JP2012243667A - 飛行時間質量分析装置及び飛行時間質量分析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記憶部50は、既知物質の質量電荷比の値と、イオン源10の遅延引き出し法に関連する遅延引き出しパラメーターを含む所与の調整パラメーターの値との対応関係を定義する調整テーブル56を記憶する。パラメーター調整部45は、調整テーブル56に基づいて、指定された質量電荷比の値に対応付けられる調整パラメーターの値を算出する。パラメーター設定部41は、パラメーター調整部45が算出した調整パラメーターの値に基づいて、イオン源10の遅延引き出しパラメーターを設定する。飛行時間計測部42は、遅延引き出しパラメーターが設定されたイオン源10で発生したイオンが検出器30に到達するまでの飛行時間を計測する。
【選択図】図1
Description
レーザー照射によりサンプルをイオン化し、発生したイオンを遅延引き出し法により加速するイオン源と、
前記イオン源から飛行して到達したイオンを検出する検出器と、
既知物質の質量電荷比の値と、前記イオン源の前記遅延引き出し法に関連する遅延引き出しパラメーターを含む所与の調整パラメーターの値との対応関係を定義する調整テーブルを記憶する記憶部と、
前記調整テーブルに基づいて、指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出するパラメーター調整部と、
前記パラメーター調整部が算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記イオン源の前記遅延引き出しパラメーターを設定するパラメーター設定部と、
前記遅延引き出しパラメーターが設定された前記イオン源で発生したイオンが前記検出器に到達するまでの飛行時間を計測する飛行時間計測部と、を含む、飛行時間質量分析装置である。
前記遅延引き出しパラメーターは、
前記イオン源のサンプルプレートに印加するサンプルプレート電圧と前記イオン源の加速電極に印加するパルス電圧との比を特定可能なパラメーター及び前記パルス電圧の発生タイミングを特定可能なパラメーターの少なくとも一方を含むようにしてもよい。
前記パラメーター調整部は、
前記指定された質量電荷比の値に応じて、前記調整テーブルに含まれる前記調整パラメーターの値を線形補間することにより、前記指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出するようにしてもよい。
前記パラメーター調整部は、
前記調整テーブルに含まれる前記調整パラメーターの値と前記質量電荷比の値との関係式を多項式で近似し、当該多項式を用いて前記指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出するようにしてもよい。
前記パラメーター調整部は、
前記調整テーブルに含まれる各々の前記調整パラメーターの値が適用される質量電荷比の範囲を互いに重ならないように設定し、前記指定された質量電荷比の値が含まれる前記質量電荷比の範囲に適用される前記調整パラメーターの値を、前記指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値とするようにしてもよい。
前記調整パラメーターは、
前記イオン源に照射するレーザーの強度及び前記検出器の電圧の少なくとも一方を含み、
前記パラメーター設定部は、
前記パラメーター調整部が算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記レーザーの強度及び前記検出器の電圧の少なくとも一方を設定するようにしてもよい。
前記飛行時間計測部が計測した飛行時間を、所定の変換式に基づいて質量電荷比に変換する質量電荷比算出部をさらに含み、
前記調整テーブルは、
前記調整パラメーターとして、前記既知物質の各々について、当該調整テーブルに含まれる当該既知物質の前記遅延引き出しパラメーターの値を前記イオン源に設定して計測される飛行時間から前記変換式に基づいて変換した質量電荷比の値を前記調整テーブルに含まれる当該既知物質の質量電荷比の値に補正するための補正量を含み、
前記質量電荷比算出部は、
前記調整テーブルに含まれる前記補正量に基づいて前記変換式の係数を変更するようにしてもよい。
前記パラメーター調整部は、
前記イオン源のサンプルプレート上に配置された測定対象となるスポット毎に、あらかじめ指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出し、
前記パラメーター設定部は、
前記イオン源の測定対象となるとなるスポット毎に、前記パラメーター調整部が算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記遅延引き出しパラメーターを設定するようにしてもよい。
前記パラメーター調整部は、
前記検出器の検出信号に基づいて、最も強い強度に対応する質量電荷比の値を算出し、算出した当該質量電荷比の値を指定して前記調整パラメーターの値を算出するようにしてもよい。
前記イオン源は、
MALDI法によりサンプルをイオン化するようにしてもよい。
既知物質の質量電荷比の値と、レーザー照射によりサンプルをイオン化し、発生したイオンを遅延引き出し法により加速するイオン源の当該遅延引き出し法に関連する遅延引き出しパラメーターを含む所与の調整パラメーターの値との対応関係を定義する調整テーブルに基づいて、指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出するパラメーター調整ステップと、
前記パラメーター調整ステップで算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記イオン源の前記遅延引き出しパラメーターを設定するパラメーター設定ステップと、
前記遅延引き出しパラメーターが設定された前記イオン源で発生したイオンが前記検出器に到達するまでの飛行時間を計測する飛行時間計測ステップと、を含む、飛行時間質量分析方法である。
(1)飛行時間質量分析装置
図1は、本実施形態の飛行時間質量分析装置の構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態の飛行時間質量分析装置(MALDI−TOFMS)1は、イオン源10、分析部20、検出器30、処理部40、記憶部50、表示部60、操作部70を含んで構成されている。なお、本実施形態の飛行時間質量分析装置は、これらの構成要素の一部を省略した構成としてもよい。
図7は、本実施形態の飛行時間質量装置を用いた未知試料の質量分析方法の一例を示すフローチャート図である。
一般的に、イオンのm/z値が大きいほど、イオン化効率、イオン透過率、検出感度が悪化する。そこで、第2実施形態の飛行時間質量分析装置では、イオンのm/z値によらず均一な質のスペクトルを取得するために、調整テーブル56の調整パラメーターとして検出器30の電圧やイオン源10のレーザー強度を追加する。
