JP2015517721A - Ｍｓ／ｍｓ質量分析の方法 - Google Patents

Abstract

親イオンが質量分析される第１のモードと、親イオンに大気圧で電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）を施して、次いで、質量分析されるフラグメントイオンを生成する第２のモードを交互に行なうことを備えた質量分析の方法を開示する。親イオンは、親イオンが検出された時間に基づいて、それらのフラグメントイオンと関連付けられる。この方法によって、ＥＣＤフラグメント化を大気圧で実施する場合にも、親イオンをそれらのフラグメントイオンと関連付けることが可能になる。【選択図】図１

Description

本発明は、電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）または電子移動解離（「ＥＴＤ」）を用いてフラグメントイオンにする質量分析計および質量分析の方法に関する。

関連出願についてのクロスリファレンス
本出願は、２０１２年５月１８日出願の英国特許出願第１２０８７３５．５号、２０１２年１０月１６日出願の英国特許出願第１２１８５１６．１号、２０１２年５月２４日出願の米国特許出願第６１／６５１，２３７号、および２０１２年１０月１８日出願の米国特許出願第６１／７１５，５０３号の優先権および便益を主張する。これらの出願の内容の全てを参考文献としてここに援用する。

エレクトロスプレー（「ＥＳＩ」）イオン源が発生させる被分析イオンが光電子と相互作用する、大気圧電子捕獲解離（「ＡＰ−ＥＣＤ」）質量分析計が、知られている。紫外線ランプが配置されていて、気体によって吸収される紫外線光子を発し、光電子を放出させる。被分析イオンは、被分析イオンを大気圧でフラグメント化する光電子と相互作用する。

周知のＡＰ−ＥＣＤ質量分析計に関する問題は、親イオンをそのフラグメントイオンと関連付けることが困難であることである。代替技術では、所与の時間に単一種類の親イオンを選択し、この単一の親イオンをフラグメント化してそのフラグメントイオンを確定することで、親イオンをそのフラグメントイオンと関連付けるという傾向がある。単一の親イオンが選択されている間、他の親イオンが廃棄されることから、この技術は、相対的に使用率が低いが、これは、親イオンをそのフラグメントイオンと関連付ける比較的単純な方法を実現している。しかし、ＡＰ−ＥＣＤ技術では、親イオンが高圧領域に配置されているので、特定の親イオンをフラグメント化用に選択する手段はなく、したがって、イオン選択に関する従来技術を使用することができない。さらに、被分析イオンが一旦フラグメント化されれば、フラグメントイオンを前駆イオンと関連付ける周知の手段はない。分析中の試料が被分析物の混合物を含有する場合、これは、結果的に、光イオン化溶媒背景ピーク、ドーパントイオンとその誘導体、未反応の親イオン、ならびに異なる親イオンからのフラグメントイオンと電荷低減種の混合物を含む複合フラグメントイオンスペクトルになり得る。したがって、親イオンをそれらのフラグメントイオンに割り当てることは、依然として、ＡＰ−ＥＣＤ技術では複雑な課題であり、この複雑さにより、この技術の分析有用性および商業的な採用は制限されている。

改良型の質量分析計および質量分析の方法を提供することが所望されている。望ましくは、大気圧で、ＥＣＤまたはＥＴＤを利用して親イオンをフラグメント化し、次いで、生じたフラグメントイオンをそれらの親イオンと関連付けることができる質量分析計および質量分析の方法を提供することが所望されている。

第１の態様から、本発明は、
（ｉ）複数の異なる親イオンを提供することと、
（ｉｉ）第１の質量スペクトルデータを取得するために前述の親イオンを質量分析することと、
（ｉｉｉ）前述の親イオンに大気圧で電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）および／または電子移動解離（「ＥＴＤ」）を施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成することと、
（ｉｖ）第２の質量スペクトルデータを取得するために前述のフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することであって、
（ｖ）親イオンに前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを断続的に、かつ繰り返し施すことで、方法は、段階（ｉｉ）と段階（ｉｖ）を繰り返して交互に行なうことになる、質量分析することと、
（ｖｉ）前述の第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前述の第２の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることとを備えている、質量分析の方法を提供する。

従来では、大気圧で、ＥＣＤまたはＥＴＤによってフラグメントイオンが発生したとき、フラグメントイオンをそれらの親イオンと関連付けることは、非常に困難であった。上記の「背景技術」に記載したように、従来技術では、親イオンをそれらのフラグメントイオンと関連付けるためには、タンデム型の質量分析計などの、真空条件下で動作する機器を使用する必要があると考えられていた。本発明は、親イオン分析モードと、ＥＣＤおよび／またはＥＴＤフラグメントイオン分析モードとを交互に繰り返す上記の技術を用いれば、フラグメント化が大気圧で起きた後、親イオンをそれらのフラグメントイオンと関連付けることが可能であると認知している。このことは、以前は、当技術では認知されておらず、大気圧ＥＣＤおよびＥＴＤ質量スペクトル技法の分析有用性を改善する。

本発明によれば、フラグメントイオンまたはプロダクトイオンが、その親イオンが質量分析されるのとほぼ同時に質量分析されるとき、フラグメントイオンまたはプロダクトイオンが、親イオンと関連付けられれば好ましい。これにより、第１の質量スペクトルデータの任意の所与のセットの親イオンは、第１の質量スペクトルデータの前述の所与のセットが取得される直前またはその直後に取得される第２の質量スペクトルデータのセットのフラグメントイオンと関連付けられることを意味している。

方法では、前述の複数のイオンの親イオンのそれぞれの種類に、前述の段階（ｉｉ）および段階（ｉｖ）の両方を施せる割合で上記の段階（ｉｉ）と段階（ｉｖ）を交互に行なえば好ましい。

好ましいことに、複数の異なる親イオンを提供する段階は、上記の方法の段階（ｉｉ）において異なる時間に質量分析器で受け取られ、異なる時間に質量分析されるように空間的に互いに分離された異なる親イオンを提供することを備えている。親イオンは、それらが分離された後、前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤが施され、その結果、異なる親イオンから引き出されたフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンが異なる時間に上記の方法の段階（ｉｖ）で質量分析されれば好ましい。

親イオンは、試料をクロマトグラフィにかけ、溶離試料をイオン化することによって発生されれば好ましく、クロマトグラフィは、液体クロマトグラフィであれば好ましい。異なる親イオンが上記方法の段階（ｉｉ）で質量分析される時間は、前述の親イオンのクロマトグラフィ溶離時間と関連していれば好ましく、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンが質量分析される時間は、それらのそれぞれの親イオンのクロマトグラフィ溶離時間と関連していれば好ましい。前述の第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを前述の第２の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付ける段階は、前述の第１の質量スペクトルデータで観察したイオンの液体クロマトグラフィ溶離時間プロファイルを、前述の第２の質量スペクトルデータで観察したイオンの液体クロマトグラフィ溶離時間プロファイルとマッチさせることを備えていてもよい。

