｈ）⁺と
ｍ／ｚ値が５０７．２７の２価のイオン（Ｍ＋２Ｈ）⁺⁺
を示しているからである。

【００９９】実施例３−ニュートラルロスによるタンパ
ク質のリン酸化の自動発見図１５は、タンパク質βカゼインのトリプシン消化のＱ
−ＴＯＦタンデムＭＳ／ＭＳシステムで記録された低エ
ネルギスペクトルからの質量スペクトルを示している。
そのタンパク質の消化生成物は、ＨＰＬＣで分離され、
質量分析された。その質量スペクトルは、ＭＳモードで
動作し、連続的なスペクトルに対してガス衝突セル内の
高低の衝突エネルギ間を交互に入れ替わるＱ−ＴＯＦで
記録された。

【０１００】図１６は、上述の図１５と同じＨＰＬＣ分
離期間に記録された高エネルギスペクトルからの質量ス
ペクトルを示している。

【０１０１】図１７は、上述の図１６と同じスペクトル
の拡大図を示している。このスペクトルに対しては、ピ
ークを確認し、ピーク領域に比例する高さを持つ線とし
て表示するように連続データが処理され、重心質量に対
応する質量が付記されている。ｍ／ｚ値が１０３１．４
３９５のピークはペプチドの２価イオン（Ｍ＋２Ｈ） ⁺⁺
であり、ｍ／ｚ値が９８２．４５１５のピークは２価の
フラグメントイオンである。それは、低エネルギスペク
トル内に存在しないので、フラグメントイオンに違いな
い。これらのイオン間の質量の差は、４８．９８８０で
ある。Ｈ₃ＰＯ₄の理論的な質量は９７．９７６９であ
る。２価イオンＨ₃ＰＯ₄ ⁺⁺のｍ／ｚ値は４８．９８８４
であり、観察値とわずか８ｐｐｍ差である。

【０１０２】実施例4−固有のニュートラルロスの認識
によるリン酸化ペプチドの親イオンの発見衝突セルに衝突ガスが入れられ、交互の高低エネルギス
ペクトルを取得する取得装置を備えて、質量スペクトル
を取得するよう、Ｑ−ＴＯＦ２質量分析計が組み立てら
れた。Ｈ₃ＰＯ₄イオンの消失に関して候補親イオンと質
量の差がある娘イオンが確認された場合、システムは、
その候補親イオンのＭＳ／ＭＳスペクトルを取得するよ
うに自動的に切り換わる。

【０１０３】以下は、そのような取得の例である。タン
パク質αカゼインが消化され、１００ｆｍｏｌ（フェム
トモル）の消化物が、Ｑ−ＴＯＦ２のエレクトロスプレ
イイオン源への噴霧の前に液体クロマトグラフィで分離
するために注入された。

【０１０４】図１８の３つの図は、以下のクロマトグラ
ムを示している：（１）低エネルギＭＳモードでのＴＩ
Ｃ（全イオンカレント）クロマトグラム、（２）高エネ
ルギＭＳモードでのＴＩＣクロマトグラム、（３）ＭＳ
／ＭＳモードでのＴＩＣクロマトグラム。

【０１０５】２０．９分と、２３．５分と、２５．５分
において溶離したクロマトグラムのピークは、トレース
（１）および（２）に示されているクロマトグラムでは
切断されている。何故なら、これらの３つのピークに対
しては、システムがピークの溶離の途中でＭＳ／ＭＳモ
ードに切り換わったからである。これは、ＭＳ／ＭＳス
ペクトルが取得された時間を示すトレース（３）に示唆
されている。

【０１０６】図１９の３つの図は、以下の質量スペクト
ルを示している：（１）実行後２５．３３５分での低エ
ネルギ質量スペクトル、（２）実行後２５．３１５分で
の高エネルギ質量スペクトル、（３）実行後２５．４７
８分でのｍ／ｚ範囲９７６〜９７８の間の完全なＭＳ／
ＭＳスペクトル。

【０１０７】トレース（１）のスペクトルは、２５．３
３５分での低エネルギ質量スペクトルを示している。そ
れは主に、１９５２ダルトンの質量を持つペプチドの２
価イオン（ｍ／ｚ値９７６．４）と３価イオン（ｍ／ｚ
値６５１．６）を示している。トレース（２）のスペク
トルは、２５．３１５分での高エネルギスペクトルを示
しており、ｍ／ｚ値が９２７での新しいピーク（標識さ
れていない）を示している。これは、低エネルギスペク
トルに存在しないので、娘イオンに間違いなく、ｍ／ｚ
値が９７６の親イオンとｍ／ｚ値で４９の差がある。こ
の質量は、２価イオンＨ₃ＰＯ₄ ⁺⁺の質量に関係するもの
である。システムは、この質量の差を自動的に認識し、
ｍ／ｚ範囲９７６〜９７８からのＭＳ／ＭＳスペクトル
を記録するよう切り換わった。ＭＳ／ＭＳスペクトル
は、２価イオンＨ₃ＰＯ₄ ⁺⁺の消失に関係するｍ／ｚ値９
２７のピークがｍ／ｚ値９７６の親イオンに由来するこ
とを立証するものである。その親イオン由来の他のフラ
グメントイオンも示しているので、ペプチドの同定を確
認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】好ましい構成の概略図。

