JP6000512B2 - 線形イオントラップにおいてイオンをフラグメント化する方法 - Google Patents
線形イオントラップにおいてイオンをフラグメント化する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6000512B2 JP6000512B2 JP2010544545A JP2010544545A JP6000512B2 JP 6000512 B2 JP6000512 B2 JP 6000512B2 JP 2010544545 A JP2010544545 A JP 2010544545A JP 2010544545 A JP2010544545 A JP 2010544545A JP 6000512 B2 JP6000512 B2 JP 6000512B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- ions
- pressure
- torr
- trap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/004—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
- H01J49/0045—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction
- H01J49/005—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction by collision with gas, e.g. by introducing gas or by accelerating ions with an electric field
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/06—Electron- or ion-optical arrangements
- H01J49/062—Ion guides
- H01J49/063—Multipole ion guides, e.g. quadrupoles, hexapoles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
- H01J49/4205—Device types
- H01J49/422—Two-dimensional RF ion traps
- H01J49/4225—Multipole linear ion traps, e.g. quadrupoles, hexapoles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
(項目1)
イオンをフラグメント化するための方法であって、
(a)保持時間間隔の間、イオントラップのイオン閉じ込め領域に該イオンを保持することと、
(b)第1の上昇圧力持続時間の間、約5.5x10 −5 トールから約5x10 −4 トールの間の範囲にある第1の可変上昇圧力に、該イオン閉じ込め領域における圧力を上昇させるように、該保持時間の少なくとも一部分の間、中性ガスを該イオントラップ内に供給することによって、該イオン閉じ込め領域内において非定常状態圧力増加を生成することと、
(c)励起時間の間、約500mV (0−pk) 未満の振幅を有する補助交流電場をイオンに受けさせることによって、該イオン閉じ込め領域内において、該イオンの少なくとも一部分を励起することであって、該励起時間は、該保持時間未満であることと、
(d)該保持時間の終了前に、該イオントラップ内の圧力を第1の復元圧力値に低下させることと、
(e)該保持時間の終了時に、該イオントラップから該イオンを放出することと
を含む、方法。
(項目2)
前記イオントラップは、RF4重極、RF6重極、およびRF多重極のうちの1つ以上を備える線形イオントラップを備える、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記イオントラップは、断面が実質的に円形である半径方向閉じ込め電極を有する4重極線形イオントラップを備える、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記中性ガスを供給することは、1つ以上のパルス弁からの前記中性ガスの注入を含む、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記中性ガスは、水素、ヘリウム、窒素、アルゴン、酸素、キセノン、クリプトン、メタン、および組み合わせのうちの1つ以上を含む、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記第1の可変上昇圧力は、約5.5x10 −5 トールから約3x10 −4 トールの間の範囲で変動する、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記第1の可変上昇圧力は、約1x10 −4 トールから約5x10 −4 トールの間の範囲で変動する、項目1に記載の方法。
(項目8)
前記補助交流電位の前記振幅は、約250mV (0−pk) 未満である、項目1に記載の方法。
(項目9)
前記補助交流電位の前記振幅は、約50Daから約500Daの間の範囲の質量を有するイオンについて、約10mV (0−pk) から約50mV (0−pk) の間の範囲にある、項目1に記載の方法。
(項目10)
ステップ(c)における前記補助交流電位の前記振幅は、約500Daから約5000Daの間の範囲の質量を有するイオンについて、約50mV (0−pk) から約250mV (0−pk) の間の範囲にある、項目1に記載の方法。
(項目11)
励起時間は、約5ミリ秒から約25ミリ秒の間の範囲にあり、第1の上昇圧力持続時間は、約5ミリ秒から約25ミリ秒の間の範囲にある、項目1に記載の方法。
(項目12)
ステップ(c)における前記イオンのうちの少なくとも一部分を励起することは、ステップ(b)における前記イオン閉じ込め領域における圧力が、約5.5x10 −5 トールを超えて上昇する時間と実質的に同時に開始する、項目1に記載の方法。
(項目13)
前記励起時間は、約10ミリ秒を超える、項目1に記載の方法。
(項目14)
前記励起時間は、約30ミリ秒を超える、項目1に記載の方法。
(項目15)
前記第1の復元圧力値は、約2x10 −5 トールから約5.5x10 −5 トールの間の範囲にある、項目1に記載の方法。
(項目16)
ステップ(c)の後およびステップ(e)の前に、
第2の上昇圧力持続時間の間に、約8x10 −5 トールを超える第2の上昇圧力値に、前記イオン閉じ込め領域における圧力を上昇させるように、該イオン閉じ込め領域内に中性冷却ガスを供給するステップと、
前記イオントラップ内の圧力を第2の復元圧力値に低下させるように、前記中性冷却ガスの一部分を排出するステップであって、該第2の復元圧力値は、約2x10 −5 トールから約5.5x10 −5 トールの間の範囲にある、ステップと
