JP2012127817A - Liquid chromatograph mass analyzer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid chromatograph mass analyzer capable of comparing mass spectra between different conditions even analysis condition is altered during the measurement.SOLUTION: The liquid chromatograph mass analyzer comprises; a mass spectrum creation part 12 creating a mass spectrum based on a detection signal acquired from an LC/MS analysis part 10; a TIC creation part 13 creating a total ion chromatogram by calculating the total ionic strength of the created mass spectrum at each time; a peak detection part 14 detecting a peak from the TIC created by the TIC creation part 13; and a mass spectrum normalization part 15 normalizing mass spectra from a plurality of time included in each peak, based on the total ionic strength.

Description

本発明は、マススペクトル、ＭＳ／ＭＳスペクトル、又はＭＳｎスペクトル（以下、これらをまとめて「マススペクトル」とする）を取得可能な液体クロマトグラフ質量分析装置に関する。 The present invention relates to a liquid chromatograph mass spectrometer capable of acquiring a mass spectrum, an MS / MS spectrum, or an MS n spectrum (hereinafter collectively referred to as “mass spectrum”).

液体クロマトグラフ（ＬＣ）と質量分析装置（ＭＳ）とを組み合わせた液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）では、エレクトロスプレイイオン化法（ＥＳＩ）や大気圧化学イオン化法（ＡＰＣＩ）などの大気圧イオン化法が一般に利用される。こうした大気圧イオン化質量分析装置への試料導入管は、目的試料を分析する際には、液体クロマトグラフのカラムの末端に接続され、カラムで成分分離された液体試料が試料導入管を通して質量分析装置の大気圧イオン源に導入されるようになっている。   In a liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS) combining a liquid chromatograph (LC) and a mass spectrometer (MS), atmospheric pressure such as electrospray ionization (ESI) or atmospheric pressure chemical ionization (APCI) is used. An ionization method is generally used. When analyzing a target sample, the sample introduction tube to the atmospheric pressure ionization mass spectrometer is connected to the end of the column of the liquid chromatograph, and the liquid sample separated by the column is passed through the sample introduction tube. Introduced into the atmospheric pressure ion source.

液体クロマトグラフ質量分析装置では、移動相を介して大気圧イオン化質量分析装置に液体試料が導入される。このような導入方法による分析は、フローインジェクション分析と呼ばれる。これに対し、移動相を介さずに液体試料を直接、大気圧イオン化質量分析装置に導入することで行う分析は、インフュージョン分析と呼ばれる。   In a liquid chromatograph mass spectrometer, a liquid sample is introduced into an atmospheric pressure ionization mass spectrometer via a mobile phase. Analysis by such an introduction method is called flow injection analysis. On the other hand, analysis performed by directly introducing a liquid sample into the atmospheric pressure ionization mass spectrometer without using a mobile phase is called infusion analysis.

インフュージョン分析の１つとして、例えばシリンジ中に充填された液体試料をシリンジポンプの動作により送出して導入する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この方法は、液体試料の導入量を高精度で制御できるという特長がある。   As one of the infusion analyses, for example, a method is known in which a liquid sample filled in a syringe is sent and introduced by operation of a syringe pump (see, for example, Patent Document 1). This method has the feature that the amount of liquid sample introduced can be controlled with high accuracy.

その一方で、一度にセットすることができる試料の数が限られるという問題がある。多成分の試料を分析する場合、インフュージョン分析では、試料が互いに混じらないように試料毎にシリンジや配管を用意しなければならない。しかしながら設計上の問題から、これらと質量分析装置との接続が可能な数は限られ、それより数が多い場合は、試料をセットし直すという手間と時間が必要となる。   On the other hand, there is a problem that the number of samples that can be set at one time is limited. When analyzing a multi-component sample, in infusion analysis, a syringe and a pipe must be prepared for each sample so that the samples are not mixed with each other. However, due to design problems, the number of these devices that can be connected to the mass spectrometer is limited. If the number is larger than that, it takes time and time to reset the sample.