【図２ａ】典型的な娘イオンスペクトルを示す図。

【図２ｂ】典型的な親イオンスペクトルを示す図。

【図３】サンプルの積込みおよび脱塩の際にバルブを切
り換える装置の概略図であり、差し込み図は、分析カラ
ムからのサンプルの脱離を示す。

【図４】好ましくは１秒間隔での、衝突セル内にアルゴ
ンガスを入れた状態での高低の衝突エネルギ間でのＱ−
ＴＯＦ２質量分析計の切り換えを示し、低エネルギのデ
ータセットは擬似分子イオンを示し、高エネルギのデー
タセットはそれらのフラグメントイオンを示す図。

【図５】正確なニュートラルロス試験のフローチャート
を示す図。

【図６】カラムに載せられた１００ｆｍのアルファカゼ
イン消化産物で行った正確なニュートラルロス試験の結
果を示す図。

【図７】図６に示されている９７６．４６（２＋）イオ
ン溶離時の高低エネルギのスペクトルを示す図。

【図８】ｍ／ｚ値９１０〜９９５間の高低エネルギスペ
クトルの拡大図。

【図９】生成イオンモードでの９７６．４６（２＋）か
らのニュートラルロスの確認を示す図。

【図１０】９７６．４６（２＋）の注釈された生成イオ
ンスペクトルを示す図。

【図１１】カラムに注入された１０ｆｍのベータカゼイ
ン消化ペプチド由来のＨ₃ＰＯ₄のニュートラルロスを示
す図。

【図１２】ＡＤＨトリプシン消化物の全イオンクロマト
グラムを示す図。

【図１３】８７．０４（アスパラギンインモニウムイオ
ン）の質量クロマトグラムを示す図。

【図１４】ＡＤＨ配列ＡＮＥＬＬＩＮＶＫＭＷ１０
１２．５９由来のフラグメントＴ５を示す図。

【図１５】βカゼインのトリプシン消化の低エネルギス
ペクトルに対する質量スペクトルを示す図。

【図１６】βカゼインのトリプシン消化の高エネルギス
ペクトルに対する質量スペクトルを示す図。

【図１７】図１６と同じスペクトルの拡大図。

【図１８】αカゼインのクロマトグラムを示す図。

【図１９】αカゼインの質量スペクトルを示す図。

【符号の説明】

１イオン源２イオンガイド３第１の四重極質量フィルタ４衝突セル５リフレクトロンを組み込んだ直交加速型飛行時間分
析器６質量分析計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 49/10 Ｈ０１Ｊ 49/10 49/42 49/42 (72)発明者ケビン・ジャイルズイギリス国チェシャー州ダブリュエー 15 ７アールアール，オルトリナム，ティンパーリィ，ノース・ベイル・ロード, 16 Ｆターム(参考） 5C038 GH11 GH13 GH15 HH02 HH05 HH16 HH26 HH28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量分析方法であって、イオンを生成するイオン源（１）を設ける工程と、第１の範囲内の質量／電荷比を持つイオンが実質的に通
過し、前記第１の範囲外の質量／電荷比を持つイオンの
通過が実質的に減らされるように前記イオンをフィルタ
リングする工程と、前記フィルタリングされたイオンの少なくとも一部がフ
ラグメント化されて娘イオンを生成する第１のモードで
動作されるフラグメント化手段（４）に、前記フィルタ
リングされたイオンを送る工程と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程とを含み、更に、前記第１の範囲外の質量／電荷比を持つと決定されたイ
オンの少なくとも一部を、娘イオンとして同定する工程
を含むことを特徴とし、１つ以上の娘イオンが存在すると決定された場合に、前
記方法は更に、前記１つ以上の娘イオンが１つ以上の所
定の娘イオンに一致するか否かを決定する工程を含み、
前記１つ以上の娘イオンが１つ以上の所定の娘イオンに
一致すると決定された場合に、前記方法は更に、前記フィルタリングされたイオンのうち前記第１のモー
ドよりも実質的に少ない量がフラグメント化される第２
のモードで、前記フラグメント化手段（４）を動作させ
る工程と、前記第２のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程と、を含む、方法。
【請求項２】請求項１記載の質量分析方法であって、
前記第１の範囲は可変である、方法。
【請求項３】請求項１または２記載の質量分析方法で
あって、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンのうち少なくとも一部を
質量分析する前記工程は、第１の質量スペクトルを取得
する工程を含み、前記第２のモードで動作する前記フラグメント化手段を
