JP5154511B2 - 質量分析のための方法および装置 - Google Patents
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Description
(a)イオンを生成するためのイオン源を提供する工程と、
(b)前記イオンをフラグメント化手段に送る工程と、
(c)前記フラグメント化手段を、前記イオンの少なくとも一部分がフラグメント化されて娘イオンを生じる第1のモードで動作させる工程と、
(d)前記第1のモードで動作する前記フラグメント化手段から放出されるイオンの質量スペクトルを、高フラグメント化質量スペクトルとして記録する工程と、
(e)前記フラグメント化手段を、フラグメント化されるイオンが実質的に少ない第2のモードで動作するよう切り換える工程と、
(f)前記第2のモードで動作する前記フラグメント化手段から放出されるイオンの質量スペクトルを、低フラグメント化質量スペクトルとして記録する工程と、
(g)工程(c)〜(f)を複数回繰り返す工程と、
を含む、方法が提供されている。
実質的に同じ時間に取得された高フラグメント化質量スペクトルと低フラグメント化質量スペクトルを比較する工程と、
前記高フラグメント化質量スペクトルよりも前記低フラグメント化質量スペクトルでの強度が高いイオンを、親イオンとして認識する工程と、
を備えることが好ましい。
実質的に同じ時間に取得された高フラグメント化質量スペクトルと低フラグメント化質量スペクトルを比較する工程と、
前記低フラグメント化質量スペクトルよりも前記高フラグメント化質量スペクトルでの強度が高いイオンを、娘イオンとして認識する工程と、
を備えることが好ましい。
高フラグメント化質量スペクトルを用いて、前記所定の娘イオンに対して所定娘イオンの質量クロマトグラムを生成する工程と、
前記所定娘イオンの質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
対応する所定の娘イオンの溶離時間を決定する工程と、
を備えることが好ましい。
前記所定娘イオンの溶離時間の直前に取得された低フラグメント化質量スペクトルと、前記所定娘イオンの溶離時間の直後に取得された低フラグメント化質量スペクトルの両方で、先に認識された親イオンの存在を調べる工程と、
所定娘イオンの溶離時間の直前に取得された低フラグメント化質量スペクトルと、前記所定娘イオンの溶離時間の直後に取得された低フラグメント化質量スペクトルとの両方に存在することがわかった任意の先に認識された親イオンについて、可能性のある候補親イオンの質量クロマトグラムを生成する工程と、
前記可能性のある候補親イオンの質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
それに対応する、可能性のある候補親イオンの溶離時間を決定する工程と、
を備えることが好ましい。
前記低フラグメント化質量スペクトルに存在する先に認識された親イオン各々から所定のイオンもしくは中性粒子が消失することにより生じる目標娘イオンの質量/電荷比リストを作成する工程と、
前記低フラグメント化質量スペクトルの直前に取得された高フラグメント化質量スペクトルと前記低フラグメント化質量スペクトルの直後に取得された高フラグメント化質量スペクトルの両方で、前記目標娘イオンの質量/電荷比に一致する質量/電荷比を持つ娘イオンの存在を調べる工程と、
前記目標娘イオンの質量/電荷比に一致する質量/電荷比を持つ娘イオンが、前記低フラグメント化質量スペクトルの直前に取得された高フラグメント化質量スペクトルと前記低フラグメント化質量スペクトルの直後に取得された高フラグメント化質量スペクトルの両方で存在することがわかった場合に、親イオンをリストに含めることにより、対応する娘イオンを随意で含む、可能性のある候補親イオンのリストを作成する工程と、
を含むことが好ましい。
可能性のある候補親イオンとそれらに対応する娘イオンとに基づいて、質量消失のクロマトグラムを作成する工程と、
前記質量消失のクロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
対応する質量消失の溶離時間を決定する工程と、
を含むことが好ましい。
低フラグメント化の質量スペクトルを用いて、前記可能性のある候補親イオンの質量クロマトグラムを生成する工程と、
対応する娘イオンの質量クロマトグラムを生成する工程と、
前記可能性のある候補親イオンの質量クロマトグラムと前記対応する娘イオンの質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
前記対応する可能性のある候補親イオンの溶離時間と対応する娘イオンの溶離時間を決定する工程と、
を含むことが好ましい。
前記最終候補親イオンの溶離時間を呼び出す工程と、
前記最終候補親イオン溶離時間の直前に取得された低フラグメント化質量スペクトルと前記最終候補親イオン溶離時間の直後に取得された低フラグメント化質量スペクトルとの両方に存在する先に認識された娘イオンを含む、可能性のある候補娘イオンのリストを生成する工程と、
可能性のある候補娘イオン各々の質量クロマトグラムを生成する工程と、
前記可能性のある候補娘イオンの質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
対応する可能性のある候補娘イオンの溶離時間を決定する工程と、
を含むことが好ましい。
前記最終候補親イオンの溶離時間に最も近い時間に取得された低フラグメント化質量スペクトルに存在する隣接親イオンのリストを生成する工程と、
前記リストに含まれる親イオン各々について、隣接親イオンの質量クロマトグラムを生成する工程と、