上記のように、複数の異なる親イオンを提供する段階は、親イオンが、異なる時間に質量分析器で受け取られ、異なる時間に質量分析されるように空間的に互いに分離された異なる親イオンを提供することを備えていることが好ましい。異なる親イオンは、それらが、上記の方法の段階（ｉｉ）において、異なる時間に質量分析器で受け取られ、異なる時間に質量分析されるように、それらのイオン移動度によってイオン移動度分析計で分離することができる。異なる親イオンが質量分析される時間は、親イオンがイオン移動度分析計を通過するドリフト時間と関連していれば好ましく、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンが質量分析される時間は、それらのそれぞれの親イオンがイオン移動度分析計を通過するドリフト時間と関連していれば好ましい。好ましいことに、前述の第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを前述の第２の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付ける段階は、前述の第１の質量スペクトルデータで観察したイオンのイオン移動度ドリフト時間プロファイルを前述の第２の質量スペクトルデータで観察したイオンのイオン移動度ドリフト時間プロファイルとマッチさせることを備えている。

イオン移動度分離器が、前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤがイオン移動度によって親イオンを分離するように実施される領域の上流に配置されていれば好ましい。イオン移動度分離器は、実質的に大気圧で動作すれば好ましい。

さらにまたは代替的に、イオン移動度分離器は、前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤが実施される領域の下流に配置されていてもよい。イオン移動度分離器は、ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件によって生成されるイオンを分離して、実質的に大気圧でまたは真空条件（例えば数ミリバール）下で動作し得る。

好ましいことに、質量分析の方法は、ほぼ同時に取得された（すなわち隣接するデータセットである）第１および第２の質量スペクトルデータを比較することと、親イオンとして認識することとを備えており、第２の質量スペクトルデータと比較して第１の質量スペクトルデータのイオンは、より大きな強度を有している。さらにまたは代替的に、方法は、ほぼ同時に取得された（すなわち隣接するデータセットである）第１および第２の質量スペクトルデータを比較することと、フラグメントイオンまたはプロダクトイオンとして認識することとを備えており、第１の質量スペクトルデータと比較して第２の質量スペクトルデータのイオンは、より大きな強度を有している。

断続的に、かつ繰り返し前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを親イオンに施す段階は、前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを誘発するために、電子および／または試薬陰イオンを親イオンが通過する解離領域に繰り返しかつ断続的に提供すること、または解離領域で前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを実施し、繰り返しかつ断続的に、親イオンが解離領域を迂回するようにさせることとを備えている。光イオン化源を使用して、電子および／または試薬イオンを発生させてもよく、光イオン化源のＯＮ、ＯＦＦを繰り返し切り替えてもよい。あるいは、親イオンは、繰り返しかつ断続的に光イオン化源を迂回するようにされてもよい。

方法は、上述の段階（ｉｉｉ）と段階（ｉｖ）の間にフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンに、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法を施すことを備えていてもよく、生じたイオンは、上述の段階（ｉｖ）で質量分析され得る。この追加のフラグメント化技法は、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ反応条件の後存続する可能性のある中イオンをフラグメント化する。中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／または、ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである。

方法は、
（ｉ）前述の第１の質量スペクトルを取得するために親イオンを質量分析することと、
（ｉｉ）親イオンに大気圧でＥＣＤ及び／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成すること、およびフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
（ｉｉｉ）親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施し、それによって、中イオンを生成することであって、中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／またはＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである、親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すことと、および中イオンに大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法を施して、中イオンがフラグメント化して、フラグメントイオンを形成すること、および第３の質量スペクトルデータを取得するためにこれらのフラグメントイオンを質量分析することと、を備えた周期を実施することを備えていれば好ましい。

好ましいことに、親イオンは、実質的には、上記の段階（ｉｉ）ではＥＣＤおよび／またはＥＴＤ反応によってフラグメント化されるだけである。

方法は、フラグメントイオンが質量分析される時間を親イオンが質量分析される時間と相関させることによって、上記の段階（ｉｉｉ）によって生成されたフラグメントイオンを親イオンと関連付けることを備えていれば好ましい。

方法は、前述の周期を繰り返しかつ連続的に実施すれば好ましい。

上の前述の段階（ｉｉｉ）によって生成されたフラグメントイオンは、同じ周期に、または直前のまたは直後の周期に質量分析される親イオンと関連付けることができる。

方法では、複数のイオンのそれぞれの種類の親イオンに、３つのモードを全て施せる割合で、各周期において３つのモードを交互に行なえば好ましい。

方法は、第３の質量スペクトルデータを、ほぼ同時に取得された（すなわち同じ周期に、または直前、直後の周期に取得された）第１の質量スペクトルデータとを比較することと、フラグメントイオンとして認識することとを備えており、第１の質量スペクトルデータと比較して第３の質量スペクトルデータのイオンは、より大きな強度を有している。あるいはまたはさらに、方法は、第３の質量スペクトルデータを、ほぼ同時に取得された（すなわち同じ周期に、または直前、直後の周期に取得された）第２の質量スペクトルデータとを比較することと、第２の質量スペクトルデータと比較してより大きな強度を有している第３の質量スペクトルデータのイオンを、ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外の前述のフラグメント化技法から引き出されたフラグメントイオンであると認識することとを備えている。

大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外の前述のフラグメント化技法は、衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）によるフラグメント化であれば好ましい。中イオンを、高衝突モードと低衝突モードに繰り返し切り替えられるＣＩＤフラグメント化装置の中を通過させることによって、またはイオンを、断続的にかつ繰り返しＣＩＤフラグメント化装置を迂回させることによって、イオンは、断続的にかつ繰り返しフラグメント化され得る。大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法が、ＣＩＤに代わるフラグメント化技法であり得ると想定される。例えば、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法が、真空条件下のＥＣＤおよび／またはＥＴＤによるイオンのフラグメント化であってもよい。

大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法は、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤが実施される装置または領域とは別の装置または領域で実施されれば好ましい。

イオン移動度分離器は、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤが実施される領域と、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法が実施される領域との間に配置され得る。イオン移動度分離器は、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件によって生成されたイオンを、それらが大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法が実施される領域に入る前に分離する。イオン移動度分離器は、実質的に大気圧で、または真空条件（例えば、数ミリバール）下で動作し得る。

前述の親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施す段階は、電子および／または試薬陰イオンをＲＦイオンガイドまたはイオントラップの中で親イオンと相互作用させることを備えていてもよい。

第２の態様から、本発明は、
複数の異なる親イオンを提供することと、
少なくとも１つの周期を実施することとを備えた質量分析の方法をさらに提供し、この少なくとも１つの周期は、
（ｉ）第１の質量スペクトルを取得するために前述の親イオンを質量分析することと、
（ｉｉ）前述の親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成すること、および第２の質量スペクトルを取得するために前述のフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
（ｉｉｉ）前述の親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、それによって、中イオンを生成することであって、中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／またはＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである、親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すこと、および前述の中イオンにＥＴＤおよび／またはＥＣＤ以外のフラグメント化技法を施して、中イオンがフラグメント化して、フラグメントイオンを形成すること、および第３の質量スペクトルを取得するためにこれらのフラグメントイオンを質量分析することと、
（ｖ）前述の第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前述の第２および／または第３の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることと、を備えている。

