WO2015107690A1 - タンデム質量分析データ処理装置 - Google Patents

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WO2015107690A1
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真一 山口
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株式会社島津製作所
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    • G16C20/40—Searching chemical structures or physicochemical data

Definitions

  • the present invention relates to a data processing apparatus that processes data collected by a tandem mass spectrometer capable of cleaving ions and mass-analyzing ions generated thereby.
  • tandem analysis As a technique of mass spectrometry, a technique called tandem analysis or MS n analysis is known.
  • a mass spectrometer for performing tandem analysis for example, a triple quadrupole mass spectrometer (a tandem quadrupole mass spectrometer or the like) in which a quadrupole mass filter is arranged before and after a collision cell is interposed. And a Q-TOF type mass spectrometer using a time-of-flight mass spectrometer in place of a subsequent quadrupole mass filter in a triple quadrupole mass spectrometer.
  • an ion trap mass spectrometer using an ion trap that can repeatedly perform ion selection and dissociation multiple times or an ion trap time-of-flight mass spectrometer that combines an ion trap and a time-of-flight mass spectrometer
  • the apparatus can perform MS n analysis without limiting the value of n (however, in actuality, n is limited to about 5).
  • the mass resolution of the apparatus is improved, it is difficult to extremely narrow the mass-to-charge ratio width when selecting precursor ions.
  • the selective characteristics of the edge of the window (mass window) for extracting ions with a specific mass-to-charge ratio are relatively gentle (that is, the transmittance gradually deteriorates), so the selected mass charge of the window.
  • the ratio width is narrowed, the amount of precursor ions to be subjected to the dissociation operation decreases, and it becomes difficult to detect product ions with sufficiently high sensitivity (see, for example, Patent Document 1).
  • the selective mass-to-charge ratio width of the precursor ion in a general mass spectrometer is set to about 0.5 to 2 Da.
  • the resulting MS 2 spectrum contains a mixture of product ion peaks generated by dissociating multiple different ion species. Will appear. Even if such peak information obtained from the MS 2 spectrum is simply subjected to database search, it is difficult to identify a compound with sufficiently high accuracy.
  • the present invention has been made in order to solve these problems, and the first object thereof is that n is 2 or more in which peaks of product ions obtained by dissociating ions derived from a plurality of different compounds are mixed. It is to provide a tandem mass spectrometry data processing apparatus capable of identifying a plurality of compounds using an MS n spectrum.
  • the second object of the present invention is to correspond to each of a plurality of compounds from MS n spectrum where n is 2 or more in which peaks of product ions obtained by dissociating ions derived from a plurality of different compounds are mixed. It is to provide a tandem mass spectrometry data processing apparatus capable of obtaining an MS n spectrum.
  • the first aspect of the tandem mass spectrometry data processing apparatus includes a plurality of different compounds each having a mass-to-charge ratio included in a predetermined mass-to-charge ratio width.
  • a tandem mass spectrometry data processor that processes MS n spectrum data obtained by mass-analyzing product ions obtained by dissociating selected ions as precursor ions and dissociating the selected precursor ions.
  • a compound database in which at least standard MS n spectrum information is stored in association with known compounds; b) a peak information collection unit for collecting peak information from the MS n spectrum created based on data obtained by actual measurement; c) Perform a database search for the compound database based on the mass-to-charge ratio value and the MS n spectrum peak information collected by the peak information collection unit for each of a plurality of compound ions selected as the precursor ions.
  • a database search execution unit for obtaining candidate compounds d) A standard MS n spectrum for the candidate compound obtained for each ion of the plurality of compounds is acquired from the compound database, a combination of candidate compounds for the plurality of compounds is assumed, and included in one assumed combination create a MS n spectra provisional integrates standard MS n spectra for a plurality of candidate compounds, the similarity between the MS n spectrum of the actual measurement and MS n spectra of provisional calculations for each combination of candidate compounds A similarity calculation unit, And the compound can be identified using the similarity obtained by the similarity calculation unit.
  • a second aspect of the tandem mass spectrometry data processing apparatus includes a plurality of different compounds having a mass-to-charge ratio included in a predetermined mass-to-charge ratio width.
  • Tandem mass spectrometry data processing device that processes MS n spectral data obtained by mass-analyzing product ions obtained by dissociating selected ions as precursor ions and dissociating the selected precursor ions Because a) a compound database in which at least standard MS n spectrum information is stored in association with known compounds; b) a peak information collection unit for collecting peak information from the MS n spectrum created based on data obtained by actual measurement; c) The mass of neutral loss, which is the difference between the mass-to-charge ratio value of each of the plurality of compound ions selected as the precursor ions and the mass-to-charge ratio determined from the peak information collected by the peak information collecting unit.
  • a database search execution unit that calculates a candidate database by performing a database search on the compound database based on the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the neutral loss mass; d) A standard MS n spectrum for the candidate compound obtained for each ion of the plurality of compounds is acquired from the compound database, a combination of candidate compounds for the plurality of compounds is assumed, and included in one assumed combination create a MS n spectra provisional integrates standard MS n spectrum for the candidate compounds, the similarity between the MS n spectrum of the actual measurement and MS n spectra of provisional, calculates for each combination of candidate compounds similar A degree calculation unit; And the compound can be identified using the similarity calculated by the similarity calculation unit.
  • the tandem mass spectrometry data processing apparatus can be obtained by, for example, a triple quadrupole mass spectrometer, a Q-TOF mass spectrometer, an ion trap mass spectrometer, an ion trap time-of-flight mass spectrometer, or the like.
  • MS n spectral data typically MS 2 spectral data.
  • Both of the tandem mass spectrometry data processing apparatuses according to the first and second aspects of the present invention are candidate compounds for an unknown compound to be identified using a database search using a compound database in which known compound information is stored.
  • the tandem mass spectrometry data processing apparatus according to the first aspect uses the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the peak information (at least the mass-to-charge ratio) of the MS n spectrum in order to execute the database search.
  • the tandem mass spectrometry data processing apparatus of the second aspect in order to perform database search, the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass of the neutral loss obtained from the peak information (at least the mass-to-charge ratio) of the MS n spectrum are calculated. Use.
  • the database search unit For each ion, a database search is performed after setting the mass-to-charge ratio value of the ion as one of the search conditions.
  • the peak information of the MS n spectrum and the mass information of the neutral loss obtained therefrom include information on product ions derived from ions different from the ions set as one of the search conditions as described above. Therefore, since one compound cannot necessarily be identified with high reliability, the database search unit obtains a plurality of compounds each having a certain degree of reliability as candidates for each different ion as a precursor ion. .
  • the similarity calculation unit selects a combination of candidate compounds corresponding to each of a plurality of ions selected together as precursor ions, that is, when three types of ions having different mass-to-charge ratios are selected as precursor ions, Assume a combination of three candidate compounds in which one candidate compound corresponding to each of the three types of ions is selected. This combination of assumptions may be made brute force. Then, a standard MS n spectrum for each candidate compound is obtained from the compound database, and a temporary MS n spectrum is created by integrating standard MS n spectra for candidate compounds included in one assumed combination, The similarity between the temporary MS n spectrum and the measured MS n spectrum is calculated.
  • the candidate compound included in the assumed combination is a true compound
  • the pattern similarity between the temporary MS n spectrum and the actually measured MS n spectrum is high. Therefore, the degree of similarity is similarly obtained for each combination of the set candidate compounds obtained brute force, and is presented to the user by, for example, display so that the user can identify the compound with reference to the degree of similarity. be able to.