通り抜けた前記イオンのうち少なくとも一部を質量分析
する前記工程は、第２の質量スペクトルを取得する工程
を含む、方法。
【請求項４】請求項１、２または３記載の質量分析方
法であって、前記第２のモードで動作する前記フラグメ
ント化手段（４）を通り抜けた前記イオンのうち少なく
とも一部を質量分析する前記工程の後、前記方法は更
に、少なくとも１つの候補親イオンを同定する工程を含
む、方法。
【請求項５】請求項３に従属した場合の請求項４に記
載の質量分析方法であって、前記第１の質量スペクトル
内の或る質量／電荷比を持つイオンの強度と前記第２の
質量スペクトル内の同一の質量／電荷比を持つイオンの
強度とを比較することにより、前記少なくとも１つの候
補親イオンが同定される、方法。
【請求項６】請求項４または５記載の質量分析方法で
あって、更に、少なくとも１つの候補親イオンを含む第２の範囲内の質
量／電荷比を持つイオンが実質的に前記フラグメント化
手段（４）に到達するように構成され、前記第２の範囲
外の質量／電荷比を持つイオンの通過が実質的に減らさ
れるように、前記フラグメント化手段（４）の上流にお
いて前記イオンをフィルタリングする工程と、前記第２のモードよりも実質的に多くの前記イオンをフ
ラグメント化させるように、前記フラグメント化手段
（４）を動作させる工程と、前記フラグメント化手段（４）を通り抜けた前記イオン
の少なくとも一部を質量分析する工程と、を含む、方
法。
【請求項７】請求項６記載の質量分析方法であって、
候補親イオンの質量／電荷比の±ｘの質量／電荷比を持
つイオンのみが実質的に前記フラグメント化手段（４）
に到達するように、前記第２の範囲が選択され、ｘは
（ｉ）０．５、（ｉｉ）１．０、（ｉｉｉ）２．０、
（ｉｖ）５．０、（ｖ）１０．０、（ｖｉ）１５．０、
（ｖｉｉ）２０．０のグループから選択される、方法。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の質
量分析方法であって、前記イオン源（１）は、（ｉ）エ
レクトロスプレイイオン源、（ｉｉ）大気圧化学イオン
化によるイオン源、（ｉｉｉ）マトリクス支援レーザ脱
離イオン源、のグループから選択される、方法。
【請求項９】請求項８記載の質量分析方法であって、
前記イオン源（１）に対して、液体クロマトグラフィに
より混合物から分離された溶離物が、ある時間に渡って
供給される、方法。
【請求項１０】請求項１ないし７のいずれかに記載の
質量分析方法であって、前記イオン源（１）は、（ｉ）
電気衝撃イオン源、（ｉｉ）化学イオン化によるイオン
源、（ｉｉｉ）フィールドイオン化によるイオン源、の
グループから選択される、方法。
【請求項１１】請求項１０記載の質量分析方法であっ
て、前記イオン源（１）に対して、ガスクロマトグラフ
ィにより混合物から分離された溶離物が、ある時間に渡
って供給される、方法。
【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれかに記載
の質量分析方法であって、前記質量分析工程は、（ｉ）
四重極質量フィルタ、（ｉｉ）飛行時間型質量分析器、
（ｉｉｉ）イオントラップ、（ｉｖ）磁場型質量分析
器、（ｖ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴
（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、のグループから選択さ
れた分析器によって実行される、方法。
【請求項１３】請求項１ないし１２のいずれかに記載
の質量分析方法であって、前記フィルタリング工程は、
多要素イオン光学レンズ（３）、好ましくは四重極ロッ
ドセットによって実行される、方法。
【請求項１４】請求項１３記載の質量分析方法であっ
て、更に、前記多要素イオン光学レンズ（３）に高周波電界と直流
電界の両方を供給する工程を含む、方法。
【請求項１５】請求項１３または１４記載の質量分析
方法であって、前記多要素イオン光学レンズ（３）は、実質的に第１の
値よりも大きい質量／電荷比を持つイオンのみを透過さ
せるように構成される、方法。
【請求項１６】請求項１５記載の質量分析方法であっ
て、前記第１の値は、（ｉ）１００、（ｉｉ）１５０、
（ｉｉｉ）２００、（ｉｖ）２５０、（ｖ）３００、
（ｖｉ）３５０、（ｖｉｉ）４００、（ｖｉｉｉ）４５
０、（ｉｘ）５００、のグループから選択される、方
法。
【請求項１７】請求項１５または１６記載の質量分析
方法であって、娘イオンを同定する前記工程は、前記第１の値よりも小