この方法によるＥＣＤおよび／またはＥＴＤ反応は、実質的な大気圧で実施されれば好ましいが、反応が、準大気圧で実施されることはより好ましくないと考察される。

段階（ｉｉ）では、親イオンは、実質的にはＥＣＤおよび／またはＥＴＤ反応によってフラグメント化されるだけであれば好ましい。

方法は、前述の周期を連続的にかつ繰り返し実施すれば好ましい。

段階（ｉｉｉ）によって生成されたフラグメントイオンは、そのフラグメントイオンが、親イオンと同じ周期に、または親イオンの直前または直後の周期に質量分析されるとき、親イオンと関連付けられれば好ましい。

ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外の前述のフラグメント化技法は、衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）によるフラグメント化であれば好ましい。

方法では、イオンを、段階（ｉｉ）を実施する低衝突モードと段階（ｉｉｉ）を実施する高衝突モードに繰り返し切り替えられるＣＩＤフラグメント化装置の中を通過させることによって、段階（ｉｉ）と段階（ｉｉｉ）を交互に行なうことができる。あるいは、ＣＩＤフラグメント化装置は、イオンをフラグメント化する衝突モードで連続的に作動されてもよく、イオンは、断続的にかつ繰り返し、ＣＩＤフラグメント化装置を迂回させられて段階（ｉｉ）を実施し、ＣＩＤフラグメント化装置を通過して段階（ｉｉｉ）を実施してもよい。

親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施す段階は、前述の電子および／または試薬陰イオンをＲＦイオンガイドまたはイオントラップの中で親イオンと相互作用させることを備えていることが好ましい。

本発明は、生体分子であれば好ましい被分析物を識別する方法をさらに提供し、この方法は、被分析物をイオン化して、親イオンを形成することを備え、上述した方法の何れか１つをさらに備えている。

本発明は、本明細書で上述した方法の何れか１つを実施するように配置かつ構成された質量分析計を提供する。

例えば、本発明は、
大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ装置と、
質量分析器と、
制御系とを備えた質量分析計を提供し、この制御系は、
第１の質量スペクトルデータを取得するために第１の動作モードで親イオンを質量分析することと、
前述の親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成することと、
第２の質量スペクトルを取得するために第２の動作モードで前述のフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
第１の動作モードと第２の動作モードを交互に行なうために、断続的に、かつ繰り返し、前述の親イオンに前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すことと、
前述の第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前述の第２の質量スペクトルで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることと、に適した配置かつ構成になっている。

本発明は、
ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ装置と、
質量分析器と、
少なくとも１つの周期を実施するように配置かつ構成された制御系とを備えた質量分析計をさらに提供し、この少なくとも１つの周期は、
（ｉ）第１の質量スペクトルを取得するために親イオンを質量分析することと、
（ｉｉ）親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成すること、および第２の質量スペクトルデータを取得するために前述のフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
（ｉｉｉ）親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、それによって中イオンを生成することであって、中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／またはＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである、親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すこと、および前述の中イオンにＥＴＤおよび／またはＥＣＤ以外のフラグメント化技法を施して、前述の中イオンがフラグメント化して、フラグメントイオンを形成すること、および第３の質量スペクトルデータを取得するためにこれらのフラグメントイオンを質量分析することと、
（ｖ）前述の第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前述の第２および／または第３の質量スペクトルで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることと、を備えている。

本発明は、
複数の種類の親イオンを発生させることと、
時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの強度プロファイルを変えることで、異なる種類の親イオンが、時間に応じて異なる強度プロファイルを有することになることと、
前述の親イオンに大気圧で電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）および／または電子移動解離（「ＥＴＤ」）を施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成することと、
フラグメントイオンを質量分析することと、
前述のフラグメントイオンの強度プロファイルおよび前述の親イオンの強度プロファイルに基づいて、フラグメントイオンを対応する親イオンと相関させることと、を備えた質量分析の方法をさらに提供する。

方法は、１つ以上の種類の親イオンの前述のプロファイルを取得するために、親イオンを質量分析することを備えていれば好ましい。

方法は、親イオンを質量分析することと、親イオンをフラグメント化し、フラグメントイオンを質量分析することを繰り返して交互に行なえば好ましい。方法は、本発明の第１の態様に関して上で説明した選択的なまたは好適な特徴の何れかを備えていてもよい。

例えば、質量スペクトルデータの任意の所与のセットの親イオンを、第１の質量スペクトルデータの前述の所与のセットが取得される直前またはその直後に取得される第２の質量スペクトルデータのセットのフラグメントイオンと関連付けてもよい。

方法では、複数のイオンの親イオンのそれぞれの種類に両方の段階を施せる割合で、親イオンを質量分析することと、親イオンをフラグメント化し、フラグメントイオンを質量分析することを交互に行なえば好ましい。

前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを誘発するために、電子および／または試薬陰イオンを親イオンが通過する解離領域に繰り返しかつ断続的に提供すること、または解離領域で前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを実施し、繰り返しかつ断続的に、親イオンが解離領域を迂回するようにさせることのどちらかによって、親イオンに、前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを断続的に、かつ繰り返し施すことができる。光イオン化源を使用して、前述の電子および／または試薬イオンを発生させてもよく、光イオン化源のＯＮ、ＯＦＦを繰り返し切り替えてもよい。あるいは、親イオンは、繰り返しかつ断続的に光イオン化源を迂回するようにされてもよい。

方法は、
（ｉ）前述の親イオンを質量分析することと、
（ｉｉ）親イオンに大気圧でＥＣＤまたはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成すること（親イオンは、実質的にはＥＣＤおよび／またはＥＴＤ反応によってフラグメント化されるだけであれば好ましい）、およびフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
（ｉｉｉ）前述の親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施し、それによって、中イオンを生成することであって、中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／またはＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである、親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すこと、および前述の中イオンに大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法を施して、前述の中イオンがフラグメント化して、フラグメントイオンを形成すること、およびこれらのフラグメントイオンを質量分析することと、を備えた周期を実施することを備えていてもよい。

方法では、前述の周期を繰り返し実施すれば好ましい。

方法は、フラグメントイオンを、同じ周期に質量分析される親イオンと関連付けることを備えていてもよい。

方法では、前述の複数のイオンのそれぞれの種類の親イオンに、３つのモードを全て施せる割合で、周期において３つのモードを交互に行なえば好ましい。

大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外の前述のフラグメント化技法は、衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）であれば好ましい。あるいは、大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法が、真空条件下のＥＣＤおよび／またはＥＴＤによるイオンのフラグメント化であってもよい。

時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの強度プロファイルを変える段階は、被分析物試料をクロマトグラフィにかけることを備えていれば好ましい。次いで、親イオンおよびフラグメントイオンのクロマトグラフィ溶離時間プロファイルをマッチさせることによって、イオンをフラグメントイオンと相関させることができる。

