WO2015019461A1 - 三連四重極型質量分析装置 - Google Patents

三連四重極型質量分析装置 Download PDF

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WO2015019461A1
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collision
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学 上田
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株式会社島津製作所
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    • H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
    • H01J49/4215—Quadrupole mass filters

Definitions

  • CID Collision-Induced Dissociation
  • the present invention relates to a quadrupole mass spectrometer.
  • MS / MS analysis also referred to as tandem analysis
  • tandem analysis which is one method of mass spectrometry
  • a triple quadrupole mass spectrometer (also called a tandem quadrupole mass spectrometer) is one of the mass spectrometers capable of MS / MS analysis, and its structure is relatively simple and inexpensive. Widely used.
  • a triple quadrupole mass spectrometer generally includes a quadrupole mass filter before and after a collision cell for dissociating ions by collision-induced dissociation.
  • a precursor ion having a specific mass-to-charge ratio is selected from various ions derived from the target compound, and in the latter quadrupole mass filter, various product ions generated from the precursor ion are selected. Separation according to mass-to-charge ratio.
  • the collision cell is a box-like structure having a relatively high sealing property, and a collision gas that is an inert gas such as argon or nitrogen is introduced into the collision cell.
  • Precursor ions selected by the front quadrupole mass filter are introduced into the collision cell with appropriate collision energy, collide with the collision gas in the collision cell, and produce collision-induced dissociation to generate product ions.
  • the ion dissociation efficiency in the collision cell is determined by the size of the collision energy of the ions introduced into the collision cell or the collision gas pressure in the collision cell (hereinafter simply referred to as “collision gas pressure”. It means “collision gas pressure”). Therefore, the detection sensitivity of product ions that have passed through the subsequent quadrupole mass filter also depends on the magnitude of collision energy and the collision gas pressure.
  • a triple quadrupole mass spectrometer is a multiple reaction in which the mass-to-charge ratio of ions passing through both the front and rear quadrupole mass filters is fixed in order to quantify known compounds with high accuracy and sensitivity.
  • the analyst first creates a plurality of method files (program files defining analysis conditions including parameters such as collision gas pressure and applied voltage to each part) having different collision gas pressures. Then, a preliminary measurement using each of a plurality of method files is repeatedly performed on a sample containing the target compound, and signal intensity data for ions derived from the target compound, that is, a change in signal intensity with respect to a change in collision gas pressure is obtained. Get the data shown. The analyst finds the collision gas pressure that gives the maximum signal intensity based on the measurement result, and determines that the gas pressure is the optimum collision gas pressure for the compound.
  • the optimum collision gas pressure for the target compound can be reliably obtained.
  • the device for example, an ion source
  • the preliminary measurement is repeated many times, there is a concern that the contamination of the device may proceed. is there.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems caused by preliminary measurement for searching for the optimum collision gas pressure.
  • the object of the present invention is to provide an optimum collision gas for each compound without performing preliminary measurement. It is to provide a triple quadrupole mass spectrometer capable of obtaining pressure.
  • the inventor of the present application has a mass-to-charge ratio of the precursor ion to be measured, a mass-to-charge ratio of the product ion, a sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, and the collision energy, Focusing on the relationship with the optimum collision gas pressure that gives the maximum signal strength, this relationship was investigated experimentally. As a result, it was found that these relationships can be approximated by straight lines or relatively simple curves.
  • the present invention has been made on the basis of such knowledge, and the optimal collision of the target compound is performed by arithmetic processing based on known information without performing preliminary measurement that has been almost essential in the past to determine the optimal collision gas pressure. The gas pressure is obtained.
  • the first invention made to solve the above-described problems includes a first-stage quadrupole mass filter that selects, as a precursor ion, an ion having a specific mass-to-charge ratio among various ions, and a predetermined amount of the precursor ion.
  • a collision cell that dissociates the ions by colliding with a collision gas, a subsequent quadrupole mass filter that selects ions having a specific mass-to-charge ratio among various product ions generated by the dissociation, and a selected product
  • a triple quadrupole mass spectrometer having a detection unit for detecting ions, a) At least one of the following parameters: the mass-to-charge ratio of the precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, and the collision energy.
  • a pre-information storage unit in which information indicating the relationship with the optimum collision gas pressure giving detection sensitivity is stored in advance; b) When at least one of the mass-to-charge ratio of the precursor ion derived from the compound to be measured, the mass-to-charge ratio of the product ion, and the collision energy at the time of measurement is set as a measurement condition, the prior information storage unit An optimum gas pressure calculating unit for calculating an optimum collision gas pressure corresponding to the measurement condition based on the stored information; It is characterized by having.
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, and the collision energy stored in the prior information storage unit The information indicating the relationship between at least one parameter and the optimum collision gas pressure that gives the maximum or near detection sensitivity is, for example, an approximate calculation formula or a table indicating the correspondence between representative points. In the latter case, the distance between adjacent representative points can be obtained by appropriate interpolation or extrapolation.
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, and the collision energy and the optimum collision gas pressure The relationship is as follows. (1) The optimum collision gas pressure increases as the mass-to-charge ratio of the precursor ions increases. (2) The optimum collision gas pressure increases as the mass-to-charge ratio of product ions increases. (3) The optimum collision gas pressure increases as the sum of the mass to charge ratio of the precursor ions and the mass to charge ratio of the product ions increases. (4) The optimum collision gas pressure increases as the collision energy increases.
  • ⁇ ⁇ ⁇ Increasing the collision gas pressure increases the number of collision gas molecules per unit volume, and generally increases the chance of collision between precursor ions and collision gas molecules. Further, when the collision energy is increased, the energy received when the precursor ions collide with the collision gas molecules increases. These are all factors that promote ion dissociation. In general, a compound having a higher molecular weight has more interatomic bonds in the molecule, so that energy is dispersed in each interatomic bond. For this reason, in order to cause collision-induced dissociation, a larger amount of energy is required, and as a result, it can be assumed that the above phenomena (1) to (4) occur.
  • the relations (1) to (4) can be represented by approximate calculation formulas or a table showing the correspondence between representative points, for example, the manufacturer of this apparatus obtains such approximate calculation formulas experimentally and the like.
  • Information is stored in the prior information storage unit.
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion derived from the compound to be measured the mass-to-charge ratio of the product ion, and the collision at the time of measurement. Energy etc. are set as measurement conditions. It is also possible to adopt a configuration in which a mass-to-charge ratio, collision energy, or the like that is previously associated with the compound is automatically set only by the analyzer specifying the compound to be measured.
  • the optimum gas pressure calculation unit is based on information such as an approximate calculation formula stored in the prior information storage unit, Calculate the optimal collision gas pressure corresponding to the set measurement conditions and set it in the method file automatically, for example, as the measurement execution condition, or display it on the display screen and inform the analyst. To do.
  • the collision gas pressure suitable for detecting the target compound with high sensitivity is obtained without the analyst conducting preliminary experiments. be able to.
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, and the collision energy and the optimum collision gas pressure are characteristic. Although a relationship having a tendency is shown, it is only obtained experimentally, and there may be a case where the approximation error is large. Therefore, in order to reduce the approximate error, it is desirable to obtain the optimum collision gas pressure by combining the relationship between a plurality of parameters and the optimum collision gas pressure, instead of the relationship between one parameter and the optimum collision gas pressure.
  • the prior information storage unit includes at least two of a mass-to-charge ratio of precursor ions, a mass-to-charge ratio of product ions, a sum of a mass-to-charge ratio of precursor ions and a mass-to-charge ratio of product ions, and collision energy.
  • Information indicating the relationship between each parameter and the optimum collision gas pressure is stored in advance,
  • the optimal gas pressure calculation unit is configured to perform the preliminary calculation when at least two of a mass-to-charge ratio of a precursor ion corresponding to a compound to be measured, a mass-to-charge ratio of product ions, and collision energy are set as measurement conditions. It is good to set it as the structure which calculates the optimal collision gas pressure corresponding to this measurement condition combining 2 or more types of information memorize
  • the prior information storage unit includes at least one parameter of the mass-to-charge ratio of the precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, and the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion and an optimal collision.
  • the optimal gas pressure calculation unit is configured to store the first information stored in the prior information storage unit when the mass-to-charge ratio of the precursor ion to be measured and / or the mass-to-charge ratio of the product ion is set as a measurement condition.
  • An optimum collision gas pressure corresponding to the measurement condition is calculated based on the information, and further, the optimum collision gas pressure corresponding to the calculated optimum collision gas pressure is calculated based on the second information stored in the prior information storage unit. It is preferable that the collision energy be calculated.
  • the analyst does not need to perform a preliminary experiment for obtaining the optimum collision energy that can obtain the maximum or close detection sensitivity, and can obtain the optimum collision gas pressure and the optimum collision energy at the same time. it can.
  • LogP is a partition coefficient between water and 1-octanol, and is a factor used for the evaluation of the fat solubility of a compound. The larger the value of LogP, the higher the fat solubility.
  • LogP is a standard indicator that is widely used, such as being adopted as an evaluation item when legally regulating chemical substances.
  • LogP is also one of the indicators of the ease of permeation through biological membranes, and is a very important value in the fields of physiology and drug discovery.
  • LogS is a value obtained by calculating the logarithm of the amount dissolved in 100 g of water, and is a value representing the properties of the compound, similar to LogP.
  • the compound to be measured is well mixed with an equal amount of water and 1-octanol until equilibrium is reached, and the solubility of the compound in both is measured.
  • the solubility Cw in water and the solubility Co in octanol are obtained, the solubility of the measurement target compound is obtained by calculating Log [Co / Cw].
  • these measurement methods require the use of dedicated laboratory equipment and 1-octanol.
