JP6932787B2 - 最適化された標的を絞った分析 - Google Patents
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Description
本出願は、2017年4月12日に提出された英国特許出願第1705908.0号からの優先権およびその利益を主張する。この出願の全内容は参照により本明細書に組み込まれている。
本発明は一般に質量分析計に関し、詳細には選択された種の分析を最適化する方法および質量分析計に関する。
a)分析様の試料中の化合物をクロマトグラフィにより分離し、溶出する試料をイオン化する、および/またはプリカーサーイオンを分離することで一時的に分離したプリカーサーイオンを提供することと、
b)質量スペクトルデータを取得するために、分離したプリカーサーイオンおよび/またはそこから抽出したプロダクトイオンの各々を複数の連続する取得時間において質量分析することとを含み、スペクトル計の1つまたは複数の作動パラメータの値は、それが異なる取得時間において異なる値を有するように変更され、所与のイオンに関して得られたスペクトルデータは前記作動パラメータの値に応じて変化し、
さらにc)各々の取得時間において得られたスペクトルデータを、データを獲得する際に使用された前記1つまたは複数の作動パラメータのそのそれぞれの値と共に記憶することと、
d)プリカーサーイオンまたはそこから抽出されたプロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関して記憶されたスペクトルデータを調べ、そのプリカーサーイオンまたはそのプロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関するどのスペクトルデータが事前に決められた判定基準に一致するかを特定し、この質量スペクトルデータを目標の作動パラメータ値として提供する前記1つまたは複数の作動パラメータの各々の値を特定することと、
e)プリカーサーイオン、またはそこから抽出されたプロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに対して再度質量分析を行うこととを含み、この分析の間、前記1つまたは複数の作動パラメータの値は、前記少なくとも1つのプリカーサーイオンまたはそのプロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに関するそのそれぞれの目標の作動パラメータ値に設定される。
(i)プリカーサーイオンの質量スペクトルデータを獲得するためにプリカーサーイオンを質量分析することと、
(ii)前記プリカーサーイオンの質量スペクトルデータから、その後の分析のためにプリカーサーイオンを特定することと、
(iii)前記プリカーサーイオンを隔離することと、
(iv)質量スペクトルデータを獲得するために、前記隔離されたプリカーサーイオンを断片化する、または反応させてプロダクトイオンを生成し、前記プロダクトイオンを複数の連続する取得時間において質量分析することとを含み、前記スペクトル計の1つまたは複数の作動パラメータの値は、それが異なる取得時間において異なる値を有するように変更され、所与のイオンに関して得られたスペクトルデータは前記作動パラメータの値に応じて変化し、、
さらに(v)各取得時間に得られたスペクトルデータを、データを獲得するのに使用された前記1つまたは複数の作動パラメータのそのそれぞれの値と共に記憶することと、
(vi)記憶したスペクトルデータを調べ、どのスペクトルデータが事前に決められた判定基準に一致するかを特定し、この質量スペクトルデータを目標の作動パラメータ値として提供する前記1つまたは複数の作動パラメータの各々の値を特定することと、そしてその後、
(vii)前記プリカーサーイオンを断片化する、または反応させ、結果として生じるプロダクトイオンを質量分析し、その一方で前記1つまたは複数の作動パラメータの値が目標の作動パラメータ値に設定されることとを含む質量分析の方法も提供する。
b)質量スペクトルデータを獲得するために、プリカーサーイオンおよび/またはそこから抽出されたプロダクトイオンを複数の連続する取得時間において質量分析することを含み、スペクトル計の1つまたは複数の作動パラメータの値は、それが異なる取得時間において異なる値を有するように変更され、所与のイオンに関して得られたスペクトルデータは、前記作動パラメータの値に応じて変化し、
c)各取得時間において得られたスペクトルデータを、データを獲得するのに使用された前記1つまたは複数の作動パラメータのそのそれぞれの値と共に記憶することと、
d)プリカーサーイオンまたはそこから抽出されたプロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関して記憶されたスペクトルデータを調べ、そのプリカーサーイオンまたはそのプロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関するどのスペクトルデータが事前に決められた判定基準に一致するかを特定し、この質量スペクトルデータを目標の作動パラメータ値として提供する前記1つまたは複数の作動パラメータの各々の値を特定することと、
e)プリカーサーイオンまたはそこから抽出されたプロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つを再度質量分析を行うことを含み、この分析の間、前記1つまたは複数の作動パラメータの値は、前記少なくとも1つのプリカーサーイオンまたはそのプロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに関するそのそれぞれの目標の作動パラメータ値に設定される質量分析の方法も提供する。