さらに、試料を連続して送液するために、フローインジェクション分析に比べてある程度の量の試料が必要であると共に、シリンジから質量分析装置までの配管のボリュームを、送液量に応じて適宜変更する必要がある。   Furthermore, a certain amount of sample is required to continuously feed the sample compared to the flow injection analysis, and the volume of the pipe from the syringe to the mass spectrometer is appropriately changed according to the amount of the solution to be fed. There is a need to.

一方、液体クロマトグラフ質量分析装置によるフローインジェクション分析では、ＬＣポンプによって移動相を送液している間に少量の液体試料を注入するだけで質量分析装置に液体試料を導入することができるため、インフュージョン分析に比べて消費する液体試料の量を大幅に削減することができるという特長がある。また、オートサンプラ等を用いて多くの種類の試料を連続して注入することができるため、結果としてインフュージョン分析よりも測定時間が短縮されるという利点もある。   On the other hand, in flow injection analysis using a liquid chromatograph mass spectrometer, a liquid sample can be introduced into the mass spectrometer simply by injecting a small amount of liquid sample while the mobile phase is being sent by the LC pump. Compared with infusion analysis, the amount of liquid sample consumed is greatly reduced. Moreover, since many types of samples can be continuously injected using an autosampler or the like, there is an advantage that the measurement time is shortened as compared with the infusion analysis.

特開平９−１５９６６１号公報JP-A-9-159661

しかしながら、フローインジェクション分析では、インフュージョン分析のように一定の流量で液体試料を質量分析装置に導入することができない（すなわち、質量分析装置に導入される液体試料の量は時間に対して一定でない）。そのため、測定中に分析条件を変化させた場合、マススペクトルの変化が、分析条件の変化によるものなのか、イオン量の変化によるものなのかを区別することができなくなる。   However, in flow injection analysis, a liquid sample cannot be introduced into the mass spectrometer at a constant flow rate as in infusion analysis (that is, the amount of liquid sample introduced into the mass spectrometer is not constant with respect to time). ). Therefore, when the analysis conditions are changed during the measurement, it becomes impossible to distinguish whether the change in the mass spectrum is due to the change in the analysis conditions or the change in the amount of ions.

本発明が解決しようとする課題は、測定中に分析条件を変化させた場合でも、異なる条件間でマススペクトルを比較することができる液体クロマトグラフ質量分析装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a liquid chromatograph mass spectrometer capable of comparing mass spectra between different conditions even when the analysis conditions are changed during measurement.

上記課題を解決するために成された本発明に係る液体クロマトグラフ質量分析装置は、
測定データに基づいてマススペクトルを作成するマススペクトル作成手段と、
前記マススペクトルの全イオン強度を各時刻毎に算出し、トータルイオンクロマトグラムを作成するトータルイオンクロマトグラム作成手段と、
前記トータルイオンクロマトグラムからピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピーク内に含まれる複数の時刻のマススペクトルを、全イオン強度を基準に正規化する正規化手段と、
を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a liquid chromatograph mass spectrometer according to the present invention,
A mass spectrum creation means for creating a mass spectrum based on measurement data;
Total ion intensity of the mass spectrum is calculated for each time, total ion chromatogram creating means for creating a total ion chromatogram,
Peak detection means for detecting a peak from the total ion chromatogram;
Normalization means for normalizing a mass spectrum at a plurality of times included in the peak with reference to the total ion intensity;
It is characterized by having.

本発明に係る液体クロマトグラフ質量分析装置は、クロマトグラム上でピークが現れている間に取得される複数のマススペクトルを、全イオン強度を基準に正規化するというものである。これにより、各々のマススペクトルが異なる分析条件で取得されたとしても、マススペクトル間のイオン強度の変化を容易に比較することができる。また、例えばＬＣ／ＭＳ／ＭＳでプロダクトイオンの自動探索を行う場合において、コリジョンエネルギーを変えて測定したプロダクトイオンスキャンスペクトルから強度の高いイオンを選択する際に、より正確に目的のイオンを探索することができ、得られる結果の信頼性を向上させることができる。   The liquid chromatograph mass spectrometer according to the present invention normalizes a plurality of mass spectra acquired while peaks appear on a chromatogram based on the total ion intensity. Thereby, even if each mass spectrum is acquired on different analysis conditions, the change of the ion intensity between mass spectra can be compared easily. In addition, for example, when performing an automatic search for product ions by LC / MS / MS, the target ion is searched more accurately when selecting a high-intensity ion from the product ion scan spectrum measured by changing the collision energy. And the reliability of the obtained results can be improved.