  • the measurement takes time and the work is complicated.
  • the inventor of the present application shows that the shape of the curve indicating the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity is the collision cell itself. It was found that it does not depend very much on hardware factors such as the shape of the ion guide installed in the collision cell, but rather depends on the properties of the compound. That is, it can be said that the index indicating the chemical properties of LogP, LogS, or other compounds is a major factor that determines the shape of the curve indicating the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity. Based on these findings, the present inventor has come up with the second invention in order to solve the above problems.
  • the triple quadrupole mass spectrometer according to the second invention for solving the above-mentioned problem is a pre-stage quadrupole mass filter that selects ions having a specific mass-to-charge ratio as precursor ions among various ions.
  • a collision cell that dissociates the precursor ion by colliding it with a predetermined collision-induced dissociation gas, and a fourth stage that selects an ion having a specific mass-to-charge ratio among the various product ions generated by the dissociation.
  • a triple quadrupole mass spectrometer comprising a quadrupole mass filter and a detection unit for detecting the selected product ion
  • a) an analysis control unit that controls each unit to perform multiple reaction ion monitoring measurement on the target compound while continuously or discontinuously changing the collision-induced dissociation gas pressure in the collision cell
  • a data processing unit for acquiring a relationship between a change in collision-induced dissociation gas pressure and a change in signal intensity based on a detection signal obtained under the control of the analysis control unit
  • the compound information estimation unit may obtain LogP, LogS, LogS-LogP, polarizability, or refractive index of the target compound.
  • the triple quadrupole mass spectrometer includes a first-stage quadrupole mass filter that selects an ion having a specific mass-to-charge ratio as a precursor ion among various ions, and the precursor ion.
  • a collision cell that dissociates the ions by colliding with a predetermined collision gas, and a subsequent quadrupole mass filter that selects ions having a specific mass-to-charge ratio among various product ions generated by the dissociation.
  • a triple quadrupole mass spectrometer having a detection unit that detects product ions, a) an analysis control unit that controls each unit to perform multiple reaction ion monitoring measurement on the target compound while continuously or discontinuously changing the collision gas pressure in the collision cell; b) a data processing unit for acquiring a relationship between a change in collision gas pressure and a change in signal intensity based on a detection signal obtained under the control of the analysis control unit; c) a qualitative information storage unit that stores a shape of a curve indicating a relationship between a change in collision gas pressure and a change in signal intensity, and a compound in association with each other; d) a compound discriminating unit that discriminates a target compound by comparing the shape of the curve obtained by the data processing unit with information stored in the qualitative information storage unit; It is characterized by having.
  • the detection sensitivity of the product ion derived from the target compound is maximized or close to it without actually performing preliminary measurement or the like on the sample containing the target compound.
  • the optimum collision gas pressure to be in a state can be obtained by calculation. Therefore, it is not necessary to create a plurality of method files by changing the collision gas pressure little by little and perform preliminary measurement, so that time can be saved and analysis efficiency can be increased. Even when the amount of sample is small and it is difficult to perform a plurality of preliminary measurements in order to search for the optimum collision gas pressure, the optimum collision gas pressure can be reliably obtained.
  • the triple quadrupole mass spectrometer according to the second invention it is possible to easily obtain qualitative factors such as LogP and LogS of the target compound without performing complicated measurement and work.
  • the triple quadrupole mass spectrometer according to the third invention it is possible to easily determine the compound.
  • the figure which shows the result of having investigated the relationship between collision energy and optimal collision gas pressure about many compounds The schematic block diagram of the principal part of 2nd Example of LC / MS / MS using the triple quadrupole-type mass spectrometer which concerns on this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of the LC / MS / MS of the first embodiment.
  • the liquid chromatograph unit 1 includes a mobile phase container 11 in which a mobile phase is stored, a liquid feed pump 12 that sucks the mobile phase and feeds it at a constant flow rate, It includes an injector 13 for injecting a predetermined amount of the prepared sample into the mobile phase, and a column 14 for separating various compounds contained in the sample in the time direction.
  • the liquid feed pump 12 sucks the mobile phase from the mobile phase container 11 and sends it to the column 14 at a constant flow rate.
  • the sample When a certain amount of sample liquid is introduced into the mobile phase from the injector 13, the sample is introduced into the column 14 along the flow of the mobile phase, and various compounds in the sample are separated in the time direction while passing through the column 14. Then, it elutes from the outlet of the column 14 and is introduced into the mass spectrometer 2.
  • the mass spectrometer 2 includes a first vacuum whose degree of vacuum is increased stepwise between an ionization chamber 21 having a substantially atmospheric pressure atmosphere and a high-vacuum analysis chamber 24 evacuated by a high-performance vacuum pump (not shown).
  • the configuration of the multistage differential exhaust system including the second intermediate vacuum chambers 22 and 23.
  • the ionization chamber 21 is provided with an electrospray ionization (ESI) probe 25 for spraying while applying a charge to the sample solution.
  • ESI electrospray ionization
  • the ionization chamber 21 and the first intermediate vacuum chamber 22 in the next stage communicate with each other through a small heating capillary 26.
  • the first intermediate vacuum chamber 22 and the second intermediate vacuum chamber 23 are separated by a skimmer 28 having a small hole at the top, and ions are converged in the first intermediate vacuum chamber 22 and the second intermediate vacuum chamber 23, respectively.
  • ion guides 27 and 29 for transportation to the subsequent stage are installed.
  • the analysis chamber 24 includes a collision cell 31 in which a multipole ion guide 32 is installed, and a front quadrupole mass filter 30 and a rear quadrupole mass filter 33 that separate ions according to a mass-to-charge ratio. Further, an ion detector 34 is installed in the subsequent stage of the subsequent quadrupole mass filter 33.
  • the gas supply unit 35 supplies a collision gas such as argon or nitrogen into the collision cell 31.
  • the power supply unit 36 applies predetermined voltages to the ESI probe 25, the ion guides 27, 29, 32, the quadrupole mass filters 30, 33, and the like.
  • the mass spectrometer 2 when the eluate from the column 14 outlet reaches the tip of the ESI probe 25, it is sprayed into the ionization chamber 21 while being charged.
  • the charged droplets formed by spraying collide with the surrounding atmosphere and break up, and are also broken and refined by Coulomb repulsion.
  • the solvent in the droplet is vaporized and ions derived from the compound in the droplet are ejected.
  • the ions thus generated are sent to the first intermediate vacuum chamber 22 through the heating capillary 26, converged by the ion guide 27, and sent to the second intermediate vacuum chamber 23 through a small hole at the top of the skimmer 28.
  • ions derived from the compound are converged by the ion guide 29 and sent to the analysis chamber 24 and introduced into the space in the long axis direction of the front quadrupole mass filter 30.
  • the ionization method is not limited to ESI, and other atmospheric pressure ionization methods such as atmospheric pressure chemical ionization method (APCI) and atmospheric pressure photoionization method (APPI) may be used.
  • APCI atmospheric pressure chemical ionization method
  • APPI atmospheric pressure photoionization method
  • a predetermined voltage (a high-frequency voltage and a DC voltage) is applied to each rod electrode of the front-stage quadrupole mass filter 30 and the rear-stage quadrupole mass filter 33 from the power supply unit 36. Is applied, and collision gas is supplied into the collision cell 31 continuously or intermittently from the gas supply unit 35.
  • ions sent to the front quadrupole mass filter 30 only ions having a specific mass-to-charge ratio m / z corresponding to the voltage applied to each rod electrode of the front quadrupole mass filter 30 are included. It passes through the filter 30 and is introduced into the collision cell 31 as precursor ions.
  • the precursor ions collide with the collision gas and dissociate to generate various product ions.
  • the generated various product ions are introduced into the post-quadrupole mass filter 33, only product ions having a specific mass-to-charge ratio corresponding to the voltage applied to each rod electrode of the post-quadrupole mass filter 33 are obtained. Passes through the filter 33 and reaches the ion detector 34 to be detected. The ion detector 34 outputs a detection signal corresponding to the number of incident ions to the data processing unit 4.
  • the data processing unit 4 has a function of creating a chromatogram and a mass spectrum based on data obtained by digitizing a signal sent from the mass spectrometer 2 and executing qualitative processing and quantitative processing based on the chromatogram and mass spectrum.
  • the control part 5 to which the input part 6 and the display part 7 were attached is the liquid supply pump 12 and the injector 13 of the liquid chromatograph part 1, the power supply part 36 of the mass spectrometer 2, and gas according to the preset analysis conditions. The operation of each unit such as the supply unit 35 is controlled.
  • the control unit 5 includes an analysis condition setting unit 50 as a functional block for determining an analysis condition prior to the execution of the analysis.
  • the analysis condition setting unit 50 includes an optimum collision gas pressure calculation unit 51 and optimum collision gas pressure calculation information.
  • a storage unit 52 is included.
  • control unit 5 and the data processing unit 4 are realized by using a personal computer as hardware resources and executing dedicated control / processing software installed in the computer in advance on the computer. be able to.
  • 2 (a) to 2 (c) show signal intensities obtained by performing MRM measurement for three different types of compounds A, B, and C while changing the collision gas pressure in multiple stages (that is, products derived from each compound). It is a graph which shows the signal intensity
  • the collision gas pressure that gives the maximum signal intensity that is, the optimum collision gas pressure is 0.47 for Compound A, 0.56 for Compound B, and 0.73 for Compound C, depending on the type of compound. I understand that. This is the result of some compounds, but the same measurement was carried out for a larger number of compounds, the relationship between the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the optimum collision gas pressure, the mass-to-charge ratio of the product ion and the optimum collision gas pressure.