質量分析計と、
スペクトル計の1つまたは複数の作動パラメータを変更するためのコントローラと、
質量スペクトルデータを獲得するために、プリカーサーイオンおよび/またはそこから抽出されたプロダクトイオンの各々を複数の連続する取得時間において質量分析するように質量分析計を制御する、
スペクトル計の1つまたは複数の作動パラメータを、それが異なる取得時間において異なる値を有するように変更するように前記コントローラを制御し、所与のイオンに関して得られたスペクトルデータは、前記作動パラメータの値に応じて変化する、
各取得時間において得られたスペクトルデータを、データを獲得するのに使用された前記1つまたは複数の作動パラメータのそのそれぞれの値と共に記憶する、
プリカーサーイオンおよび/またはそこから抽出されたプロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関して記憶されたスペクトルデータを調べ、そのプリカーサーイオンまたはそのプロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関するどのスペクトルデータが事前に選択された、または閾値の判定基準に一致するかを特定し、この質量スペクトルデータを目標の作動パラメータ値として提供する前記1つまたは複数の作動パラメータの各々の値を特定することと、プリカーサーイオンまたはそこから抽出されたプロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つを再度質量分析するようにスペクトル計を制御し、
この分析の間に、前記1つまたは複数の作動パラメータの値が、前記少なくとも1つのプリカーサーイオンまたはそのプロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに関するそのそれぞれの目標の作動パラメータ値に設定されるように設定され、そのように構成されたプロセッサとを備える質量分析計も提供する。
から成る群から選択されたから成る群から選択された質量フィルタを備えてよい。
スルファグアニジン[M+H]+=215amu
アセトアミノフェン[M+H]+=152amu
ValTyrVal(VYV)[M+H]+=380amu
ロイシン-エンケファリン[M+H]+=556amu
スルファジメトキシン[M+H]+=311amu
最初の列は、基準化合物を示している。2番目の列は、図6に関連して記載した技術によって得られたクロマトグラフィピーク面積を示しており、そこでの衝突エネルギーは、10〜40eVの間で走査された。3番目の列は、図5に関連して記載した技術によって得られたクロマトグラフィピーク面積を示しており、そこでは最適な衝突エネルギーが特定され使用される。4番目の列は、3番目の列における面積と、2番目の列における面積の比を示している。図5に関連して記載した技術(最適なフラグメンテーションエネルギーを有する)は、図5に関連して記載した技術(走査された衝突エネルギーを利用する)より、各化合物に関してより大きなクロマトグラフィピーク面積を提供することを見ることができる。図5の方法を利用することによって1.84倍の平均の絶対感度の増加が得られることを4番目の列から見ることができる。
1.イオンをガスまたは表面と衝突させる衝突エネルギーが最適化されてよい。例えば、イオンを断片化させるためにイオンをAC電圧によって特定のガスの中で振動させる場合があり、この電圧の周波数または振幅数が最適化されてよい。
2.イオンが断片化されるフラグメンテーションエネルギーが最適化されてよい。例えばイオンが、電磁放射または光子を受けることによって断片化される場合、放射または光子エネルギーのレベルが最適化されてよい。
3.イオン化条件が最適化されてよい。例えば電気スプレーイオン化において、電気スプレーニードル電圧が最適化されてよい。最も高い感度に関する値は、異なる溶媒組成を使用した場合に異なり、それ故異なる保持時間においても異なる。電子衝撃イオン化法(EI)に関して、最適な感度および最適な信号とノイズ比は化合物固有であるため、電子エネルギーが最適化されてよい。一部のケースでは、電子エネルギーまたはイオン化ポテンシャルは、妨害する化合物を区別するように選択/最適化されてよい。APPIソースなどの光子イオン化源では、光子エネルギーまたは流速が最適化されてよい。
4.計器内のガス圧またはガス組成が最適化されてよい。例えばこれは、例えばイオン移動度分離バッファガスへのドーパントの導入、すなわち極性気体または分極可能な気体の導入によってイオン移動度の分離を制御するように最適化されてよい。
5.イオン移動度フィルタの作動パラメータが最適化されてよい。例えば差動イオン移動度フィルタで使用される補償電圧が最適化されてよい。
6.イオンが、質量分析計を通ってイオン検出器に向かって進む際のイオンの通過に影響を与えるように作用する静電気デバイスまたはRFデバイスの1つまたは複数の設定が最適化されてよい。例えば極めて変化し易い化合物に関して、集束が大きい、加速が大きい、偏向が大きい、またはRF閉じ込めポテンシャルが大きいことは、他の化合物にとって最適である値における望ましくないフラグメンテーションを招く可能性がある。これは化合物特有の作用であり、記載される方法を用いて調査されてよい。