さい質量／電荷比を持つと決定された少なくとも一部の
イオンを同定する工程を含む、方法。
【請求項１８】請求項１ないし１７のいずれかに記載
の質量分析方法であって、前記フラグメント化手段（４）は、（ｉ）四重極ロッド
セット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重
極ロッドセット、（ｉｖ）電極リングセット、のグルー
プから選択された衝突セルを含む、方法。
【請求項１９】請求項１８記載の質量分析方法であっ
て、前記衝突セルは高周波のみのモードで動作される、方
法。
【請求項２０】請求項１８または１９記載の質量分析
方法であって、更に、１０^-4から１０^-1ｍｂａｒの範囲、好ましくは１
０^-3から１０^-2ｍｂａｒの範囲内の圧力で、前記衝突セ
ルに衝突ガスを供給する工程を含む、方法。
【請求項２１】請求項１８、１９または２０に記載の
質量分析方法であって、前記衝突セルは十分に気密性の囲壁を形成する、方法。
【請求項２２】請求項１ないし２１のいずれかに記載
の質量分析方法であって、前記所定の娘イオンは、（ｉ）ペプチド由来のインモニ
ウムイオン、（ｉｉ）リン酸化ペプチド由来のリン酸基
ＰＯ₃ ^-イオンを含む官能基、（ｉｉｉ）特定の分子もし
くは特定の種類の分子から分離し、続いて同定されるこ
とにより前記特定の分子もしくは前記特定の種類の分子
の存在を示す質量タグ、のグループから選択されたイオ
ンを含む、方法。
【請求項２３】請求項１ないし２２のいずれかに記載
の質量分析方法であって、前記第１のモードで前記フラグメント化手段（４）を動
作させる工程は、（ｉ）１５Ｖ以上、（ｉｉ）２０Ｖ以
上、（ｉｉｉ）２５Ｖ以上、（ｉｖ）３０Ｖ以上、
（ｖ）５０Ｖ以上、（ｖｉ）１００Ｖ以上、（ｖｉｉ）
１５０Ｖ以上、（ｖｉｉｉ）２００Ｖ以上、のグループ
から選択された電圧を前記フラグメント化手段（４）に
供給する工程を含む、方法。
【請求項２４】請求項１ないし２３のいずれかに記載
の質量分析方法であって、前記第２のモードで前記フラグメント化手段（４）を動
作させる工程は、（ｉ）５Ｖ以下、（ｉｉ）４．５Ｖ以
下、（ｉｉｉ）４Ｖ以下、（ｉｖ）３．５Ｖ以下、
（ｖ）３Ｖ以下、（ｖｉ）２．５Ｖ以下、（ｖｉｉ）２
Ｖ以下、（ｖｉｉｉ）１．５Ｖ以下、（ｉｘ）１Ｖ以
下、（ｘ）０．５Ｖ以下、（ｘｉ）実質的に０Ｖ、のグ
ループから選択された電圧を前記フラグメント化手段
（４）に供給する工程を含む、方法。
【請求項２５】質量分析方法であって、イオンを生成するイオン源（１）を設ける工程と、１００から５００までの範囲の第１の値よりも大きい質
量／電荷比を持つイオンのみが実質的に通過するよう
に、前記イオンをフィルタリングする工程と、１５Ｖ以上の電圧が印加され、前記フィルタリングされ
たイオンの少なくとも一部がフラグメント化されて娘イ
オンを生成する第１のモードで動作されるフラグメント
化手段（４）に、前記フィルタリングされたイオンを送
る工程と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程とを含み、更に、前記第１の値よりも小さい質量／電荷比を持つと決定さ
れたイオンの少なくとも一部を、娘イオンとして同定す
る工程を含むことを特徴とし、１つ以上の娘イオンが存在すると決定された場合に、前
記方法は更に、前記１つ以上の娘イオンが１つ以上の所
定の娘イオンに一致するか否かを決定する工程を含み、
前記１つ以上の娘イオンが１つ以上の所定の娘イオンに
一致すると決定された場合に、前記方法は更に、５Ｖ以下の電圧が印加され、前記第１のモードよりも実
質的に少ない前記イオンがフラグメント化される第２の
モードで、前記フラグメント化手段（４）を動作させる
工程と、前記第２のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程と、を含む、方法。
【請求項２６】質量分析計であって、イオンを生成するためのイオン源（１）と、第１の範囲内の質量／電荷比を持つイオンが実質的に通
過し、前記第１の範囲外の質量／電荷比を持つイオンの
通過が実質的に減らされるように、イオンをフィルタリ
ングするための多要素イオン光学レンズ（３）と、フラグメント化手段（４）であって、前記フラグメント
化手段（４）によって受け取られた前記イオンの少なく
とも一部がフラグメント化され娘イオンを生成する第１
のモードで動作するように構成され適合された、フラグ
メント化手段（４）と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析するための質量分析器と、前記質量分析計を制御するための制御システムとを備