  • FIG. 3 to FIG. 5 show the relationship between the relationship between the mass and charge ratio of the precursor ions and the mass to charge ratio of the product ions and the optimum collision gas pressure.
  • FIG. 3 to FIG. 5 show the relationship between the relationship between the mass and charge ratio of the precursor ions and the mass to charge ratio of the product ions and the optimum collision gas pressure.
  • the collision energy mainly depends on the voltage difference between the DC bias voltage applied to the preceding quadrupole mass filter 30 before the collision cell 31 and the DC bias voltage applied to the collision cell 31.
  • the optimum collision gas pressure increases as the mass-to-charge ratio of the precursor ion increases.
  • the relationship between the mass to charge ratio of the precursor ion and the optimum collision gas pressure can be approximated by a substantially straight line.
  • FIG. 4 also shows that the optimum collision gas pressure increases as the mass-to-charge ratio of product ions increases.
  • the relationship between the mass-to-charge ratio of product ions and the optimum collision gas pressure can be approximated by a logarithmic function.
  • FIG. 5 shows that the optimum collision gas pressure increases as the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ions and the mass-to-charge ratio of the product ions increases.
  • the relationship between the mass-to-charge ratio of the precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, and the optimum collision gas pressure can be approximated by a substantially straight line.
  • FIG. 6 shows that the optimum collision gas pressure increases as the collision energy increases.
  • the relationship between the collision energy and the optimum collision gas pressure can be approximated by a substantially straight line.
  • the reason for the above relationship can be estimated as follows. That is, normally, when the collision gas pressure is increased, the collision probability between the compound-derived ion (precursor ion) and the collision gas increases, and the energy received by the collision increases accordingly, so that dissociation easily occurs. Further, as the collision energy given to the precursor ions is increased, dissociation easily occurs when colliding with the collision gas. However, in general, the larger the molecular weight of the precursor ion, the more interatomic bonds in the molecule. Therefore, even if the same amount of energy is received by collision, the energy distributed to each interatomic bond is small. As a result, in order to promote dissociation, that is, to break an interatomic bond in a molecule, it can be assumed that a compound having a higher molecular weight needs to have a higher collision gas pressure or higher collision energy.
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, the collision energy, and the optimum collision gas pressure are respectively predetermined.
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, the collision energy, and the optimum collision Since the relationship with the gas pressure can be approximated by a straight line, the approximate calculation formula may be a linear formula.
  • X is the mass-to-charge ratio Mc of the precursor ion
  • a and b are constants.
  • the approximate calculation formula may be a logarithmic function.
  • the difference between individual devices is usually negligible if the basic configuration and structure of the device are the same. Therefore, in the LC / MS / MS of this embodiment, the optimum collision gas pressure as shown in the above formulas (1) to (4) based on the result of the MRM measurement for a large number of compounds by the device manufacturer, for example. , And information representing the approximate calculation formula is stored in the optimum collision gas pressure calculation information storage unit 52, which is a nonvolatile ROM, for example.
  • the analyst can input various parameters (for example, MRM measurement parameters) necessary for executing the MRM measurement mode from the input unit 6.
  • the target precursor ion mass-to-charge ratio and product ion mass-to-charge ratio are input as one of the measurement conditions.
  • the analysis condition setting unit 50 creates a method file for executing measurement based on the input information.
  • the optimum collision gas pressure calculation unit 51 is stored in the optimum collision gas pressure calculation information storage unit 52.
  • the optimum collision gas pressure corresponding to the designated precursor ion mass-to-charge ratio, product ion mass-to-charge ratio, and the like is calculated based on the above-described information.
  • the optimum collision gas pressure calculation unit 51 obtains an approximate calculation formula corresponding to the equations (1) to (3) based on the information read from the optimum collision gas pressure calculation information storage unit 52, and calculates the approximate calculation. From the equation, calculate the mass-to-charge ratio of the specified precursor ion, the mass-to-charge ratio of the product ion, the sum of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion, and the optimum collision gas pressure value corresponding to each. . And the average of these three optimal collision gas pressure values is calculated, and this is made into the optimal collision gas pressure value.
  • the optimum collision gas pressure value corresponding to the collision energy set is calculated using the approximate calculation formula corresponding to equation (4), and this is also calculated as an average. It should be added to the original data.
  • the optimum collision gas pressure calculation unit 51 obtains the optimum collision gas pressure from the approximate calculation expressions corresponding to the expressions (1) to (3) as described above. After that, the value of the optimum collision gas pressure is substituted into an approximate calculation expression corresponding to the expression (4), and the collision energy is calculated backward. Thereby, the optimal collision energy corresponding to the optimal collision gas pressure can be obtained. If the optimum collision gas pressure value or the optimum collision gas pressure value and collision energy value corresponding to the precursor ion and product ion derived from the compound specified as described above are calculated, the analysis condition setting unit 50 determines these. The value is recorded in the method file as the collision gas pressure and collision energy at the time of MRM measurement for the target compound.
  • the optimum collision gas pressure for the compound C shown in FIG. 2C is obtained when the approximate calculation equations for the optimum collision gas pressure are the equations (1) to (4).
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion of Compound C is m / z 787.00
  • the mass-to-charge ratio of the product ion is m / z 333.20
  • the collision energy is 0.36.
  • Pav 0.713. Referring to FIG.
  • the average value Pav is a collision gas pressure that gives a substantially maximum signal intensity, that is, it is actually the optimum collision gas pressure. It can also be said that P1, P2, P3 and P4 obtained from the approximate calculation formulas (1) to (4) are sufficiently close to the optimum collision gas pressure in FIG. Therefore, one of the gas pressure values P1, P2, P3, and P4 may be regarded as the optimum collision gas pressure as it is without using the average value Pav. Further, there is no practical problem even if the optimum collision gas pressure is set to an average value of two or more values among the gas pressure values P1, P2, P3, and P4, or a simple intermediate value instead of the average value.
  • an appropriate collision gas pressure can be set for performing MRM measurement on the target compound without performing preliminary measurement on the user side.
  • the method file created as described above is stored in a storage unit (not shown) included in the control unit 5, and when an instruction to start measurement is given, the control unit 5 performs power supply unit according to the parameters in the stored method file.
  • the sample is analyzed while controlling the gas supply unit 35 and the gas supply unit 35. Therefore, when performing MRM measurement of the target compound, the collision gas pressure in the collision cell 31 is automatically adjusted to a state where the detection sensitivity of ions is at or near the maximum, and thereby the product ions derived from the target compound are highly sensitive. Can be detected.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the main part of the LC / MS / MS according to the second embodiment. Since the configuration of the liquid chromatograph unit 1 and the mass spectrometer 2 is exactly the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the LC / MS / MS of the second embodiment is different from the first embodiment in that the data processing unit 4 includes a compound property index value calculation unit 41 and a compound property index value calculation information storage unit 42 as functional blocks.
  • the control unit 5 includes the compound property index value calculation control unit 53 as a functional block.
  • FIG. 8 is a graph showing the signal intensity when the MRM measurement is performed while changing the collision gas pressure in a plurality of stages. It can be seen from FIG.
  • the shapes of the curves showing the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity for the same compound are almost the same even if the apparatuses are different. From this, the shape of the curve indicating the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity is less dependent on hardware such as the structure of the electrode in the collision cell 31, and depends exclusively on the properties of the compound to be measured. You can see that.
  • the increase degree of the signal intensity with respect to the increase degree of the collision gas pressure is used as an index for evaluating the shape of the curve indicating the relationship between the signal intensity and the collision gas pressure.
  • the normalized collision gas pressure is increased from 0.24 to 0.70
  • the normalized signal intensity value increases from 0.24 to 1.00. Therefore, the following formula (5) is used as the evaluation index value.
  • tan ⁇ [Increase amount ⁇ of normalized signal strength value] / [Increase amount ⁇ of normalized collision gas pressure] (5)
  • tan ⁇ 1.65.
  • the above relationship can be considered to depend only on the compound. Therefore, in the LC / MS / MS of the second embodiment, for example, based on the result of the MRM measurement for a large number of compounds by the device manufacturer, LogP, LogS, LogS-LogP, polarizability, and refractive index are calculated from tan ⁇ . Are calculated, and information expressing the approximate calculation formula is stored in the compound property index value calculation information storage unit 42 which is, for example, a nonvolatile ROM.
  • the analyst When using the LC / MS / MS of this example to obtain LogP and LogS of a known target compound contained in a sample, the analyst specifies the acquired index value (for example, LogP) from the input unit 6 Then, start the measurement. Then, upon receiving this instruction, the compound property index value calculation time control unit 53 controls the gas supply unit 35 and the power supply unit 36 so that the MRM measurement is repeatedly performed while sequentially changing the collision gas pressure. At this time, instead of the liquid chromatograph unit 1, a liquid sample containing the target compound may be introduced into the mass spectrometer 2 by the above-described flow injection method or infusion method.
  • the acquired index value for example, LogP
  • the compound property index value calculation time control unit 53 controls the gas supply unit 35 and the power supply unit 36 so that the MRM measurement is repeatedly performed while sequentially changing the collision gas pressure.
  • a liquid sample containing the target compound may be introduced into the mass spectrometer 2 by the above-described flow injection method or infusion method.
  • the data processing unit 4 reads the detection signal obtained by the ion detector 34 every time the collision gas pressure changes, so that the collision gas pressure and the signal intensity are calculated. Collect data showing relationships.
  • the compound property index value calculation unit 41 obtains a curve indicating the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity based on the data, and calculates tan ⁇ from this curve. Further, an approximate calculation formula for calculating a specified index value, for example, LogP, is read from the compound property index value calculation information storage unit 42, and a value such as LogP is calculated from tan ⁇ obtained based on this approximate calculation formula. Then, the result is displayed on the screen of the display unit 7 through the control unit 5. Values other than LogP can be calculated in the same manner.