を含む、項目1に記載の方法。
理論に縛られることなく、本教示の理解をさらに伝達および促進するために数値シミュレーションを提示する。例えば、双極子励起を介するイオンのフラグメンテーション率が、複雑に相互に関連する多数の変数に依存することが可能であることを理解されたい。例えば、励起振幅、励起の持続時間、衝突相手の質量、運動エネルギーから内部エネルギーへのイオンの変換効率、背景ガスとの減衰衝突によるイオンの内部エネルギー冷却率および/または放射冷却率、イオン内における内部エネルギーの再分布、衝突ガスの密度、ならびにフラグメント化する化学結合の種類等の全てが、要因であることが可能である。本明細書において、多種多様のイオン質量、ガス注入持続時間、励起振幅、励起時間、および圧力について実行した研究からの結果が提示される。
4重極線形イオントラップにおいてイオンフラグメンテーション実験を実行した。これらの実験の詳細および結果は、例として提示される。これらの実施例は、本教示の種々の実施形態を示すが、本教示の範囲を限定するように解釈されない。
カフェインイオン、m/z=195のフラグメンテーションの中性衝突の中性衝突ガスの注入しない場合と、注入する場合との比較について図5に示す。上部のスペクトル(a)は、フラグメンテーション中に衝突ガスが注入されない条件に対応し、3.7x10−5トールの基準圧力において親イオンを12.5mV(0−pk)振幅で励起する場合に、2.1%のフラグメンテーション効率を生じる。下部のスペクトルは、衝突ガスの注入に使用されるパルス弁により同一のイオンを21.5mV(0−pk)の振幅で励起する場合の13.1%のフラグメンテーション効率を示す。各試行について、励起時間は、25ミリ秒であった。本実験では、衝突ガスの注入が、6倍を超えてフラグメンテーション効率を増加させた。
衝突ガスを注入しない場合、短い励起時間の間に、より少ないフラグメンテーションが観測された。図6を参照すると、衝突ガス注入を行なう場合(白丸)および注入を行なわない場合(黒丸)のリドカインイオン、m/z=235のフラグメンテーション効率が示される。10ミリ秒の励起時間では、フラグメンテーション効率は、注入を行なわない場合、約10%であり、注入を行なった場合約75%であり、フラグメンテーション効率における利得は、約7.5であった。25ミリ秒の励起時間では、効率の利得は、約2.9に降下し、100ミリ秒では、利得は、またさらに約1.3まで降下する。データによると、本イオンについてガス注入を行なう場合のフラグメンテーション効率が、約25ミリ秒を超える励起時間では大幅に改善されることはないが、一方、同一のイオンについてガス注入を行なわないフラグメンテーション効率は、最大150ミリ秒の励起時間までは、徐々に改善されることが示される。しかしながら、本教示を使用する衝突ガスを含まない場合の150ミリ秒において見られる同一の効率が、本教示を使用する衝突ガスを含む場合の約25ミリ秒において得られることが可能である。
2つの異なる励起時間について種々のm/z比率に関するガス注入を行なわない条件に比較して、衝突ガス注入の条件下でイオンフラグメンテーション効率における利得のグラフを図7に示す。フラグメント化されたイオンは、表2に列挙されるイオンであった。2つのデータ組は、25ミリ秒(黒丸)と100ミリ秒(白丸)との励起時間に対応して示される。測定毎に、励起振幅は、親イオンのフラグメンテーションを最大化するように選択された。図7のデータでは、短い励起時間および低イオン質量について、フラグメンテーション効率における観測利得が最大であることが示される。
Claims (14)
- イオンをフラグメント化するための方法であって、
(a)保持時間間隔の間、線形イオントラップのイオン閉じ込め領域に該イオンを保持することであって、該線形イオントラップは、該イオンの半径方向閉じ込めのためのRF多重極と、該イオンの軸方向閉じ込めのためのエンドキャップ電極とを備える、ことと、
(b)第1の上昇圧力に、該イオン閉じ込め領域における圧力を上昇させるように、該保持時間の少なくとも一部分の間、中性ガスを該線形イオントラップ内に供給することによって、該イオン閉じ込め領域内において非定常状態圧力増加を生成することであって、該第1の上昇圧力の値は、第1の上昇圧力持続時間の間、約5.5x10 −5 トールを超えた値と約5x10 −4 トール未満の値との間で変動する、ことと、
(c)励起時間の間、約500mV(0−pk)未満の振幅を有する補助交流電場をイオンに受けさせることによって、該イオン閉じ込め領域内において、該イオンの少なくとも一部分を励起することであって、該励起時間は、該保持時間未満であることと、
(d)該保持時間の終了前に、該線形イオントラップ内の圧力を第1の復元圧力値に低下させることと、
(e)該保持時間の終了時に、該線形イオントラップから該イオンを放出することと
を含む、方法。 - 前記RF多重極は、断面が実質的に円形である半径方向閉じ込め電極を有する4重極である、請求項1に記載の方法。
- 前記中性ガスを供給することは、1つ以上のパルス弁からの前記中性ガスの注入を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記中性ガスは、水素、ヘリウム、窒素、アルゴン、酸素、キセノン、クリプトン、メタン、組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の上昇圧力の値は、約5.5x10−5トールを超えた値と約3x10−4トール未満の値との間で変動する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の上昇圧力の値は、約1x10−4トールを超えた値と約5x10−4トール未満の値との間で変動する、請求項1に記載の方法。
- 前記補助交流電位の前記振幅は、約250mV(0−pk)未満である、請求項1に記載の方法。
- 前記補助交流電位の前記振幅は、約50Daから約500Daの間の範囲の質量を有するイオンについて、約10mV(0−pk)から約50mV(0−pk)の間の範囲にある、請求項1に記載の方法。
- ステップ(c)における前記補助交流電位の前記振幅は、約500Daから約5000Daの間の範囲の質量を有するイオンについて、約50mV(0−pk)から約250mV(0−pk)の間の範囲にある、請求項1に記載の方法。
- 前記励起時間は、約5ミリ秒から約25ミリ秒の間の範囲にあり、前記第1の上昇圧力持続時間は、約5ミリ秒から約25ミリ秒の間の範囲にある、請求項1に記載の方法。
- ステップ(c)における前記イオンのうちの少なくとも一部分を励起することは、ステップ(b)における前記イオン閉じ込め領域における圧力が、約5.5x10−5トールを超えて上昇する時間と実質的に同時に開始する、請求項1に記載の方法。
- 前記励起時間は、約10ミリ秒を超える、請求項1に記載の方法。