隣接親イオン質量クロマトグラム各々の中心を決定する工程と、
対応する隣接親イオンの溶離時間を決定する工程と、
を含むことが好ましい。
認識された親イオン各々の親イオン質量クロマトグラムを生成する工程と、
前記親イオン質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
対応する隣接親イオンの溶離時間を決定する工程と、
認識された娘イオン各々について娘イオン質量クロマトグラムを生成する工程と、
前記娘イオン質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
対応する娘イオンの溶離時間を決定する工程と、
を含むことが好ましい。
(a)イオンを生成するためのイオン源を提供する工程と、
(b)前記イオンを衝突セルに送る工程と、
(c)前記衝突セルを、前記イオンの少なくとも一部分がフラグメント化されて娘イオンを生じる第1のモードで動作させる工程と、
(d)前記第1のモードで動作する前記衝突セルから放出されるイオンの質量スペクトルを、高フラグメント化質量スペクトルとして記録する工程と、
(e)前記衝突セルを、フラグメント化されるイオンが実質的に少ない第2のモードで動作するように切り換える工程と、
(f)前記第2のモードで動作する前記衝突セルから放出されるイオンの質量スペクトルを、低フラグメント化質量スペクトルとして記録する工程と、
(g)工程(c)〜(f)を複数回繰り返す工程と、
(h)前記高フラグメント化質量スペクトルと低フラグメント化質量スペクトルから親イオンと娘イオンを認識する工程と、
を含む、方法が提供されている。
(i)各親イオンについて親イオン質量クロマトグラムを生成する工程と、
(j)前記親イオン質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
(k)対応する親イオンの溶離時間を決定する工程と、
(l)各娘イオンについて娘イオン質量クロマトグラムを生成する工程と、
(m)前記娘イオン質量クロマトグラムの各ピークの中心を決定する工程と、
(n)対応する娘イオンの溶離時間を決定する工程と、
を含むことが好ましい。
イオン源と、
前記イオンの少なくとも一部分をフラグメント化して娘イオンを生成する第1のモードおよびフラグメント化されるイオンが実質的に少ない第2のモードで動作可能な衝突セルと、
質量分析器と、
を備え、
前記質量分析計は、更に、
使用中に前記衝突セルを前記第1および前記第2のモード間で繰り返し切り換える制御システムを備えることを特徴とする、質量分析計が提供されている。
(i)六重極、(ii)四重極、(iii)八重極、(iv)実質的に均一の内径を有する複数のリング電極、および(v)実質的に先細りになっている内径を有する複数のリング電極、のグループから選択されるイオンガイドを、前記衝突セルの上流に備えることが好ましい。
イオン源と、
前記イオンの少なくとも一部分がフラグメント化され娘イオンを生成する第1のモードおよびフラグメント化されるイオンが実質的に少ない第2のモードで動作可能な衝突セルと、
質量分析器と、
を備え、
前記質量分析計は、更に、
使用中に、15V以上の電圧が前記衝突セルに印加される前記第1のモードと、5V以下の電圧が前記衝突セルに印加される前記第2のモードとの間で、前記衝突セルを繰り返し切り換える制御システムを備えることを特徴とする、質量分析計が提供されている。
ガスまた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されるよう構成された大気圧イオン源と、
導入されるイオンを異なる程度にフラグメント化させる少なくとも2つのモード間で切り換え可能な衝突セルと、
好ましくは飛行時間型質量分析器である質量分析器と、
前記衝突セルを、少なくとも0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.4秒、0.5秒、0.6秒、0.7秒、0.8秒、0.9秒、1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒、または、10秒ごとに、前記少なくとも2つのモード間で自動的に切り換えるための制御システムと、
を備える、質量分析計が提供されている。
一実施形態によると、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(0.3mm x 5mm)に載せられ、0.1%のHCOOHを用いて1分あたり30μLの流量で2分間脱塩された(図2参照)。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2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。
図6は、マイクロマス社のQ−TOF質量分析計を用いて得られたHPLC分離と質量分析から抽出されたm/z値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。
図8は、タンパク質βカゼインのトリプシン消化物のQ−TOF質量分析計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。
Claims (43)
- 質量分析計であって、
イオン源と、
導入されるイオンのうちフラグメント化されるイオンの割合が異なるように前記イオンをフラグメント化させる少なくとも2つのモード間で切り換え可能な衝突セルと、
質量分析器と、