時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの強度プロファイルを変える段階は、イオン移動度分析計で親イオンを分離することを備えていてもよく、親イオンおよびフラグメントイオンのイオン移動度ドリフト時間プロファイルをマッチさせることによって、親イオンをフラグメントイオンと相関させる。

本発明は、
複数の種類の親イオンを発生させる手段と、
時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの強度プロファイルを変えることで、異なる種類の親イオンが、時間に応じて異なる強度プロファイルを有することになる手段と、
前述の親イオンに大気圧で電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）および／または電子移動解離（「ＥＴＤ」）を施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成する手段と、
フラグメントイオンを質量分析する手段と、
前述のフラグメントイオンの強度プロファイルおよび前述の親イオンの強度プロファイルに基づいて、フラグメントイオンを対応する親イオンと相関させる手段と、を備えた質量分析計をさらに提供する。

質量分析計は、本明細書で上述した方法の何れかを実施するように構成され得る。

本明細書に開示する質量分析計は、以下のものをさらに備えていてもよい、すなわち、
（ａ）（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）脱離イオン化オンシリコン（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源、（ｘｖｉｉｉ）サーモスプレーイオン源、（ｘｉｘ）大気サンプリンググロー放電イオン化（「ＡＳＧＤＩ」）イオン源、（ｘｘ）グロー放電（「ＧＤ」）イオン源、（ｘｘｉ）インパクタイオン源、（ｘｘｉｉ）リアルタイム直接分析（「ＤＡＲＴ」）イオン源、（ｘｘｉｉｉ）レーザスプレーイオン化（「ＬＳＩ」）イオン源、（ｘｘｉｖ）ソニックスプレーイオン化（「ＳＳＩ」）イオン源、（ｘｘｖ）マトリックス支援入口イオン化（「ＭＡＩＩ」）イオン源、および（ｘｘｖｉ）溶媒支援入口イオン化（「ＳＡＩＩ」）イオン源、から成る群から選択されるイオン源、および／または
（ｂ）１つ以上の連続イオン源またはパルスイオン源、および／または
（ｃ）１つ以上のイオンガイド、および／または
（ｄ）１つ以上のイオン移動度分離装置および／または１つ以上の電界非対称イオン移動度分析計装置、および／または
（ｅ）１つ以上のイオントラップまたは１つ以上のイオントラッピング領域、および／または
（ｆ）（ｉ）衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）フラグメント化装置、（ｉｉ）表面誘発解離（「ＳＩＤ」）フラグメント化装置、（ｉｉｉ）電子移動解離（「ＥＴＤ」）フラグメント化装置、（ｉｖ）電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）フラグメント化装置、（ｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメント化装置、（ｖｉ）光誘発解離（「ＰＩＤ」）フラグメント化装置、（ｖｉｉ）レーザ誘発解離フラグメント化装置、（ｖｉｉｉ）赤外線誘発解離装置、（ｉｘ）紫外線誘発解離装置、（ｘ）ノズル・スキマー境界面フラグメント化装置、（ｘｉ）インソースフラグメント化装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘発解離フラグメント化装置、（ｘｉｉｉ）熱源または温度源フラグメント化装置、（ｘｉｖ）電界誘発フラグメント化装置、（ｘｖ）磁界誘発フラグメント化装置、（ｘｖｉ）酵素消化または酵素分解フラグメント化装置、（ｘｖｉｉ）イオン・イオン反応フラグメント化装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン・分子反応フラグメント化装置、（ｘｉｘ）イオン・原子反応フラグメント化装置、（ｘｘ）イオン・準安定イオン反応フラグメント化装置、（ｘｘｉ）イオン・準安定分子反応フラグメント化装置、（ｘｘｉｉ）イオン・準安定原子反応フラグメント化装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンに反応して付加物またはプロダクトイオンを形成するイオン・イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンに反応して付加物またはプロダクトイオンを形成するイオン・分子反応装置、（ｘｘｖ）イオンに反応して付加物またはプロダクトイオンを形成するイオン・原子反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンに反応して付加物またはプロダクトイオンを形成するイオン・準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）イオンに反応して付加物またはプロダクトイオンを形成するイオン・準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンに反応して付加物またはプロダクトイオンを形成するイオン・準安定原子反応装置、および（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（「ＥＩＤ」）フラグメント化装置、から成る群から選択される１つ以上の衝突セル、フラグメント化セル、または反応セル、および／または
（ｇ）（ｉ）四重極型質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたは線形四重極型質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極型質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）磁場セクタ質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電気質量分析器またはオービトラップ型質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電気質量分析器またはオービトラップ型質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間型質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型質量分析器、および（ｘｉｖ）直線加速飛行時間型質量分析器、から成る群から選択される質量分析器、および／または
（ｈ）１つ以上のエネルギー分析器または静電エネルギー分析器、および／または
（ｉ）１つ以上のイオン検出器、および／または
（ｊ）（ｉ）四重極型質量フィルタ、（ｉｉ）２Ｄまたは線形四重極型イオントラップ、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極型イオントラップ、（ｉｖ）ペニングイオントラップ、（ｖ）イオントラップ、（ｖｉ）磁場セクタ質量フィルタ、（ｖｉｉ）飛行時間型質量フィルタ、および（ｖｉｉｉ）ウィーンフィルタ、から成る群から選択される１つ以上の質量フィルタ、および／または
（ｋ）パルシングイオン用装置またはイオンゲート、および／または
（ｌ）実質的に連続的なイオンビームをパルスイオンビームに変換する装置。

質量分析計は、
（ｉ）外側バレル状電極および同軸内側主軸状電極を備えているＣトラップおよびオービトラップ型（ＲＴＭ）質量分析器であって、第１の動作モードでは、イオンは、Ｃトラップに送られ、次いで、オービトラップ型（ＲＴＭ）質量分析器に注入され、第２の動作モードでは、イオンは、Ｃトラップ、次いで、衝突セルまたは電子移動解離装置に送られ、少なくともいくつかのイオンは、フラグメント化されてフラグメントイオンになり、次いで、フラグメントイオンは，オービトラップ型（ＲＴＭ）質量分析器に注入される前に、Ｃトラップに送られる、Ｃトラップおよびオービトラップ型（ＲＴＭ）質量分析器、および／または
（ｉｉ）使用中にイオンがそこを通って送られる開口をそれぞれが有する複数の電極を備えた積層リングイオンガイドであって、電極の間隔は、イオン路の長さに沿って大きくなっており、イオンガイドの上流区分にある電極の開口は、第１の直径を有しており、イオンガイドの下流区分にある電極の開口は、第１の直径より小さい第２の直径を有しており、ＡＣまたはＲＦ電圧の逆位相が、使用中に連続する電極に印加される、積層リングイオンガイドの何れかをさらに備えていてもよい。