  • candidate compounds included in the combination showing the maximum similarity may be output as the identification result.
  • MS n that appears in a mixture of product ions generated by dissociating ions of a plurality of different compounds. Based on the spectrum, these compounds can be identified with high accuracy.
  • the third aspect of the tandem mass spectrometry data processing apparatus provides a plurality of different compounds having a mass-to-charge ratio included in a predetermined mass-to-charge ratio width.
  • Tandem mass spectrometry data processing device that processes MS n spectral data obtained by mass-analyzing product ions obtained by dissociating selected ions as precursor ions and dissociating the selected precursor ions Because a) Precursor ion composition formula for obtaining mass-to-charge ratio values of a plurality of ions selected as precursor ions from MS n-1 spectrum data obtained by actual measurement and estimating the composition formula of each ion from the mass-to-charge ratio values An estimation unit; b) obtaining a mass-to-charge ratio value of product ions detected from MS n spectrum data obtained by actual measurement, and estimating a composition formula of each product ion from the mass-to-charge ratio value; c) For each product ion, verifying the consistency between the composition formula estimated by the
  • each of the precursor ion composition formula estimation units is a mass-to-charge ratio value of a plurality of ions that are taken as precursor ions from MS n-1 spectrum data obtained by actual measurement. And the composition formula of each ion, that is, the type and number of elements constituting the ion are estimated from the mass-to-charge ratio value.
  • the product ion composition formula estimation unit obtains the mass-to-charge ratio value of the product ions from the MS n spectrum data obtained by actual measurement, and estimates the composition formula of each product ion from the mass-to-charge ratio value.
  • the mass-to-charge ratio In order to estimate the composition formula from the mass-to-charge ratio values of precursor ions and product ions, the mass-to-charge ratio needs to be obtained with high accuracy. For this reason, it is desirable that the data to be processed be obtained by an apparatus using a time-of-flight mass spectrometer, such as a Q-TOF mass spectrometer or an ion trap time-of-flight mass spectrometer.
  • a time-of-flight mass spectrometer such as a Q-TOF mass spectrometer or an ion trap time-of-flight mass spectrometer.
  • the product ion attribution determination unit verifies whether or not consistency is ensured by determining whether or not the estimated composition formula is included in the composition formula of ions that are precursor ions for each product ion. Then, based on the result, it is determined which of the plurality of precursor ions the product ion is derived from.
  • the data separation unit reconstructs MS n spectrum data obtained by dividing a plurality of product ions for each precursor ion, for example, creating an MS n spectrum divided for each of the plurality of ions selected as the precursor ions. To do.
  • composition formula of a certain product ion may be included in the composition formula of a plurality of precursor ions.
  • the product ion may be associated with any of the plurality of precursor ions.
  • what is not actually a product ion may be mistakenly associated, and this will be a noise in the MS n spectrum, but at least it will not be consistent.
  • the purity of the MS n spectrum for each compound can be increased.
  • the accuracy of compound identification can be improved by subjecting the MS n spectrum data thus obtained to database search.
  • a fourth aspect of the tandem mass spectrometry data processing apparatus which has been made to achieve the second object, is a plurality of different compounds having a mass-to-charge ratio included in a predetermined mass-to-charge ratio width.
  • Tandem mass spectrometry data processing that processes MS n spectrum data obtained by mass-selecting product ions obtained by dissociating selected precursor ions together and selecting ions derived from each A device, a) A precursor ion mass that obtains mass-to-charge ratio values of a plurality of ions selected as precursor ions from MS n-1 spectrum data obtained by actual measurement, and extracts a portion after the decimal point of the mass-to-charge ratio value as a mass defect.
  • a defect extraction unit b) obtaining a mass-to-charge ratio value of product ions detected from MS n spectrum data obtained by actual measurement, and extracting a fractional part of the mass-to-charge ratio value as a mass defect; c) For each product ion, the product ion is determined by determining the similarity between the mass defect extracted by the product ion mass defect extraction unit and the mass defect of the precursor ion extracted by the precursor ion mass defect extraction unit.
  • a product ion attribution determination unit that determines which one of the plurality of precursor ions is derived from, d) a data separation unit for reconstructing MS n spectrum data obtained by dividing a plurality of product ions for each precursor ion based on the determination result by the product ion attribution determination unit; It is characterized by having.
  • Mass Defect Filtering In the metabolite analysis using mass spectrometry, a technique called Mass Defect Filtering is well known. This is to narrow down the target ions by eliminating unnecessary ions by utilizing the phenomenon that even if the integer value of the mass changes between the unchanged substance and its metabolite, the numerical value after the decimal point hardly changes. It is. In some cases, this phenomenon can also be used for a precursor ion and a product ion generated from the ion. In the tandem mass spectrometry data processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention, different compound ions are utilized by using this mass defect. Distribute product ions from the origin to each compound. In this case as well, as in the third aspect, a mass-to-charge ratio with high precision after the decimal point is required.
  • tandem mass spectrometry data processing apparatus can be used in combination.
  • tandem mass spectrometry data processing apparatus of the first and second aspects of the present invention based on the MS n spectrum in which product ions generated by dissociation of ions of a plurality of different compounds are mixed, Multiple compounds can be identified with high accuracy.
  • tandem mass spectrometry data processing apparatus of the third and fourth aspects of the present invention a plurality of MS n spectrum data appearing in a mixture of product ions generated by dissociating ions of a plurality of different compounds. Can be separated into MS n spectral data corresponding to each of the compounds. By subjecting the MS n spectrum data thus separated to, for example, database search, a plurality of compounds that could not be separated at the time of precursor ion selection, as in the tandem mass spectrometry data processing apparatus of the first and second aspects. It can be identified with high accuracy.
  • the flowchart which shows the content of the characteristic data processing in the mass spectrometry system of 2nd Example.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the mass spectrometry system of the first embodiment.
  • the mass spectrometry system of the first embodiment includes an ion source 10, a first stage mass separation unit 11, an ion dissociation unit 12, a second stage mass separation unit 13, a detector 14 in order to collect data to be processed.
  • a tandem mass spectrometer 1 including an analog-to-digital converter (ADC) 15 and an analysis control unit 16 is provided. Under the control of the analysis control unit 16, the ion source 10 ionizes the compound contained in the introduced sample, and the first stage mass separation unit 11 has a mass-to-charge ratio of a predetermined mass among the various ions generated. A specific ion included in a precursor ion selection window having a charge ratio width is selected as a precursor ion.
  • the ion dissociation unit 12 dissociates the selected precursor ion by collision-induced dissociation or the like, and the second stage mass separation unit 13 separates various product ions generated by the dissociation according to the mass to charge ratio.
  • the detector 14 detects the separated product ions, and generates a detection signal corresponding to the amount of each ion. This detection signal is converted into digital data by the analog-digital converter 15 and input to the data processing unit 2.
  • the tandem mass spectrometer 1 is a Q-TOF device
  • the first stage mass separation unit 11 is a quadrupole mass filter
  • the ion dissociation unit 12 is a collision cell
  • the second stage mass separation unit 13 is It is a time-of-flight mass spectrometer.
  • the tandem mass spectrometer 1 is an ion trap time-of-flight mass spectrometer
  • the first stage mass separator 11 and the ion dissociator 12 are ion traps
  • the second stage mass separator 13 is a time of flight.