え、前記制御システムは、前記第１の範囲外の質量／電荷比
を持つと決定された少なくともいくつかのイオンを娘イ
オンとして同定するように構成され、１つ以上の娘イオ
ンの存在が決定された場合、前記制御システムは前記１
つ以上の娘イオンが１つ以上の所定の娘イオンに一致す
るか否かを決定し、前記１つ以上の娘イオンが１つ以上
の所定の娘イオンに一致することを前記制御システムが
決定した場合、前記制御システムは、前記フラグメント
化手段（４）によって受け取られた前記イオンの内、前
記第１のモードよりも実質的に少ない量がフラグメント
化される第２のモードで動作するように、前記フラグメ
ント化手段（４）を切り換え、前記質量分析器は、前記
第２のモードで動作する前記フラグメント化手段（４）
を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量分析す
るように構成されていることを特徴とする、質量分析
計。
【請求項２７】請求項２６記載の質量分析計であっ
て、前記質量分析器は、（ｉ）四重極質量フィルタ、（ｉ
ｉ）飛行時間型質量分析器、（ｉｉｉ）イオントラッ
プ、（ｉｖ）磁場型質量分析器、（ｖ）フーリエ変換イ
オンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析
器、のグループから選択される、質量分析計。
【請求項２８】請求項２６または２７記載の質量分析
計であって、前記多要素イオン光学レンズ（３）は四重極質量フィル
タを備える、質量分析計。
【請求項２９】請求項２６、２７または２８に記載の
質量分析計であって、前記フラグメント化手段（４）は、（ｉ）四重極ロッド
セット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重
極ロッドセット、（ｉｖ）電極リングセット、のグルー
プから選択された衝突セルを備える、質量分析計。
【請求項３０】請求項２９記載の質量分析計であっ
て、前記衝突セルは十分に気密性の囲壁を形成する、質量分
析計。
【請求項３１】質量分析計であって、イオンを生成するためのイオン源（１）と、１００から５００までの間の第１の値よりも大きい質量
／電荷比を持つイオンが実質的に通過し、前記第１の値
よりも小さい質量／電荷比を持つイオンの通過が実質的
に減らされるように、イオンをフィルタリングするため
の多要素イオン光学レンズ（３）と、フラグメント化手段（４）であって、１５Ｖ以上の電圧
が印加され、前記フラグメント化手段（４）により受け
取られた前記イオンの少なくとも一部がフラグメント化
されて娘イオンを生成する第１のモードで動作されるよ
うに構成され適合された、フラグメント化手段（４）
と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析するための質量分析器とを備え、前記質量分析計は、前記第１の値よりも小さい質量／電
荷比を持つと決定された少なくともいくつかのイオンを
娘イオンとして同定するように構成されており、１つ以
上の娘イオンの存在が決定された場合、前記質量分析計
は前記１つ以上の娘イオンが１つ以上の所定の娘イオン
に一致するか否かを決定するよう構成され、前記１つ以
上の娘イオンが１つ以上の所定の娘イオンに一致するこ
とが決定された場合、前記フラグメント化手段に５Ｖ以
下の電圧が印加され、前記フラグメント化手段（４）に
よって受け取られた前記イオンの内、前記第１のモード
よりも実質的に少ない量がフラグメント化される第２の
モードで動作するよう前記フラグメント化手段（４）を
切り換えるように、前記質量分析計が構成および適合さ
れ、前記質量分析器は、前記第２のモードで動作する前
記フラグメント化手段（４）を通り抜けた前記イオンの
少なくとも一部を質量分析するように構成されている、
質量分析計。
【請求項３２】請求項１ないし２５のいずれかに記載
の前記方法を実行するように構成および適合された、装
置。
【請求項３３】質量分析方法であって、イオンを生成するイオン源（１）を設ける工程を含み、更に、前記イオンの少なくとも一部がフラグメント化されて娘
イオンを生成する第１のモードと、前記第１のモードよ
りも実質的に少ない前記イオンがフラグメント化される
第２のモードとで少なくとも動作するフラグメント化手
段（４）に、前記イオンを送る工程と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程と、前記第２のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程と、少なくとも１つの娘イオンと少なくとも１つの候補親イ
オンとを同定する工程と、（ｉ）前記少なくとも１つの娘イオンが１つ以上の所定
の娘イオンと一致するか否か、および／または、（ｉ
ｉ）前記少なくとも１つの娘イオンと前記少なくとも１
つの候補親イオンが、所定のイオンもしくは中性粒子の
消失により関連付けられる可能性があるか否か、を決定
する工程と、を含むことを特徴とする、方法。
【請求項３４】請求項３３記載の質量分析方法であっ
て、更に、第１の範囲内の質量／電荷比を持つイオンが実質的に通
過し、前記第１の範囲外の質量／電荷比を持つイオンの
通過が実質的に減らされるように、前記フラグメント化
手段（４）の上流で前記イオンをフィルタリングする工
程、を含む、方法。
【請求項３５】請求項３４記載の質量分析方法であっ
て、前記第１の範囲は可変である、方法。
【請求項３６】請求項３４または３５記載の質量分析
方法であって、少なくとも１つの娘イオンを同定する前記工程は、前記
第１の範囲外の質量／電荷比を持つ少なくとも一部のイ
オンを決定する工程を含む、方法。
【請求項３７】請求項３３ないし３６のいずれかに記
載の質量分析方法であって、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンのうち少なくとも一部を
質量分析する前記工程は、第１の質量スペクトルを取得
する工程を含み、前記第２のモードで動作する前記フラグメント化手段を
通り抜けた前記イオンのうち少なくとも一部を質量分析
する前記工程は、第２の質量スペクトルを取得する工程
を含む、方法。
【請求項３８】請求項３７記載の質量分析方法であっ
て、前記第１の質量スペクトル内の或る質量／電荷比を持つ
イオンの強度と前記第２の質量スペクトル内の同一の質
量／電荷比を持つイオンの強度とを比較することによ
り、前記少なくとも１つの候補親イオンが同定される、
方法。
【請求項３９】請求項３７または３８記載の質量分析
方法であって、前記第１の質量スペクトル内の或る質量／電荷比を持つ
イオンの強度と前記第２の質量スペクトル内の同一の質
量／電荷比を持つイオンの強度とを比較することによ
り、前記少なくとも１つの娘イオンが同定される、方
法。
【請求項４０】請求項３３ないし３９のいずれかに記
載の質量分析方法であって、（ｉ）前記少なくとも１つの娘イオンが所定の娘イオン
と一致すること、および／または、（ｉｉ）前記少なく
とも１つの娘イオンと前記少なくとも１つの候補親イオ
ンが所定のイオンもしくは中性粒子の消失により関連付
けられる可能性があること、が決定された場合、更に、少なくとも１つの候補親イオンを含む第２の範囲内の質
量／電荷比を持つイオンが実質的に前記フラグメント化
手段（４）に到達するように構成され、前記第２の範囲
外の質量／電荷比を持つイオンの通過が実質的に減らさ
れるように、前記フラグメント化手段（４）の上流にお
いて前記イオンをフィルタリングする工程と、前記第２のモードよりも実質的に多くの前記イオンをフ
ラグメント化させるように、前記フラグメント化手段
（４）を動作させる工程と、前記フラグメント化手段（４）を通り抜けた前記イオン
の少なくとも一部を質量分析する工程と、を含む、方
法。
【請求項４１】請求項４０記載の質量分析方法であっ
て、候補親イオンの質量／電荷比の±ｘの質量／電荷比を持
つイオンのみが実質的に前記フラグメント化手段（４）
に到達するように、前記第２の範囲が選択され、ｘは
（ｉ）０．５、（ｉｉ）１．０、（ｉｉｉ）２．０、
（ｉｖ）５．０、（ｖ）１０．０、（ｖｉ）１５．０、
（ｖｉｉ）２０．０のグループから選択される、方法。
【請求項４２】請求項３３ないし４１のいずれかに記
載の質量分析方法であって、前記イオン源（１）は、（ｉ）エレクトロスプレイオン
源、（ｉｉ）大気圧化学イオン化によるイオン源、（ｉ
ｉｉ）マトリクス支援レーザ脱離イオン源、のグループ
から選択される、方法。
【請求項４３】請求項４２記載の質量分析方法であっ
て、前記イオン源（１）に対して、液体クロマトグラフィに
よって混合物から分離された溶離物が、ある時間に渡っ
て供給される、方法。
【請求項４４】請求項３３ないし４１のいずれかに記
載の質量分析方法であって、前記イオン源（１）は、（ｉ）電気衝撃イオン源、（ｉ
ｉ）化学イオン化によるイオン源、（ｉｉｉ）フィール
ドイオン化によるイオン源、のグループから選択され
る、方法。
【請求項４５】請求項４４記載の質量分析方法であっ
て、前記イオン源（１）に対して、ガスクロマトグラフィに