  • the LogS-LogP of the target compound was calculated by the above-described method using LC / MS / MS of the present Example, while calculating the LogS of the target compound by actually measuring the amount dissolved in 100 g of water, which was conventionally performed.
  • the LogP value may be obtained by using the LogS-LogP value and the LogS value obtained by the conventional method.
  • the LogS value can be obtained using the LogP value obtained by the conventional method.
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a main part of the LC / MS / MS according to the third embodiment.
  • the configurations of the liquid chromatograph unit 1 and the mass spectrometer 2 are exactly the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.
  • the data processing unit 4 includes the compound determination unit 43 and the compound determination information storage unit 44 as functional blocks
  • the control unit 5 includes the compound determination control unit 54 as functional blocks.
  • the compound determination information storage unit 44 is a database in which the type of compound and information representing the shape of a curve indicating the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity are associated with each other.
  • the compound determination control unit 54 is a gas supply unit that repeatedly performs MRM measurement while sequentially changing the collision gas pressure. 35 and the power supply unit 36 are controlled. Under the control of the compound determination control unit 54, the data processing unit 4 reads the detection signal obtained by the ion detector 34 every time the collision gas pressure changes, thereby indicating data indicating the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity. To collect. The compound determination unit 43 obtains a curve indicating the relationship between the collision gas pressure and the signal intensity based on the data, and matches the shape of this curve with the information stored in the compound determination information storage unit 44, so that Alternatively, the compound having the highest similarity is extracted. Then, the result is displayed on the screen of the display unit 7 through the control unit 5. In addition, what is necessary is just to conclude that determination is impossible when there is no applicable compound or there is no compound whose similarity is a predetermined threshold value or more.
  • Compound determination unit 44 ... Compound determination information storage unit 5 ... Control unit 50 ... Analysis condition setting unit 51 ... Optimal collision gas Pressure calculation unit 52 ... Optimal collision gas pressure calculation information storage unit 53 ... Compound property index value calculation control unit 54 ... Compound determination control unit 6 ... On Part 7 ... the display unit

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Abstract

　本発明の三連四重極質量分析装置は、プリカーサイオンの質量電荷比やプロダクトイオンの質量電荷比等のパラメータとＭＲＭ測定で最大の信号強度を与える最適コリジョンガス圧との関係を求めて近似計算式を導出し、該計算式の情報を最適コリジョンガス圧算出情報記憶部（５２）に格納する。　測定時には、分析者が目的化合物のプリカーサイオンやプロダクトイオンの質量電荷比を入力する。前記最適コリジョンガス圧算出部（５１）は前記記憶部（５２）から読み出した近似計算式に基づいて、指定されたプリカーサイオンやプロダクトイオンに対応する最適コリジョンガス圧を求め、これを装置の測定条件として設定する。　これにより、分析者が予備測定を行うことなく、目的化合物に対する最適コリジョンガス圧を設定できるので、測定のスループットが向上する。

Description

三連四重極型質量分析装置
　本発明は、特定の質量電荷比m/zを有するイオンを衝突誘起解離（ＣＩＤ＝Collision-Induced Dissociation）により解離し、これにより生成されるプロダクトイオン（フラグメントイオン）の質量分析を行う三連四重極型質量分析装置に関する。
　質量分析の一手法であるＭＳ／ＭＳ分析（タンデム分析とも呼ばれる）は、主として分子量が大きな物質の同定やその構造の解析を行うために、近年、広く利用されている。三連四重極型質量分析装置（タンデム四重極型質量分析装置などとも呼ばれる）はＭＳ／ＭＳ分析が可能な質量分析装置の一つであり、構造が比較的簡単で廉価であることから、広く使用されている。
　三連四重極型質量分析装置は一般に、イオンを衝突誘起解離により解離させるためのコリジョンセルを挟んで、その前後に四重極マスフィルタをそれぞれ備える。そして、前段の四重極マスフィルタでは目的化合物由来の各種イオンの中から特定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを選択し、後段の四重極マスフィルタではプリカーサイオンから生成された各種プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離する。コリジョンセルは比較的密閉性の高い箱状構造体であり、その内部にはアルゴンや窒素などの不活性ガスであるコリジョンガスが導入される。前段四重極マスフィルタにより選択されたプリカーサイオンは、適宜のコリジョンエネルギを有してコリジョンセル内に導入され、コリジョンセル内でコリジョンガスと衝突し、衝突誘起解離を生じてプロダクトイオンが生成される。
　コリジョンセル内でのイオンの解離効率は、コリジョンセル内へ導入されたイオンが持つコリジョンエネルギの大きさやコリジョンセル内のコリジョンガス圧（以下、単に「コリジョンガス圧」という場合には「コリジョンセル内のコリジョンガス圧」を意味するものとする）などに依存する。そのため、後段四重極マスフィルタを通過したプロダクトイオンの検出感度もコリジョンエネルギの大きさやコリジョンガス圧に依存する。
　三連四重極型質量分析装置は、既知化合物の定量を高い精度及び感度で行うために、前段及び後段四重極マスフィルタの両方においてそれぞれ通過するイオンの質量電荷比が固定される多重反応モニタリング（ＭＲＭ＝Multiple Reaction Monitoring）モードの測定が実施されることが多い。そのため、三連四重極型質量分析装置において、コリジョンガス圧は一般的に、ＭＲＭ測定モードでできるだけ高い検出感度が得られるように、予め製造メーカ側で調整された値（通常数mTorr程度）に設定されるようになっている。しかしながら、化合物の種類によって、高い検出感度が得られるコリジョンガス圧は異なるため、上記のようにコリジョンガス圧が一定に調整された条件の下では、或る化合物に対しては高い検出感度が得られても、他の一部の化合物について検出感度が低くなってしまうという問題がある。
　そこで、一部の三連四重極型質量分析装置では、分析者（ユーザ）が自由にコリジョンガス圧を調整することが可能となっている（特許文献１参照）。こうした装置において、特定の化合物について高い検出感度を実現するには、まずその化合物に対する最適なコリジョンガス圧を分析者自身が調べる必要がある。従来の三連四重極型質量分析装置において、最適コリジョンガス圧を決定するための一般的な手順は次のとおりである。
　即ち、分析者はまず、コリジョンガス圧が異なる複数のメソッドファイル（コリジョンガス圧や各部への印加電圧などのパラメータを含む分析条件を規定したプログラムファイル）を作成する。そして、目的化合物が含まれる試料について、複数のメソッドファイルをそれぞれ用いた予備的な測定を繰り返し実行し、目的化合物由来のイオンに対する信号強度データ、即ち、コリジョンガス圧の変化に対する信号強度の変化を示すデータ、を取得する。分析者はその測定結果に基づいて、最大の信号強度を与えるコリジョンガス圧を見いだし、該ガス圧がその化合物に対する最適コリジョンガス圧であると判断する。
国際公開第２０１０／０８９７９８号