  • the ionization method in the ion source 10 is not particularly limited, and an appropriate ionization method according to the sample mode (that is, a gas sample, a liquid sample, etc.) can be used.
  • the data processing unit 2 collects and stores data sequentially output from the tandem mass spectrometer 1 and based on data stored in the data storage unit 21 in order to identify a compound contained in the sample.
  • Multiple-precursor corresponding analysis processing unit 22 that executes characteristic data processing, a compound database 24 in which information relating to known compounds is registered in advance, and a database search using the compound database 24 to search for compound candidates
  • the database search part 23 to extract is included as a functional block.
  • the control unit 3 connected to the operation unit 4 and the display unit 5 which are user interfaces is responsible for overall system control for actual analysis in the tandem mass spectrometer 1 and data processing in the data processing unit 2.
  • At least a part of the control unit 3, the analysis control unit 16, and the data processing unit 2 uses a personal computer or a higher-performance workstation as hardware resources, and dedicated control / processing software installed in advance on these computers Each function can be realized by executing the software on the computer.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of a mass spectrum obtained when the precursor ion selection is not performed in the first stage mass separation unit 11 and the ion dissociation operation is not performed in the ion dissociation unit 12.
  • the second stage mass separation unit 13 is used with a high accuracy and high resolution such as a time-of-flight mass analyzer, it is derived from a plurality of very close compounds whose mass-to-charge ratio difference is 0.5 Da or less. Ion peaks are also observed in a separated state.
  • two peaks, peak A (m / z / 385) derived from compound A and peak B (m / z 385.2) derived from compound B appear very close to each other. Yes.
  • a plurality of adjacent peaks are sufficiently separated on the mass spectrum, and the mass-to-charge ratio value corresponding to each peak can be obtained with high accuracy.
  • the mass-to-charge ratio width of the precursor ion selection window used for the precursor ion selection is set to about 0.5 Da at a minimum.
  • the peak A and the peak B that are very close to each other cannot be separated.
  • the MS / MS analysis is performed by setting the window so that the peaks A and B are included in the precursor ion selection window, the molecular ion derived from the compound A and the molecular ion derived from the compound B are simultaneously dissociated, As shown in FIG. 3B, product ions generated by dissociation of two different ion species appear in the MS / MS spectrum.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of this characteristic data processing
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining this data processing.
  • the multiple precursor correspondence analysis processing unit 22 reads the actually measured MS / MS spectrum data from the data storage unit 21. Then, peak information (mass-to-charge ratio value and signal intensity value) appearing in the MS / MS spectrum is collected by executing peak detection processing on the MS / MS spectrum (step S1). As described above, the peak information of the product ions collected at this time does not correspond to one precursor ion, and a plurality of precursor ions (m / z in this example) whose mass-to-charge ratio is included in the precursor ion selection window. 385 and 385.2).
  • the plural precursor correspondence analysis processing unit 22 reads the actually measured mass spectrum data from the data storage unit 21, the mass-to-charge ratio value of the peak A derived from the compound A selected as the precursor ion during the MS / MS analysis, and the compound B The mass-to-charge ratio value of the derived peak B is determined. Then, the database search unit 23 uses the mass-to-charge ratio value of peak A (m / z ⁇ ⁇ 385 in this example) as precursor ion information for database search, and uses the MS / MS spectrum peak information collected in step S1 as product ion information. Then, the search condition is set so that the database search for the compound database 24 is executed according to the search condition (step S2).
  • the database search method is the same as the conventional database search for compound identification, and index values indicating the similarity of peak patterns based on the degree of coincidence of peak mass-to-charge ratio values are calculated, resulting in high index values.
  • a plurality of compounds are extracted as candidate compounds.
  • a standard MS / MS spectrum corresponding to the candidate compound extracted at this time is read from the compound database 24 (step S3).
  • FIG. 4 it is assumed that three candidate compounds a, b, and c are extracted by database search using the mass-to-charge ratio value of peak A derived from compound A as precursor ion information.
  • the database search unit 23 uses the mass-to-charge ratio value of peak B (m / z 385.2 in this example) as precursor ion information for database search, and uses the MS / MS spectrum peak information collected in step S1 as a product.
  • a search condition is set so as to be ion information, and a database search for the compound database 24 is executed according to the search condition (step S4).
  • a database search for the compound database 24 is executed according to the search condition (step S4).
  • a database search a plurality of compounds are extracted as candidate compounds, and a standard MS / MS spectrum corresponding to the extracted candidate compounds is read from the compound database 24 (step S5).
  • FIG. 4 it is assumed that three candidate compounds d, e, and f are extracted by database search using the mass-to-charge ratio value of peak B derived from compound B as precursor ion information.
  • the multiple precursor correspondence analysis processing unit 22 selects one of the plurality of candidate compounds extracted for the peak A and one of the plurality of candidate compounds extracted for the peak B, and A virtual MS / MS spectrum is created by integrating standard MS / MS spectra respectively corresponding to candidate compounds included in the combination of candidate compounds.
  • a virtual MS / MS spectrum may be created by simply adding peaks on a plurality of standard MS / MS spectra. Then, the similarity of the peak pattern between the virtual MS / MS spectrum and the actually measured MS / MS spectrum is calculated. Thereby, the similarity between the virtual MS / MS spectrum and the actually measured MS / MS spectrum for one combination of candidate compounds is obtained (step S6).
  • step S7 it is determined whether or not similarity calculation has been performed for all combinations of candidate compounds. If there is a combination of candidate compounds for which similarity calculation has not been performed, the process returns to step S6.
  • step S6 three candidate compounds a, b, c extracted for compound A and three candidate compounds d, e extracted for compound B shown in FIG. , F, specifically (a, d), (a, e), (a, f), (b, d), (b, e), (b, f), (c, d ), (C, e), and (c, f) for all nine combinations, the similarity between the virtual MS / MS spectrum and the actually measured MS / MS spectrum is obtained.
  • the multiple precursor correspondence analysis processing unit 22 displays the processing results in the descending order of similarity calculated in step S6, that is, the names and similarities of candidate compounds on the screen of the display unit 5 through the control unit 3 (step S8). The user finally sees this display and identifies a plurality of compounds A and B selected as precursor ions.
  • the precursor ion selection window includes a plurality of ion species of three or more, and the plurality of ion species are collectively used as precursor ions. Even when dissociated, it is clear that the plurality of compounds can be identified in the same manner.
  • mass spectrometry system of the first embodiment when searching for candidate compounds by database search, peak information obtained from actually measured MS / MS spectra, that is, mass-to-charge ratio values of product ions (or mass-to-charge ratio values).
  • peak information obtained from actually measured MS / MS spectra that is, mass-to-charge ratio values of product ions (or mass-to-charge ratio values).
  • the same database search can be performed using the mass of neutral loss.
  • the mass of neutral loss is the difference between the mass-to-charge ratio of precursor ions and the mass-to-charge ratio of product ions. Therefore, when the mass-to-charge ratio value of peak A derived from compound A is used as precursor ion information for database search, the difference between the mass-to-charge ratio of peak A and the mass-to-charge ratio of product ions is taken as the neutral loss mass. When the mass-to-charge ratio value of peak B derived from compound B is used as the precursor ion information for database search, the difference between the mass-to-charge ratio of peak B and the mass-to-charge ratio of product ions is calculated. What is necessary is just to use for a database search as a neutral loss mass.
