JP7294425B2 - 質量分析で得られたデータの解析方法、質量分析方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、質量分析で得られたデータの解析方法、質量分析方法およびプログラムに関する。

２段階以上の質量分析において、特定の衝突エネルギーの衝突誘起解離（Collision-Induced Dissociation; ＣＩＤ）により生成されたイオンを検出することが行われている。この検出により得られたデータを、予め得られた、特定の化合物を同程度の衝突エネルギーでＣＩＤを行った際に生成されるイオンのデータを用いて解析することが行われている。

一方、飛行時間型質量分析では、異なる複数の値の衝突エネルギーのＣＩＤにより解離されたイオンを順次質量分離に供することができる。この方法は、衝突エネルギースプレッド（Collision Energy Spread; ＣＥＳ）とも呼ばれ、様々な試料の分析に利用されている（非特許文献１参照）。

Matraszek-Zuchowska I, Wozniak B, Posyniak A. "Comparison of the Multiple Reaction Monitoring and Enhanced Product Ion Scan Modes for Confirmation of Stilbenes in Bovine Urine Samples Using LC-MS/MS QTRAP System" Chromatographia,（ドイツ）, Springer Verlag, 2016年7月5日、Volume 79, pp.1003-1012

ＣＥＳにより取得したデータを用いて、異なる複数の値の衝突エネルギーにより解離された複数のイオンに対応するピークを含む１つのマススペクトルを生成することができる。この場合、１つのマススペクトルに複数の衝突エネルギーが対応するため、予め得られた、特定の衝突エネルギーでＣＩＤを行った際に生成されるイオンのデータを用いて解析を行うと精度が低下するという問題があった。

本発明の第１の態様は、試料の質量分析において、前記試料に由来するイオンを、異なる複数の第１の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離に供し、前記衝突誘起解離により生成される第１イオンを検出する際の、前記複数の第１の値または前記複数の第１の値の範囲を示す情報を取得することと、化合物、および、衝突エネルギーの第２の値に対応づけられた、前記化合物が前記第２の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離された場合に生成される第２イオンのｍ／ｚを示す第１データを参照し、各化合物について、前記複数の第１の値に対応する複数の第２の値に対応づけられた複数の第１データを統合した第２データを生成することと、前記第２データを用いて前記質量分析で得られたデータを解析することとを備える、質量分析で得られたデータの解析方法に関する。
本発明の第２の態様は、試料の質量分析を行うことと、第１の態様の質量分析で得られたデータの解析方法により前記質量分析で得られたデータを解析することとを備える質量分析方法に関する。
本発明の第３の態様は、試料の質量分析において、前記試料に由来するイオンを、異なる複数の第１の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離に供し、前記衝突誘起解離により生成される第１イオンを検出する際の、前記複数の第１の値または前記複数の第１の値の範囲を示す情報を取得する取得処理と、化合物、および、衝突エネルギーの第２の値に対応づけられた、前記化合物が前記第２の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離された場合に生成される第２イオンのｍ／ｚを示す第１データを参照し、各化合物について、前記複数の第１の値に対応する複数の第２の値に対応づけられた複数の第１データを統合した第２データを生成する生成処理と、前記第２データを用いて前記質量分析で得られたデータを解析する解析処理とを処理装置に行わせるためのプログラムに関する。

本発明によれば、２段階以上の質量分析において、１つのマススペクトルに複数の衝突エネルギーが対応する場合に、予め得られたＣＩＤで生成されるイオンのデータを用いて解析を行う際の精度の低下を抑制することができる。

図１は、一実施形態に係る質量分析装置の構成を示す概念図である。 図２は、情報処理部の構成を示す概念図である。 図３は、一実施形態の質量分析方法を説明するための概念図である。 図４は、一実施形態の質量分析方法の流れを示すフローチャートである。 図５は、プログラムの提供を説明するための概念図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

－第１実施形態－
図１は、本実施形態に係る質量分析装置を説明するための概念図である。質量分析装置１は、測定部１００と、情報処理部４０とを備える。測定部１００は、液体クロマトグラフ（Liquid Chromatograph; ＬＣ）１０と、質量分析計２０とを備える。

ＬＣ１０は、液体クロマトグラフィにより、ＬＣ１０に導入された試料を分離する。ＬＣ１０の種類は特に限定されず、ナノ液体クロマトグラフ（nano-liquid chromatograph; ｎａｎｏＬＣ）、マイクロ液体クロマトグラフ（micro-liquid chromatograph; ｍｉｃｒｏＬＣ）、高速液体クロマトグラフ（high-performance liquid chromatograph; ＨＰＬＣ）、または超高速液体クロマトグラフ（ultra high performance liquid chromatograph; ＵＨＰＬＣ）等を用いることができる。ＬＣ１０の構成およびＬＣ１０に用いるカラムの種類等は、所望の精度で試料を分離することができれば特に限定されない。ＬＣ１０から溶出される試料である溶出試料は、質量分析計２０のイオン化室２１に導入される（矢印Ａ１）。

質量分析計２０は、イオン化部２１１を備えるイオン化室２１と、イオンガイド２２１を備える第１真空室２２ａと、イオン化室２１から第１真空室２２ａへイオンを導入する管２１２と、イオンガイド２２２を備える第２真空室２２ｂと、第３真空室２２ｃと、分析室３０とを備える。第３真空室２２ｃは、第１質量分離部２３と、コリジョンセル２４と、イオンガイド２５とを備える。コリジョンセル２４は、イオンガイド２４０とＣＩＤガス導入口２４１とを備える。分析室３０は、イオン輸送電極３１０と、加速部３２０と、フライトチューブ３３０と、リフレクトロン電極３４０と、バックプレート３５０と、検出部３６０とを備える。

質量分析計２０は、ＬＣ１０から導入された溶出試料に対してタンデム質量分析を行う直交加速型の飛行時間型質量分析計である。図１では、試料に由来するイオンである試料イオンＩｎの経路を、一点鎖線の矢印Ａ２により模式的に示した。ここで、試料イオンＩｎは、イオン化室２１において溶出試料のイオン化により生成されたイオンの他、当該イオンの解離により生成されたイオンも含むとする。

質量分析計２０のイオン化部２１１は、導入された溶出試料をイオン化し、試料イオンＩｎを生成する。イオン化の方法は特に限定されないが、本実施形態のように液体クロマトグラフィ／タンデム質量分析（Liquid Chromatography/tandem mass spectrometry; ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ）を行う場合にはエレクトロスプレー法（Electrospray Ionization; ＥＳＩ）または大気圧化学イオン化法（Atmospheric Pressure Chemical Ionization; ＡＰＣＩ）が好ましく、以下の実施形態でもＥＳＩまたはＡＰＣＩを行うものとして説明する。イオン化室２１から出射された試料イオンＩｎは、イオン化室２１と第１真空室２２ａの圧力差等により移動し、管２１２を通過して第１真空室２２ａに入射する。

第１真空室２２ａ、第２真空室２２ｂ、第３真空室２２ｃおよび分析室３０は、この順に真空度が高くなっており、分析室３０では例えば１０^－３Ｐａ以下等の圧力まで、不図示の真空ポンプにより排気されている。第１真空室２２ａに入射した試料イオンＩｎは、イオンガイド２２１を通過して第２真空室２２ｂに導入される。第２真空室２２ｂに入射した試料イオンＩｎは、イオンガイド２２２を通過して第３真空室２２ｃに導入される。第３真空室２２ｃに導入された試料イオンＩｎは、第１質量分離部２３へと出射される。第１質量分離部２３に入射するまでの間に、イオンガイド２２１やイオンガイド２２２等は、通過する試料イオンＩｎの流れを電磁気学的作用により収束させる。

第１質量分離部２３は、四重極マスフィルタを備える。第１質量分離部２３は、四重極マスフィルタに印加される電圧に基づく電磁気学的作用により、設定されたｍ／ｚを有する試料イオンＩｎをプリカーサーイオンとして選択的に通過させてコリジョンセル２４に向けて出射する。

コリジョンセル２４は、イオンガイド２４０により試料イオンＩｎの移動を制御しながら、衝突誘起解離（ＣＩＤ）により、プリカーサーイオンとしての試料イオンＩｎを解離させる。解離により生成されたイオンをプロダクトイオンと呼ぶ。上記の通り、プロダクトイオンも試料に由来するため試料イオンＩｎと呼ぶ。ＣＩＤの際に試料イオンＩｎが衝突させられるアルゴンまたは窒素等を含むガス（以下、ＣＩＤガスと呼ぶ）は、コリジョンセル内で所定の圧力になるようにＣＩＤガス導入口２４１から導入される（矢印Ａ３）。

本実施形態の質量分析方法では、試料イオンＩｎは、異なる複数の衝突エネルギー（Collision Energy; ＣＥ）によるＣＩＤに供される。コリジョンセル２４は、後述の装置制御部５２（図２）の制御により、質量分析装置１のユーザ（以下、単に「ユーザ」と呼ぶ）の入力等により設定されたＣＥにより、コリジョンセル２４に入射した試料イオンＩｎに対してＣＩＤを行う。ここで、コリジョンセル２４は、順次入射する試料イオンＩｎに対して、順次変化させたＣＥによりＣＩＤを行う。上記異なる複数のＣＥは、段階的に変化させてもよいし、断続的に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。例えば、コリジョンセル２４では、設定された範囲のＣＥの値が走査され、ＣＩＤが行われる。以下において、「異なる複数の値のＣＥによりＣＩＤを行う」とは、ＣＥが連続的に変化する場合も含むものとする。ＣＥは、コリジョンセル２４に入射する試料イオンＩｎをＣＩＤガスと衝突させるための加速エネルギーであり、例えばコリジョンセル２４内のイオンガイド２４０に印加する直流電位と、その上流のイオン光学素子（質量分離部２３）との直流電位の差により制御可能となる。以下の実施形態では、コリジョンセル２４内のイオンガイド２４０に印加する直流電圧によりＣＥを制御することで所望のＣＥを得る形態を記載する。

異なる複数のＣＥによるＣＩＤにより順次生成された、プロダクトイオンとしての試料イオンＩｎは、順次イオンガイド２５に向けて出射される。イオンガイド２５を通過した試料イオンＩｎは、分析室３０に入射する。

分析室３０に入射したイオンＩｎは、イオン輸送電極３１０により移動を制御されつつイオン輸送電極３１０を通過し、加速部３２０に入射する。加速部３２０は、イオンを電磁気学的作用により加速させるための電圧が印加される加速電極を備える。少なくとも一部の加速電極には、数千Ｖ等のパルス電圧が印加される。図１では、加速部３２０により加速された試料イオンＩｎの経路を矢印Ａ４で模式的に示す。

加速された試料イオンＩｎは、イオンが飛行する空間を画定するフライトチューブ３３０を通過し、リフレクトロン電極３４０およびバックプレート３５０に印加された電圧によりその進行方向が変化される。進行方向が変化させられた試料イオンＩｎは、矢印Ａ４により示される折り返し軌道に沿って移動し、検出部３６０に入射する。異なる複数のＣＥによるＣＩＤにより順次生成されたプロダクトイオンは、加速部３２０に順次入射し、加速部３２０により順次加速され、検出器３６０で順次検出される。

検出部３６０は、マイクロチャンネルプレート等のイオン検出器を備え、入射した試料イオンＩｎを検出する。検出モードは正イオンを検出する正イオンモードと、負イオンを検出する負イオンモードとのいずれでもよい。イオンを検出して得られた検出信号はＡ／Ｄ変換され、デジタル信号となって情報処理部４０に入力される（矢印Ａ５）。以下では、試料イオンＩｎの検出により得られたデータを測定データと呼ぶ。

図２は、質量分析装置１の情報処理部４０の構成を示す概念図である。情報処理部４０は、入力部４１と、通信部４２と、記憶部４３と、出力部４４と、制御部５０とを備える。記憶部４３は、第１データベース（Database; ＤＢ）４３０を備える。制御部５０は、取得部５１と、装置制御部５２と、データ生成部５３と、データ解析部５４と、出力制御部５５を備える。

情報処理部４０は、電子計算機等の情報処理装置を備え、適宜ユーザとのインターフェースとなる他、測定部１００の制御およびデータ解析等の処理を行う。
なお、情報処理部４０は、ＬＣ１０または質量分析計２０と一体になった一つの装置として構成してもよい。また、第１ＤＢ４３０に含まれるデータ等の質量分析装置１が用いるデータの一部は遠隔のサーバ等に保存してもよい。

情報処理部４０の入力部４１は、マウス、キーボード、各種ボタンまたはタッチパネル等の入力装置を含んで構成される。入力部４１は、測定部１００が行う測定または制御部５０が行う処理に必要な情報等を、ユーザから受け付ける。

情報処理部４０の通信部４２は、インターネット等のネットワークを介して無線または有線の接続により通信可能な通信装置を含んで構成される。通信部４２は、測定部１００の測定に必要なデータを受信したり、データ解析部５４の解析で得られたデータを送信したりする。

情報処理部４０の記憶部４３は、不揮発性の記憶媒体を備える。記憶部４３は、制御部５０が処理を実行するための必要なデータおよびプログラム等を記憶する。

記憶部４３の第１ＤＢ４３０は、複数の第１データを含む。第１データでは、化合物およびＣＥの値と、当該化合物が当該値のＣＥによるＣＩＤに供される場合に生成されるイオンの質量情報および強度情報とが対応付けられている。質量情報は、当該イオンのｍ／ｚの値を含む。強度情報は、当該イオンが検出された際の検出信号の強度を示す情報である。第１ＤＢ４３０は、ＣＥの値が数電子ボルト（ｅＶ）ごとに異なる第１データを含むことができるが、ＣＥの値の間隔は特に限定されない。

質量情報は、過去にある化合物をある値のＣＥによるＣＩＤに供した後、検出されたプロダクトイオンのｍ／ｚとすることができる。ここでの化合物、ＣＥの値およびｍ／ｚが、第１データで対応付けられる。この検出されたｍ／ｚの値から、当該プロダクトイオンの分子構造が特定された場合には、当該分子構造に基づくｍ／ｚの理論値を第１データに含めてもよい。理論値を用いると、同じ化合物に対応する複数の第１データにおいて当該プロダクトイオンのｍ／ｚの値を統一することができるため好ましい。

強度情報は、質量情報の各ｍ／ｚに対応して設定される強度の値を含む。強度情報は、例えば、ある化合物をある値のＣＥによりＣＩＤに供した際に生成された複数のプロダクトイオンの強度の相対値とすることができる。この相対値は、強度比とすることができる。強度は、過去に検出されたプロダクトイオンのマススペクトルにおけるピークの大きさに基づいて設定することができる。このピークの大きさは、ピークの最大強度（以下、ピーク強度と呼ぶ）または面積（以下、ピーク面積と呼ぶ）等により定量することができる。ここで、マススペクトルとは、横軸を検出したイオンのｍ／ｚ、縦軸を当該イオンの検出信号の強度とするグラフである。マススペクトルにおいて検出したイオンがプロダクトイオンである場合、当該マススペクトルはプロダクトイオンスペクトルとも呼ばれる。

過去に得られたプロダクトイオンスペクトルから質量情報および強度情報を抽出し第１データに含めることで、プロダクトイオンスペクトルそのものに対応するデータを記憶するよりも第１ＤＢ４３０のデータの量を著しく低減することができる。
なお、第１データを、化合物およびＣＥの値と、当該化合物が当該値のＣＥによるＣＩＤに供された場合のプロダクトイオンスペクトルに対応するデータとが紐づけられたデータとしてもよい。ここで、プロダクトイオンスペクトルに対応するデータとは、プロダクトイオンスペクトルにおける所定の範囲のｍ／ｚと対応する強度の値が格納されているデータである。この場合、プロダクトイオンスペクトルからより詳細な情報を得ることができる。

情報処理部４０の出力部４４は、液晶モニタ等の表示装置および／またはプリンターを備える。出力部４４は、データ解析部５４の解析で得られた情報等を、表示装置に表示したり印刷媒体に印刷して出力する。

情報処理部４０の制御部５０は、中央処理装置（Central Processing Unit; ＣＰＵ）等のプロセッサを含んで構成される。制御部５０は、測定部１００の制御およびデータ解析等の各処理を、記憶部４３に記憶されたプログラムをプロセッサと参照可能に接続されたメモリにロードし、実行することにより行う。

制御部５０の取得部５１は、試料の質量分析に係るデータ解析で必要なデータを取得する。取得部５１は、検出部３６０から出力された測定データを取得し、記憶部４３等に記憶させる。取得部５１は、ＣＩＤのために設定された、異なる複数のＣＥの値またはＣＥの範囲を示す情報を取得し、記憶部４３等に記憶させる。ＣＥの範囲を示す情報とは、例えば設定されるＣＥの上限値および下限値、または、中央値および当該範囲の幅を示す数値等である。

例えば、設定されるＣＥの範囲が２０ｅＶ～５０ｅＶである場合、ユーザは入力部４１を介してＣＥが３５ｅＶプラスマイナス１５ｅＶの範囲であることを入力することができる。この１５ｅＶ（あるいは倍の３０ｅＶ）は、ＣＥの範囲の幅を示す数値となる。ＣＥが範囲で設定された際にＣＥを段階的に変化させる場合には、１段階変化させる際のＣＥの変化の大きさを数値で入力する構成にしてもよいし、予め定められた値を用いる構成にしてもよい。ユーザは、設定する異なる複数のＣＥの値そのものを入力してもよい。このように、ユーザは２個以上、または３個以上の数値を入力することで、ＣＩＤにおける異なる複数のＣＥの値またはＣＥの範囲を設定することができる。
なお、ＣＥの値の代わりに、または、ＣＥの範囲を示す情報として、コリジョンセル２４への印加電圧の値を入力する構成としてもよい。

制御部５０の装置制御部５２は、入力部４１を介した入力等に応じて設定された分析条件等に基づいて、測定部１００の測定動作を制御する。例えば、装置制御部５２は、入力されたＣＥの範囲を示す情報に基づいて、当該範囲を走査するようにＣＥの値を変化させてＣＩＤを行うように、コリジョンセル２４を制御する。あるいは、装置制御部５２は、設定された複数の値のＣＥへとＣＥの値を段階的に変化させてＣＩＤを行うように、コリジョンセル２４を制御する。

制御部５０のデータ生成部５３は、記憶部４３の第１ＤＢ４３０を参照して、第２ＤＢを生成する。第２ＤＢは、複数の第２データを含む。第２データは、上記質量分析で設定された異なる複数の値のＣＥに対応する複数の第１データを統合して、１つの第２データとして作成される。従って、第２データでは、化合物と、当該化合物を上記異なる複数の値のＣＥによるＣＩＤで解離した際に検出される複数のイオンの質量情報および強度情報とが対応づけられている。データ生成部５３は、複数の第１データを統合する際に重複するｍ／ｚの値および強度の値は、第２データにおいて重複しないように適宜削除等の処理をすることができる。
なお、第１データおよび第２データは、強度情報を含まなくてもよい。

データ生成部５３は、取得部５１が取得した、ＣＩＤにおいて設定された異なる複数のＣＥの値またはＣＥの範囲を示す情報から、試料の質量分析で設定されたＣＥの上限値および下限値を取得する。データ生成部５３は、各化合物について、この下限値以上、この上限値以下のＣＥの値を有する複数の第１データを選択する。例えば、試料の質量分析で設定されたＣＥの値の範囲が１９ｅＶ～３４ｅＶであり、５ｅＶごとに第１データが構築されているとする。この場合、データ生成部５３は、各化合物について、２０ｅＶ、２５ｅＶおよび３０ｅＶの衝突エネルギーをそれぞれ含む複数の第１データを選択することができる。データ生成部５３は、各化合物について、選択された複数の第１データを統合し、１つの第２データを生成する。
なお、第２データに対応する複数の第１データの選択の方法は、質量分析で用いた複数のＣＥの値またはＣＥの範囲と、複数の第１データに含まれる複数のＣＥの値とが、所望の精度で対応していれば特に限定されない。例えば、第１データに含まれるＣＥの値であって、試料の質量分析で設定されたＣＥの下限値に最も近い値をＣＥ１とする。第１データに含まれるＣＥの値であって、試料の質量分析で設定されたＣＥの上限値に最も近い値をＣＥ２とする。データ生成部５３は、各化合物について、ＣＥ１以上、ＣＥ２以下の衝突エネルギーの値を有する複数の第１データを選択することもできる。

図３は、複数の第１データの統合を説明するための概念図である。マススペクトルＭ１Ａ、Ｍ１ＢおよびＭ１Ｃは、マススペクトルの形式で第１データを模式的に示したものである。図３の各マススペクトルの態様は、本発明を限定するものではない。また、図３では説明をわかりやすくするためマススペクトルを用いたが、実際には、第１データおよび第２データは、上述のようにプロダクトイオンに対応するｍ／ｚおよび強度の数値のみをそれぞれ質量情報および強度情報として構成できることに留意されたい。マススペクトルＭ１Ａ、Ｍ１ＢおよびＭ１Ｃは、化合物Ａを２０ｅＶ、２５ｅＶおよび３０ｅＶのＣＥによりそれぞれＣＩＤに供した場合に得られたプロダクトイオンスペクトルである。

マススペクトルＭ２は、マススペクトルＭ１Ａ、Ｍ１ＢおよびＭ１Ｃに対応する３つの第１データを統合した第２データを、マススペクトルの形式で模式的に示したものである。マススペクトルＭ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ１ＣおよびＭ２において、プリカーサーイオンに対応するピークＰが破線で示されている。

データ生成部５３は、第２データの質量情報を、複数の第１データの質量情報に含まれるｍ／ｚの値を含むように設定する。このことは、図３の模式的な例では、マススペクトルＭ１Ａ、Ｍ１ＢおよびＭ１Ｃのそれぞれに含まれるピークＰ１，Ｐ２およびＰ３を含むマススペクトルＭ２を生成することに対応する。図３の例では、マススペクトルＭ２には、ピークＰ１，Ｐ２およびＰ３に含まれるピークが全て含まれている。過去の測定におけるばらつき等により、異なる複数の第１データに、互いに非常に近い複数のｍ／ｚの値が含まれる場合、当該複数のｍ／ｚの値のうち適宜１つのｍ／ｚの値を第２データに残してもよい。
なお、第１データに含まれる強度情報に基づいて、第２データを作成する際に、適宜小さなピークに対応するイオンを排除してもよい。

データ生成部５３は、第２データの各ｍ／ｚに対応する強度情報を、各ｍ／ｚに対応する第１データの強度情報から算出する。例えば、データ生成部５３は、第２データに対応する複数の第１データにおける、同一のプロダクトイオンのピーク強度またはピーク面積の算術平均等の平均値を算出する。データ生成部５３は、算出された平均値を、各プロダクトイオンについて第２データにおける相対的な強度比を示すように規格化する。このことは、図３の模式的な例では、以下の処理に対応する。複数の第１データにおいて同一のプロダクトイオンに対応するピークＰ１０，Ｐ２０およびＰ３０（ピーク４０に対応）の強度の平均値が計算される。他のプロダクトイオンについても同様に平均値が計算される。そして、算出された平均値が、ピークＰＭの全体の強度の合計が１または１００等の所定の値となるように規格化される。
なお、強度の平均値を計算する際に、第１データのＣＥの値等に応じて重みづけし、重みづけ平均を計算してもよい。例えば、データ生成部５３は、第２データに対応する複数の第１データのうち、最も大きいＣＥの値を有する第１データまたは最も小さいＣＥの値を有する第１データの重みづけを低くしてもよい。これらの第１データは、第１データの選択の方法によって除外されたりされなかったりし、設定されたＣＥの値と必ず対応する値とはいえず、解析の精度への寄与が小さいからである。

データ生成部５３は、各化合物と第２データとを対応づけた第２ＤＢを生成したら、第２ＤＢを記憶部４３に記憶させるか、データ解析の間、メモリに一時的に記憶させる。

制御部５０のデータ解析部５４は、第２ＤＢに含まれる第２データを用いて測定データの解析を行う。データ解析部５４は、測定データにおいて、複数回の加速で得られた検出信号の強度を、飛行時間ごとに累積して得た強度を算出する。この複数回の加速では、異なる複数の値のＣＥによるＣＩＤでそれぞれ解離された複数のプロダクトイオンが加速されている。さらに、データ解析部５４は、飛行時間を予め得られた較正データを用いてｍ／ｚに変換する。このようにして、データ解析部５４は、ｍ／ｚと強度が対応付けられたマススペクトル（プロダクトイオンスペクトル）に対応するデータを生成する。以下では、このマススペクトルを、試料のプロダクトイオンスペクトルと呼ぶ。

データ解析部５４は、試料のプロダクトイオンスペクトルに対応するデータと、第２ＤＢとから、試料に含まれる化合物を同定する。データ解析部５４は、試料のプロダクトイオンスペクトルに含まれるピークに対応するｍ／ｚを算出し、当該ｍ／ｚと質量分析の精度に基づく誤差範囲内のｍ／ｚの値を有するか否かに基づいて、第２ＤＢから第２データを抽出する。

例えば、データ解析部５４は、試料のプロダクトイオンスペクトルにおけるピークのｍ／ｚおよびピークの大きさと、第２データに含まれる質量情報および強度情報がどの程度類似するかを示す類似度を算出する。類似度は、試料のプロダクトイオンスペクトルと第２データとで対応するイオンが多い程大きい値になるように設定されている。データ解析部５４は、各化合物に対応する第２データについて、類似度を算出し、最も類似度の高い第２データに対応する化合物を、試料に含まれる化合物として同定する。類似度の定義の方法は、特に限定されない。例えば、強度情報を用い、試料のプロダクトイオンスペクトルのピークの相対強度と第２データに含まれる相対強度との差が小さい程、類似度が高くなるようにしてもよい。強度情報を用いず、質量情報から類似度を算出してもよい。
なお、第２データがマススペクトルに対応するデータの場合、マススペクトルのピークに対応するｍ／ｚおよびピーク強度またはピーク面積等を算出し、上記と同様の処理を行うことができる。試料のプロダクトイオンスペクトルと第２データのマススペクトルのパターンが類似しているかに基づいて、類似度を算出してもよい。

データ解析部５４は、同定された試料に含まれる化合物の名称等の、データ解析により得られた情報を、記憶部４３等に記憶させる。

出力制御部５５は、データ解析部５４のデータ解析により得られた情報を、出力部４４に出力させる。出力制御部５５は、試料のプロダクトイオンスペクトル、試料に含まれる化合物の名称および、当該化合物に対応する第２データから作成したマススペクトルを出力することができる。このマススペクトルは、例えば、図３のように、横軸をｍ／ｚ、縦軸を強度とし、横軸における第２データに含まれるｍ／ｚの位置に、縦軸に沿って線分でピークを模式的に示すことで作成することができる。この線分の長さで強度を示すことができる。ユーザは、上記情報により試料に含まれる化合物を知ることができるほか、このように作成された化合物のマススペクトルと試料のプロダクトイオンスペクトルとを見て比較することができる。

図４は、本実施形態の質量分析方法の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１００１において、測定部１００は、試料の質量分析を行う。ステップＳ１００１が終了したら、ステップＳ１００３が開始される。ステップＳ１００３において、取得部５１は、試料の質量分析における衝突エネルギー（ＣＥ）を取得する。ステップＳ１００３が終了したらステップＳ１００５が開始される。

ステップＳ１００５において、データ作成部５３は、第１ＤＢ４３０の複数の第１データを参照し、第２データを作成する。ステップＳ１００５が終了したら、ステップＳ１００７が開始される。ステップＳ１００７において、データ解析部５４は、試料の質量分析で得られたデータを解析する。ステップＳ１００７が終了したら、処理が終了される。

次のような変形も本発明の範囲内であり、上述の実施形態と組み合わせることが可能である。以下の変形例において、上述の実施形態と同様の構造、機能を示す部位に関しては、同一の符号で参照し、適宜説明を省略する。
（変形例１）
上述の実施形態の質量分析装置１は液体クロマトグラフ‐四重極飛行時間型質量分析計としたが、プロダクトイオンスペクトルを取得することができる質量分析計であれば特に限定されない。質量分析計２０を、３段階以上の質量分析が可能なものとし、試料の質量分析を３段階以上で行ってもよい。質量分析装置１は、ＬＣを備えなくてもよい。また質量分析装置１は、ＬＣ以外のガスクロマトグラフ等の試料を分離する装置を備えてもよい。イオン化の方法は上述のＥＳＩまたはＡＰＣＩに限定されず、電子イオン化（Electron Ionization; ＥＩ）またはマトリックス支援レーザー脱離イオン化（Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization; ＭＡＬＤＩ）等、試料および装置構成に適したものを用いることができる。

また、質量分析計２０の各部は、図１に示された構成に限定されず、異なる複数のＣＥによりＣＩＤを行い、ＣＩＤにより生成されたイオンを検出できれば、質量分析計２０の各部の構成は特に限定されない。質量分析計２０を図１に示すような直交加速型以外の飛行時間型質量分析計としてもよい。さらに、質量分析計２０を図１に示すようなリフレクトロン型ではなく、リニア型またはマルチターン型の飛行時間型の質量分析計としてもよい。

（変形例２）
質量分析装置１の情報処理機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録された、上述したデータ生成部５３およびデータ解析部５４の処理を含む測定、解析および表示の処理およびそれに関連する処理の制御に関するプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行させてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、光ディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものを含んでもよい。また上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。

また、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記載）等に適用する場合、上述した制御に関するプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等のデータ信号を通じて提供することができる。図５はその様子を示す図である。ＰＣ９５０は、ＣＤ－ＲＯＭ９５３を介してプログラムの提供を受ける。また、ＰＣ９５０は通信回線９５１との接続機能を有する。コンピュータ９５２は上記プログラムを提供するサーバーコンピュータであり、ハードディスク等の記録媒体にプログラムを格納する。通信回線９５１は、インターネット、パソコン通信などの通信回線、あるいは専用通信回線などである。コンピュータ９５２はハードディスクを使用してプログラムを読み出し、通信回線９５１を介してプログラムをＰＣ９５０に送信する。すなわち、プログラムをデータ信号として搬送波により搬送して、通信回線９５１を介して送信する。このように、プログラムは、記録媒体や搬送波などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給できる。

（態様）
上述した複数の例示的な実施形態またはその変形は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）一態様に係る質量分析で得られたデータの解析方法は、試料の質量分析において、前記試料に由来するイオンを、異なる複数の第１の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離に供し、前記衝突誘起解離により生成される第１イオンを検出する際の、前記複数の第１の値または前記複数の第１の値の範囲を示す情報を取得することと、化合物、および、衝突エネルギーの第２の値に対応づけられた、前記化合物が前記第２の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離された場合に生成される第２イオンのｍ／ｚを示す第１データを参照し、各化合物について、前記複数の第１の値に対応する複数の第２の値に対応づけられた複数の第１データを統合した第２データを生成することと、前記第２データを用いて前記質量分析で得られたデータを解析することとを備える。これにより、２段階以上の質量分析において、１つのマススペクトルに複数の衝突エネルギーが対応する場合に、予め得られたＣＩＤで生成されるイオンのデータを用いて解析を行う際の精度の低下を抑制することができる。

（第２項）他の一態様に係る質量分析で得られたデータの解析方法では、第１項に記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、前記第１データは、前記第２イオンのｍ／ｚを含むデータ、または、前記第２イオンに対応するピークを含むマススペクトルに対応するデータである。これにより、過去に得られたマススペクトルに基づくデータを用いて測定データを解析することができる。

（第３項）他の一態様に係る質量分析で得られたデータの解析方法では、第２項に記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、前記第２データは、前記複数の第１データにおける複数のｍ／ｚの値を含むか、または、前記複数の第１データにおける複数のマススペクトルに含まれる複数のピークを含むマススペクトルのデータである。これにより、検出されたイオンのｍ／ｚと、予め得られたデータのｍ／ｚとの対応を用いて測定データを解析することができる。

（第４項）他の一態様に係る質量分析で得られたデータの解析方法では、第１項から第３項までのいずれかに記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、前記情報は、前記複数の第１の値の範囲を示す２以上の個数の値である。これにより、質量分析における衝突エネルギーの値および範囲を適切に設定することができる。

（第５項）他の一態様に係る質量分析で得られたデータの解析方法では、第１項から第４項までのいずれかに記載の質量分析データの解析方法において、前記第２データの生成では、前記複数の第１の値のうち最も小さな値と、最も大きな値とに基づいて、前記複数の第１の値に対応する前記複数の第２の値が設定される。これにより、質量分析で設定した複数の衝突エネルギーに対応する第１データを効率よく設定することができる。

（第６項）他の一態様に係る質量分析で得られたデータの解析方法では、第１項から第５項までのいずれかに記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、前記質量分析では、飛行時間型質量分析により前記第１イオンが質量分離される。これにより、数千以上等の高いｍ／ｚを有するイオンを好適に質量分離することができる。また、衝突エネルギーを連続的に変化させたり、細かく段階的に変化させる際に効率よく測定データを取得することができる。