実施形態によれば、質量分析計は、ＡＣまたはＲＦ電圧を電極に供給するように配置かつ構成された装置をさらに備えている。ＡＣまたはＲＦ電圧源は、（ｉ）＜５０Ｖ波高値、（ｉｉ）５０−１００Ｖ波高値、（ｉｉｉ）１００−１５０Ｖ波高値、（ｉｖ）１５０−２００Ｖ波高値、（ｖ）２００−２５０Ｖ波高値、（ｖｉ）２５０−３００Ｖ波高値、（ｖｉｉ）３００−３５０Ｖ波高値、（ｖｉｉｉ）３５０−４００Ｖ波高値、（ｉｘ）４００−４５０Ｖ波高値、（ｘ）４５０−５００Ｖ波高値、および（ｘｉ）＞５００Ｖ波高値から成る群から選択される振幅を有していれば好ましい。

ＡＣまたはＲＦ電圧源は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００−２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００−３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００−４００のｋＨｚ、（ｖ）４００−５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５−１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０−１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５−２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０−２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５−３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０−３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５−４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０−４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５−５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０−５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５−６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０−６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５−７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０−７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５−８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０−８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５−９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０−９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５−１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚから成る群から選択される周波数を有していれば好ましい。

好適な実施形態は、親イオンをＡＰ−ＥＣＤ源に形成されるフラグメントイオンと関連付けることができない問題を対処している。好適な実施形態によれば、親イオンは、液体クロマトグラフィカラムから溶離する試料から発生される。次いで、試薬イオンおよび／または電子が、イオンとイオンまたはイオンと電子の反応を利用して親イオンにＥＴＤおよび／またはＥＣＤフラグメント化を施すために、親イオンに与えられる。例えば、電子は、ＥＣＤ反応を引き起こすために紫外線ランプによって発生されてもよく、親イオンは、紫外線ランプのＯＮ、ＯＦＦを切り替えることによって、断続的にかつ繰り返しＥＣＤ条件に曝され得る。電子は、ＥＣＤ反応条件を提供し、いくつかの親イオンをフラグメント化させ、電荷が減少した、本質的に非解離の親イオン（すなわちＥＣｎｏＤイオン）である中プロダクトイオンを、さらに発生させ得る。親イオンおよびフラグメントイオンまたはプロダクトイオンは、質量分析器に交互に達し、質量分析される。次いで、データ処理を用いて、好ましくはこれらの同時の液体クロマトグラフィの溶離時間プロファイルに基づき、親イオンをそれらのフラグメントイオンまたはプロダクトイオンと関連付ける。中プロダクトイオンをフラグメント化させ、フラグメントイオンをそれらの親イオンまたは中プロダクトイオンと相関させることによって、中プロダクトイオンから情報を識別または取得すればさらに望ましい。中イオンは、衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）によって、断続的にフラグメント化されてもよく、その結果中イオンおよびそれらのフラグメントイオンが、質量分析器に交互に達する。中プロダクトイオンおよびそれらのフラグメントイオンは、交互に質量分析され、次いで、データ処理を用いて、好ましくはこれらの同時の液体クロマトグラフィの溶離時間プロファイルに基づき、ＣＩＤフラグメントイオンをそれらの中プロダクトイオンまたは対応する親イオンと関連付ける。

好適な実施形態によれば、ＥＣＤが、親イオンがフラグメント化されるまたは解離される唯一のまたは優位な機構であれば好ましい。しかし、被分析イオンが試薬イオンと電荷交換するＥＴＤによって、同様にフラグメント化過程を支援し得る他の実施形態も想定される。ＥＴＤが、親イオンがフラグメント化されるまたは解離される唯一のまたは優位な機構であり得る、より好適性の低い実施形態も想定される。

本発明のさまざまな実施形態を、一例として、添付図面を参照しながらこれより説明してゆく。

親イオンおよびそれらのフラグメントイオンが、それらの液体クロマトグラフィ溶離時間に基づいて関連付けられている好適な実施形態の概略図を示す。 親イオンおよびそれらのフラグメントイオンが、それらのイオン移動度ドリフト時間に基づいて関連付けられている好適な実施形態の概略図を示す。

図１は、親イオンおよびそれらのフラグメントイオンが、本質的に、それらの液体クロマトグラフィ溶離時間に基づいて関連付けられている好適な実施形態の概略図を示す。この実施形態の基本構成要素は、液体クロマトグラフィ装置２、イオン源４、ＥＣＤ装置６、ＣＩＤ装置８、および質量分析器１０を含んでいる。

異なる被分析物は、異なる時間に液体クロマトグラフィ装置２から溶離し、次いで、イオン源４によってイオン化されて親イオンが形成され、続いて、親イオンは、大気圧ＥＣＤ装置６を通過する。ＥＣＤ装置６は、繰り返しＯＮ、ＯＦＦが切り替わる紫外線ランプを備えている。ランプがＯＦＦのとき、親イオンは、ＥＣＤ条件に曝されてなく、したがって、親イオンは、単に質量分析器１０に進み、次いで、質量分析される。対照的に、紫外線ランプがＯＮに切り替わると、紫外線ランプはガスによって吸収される紫外線光子を放射し、結果的に光電子が放出される。これらの光電子は、親イオンと相互作用して、ＥＣＤフラグメントイオンおよびプロダクトイオンを生成する。プロダクトイオンは、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンを含み得、これらのイオンは、ＥＣＤ条件によって電荷が低減された親イオンであるが、これらは解離していない。これらのフラグメントイオンおよびプロダクトイオンは、次いで、質量分析器１０に移動して、質量分析される。ＣＩＤ装置８は、このモードでは動作しないことに留意されたい。紫外線ランプが繰り返しＯＮ、ＯＦＦを切り替える際、親イオンは、断続的に、かつ繰り返しＥＣＤ条件に曝され、ＥＣＤ装置６を出るイオンは、親イオンとそれらの対応するフラグメントイオンまたはプロダクトイオンとが交互になる。

液体クロマトグラフィ装置２およびイオン源４は、親イオンがＥＣＤ装置６および質量分析器１０に向かって移動する際に、空間的に分離された親イオンを発生させる役目を果たすことは、理解されるであろう。紫外線ランプは、それぞれの種類の親イオンのイオンが、ランプがＯＮの間および同様にランプがＯＦＦの間にＥＣＤ装置６を通過するのに十分な高い割合で、ＯＮとＯＦＦを切り替える。したがって、質量分析器１０は、親イオンおよびそのフラグメントイオンまたはプロダクトイオンをほぼ同時に、すなわちほぼ同じ液体クロマトグラフィ溶離時間で検出する。それゆえに、親イオンおよびそれぞれのフラグメントイオンまたはプロダクトイオンは、比較的容易に、それらがほぼ同時に検出されたという事実に基づいて、互いに関連付けることができる。

上述の通り、親イオンをＥＣＤ条件に曝すと、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンなどの中イオンを生成し得る。これらのイオンは、ＥＣＤ条件下に解離しなかった電荷低減親イオンであり得る。ＥＣｎｏＤプロダクトイオンを識別して、それによってそれらが由来する被分析物を識別するのに役立てる目的で、これらのＥＣｎｏＤプロダクトイオンをフラグメント化し、それらのフラグメントを検出することが望ましい。したがって、これを行なうために、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンをそれぞれのフラグメントイオンと関連付けることも同様に望ましい。この動作モードによると、図１のＣＩＤ装置８が、動作し始める。