　以上のような手順を踏むことで、目的化合物に対する最適コリジョンガス圧を確実に求めることができる。しかしながら、同じ化合物を含む試料に対する予備測定を複数回繰り返す必要があるために、分析者にはかなりの手間であるとともに、分析のスループットが低くなる。また、試料の量が限られている場合には、予備測定の繰り返し回数を減らす必要があり、そうなると最大の検出感度を与えるコリジョンガス圧を見つけることができない可能性が高くなる。また、高濃度の試料や生体由来試料などのように装置（例えばイオン源など）を汚染するおそれがある試料の場合、予備測定を何回も繰り返すと、それによって装置の汚染が進行する懸念もある。
　本発明は最適コリジョンガス圧を探索するための予備的な測定によって生じる上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、予備測定を行うことなく各化合物に対する最適コリジョンガス圧を求めることができる三連四重極型質量分析装置を提供することである。
　本願発明者は、測定対象であるプリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和（加算値）、及びコリジョンエネルギそれぞれと、最大の信号強度を与える最適コリジョンガス圧との関係に着目し、この関係を実験的に綿密に調査した。その結果、それらの関係がいずれも直線又は比較的簡単な曲線などで近似し得ることを見いだした。本発明はこうした知見に基づいてなされたものであり、最適コリジョンガス圧を決定するために従来はほぼ必須であった予備測定を行うことなく、既知の情報に基づく演算処理によって目的化合物の最適コリジョンガス圧を求めるものである。
　即ち、上記課題を解決するために成された第１発明は、各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、該プリカーサイオンを所定のコリジョンガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備する三連四重極型質量分析装置において、
　a)プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギ、のうちの少なくとも一つのパラメータと、最大又はそれに近い検出感度を与える最適コリジョンガス圧との関係を示す情報が予め格納された事前情報記憶部と、
　b)測定対象である化合物由来のプリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、及び測定の際のコリジョンエネルギの少なくともいずれかが測定条件として設定されたとき、前記事前情報記憶部に記憶されている情報に基づいて、前記測定条件に対応した最適コリジョンガス圧を算出する最適ガス圧算出部と、
　を備えることを特徴としている。
　ここで、事前情報記憶部に格納される、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギ、のうちの少なくとも一つのパラメータと、最大又はそれに近い検出感度を与える最適コリジョンガス圧との関係を示す情報は、例えば、近似計算式又は代表点の対応関係を示すテーブルである。後者の場合、隣接する代表点の間は適宜の内挿又は外挿により求めることができる。
　本発明者の検討によれば、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギそれぞれと最適コリジョンガス圧との関係は次のようになる。
　（１）プリカーサイオンの質量電荷比が大きくなるに従い最適コリジョンガス圧は大きくなる。
　（２）プロダクトイオンの質量電荷比が大きくなるに従い最適コリジョンガス圧は大きくなる。
　（３）プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和が大きくなるに従い最適コリジョンガス圧は大きくなる。
　（４）コリジョンエネルギが大きくなるに従い最適コリジョンガス圧は大きくなる。
　コリジョンガス圧を大きくすると単位体積当たりのコリジョンガス分子が多くなり、一般的にはプリカーサイオンとコリジョンガス分子との衝突の機会が増える。また、コリジョンエネルギを増加させるとプリカーサイオンがコリジョンガス分子に衝突する際に受けるエネルギが大きくなる。これらはいずれもイオン解離を促進する要因であるが、一般に分子量が大きな化合物ほど分子内の原子間結合が多くなるために各原子間結合にエネルギが分散する。そのため、衝突誘起解離を生じるためには、より大きなエネルギが必要になり、その結果、上記（１）～（４）のような現象が生じるものと推測できる。
　上記（１）～（４）の関係はそれぞれ近似計算式又は代表点の対応関係を示すテーブルで表すことができるから、例えば本装置の製造メーカはそうした近似計算式等を実験的に求め、その情報を事前情報記憶部に格納しておく。分析者が本装置を用いて実際に分析を実行する際には、例えば入力部から、測定対象である化合物由来のプリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、及び測定の際のコリジョンエネルギなどを測定条件として設定する。なお、分析者が測定対象の化合物を指定するだけで、該化合物に予め対応付けられた質量電荷比やコリジョンエネルギなどを自動的に設定する構成とすることもできる。
　最適ガス圧算出部は、プリカーサイオンの質量電荷比やプロダクトイオンの質量電荷比などの測定条件が設定されたならば、事前情報記憶部に記憶されている近似計算式等の情報に基づいて、設定された測定条件に対応した最適コリジョンガス圧を算出し、例えばそれを自動的に測定実行時の条件としてメソッドファイルに設定したり、或いは表示部の画面上に表示して分析者に知らせたりする。このようにして本発明に係る三連四重極型質量分析装置では、分析者自らが予備実験などを行うことなく、目的とする化合物を高い感度で検出するのに適したコリジョンガス圧を求めることができる。
　上述したように、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギと最適コリジョンガス圧とはそれぞれ特徴的な傾向を有する関係を示すものの、それはあくまでも実験的に得られたものであって、近似誤差が大きい場合も考えられる。そこで、近似誤差を小さくするためには、一つのパラメータと最適コリジョンガス圧との関係ではなく、複数のパラメータと最適コリジョンガス圧との関係を組み合わせて最適コリジョンガス圧を求めることが望ましい。
　即ち、本発明に係る三連四重極型質量分析装置において、好ましくは、
　前記事前情報記憶部には、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギ、のうちの二つ以上のパラメータと最適コリジョンガス圧との関係をそれぞれ示す情報が予め格納され、
　前記最適ガス圧算出部は、測定対象である化合物に対応するプリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、及びコリジョンエネルギのうちの少なくとも二つが測定条件として設定されたとき、前記事前情報記憶部に記憶されている二種以上の情報を組み合わせて該測定条件に対応した最適コリジョンガス圧を算出する構成とするとよい。
　また、或る化合物のＭＲＭ測定を行う場合における最適コリジョンエネルギは、通常、分析者が予備実験を行うことで求めておく必要があり、最適コリジョンガス圧を求めるのに近い手間が掛かる。
　そこで本発明に係る三連四重極型質量分析装置の好ましい態様として、
　前記事前情報記憶部には、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、のうちの少なくとも一つのパラメータと最適コリジョンガス圧との関係をそれぞれ示す第１の情報、及び、コリジョンエネルギと最適コリジョンガス圧との関係を示す第２の情報、が予め格納され、
　前記最適ガス圧算出部は、測定対象であるプリカーサイオンの質量電荷比及び／又はプロダクトイオンの質量電荷比が測定条件として設定されたとき、前記事前情報記憶部に記憶されている第１の情報に基づいて該測定条件に対応した最適コリジョンガス圧を算出し、さらに、前記事前情報記憶部に記憶されている第２の情報に基づいて、算出された前記最適コリジョンガス圧に対応したコリジョンエネルギを算出する構成とするとよい。
　この構成によれば、分析者は、最大又はそれに近い検出感度を得られるような最適コリジョンエネルギを求めるための予備実験も行う必要がなく、最適コリジョンガス圧と最適コリジョンエネルギとを同時に求めることができる。
　ところで、化合物の定性的ファクタとしては、LogP、LogSをはじめとする様々なものが知られているが、こうしたファクタを測定する手法は一般に煩雑である。ここで、LogPは水と1-オクタノールの間の分配係数のことであり、化合物の脂溶性評価に利用されるファクタであって、LogPの値が大きいほど脂溶性が高いことを表す。現在、LogPは化学物質の法的規制の際の評価項目として採用されるなど、広く用いられるスタンダードな指標である。また、LogPは生体膜への透過のし易さを示す指標の一つでもあり、生理学や創薬の分野では非常に重要な値である。また、LogSは１００ｇの水に対する溶解量の対数を計算したものであり、LogPと同様に、化合物の性質を表す値である。
　或る化合物のLogPを測定する一般的な方法としては、まず、測定対象である化合物を等量の水及び1-オクタノールと平衡に達するまでよく振り混ぜ、化合物の両者への溶解度を計測する。そして、水への溶解度Ｃw及びオクタノールへの溶解度Ｃoが求まったならば、Log[Ｃo／Ｃw]を計算することで測定対象化合物の溶解度を求める。しかしながら、こうした測定方法では、専用の実験器具や1-オクタノールを用意する必要がある。また、測定に時間が掛かる上に作業も煩雑である。一方、或る化合物のLogSを測定するには、１００ｇの水への該化合物の溶解量を求める必要がある。このため、必要とされる試料の量が多く、十分な量の試料が確保できない状況では測定が困難である。
　本願発明者は三連四重極型質量分析装置におけるコリジョンガス圧と信号強度との関係を実験的に調べる過程で、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状が、コリジョンセル自体やコリジョンセルに内装されるイオンガイドの形状などのハードウエア的な要因にはあまり依存せず、専ら化合物の性質に依存するということを見いだした。即ち、LogP、LogS、或いはそのほかの化合物の化学的性質を示す指標は、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状を決める大きな要因であるといえる。本願発明者はこうした知見に基づき、上記課題を解決するために、第２発明をするに至った。
　即ち、上記課題を解決するための第２発明に係る三連四重極型質量分析装置は、各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、該プリカーサイオンを所定の衝突誘起解離ガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、その選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備する三連四重極型質量分析装置において、
　a)コリジョンセル内の衝突誘起解離ガス圧を連続的に又は不連続に変化させつつ、目的化合物に対する多重反応イオンモニタリング測定を行うように各部を制御する分析制御部と、
　b)前記分析制御部による制御の下で得られた検出信号に基づいて、衝突誘起解離ガス圧の変化と信号強度の変化との関係を取得するデータ処理部と、
　c)衝突誘起解離ガス圧の変化と信号強度の変化との関係を示す曲線の形状に基づいて、目的化合物の物理的又は化学的性状を示すパラメータを求めるパラメータ算出部と、
　を備えることを特徴としている。
　ここで、上記化合物情報推定部は、目的化合物のLogP、LogＳ、LogＳ－LogＰ、分極率、又は屈折率を求めるものとすることができる。