より混合物から分離された溶離物が、ある時間に渡って
供給される、方法。
【請求項４６】請求項３３ないし４５のいずれかに記
載の質量分析方法であって、前記質量分析工程は、（ｉ）四重極質量フィルタ、（ｉ
ｉ）飛行時間型質量分析器、（ｉｉｉ）イオントラッ
プ、（ｉｖ）磁場型質量分析器、（ｖ）フーリエ変換イ
オンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析
器、のグループから選択された分析器によって実行され
る、方法。
【請求項４７】請求項３４または４０に従属した場合
の請求項３４ないし４６のいずれかに記載の質量分析方
法であって、前記フィルタリング工程は、多要素イオン光学レンズ
（３）、好ましくは四重極質量フィルタによって実行さ
れる、方法。
【請求項４８】請求項４７記載の質量分析方法であっ
て、更に、前記多要素イオン光学レンズ（３）に高周波電界と直流
電界の両方を供給する工程を含む、方法。
【請求項４９】請求項４７または４８記載の質量分析
方法であって、前記多要素イオン光学レンズ（３）は、実質的に第１の
値よりも大きい質量／電荷比を持つイオンのみが通過す
るように構成される、方法。
【請求項５０】請求項４９記載の質量分析方法であっ
て、前記第１の値は、（ｉ）１００、（ｉｉ）１５０、（ｉ
ｉｉ）２００、（ｉｖ）２５０、（ｖ）３００、（ｖ
ｉ）３５０、（ｖｉｉ）４００、（ｖｉｉｉ）４５０、
（ｉｘ）５００のグループから選択される、方法。
【請求項５１】請求項４９または５０記載の質量分析
方法であって、娘イオンを同定する前記工程は、前記第１の値よりも小
さい質量／電荷比を持つと決定された少なくとも一部の
イオンを同定する工程を含む、方法。
【請求項５２】請求項３３〜５１すべてに記載の質量
分析方法であって、前記フラグメント化手段（４）は、（ｉ）四重極ロッド
セット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重
極ロッドセット、（ｉｖ）電極リングセット、のグルー
プから選択された衝突セルを含む、方法。
【請求項５３】請求項５２記載の質量分析方法であっ
て、前記衝突セルは高周波のみのモードで動作される、方
法。
【請求項５４】請求項５２または５３記載の質量分析
方法であって、更に、１０^-3から１０^-1ｍｂａｒの範囲、好ましくは１０^-3か
ら１０^-2ｍｂａｒの範囲内の圧力で、前記衝突セルに衝
突ガスを供給する工程を含む、方法。
【請求項５５】請求項５２、５３または５４すべてに
記載の質量分析方法であって、前記衝突セルは十分に気密性の囲壁を形成する、方法。
【請求項５６】請求項３３ないし５５のいずれかに記
載の質量分析方法であって、前記所定の娘イオンは、（ｉ）ペプチド由来のインモニ
ウムイオン、（ｉｉ）リン酸化ペプチド由来のリン酸基
ＰＯ₃ ^-イオンを含む官能基、（ｉｉｉ）特定の分子もし
くは特定の種類の分子から分離し、続いて同定されるこ
とにより前記特定の分子もしくは前記特定の種類の分子
が存在することを示す質量タグ、のグループから選択さ
れたイオンを含む、方法。
【請求項５７】請求項３３ないし５６のいずれかに記
載の質量分析方法であって、前記第１のモードで前記フラグメント化手段（４）を動
作させる工程は、（ｉ）１５Ｖ以上、（ｉｉ）２０Ｖ以
上、（ｉｉｉ）２５Ｖ以上、（ｉｖ）３０Ｖ以上、
（ｖ）５０Ｖ以上、（ｖｉ）１００Ｖ以上、（ｖｉｉ）
１５０Ｖ以上、（ｖｉｉｉ）２００Ｖ以上、のグループ
から選択された電圧を前記フラグメント化手段（４）に
供給する工程を含む、方法。
【請求項５８】請求項３３〜５７すべてに記載の質量
分析方法であって、前記第２のモードで前記フラグメント化手段（４）を動
作させる工程は、（ｉ）５Ｖ以下、（ｉｉ）４．５Ｖ以
下、（ｉｉｉ）４Ｖ以下、（ｉｖ）３．５Ｖ以下、
（ｖ）３Ｖ以下、（ｖｉ）２．５Ｖ以下、（ｖｉｉ）２
Ｖ以下、（ｖｉｉｉ）１．５Ｖ以下、（ｉｘ）１Ｖ以
下、（ｘ）０．５Ｖ以下、（ｘｉ）実質的に０Ｖ、のグ
ループから選択された電圧を前記フラグメント化手段
（４）に供給する工程を含む、方法。
【請求項５９】質量分析方法であって、イオンを生成するイオン源（１）を設ける工程を含み、更に、１５Ｖ以上の電圧が印加され、前記イオンの少なくとも
一部がフラグメント化されて娘イオンを生成する第１の
モードと、５Ｖ以下の電圧が印加され、前記第１のモー
ドよりも実質的に少ない前記イオンがフラグメント化さ
れる第２のモードとで少なくとも動作するフラグメント