- 前記励起時間は、約30ミリ秒を超える、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の復元圧力値は、約2x10−5トールから約5.5x10−5トールの間の範囲にある、請求項1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US2502308P | 2008-01-31 | 2008-01-31 | |
US61/025,023 | 2008-01-31 | ||
PCT/CA2009/000090 WO2009094762A1 (en) | 2008-01-31 | 2009-01-26 | Methods for fragmenting ions in a linear ion trap |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011512614A JP2011512614A (ja) | 2011-04-21 |
JP6000512B2 true JP6000512B2 (ja) | 2016-09-28 |
Family
ID=40912205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010544545A Active JP6000512B2 (ja) | 2008-01-31 | 2009-01-26 | 線形イオントラップにおいてイオンをフラグメント化する方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8237109B2 (ja) |
EP (1) | EP2245651A4 (ja) |
JP (1) | JP6000512B2 (ja) |
CA (1) | CA2711707C (ja) |
WO (1) | WO2009094762A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8030612B2 (en) * | 2007-11-09 | 2011-10-04 | Dh Technologies Development Pte. Ltd. | High resolution excitation/isolation of ions in a low pressure linear ion trap |
CN104641452B (zh) * | 2012-09-10 | 2017-06-20 | 株式会社岛津制作所 | 离子阱中的离子选择方法及离子阱装置 |
WO2014096917A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Dh Technologies Development Pte. Ltd. | Parsing events during ms3 experiments |
US9558924B2 (en) * | 2014-12-09 | 2017-01-31 | Morpho Detection, Llc | Systems for separating ions and neutrals and methods of operating the same |
DE102015117635B4 (de) * | 2015-10-16 | 2018-01-11 | Bruker Daltonik Gmbh | Strukturaufklärung von intakten schweren Molekülen und Molekülkomplexen in Massenspektrometern |
WO2018004769A2 (en) * | 2016-04-06 | 2018-01-04 | Purdue Research Foundation | Systems and methods for collision induced dissociation of ions in an ion trap |
EP3321953B1 (en) | 2016-11-10 | 2019-06-26 | Thermo Finnigan LLC | Systems and methods for scaling injection waveform amplitude during ion isolation |
CN107799384B (zh) * | 2017-10-09 | 2020-08-28 | 清华大学 | 一种实现气压控制的非连续进样质谱仪 |
US11469092B2 (en) * | 2019-04-22 | 2022-10-11 | Purdue Research Foundation | Multi-channel pulsed valve inlet system and method |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2255188C (en) * | 1998-12-02 | 2008-11-18 | University Of British Columbia | Method and apparatus for multiple stages of mass spectrometry |
CA2274186A1 (en) * | 1999-06-10 | 2000-12-10 | Mds Inc. | Analysis technique, incorporating selectively induced collision dissociation and subtraction of spectra |
US6483109B1 (en) * | 1999-08-26 | 2002-11-19 | University Of New Hampshire | Multiple stage mass spectrometer |
US7049580B2 (en) * | 2002-04-05 | 2006-05-23 | Mds Inc. | Fragmentation of ions by resonant excitation in a high order multipole field, low pressure ion trap |
JP4267898B2 (ja) * | 2002-11-06 | 2009-05-27 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
JP3936908B2 (ja) * | 2002-12-24 | 2007-06-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 質量分析装置及び質量分析方法 |
US7102129B2 (en) * | 2004-09-14 | 2006-09-05 | Thermo Finnigan Llc | High-Q pulsed fragmentation in ion traps |
US6949743B1 (en) | 2004-09-14 | 2005-09-27 | Thermo Finnigan Llc | High-Q pulsed fragmentation in ion traps |