　また、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状には上述したような化合物の物理的又は化学的性状が反映しているから、この曲線の形状から化合物を判別することも可能である。即ち、第３の発明に係る三連四重極型質量分析装置は、各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、該プリカーサイオンを所定のコリジョンガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備する三連四重極型質量分析装置において、
　a)コリジョンセル内のコリジョンガス圧を連続的に又は不連続に変化させつつ、目的化合物に対する多重反応イオンモニタリング測定を行うように各部を制御する分析制御部と、
　b)前記分析制御部による制御の下で得られた検出信号に基づいて、コリジョンガス圧の変化と信号強度の変化との関係を取得するデータ処理部と、
　c)コリジョンガス圧の変化と信号強度の変化との関係を示す曲線の形状と、化合物とを対応付けて記憶しておく定性情報記憶部と、
　d)前記データ処理部により得られた曲線の形状を前記定性情報記憶部に格納されている情報と照合することにより目的化合物を判別する化合物判別部と、
　を備えることを特徴としている。
　第１発明に係る三連四重極型質量分析装置によれば、目的化合物が含まれる試料に対する予備測定等を実際に行うことなく、該目的化合物由来のプロダクトイオンの検出感度が最大又はそれに近い状態となる最適コリジョンガス圧を計算によって求めることができる。したがって、コリジョンガス圧を少しずつ変えた複数のメソッドファイルを作成して予備測定を行う必要がなくなるため、時間を節約することができ、分析効率を上げることができる。また、試料の量が少なく最適コリジョンガス圧を探索するために複数回の予備測定を行うことが難しい場合でも、最適コリジョンガス圧を確実に求めることができる。また、濃度が高い試料や生体由来試料のように装置を汚染する可能性のある試料を、何回も予備的に測定する必要がなくなるので、汚染された装置の分解清掃などの手間やコストも軽減することができる。
　第２発明に係る三連四重極型質量分析装置によれば、煩雑な測定や作業を行うことなく、簡便に目的化合物のLogPやLogSなどの定性ファクタを得ることができる。また、第３発明に係る三連四重極型質量分析装置によれば、化合物の判別を簡便に行うことができる。
本発明に係る三連四重極型質量分析装置を用いたＬＣ／ＭＳ／ＭＳの第１実施例の要部の概略構成図。 異なる３種類の化合物に対するＭＲＭ測定におけるコリジョンガス圧と信号強度との関係の実測結果を示す図。 多数の化合物についてプリカーサイオンの質量電荷比と最適コリジョンガス圧との関係を調べた結果を示す図。 多数の化合物についてプロダクトイオンの質量電荷比と最適コリジョンガス圧との関係を調べた結果を示す図。 多数の化合物についてプリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンとの和と最適コリジョンガス圧との関係を調べた結果を示す図。 多数の化合物についてコリジョンエネルギと最適コリジョンガス圧との関係を調べた結果を示す図。 本発明に係る三連四重極型質量分析装置を用いたＬＣ／ＭＳ／ＭＳの第２実施例の要部の概略構成図。 異なる装置間でのコリジョンガス圧と規格化信号強度との関係を示す図。 図８（ｃ）中のθに対するtanθとLogPとの関係を調べた結果を示す図。 図８（ｃ）中のθに対するtanθとLogSとの関係を調べた結果を示す図。 図８（ｃ）中のθに対するtanθとLogS－LogPとの関係を調べた結果を示す図。 図８（ｃ）中のθに対するtanθと分極率との関係を調べた結果を示す図。 図８（ｃ）中のθに対するtanθと屈折率との関係を調べた結果を示す図。 本発明に係る三連四重極型質量分析装置を用いたＬＣ／ＭＳ／ＭＳの第３実施例の要部の概略構成図。
　　［第１実施例］
　以下、本発明に係る三連四重極型質量分析装置を用いた液体クロマトグラフ三連四重極型質量分析装置（以下「ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ」と称す）の第１実施例について、添付図面を参照して説明する。
　図１は第１実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳの要部の概略構成図である。
　第１実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおいて、液体クロマトグラフ部１は、移動相が貯留された移動相容器１１と、移動相を吸引して一定流量で送給する送液ポンプ１２と、予め用意された所定量の試料を移動相中に注入するインジェクタ１３と、試料に含まれる各種化合物を時間方向に分離するカラム１４と、を含む。送液ポンプ１２は移動相容器１１から移動相を吸引して一定流量で以てカラム１４に送給する。インジェクタ１３から一定量の試料液が移動相中に導入されると、移動相の流れに乗って試料はカラム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カラム１４出口から溶出し、質量分析装置２に導入される。
　質量分析装置２は、略大気圧雰囲気であるイオン化室２１と図示しない高性能の真空ポンプにより真空排気される高真空の分析室２４との間に、段階的に真空度が高められた第１、第２中間真空室２２、２３を備えた多段差動排気系の構成である。イオン化室２１には、試料溶液に電荷を付与しながら噴霧するエレクトロスプレイイオン化（ＥＳＩ）用プローブ２５が設置されている。イオン化室２１と次段の第１中間真空室２２との間は細径の加熱キャピラリ２６を通して連通している。第１中間真空室２２と第２中間真空室２３との間は頂部に小孔を有するスキマー２８で隔てられ、第１中間真空室２２と第２中間真空室２３にはそれぞれ、イオンを収束させつつ後段へ輸送するためのイオンガイド２７、２９が設置されている。
　分析室２４には、多重極イオンガイド３２が内部に設置されたコリジョンセル３１を挟み、イオンを質量電荷比に応じて分離する前段四重極マスフィルタ３０と後段四重極マスフィルタ３３とが配置され、さらに後段四重極マスフィルタ３３の後段にはイオン検出器３４が設置されている。ガス供給部３５はコリジョンセル３１の内部にアルゴン、窒素などのコリジョンガスを供給する。また電源部３６は、ＥＳＩ用プローブ２５、イオンガイド２７、２９、３２、四重極マスフィルタ３０、３３などにそれぞれ所定の電圧を印加する。
　質量分析装置２において、カラム１４出口からの溶出液がＥＳＩ用プローブ２５の先端部に到達すると、電荷が付与されつつイオン化室２１内に噴霧される。噴霧により形成された帯電液滴は周囲の大気に衝突して分裂するとともにクーロン斥力によっても分裂して微細化される。その過程で液滴中の溶媒は気化し、液滴中の化合物由来のイオンが飛び出す。こうして生成されたイオンは加熱キャピラリ２６を通して第１中間真空室２２に送られ、イオンガイド２７で収束されてスキマー２８頂部の小孔を経て第２中間真空室２３に送られる。そして、化合物由来のイオンはイオンガイド２９で収束されて分析室２４に送られ、前段四重極マスフィルタ３０の長軸方向の空間に導入される。なお、イオン化法はＥＳＩに限らず、大気圧化学イオン化法（ＡＰＣＩ）や大気圧光イオン化法（ＡＰＰＩ）などの他の大気圧イオン化法を用いてもよいことは当然である。
　質量分析装置２においてＭＳ／ＭＳ分析を行う際には、前段四重極マスフィルタ３０及び後段四重極マスフィルタ３３の各ロッド電極に電源部３６からそれぞれ所定の電圧（高周波電圧と直流電圧とが重畳された電圧）が印加され、コリジョンセル３１内にはガス供給部３５から連続的に又は間欠的にコリジョンガスが供給される。前段四重極マスフィルタ３０に送り込まれた各種イオンの中で、前段四重極マスフィルタ３０の各ロッド電極に印加されている電圧に応じた特定の質量電荷比m/zを有するイオンのみが該フィルタ３０を通過し、プリカーサイオンとしてコリジョンセル３１に導入される。
　コリジョンセル３１内でプリカーサイオンはコリジョンガスに衝突して解離し、各種のプロダクトイオンが生成される。生成された各種プロダクトイオンが後段四重極マスフィルタ３３に導入されると、後段四重極マスフィルタ３３の各ロッド電極に印加されている電圧に応じた特定の質量電荷比を有するプロダクトイオンのみが該フィルタ３３を通過し、イオン検出器３４に到達して検出される。イオン検出器３４は入射したイオンの数に応じた検出信号をデータ処理部４へ出力する。
　データ処理部４は、質量分析装置２から送られて来た信号をデジタル化したデータに基づいて、クロマトグラムやマススペクトルを作成したり、それらに基づく定性処理や定量処理を実行する機能を有する。また、入力部６や表示部７が付設された制御部５は、予め設定された分析条件に従って、液体クロマトグラフ部１の送液ポンプ１２やインジェクタ１３、質量分析装置２の電源部３６やガス供給部３５など各部の動作をそれぞれ制御する。また、制御部５は分析の実行に先立って分析条件を決定するための機能ブロックとして分析条件設定部５０を含み、分析条件設定部５０は最適コリジョンガス圧算出部５１、最適コリジョンガス圧算出情報記憶部５２を含む。
　なお、制御部５及びデータ処理部４の機能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、該コンピュータに予めインストールされた専用の制御・処理ソフトウエアをコンピュータ上で実行することにより実現することができる。
　第１実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおいて、最適コリジョンガス圧算出情報記憶部５２に予め格納される情報について説明する。
　図２（ａ）～（ｃ）は異なる３種類の化合物Ａ、Ｂ、Ｃについて、コリジョンガス圧を複数段階に変化させつつＭＲＭ測定を行って得られた信号強度（つまりは各化合物由来のプロダクトイオンの信号強度）を示すグラフである。なお、横軸、縦軸ともに規格化された値である。
　図２から、最大の信号強度を与えるコリジョンガス圧、つまり最適コリジョンガス圧は、化合物Ａでは０．４７、化合物Ｂでは０．５６、化合物Ｃでは０．７３と、化合物の種類によって相違していることが分かる。これは一部の化合物の結果であるが、同様の測定をさらに多数の化合物について実施し、プリカーサイオンの質量電荷比と最適コリジョンガス圧との関係、プロダクトイオンの質量電荷比と最適コリジョンガス圧との関係、及び、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和と最適コリジョンガス圧との関係、をそれぞれ調べた結果が図３～図５である。また、図６は、化合物の種類ではなく、コリジョンエネルギと最適コリジョンガス圧との関係を調べた結果である。なお、コリジョンエネルギは主として、コリジョンセル３１前段の前段四重極マスフィルタ３０に印加される直流バイアス電圧とコリジョンセル３１に印加される直流バイアス電圧との電圧差に依存する。
　図３から、プリカーサイオンの質量電荷比が大きいほど最適コリジョンガス圧は高くなる関係を示していることが分かる。ここでは、プリカーサイオンの質量電荷比と最適コリジョンガス圧との関係はほぼ直線で近似可能である。
　また図４から、プロダクトイオンの質量電荷比が大きいほど最適コリジョンガス圧は高くなる関係を示していることが分かる。ここでは、プロダクトイオンの質量電荷比と最適コリジョンガス圧との関係はほぼ対数関数で近似可能である。
　また図５から、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和が大きいほど最適コリジョンガス圧は高くなる関係を示していることが分かる。ここでは、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比と、最適コリジョンガス圧との関係はほぼ直線で近似可能である。