化手段（４）に、前記イオンを送る工程と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程と、前記第２のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析する工程と、少なくとも１つの娘イオンと少なくとも１つの候補親イ
オンを同定する工程と、（ｉ）前記少なくとも１つの娘イオンが１つ以上の所定
の娘イオンと一致するか否か、および／または、（ｉ
ｉ）前記少なくとも１つの娘イオンと前記少なくとも１
つの候補親イオンが所定のイオンもしくは中性粒子の消
失により関連付けられる可能性があるか否か、を決定す
る工程と、を含むことを特徴とする、方法。
【請求項６０】質量分析計であって、イオンを生成するためのイオン源（１）と、フラグメント化手段（４）であって、前記フラグメント
化手段（４）によって受け取られた前記イオンの少なく
とも一部がフラグメント化されて娘イオンを生成する第
１のモードと、前記第１のモードよりも実質的に少ない
前記イオンがフラグメント化される第２のモードの間で
切り換え可能なフラグメント化手段（４）と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析するため、および、前記第２のモードで動作する前
記フラグメント化手段（４）を通り抜けた前記イオンの
少なくとも一部を質量分析するための質量分析器と、前記質量分析計を制御するための制御システムと、を備
え、前記制御システムは、少なくとも１つの娘イオンと少な
くとも１つの候補親イオンを同定し、（ｉ）前記少なく
とも１つの娘イオンが１つ以上の所定の娘イオンと一致
するか否か、および／または、（ｉｉ）前記少なくとも
１つの娘イオンと前記少なくとも１つの候補親イオンが
所定のイオンもしくは中性粒子の消失により関連付けら
れる可能性があるか否か、を決定するように構成されて
いる、質量分析計。
【請求項６１】請求項６０記載の質量分析計であっ
て、前記質量分析器は、（ｉ）四重極質量フィルタ、（ｉ
ｉ）飛行時間型質量分析器、（ｉｉｉ）イオントラッ
プ、（ｉｖ）磁場型質量分析器、（ｖ）フーリエ変換イ
オンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器
のグループから選択される、質量分析計。
【請求項６２】請求項６０または６１記載の質量分析
計であって、更に、第１の範囲内の質量／電荷比を持つイオンが実質的に通
過し、前記第１の範囲外の質量／電荷比を持つイオンの
通過が実質的に減らされるように、イオンをフィルタリ
ングするための多要素イオン光学レンズ（３）を備え
る、質量分析計。
【請求項６３】請求項６２記載の質量分析計であっ
て、前記多要素イオン光学レンズ（３）は四重極質量フィル
タを備える、質量分析計。
【請求項６４】請求項６０〜６３すべてに記載の質量
分析計であって、前記フラグメント化手段（４）は、（ｉ）四重極ロッド
セット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重
極ロッドセット、（ｉｖ）電極リングセット、のグルー
プから選択された衝突セルを含む、質量分析計。
【請求項６５】請求項６４記載の質量分析計であっ
て、前記衝突セルは十分に気密性の囲壁を形成する、質量分
析計。
【請求項６６】質量分析計であって、イオンを生成するためのイオン源（１）と、フラグメント化手段（４）であって、１５Ｖ以上の電圧
が印加され、前記フラグメント化手段（４）によって受
け取られた前記イオンの少なくとも一部がフラグメント
化されて娘イオンを生成する第１のモードと、５Ｖ以下
の電圧が印加され、前記第１のモードよりも実質的に少
ない前記イオンがフラグメント化される第２のモードの
間で切り換え可能なフラグメント化手段（４）と、前記第１のモードで動作する前記フラグメント化手段
（４）を通り抜けた前記イオンの少なくとも一部を質量
分析するとともに、前記第２のモードで動作する前記フ
ラグメント化手段（４）を通り抜けた前記イオンの少な
くとも一部を質量分析するための質量分析器と、を備
え、前記質量分析計は、少なくとも１つの娘イオンと少なく
とも１つの候補親イオンを同定し、（ｉ）前記少なくと
も１つの娘イオンが１つ以上の所定の娘イオンと一致す
るか否か、および／または、（ｉｉ）前記少なくとも１
つの娘イオンと前記少なくとも１つの候補親イオンが所
定のイオンもしくは中性粒子の消失により関連付けられ
る可能性があるか否か、を決定するように、構成されて
いる、質量分析計。
【請求項６７】請求項３３ないし５９のいずれかの前
記方法を実行するように構成および適合された装置。