  • the virtual MS / MS spectrum is obtained and the similarity between the virtual MS / MS spectrum and the actually measured MS / MS spectrum is obtained in the same manner as described in the first embodiment. Calculate and display the results in descending order of similarity.
  • the results of candidate compounds and the like are displayed in descending order of similarity. However, it may be assumed that the result giving the highest similarity is accurate and only that is displayed. Further, it is determined whether or not the similarity exceeds a predetermined threshold value, and when there is no combination of candidate compounds exceeding the threshold value, a result of “not applicable” (unidentifiable) may be displayed.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the mass spectrometry system of the second embodiment.
  • the same components as those in the mass spectrometry system of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. That is, in the mass spectrometry system of the second embodiment, the functional block of the data processing unit 2 is different from that of the first embodiment, and the configuration of the tandem mass spectrometer 1 and the like is exactly the same as that of the first embodiment.
  • the data processing unit 2 includes functional blocks such as a composition formula estimation unit 25, a product ion attribution determination unit 26, and a data separation processing unit 27 in addition to the data storage unit 21.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the contents of characteristic data processing in the mass spectrometry system of the second embodiment
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the characteristic data processing.
  • the composition formula estimation unit 25 first reads the actually measured mass spectrum data from the data storage unit 21, and the mass-to-charge ratio value of the peak A derived from the compound A selected as the precursor ion and the compound B derived The mass-to-charge ratio value of peak B is determined. Then, the composition formulas of the compounds A and B, that is, the types of elements constituting the compounds and the number of each element are estimated from the obtained mass-to-charge ratio values (step S11).
  • the second stage mass separation unit 13 is of high accuracy and high resolution like a time-of-flight mass analyzer, the mass-to-charge ratio value can be obtained with high accuracy, so the composition formula can be obtained with high accuracy. Can be estimated.
  • the composition formula estimation unit 25 reads the actually measured MS / MS spectrum data from the data storage unit 21 and executes peak detection processing on the MS / MS spectrum, whereby the mass of the peak appearing in the MS / MS spectrum is obtained. Collect charge ratio values. And the composition formula of the product ion observed on a MS / MS spectrum is each estimated from the calculated
  • the composition formula is estimated on the assumption that basic elements such as H, C, O, and N are included. However, special elements such as halogen elements such as Cl and Br are used. Is included, it is easy to estimate the composition formula if additional information indicating that such a possibility exists is given. Therefore, it is preferable that the user can appropriately input such additional information and use it for the composition formula estimation.
  • the composition formula of the product ion is included in the composition formula of the original precursor ion.
  • the number of arbitrary elements constituting the ion is the same as or less than the number of elements constituting the original precursor ion, and any element constituting the product ion should be included in the original precursor ion.
  • the precursor ion is used. It can be said that the ion is very likely not the product ion.
  • the product ion attribution determination unit 26 determines, for each product ion detected in the actually measured MS / MS spectrum, whether or not the composition formula is included in the composition formulas of a plurality of precursor ions. The consistency of the formula is verified, and the peak of the product ion is attributed to a precursor ion that can be matched with the composition formula (step S13). Then, the processes in steps S13 and S14 are repeated until the attribution is determined for all the product ion peaks detected in the actually measured MS / MS spectrum (determined as Yes in step S14).
  • composition formula of a certain product ion is included in the composition formula of a plurality of precursor ions.
  • the product ion may be attributed to both of the plurality of precursor ions.
  • a composition formula of a certain product ion is not included in any of the composition formulas of a plurality of precursor ions, it may be a noise peak that is not actually derived from a product ion, so such a peak is simply Exclude it.
  • step S12 If the attribution of all the peaks derived from the product ions detected from the MS / MS spectrum in step S12 (strictly speaking, the peaks estimated to be product ions) are determined, the data separation processing unit 27 is Based on the attribution result, MS / MS spectrum data is separated so as to correspond to a plurality of precursor ions (step S15), and further, MS / MS spectra corresponding to each precursor ion are obtained based on the separated data. Create (step S16).
  • FIG. 7 (a) is a diagram showing an example in which peaks appearing in the MS / MS spectrum are assigned.
  • ⁇ and ⁇ indicate the assignment destination of each peak.
  • the unmarked peak is a peak that is not attributed to any precursor ion.
  • FIG. 7B is an example of an MS / MS spectrum separated into two according to the assignment result.
  • the product ions attributed to both of the precursor ions are actually the product ions derived from both precursor ions, and the assignment to one (or rarely both) precursor ions is incorrect. There are cases. In the latter case, a false peak appears on the separated MS / MS spectrum, but a peak that is clearly not a product ion is removed, so at least as compared with the MS / MS spectrum before separation. A useful MS / MS spectrum with high purity can be obtained.
  • the peak information obtained from each MS / MS spectrum may be used for database search to perform compound identification.
  • the peak information used for the database search is obtained by removing at least a part of the product ion peak not derived from the precursor ion at that time, so that the accuracy of the database search is improved and the correct compound can be identified. The possibility increases.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the mass spectrometry system of the third embodiment.
  • the same components as those in the mass spectrometry systems of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. That is, in the mass spectrometry system of the third embodiment, the functional block of the data processing unit 2 is different from the first and second embodiments, and the configuration of the tandem mass spectrometer 1 and the like is exactly the same as the first and second embodiments. It is.
  • the data processing unit 2 includes functional blocks such as a mass defect extraction unit 28 and a product ion attribution determination unit 29 in addition to the data storage unit 21 and the data separation processing unit 27.
  • the peak of each product ion detected in the actually measured MS / MS spectrum is attributed to any (or plural) of the plurality of precursor ions.
  • mass defect filtering is used. This is a technique often used for the analysis of metabolites using mass spectrometry, and is useful for unnecessary ions by using the approximation of the value after the decimal point (ie, mass defect) of the mass-to-charge ratio value. It distinguishes it from other ions.
  • mass defect filtering is useful for determining which precursor ion is a product ion derived from.
  • two compounds shown in FIG. 9 (a) namely triate (S-2,3,3-trichloroallyldiisopropylthiocarbamate) and fenpropimorph ((2 ⁇ , 6 ⁇ ) -4- [ 3- [4- (1,1-dimethylethyl) phenyl] -2-methylpropyl] -2,6-dimethylmorpholine) is included in the sample.
  • the mass of trialate is 304.0091
  • the mass of fenpropimorph is 304.2635
  • the mass-to-charge ratio difference between the molecular ions derived from both compounds in the mass spectrum is only 0.2544 Da. Therefore, depending on the precursor ion selection window set for MS / MS analysis as described above, ions derived from both compounds cannot be separated, and the ions derived from these compounds are collectively dissociated as precursor ions. become. As a result, in the MS / MS spectrum, product ions derived from both compounds appear mixed.
  • the mass defect of the product ion is a mass of a plurality of compounds.
  • the product ion can be attributed to the precursor ion, that is, the compound.
  • the mass defect extraction unit 28 determines the mass defect of the precursor ion and the product ion
  • the product ion attribution determination unit 29 determines the mass defect of each precursor ion as the mass defect of each product ion. Judge whether they are close and determine attribution.
  • the mass defect is not necessarily close to the precursor ion. For example, when the minimum value of the mass defect difference between the precursor ion and the product ion exceeds a predetermined threshold, the product ion It is preferable not to belong to any of the precursor ions, or conversely to belong to both of the plurality of precursor ions. If the attribution of the product ions is thus determined, the MS / MS spectrum data may be separated based on the attribution result as in the second embodiment.