　さらにまた図６から、コリジョンエネルギが大きいほど最適コリジョンガス圧は高くなる関係を示していることが分かる。ここでは、コリジョンエネルギと最適コリジョンガス圧との関係はほぼ直線で近似可能である。
　以上のような関係となる理由は次のように推測できる。即ち、通常、コリジョンガス圧を高くすると、化合物由来のイオン（プリカーサイオン）とコリジョンガスとの衝突確率が上がり、それだけ衝突によって受けるエネルギが増えるため解離が起こり易くなる。また、プリカーサイオンに与えられるコリジョンエネルギを大きくするほど、コリジョンガスと衝突したときに解離が起こり易くなる。しかしながら、一般にプリカーサイオンの分子量が大きいほど分子内の原子間結合が多いため、衝突によって同じ大きさのエネルギを受けたとしても、各原子間結合に分配されるエネルギは小さくなる。その結果、解離を促進する、つまり分子内の原子間結合を切断するには、分子量が大きな化合物ほど、コリジョンガス圧を高くしたりコリジョンエネルギを高くしたりする必要があるものと推測できる。
　以上のことから、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギと、最適コリジョンガス圧とはそれぞれ所定の関係を有しており、この関係を予め求めておくことによって、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、又は、コリジョンエネルギが与えられたときに、上記関係を用いた演算処理のみによって、最適コリジョンガス圧を近似的に導出可能であることが理解できる。
　具体的には、図３、図５及び図６に示したように、プリカーサイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギと、最適コリジョンガス圧との関係はそれぞれ直線で近似可能であるから、近似計算式を１次式とすればよい。即ち、いずれも、最適コリジョンガス圧Ｐを求める近似計算式は、
　　Ｐ＝ａ・Ｘ＋ｂ
の形式とすることができる。ここで、Ｘはプリカーサイオンの質量電荷比Ｍc、プリカーサイオンの質量電荷比Ｍcとプロダクトイオンの質量電荷比Ｍdとの和Ｍc＋Ｍd、又は、コリジョンエネルギCE、であり、ａ、ｂは定数である。一方、図４に示したように、プロダクトイオンの質量電荷比と最適コリジョンガス圧との関係は対数関数で近似可能であるから、近似計算式を対数関数とすればよい。即ち、最適コリジョンガス圧Ｐを求める近似計算式は、
　　Ｐ＝ｃ・ln（Ｍd）＋ｄ
の形式とすることができる。ここで、Ｍdはプロダクトイオンの質量電荷比であり、ｃ、ｄは定数である。
　一例として、図３～図６に示した関係からそれぞれ近似計算式を求めると次のようになる。
　プリカーサイオンの質量電荷比Ｍcと最適コリジョンガス圧Ｐ1との関係は次の(1)式である。
　　Ｐ1＝０．０００２１０８×Ｍc＋０．５６１１　　…(1)
　プロダクトイオンの質量電荷比Ｍdと最適コリジョンガス圧Ｐ2との関係は次の(2)式である。
　　Ｐ2＝０．１１１６×Ln（Ｍd）＋０．０９２９６　　…(2)
　プリカーサイオンの質量電荷比Ｍcとプロダクトイオンの質量電荷比Ｍdとの和Ｍc＋Ｍdと最適コリジョンガス圧Ｐ3との関係は次の(3)式である。
　　Ｐ3＝０．０００１１８４×（Ｍc＋Ｍd）＋０．５７５０　　…(3)
　コリジョンエネルギCEと最適コリジョンガス圧Ｐ4との関係は次の(4)式である。
　　Ｐ4＝０．３３１１×CE＋０．５５６０　　…(4)
　上記(1)～(4)式で表される関係については、通常、装置の基本的な構成や構造が同一であれば装置個体差は無視できる程度である。そこで、本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳでは、例えば装置の製造メーカが多数の化合物に対するＭＲＭ測定を実行した結果に基づいて上記(1)～(4)式に示したような最適コリジョンガス圧に関連した近似計算式を求め、この近似計算式を表現する情報を、例えば不揮発性ＲＯＭである最適コリジョンガス圧算出情報記憶部５２に格納しておく。
　本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳを用いて、試料に含まれる既知の目的化合物の定量を行う場合、分析者は入力部６から、ＭＲＭ測定モードの実行に必要な各種パラメータ（例えばＭＲＭ測定のターゲットとするプリカーサイオンの質量電荷比及びプロダクトイオンの質量電荷比など）を測定条件の一つとして入力する。分析条件設定部５０は入力された情報に基づいて測定を実行するためのメソッドファイルを作成するが、その際に、最適コリジョンガス圧算出部５１は最適コリジョンガス圧算出情報記憶部５２に格納されている上述したような情報に基づいて、指定されたプリカーサイオンの質量電荷比やプロダクトイオンの質量電荷比などに対応した最適コリジョンガス圧を算出する。
　具体的には、最適コリジョンガス圧算出部５１は最適コリジョンガス圧算出情報記憶部５２から読み出した情報に基づいて、(1)～(3)式に相当する近似計算式を求め、その近似計算式から、指定されたプリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、それぞれに対応した最適コリジョンガス圧の値を算出する。そして、それら三つの最適コリジョンガス圧値の平均を計算し、これを最適コリジョンガス圧値とする。測定条件としてコリジョンエネルギも設定されている場合には、(4)式に相当する近似計算式を用いて設定されているコリジョンエネルギに対応した最適コリジョンガス圧値も計算し、これも平均を計算する元データに加えるとよい。
　一方、測定条件としてコリジョンエネルギが設定されていない場合には、最適コリジョンガス圧算出部５１は、上述したように(1)～(3)式に相当する近似計算式から最適コリジョンガス圧を求めたあとに、この最適コリジョンガス圧の値を(4)式に相当する近似計算式に代入してコリジョンエネルギを逆算する。これにより、最適コリジョンガス圧に対応する最適コリジョンエネルギを求めることができる。
　以上のようにして指定された化合物由来のプリカーサイオン及びプロダクトイオンに対応する最適コリジョンガス圧値、或いは最適コリジョンガス圧値及びコリジョンエネルギ値が算出されたならば、分析条件設定部５０は、これら値を目的化合物に対するＭＲＭ測定の際のコリジョンガス圧及びコリジョンエネルギとしてメソッドファイルに記録する。
　いま一例として、最適コリジョンガス圧の近似計算式が(1)～(4)式である場合に、図２（ｃ）に示した化合物Ｃに対する最適コリジョンガス圧を求める。
　ここで、化合物Ｃのプリカーサイオンの質量電荷比はm/z７８７．００、プロダクトイオンの質量電荷比はm/z３３３．２０、コリジョンエネルギは０．３６、である。これら値を(1)～(4)式にそれぞれ代入して最適コリジョンガス圧Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4を求めると、Ｐ1＝０．７２７、Ｐ2＝０．７４１、Ｐ3＝０．７０８、Ｐ4＝０．６７５となる。これらの値の平均値を計算するとＰav＝０．７１３である。図２（ｃ）を見ると、この平均値Ｐavはほぼ最大の信号強度を与えるコリジョンガス圧となっている、つまり、実際に最適コリジョンガス圧であることが分かる。
　また、(1)～(4)式による近似計算式からそれぞれ求めたＰ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4も図２（ｃ）中の最適コリジョンガス圧に十分に近い値であるといえる。したがって、平均値Ｐavを用いずに、それぞれのガス圧値Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4のうちの一つをそのまま最適コリジョンガス圧とみなしてもよい。また、ガス圧値Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4のうちの二つ以上の値の平均値や、平均値ではなく単純な中間値などを最適コリジョンガス圧としても、実用的には何ら問題ない。
　以上のように、第１実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳでは、ユーザ側において予備的な測定を実行することなく、目的化合物に対するＭＲＭ測定を行うために適切なコリジョンガス圧を設定することができる。
　上述したように作成されたメソッドファイルは制御部５に含まれる図示しない記憶部に格納され、測定実行開始が指示されると制御部５は、記憶してあるメソッドファイル中のパラメータ等に従って電源部３６やガス供給部３５を制御しつつ試料に対する分析を実行する。したがって、目的化合物のＭＲＭ測定を実施するときには、コリジョンセル３１内のコリジョンガス圧はイオンの検出感度が最大又はそれに近い状態に自動的に調整され、それによって目的化合物由来のプロダクトイオンを高い感度で検出することができる。
　　［第２実施例］
　本発明に係る三連四重極型質量分析装置を用いたＬＣ／ＭＳ／ＭＳの第２実施例について、添付図面を参照して説明する。
　図７は第２実施例であるＬＣ／ＭＳ／ＭＳの要部の概略構成図である。液体クロマトグラフ部１や質量分析装置２の構成は第１実施例と全く同じであるので説明を省略する。この第２実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳが第１実施例と異なる点は、データ処理部４が、化合物性状指標値算出部４１及び化合物性状指標値算出情報記憶部４２を機能ブロックとして含むこと、制御部５が化合物性状指標値算出時制御部５３を機能ブロックとして含むことである。
　上述したように、一つの化合物に対しＭＲＭ測定を実施する際にコリジョンガス圧を変化させると信号強度も変化する。図２に示したコリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線をみると、単に最適コリジョンガス圧が化合物によってずれるだけでなく、化合物によってその曲線の形状自体も相違していることが分かる。
　コリジョンセル３１内に配置されている電極の構造やコリジョンセル３１へのイオン導入穴の径などが相違する二種類の装置ａ、ｂを用いて、異なる３種類の化合物Ｄ、Ｅ、Ｆについて、コリジョンガス圧を複数段階に変化させつつＭＲＭ測定を実行したときの信号強度を示すグラフを図８に示す。この図８から分かることは、装置が相違しても、同一化合物に対する、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状はほぼ同じであるということである。このことから、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状は、コリジョンセル３１内の電極の構造などのハードウエアへの依存性は低く、測定対象である化合物の性質に専ら依存するとみなしてよいことが分かる。
　そこで、ここでは信号強度とコリジョンガス圧との関係を示す曲線の形状を評価する指標として、コリジョンガス圧の増加度合いに対する信号強度の増加度合いを用いる。いま、例えば図８（ｃ）の例では、規格化コリジョンガス圧を０．２４から０．７０に上げたときに、規格化信号強度値は０．２４から１．００へ上昇する。そこで、評価指標値として次の(5)式を用いる。
　　tanθ＝［規格化信号強度値の増加量β］／［規格化コリジョンガス圧の増加量α］　　…(5)
図８（ｃ）の例では、tanθ＝１．６５となる。
　様々な化合物について、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線からtanθを計算し、tanθと各化合物のLogP、LogS、LogS－LogP、分極率（Polarizability）、及び、屈折率（Refractivity）との関係を示したのが図９～図１２である。これら図から、tanθとLogP、LogS、LogS－LogP、分極率、及び、屈折率との関係はそれぞれ直線で近似可能であるから、１次式で近似可能である。即ち、LogP、LogS、LogS－LogP、分極率、及び屈折率を求める近似計算式は、