前記衝突セルを、少なくとも0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.4秒、0.5秒、0.6秒、0.7秒、0.8秒、0.9秒、1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒、または、10秒ごとに、前記少なくとも2つのモード間で自動的に切り換えるための制御システムと、
を備える、質量分析計。 - 請求項1記載の質量分析計であって、
前記イオン源は、(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、および(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、質量分析計。 - 請求項2記載の質量分析計であって、
前記イオン源に対して、液体クロマトグラフィまたはキャピラリ電気泳動法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、質量分析計。 - 請求項1記載の質量分析計であって、
前記イオン源は、(i)電気衝撃イオン源、(ii)化学イオン化によるイオン源、および(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、質量分析計。 - 請求項4記載の質量分析計であって、
前記イオン源に対して、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、質量分析計。 - 請求項1から5までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、
前記イオン源は、大気圧イオン源を含む、質量分析計。 - 請求項1から6までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、
前記質量分析器は、飛行時間型質量分析器である、質量分析計。 - 請求項1から6までのいずれか一項に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、(ii)イオントラップ、(iii)磁場型質量分析器、(iv)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、のグループから選択される、質量分析計。 - 請求項1から8までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、さらに、
質量フィルタを前記衝突セルの上流に備える、質量分析計。 - 請求項9記載の質量分析計であって、
前記質量フィルタは、四重極質量フィルタを含む、質量分析計。 - 請求項9または10記載の質量分析計であって、
前記質量フィルタはハイパスフィルタの特性を持つ、質量分析計。 - 請求項11記載の質量分析計であって、
前記フィルタは、(i)100以上、(ii)150以上、(iii)200以上、(iv)250以上、(v)300以上、(vi)350以上、(vii)400以上、(viii)450以上、(ix)500以上、のグループから選択される質量/電荷比を持つイオンが通過するよう構成されている、質量分析計。 - 請求項9または10記載の質量分析計であって、
前記質量フィルタはローパスフィルタまたはバンドバスフィルタの特性を持つ、質量分析計。 - 請求項1から13までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、
更に、(i)六重極、(ii)四重極、(iii)八重極、(iv)均一の内径を有する複数のリング電極、および(v)先細りになっている内径を有する複数のリング電極、のグループから選択されるイオンガイドを、前記衝突セルの上流に備える、質量分析計。 - 請求項1から14までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、
前記衝突セルは、(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、のグループから選択される、質量分析計。 - 請求項15記載の質量分析計であって、
前記衝突セルは気密性の囲壁を形成する、質量分析計。 - 請求項1から16までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、
前記制御システムは、前記少なくとも2つのモードの内の第1のモードにおいて、(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る電圧を前記衝突セルに供給するよう構成されている、質量分析計。 - 請求項1から17までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、
前記制御システムは、前記少なくとも2つのモードの内の第2のモードにおいて、(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、(xi)0V、のグループから選択される電圧を前記衝突セルに供給するよう構成されている、質量分析計。 - 請求項1から18までのいずれか一項に記載の質量分析計であって、
ヘリウム、アルゴン、窒素、または、メタンを含む衝突ガスが、使用中に、前記衝突セル内に導入される、質量分析計。 - 質量分析方法であって、
イオンを生成するためのイオン源を準備する工程と、
導入されるイオンのうちフラグメント化されるイオンの割合が異なるように前記イオンをフラグメント化させる少なくとも2つのモード間で切り換え可能な衝突セルに前記イオンを送る工程と、
前記衝突セルを、少なくとも0.1秒、0.2秒、0.3秒、0.4秒、0.5秒、0.6秒、0.7秒、0.8秒、0.9秒、1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒、または、10秒ごとに、前記少なくとも2つのモード間で自動的に切り換える工程と、