上に記載したように、ＥＣＤ装置６は、親イオンをＥＣＤ条件に曝して、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンを生成し、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンは、次いで、ＣＩＤ装置８で受け取られる。ＥＣＤ条件が存在する間、ＣＩＤ装置８は、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンがＣＩＤによって解離されないで、質量分析器１０で検出されるように、最初は非アクティブである（すなわち低衝突モードで作動される）。ＥＣＤ条件がさらに存在していると、ＣＩＤ装置８は、起動して（すなわち高衝突モードで作動される）、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンは、衝突誘発解離が施され、結果的にフラグメント化してフラグメントイオンになる。次いで、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンのＣＩＤフラグメントは、質量分析器１０で検出される。上記の通り、紫外線ランプは、それぞれの種類の親イオンが、ランプがＯＮの間および同様にランプがＯＦＦの間にＥＣＤ装置６を通過するのに十分な高い割合で、ＯＮとＯＦＦを切り替える。ＣＩＤ装置８は、非アクティブであり、ランプがＯＮであるそれぞれの期間の間アクティブであるので、ＣＩＤ装置８がその２つのモード間で切り替わるのは、比較的高い割合で起こり、したがって、質量分析器１０は、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンおよびそれらのＣＩＤフラグメントイオンをほぼ同時に、すなわちほぼ同じ液体クロマトグラフィ溶離時間に検出する。対応する親イオンも、同様に、ランプがＯＦＦに切り替わるとほぼ同時に検出される。したがって、ＣＩＤフラグメントイオンは、比較的容易に、それらがほぼ同時に検出されたという事実に基づいて、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンおよび／またはそれらの親イオンと関連付けることができる。

好適な方法によれば、３つの走査を実施することができる。紫外線ランプが、ＯＦＦに切り替わり、その結果ＥＣＤフラグメントイオンまたはプロダクトイオンが発生されなくなり、かつ親イオンに、ＣＩＤフラグメント化が施されないときに第１の走査が実施され得る。親イオンは、この走査中に質量分析器１０によって検出される。紫外線ランプが、ＯＮに切り替わり、その結果ＥＣＤフラグメントイオンおよびＥＣｎｏＤプロダクトイオンが発生するが、ＥＣＤフラグメントイオンおよびプロダクトイオンに、ＣＩＤフラグメント化が施されないとき、さらに第２の走査が実施され得る。この走査中に、質量分析器１０は、ＥＣＤフラグメントイオンおよびプロダクトイオンを検出する。紫外線ランプが、ＯＮに切り替わり、その結果ＥＣＤフラグメントイオンおよびＥＣｎｏＤプロダクトイオンが発生し、次いで、得られたＥＣＤフラグメントイオンおよびプロダクトイオンに、ＣＩＤフラグメント化が施されると、さらに第３の走査が実施され得る。この走査中に、質量分析器１０は、ＥＣＤフラグメントイオンおよびＣＩＤフラグメントイオンを検出する。次いで、第１および第２の走査の時間プロファイルを照合して、ＥＣＤフラグメントイオンおよびプロダクトイオンをそれらの対応する親イオンまたは前駆イオンとマッチさせることができる。ＥＣｎｏＤプロダクトイオンをそれらの対応するＣＩＤフラグメントイオンとマッチさせるのに、第２および第３の走査の時間プロファイルを使用することができる。ＣＩＤフラグメントイオンをそれらの親イオンとマッチさせるのに、第１および第３の走査の時間プロファイルを使用することができる。３つの走査は、連続して周期的に実施されれば好ましく、この周期ではどのような順番で実施されてもよいが、第２および第３の走査は、順々に実施されれば好ましい。被分析物を分析する間、３つの走査の周期は、連続的に、各サイクルのそれぞれの走査中にイオンを相関させるのに十分な高い割合で繰り返される。

図２は、親イオンおよびそれらのフラグメントイオンが、本質的に、それらのイオン移動度ドリフト時間に基づいて関連付けられている好適な実施形態の概略図を示す。この実施形態の基本構成要素部品は、イオン源４、イオン移動度分析器１２（ＩＭＳ）、ＥＣＤ装置６、ＣＩＤ装置８、および質量分析器１０を含んでいる。

親イオンは、イオン源４によって発生し、次いで、ＩＭＳ装置１２に移動する。異なる親イオンは、異なる移動度を有しており、それゆえに、異なるドリフト時間でＩＭＳ装置１２を通過する。異なる親イオンは、異なる時間にＩＭＳ装置１２を出て、次いで、大気圧ＥＣＤ装置６を通過する。ＥＣＤ装置６は、図１に関する上記の通りに動作する。ランプがＯＦＦのとき、親イオンは、ＥＣＤ条件に曝されなくて、したがって、親イオンは、単に質量分析器１０に進み、次いで、質量分析される。対照的に、紫外線ランプがＯＮに切り替わると、親イオンは、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンを含むＥＣＤフラグメントイオンおよびプロダクトイオンを生成する。次いで、これらのフラグメントイオンおよびプロダクトイオンは、質量分析器１０に移動して、質量分析される。ＣＩＤ装置８は、このモードでは動作しないことに留意されたい。紫外線ランプのＯＮ、ＯＦＦを繰り返し切り替える際、親イオンは、断続的に、かつ繰り返しＥＣＤ条件に曝され、ＥＣＤ装置６を出るイオンは、親イオンと、それらの対応するフラグメントイオンまたはプロダクトイオンとが交互になる。

ＩＭＳ装置１２は、親イオンがＥＣＤ装置６および質量分析器１０に向かって移動する際に、親イオンを空間的に分離することは、理解されるであろう。紫外線ランプは、それぞれの種類の親イオンのイオンが、ランプがＯＮの間および同様にランプがＯＦＦの間にＥＣＤ装置６を通過するのに十分な高い割合で、ＯＮとＯＦＦを切り替える。したがって、質量分析器１０は、親イオンおよびそのフラグメントイオンまたはプロダクトイオンをほぼ同時に、すなわちほぼ同じＩＭＳドリフト時間で検出する。それゆえに、親イオンおよびそれぞれのフラグメントイオンまたはプロダクトイオンは、比較的容易に、それらがほぼ同時に検出されたという事実に基づいて、互いに関連付けることができる。

上述の通り、親イオンをＥＣＤ条件に曝すと、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンなどの中イオンを同様に生成し得る。ＥＣｎｏＤプロダクトイオンを識別して、それによってそれらが由来する被分析物を識別するのに役立てる目的で、これらのＥＣｎｏＤプロダクトイオンをフラグメント化し、それらのフラグメントを検出することが望ましい。したがって、これを行なうために、中イオンをそれぞれのフラグメントイオンと関連付けることが望ましい。この動作モードによると、図２のＣＩＤ装置８が、動作し始める。