　　Ｚ＝ｅ・tanθ＋ｆ
の形式とすることができる。ここで、ＺはLogP、LogS、LogS－LogP、分極率、又は屈折率であり、ｅ、ｆは定数である。
　上述したように上記関係は化合物のみに依存するとみなすことができる。そこで、この第２実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳでは、例えば装置の製造メーカが多数の化合物に対するＭＲＭ測定を実行した結果に基づいてtanθからLogP、LogS、LogS－LogP、分極率、及び屈折率をそれぞれ算出する近似計算式を求め、この近似計算式を表現する情報を、例えば不揮発性ＲＯＭである化合物性状指標値算出情報記憶部４２に格納しておく。
　本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳを用いて、試料に含まれる既知の目的化合物のLogPやLogSを取得したい場合には、分析者は入力部６から、取得した指標値（例えばLogP）を指定した上で測定開始を指示する。すると、この指示を受けて化合物性状指標値算出時制御部５３は、コリジョンガス圧を順次変化させつつ繰り返しＭＲＭ測定が実行されるようにガス供給部３５や電源部３６を制御する。なお、このときには、液体クロマトグラフ部１ではなく、上述したフローインジェクション法やインフュージョン法によって目的化合物を含む液体試料を質量分析装置２に導入すればよい。
　化合物性状指標値算出時制御部５３の制御の下にデータ処理部４は、コリジョンガス圧が変化する毎にイオン検出器３４で得られる検出信号を読み込むことで、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示すデータを収集する。化合物性状指標値算出部４１は該データに基づいてコリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線を求め、この曲線からtanθを算出する。さらに、化合物性状指標値算出情報記憶部４２から指定された指標値、例えばLogPを算出する近似計算式を読み出して、この近似計算式に基づいて求めたtanθからLogPなどの値を算出する。そして、その結果を制御部５を通して表示部７の画面上に表示する。LogP以外の値も同様にして算出することができる。
　また、従来行われていた１００ｇの水への溶解量を実測することで目的化合物のLogSを算出するとともに、本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳを用いた上記手法により、目的化合物のLogS－LogPの値を求め、このLogS－LogPの値と従来法により求めたLogSの値とを利用したLogPを求めるようにしてもよい。また同様に、従来法により求めたLogPの値を利用してLogSの値を求めることもできる。
　　［第３実施例］
　また図８に示したように、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状は専ら化合物の種類に依存しているとみなせるため、化合物の種類と、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状を表す情報とを対応付けてデータベース化しておくことで、該データベースを利用した化合物の判別が可能となる。
　第３実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳはこうした機能を有したものである。図１４はこの第３実施例であるＬＣ／ＭＳ／ＭＳの要部の概略構成図である。液体クロマトグラフ部１や質量分析装置２の構成は第１及び第２実施例と全く同じであるので説明を省略する。この第３実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおいて、データ処理部４は、化合物判定部４３及び化合物判定情報記憶部４４を機能ブロックとして含み、制御部５は化合物判定制御部５４を機能ブロックとして含む。化合物判定情報記憶部４４が上述した、化合物の種類と、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線の形状を表す情報とが対応付けられたデータベースである。
　化合物判定制御部５４は第２実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおける化合物性状指標値算出時制御部５３と同様に、コリジョンガス圧を順次変化させつつ繰り返しＭＲＭ測定が実行されるようにガス供給部３５や電源部３６を制御する。化合物判定制御部５４の制御の下にデータ処理部４は、コリジョンガス圧が変化する毎にイオン検出器３４で得られる検出信号を読み込むことで、コリジョンガス圧と信号強度との関係を示すデータを収集する。化合物判定部４３は該データに基づいてコリジョンガス圧と信号強度との関係を示す曲線を求め、この曲線の形状を化合物判定情報記憶部４４に格納されている情報と照合することにより、該当する又は最も類似度が高い化合物を抽出する。そして、その結果を制御部５を通して表示部７の画面上に表示する。なお、該当する化合物がない又は類似度が所定閾値以上となる化合物が存在しない場合には、判定不可と結論付ければよい。
　なお、上記実施例はいずれも本発明の一例であるから、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特許請求の範囲に包含されることは明らかである。
１…液体クロマトグラフ部
１１…移動相容器
１２…送液ポンプ
１３…インジェクタ
１４…カラム
２…質量分析装置
２１…イオン化室
２２、２３…中間真空室
２４…分析室
２５…ＥＳＩ用プローブ
２６…加熱キャピラリ
２７、２９…イオンガイド
２８…スキマー
３０…前段四重極マスフィルタ
３１…コリジョンセル
３２…多重極イオンガイド
３３…後段四重極マスフィルタ
３４…イオン検出器
３５…ガス供給部
３６…電源部
４…データ処理部
４１…化合物性状指標値算出部
４２…化合物性状指標値算出情報記憶部
４３…化合物判定部
４４…化合物判定情報記憶部
５…制御部
５０…分析条件設定部
５１…最適コリジョンガス圧算出部
５２…最適コリジョンガス圧算出情報記憶部
５３…化合物性状指標値算出時制御部
５４…化合物判定制御部
６…入力部
７…表示部

Claims (6)

  1. 　各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、該プリカーサイオンを所定のコリジョンガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備する三連四重極型質量分析装置において、
    　a)プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギ、のうちの少なくとも一つのパラメータと、最大又はそれに近い検出感度を与える最適コリジョンガス圧との関係を示す情報が予め格納された事前情報記憶部と、
    　b)測定対象である化合物由来のプリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、及び測定の際のコリジョンエネルギの少なくともいずれかが測定条件として設定されたとき、前記事前情報記憶部に記憶されている情報に基づいて、前記測定条件に対応した最適コリジョンガス圧を算出する最適ガス圧算出部と、
    　を備えることを特徴とする三連四重極型質量分析装置。
  2. 　請求項１に記載の三連四重極型質量分析装置であって、
    　前記事前情報記憶部には、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、及びコリジョンエネルギ、のうちの二つ以上のパラメータと最適コリジョンガス圧との関係をそれぞれ示す情報が予め格納され、
    　前記最適ガス圧算出部は、測定対象である化合物に対応するプリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、及びコリジョンエネルギのうちの少なくとも二つが測定条件として設定されたとき、前記事前情報記憶部に記憶されている二種以上の情報を組み合わせて該測定条件に対応した最適コリジョンガス圧を算出することを特徴とす三連四重極型質量分析装置。
  3. 　請求項１に記載の三連四重極型質量分析装置であって、
    　前記事前情報記憶部には、プリカーサイオンの質量電荷比、プロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との和、のうちの少なくとも一つのパラメータと最適コリジョンガス圧との関係をそれぞれ示す第１の情報、及び、コリジョンエネルギと最適コリジョンガス圧との関係を示す第２の情報、が予め格納され、
    　前記最適ガス圧算出部は、測定対象であるプリカーサイオンの質量電荷比及び／又はプロダクトイオンの質量電荷比が測定条件として設定されたとき、前記事前情報記憶部に記憶されている第１の情報に基づいて該測定条件に対応した最適コリジョンガス圧を算出し、さらに、前記事前情報記憶部に記憶されている第２の情報に基づいて、算出された前記最適コリジョンガス圧に対応したコリジョンエネルギを算出することを特徴とする三連四重極型質量分析装置。
  4. 　各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、該プリカーサイオンを所定のコリジョンガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備する三連四重極型質量分析装置において、
    　a)コリジョンセル内のコリジョンガス圧を連続的に又は不連続に変化させつつ、目的化合物に対する多重反応イオンモニタリング測定を行うように各部を制御する分析制御部と、
    　b)前記分析制御部による制御の下で得られた検出信号に基づいて、コリジョンガス圧の変化と信号強度の変化との関係を取得するデータ処理部と、
    　c)コリジョンガス圧の変化と信号強度の変化との関係を示す曲線の形状に基づいて、目的化合物の物理的又は化学的性状を示すパラメータを求める化合物情報推定部と、
    　を備えることを特徴とする三連四重極型質量分析装置。
  5. 　請求項４に記載の三連四重極型質量分析装置であって、
    　前記化合物情報推定部は、目的化合物のLogP、LogＳ、LogＳ－LogＰ、分極率、又は屈折率を求めることを特徴とする三連四重極型質量分析装置。
  6. 　各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、該プリカーサイオンを所定のコリジョンガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備する三連四重極型質量分析装置において、
    　a)コリジョンセル内のコリジョンガス圧を連続的に又は不連続に変化させつつ、目的化合物に対する多重反応イオンモニタリング測定を行うように各部を制御する分析制御部と、
    　b)前記分析制御部による制御の下で得られた検出信号に基づいて、コリジョンガス圧の変化と信号強度の変化との関係を取得するデータ処理部と、
    　c)コリジョンガス圧の変化と信号強度の変化との関係を示す曲線の形状と、化合物とを対応付けて記憶しておく定性情報記憶部と、
    　d)前記データ処理部により得られた曲線の形状を前記定性情報記憶部に格納されている情報と照合することにより目的化合物を判別する化合物判別部と、
    　を備えることを特徴とする三連四重極型質量分析装置。
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