  • the second embodiment and the third embodiment can be used together. That is, when determining the attribution of the product ion peak, the accuracy of the attribution can be improved by using both the estimated composition formula and the mass defect.

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Abstract

　複数の化合物由来のイオンから生成されたプロダクトイオンが混在するMS/MSスペクトルからピーク情報を収集し（S1）、複数のイオン種のm/z値の１つをプリカーサイオン情報とし、MS/MSスペクトルのピーク情報をプロダクトイオン情報とするデータベース検索をそれぞれ実行し、各化合物に対する候補化合物とその候補化合物の標準MS/MSスペクトルを求める（S2-S5）。そして、候補化合物の組み合わせ毎に標準MS/MSスペクトルを統合した仮想MS/MSスペクトルを作成し、その仮想MS/MSスペクトルと実測のMS/MSスペクトルとの類似度を計算する（S6）。候補化合物が正解の化合物であれば類似度は高くなるので、類似度の順に化合物名等の結果を表示し、ユーザに提示する（S8）。それにより、プロダクトイオンが混在するMS/MSスペクトルから複数の化合物を同時に同定することができる。　

Description

タンデム質量分析データ処理装置
　本発明は、イオンを開裂させそれにより生成されたイオンを質量分析することが可能であるタンデム質量分析装置により収集されたデータを処理するデータ処理装置に関する。
　質量分析の一手法として、タンデム分析或いはＭＳn分析と呼ばれる手法が知られている。タンデム分析は、試料中の化合物から生成された各種イオンの中でターゲットとなる特定の質量電荷比を持つイオンをまず選択し、該イオン（通常、プリカーサイオンと呼ばれる）を衝突誘起解離（ＣＩＤ＝Collision-Induced Dissociation）などの解離操作により開裂させ、それにより生成されたイオン（通常、プロダクトイオンと呼ばれる）を質量分析する分析手法であり、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。また、化合物によっては、１回の解離操作では十分に小さな断片にまで開裂しないため、プリカーサイオンの選択とそのプリカーサイオンに対する解離操作とが複数回繰り返される（つまりｎが３以上であるＭＳn分析が行われる）場合もある。
　タンデム分析を行うための質量分析装置としては、例えば、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配置した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）や、三連四重極型質量分析装置において後段の四重極マスフィルタに代えて飛行時間型質量分析計を用いたＱ－ＴＯＦ型質量分析装置などが知られている。これら質量分析装置では、プリカーサイオン選択と解離操作とが１回しか行えないので、ＭＳ2（＝ＭＳ／ＭＳ）分析までのタンデム分析しか行えない。一方、イオンの選択と解離操作とを複数回繰り返し実行可能であるイオントラップを用いたイオントラップ型質量分析装置や、イオントラップと飛行時間型質量分析装置とを組み合わせたイオントラップ飛行時間型質量分析装置では、原理的には、ｎの値の制限のないＭＳn分析が可能である（ただし、実際には感度の点からｎは５程度に制限される）。
　このようなタンデム分析を利用して試料中の化合物を同定する際には、一般に、その化合物由来の特定の質量電荷比を有するイオンを開裂させ、それにより生成されたプロダクトイオンを質量分析することでＭＳ2スペクトルを取得する。そして、その実測のＭＳ2スペクトルのピークパターンを化合物データベースに格納されている既知化合物のＭＳ2スペクトルと照合してパターンの類似度を計算し、その類似度を参照して化合物を特定する。そのため、正確な化合物同定を行うには、マススペクトルで観測されるピーク情報（主として質量電荷比値）の精度が高いことが重要である。近年の質量分析装置の性能の向上は顕著であり、従来装置ではマススペクトル上で１本のピークとしてしか観測できなかったものが、高質量分解能の装置では、複数本のピークとして分離されて観測できることもよくある。このような質量分解能、質量精度の改善に伴い、上記のようなデータベース検索による化合物の同定の信頼度も大幅に向上している。
　上述したように装置の質量分解能は向上しているものの、プリカーサイオンを選択する際の質量電荷比幅を極端に狭くすることは難しい。これは、特定の質量電荷比を持つイオンを抜き出すためのウインドウ（質量窓）の端部の選択特性は比較的なだらかである（つまりは透過率が徐々に悪くなる）ため、ウインドウの選択質量電荷比幅を狭くすると解離操作の対象となるプリカーサイオンの量が少なくなってしまい、十分に高い感度でプロダクトイオンを検出することが難しくなるからである（例えば特許文献１等参照）。こうしたことから、一般的な質量分析装置におけるプリカーサイオンの選択質量電荷比幅は０．５～２Da程度に定められている。そのため、質量電荷比の差が小さい（例えば０．５Da以下）複数種類のイオンが存在すると、得られるＭＳ2スペクトルには、複数の異なるイオン種が解離して生成されたプロダクトイオンのピークが混在して現れることになる。こうしたＭＳ2スペクトルから求まるピーク情報を単純にデータベース検索に供しても、十分に高い精度で以て化合物を同定することは難しい。
特開２０１２－１２２８７１号公報
　上述したように従来は、マススペクトル（ＭＳ1スペクトル）上で狭い質量電荷比範囲内に複数のイオン種由来のピークが存在していることが判明している場合であっても、多くの場合、それら複数のイオンピーク全体に対して解離操作を行わざるを得ず、その結果、異なる複数のイオン種から生成されたプロダクトイオンのピークが混在したＭＳ2スペクトルしか得られなかった。こうしたＭＳ2スペクトルにおいて異なるイオン種由来のプロダクトイオンピークを識別することは困難であるため、データベース検索による化合物の同定精度を高めることが困難であった。
　なお、こうした問題は、典型的にはＭＳ2スペクトルにおいて起こるものであるが、ｎが３以上であるＭＳnスペクトルにおいても事情は同じである。
　本発明はこうした課題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、複数の異なる化合物由来のイオンを解離して得られたプロダクトイオンのピークが混在しているｎが２以上であるＭＳnスペクトルを用いながら、複数の化合物を同定することができるタンデム質量分析データ処理装置を提供することである。
　また本発明の第２の目的は、複数の異なる化合物由来のイオンを解離して得られたプロダクトイオンのピークが混在しているｎが２以上であるＭＳnスペクトルから、複数の化合物にそれぞれ対応するＭＳnスペクトルを得ることができるタンデム質量分析データ処理装置を提供することである。
　上記第１の目的を達成するためになされた本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置の第１の態様は、所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
　a)既知の化合物に対応付けて少なくとも標準的なＭＳnスペクトルの情報が格納された化合物データベースと、
　b)実測により得られたデータに基づいて作成されるＭＳnスペクトルからピーク情報を収集するピーク情報収集部と、
　c)前記プリカーサイオンとして選択された複数の化合物のイオン毎にそれぞれ、その質量電荷比値と前記ピーク情報収集部により収集されたＭＳnスペクトルのピーク情報とに基づき前記化合物データベースに対するデータベース検索を実行して候補化合物を求めるデータベース検索実行部と、