上に記載したように、ＥＣＤ装置６は、親イオンをＥＣＤ条件に曝して、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンを生成し、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンは、次いで、ＣＩＤ装置８で受け取られる。ＥＣＤ条件が存在する間、ＣＩＤ装置８は、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンがＣＩＤによって解離されないで、質量分析器１０で検出されるように、最初は非アクティブである（すなわち低衝突モードで作動される）。ＥＣＤ条件がさらに存在していると、ＣＩＤ装置８は、起動して（すなわち高衝突モードで作動される）、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンは、衝突誘発解離が施され、フラグメント化してフラグメントイオンになる。次いで、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンのＣＩＤフラグメントは、質量分析器１０で検出される。上記の通り、紫外線ランプは、それぞれの種類の親イオンが、ランプがＯＮの間および同様にランプがＯＦＦの間にＥＣＤ装置６を通過するのに十分な高い割合で、ＯＮとＯＦＦを切り替える。ＣＩＤ装置８は、非アクティブであり、ランプがＯＮであるそれぞれの期間の間アクティブであるので、ＣＩＤ装置８がその２つのモード間で切り替わるのは、比較的高い割合で起こり、したがって、質量分析器１０は、ＥＣｎｏＤプロダクトイオンおよびそれらのＣＩＤフラグメントイオンをほぼ同時に、すなわちほぼ同じＩＭＳドリフト時間に検出する。対応する親イオンも、同様に、ランプがＯＦＦに切り替わるとほぼ同時に検出される。したがって、ＣＩＤフラグメントイオンは、比較的容易に、それらがほぼ同時に検出されたという事実に基づいて、それらのＥＣｎｏＤプロダクトイオンおよび／または親イオンと関連付けることができる。好適な方法によれば、図１に関して上で説明したことに対応する方法で、３つの走査を実施することができる。

好適な実施形態は、類似の液体クロマトグラフィ時間プロファイルおよび／またはイオン移動度ドリフト時間プロファイルをマッチさせることで、親イオンおよびそれらフラグメントイオンまたはプロダクトイオンを互いに関連付けることを可能にしている。好適な方法は、特に好都合であり、大気圧ＥＣＤフラグメント化源を装着した質量分析計で実装することができる。従来技術は、電子捕獲イベントの前に前駆イオンまたは親イオンを選択し、さらに、溶離プロファイルをマッチさせないという点で、好適な方法は、本質的に従来技術とは異なっている。さらに、本発明の好適な方法によるｃ型およびｚ型イオンを発生させる技術は、より複雑でかつ高価な計装修正を伴う既存の真空ＥＣＤ技術と比較して、大幅に単純化されている。

本発明は、生体分子を分析し、好ましく識別するのに特に有益である。本発明は、好適な方法で、ジスルフィドリンク生体分子をフラグメント化して分析するのに特に有益である。

特定実施例について、紫外線ランプを備えたＥＣＤ装置に関して上で述べてきたが、他の種類のＥＣＤ装置を使用して、紫外線ランプを使用するのではなく他の方法でＥＣＤ条件を発生させ得ることを本明細書では想定している。例えば、ＥＣＤ装置は、高圧コロナ放電、グロー放電、または低温プラズマを用いて動作してもよい。さらに、ＥＴＤ装置をＥＣＤ装置の代わりに使用し得ることも想定している。ＥＣＤ装置またはＥＴＤ装置をアクティブ化することと非アクティブ化することを切り替えるのではなく、親イオンが、連続的に動作していることが可能なＥＣＤ装置またはＥＴＤ装置を通過することと、それを迂回することとを切り替えることができるとさらに想定している。

ＣＩＤ以外の追加的なアクティブ化の方法を使用して、中プロダクトイオンをフラグメント化してもよいこともさらに想定している。追加的なアクティブ化の方法を、大気圧ではなく真空条件下で実行してもよいこともさらに想定している。追加的なアクティブ化装置（例えばＣＩＤ装置）をアクティブモードと非アクティブモードに切り替えるのではなく、中プロダクトイオンが、連続的に動作していることが可能な追加的なアクティブ化装置を通過することと、それを迂回することで切り替えられ得ることもさらに想定している。

上記の特定の実施形態では、空間的に分離した親イオンをＥＣＤ装置に提供するための液体クロマトグラフィ技術およびＩＭＳ技術を説明してきた。しかし、他の分離手段を使用してこの機能を実行することができることを理解されたい。

好適な実施形態を参照しながら、本発明を説明してきたが、当業者であれば、添付の請求の範囲に記載される本発明の範囲を逸脱せずに、さまざまな形および細部の変更を行なうことができることを理解するであろう。

Claims (26)