7.最適な信号とノイズ比に関する分析フィルタの分解能設定と感度が最適化されてよい。例えば四重極質量フィルタの分解能が高められると、伝達が低下する可能性がある。何らかの障害物の性質に応じて、最適な検出限界に対する最適なフィルタ分解能が存在してよい。これは、例えばイオン移動度フィルタまたは差動イオン移動度フィルタなどの任意の分析フィルタに適用される。
8.分析RFイオントラップの分解能が最適化されてよい。
9.分析静電気イオントラップの分解能が最適化されてよい。
10.イオンが反応物に曝される反応時間、例えば解離を生じさせる反応時間が最適化されてよい。このようなプロセスには、例えば、ETD、HDX、ECD、PTR、イオンと分子、またはイオンとイオンの相互作用が含まれる。これは、イオンをデバイス内を通るように推し進める推進力を変える、またはデバイスの中でのトラップ時間を変えることによって反応時間が調節される貫流デバイスを用いて達成されてよい。あるいは、そのような反応は、イオン化源の中で、またはさらにはイオン化より前に溶液中で生じる場合もある。
11.イオンの伝達または減衰レベルが最適化されてよい。
12.検出器または電子増倍管の電圧またはゲインが最適化されてよい。
Claims (14)
- 質量スペクトル計を用いる質量分析の方法であって、
a)分析試料中の化合物をクロマトグラフィにより分離し、前記クロマトグラフィにより分離された化合物をイオン化する、および/またはプリカーサーイオンを分離することで一時的に分離したプリカーサーイオンを提供するステップと、
b)プリカーサーイオンの質量スペクトルデータを獲得するためにプリカーサーイオンを質量分析するステップと、
c)前記プリカーサーイオンの質量スペクトルデータから、その後の分析のために1つまたは複数のプリカーサーイオンを特定するステップと、
d)前記1つまたは複数のプリカーサーイオンを隔離するステップと、
e)プロダクトイオンを生成するために前記1つまたは複数の隔離されたプリカーサーイオンを断片化する、または反応させるステップと、
f)プロダクトイオン質量スペクトルデータを獲得するために、前記プロダクトイオンの各々を複数の連続する取得時間において前記質量スペクトル計の飛行時間質量分析器によって質量分析するステップであって、前記質量スペクトル計の1つまたは複数の作動パラメータの値は、それが前記複数の連続する取得時間の異なる取得時間において異なる値を有するように変更され、所与のイオンに関して得られた前記プロダクトイオン質量スペクトルデータは前記作動パラメータの前記値に応じて変化する、ステップと、
g)各々の取得時間において得られた前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを、前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを獲得する際に使用された前記1つまたは複数の作動パラメータのそのそれぞれの値と共に記憶するステップと、
h)前記プロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関して前記記憶されたプロダクトイオン質量スペクトルデータを調べ、そのプロダクトイオンに関するどのプロダクトイオン質量スペクトルデータが事前に決められた判定基準に一致するかを特定し、前記事前に決められた判定基準に一致すると見なされた前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを目標の作動パラメータ値として提供する前記1つまたは複数の作動パラメータの各々の前記値を特定するステップと、
i)前記プロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに対して再度質量分析を行うステップであって、この分析の間、前記1つまたは複数の作動パラメータの前記値が、前記プロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに関するそのそれぞれの目標の作動パラメータ値に設定される、ステップと、
を含む、方法。 - 前記事前に決められた判定基準に一致すると見なされた前記プロダクトイオン質量スペクトルデータは、最大強度または最大の信号対ノイズ比を有する前記プロダクトイオンに関するプロダクトイオン質量スペクトルデータである、請求項1に記載の方法。
- 前記化合物をクロマトグラフィによって分離するステップは、液体クロマトグラフィによって前記試料を分離することを含む、または
プリカーサーイオンを分離するステップは、イオン移動度または質量と電荷の比によって前記プリカーサーイオンを分離することを含む、
請求項1または2に記載の方法。 - ステップh)は、特定のプリカーサーイオンの複数のプロダクトイオンに関する前記記憶されたプロダクトイオン質量スペクトルデータを調べることと、どのプロダクトイオンが前記事前に決められた判定基準に一致するプロダクトイオン質量スペクトルデータを有するか特定することと、前記事前に決められた判定基準に一致すると見なされた前記プロダクトイオン質量ペクトルデータを前記目標の値として提供する前記1つまたは複数の作動パラメータの各々の前記値を特定することと、を含む、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の作動パラメータは、前記プリカーサーイオンが断片化される、または反応させられて前記プロダクトイオンを生成するフラグメンテーションまたは反応のエネルギーまたは速度、あるいは前記プリカーサーイオンが反応物によるフラグメンテーションの反応条件を受ける時間の長さを含む、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