調整パラメーターを再設定してイオン源10などの装置条件を変更すると、イオンの飛行時間が変化するため、マススペクトルにおいて観測されるm/z値がわずかに変化して真の値からずれる。そのため、それに合わせてキャリブレーションも変更する必要がある。そこで、第3実施形態の飛行時間質量分析装置では、このm/z値のずれを補正するようなm/z補正量を、あらかじめ調整テーブル56の調整パラメーターに含めておく。
第1実施形態〜第3実施形態の飛行時間質量分析装置は、一度マススペクトルを生成し、ユーザーがこのマススペクトルを確認して調整の中心としたいm/z値を指定した後、再度、マススペクトルを生成している。これに対して、第4実施形態の飛行時間質量分析装置は、あらかじめ調整の中心としたいm/z値を指定しておき、一度だけマススペクトルを生成する。
第5実施形態の飛行時間質量装置は、測定対象のすべてのスポットに対して全自動で質量分析処理を行う。
Claims (11)
- レーザー照射によりサンプルをイオン化し、発生したイオンを遅延引き出し法により加速するイオン源と、
前記イオン源から飛行して到達したイオンを検出する検出器と、
既知物質の質量電荷比の値と、前記イオン源の前記遅延引き出し法に関連する遅延引き出しパラメーターを含む所与の調整パラメーターの値との対応関係を定義する調整テーブルを記憶する記憶部と、
前記調整テーブルに基づいて、指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出するパラメーター調整部と、
前記パラメーター調整部が算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記イオン源の前記遅延引き出しパラメーターを設定するパラメーター設定部と、
前記遅延引き出しパラメーターが設定された前記イオン源で発生したイオンが前記検出器に到達するまでの飛行時間を計測する飛行時間計測部と、を含む、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1において、
前記遅延引き出しパラメーターは、
前記イオン源のサンプルプレートに印加するサンプルプレート電圧と前記イオン源の加速電極に印加するパルス電圧との比を特定可能なパラメーター及び前記パルス電圧の発生タイミングを特定可能なパラメーターの少なくとも一方を含む、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1又は2において、
前記パラメーター調整部は、
前記指定された質量電荷比の値に応じて、前記調整テーブルに含まれる前記調整パラメーターの値を線形補間することにより、前記指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出する、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1又は2において、
前記パラメーター調整部は、
前記調整テーブルに含まれる前記調整パラメーターの値と前記質量電荷比の値との関係式を多項式で近似し、当該多項式を用いて前記指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出する、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1又は2において、
前記パラメーター調整部は、
前記調整テーブルに含まれる各々の前記調整パラメーターの値が適用される質量電荷比の範囲を互いに重ならないように設定し、前記指定された質量電荷比の値が含まれる前記質量電荷比の範囲に適用される前記調整パラメーターの値を、前記指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値とする、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記調整パラメーターは、
前記イオン源に照射するレーザーの強度及び前記検出器の電圧の少なくとも一方を含み、
前記パラメーター設定部は、
前記パラメーター調整部が算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記レーザーの強度及び前記検出器の電圧の少なくとも一方を設定する、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記飛行時間計測部が計測した飛行時間を、所定の変換式に基づいて質量電荷比に変換する質量電荷比算出部をさらに含み、
前記調整テーブルは、
前記調整パラメーターとして、前記既知物質の各々について、当該調整テーブルに含まれる当該既知物質の前記遅延引き出しパラメーターの値を前記イオン源に設定して計測される飛行時間から前記変換式に基づいて変換した質量電荷比の値を前記調整テーブルに含まれる当該既知物質の質量電荷比の値に補正するための補正量を含み、
前記質量電荷比算出部は、
前記調整テーブルに含まれる前記補正量に基づいて前記変換式の係数を変更する、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記パラメーター調整部は、
前記イオン源のサンプルプレート上に配置された測定対象となるスポット毎に、あらかじめ指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出し、
前記パラメーター設定部は、
前記イオン源の測定対象となるとなるスポット毎に、前記パラメーター調整部が算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記遅延引き出しパラメーターを設定する、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記パラメーター調整部は、
前記検出器の検出信号に基づいて、最も強い強度に対応する質量電荷比の値を算出し、算出した当該質量電荷比の値を指定して前記調整パラメーターの値を算出する、飛行時間質量分析装置。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記イオン源は、
MALDI法によりサンプルをイオン化する、飛行時間質量分析装置。 - 既知物質の質量電荷比の値と、レーザー照射によりサンプルをイオン化し、発生したイオンを遅延引き出し法により加速するイオン源の当該遅延引き出し法に関連する遅延引き出しパラメーターを含む所与の調整パラメーターの値との対応関係を定義する調整テーブルに基づいて、指定された質量電荷比の値に対応付けられる前記調整パラメーターの値を算出するパラメーター調整ステップと、
前記パラメーター調整ステップで算出した前記調整パラメーターの値に基づいて、前記イオン源の前記遅延引き出しパラメーターを設定するパラメーター設定ステップと、
前記遅延引き出しパラメーターが設定された前記イオン源で発生したイオンが前記検出器に到達するまでの飛行時間を計測する飛行時間計測ステップと、を含む、飛行時間質量分析方法。
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