1. 質量分析の方法であって、
   （ｉ）複数の異なる親イオンを提供することと、
   （ｉｉ）第１の質量スペクトルデータを取得するために前記親イオンを質量分析することと、
   （ｉｉｉ）前記親イオンに大気圧で電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）および／または電子移動解離（「ＥＴＤ」）を施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成することと、
   （ｉｖ）第２の質量スペクトルデータを取得するために前記フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することであって、
   （ｖ）前記親イオンに前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤを断続的に、かつ繰り返し施すことで、前記方法は、段階（ｉｉ）と段階（ｉｖ）を繰り返して交互に行なうことになる、質量分析することと、
   （ｖｉ）前記第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前記第２の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることとを備えている方法。
2. 第１の質量スペクトルデータの任意の所与のセットの親イオンは、第１の質量スペクトルデータの前記所与のセットが取得される直前または直後に取得される第２の質量スペクトルデータのセットのフラグメントイオンと関係付けられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記方法では、前記複数の異なる親イオンの親イオンのそれぞれの種類に、請求項１の前記段階（ｉｉ）および段階（ｉｖ）の両方を施せる割合で上記の段階（ｉｉ）と段階（ｉｖ）を交互に行なう、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記複数の異なる親イオンを提供する前記段階が、請求項１の段階（ｉｉ）において異なる時間に質量分析器で受け取られ、そのため異なる時間に質量分析されるように空間的に互いに分離された異なる親イオンを提供することを備えている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記親イオンは、それらが分離された後、前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤが施され、その結果、異なる親イオンから引き出されたフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンが異なる時間に請求項１の段階（ｉｖ）で質量分析される、請求項４に記載の方法。
6. 前記親イオンは、試料をクロマトグラフィにかけ、前記溶離試料をイオン化することによって発生し、前記第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンは、前記第１の質量スペクトルデータで観察したイオンのクロマトグラフィ溶離時間プロファイルを、前記第２の質量スペクトルデータで観察したイオンのクロマトグラフィ溶離時間プロファイルとマッチさせることによって、前記第２の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンと関連付けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 異なる親イオンは、請求項１の段階（ｉｉ）において、異なる時間に質量分析器で受け取られ、したがって、異なる時間に質量分析されるように、それらのイオン移動度によってイオン移動度分析計で分離され、前記第１の質量スペクトルデータで観察したイオンのイオン移動度ドリフト時間プロファイルを前記第２の質量スペクトルデータで観察したイオンのイオン移動度ドリフト時間プロファイルとマッチさせることによって、前記第１の質量スペクトルデータで検出した前記イオンを前記第２の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンと関連付ける、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記親イオンに、断続的にかつ繰り返し前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施す前記段階は、
   前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤを誘発するために、電子および／または、または試薬陰イオンを前記親イオンが通過する解離領域に繰り返しかつ断続的に提供すること、または
   解離領域で前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤを実施し、繰り返しかつ断続的に、親イオンが前記解離領域を迂回するようにさせることの何れかを備えている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 光イオン化源を使用して、前記電子および／または試薬イオンを発生させることと、前記光イオン化源のＯＮ、ＯＦＦを繰り返し切り替えること、または前記親イオンが、前記光イオン化源を繰り返し迂回するようにさせることを備えている、請求項８に記載の方法。
10. 請求項１の段階（ｉｉｉ）と段階（ｉｖ）の間に前記フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンに大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法を施すことと、請求項１の前記段階（ｉｖ）において、前記生じたイオンを質量分析することと、をさらに備えている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記方法が、
    （ｉ）前記第１の質量スペクトルデータを取得するために前記親イオンを質量分析することと、
    （ｉｉ）前記親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成すること、および前記フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析して、前記第２の質量スペクトルデータを取得することと、
    （ｉｉｉ）前記親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施し、それによって、中イオンを生成することであって、前記中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／または前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである、親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すことと、および前記中イオンに大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外のフラグメント化技法を施して、前記中イオンがフラグメント化して、フラグメントイオンを形成すること、および第３の質量スペクトルデータを取得するために前記フラグメントイオンを質量分析することと、を備えた周期を実施することを備えている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
12. 請求項１１の段階（ｉｉ）では、親イオンは、実質的には、ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ反応によってフラグメント化されるだけである、請求項１１に記載の方法。
13. 前記方法は、前記周期を繰り返し実施する、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 請求項１１の段階（ｉｉｉ）によって生成された前記フラグメントイオンを、前記同じ周期に質量分析される親イオンと関連付けることをさらに備えている、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記方法では、前記複数のイオンのそれぞれの種類の親イオンに、３つのモードを全て施せる割合で、請求項１１の３つのモードを交互に行なう、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外の前記フラグメント化技法は、衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）である、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ以外の前記フラグメント化技法が、真空条件下のＥＣＤおよび／またはＥＴＤによるイオンの前記フラグメント化である、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の方法。
18. 質量分析計であって、
    大気圧ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ装置と、
    質量分析器と、
    制御系とを備えており、前記制御系は、
    第１の質量スペクトルデータを取得するために第１の動作モードで親イオンを質量分析することと、
    前述の親イオンに大気圧でＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成することと、
    第２の質量スペクトルデータを取得するために第２の動作モードで前述のフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
    第１の動作モードと第２の動作モードを交互に行なうために、断続的に、かつ繰り返し、前述の親イオンに前述のＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すことと、
    前述の第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前述の第２の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることと、に適した配置かつ構成になっている、質量分析計。
19. 質量分析の方法であって、
    複数の異なる親イオンを提供することと、
    少なくとも１つの周期を実施することとを備えており、前記少なくとも１つの周期は、
    （ｉ）第１の質量スペクトルデータを取得するために前記親イオンを質量分析することと、
    （ｉｉ）前記親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成すること、および第２の質量スペクトルデータを取得するために前記フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
    （ｉｉｉ）前記親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、それによって、中イオンを生成することであって、前記中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／または前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである、前記親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すこと、および前記中イオンにＥＴＤおよび／またはＥＣＤ以外のフラグメント化技法を施して、前記中イオンがフラグメント化して、フラグメントイオンを形成すること、および第３の質量スペクトルデータを取得するために前記フラグメントイオンを質量分析することと、
    （ｖ）前記第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前記第２および／または第３の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることと、を備えている、質量分析の方法。
20. 質量分析計であって、
    ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ装置と、
    質量分析器と、
    少なくとも１つの周期を実施するように配置かつ構成された制御系とを備えており、前記少なくとも１つの周期は、
    （ｉ）第１の質量スペクトルデータを取得するために親イオンを質量分析することと、
    （ｉｉ）親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成すること、および第２の質量スペクトルデータを取得するために前記フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを質量分析することと、
    （ｉｉｉ）親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施して、それによって、中イオンを生成することであって、前記中イオンは、非共有的相互作用によって一体的に保たれた非解離性親イオンであり、および／または前記ＥＣＤおよび／またはＥＴＤ条件に曝された後、フラグメント化しなかった電荷低減親イオンである、親イオンにＥＣＤおよび／またはＥＴＤを施すこと、および前記中イオンにＥＴＤおよび／またはＥＣＤ以外のフラグメント化技法を施して、前記中イオンがフラグメント化して、フラグメントイオンを形成すること、および第３の質量スペクトルデータを取得するために前記フラグメントイオンを質量分析することと、
    （ｖ）前記第１の質量スペクトルデータで検出した親イオンを、前記第２および／または第３の質量スペクトルデータで検出したフラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンと関連付けることと、を備えている、質量分析計。
21. 質量分析の方法であって、
    複数の種類の親イオンを発生させることと、
    時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの前記強度プロファイルを変えることで、異なる種類の親イオンが、時間に応じて異なる強度プロファイルを有するようになることと、
    前記親イオンに大気圧で電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）および／または電子移動解離（「ＥＴＤ」）を施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成することと、
    前記フラグメントイオンを質量分析することと、
    前記フラグメントイオンの前記強度プロファイルおよび前記親イオンの前記強度プロファイルに基づいて、前記フラグメントイオンを対応する親イオンと相関させることと、を備えた質量分析の方法。
22. １つ以上の種類の親イオンの前記プロファイルを取得するために、前記親イオンを質量分析することを備えている、請求項２１に記載の方法。
23. 前記方法は、親イオンを質量分析することと、親イオンをフラグメント化し、前記フラグメントイオンを質量分析することを繰り返して交互に行なう、請求項２２に記載の方法。
24. 時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの前記強度プロファイルを変える前記段階は、被分析物試料をクロマトグラフィにかけることを備えており、前記親イオンおよびフラグメントイオンのクロマトグラフィ溶離時間プロファイルをマッチさせることによって、親イオンをフラグメントイオンと相関させる、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の方法。
25. 時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの前記強度プロファイルを変える前記段階は、イオン移動度分析計で前記親イオンを分離することを備えており、前記親イオンおよびフラグメントイオンのイオン移動度ドリフト時間プロファイルをマッチさせることによって、前記親イオンをフラグメントイオンと相関させる、請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 質量分析計であって、
    複数の種類の親イオンを発生させる手段と、
    時間に応じて１つ以上の種類の親イオンの前記強度プロファイルを変えることで、異なる種類の親イオンが、時間に応じて異なる強度プロファイルを有することになる手段と、
    前記親イオンに大気圧で電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）および／または電子移動解離（「ＥＴＤ」）を施して、フラグメントイオンおよび／またはプロダクトイオンを生成する手段と、
    前記フラグメントイオンを質量分析する手段と、
    前記フラグメントイオンの前記強度プロファイルおよび前記親イオンの前記強度プロファイルに基づいて、前記フラグメントイオンを対応する親イオンと相関させる手段と、を備えている質量分析計。

Images