　d)前記複数の化合物のイオン毎に求まった候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを前記化合物データベースにより取得し、前記複数の化合物に対する候補化合物の組み合わせを仮定し、仮定した１つの組み合わせに含まれる複数の候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを統合した仮のＭＳnスペクトルを作成して、該仮のＭＳnスペクトルと前記実測のＭＳnスペクトルとの類似度を、候補化合物の組み合わせ毎に計算する類似度算定部と、
　を備え、前記類似度算定部により得られた類似度を利用して化合物を同定可能としたことを特徴としている。
　同じく上記第１の目的を達成するためになされた本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置の第２の態様は、所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
　a)既知の化合物に対応付けて少なくとも標準的なＭＳnスペクトルの情報が格納された化合物データベースと、
　b)実測により得られたデータに基づいて作成されるＭＳnスペクトルからピーク情報を収集するピーク情報収集部と、
　c)前記プリカーサイオンとして選択された複数の化合物のイオン毎にそれぞれ、その質量電荷比値と前記ピーク情報収集部により収集されたピーク情報から判明する質量電荷比との差であるニュートラルロスの質量を計算し、そのプリカーサイオンの質量電荷比とニュートラルロス質量とに基づいて、前記化合物データベースに対するデータベース検索を実行して候補化合物を求めるデータベース検索実行部と、
　d)前記複数の化合物のイオン毎に求まった候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを前記化合物データベースにより取得し、前記複数の化合物に対する候補化合物の組み合わせを仮定し、仮定した１つの組み合わせに含まれる候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを統合した仮のＭＳnスペクトルを作成して、該仮のＭＳnスペクトルと前記実測のＭＳnスペクトルとの類似度を、候補化合物の組み合わせ毎に計算する類似度算定部と、
　を備え、前記類似度算定部により算出された類似度を利用して化合物を同定可能としたことを特徴としている。
　本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置は、例えば三連四重極型質量分析装置、Ｑ－ＴＯＦ型質量分析装置、イオントラップ型質量分析装置、イオントラップ飛行時間型質量分析装置などで得られたＭＳnスペクトルデータ、典型的にはＭＳ2スペクトルデータを処理するものである。
　本発明に係る第１及び第２の態様のタンデム質量分析データ処理装置はいずれも、既知の化合物情報が格納された化合物データベースを用いたデータベース検索を利用して、同定したい未知の化合物に対する候補化合物を探索する。第１の態様のタンデム質量分析データ処理装置では、データベース検索を実行するために、プリカーサイオンの質量電荷比とＭＳnスペクトルのピーク情報（少なくとも質量電荷比）とを利用する。一方、第２の態様のタンデム質量分析データ処理装置では、データベース検索を実行するために、プリカーサイオンの質量電荷比とＭＳnスペクトルのピーク情報（少なくとも質量電荷比）から求まるニュートラルロスの質量とを利用する。
　いずれの場合でも、プリカーサイオンとしてまとめて選択した（つまりはプリカーサイオン選択のための所定の質量電荷比幅に含まれる）複数のイオンの質量電荷比は既知であるから、データベース検索部では、そのイオン毎にそれぞれ、そのイオンの質量電荷比値を検索条件の１つとして設定したうえでデータベース検索を実行する。このとき、ＭＳnスペクトルのピーク情報やそれから求まるニュートラルロスの質量情報は、上述したように検索条件の１つとして設定されたイオンとは異なるイオンに由来するプロダクトイオンの情報を含む。そのため、必ずしも高い信頼度で以て１つの化合物を特定することはできないので、データベース検索部は、プリカーサイオンとした異なるイオン毎に、或る程度の信頼度を以てヒットする化合物を候補としてそれぞれ複数求める。
　そのあと類似度算定部は、プリカーサイオンとしてまとめて選択した複数のイオンそれぞれに対応する候補化合物の組み合わせ、つまりプリカーサイオンとして質量電荷比が異なる３種のイオンがまとめて選択された場合には、その３種のイオンにそれぞれ対応する候補化合物を１つずつ選択した３つの候補化合物の組み合わせを仮定する。この組み合わせの仮定は、総当たり的に行えばよい。そして、各候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを化合物データベースにより取得し、仮定した１つの組み合わせに含まれる候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを統合することで仮のＭＳnスペクトルを作成し、その仮のＭＳnスペクトルと実測のＭＳnスペクトルとのパターンの類似度を計算する。
　仮定した組み合わせに含まれる候補化合物が真の化合物である場合には、仮のＭＳnスペクトルと実測のＭＳnスペクトルとのパターンの類似度は高くなる。そこで、総当たり的に求めた組候補化合物の組み合わせ毎に同様に類似度を求め、それを例えば表示によりユーザに提示することで、ユーザがその類似度を参照して化合物を同定できるようにすることができる。もちろん、例えば最大の類似度を示す組み合わせに含まれる候補化合物を同定結果として出力するようにしてもよい。
　以上のようにして、本発明に係る第１、第２の態様のタンデム質量分析データ処理装置によれば、複数の異なる化合物のイオンが解離して生成されるプロダクトイオンが混在して現れるＭＳnスペクトルに基づいて、それら化合物を高い確度で同定することができる。
　また上記第２の目的を達成するためになされた本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置の第３の態様は、所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
　a)実測により得られたＭＳn-1スペクトルデータからプリカーサイオンとして選択された複数のイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値から各イオンの組成式を推定するプリカーサイオン組成式推定部と、
　b)実測により得られたＭＳnスペクトルデータから検出されたプロダクトイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値から各プロダクトイオンの組成式を推定するプロダクトイオン組成式推定部と、
　c)プロダクトイオン毎に、前記プロダクトイオン組成式推定部により推定された組成式と前記プリカーサイオン組成式推定部により推定されたプリカーサイオンの組成式との整合性を検証することにより、そのプロダクトイオンが複数のプリカーサイオンのいずれに由来するものであるかを判定するプロダクトイオン帰属判定部と、
　d)前記プロダクトイオン帰属判定部による判定結果に基づいて、複数のプロダクトイオンをプリカーサイオン毎に分けたＭＳnスペクトルデータを再構成するデータ分離部と、
　を備えることを特徴としている。
　本発明に係る第３の態様のタンデム質量分析データ処理装置において、プリカーサイオン組成式推定部はそれぞれ、実測により得られたＭＳn-1スペクトルデータからプリカーサイオンとした複数のイオンの質量電荷比値を取得し、質量電荷比値から各イオンの組成式、つまりそのイオンを構成する元素の種類と数とを推定する。プロダクトイオン組成式推定部も同様に、実測により得られたＭＳnスペクトルデータからプロダクトイオンの質量電荷比値を取得し、質量電荷比値から各プロダクトイオンの組成式を推定する。なお、プリカーサイオンやプロダクトイオンの質量電荷比値から組成式を推定するためには、質量電荷比が高い精度で得られている必要がある。そのため、処理対象のデータは、Ｑ－ＴＯＦ型質量分析装置やイオントラップ飛行時間型質量分析装置など、飛行時間型質量分析装置を用いた装置で得られたものであることが望ましい。