の作動パラメータは、前記イオンを加速させるのに使用される電位差、前記イオンをガスまたは表面と衝突させる衝突エネルギー、ソースのイオン化効率または感度またはイオン化エネルギー、イオンの減衰レベル、あるいはイオントラップ時間のうちの1つまたは複数である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- ステップa)を実行するのに分離器デバイスを使用することを含み、前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを記憶するステップは、前記分離器デバイスからのそのそれぞれの溶出時間と共に前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを記憶することを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを記憶することは、そのそれぞれのプリカーサーイオンの質量と電荷の比と共に前記プロダクトイオンに関する前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを記憶することを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 隔離する前記ステップは、プリカーサーイオンを質量フィルタリングする、またはイオントラップからプリカーサーイオンを質量選択式に排出することによって行われることで、前記1つまたは複数のプリカーサーイオンのみが前記その後の分析のために伝達される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記質量スペクトル計の前記1つまたは複数の作動パラメータは多様な作動パラメータを含み、
前記方法は、
前記多様な作動パラメータの異なる作動パラメータの各々に対して目標の作動パラメータ値を特定するために、前記多様な作動パラメータの前記異なる作動パラメータを変化させながらステップa)からステップh)を繰り返すことと、ステップi)において前記多様な作動パラメータを、そのそれぞれの目標の作動パラメータ値に設定することと、を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 - 任意の所与の時間にステップf)において、限定された範囲の質量と電荷の比またはイオン移動度を質量分析されるように伝達するために、ステップf)より前に質量と電荷の比またはイオン移動度によってイオンをフィルタリングする、または分離することを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記作動パラメータの前記値は、時間と共に変更される特定の範囲内でステップb)において変更され、前記限定された範囲の質量と電荷の比またはイオン移動度は、任意選択で前記作動パラメータの前記範囲の変化と同調して時間と共に変更される、請求項11に記載の方法。
- プリカーサーイオンの質量スペクトルデータを獲得するためにプリカーサーイオンを質量分析するステップと、
前記プリカーサーイオンの質量スペクトルデータから、その後の分析のために1つまたは複数のプリカーサーイオンを特定するステップと、
前記1つまたは複数のプリカーサーイオンを隔離するステップと、
プロダクトイオンを生成するために前記1つまたは複数の隔離されたプリカーサーイオンを断片化する、または反応させるステップと、
プロダクトイオン質量スペクトルデータを獲得するために、前記プロダクトイオンを複数の連続する取得時間において質量スペクトル計の飛行時間質量分析器によって質量分析するステップであって、前記質量スペクトル計の1つまたは複数の作動パラメータの値は、それが前記複数の連続する取得時間の異なる取得時間において異なる値を有するように変更され、所与のイオンに関して得られた前記プロダクトイオン質量スペクトルデータは、前記作動パラメータの前記値に応じて変化するステップと、
各取得時間において得られた前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを、前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを獲得するのに使用された前記1つまたは複数の作動パラメータのそのそれぞれの値と共に記憶するステップと、
前記プロダクトイオンのうちの少なくとも1つに関して前記記憶されたプロダクトイオン質量スペクトルデータを調べ、そのプロダクトイオンに関するどのプロダクトイオン質量スペクトルデータが事前に決められた判定基準に一致するかを特定し、前記事前に決められた判定基準に一致すると見なされた前記プロダクトイオン質量スペクトルデータを目標の作動パラメータ値として提供する前記1つまたは複数の作動パラメータの各々の前記値を特定するステップと、
前記プロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに対して再度質量分析を行うステップであって、この分析の間、前記1つまたは複数の作動パラメータの前記値は、前記プロダクトイオンのうちの前記少なくとも1つに関するそのそれぞれの目標の作動パラメータ値に設定される、ステップと、
を含む質量分析の方法。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された質量スペクトル計。
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