前記イオンを質量分析する工程と、
を備える、方法。 - 請求項20記載の方法であって、さらに、
(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、および(iii)マトリクス支援レーザ脱離イオン源、のグループから、前記イオン源を選択する工程を備える、方法。 - 請求項21記載の方法であって、さらに、
前記イオン源に対して、液体クロマトグラフィまたはキャピラリ電気泳動法により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工程を備える、方法。 - 請求項20記載の方法であって、さらに、
(i)電気衝撃イオン源、(ii)化学イオン化によるイオン源、および(iii)フィールドイオン化によるイオン源、のグループから、前記イオン源を選択する工程を備える、方法。 - 請求項23記載の方法であって、さらに、
前記イオン源に対して、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を、ある時間に渡って供給する工程を備える、方法。 - 請求項20から24までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
前記イオン源は、大気圧イオン源を含む、方法。 - 請求項20から25までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
飛行時間型質量分析器で前記イオンを質量分析する工程を備える、方法。 - 請求項20から25までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
(i)四重極質量フィルタ、(ii)イオントラップ、(iii)磁場型質量分析器、(iv)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、のグループから選択された質量分析器で前記イオンを質量分析する工程を備える、方法。 - 請求項20から27までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
前記2つのモードのうちの第1のモードで前記イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、娘イオンを生成する工程を備える、方法。 - 請求項28記載の方法であって、さらに、
親イオンを認識する工程を備える、方法。 - 請求項28または29記載の方法であって、さらに、
娘イオンを認識する工程を備える、方法。 - 請求項28から30までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
親イオンの質量/電荷比に基づいてその親イオンを同定する工程を備える、方法。 - 請求項28から31までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
1または複数の娘イオンの質量/電荷比に基づいて親イオンを同定する工程を備える、方法。 - 請求項28から32までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
1または複数の親イオンの質量/電荷比を決定することにより、タンパク質を同定する工程を備える、方法。 - 請求項33に記載の方法であって、
前記1または複数の親イオンは、前記タンパク質のペプチドを含む、方法。 - 請求項28から34までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
1または複数の娘イオンの質量/電荷比を決定することにより、タンパク質を同定する工程を備える、方法。 - 請求項35記載の方法であって、
前記1または複数の娘イオンは、前記タンパク質のペプチドのフラグメントを含む、方法。 - 請求項33から36までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
前記1または複数の親イオンおよび/または前記1または複数の娘イオンの質量/電荷比をデータベースと照合する工程を備える、方法。 - 請求項33または34記載の方法であって、さらに、
前記1または複数の親イオンの質量/電荷比をデータベースと照合する工程を備える、方法。 - 請求項38記載の方法であって、さらに、
親イオンのフラグメント化から生成すると考えられる娘イオンを、高フラグメント化質量スペクトルで探す工程を備える、方法。 - 請求項37、38、または、39記載の方法であって、
前記データベースは、既知のタンパク質を含む、方法。 - 請求項20から40までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
前記イオン源によって生成されたイオンを、前記衝突セルに送る前に質量フィルタに通す工程を備え、
前記質量フィルタは、一定範囲内の質量/電荷比を持つイオンを通過させ、前記範囲外の質量/電荷比を持つイオンの通過を減らす、方法。 - 請求項41記載の方法であって、さらに、
前記イオン源によって生成されたイオンを四重極質量フィルタに通す工程を備える、方法。 - 請求項20から42までのいずれか一項に記載の方法であって、さらに、
ヘリウム、アルゴン、窒素、または、メタンを含む衝突ガスを、前記衝突セル内に導入する工程を備える、方法。
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