　或るプリカーサイオンが解離して生成されたプロダクトイオンでは、含まれる元素の数がプリカーサイオンにおけるその元素の数よりも増加していたり、或いはプリカーサイオンには含まれない元素が含まれていたりすることは通常あり得ない。即ち、プロダクトイオンの組成式はプリカーサイオンの組成式に包含される筈である。そこでプロダクトイオン帰属判定部は、プロダクトイオン毎に、推定された組成式がプリカーサイオンであるイオンの組成式に包含されるか否かを判定することで整合性が確保されているか否かを検証し、その結果に基づき、そのプロダクトイオンが複数のプリカーサイオンのいずれに由来するものであるかを判定する。そしてデータ分離部はその判定結果に基づいて、複数のプロダクトイオンをプリカーサイオン毎に分けたＭＳnスペクトルデータを再構成し、例えばプリカーサイオンとして選択した複数のイオン毎に分けたＭＳnスペクトルを作成する。
　もちろん、或るプロダクトイオンの組成式が複数のプリカーサイオンの組成式に包含されることはあり得るが、その場合には、プロダクトイオンをその複数のプリカーサイオンのいずれにも対応付ければよい。こうした場合、実際にはプロダクトイオンではないものが誤って対応付けられてしまう可能性があり、これはＭＳnスペクトルにおいてはノイズとなるが、少なくとも整合性がとれない、つまりは明らかにプロダクトイオンではないイオンを排除することで、各化合物に対するＭＳnスペクトルの純度を高めることができる。例えばこうして得られたＭＳnスペクトルデータをデータベース検索に供することで、化合物同定の正確性を高めることができる。
　さらにまた上記第２の目的を達成するためになされた本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置の第４の態様は、所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
　a)実測により得られたＭＳn-1スペクトルデータからプリカーサイオンとして選択された複数のイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値の小数点以下部分をマスデフェクトとして抽出するプリカーサイオンマスデフェクト抽出部と、
　b)実測により得られたＭＳnスペクトルデータから検出されたプロダクトイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値の小数点以下部分をマスデフェクトとして抽出するプロダクトイオンマスデフェクト抽出部と、
　c)プロダクトイオン毎に、前記プロダクトイオンマスデフェクト抽出部により抽出されたマスデフェクトと前記プリカーサイオンマスデフェクト抽出部により抽出されたプリカーサイオンのマスデフェクトとの類似性を判定することにより、そのプロダクトイオンが複数のプリカーサイオンのいずれに由来するものであるかを判定するプロダクトイオン帰属判定部と、
　d)前記プロダクトイオン帰属判定部による判定結果に基づいて、複数のプロダクトイオンをプリカーサイオン毎に分けたＭＳnスペクトルデータを再構成するデータ分離部と、
　を備えることを特徴としている。
　質量分析を用いた代謝物解析では、マスデフェクトフィルタリング（Mass Defect Filtering）と呼ばれる手法がよく知られている。これは、未変化体とその代謝物とでは質量の整数値が変化しても小数点以下の数値は殆ど変化しないという現象を利用して、不要なイオンを排除して目的とするイオンを絞り込むものである。プリカーサイオンと該イオンから生成されるプロダクトイオンとにもこの現象を利用できる場合があり、本発明に係る第４の態様のタンデム質量分析データ処理装置では、このマスデフェクトを利用して異なる化合物イオン由来のプロダクトイオンをそれぞれの化合物に振り分ける。この場合にも第３の態様と同様に、小数点以下の精度の高い質量電荷比が必要である。
　なお、本発明に係る第３、第４の態様のタンデム質量分析データ処理装置は併用することができることは当然である。
　本発明に係る第１、第２の態様のタンデム質量分析データ処理装置によれば、複数の異なる化合物のイオンが解離して生成されるプロダクトイオンが混在して現れるＭＳnスペクトルに基づいて、それら複数の化合物を高い確度で同定することができる。
　また本発明に係る第３、第４の態様のタンデム質量分析データ処理装置によれば、複数の異なる化合物のイオンが解離して生成されるプロダクトイオンが混在して現れるＭＳnスペクトルデータを、複数の化合物にそれぞれ対応するＭＳnスペクトルデータに分離することができる。こうして分離されたＭＳnスペクトルデータを例えばデータベース検索に供することにより、第１、第２の態様のタンデム質量分析データ処理装置と同様に、プリカーサイオン選択の際には分離できなかった複数の化合物を高い確度で同定することができる。
本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置を用いた第１実施例の質量分析システムの概略構成図。 第１実施例の質量分析システムにおける特徴的なデータ処理の内容を示すフローチャート。 プリカーサイオン選択ウインドウに複数のイオンが含まれる場合のマススペクトル及びＭＳ／ＭＳスペクトルの一例を示す図。 第１実施例の質量分析システムにおける特徴的なデータ処理を説明するための模式図。 本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置を用いた第２実施例の質量分析システムの概略構成図。 第２実施例の質量分析システムにおける特徴的なデータ処理の内容を示すフローチャート。 第２実施例の質量分析システムにおける特徴的なデータ処理を説明するための模式図。 本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置を用いた第３実施例の質量分析システムの概略構成図。 第３実施例の質量分析システムにおける特徴的なデータ処理を適用する場合の一例を示す図。
　　［第１実施例］
　本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置を用いた質量分析システムの一実施例（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実施例の質量分析システムの概略構成図である。
　第１実施例の質量分析システムは、処理対象であるデータを収集するために、イオン源１０、第１段質量分離部１１、イオン解離部１２、第２段質量分離部１３、検出器１４、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１５、分析制御部１６、を含むタンデム質量分析計１を備える。分析制御部１６による制御の下で、イオン源１０は導入された試料に含まれる化合物をイオン化し、第１段質量分離部１１は生成された各種イオンの中でその質量電荷比が所定の質量電荷比幅を有するプリカーサイオン選択ウインドウに含まれる特定のイオンをプリカーサイオンとして選択する。イオン解離部１２は選択されたプリカーサイオンを衝突誘起解離等により解離させ、第２段質量分離部１３は解離により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。そして、検出器１４は分離されたプロダクトイオンを検出し、それぞれのイオンの量に応じた検出信号を生成する。この検出信号はアナログデジタル変換器１５によりデジタルデータに変換され、データ処理部２に入力される。
　タンデム質量分析計１がＱ－ＴＯＦ装置である場合には、第１段質量分離部１１は四重極マスフィルタであり、イオン解離部１２はコリジョンセルであり、第２段質量分離部１３は飛行時間型質量分析器である。また、タンデム質量分析計１がイオントラップ飛行時間型質量分析計である場合には、第１段質量分離部１１及びイオン解離部１２はイオントラップであり、第２段質量分離部１３は飛行時間型質量分析器である。また、イオン源１０におけるイオン化法は特に限定されず、試料の態様（つまり気体試料、液体試料など）に応じた適宜のイオン化法を用いることができる。
　データ処理部２は、タンデム質量分析計１から順次出力されるデータを収集して記憶するデータ格納２１と、試料に含まれる化合物を同定するために、データ格納部２１に格納されたデータに基づいて特徴的なデータ処理を実行する複数プリカーサ対応解析処理部２２と、既知の化合物に関する情報が予め登録されている化合物データベース２４と、化合物データベース２４を利用したデータベース検索を行うことで化合物の候補を抽出するデータベース検索部２３と、を機能ブロックとして含む。ユーザインターフェースである操作部４や表示部５が接続されている制御部３は、タンデム質量分析計１における実際の分析やデータ処理部２におけるデータ処理のためにシステム全体の制御を担う。