GB2439107B (en) * | 2006-06-16 | 2011-12-14 | Kratos Analytical Ltd | Method and apparatus for thermalization of ions |
WO2009094760A1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Mds Analytical Technologies, A Business Unit Of Mds Inc., Doing Business Through Its Sciex Divison | Method of operating a linear ion trap to provide low pressure short time high amplitude excitation with pulsed pressure |
-
2009
- 2009-01-26 WO PCT/CA2009/000090 patent/WO2009094762A1/en active Application Filing
- 2009-01-26 CA CA2711707A patent/CA2711707C/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-01-26 EP EP09705545.3A patent/EP2245651A4/en not_active Withdrawn
- 2009-01-26 JP JP2010544545A patent/JP6000512B2/ja active Active
- 2009-01-26 US US12/359,621 patent/US8237109B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2245651A4 (en) | 2015-11-25 |
CA2711707A1 (en) | 2009-08-06 |
US20090194686A1 (en) | 2009-08-06 |
US8237109B2 (en) | 2012-08-07 |
EP2245651A1 (en) | 2010-11-03 |
JP2011512614A (ja) | 2011-04-21 |
WO2009094762A1 (en) | 2009-08-06 |
CA2711707C (en) | 2017-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5912253B2 (ja) | パルス圧力による低圧短時間高振幅励起を提供するための線形イオントラップの動作方法 | |
JP6000512B2 (ja) | 線形イオントラップにおいてイオンをフラグメント化する方法 | |
EP1704578B1 (en) | Ion extraction devices and methods of selectively extracting ions | |
JP5324457B2 (ja) | 静電型イオントラップ | |
JP5027507B2 (ja) | 選択された六重極成分を有する2次元の実質的四重極電場を提供するための方法及び装置 | |
JP4463978B2 (ja) | 四重極イオンガイド中でイオンを選択的に衝突誘発解離する方法および装置 | |
US7378653B2 (en) | Increasing ion kinetic energy along axis of linear ion processing devices | |
JP2004531858A (ja) | 予め選択されたイオン移動度の関数としてイオンを時間的に分離する方法及び装置 | |
WO2004051225A2 (en) | Processes for designing mass separators and ion traps, methods for producing mass separators and ion traps. mass spectrometers, ion traps, and methods for analysing samples | |
March et al. | Radio frequency quadrupole technology: evolution and contributions to mass spectrometry | |
JP5749018B2 (ja) | 低圧力短時間高振幅励起を提供するために線形イオントラップを動作する方法 | |
JP2011511400A (ja) | 線形イオントラップにおけるイオン冷却の方法 | |
CN114616647A (zh) | 傅立叶变换质谱法的方法和系统 | |
US10026602B2 (en) | Systems and methods for multipole operation | |
JP2007033322A (ja) | 質量分析方法及び装置 | |
JP2022500813A (ja) | Rfイオントラップイオン装填方法 | |
Hood | Design, manufacture, and applications of high mass resolution orbital trapping for secondary ion mass spectrometry | |
Frisch | Tandem Mass Spectrometric Analysis of Ammonium and Sodium Oligoperoxide Adducts with the Application of Two-Dimensional Correlation Spectroscopy and Computational Chemistry | |
Hampton | Improving the Selectivity of High Pressure Mass Spectrometry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130906 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150223 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150302 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20150320 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160831 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6000512 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |