WO2013061466A1 - 質量分析装置を用いた定量分析方法及び質量分析装置 - Google Patents

質量分析装置を用いた定量分析方法及び質量分析装置 Download PDF

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和男 向畑
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株式会社島津製作所
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    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/72—Mass spectrometers

Definitions

  • the present invention relates to a quantitative analysis method in which the intensity of ions derived from a target compound is measured by a mass spectrometer and the target compound is quantified based on the measurement result, and a mass spectrometer using the method.
  • ions having a specific mass-to-charge ratio m / z derived from the target compound in the sample can be selectively detected, and an ionic strength corresponding to the amount of the ions can be obtained.
  • This ionic strength varies depending on the concentration (content) of the target compound. That is, when detecting the ionic strength for the same compound, the ionic strength increases if the concentration of the compound is high, and the ionic strength decreases if the concentration is low. Therefore, when quantitative analysis is performed with a chromatograph mass spectrometer combining a liquid chromatograph (LC) or gas chromatograph (GC) and a mass spectrometer (MS), a plurality of standards having different concentrations of the target compound are used.
  • LC liquid chromatograph
  • GC gas chromatograph
  • MS mass spectrometer
  • a mass spectrometer selectively detects a predetermined mass-to-charge ratio m / z with respect to a target compound.
  • a mass chromatogram showing the change over time of ions having the mass to charge ratio is acquired.
  • the area of the peak derived from the target compound appearing in the mass chromatogram is calculated, and this peak area is used as the ionic strength of the calibration curve. Since the SN ratio of the peak area is higher as the peak intensity is higher, the mass-to-charge ratio for quantification is generally selected as the mass-to-charge ratio of ions derived from the target compound as high as possible. .
  • an ion intensity signal obtained by a detector is converted into a digital signal by an analog / digital (A / D) converter, and data processing such as waveform processing is performed.
  • the dynamic range of the A / D converter is generally about 10 6 at the maximum, and if a signal exceeding the upper limit is input, the output is saturated and accurate data cannot be obtained. That is, the range in which the quantitative value (concentration) is accurately obtained in the quantitative analysis is restricted by the dynamic range of the A / D converter.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and its object is to perform quantitative analysis over a wide concentration range without being restricted by the dynamic range of a processing circuit such as an A / D converter. It is to provide a quantitative analysis method that can be performed, and a mass spectrometer that performs quantitative determination by the method.
  • a quantitative analysis method using a mass spectrometer that quantifies a target compound based on ionic strength obtained by detecting ions derived from the target compound
  • a sample containing the target compound in addition to the ion intensity with respect to the mass-to-charge ratio of the ion showing the maximum intensity among the ions derived from the target compound, It also detects the ionic strength relative to the mass-to-charge ratio
  • the detection result of the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of ions showing the intensity lower than the maximum intensity is converted into the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of ions showing the maximum intensity
  • the ion intensity with respect to the mass-to-charge ratio of the ion exhibiting the maximum intensity is saturated or possibly, use the ion intensity obtained by the conversion to create a calibration curve for quantification or refer to the calibration curve It is characterized in that the quantitative value obtained is derived.
  • a second invention made to solve the above problems is a mass spectrometer used in the quantitative analysis method according to the first invention, a) When measuring a sample containing the target compound, in addition to the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of the ion having the maximum intensity among the ions derived from the target compound, the intensity is lower by a predetermined ratio than the maximum intensity.
  • a measurement execution means that also detects the ion intensity with respect to the mass-to-charge ratio of ions; b) Conversion processing means for converting the detection result of the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of ions exhibiting an intensity lower than the maximum intensity into the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity, c) a saturation detection means for detecting that the ion intensity relative to the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity is saturated or possibly saturated; d) When the saturation detection means does not detect the saturation state or the possibility of saturation, the ion intensity with respect to the mass-to-charge ratio of the ion showing the maximum intensity is used, while the saturation detection means detects the saturation state or the possibility of saturation. When it is done, using the ion intensity converted by the conversion processing means, to create a calibration curve for quantification or to derive a quantitative value with reference to the calibration curve, It is characterized by having.
  • a calibration curve is obtained using the intensity signal of the ions.
  • the target compound at an unknown concentration was quantified in light of the calibration curve.
  • ions other than those having the maximum intensity among the ions derived from the target compound may be used for quantification.
  • a calibration curve is created using the intensity of one quantification ion, and the calibration curve is illuminated.
  • the target compound of unknown concentration was quantified.
  • the quantitative analysis method according to the first invention and the mass spectrometer according to the second invention not only the ion showing the maximum intensity among the ions derived from the target compound but also the mass charge different from the mass to charge ratio of the ions.
  • the intensity of one or more ions having a ratio, which is lower than the maximum intensity by a predetermined ratio, is also detected.
  • a mass-to-charge ratio range that includes the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity and the mass-to-charge ratio of ions exhibiting an intensity that is lower than the maximum intensity by a predetermined ratio If the scan measurement is carried out with the above set, the target ion intensity can be obtained.
  • the mass-to-charge ratio of an ion that exhibits the maximum intensity and the mass-to-charge ratio of an ion that exhibits an intensity lower by a predetermined ratio than the maximum intensity are measured. If SIM measurement is performed after setting, the target ion intensity can be obtained.
  • signal saturation occurs when a signal (ion intensity) exceeding the upper limit is input due to restrictions on the dynamic range of a processing circuit such as an A / D converter.
  • a processing circuit such as an A / D converter.
  • the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity saturates, the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of ions exhibiting an intensity lower by a predetermined ratio than the maximum intensity It has a sufficient margin and does not saturate. Therefore, in the quantitative analysis method according to the first invention and the mass spectrometer according to the second invention, the ion intensity with respect to the mass-to-charge ratio of the ion showing the maximum intensity is actually saturated, or is saturated or still saturated.
  • the mass-to-charge ratio of ionic strength used to create a calibration curve or to derive a quantitative value depends on whether or not the ionic strength with respect to the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity is saturated or likely to be saturated. .
  • the ion having the maximum intensity among the ions derived from the target compound is a main ion composed of a main isotope element, and is a predetermined ratio with respect to the maximum intensity.
  • the ion showing a low intensity can be a sub-ion containing an isotope element other than the main isotope element.
  • the number of sub ions is not limited to one, and a plurality of mass to charge ratios may be different.
  • the composition of the target compound is usually known, and the isotope abundance ratios of various elements constituting the compound are also known. Therefore, the abundance ratio between the main ion and the secondary ion derived from the target compound can be obtained by theoretical calculation. And the ratio of the intensity
  • the peak intensity with respect to the main ion and the peak with respect to the secondary ion actually obtained by sample measurement can be performed using the ratio with the strength.
  • the ion intensity of the secondary ion containing an isotope element other than the main isotope element is not used as the ion intensity with respect to the mass-to-charge ratio of the ion that is lower than the maximum intensity by a predetermined ratio.
  • the ion intensity typically the rising slope of the peak
  • at a position deviated on the mass-to-charge ratio axis ie, at a deviated mass-to-charge ratio
  • an ionic strength at a certain position on the falling slope portion may be used.
  • One peak appearing on the mass spectrum should ideally be a single line, but in practice, profile data having a certain width is obtained, and the peak width is determined by each part of the apparatus. Depends on parameter adjustment / setting status. Therefore, the peak width is constant under the condition that the parameter adjustment / setting state is the same, and the position on the peak slope portion where the intensity is low by a predetermined ratio with respect to the intensity of the peak top of a certain peak, that is, mass charge. The ratio is calculated. If this is utilized, even if there is no isotope peak or the intensity of the peak top of the isotope peak is too small, only one peak is used and the quantitative analysis method according to the first invention is used. It is possible to perform quantification.
  • the quantitative analysis method according to the first invention can also be applied to quantification using the intensity of product ions obtained by selecting and cleaving ions derived from the target compound.
  • a target compound is quantified using a chromatograph mass spectrometer that combines a chromatograph such as LC or GC and a mass spectrometer
  • a mass chromatogram or total ion chromatograph for ions derived from the target compound is used.
  • the area of the peak derived from the target compound appearing on the gram is generally used. Therefore, when the quantitative analysis method according to the first invention is applied to a chromatograph mass spectrometer, the calibration curve may show the relationship between the target compound-derived chromatogram peak area and the compound concentration.
  • the dynamic range of the processing circuit such as an A / D converter that digitizes the signal obtained by the ion detector
  • the processing circuit such as an A / D converter that digitizes the signal obtained by the ion detector
  • the schematic block diagram of the liquid chromatograph mass spectrometer which is one Example of the mass spectrometer which implements the quantitative analysis method based on this invention.
  • the figure which shows an example of the acquired mass spectrum profile data
  • the figure which shows the other example of the acquired mass spectrum profile data
  • the figure which shows an example of the mass chromatogram acquired.
  • the figure which shows an example of the created calibration curve. The figure for demonstrating another example of the quantitative analysis method which concerns on this invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a mass spectrum (profile data) obtained by mass-analyzing reserpine having a chemical composition formula of C 33 H 4 N 2 O 9 in a positive ionization mode.
  • a main peak P1 having a maximum ionic strength appears at m / z 609.3.
  • This main peak P1 is a molecular ion ([M + H] + ) peak of reserpine composed only of the main isotope element.
  • sub-peaks P2 and P3 which are isotope peaks of reserpine containing isotopes other than the main isotope, appear at m / z 610.3 and m / z 611.3, which are separated by 1 Da and 2 Da from the main peak P1. ing.
  • the natural isotope abundance ratios of carbon C, hydrogen H, nitrogen N, and oxygen O, which are constituent elements of reserpine, are well known.
  • the ratio of the ion intensity matches the abundance ratio of the isotope compound, and the ion intensity of the main peak P1
  • the ratio of the ionic strengths of the sub-peaks P2 and P3 with respect to is easily determined.
  • the ion intensity of the secondary peak P2 at m / z 610.3 is 38.4% of the ion intensity of the main peak P1 at m / z 609.3, and the ion intensity of the secondary peak 3 at m / z 611.3 is the main peak. It is 9.0% of the ionic strength of P1.
  • FIG. 2 shows the results of measurement of reserpine at such a concentration that signal saturation does not occur. For example, when a high concentration of reserpine with a maximum ion intensity of 2 ⁇ 10 6 is measured, the mass spectrum is shown in FIG. As shown, the peak top of the main peak P1 is cut off. Naturally, if a calibration curve is prepared or quantified based on the ion intensity of m / z 609.3 corresponding to the main peak P1, accurate quantification cannot be performed.
  • the sub-peaks P2 and P3 which are m / z 610.3 and m / z 611.3 are not saturated. That is, even in a situation where the main peak P1 is saturated, the ion intensities of these sub-peaks P2 and P3 can be used for calibration curve creation and quantitative work. Therefore, in the quantitative analysis method according to the present invention, when the main peak P1 is saturated, the ion intensity of the sub-peak P3 whose ion intensity is originally lower than the main peak P1, for example, m / z 611.3, is used for quantification. That is, the ion intensity I P3 of the peak top of the sub peak P3 of m / z 611.3 is first obtained.
  • the ionic strength of the sub-peak P3 should theoretically be 9.0% of the ionic strength of the main peak P1
  • converting the ionic strength I P3 of sub-peak P3 in the ionic strength of the main peak P1 is m / z 609.3.
  • the noise level is considered to be substantially constant, the SN ratio is higher at the peak with higher ion intensity. Therefore, as shown in FIG. 2, under the situation where the main peak P1 is not saturated, the ion intensity of the main peak P1 is used for the creation of a calibration curve and quantitative calculation.
  • the converted value converted according to the compound abundance ratio is used for calibration curve creation and quantitative calculation. As a result, it is possible to perform quantitative analysis of a concentration range obtained by substantially expanding the dynamic range of the A / D converter by about 10 times.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the LC / MS.
  • the liquid feed pump 12 sucks the mobile phase from the mobile phase container 11 and delivers it at a constant flow rate.
  • the autosampler 15 selects one of a standard sample or target sample (s) prepared in advance, and the injector 13 injects the selected sample into the mobile phase flow at a predetermined timing.
  • the injected sample rides on the mobile phase and is introduced into the column 14, and while passing through the column 14, various compounds in the sample are separated in the time direction and eluted.
  • the eluent supplied from the column outlet is electrosprayed from the ionization probe 21 into an ionization chamber that is an atmosphere of substantially atmospheric pressure, and the compound in the eluate is ionized.
  • the generated ions are introduced into a quadrupole mass filter 25 disposed in a high vacuum atmosphere through a desolvation tube 22 and ion guides 23 and 24, and applied to the quadrupole mass filter 25 from a voltage source (not shown). Ions having a specific mass-to-charge ratio m / z according to the voltage (DC voltage + high-frequency voltage) that selectively passes through the quadrupole mass filter 25 and reaches the ion detector 26.
  • the ion detector 26 outputs a detection signal corresponding to the amount of ions that have reached.
  • the data processing unit 3 includes an A / D converter (ADC) 31 that digitizes an analog detection signal, a data collection unit 32, a saturation detection unit 33, a data selection control unit 34, an ion intensity conversion unit 35, and a chromatogram creation.
  • the functional block includes a unit 36, a calibration curve creation unit 37, a calibration curve storage unit 38, and a quantitative calculation unit 39.
  • the analysis control unit 4 controls the operations of the LC unit 1, the MS unit 2, and the data processing unit 3 in accordance with instructions from the central control unit 5.
  • An operation unit 6 such as a keyboard and a display unit 7 such as a monitor display are connected to the central control unit 5 and serve as an input / output interface and control the entire system.
  • At least a part of the central control unit 5, the analysis control unit 4, and the data processing unit 3 can be operated by using a personal computer as a hardware resource and operating dedicated control / processing software installed in the computer. It can be set as the structure which implement
  • the operation of the LC / MS of this example will be described by taking as an example the case of quantifying a known target compound.
  • a calibration curve is prepared using a standard sample containing the target compound.
  • the mass-to-charge ratio of the ion showing the maximum intensity and the mass-to-charge ratio of the isotope ion are also known.
  • the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity is 609.3
  • the mass-to-charge ratio of isotope ions is 610.3 and 611.3.
  • the abundance ratio of these isotope ions can also be obtained by theoretical calculation. Therefore, for example, the user (analyst) sets the measurement mode in the MS unit 2 to the SIM measurement mode and sets the mass-to-charge ratio of the measurement target to three points m / z 609.3, 610.3, 611.3 from the operation unit 6. deep.
  • the abundance ratio of isotope ions is also input from the operation unit 6 as one of parameters for data processing.
  • a standard sample containing a target compound with a known concentration is injected from the injector 13 into the mobile phase, and the MS unit 2 repeatedly executes SIM measurement for the mass-to-charge ratio set as described above.
  • the data collection unit 32 collects data corresponding to the ion intensity with respect to the three mass-to-charge ratios at predetermined sampling time intervals.
  • the target compound begins to elute in the eluate from the outlet of the column 14, the ionic strength starts to increase with time at any of the above mass-to-charge ratios, and gradually decreases after the respective strength reaches its maximum. If ion intensity data at a specific mass-to-charge ratio (for example, m / z ⁇ 609.3) is plotted with time, a mass chromatogram is obtained.
  • a specific mass-to-charge ratio for example, m / z ⁇ 609.3
  • the output data is saturated. For example, the same maximum value data regardless of the input signal level. Is output from the A / D converter 31.
  • the saturation detection unit 33 determines whether the time series data collected by the data collection unit 32 is within a predetermined margin range with respect to the maximum value data corresponding to the signal saturation. Judged to be saturated. As a result, it is possible to detect a state where there is a high possibility of saturation before actual signal saturation occurs.
  • the signal saturation as described above occurs when the concentration of the target compound is high, but due to the separation characteristics in the LC section 1, the ionic strength changes with time as described above. Therefore, in the mass chromatogram, as shown in FIG. 4A, the chromatogram peak derived from the target compound begins to rise, and the ionic strength reaches a certain threshold Vth (the upper limit of the input dynamic range of the A / D converter 31). The intensity is saturated (becomes constant) when exceeding a predetermined value), and the chromatogram peak also falls when the original ion intensity falls below a certain threshold Vth.
  • the saturation detector 33 distinguishes the time range ⁇ P1> from the time range ⁇ P3> and sends a signal corresponding to the time range to the data selection controller 34.
  • the data selection control unit 34 selects the ion intensity data at m / z 609.3 that gives the maximum ion intensity in the time range ⁇ P1>, and the ion at m / z 611.3 in which the original ion intensity is low in the time range ⁇ P3>.
  • the data collection unit 32 is controlled to select and output intensity data. Note that ion intensity data at m / z 610.3 may be selected and output in the time range ⁇ P3>.
  • the ion intensity conversion unit 35 passes the data as it is in the time range ⁇ P1> and the input ion intensity in the time range ⁇ P3> with respect to the ion intensity data sequentially sent while being selected by the data collection unit 32.
  • the ion intensity is converted into the strength with respect to m / z 609.3 and output. .
  • the chromatogram creation unit 36 plots the data obtained from the ion intensity conversion unit 35 in time series order to create a mass chromatogram.
  • the chromatogram creation unit 36 has a time range ⁇ P3> as shown in FIG.
  • a mass chromatogram in which a pseudo peak portion is formed is created.
  • Theoretical calculation of the isotope abundance ratio is accurate, and conditions that affect ion intensity data such as ionization efficiency in the ion source and ion detection sensitivity in the ion detector 26 in a narrow mass-to-charge ratio range of several Da or less are Can be considered identical. Therefore, it can be said that the accuracy of the pseudo peak portion is quite high.
  • the calibration curve creation unit 37 detects the peak derived from the target compound from the mass chromatogram as described above, and calculates the peak area (area of the hatched portion in FIG. 4B). When the peak area of the chromatogram is obtained by performing the same measurement on a plurality of standard samples having different concentrations of the target compound, the calibration curve creation unit 37 has a concentration as shown in FIG. A calibration curve representing the relationship between the peak area and the peak area is created and stored in the calibration curve storage unit 38. This calibration curve becomes reference data for quantifying the target compound (reserpine in this example).
  • the peak area derived from the target compound is obtained in the mass chromatogram by performing the same measurement as described above on the target sample.
  • a part of the peak of the mass chromatogram is m / z 609.3. It is based on data obtained by conversion from ion intensity data of m / z 611.3 (or m / z 610.3). In this way, highly accurate quantification is possible even for a high concentration compound that provides an ionic strength that exceeds the upper limit of the input dynamic range of the A / D converter 31.
  • the SIM measurement is performed by the MS unit 2, but data is collected by performing a scan measurement over a mass-to-charge ratio range that includes the target mass-to-charge ratio. You may make it do. That is, as long as it is possible to measure the ion intensity with respect to the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity and the ion intensity of an isotope ion whose intensity is lower than the maximum intensity, the SIM measurement mode, the scan measurement mode, etc. There are no restrictions on the measurement mode.
  • the MS unit 2 is a mass spectrometer capable of MS / MS analysis such as a triple quadrupole mass spectrometer
  • the ion intensity signal obtained by detecting product ions is also as described above. It is also possible to carry out quantification by performing a simple process. For example, when reserpine is quantified by MS / MS analysis in SRM (selective reaction monitoring) measurement mode, it is usually generated by CID (collision-induced dissociation), etc., using m / z 609.3 indicating the maximum intensity as a precursor ion. The product ion of m / z 195 is selectively detected and quantified using its ion intensity.
  • the output data is saturated and accurate quantification cannot be performed.
  • the product ion of m / z 197 produced by CID or the like is selectively detected by using the isotope-derived m / z 611.3 as a precursor ion, as described above. Accurate quantification can be performed without causing signal saturation.
  • the mass-to-charge ratio for ions composed only of the main isotope element is used as the mass-to-charge ratio of ions exhibiting the maximum intensity, and the signal corresponding to the maximum intensity is replaced when saturation occurs.
  • the mass-to-charge ratio for isotope ions containing elements other than the main isotope element was used as the mass-to-charge ratio of ions used for The mass-to-charge ratio does not necessarily correspond to a peak derived from an isotope ion.
  • the ion intensity of the mass-to-charge ratio deviated from the peak-top mass-to-charge ratio by a predetermined amount becomes lower than the peak-top intensity by a predetermined ratio.
  • the intensity can be used instead of the ionic intensity of the isotope ions described above. According to this, even when the abundance ratio of compounds containing isotopes other than the main isotope is very low, accurate identification over a wide concentration range is possible even when the intensity of the isotope ions derived from the compounds is very low It is.

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Abstract

　ＭＳ部（２）では定量対象の目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンとその同位体イオンの強度とを共に測定する。飽和検出部（３３）はイオン強度信号がＡ／Ｄ変換器（３１）でデジタル化されたデータの飽和の有無を検知し、データ選択制御部（３４）は、飽和がない場合には最大強度を示すイオン強度データを選択し、飽和している又は飽和する可能性が高い場合には同位体イオンの強度データを選択する。後者のデータを選択した場合、イオン強度換算部（３５）は既知の同位体存在比から計算される係数を強度データに乗じることで、最大強度を示すイオン強度データ相当となるように強度を換算する。検量線作成時には、こうしたデータに基づいて作成されるマスクロマトグラムのピーク面積と試料濃度との関係から検量線を求め、また、未知濃度の定量時には同様のマスクロマトグラムのピーク面積を検量線に照らして定量値を導出する。

Description

質量分析装置を用いた定量分析方法及び質量分析装置
　本発明は、目的化合物由来のイオンの強度を質量分析装置により測定し、その測定結果に基づいて目的化合物を定量する定量分析方法、及び該方法を利用した質量分析装置に関する。
　質量分析装置では、試料中の目的化合物に由来する特定の質量電荷比m/zを有するイオンを選択的に検出し、該イオンの量に応じたイオン強度を得ることができる。このイオン強度は、目的化合物の濃度（含有量）に応じて変化する。即ち、同一化合物に対するイオン強度を検出する場合、その化合物の濃度が高ければイオン強度は高くなり、濃度が低ければイオン強度は低くなる。そこで、液体クロマトグラフ（ＬＣ）やガスクロマトグラフ（ＧＣ）と質量分析装置（ＭＳ）とを組み合わせたクロマトグラフ質量分析装置で定量分析を行う際には、目的化合物の含有濃度が相違する複数の標準試料を予め測定することにより濃度対イオン強度の関係式、つまりは検量線を求めておき、この検量線を利用して未知試料中の目的化合物に対するイオン強度から濃度を算出する。
　例えば特許文献１に記載されているように、一般に定量分析の際には、質量分析装置は目的化合物に対して予め定められた質量電荷比m/zを選択的に検出するＳＩＭ（選択イオンモニタリング）モードで動作され、該質量電荷比を持つイオンの経時的変化を示すマスクロマトグラムが取得される。そして、マスクロマトグラムに現れる目的化合物由来のピークの面積を計算し、このピーク面積が検量線のイオン強度として用いられる。ピーク強度が高いほどピーク面積のＳＮ比は高いから、定量用の質量電荷比としては目的化合物由来のイオンの質量電荷比の中でイオン強度ができるだけ高いものが選択されるのが一般的である。
　ところで、近年の質量分析装置では、検出器で得られたイオン強度信号はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器によりデジタル信号に変換されて波形処理等のデータ処理が実施される。Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジは一般的に最大でも１０6程度であり、その上限を超えた信号が入力されると出力は飽和するために正確なデータが得られない。即ち、定量分析の際に正確に定量値（濃度）が求まる範囲はＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの制約を受ける。そのため、例えば微量定量のために低いイオン強度信号をＡ／Ｄ変換可能である設定とした場合、高濃度の化合物のイオン強度信号はＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを超えてしまうことになり、高濃度範囲の濃度測定はできなくなるという問題がある。
特開平９－３１８５９９号公報
　本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、Ａ／Ｄ変換器等の処理回路のダイナミックレンジの制約を受けずに、幅広い濃度範囲の定量分析を行うことができる定量分析方法、及び方法により定量を行う質量分析装置を提供することである。
　上記課題を解決するために成された第１発明は、目的化合物由来のイオンを検出して得られるイオン強度に基づいて目的化合物を定量する質量分析装置を用いた定量分析方法において、
　目的化合物を含む試料を測定する際に、該目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度のほかに、該最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度も併せて検出し、
　その最大強度よりも低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度の検出結果を最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度に換算し、
　最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が飽和する場合又はその可能性がある場合に前記換算により求まるイオン強度を利用して、定量のための検量線を作成する又は該検量線を参照した定量値の導出を行うことを特徴としている。
　また上記課題を解決するために成された第２発明は、上記第１発明に係る定量分析方法に用いる質量分析装置であって、
　a)目的化合物を含む試料を測定する際に、該目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度のほかに、該最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度も併せて検出する測定実行手段と、
　b)その最大強度よりも低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度の検出結果を最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度に換算する換算処理手段と、
　c)最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が飽和した状態であること又は飽和する可能性があることを検出する飽和検出手段と、
　d)前記飽和検出手段により飽和状態又は飽和の可能性が検出されないときには、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度を利用する一方、前記飽和検出手段により飽和状態又は飽和の可能性が検出されたときには、前記換算処理手段により換算されたイオン強度を利用して、定量のための検量線を作成する又は該検量線を参照した定量値の導出を行う定量処理手段と、
　を備えることを特徴としている。
　即ち、従来の質量分析装置による定量分析法では一般に、主として定量精度の観点から、目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンのみに着目し、該イオンの強度信号を利用して検量線を作成し、該検量線に照らして未知濃度の目的化合物を定量していた。また、目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオン以外のイオンを定量に用いる場合もあるが、その１つの定量用イオンの強度を利用して検量線を作成し、該検量線に照らして未知濃度の目的化合物を定量していた。これに対し第１発明に係る定量分析方法及び第２発明に係る質量分析装置では、目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンだけでなく、該イオンの質量電荷比とは異なる質量電荷比を有する、その最大強度に対して所定比率だけ低い強度を示す１又は複数のイオンの強度も併せて検出する。
　質量分析装置でスキャン測定を実施する場合には、最大強度を示すイオンの質量電荷比と、最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比と、を含むような質量電荷比範囲を設定してスキャン測定を行えば、目的とするイオン強度を得ることができる。一方、質量分析装置でＳＩＭ測定を行う場合には、測定対象の質量電荷比として、最大強度を示すイオンの質量電荷比と最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比とを設定した上でＳＩＭ測定を行えば、目的とするイオン強度を得ることができる。
　上述したようにＡ／Ｄ変換器等の処理回路のダイナミックレンジの制約により、その上限を超えるような信号（イオン強度）が入力されると信号飽和が起こる。しかしながら、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が飽和するような状況であっても、最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度は上記ダイナミックレンジに対して充分な余裕をもっており飽和しない。そこで、第１発明に係る定量分析方法及び第２発明に係る質量分析装置では、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が実際に飽和している場合、又は飽和している若しくは未だ飽和していなくても飽和する可能性が高い場合に、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度ではなく、最大強度よりも低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度の検出結果から換算によって求めた換算イオン強度を利用し、検量線作成時であれば検量線を作成するし、該検量線を参照した定量値算出時であれば定量値を導出する。一方、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が上記ダイナミックレンジに対して充分な余裕をもっていて飽和のおそれがない場合には、このイオン強度を用いて検量線作成や定量値の導出を行えばよい。即ち、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が飽和していたり飽和する可能性が高かったりするか否かによって、検量線作成や定量値導出に利用するイオン強度の質量電荷比を使い分ける。
　好ましくは、上記第１発明及び第２発明において、前記目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンとは主同位体元素から構成される主イオンであり、前記最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンとは主同位体元素以外の同位体元素を含む副イオンであるものとすることができる。この場合、副イオンは１つのみでなく、質量電荷比が相違する複数であってもよい。
　定量分析では通常、目的化合物の組成は既知であり、化合物を構成する各種元素の同位体存在比も既知であるから、目的化合物由来の主イオンと副イオンとの存在比は理論計算により求まる。そして、主イオンの強度と副イオンの強度との比率は上記存在比に一致する筈である。したがって、理論計算により求めた存在比を利用して、上述したような、最大強度よりも低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度の検出結果を、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度に換算することができる。
　一方、目的化合物由来の主イオンと副イオンとの存在比が理論計算により求まらない場合であっても、実際に試料測定により得られた、主イオンに対するピークの強度と副イオンに対するピークの強度との比を利用して上述した換算を行うことができる。
　また、最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度として、主同位体元素以外の同位体元素を含む副イオンのイオン強度を用いるのではなく、マススペクトル上において目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンによるピークのピークトップから質量電荷比軸上でずれた位置の（つまり、ずれた質量電荷比における）イオン強度（典型的にはピークの立上り傾斜部又は立下り傾斜部上の或る位置のイオン強度）を用いてもよい。
　マススペクトル上に現れる１つのピークは理想的には１本の線状となるべきものであるが、実際には或る程度の幅を持つプロファイルデータが得られ、そのピーク幅は装置の各部のパラメータ調整・設定状態に依存する。したがって、そのパラメータ調整・設定状態が同一である条件の下ではピーク幅は一定であり、或るピークのピークトップの強度に対して所定比率だけ強度が低いピーク傾斜部上の位置、つまり質量電荷比は計算により求まる。これを利用すれば、同位体ピークが存在しない或いは同位体ピークのピークトップの強度が小さすぎるような場合であっても、１本のピークのみを利用して第１発明に係る定量分析方法による定量を行うことが可能である。
　なお、第１発明に係る定量分析方法は、目的化合物由来のイオンを選択・開裂させて得られるプロダクトイオンの強度を利用した定量にも適用可能である。
　また、ＬＣやＧＣなどのクロマトグラフと質量分析装置とを組み合わせたクロマトグラフ質量分析装置を用いて目的化合物を定量する場合には、目的化合物由来のイオンを対象とするマスクロマトグラムやトータルイオンクロマトグラム上に現れる目的化合物由来のピークの面積が利用されるのが一般的である。したがって、第１発明に係る定量分析方法をクロマトグラフ質量分析装置に適用する場合、前記検量線は目的化合物由来のクロマトグラムピーク面積と化合物濃度との関係を示すものとすればよい。
　第１発明に係る質量分析装置を用いた定量分析方法及び第２発明に係る質量分析装置によれば、イオン検出器で得られる信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器等の処理回路のダイナミックレンジの制約により、高濃度の目的化合物に対して得られるイオン強度信号が飽和してしまうような場合であっても、正確な検量線を作成したり該検量線を参照した定量値の導出を行ったりすることができる。それにより、処理回路のダイナミックレンジの制約を受けることなく、幅広い濃度範囲の定量分析が可能となる。
本発明に係る定量分析方法を実施する質量分析装置の一実施例である液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）の概略構成図。 取得されるマススペクトル（プロファイルデータ）の一例を示す図。 取得されるマススペクトル（プロファイルデータ）の他の例を示す図。 取得されるマスクロマトグラムの一例を示す図。 作成される検量線の一例を示す図。 本発明に係る定量分析方法の別の例を説明するための図。
　まず、本発明に係る定量分析方法の原理を図２、図３により説明する。
　図２は、化学組成式がＣ33Ｈ4Ｎ2Ｏ9であるレセルピン（reserpine）を正イオン化モードで質量分析することにより得られるマススペクトル（プロファイルデータ）の一例を示す図である。図から分かるように、m/z 609.3にイオン強度が最大である主ピークＰ１が現れる。この主ピークＰ１は主同位体元素のみから構成されるレセルピンの分子イオン（［Ｍ＋Ｈ］+）ピークである。これに対し、主ピークＰ１から１Da及び２Daだけ離れたm/z 610.3及びm/z 611.3に、主同位体元素以外の同位体元素を含むレセルピンの同位体ピークである副ピークＰ２、Ｐ３が現れている。
　レセルピンの構成元素である炭素Ｃ、水素Ｈ、窒素Ｎ、酸素Ｏの自然界における同位体存在比は周知である。例えばＣには質量電荷比が12である12Ｃと質量電荷比が13である13Ｃとの２種類の同位体が存在し、その存在比は12Ｃ：13Ｃ＝98.9％：1.10％であることがよく知られている。また、他の元素についても同様である。したがって、上述した質量電荷比が相違する３種のレセルピンの分子イオンの同位体存在比は、レセルピンの化学組成式と各元素の同位体存在比とから容易に計算可能である。上記マススペクトル上の各同位体ピークのピークトップのイオン強度はイオン量を反映していることから、そのイオン強度の比は同位体化合物の存在比と一致しており、主ピークＰ１のイオン強度に対する各副ピークＰ２、Ｐ３のイオン強度の比も容易に求まる。具体的には、m/z 610.3である副ピークＰ２のイオン強度はm/z 609.3である主ピークＰ１のイオン強度の38.4％であり、m/z 611.3の副ピーク３のイオン強度は主ピークＰ１のイオン強度の9.0％である。
　いま、入力ダイナミックレンジの上限が１×106であるＡ／Ｄ変換器を用いてイオン検出器によるアナログ検出信号をデジタルデータに変換しているものとすると、その上限値以上のイオン強度信号が入力されると出力データは飽和してしまう。図２はこうした信号飽和が起こらない程度の濃度のレセルピンを測定した結果であるが、例えば、最大イオン強度が２×106となるような高濃度のレセルピンを測定すると、マススペクトルは図３に示すように主ピークＰ１のピークトップが切れた状態となる。当然のことながら、この主ピークＰ１に対応したm/z 609.3のイオン強度に基づいて検量線を作成したり定量を行ったりすると、正確な定量はできない。
　これに対し、図３においてもm/z 610.3、m/z 611.3である副ピークＰ２、Ｐ３は飽和していない。即ち、主ピークＰ１が飽和する状況であっても、これら副ピークＰ２、Ｐ３のイオン強度は検量線作成や定量作業に利用可能である。そこで、本発明に係る定量分析方法では、主ピークＰ１が飽和する状況では、もともとイオン強度が主ピークＰ１よりも低い例えばm/z 611.3である副ピークＰ３のイオン強度を定量に利用する。即ち、m/z 611.3の副ピークＰ３のピークトップのイオン強度ＩP3をまず求める。上述したように理論的に該副ピークＰ３のイオン強度は主ピークＰ１のイオン強度の9.0％である筈であるから、ＩP3×（1／0.09）＝ＩP3×11.1なる計算を行うことにより、副ピークＰ３のイオン強度ＩP3をm/z 609.3である主ピークＰ１のイオン強度に換算する。換言すれば、主ピークＰ１のイオン強度が直接的に求まらない場合でも、擬似的又は仮想的に主ピークＰ１のイオン強度を求めるわけである。ノイズレベルは略一定であると考えられるから、イオン強度が高いピークのほうがＳＮ比は高い。したがって、図２に示すように主ピークＰ１が飽和しない状況下では該主ピークＰ１のイオン強度を検量線作成や定量演算に利用する。
　つまり、主ピークＰ１が飽和しなければ該主ピークＰ１のイオン強度を、主ピークＰ１が飽和している場合には、もともと強度の低い副ピークＰ３（又は副ピークＰ２でもよい）のイオン強度を化合物存在比に応じて換算した換算値を、検量線作成や定量演算に利用する。これにより、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを実質的に約１０倍拡大した濃度範囲の定量分析が可能となる。
　次に、上記原理に基づく定量分析を実行するためのＬＣ／ＭＳの一実施例を図面を参照して説明する。図１はこのＬＣ／ＭＳの概略構成図である。
　ＬＣ部１において、送液ポンプ１２は移動相容器１１から移動相を吸引し一定流量で以て送給する。オートサンプラ１５は予め用意された標準試料や目的試料（複数も可）のうちの１つを選択し、インジェクタ１３は選択された試料を所定のタイミングで移動相流中に注入する。注入された試料は移動相に乗ってカラム１４に導入され、カラム１４を通過する間に試料中の各種化合物は時間方向に分離されて溶出する。
　ＭＳ部２において、カラム出口から供給される溶出液はイオン化プローブ２１から略大気圧雰囲気であるイオン化室内にエレクトロスプレイされ、該溶出液中の化合物はイオン化される。生成されたイオンは脱溶媒管２２、イオンガイド２３、２４を経て高真空雰囲気中に配設された四重極マスフィルタ２５に導入され、図示しない電圧源から四重極マスフィルタ２５に印加される電圧（直流電圧＋高周波電圧）に応じた特定の質量電荷比m/zを有するイオンが選択的に四重極マスフィルタ２５を通過してイオン検出器２６に到達する。イオン検出器２６は到達したイオンの量に応じた検出信号を出力する。
　データ処理部３は、アナログ検出信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）３１のほか、データ収集部３２、飽和検出部３３、データ選択制御部３４、イオン強度換算部３５、クロマトグラム作成部３６、検量線作成部３７、検量線記憶部３８、定量演算部３９などの機能ブロックを備える。分析制御部４は中央制御部５の指令に従って、ＬＣ部１、ＭＳ部２、データ処理部３の動作を制御する。中央制御部５にはキーボード等の操作部６やモニタディスプレイ等の表示部７が接続され、入出力インターフェイスを担うほか、システム全体の制御を司る。この中央制御部５、分析制御部４、データ処理部３の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータをハードウエア資源とし該コンピュータにインストールされた専用の制御／処理ソフトウエアを動作させることで、それぞれの機能を実現する構成とすることができる。
　いま既知の目的化合物の定量を行う場合を例に挙げて、本実施例のＬＣ／ＭＳの動作を説明する。まず、該目的化合物を含有する標準試料を利用して検量線を作成する。この場合、目的化合物は既知であるから、最大強度を示すイオンの質量電荷比や同位体イオンの質量電荷比も既知である。例えば上記例で示したレセルピンを目的化合物とする場合、最大強度を示すイオンの質量電荷比は609.3、同位体イオンの質量電荷比は610.3、611.3であることが既知である。また、上述したようにそれら同位体イオンの存在比も理論計算により求まる。そこで、例えばＭＳ部２における測定モードをＳＩＭ測定モードとし、測定対象の質量電荷比をm/z 609.3、610.3、611.3の３点とするようにユーザ（分析者）は操作部６から設定しておく。また、同位体イオンの存在比についてもデータ処理のためのパラメータの１つとして操作部６から入力しておく。
　濃度が既知である目的化合物を含む標準試料をインジェクタ１３から移動相中に注入し、ＭＳ部２では上述したように設定された質量電荷比に対するＳＩＭ測定を繰り返し実行する。データ処理部３においてデータ収集部３２は、上記３点の質量電荷比に対するイオン強度に対応したデータを所定のサンプリング時間間隔で収集する。カラム１４出口からの溶出液中に目的化合物が溶出し始めると、上記いずれの質量電荷比においても時間経過に伴ってイオン強度が増加し始め、それぞれ強度が最大になった後に徐々に減少する。特定の質量電荷比（例えばm/z 609.3）におけるイオン強度データを時間経過に伴ってプロットすればマスクロマトグラムが得られる。
　Ａ／Ｄ変換器３１に入力されるイオン強度信号が該Ａ／Ｄ変換器３１の入力ダイナミックレンジの上限を超えると出力データは飽和してしまい、例えば入力信号レベルに拘わらず同一の最大値データがＡ／Ｄ変換器３１から出力される。飽和検出部３３は、データ収集部３２で収集される時系列データが上記信号飽和に対応した最大値データに対する所定のマージンの範囲に入っているか否かを判定し、その範囲に入っている場合に飽和していると判断する。これにより、実際に信号飽和が生じる前の、飽和する可能性が高い状態を検知することができる。
　上記のような信号飽和は目的化合物の濃度が高い場合に起こるが、ＬＣ部１での分離の特性上、上述したようにイオン強度は時間経過に伴って変化する。そのため、マスクロマトグラムでみると図４（ａ）に示すように、目的化合物由来のクロマトグラムピークが立ち上がり始めて、イオン強度が或る閾値Ｖth（Ａ／Ｄ変換器３１の入力ダイナミックレンジの上限で決まる値）を超えると強度が飽和し（一定となり）、本来のイオン強度が或る閾値Ｖthを下回るとクロマトグラムピークも立ち下がる。図４（ａ）の例の場合、飽和検出部３３は＜Ｐ１＞の時間範囲と＜Ｐ３＞の時間範囲とを区別し、それに対応した信号をデータ選択制御部３４へ送る。
　データ選択制御部３４は、時間範囲＜Ｐ１＞には最大イオン強度を与えるm/z 609.3におけるイオン強度データを選択し、時間範囲＜Ｐ３＞にはもともとのイオン強度が低いm/z 611.3におけるイオン強度データを選択して出力するようにデータ収集部３２を制御する。なお、時間範囲＜Ｐ３＞にm/z 610.3におけるイオン強度データを選択して出力するようにしてもよい。イオン強度換算部３５はデータ収集部３２で選択されつつ順次送られてくるイオン強度データに対し、時間範囲＜Ｐ１＞にはデータをそのままスルーし、時間範囲＜Ｐ３＞には入力されたイオン強度データ（m/z 611.3に対する強度）に対し同位体イオン存在比に応じた係数（この例では1／0.09＝11.1）を乗じることにより、イオン強度をm/z 609.3に対する強度に換算して出力する。
　クロマトグラム作成部３６はイオン強度換算部３５から得られるデータを時系列順にプロットしてマスクロマトグラムを作成する。上述したように時間範囲＜Ｐ３＞にはイオン強度換算部３５において強度が換算されたデータが得られるから、クロマトグラム作成部３６では、図４（ｂ）に示すように、時間範囲＜Ｐ３＞に擬似的にピーク部分が形成されたマスクロマトグラムが作成される。同位体存在比の理論計算は正確であり、数Da以下の狭い質量電荷比範囲ではイオン源でのイオン化効率やイオン検出器２６でのイオン検出感度といったイオン強度データに影響を与えるような条件は同一であるとみなせる。したがって、擬似的に形成されたピーク部分の正確性はかなり高いといえる。
　検量線作成部３７は上記のようなマスクロマトグラムに対し目的化合物由来のピークを検出し、そのピーク面積（図４（ｂ）中の斜線部分の面積）を算出する。目的化合物の含有濃度の相違する複数の標準試料に対して同様の測定を実行することにより、クロマトグラムのピーク面積を求めたならば、検量線作成部３７は、図５に示すような、濃度とピーク面積との関係を表す検量線を作成して検量線記憶部３８に保存する。この検量線が目的化合物（この例ではレセルピン）を定量する際の参照データとなる。
　目的試料に含まれる目的化合物の未知である濃度を知りたい場合には、その目的試料に対して上記と同様の測定を実行することにより、マスクロマトグラムにおいて目的化合物由来のピーク面積を求める。もちろん、この測定の際にも、入力ダイナミックレンジの上限を超えるようなイオン強度信号がＡ／Ｄ変換器３１に入力される場合には、マスクロマトグラムのピークの一部は、m/z 609.3のイオン強度データに基づくものではなく、m/z 611.3（又はm/z 610.3）のイオン強度データから換算によって求めたデータに基づくものとなる。このようにして、Ａ／Ｄ変換器３１の入力ダイナミックレンジの上限を超えるようなイオン強度が得られる高濃度の化合物についても、精度の高い定量が可能となる。
　上記実施例の説明では、測定を行いながら、得られたイオン強度データに基づいてデータ選択や換算処理を行い、マスクロマトグラムをほぼリアルタイムで作成するような処理を行っていたが、測定により全てのデータを一旦データ収集部３２内の記憶部に取り込んで、測定後にバッチ的に同様の処理を実行してもよいことは明らかである。
　また、上記実施例の説明では、ＭＳ部２でＳＩＭ測定を実行していたが、目的とするイオンの質量電荷比が含まれるような質量電荷比範囲に亘るスキャン測定を実行してデータを収集するようにしてもよい。即ち、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度と、そもそも最大強度よりも強度の低い同位体イオンのイオン強度との測定が可能でありさえすれば、ＳＩＭ測定モード、スキャン測定モードなど、測定モードに制約はない。
　また、ＭＳ部２が三連四重極型質量分析計などのＭＳ／ＭＳ分析が可能な質量分析装置である場合に、プロダクトイオンを検出して得られるイオン強度信号に対しても上記のような処理を行って定量を実施することもできる。例えばレセルピンをＳＲＭ（選択反応モニタリング）測定モードでＭＳ／ＭＳ分析して定量する場合に、通常、最大強度を示すm/z 609.3のイオンをプリカーサイオンとしてＣＩＤ（衝突誘起解離）等により生成されるm/z 195のプロダクトイオンを選択的に検出し、そのイオン強度を利用して定量を行う。この場合にも、m/z 195のプロダクトイオンのイオン強度信号がＡ／Ｄ変換器３１の入力ダイナミックレンジの上限を超えると出力データが飽和して正確な定量が行えない。これに対し、上記方法を利用して同位体由来のm/z 611.3であるイオンをプリカーサイオンとしてＣＩＤ等により生成されるm/z 197のプロダクトイオンを選択的に検出することにより、上記のような信号飽和を生じることなく正確な定量を行うことができる。
　また、上記実施例では、最大強度を示すイオンの質量電荷比として主同位体元素のみで構成されるイオンに対する質量電荷比を利用し、該最大強度に対応した信号に飽和が生じたときに代わりに利用されるイオンの質量電荷比として主同位体元素以外の元素を含む同位体イオンに対する質量電荷比を利用していたが、後者としては最大強度に対し所定比率で以て低い強度を示すイオンの質量電荷比であれば、必ずしも同位体イオン由来のピークに対応した質量電荷比である必要はない。例えば、目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンのピークトップからずれた、つまりピークの立上り傾斜部又は立下り傾斜部の途中の位置に対応する質量電荷比におけるイオン強度を測定してもよい。
　即ち、質量分析装置において或る質量電荷比Ｍに対するイオンを選択的に検出する場合、実際には、図６に示すように目的の質量電荷比Ｍを中心とする或る幅を持ったピークが観測される。このピーク幅は質量分解能に関係し、その質量分析装置において例えば四重極マスフィルタに印加される電圧などの各種の制御パラメータの調整・設定に依存する。そのため、制御パラメータの調整・設定が決まればピーク幅は決まり、ピーク形状は理想的にはガウス分布となるのでピーク幅が決まれば、そのピークのピークトップの強度Ｘに対して所定比率だけ低い強度を示す質量電荷比又はその質量電荷比ずれ量が求まる。図６では、図中に記載した最も小さいピーク幅を持つピーク波形において、ピークトップの強度Ｘに対し強度が１／２になる位置の質量電荷比をＭ－ΔＭで示している。
　したがって、制御パラメータの調整・設定が一定である条件の下では、ピークトップの質量電荷比から所定量だけずれた質量電荷比のイオン強度はピークトップの強度に対し所定比率だけ低くなり、そのイオン強度を上述した同位体イオンのイオン強度の代わりに利用することができる。これによれば、主同位体元素以外の同位体元素を含む化合物の存在比が非常に低く該化合物由来の同位体イオンの強度が非常に低い場合にも、幅広い濃度範囲に対する正確な同定が可能である。
　また、上記実施例及び上記記載の各種変形例にとどまらず、本発明の趣旨の範囲で適宜に変形、追加、修正を行っても本願請求の範囲に包含されることは明らかである。
１…ＬＣ部
１１…移動相容器
１２…送液ポンプ
１３…インジェクタ
１４…カラム
１５…オートサンプラ
２…ＭＳ部
２１…イオン化プローブ
２２…脱溶媒管
２３、２４…イオンガイド
２５…四重極マスフィルタ
２６…イオン検出器
３…データ処理部
３１…Ａ／Ｄ変換器
３２…データ収集部
３３…飽和検出部
３４…データ選択制御部
３５…イオン強度換算部
３６…クロマトグラム作成部
３７…検量線作成部
３８…検量線記憶部
３９…定量演算部
４…分析制御部
５…中央制御部
６…操作部
７…表示部

Claims (9)

  1. 　目的化合物由来のイオンを検出して得られるイオン強度に基づいて目的化合物を定量する質量分析装置を用いた定量分析方法において、
    　目的化合物を含む試料を測定する際に、該目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度のほかに、該最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度も併せて検出し、
    　その最大強度よりも低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度の検出結果を最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度に換算し、
    　最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が飽和する場合又はその可能性がある場合に前記換算により求まるイオン強度を利用して、定量のための検量線を作成する又は該検量線を参照した定量値の導出を行うことを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  2. 　請求項１に記載の質量分析装置を用いた定量分析方法であって、
    　前記目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンとは主同位体元素から構成される主イオンであり、前記最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンとは主同位体元素以外の同位体元素を含む副イオンであることを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  3. 　請求項２に記載の質量分析装置を用いた定量分析方法であって、
    　前記所定比率は既知の同位体存在比に基づいて求まる前記主イオンと前記副イオンとの存在比であり、理論計算により求まる前記存在比を利用して前記換算を行うことを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  4. 　請求項２に記載の質量分析装置を用いた定量分析方法であって、
    　試料測定により得られた、前記主イオンに対するピークの強度と前記副イオンに対するピークの強度との比を利用して前記換算を行うことを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載の質量分析装置を用いた定量分析方法であって、
    　前記目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンの質量電荷比と、前記最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比と、をそれぞれ検出対象のイオンに設定した選択イオンモニタリング測定を行うことにより、それらイオンの強度を得ることを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  6. 　請求項１～４のいずれかに記載の質量分析装置を用いた定量分析方法であって、
    　前記目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンの質量電荷比と、前記最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比と、を含む質量電荷比範囲のスキャン測定を行うことにより、それらイオンの強度を得ることを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  7. 　請求項１～４のいずれかに記載の質量分析装置を用いた定量分析方法であって、
    　前記最大強度を示すイオン及び前記最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンは、目的化合物由来の異なるイオンをプリカーサイオンとしてＭＳn分析して得られたプロダクトイオンであることを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  8. 　請求項１～７のいずれかに記載の質量分析装置を用いた定量分析方法であって、
    　該質量分析装置はクロマトグラフにより分離された化合物を質量分析するものであって、前記検量線は目的化合物由来のクロマトグラムピーク面積と化合物濃度との関係を示すものであることを特徴とする質量分析装置を用いた定量分析方法。
  9. 　請求項１に記載の定量分析方法に用いる質量分析装置であって、
    　a)目的化合物を含む試料を測定する際に、該目的化合物由来のイオンの中で最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度のほかに、該最大強度に対し所定比率だけ低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度も併せて検出する測定実行手段と、
    　b)その最大強度よりも低い強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度の検出結果を最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度に換算する換算処理手段と、
    　c)最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度が飽和した状態であること又は飽和する可能性があることを検出する飽和検出手段と、
    　d)前記飽和検出手段により飽和状態又は飽和の可能性が検出されないときには、最大強度を示すイオンの質量電荷比に対するイオン強度を利用する一方、前記飽和検出手段により飽和状態又は飽和の可能性が検出されたときには、前記換算処理手段により換算されたイオン強度を利用して、定量のための検量線を作成する又は該検量線を参照した定量値の導出を行う定量処理手段と、
    　を備えることを特徴とする質量分析装置。
PCT/JP2011/074981 2011-10-28 2011-10-28 質量分析装置を用いた定量分析方法及び質量分析装置 WO2013061466A1 (ja)

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