（第７項）一態様に係る質量分析方法は、試料の質量分析を行うことと、第１項から第５項までのいずれかに記載の質量分析で得られたデータの解析方法により前記質量分析で得られたデータを解析することとを備える。これにより、２段階以上の質量分析において、１つのマススペクトルに複数の衝突エネルギーが対応する場合に、予め得られたＣＩＤで生成されるイオンのデータを用いて解析を行う際の精度の低下を抑制することができる。

（第８項）一態様に係るプログラムでは、試料の質量分析において、前記試料に由来するイオンを、異なる複数の第１の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離に供し、前記衝突誘起解離により生成される第１イオンを検出する際の、前記複数の第１の値または前記複数の第１の値の範囲を示す情報を取得する取得処理（図４のフローチャートのステップＳ１００３に対応）と、化合物、および、衝突エネルギーの第２の値に対応づけられた、前記化合物が前記第２の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離された場合に生成される第２イオンのｍ／ｚを示す第１データを参照し、各化合物について、前記複数の第１の値に対応する複数の第２の値に対応づけられた複数の第１データを統合した第２データを生成する生成処理（ステップＳ１００５に対応）と、前記第２データを用いて前記質量分析で得られたデータを解析する解析処理（ステップＳ１００７に対応）とを処理装置に行わせるためのものである。これにより、２段階以上の質量分析において、１つのマススペクトルに複数の衝突エネルギーが対応する場合に、予め得られたＣＩＤで生成されるイオンのデータを用いて解析を行う際の精度の低下を抑制することができる。

本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１…質量分析装置、１０…ＬＣ、２０…質量分析計、２１…イオン化室、２３…第１質量分離部、２４…コリジョンセル、３０…分析室、４０…情報処理部、４３…記憶部、５０…制御部、５１…取得部、５２…装置制御部、５３…データ生成部、５４…データ解析部、１００…測定部、３２０…加速部、３３０…フライトチューブ、３４０…リフレクトロン電極、３６０…検出部、４３０…第１データベース、Ｉｎ…試料イオン、Ｐ…プリカーサーイオンに対応するピーク、Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ１Ｃ，Ｍ２…マススペクトル、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０，ＰＭ…プロダクトイオンに対応するピーク。

Claims (8)

1. 試料の質量分析において、前記試料に由来するイオンを、異なる複数の第１の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離に供し、前記衝突誘起解離により生成される第１イオンを検出する際の、前記複数の第１の値または前記複数の第１の値の範囲を示す情報を取得することと、
   化合物、および、衝突エネルギーの第２の値に対応づけられた、前記化合物が前記第２の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離された場合に生成される第２イオンのｍ／ｚを示す第１データを参照し、全ての前記第２の値に対応する全ての前記第１データのうち、各化合物について、前記複数の第１の値に対応する複数の第２の値に対応づけられた複数の第１データを選択し、選択された前記複数の第１データを統合した第２データを生成することと、
   前記第２データを用いて前記質量分析で得られたデータを解析することとを備える、質量分析で得られたデータの解析方法。
2. 請求項１に記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、
   前記第１データは、前記第２イオンのｍ／ｚを含むデータ、または、前記第２イオンに対応するピークを含むマススペクトルに対応するデータである、質量分析で得られたデータの解析方法。
3. 請求項２に記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、
   前記第２データは、前記複数の第１データにおける複数のｍ／ｚの値を含むか、または、前記複数の第１データにおける複数のマススペクトルに含まれる複数のピークを含むマススペクトルのデータである、質量分析で得られたデータの解析方法。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、
   前記情報は、前記複数の第１の値の範囲を示す２以上の個数の値である、質量分析で得られたデータの解析方法。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、
   前記第２データの生成では、前記複数の第１の値のうち最も小さな値と、最も大きな値とに基づいて、前記複数の第１の値に対応する前記複数の第２の値が設定される、質量分析で得られたデータの解析方法。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の質量分析で得られたデータの解析方法において、
   前記質量分析では、飛行時間型質量分析により前記第１イオンが質量分離される、質量分析で得られたデータの解析方法。
7. 試料の質量分析を行うことと、
   請求項１から５までのいずれか一項に記載の質量分析で得られたデータの解析方法により前記質量分析で得られたデータを解析することとを備える質量分析方法。
8. 試料の質量分析において、前記試料に由来するイオンを、異なる複数の第１の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離に供し、前記衝突誘起解離により生成される第１イオンを検出する際の、前記複数の第１の値または前記複数の第１の値の範囲を示す情報を取得する取得処理と、
   化合物、および、衝突エネルギーの第２の値に対応づけられた、前記化合物が前記第２の値の衝突エネルギーにより衝突誘起解離された場合に生成される第２イオンのｍ／ｚを示す第１データを参照し、全ての前記第２の値に対応する全ての前記第１データのうち、各化合物について、前記複数の第１の値に対応する複数の第２の値に対応づけられた複数の第１データを選択し、選択された前記複数の第１データを統合した第２データを生成する生成処理と、
   前記第２データを用いて前記質量分析で得られたデータを解析する解析処理とを処理装置に行わせるためのプログラム。
   

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