本発明に係る液体クロマトグラフ質量分析装置の一実施例の要部構成を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part structure of one Example of the liquid chromatograph mass spectrometer which concerns on this invention. 本実施例の液体クロマトグラフ質量分析装置で取得されるトータルイオンクロマトグラムの一例を示す図。The figure which shows an example of the total ion chromatogram acquired with the liquid chromatograph mass spectrometer of a present Example. トータルイオンクロマトグラムから検出されるピークの正規化前の形状を示す図(a)、及び正規化後の形状を示す図(b)。The figure which shows the shape before normalization of the peak detected from a total ion chromatogram, and the figure which shows the shape after normalization (b). 異なる条件で取得された正規化前のマススペクトルを示す図(a)、及び正規化後のマススペクトルを示す図(b)。The figure (a) which shows the mass spectrum before normalization acquired on different conditions, and the figure (b) which shows the mass spectrum after normalization. 不安定なピーク形状のトータルイオンクロマトグラムを示す図(a)、及び該ピーク形状を正規化した後のトータルイオンクロマトグラムを示す図(b)。The figure which shows the total ion chromatogram of the unstable peak shape (a), and the figure which shows the total ion chromatogram after normalizing the peak shape (b).

以下、本発明の一実施例によるＬＣ／ＭＳについて図面を参照して説明する。   Hereinafter, an LC / MS according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本実施例によるＬＣ／ＭＳの要部のブロック構成図である。このＬＣ／ＭＳは、分析対象である試料に対してＬＣ／ＭＳ分析を実行して検出信号を取得するＬＣ／ＭＳ分析部１０と、この検出信号を受けて所定のデータ処理を実行するデータ処理部１１と、を備える。データ処理部１１の実体は汎用のパーソナルコンピュータであり、このコンピュータにインストールされた所定の制御プログラムを実行することでデータ処理部１１としての機能が達成される。このデータ処理部１１にはキーボードやマウスなどのポインティングデバイス等である入力部１７と、液晶ディスプレイなどの表示部１６とが接続されている。   FIG. 1 is a block diagram of the main part of the LC / MS according to this embodiment. The LC / MS includes an LC / MS analyzer 10 that performs LC / MS analysis on a sample to be analyzed to acquire a detection signal, and data processing that receives the detection signal and executes predetermined data processing. Unit 11. The entity of the data processing unit 11 is a general-purpose personal computer, and the function as the data processing unit 11 is achieved by executing a predetermined control program installed in the computer. The data processing unit 11 is connected to an input unit 17 such as a keyboard or a pointing device such as a mouse, and a display unit 16 such as a liquid crystal display.

データ処理部１１は機能として、検出信号に基づいてマススペクトルを作成するマススペクトル作成部１２と、作成されたマススペクトルの全イオン強度を各時刻毎に算出してトータルイオンクロマトグラム（以下、「ＴＩＣ」とする）を作成するＴＩＣ作成部１３と、ＴＩＣ作成部１３で作成されたＴＩＣからピークを検出するピーク検出部１４と、各ピーク内に含まれる複数の時刻のマススペクトルを、全イオン強度を基準に正規化するマススペクトル正規化部１５と、を有する。   The data processing unit 11 functions as a mass spectrum creating unit 12 that creates a mass spectrum based on the detection signal, and calculates the total ion intensity of the created mass spectrum at each time to obtain a total ion chromatogram (hereinafter, “ TIC "), a peak detector 14 for detecting a peak from the TIC generated by the TIC generator 13, and a mass spectrum at a plurality of times included in each peak And a mass spectrum normalization unit 15 for normalizing with reference to the intensity.

図２に、ＴＩＣ作成部１３によって作成されるＴＩＣの一例を示す。図２のＴＩＣには複数のピークが現れており、ピーク検出部１４はこのＴＩＣに対して所定の波形処理することにより、これらのピークを検出する。   FIG. 2 shows an example of a TIC created by the TIC creation unit 13. A plurality of peaks appear in the TIC of FIG. 2, and the peak detector 14 detects these peaks by performing a predetermined waveform processing on the TIC.

図３(a)は、ピーク検出部１４によって検出されたピーク及びその周辺を示す拡大図である。このピークの中では、分析条件がa, b, c, d, eの５つの異なる条件で変化しながら、マススペクトルが取得されているものとする。このような場合、図４(a)に示すようなマススペクトル作成部１２によって作成された直後のマススペクトルでは、最もイオン量が多い条件cのマススペクトルに現れる各ピークと、イオン量が少ない条件a又はeのマススペクトルに現れる各ピークと、をイオン強度で比較しても、それが条件の変化によるものなのか、イオン量の変化によるものなのか、を判別することができない。   FIG. 3A is an enlarged view showing the peak detected by the peak detector 14 and its periphery. In this peak, it is assumed that the mass spectrum is acquired while the analysis conditions change under five different conditions a, b, c, d, and e. In such a case, in the mass spectrum immediately after being created by the mass spectrum creation unit 12 as shown in FIG. 4 (a), each peak appearing in the mass spectrum of the condition c with the highest ion content and the condition with a low ion content. Even if each peak appearing in the mass spectrum of a or e is compared in terms of ion intensity, it cannot be determined whether it is due to a change in conditions or a change in the amount of ions.

これに対し、本実施例のマススペクトル正規化部１５は、各ピーク内に含まれる複数の時刻のマススペクトルを、全イオン強度を基準に正規化する。この正規化をＴＩＣにより示すと、図３(b)のような形状のＴＩＣが得られたことに相当する。このようなＴＩＣは、インフュージョン分析で得られる形状と同じであり、異なる条件間での比較が容易になる。この図３(b)に対応する、マススペクトル正規化部１５によって正規化された後のマススペクトルを図４(b)に示す。図４(b)に示す正規化後のマススペクトルでは、それぞれの全イオン強度が同一であるとしているため、これらのマススペクトル間でのピーク強度の変化は、分析条件の変化に対応したものとなる。   On the other hand, the mass spectrum normalization unit 15 of the present embodiment normalizes the mass spectra at a plurality of times included in each peak based on the total ion intensity. If this normalization is represented by TIC, it corresponds to the TIC having the shape as shown in FIG. Such a TIC has the same shape as that obtained by infusion analysis, and comparison between different conditions becomes easy. The mass spectrum after normalization by the mass spectrum normalization unit 15 corresponding to FIG. 3B is shown in FIG. In the mass spectrum after normalization shown in FIG. 4 (b), the total ion intensity is assumed to be the same. Therefore, the change in peak intensity between these mass spectra corresponds to the change in analysis conditions. Become.

例えば、イオン強度の高い順番に上位3位までのイオンを選択する場合において、図４(a)に示す正規化前のa〜eのマススペクトルでは、イオン強度の高い順にm/z 200、m/z 500、m/z 100となるが、これはイオン量の変動によってaとeのスペクトルはcのスペクトルに比べてイオン強度が小さいように見えてしまうためである。一方、図４(b)に示す正規化後のa〜eのマススペクトル間でこれらを比較すると、実際にはm/z 500、m/z 100、m/z 200という順になる。従って、このピークのイオンの中からイオン強度の高い順に選択したい場合には、正規化後のマススペクトルで評価したほうが良いことが分かる。   For example, in the case of selecting the top three ions in descending order of ion intensity, in the mass spectrum of a to e before normalization shown in FIG. 4 (a), m / z 200, m / z 500 and m / z 100, because the a and e spectra appear to have a smaller ionic strength than the c spectrum due to variations in the amount of ions. On the other hand, when these are compared between the a to e mass spectra after normalization shown in FIG. 4B, they are actually in the order of m / z 500, m / z 100, and m / z 200. Accordingly, it is understood that it is better to evaluate the mass spectrum after normalization when it is desired to select the ions in this peak in descending order of ion intensity.

なお、本実施例では、ピーク内の最大の全イオン強度で正規化を行っている。例えば最大の全イオン強度がIcで、全イオン強度がIaの条件aのマススペクトルを正規化する場合、条件aのマススペクトル内のイオン強度をすべてIc/Ia倍すれば良い。   In this example, normalization is performed with the maximum total ion intensity within the peak. For example, when normalizing the mass spectrum of the condition a where the maximum total ion intensity is Ic and the total ion intensity is Ia, all the ion intensities in the mass spectrum of the condition a may be multiplied by Ic / Ia.

本実施例のＬＣ／ＭＳは、図３(a)のような典型的なピーク形状のクロマトグラムに限らず、ピーク形状の悪いクロマトグラムや、脈動などによりイオン量が一定でないような場合でも同様に適用することができる（図４(a)）。図４(a)のように不安定なピーク形状のＴＩＣが得られたとしても、これを図４(b)のように正規化することで、マススペクトル間での強度比較を常に安定して行うことができる。   The LC / MS of the present embodiment is not limited to the typical peak shape chromatogram as shown in FIG. 3 (a), but is the same even when the ion amount is not constant due to a poor peak shape or pulsation. (FIG. 4 (a)). Even if an unstable TIC with a peak shape as shown in Fig. 4 (a) is obtained, normalizing it as shown in Fig. 4 (b) ensures that the intensity comparison between mass spectra is always stable. It can be carried out.

なお、上記実施例は本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜修正や変更を行っても構わない。例えば、本発明はＭＳ／ＭＳスペクトルやＭＳｎスペクトルに対しても同様に適用可能である。また、データ処理部１１に、正規化後のマススペクトルに基づいて最適な分析条件を選択する条件選択部を設けることもできる。また、データ処理部１１はＬＣ／ＭＳ分析部１０と一体であっても、ＬＣ／ＭＳ分析部１０とは別体であって、ＬＣ／ＭＳ分析部１０とは通信線を介して接続されていても、どちらでも構わない。 The above embodiment is an example of the present invention, and modifications and changes may be made as appropriate within the scope of the present invention. For example, the present invention can be similarly applied to MS / MS spectra and MS n spectra. In addition, the data processing unit 11 can be provided with a condition selection unit that selects an optimal analysis condition based on the normalized mass spectrum. Further, even if the data processing unit 11 is integrated with the LC / MS analysis unit 10, it is separate from the LC / MS analysis unit 10 and is connected to the LC / MS analysis unit 10 via a communication line. But either is fine.

１０…ＬＣ／ＭＳ分析部
１１…データ処理部
１２…マススペクトル作成部
１３…ＴＩＣ作成部
１４…ピーク検出部
１５…マススペクトル正規化部
１６…表示部
１７…入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... LC / MS analysis part 11 ... Data processing part 12 ... Mass spectrum creation part 13 ... TIC creation part 14 ... Peak detection part 15 ... Mass spectrum normalization part 16 ... Display part 17 ... Input part

Claims (2)

測定データに基づいてマススペクトルを作成するマススペクトル作成手段と、
前記マススペクトルの全イオン強度を各時刻毎に算出し、トータルイオンクロマトグラムを作成するトータルイオンクロマトグラム作成手段と、
前記トータルイオンクロマトグラムからピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピーク内に含まれる複数の時刻のマススペクトルを、全イオン強度を基準に正規化する正規化手段と、
を有することを特徴とする液体クロマトグラフ質量分析装置。 A mass spectrum creation means for creating a mass spectrum based on measurement data;
Total ion intensity of the mass spectrum is calculated for each time, total ion chromatogram creating means for creating a total ion chromatogram,
Peak detection means for detecting a peak from the total ion chromatogram;
Normalization means for normalizing a mass spectrum at a plurality of times included in the peak with reference to the total ion intensity;
A liquid chromatograph mass spectrometer characterized by comprising: さらに、異なる分析条件の中から最適な分析条件を選択する条件選択手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液体クロマトグラフ質量分析装置。   2. The liquid chromatograph mass spectrometer according to claim 1, further comprising a condition selection means for selecting an optimal analysis condition from different analysis conditions.
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