　なお、制御部３、分析制御部１６、及びデータ処理部２の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータ又はより高性能のワークステーションをハードウエア資源とし、それら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該コンピュータで実行することによりそれぞれの機能が実現されるようにすることができる。
　図３（ａ）は、第１段質量分離部１１でプリカーサイオンの選択を行わず、且つイオン解離部１２でイオンの解離操作を行わないときに得られるマススペクトルの一例を示す図である。第２段質量分離部１３として飛行時間型質量分析器のように高精度、高分解能のものを用いた場合、質量電荷比差が０．５Da以下であるようなきわめて近接した複数の化合物由来のイオンピークも分離した状態で観測される。図３（ａ）の例では、化合物Ａに由来するピークＡ（m/z 385）と化合物Ｂに由来するピークＢ（m/z 385.2）との２本のピークがきわめて近接して出現している。このように、マススペクトル上では近接している複数のピークも十分に分離されており、それぞれのピークに対応する質量電荷比値を精度良く求めることが可能である。
　一方、ＭＳ／ＭＳ分析に際して解離操作の対象とされるイオンの量を十分に確保するには、プリカーサイオン選択に用いられるプリカーサイオン選択ウインドウの質量電荷比幅を最小でも０．５Da程度にしておく必要がある。そのため、プリカーサイオン選択の際には、きわめて近接しているピークＡとピークＢとを分離することはできない。その結果、ピークＡ、Ｂがプリカーサイオン選択ウインドウに含まれるように該ウインドウを設定してＭＳ／ＭＳ分析を実行すると、化合物Ａ由来の分子イオンと化合物Ｂ由来の分子イオンとが同時に解離され、図３（ｂ）に示すように、ＭＳ／ＭＳスペクトルには２つの異なるのイオン種が解離して生成されたプロダクトイオンが混じって現れることになる。
　本実施例の質量分析システムにおけるデータ処理部２では、こうしたＭＳ／ＭＳスペクトルデータに対して以下に述べる特徴的なデータ処理を実施することで、複数の化合物Ａ、Ｂをそれぞれ高い確度で同定できるようにしている。図２はこの特徴的なデータ処理の手順を示すフローチャート、図４はこのデータ処理を説明するための模式図である。ここでは、図３（ａ）に示すマススペクトルを構成するデータ及び図３（ｂ）に示すＭＳ／ＭＳスペクトルを構成するデータがデータ格納部２１に保存されている状態で、該データに対するデータ処理を行う場合を例に挙げて説明する。
　データ処理実行開始が指示されると、データ処理部２において複数プリカーサ対応解析処理部２２は、データ格納部２１から処理対象である実測のＭＳ／ＭＳスペクトルデータを読み出す。そして、ＭＳ／ＭＳスペクトルに対しピーク検出処理を実行することにより、ＭＳ／ＭＳスペクトルに現れているピークの情報（質量電荷比値及び信号強度値）を収集する（ステップＳ１）。上述したように、このときに収集されるプロダクトイオンのピーク情報は１つのプリカーサイオンに対応するものではなく、質量電荷比がプリカーサイオン選択ウインドウに含まれる複数のプリカーサイオン（この例ではm/z 385、385.2の２つ）に対応するものである。
　また複数プリカーサ対応解析処理部２２は、データ格納部２１から実測のマススペクトルデータを読み出し、ＭＳ／ＭＳ分析の際にプリカーサイオンとして選択された化合物Ａ由来のピークＡの質量電荷比値及び化合物Ｂ由来のピークＢの質量電荷比値を求める。そしてデータベース検索部２３は、ピークＡの質量電荷比値（この例ではm/z 385）をデータベース検索のためのプリカーサイオン情報とし、ステップＳ１で収集したＭＳ／ＭＳスペクトルのピーク情報をプロダクトイオン情報とするように検索条件を設定したうえで、この検索条件に従って化合物データベース２４に対するデータベース検索を実行する（ステップＳ２）。
　データベース検索の手法は従来の化合物同定のためのデータベース検索と同様であり、ピークの質量電荷比値の一致度などに基づくピークパターンの類似性を示す指標値が計算され、高い指標値が得られる複数の化合物が候補化合物として抽出される。また、このとき抽出された候補化合物に対応する標準ＭＳ／ＭＳスペクトルが化合物データベース２４から読み出される（ステップＳ３）。ここでは、図４に示すように、化合物Ａ由来のピークＡの質量電荷比値をプリカーサイオン情報としたデータベース検索によって、ａ、ｂ、ｃなる３種の候補化合物が抽出されたものとする。
　次に、データベース検索部２３は、ピークＢの質量電荷比値（この例ではm/z 385.2）をデータベース検索のためのプリカーサイオン情報とし、ステップＳ１で収集したＭＳ／ＭＳスペクトルのピーク情報をプロダクトイオン情報とするように検索条件を設定したうえで、この検索条件に従って化合物データベース２４に対するデータベース検索を実行する（ステップＳ４）。このデータベース検索によって、複数の化合物が候補化合物として抽出され、抽出された候補化合物に対応する標準ＭＳ／ＭＳスペクトルが化合物データベース２４から読み出される（ステップＳ５）。ここでは、図４に示すように、化合物Ｂ由来のピークＢの質量電荷比値をプリカーサイオン情報としたデータベース検索によって、ｄ、ｅ、ｆなる３種の候補化合物が抽出されたものとする。
　続いて複数プリカーサ対応解析処理部２２は、ピークＡに対して抽出された複数の候補化合物のうちの１つとピークＢに対して抽出された複数の候補化合物のうちの１つを選択し、その候補化合物の組み合わせに含まれる候補化合物にそれぞれ対応した標準ＭＳ／ＭＳスペクトルを統合することによって仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルを作成する。仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルは、複数の標準ＭＳ／ＭＳスペクトル上のピークを単に加算することにより作成すればよい。そして、その仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルと実測のＭＳ／ＭＳスペクトルとのピークパターンの類似度を計算する。これにより、候補化合物の１つの組み合わせに対する仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルと実測ＭＳ／ＭＳスペクトルとの類似度が求まる（ステップＳ６）。
　そして、候補化合物の全ての組み合わせについての類似度の計算が実施されたか否かを判定し（ステップＳ７）、類似度計算がなされていない候補化合物の組み合わせがあればステップＳ６へと戻る。こうしたステップＳ６、Ｓ７の繰り返しによって、ここでは、図４に示した化合物Ａに対して抽出された３つの候補化合物ａ、ｂ、ｃと化合物Ｂに対して抽出された３つの候補化合物ｄ、ｅ、ｆとの組み合わせ、具体的には（ａ、ｄ）、（ａ、ｅ）、（ａ、ｆ）、（ｂ、ｄ）、（ｂ、ｅ）、（ｂ、ｆ）、（ｃ、ｄ）、（ｃ、ｅ）、（ｃ、ｆ）の９通りの組み合わせの全てについて、仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルと実測のＭＳ／ＭＳスペクトルとの類似度が求まることになる。
　組み合わせとして選択された候補化合物が実際に化合物Ａ、Ｂであるならば、仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルと実測ＭＳ／ＭＳスペクトルとの類似度は高くなる筈である。換言すれば、この類似度に基づいて候補化合物が正解の化合物であるか否かを判断することができる。そこで、複数プリカーサ対応解析処理部２２は、ステップＳ６で算出した類似度が高い順に処理結果、つまりは候補化合物の名称と類似度とを制御部３を通して表示部５の画面上に表示する（ステップＳ８）。最終的にユーザはこの表示を見て、プリカーサイオンとして選択した複数の化合物Ａ、Ｂを同定する。
　上記説明では、プリカーサイオン選択ウインドウに２つのイオンが含まれる場合の例について述べたが、プリカーサイオン選択ウインドウに３以上の複数のイオン種が含まれ、その複数のイオン種がまとめてプリカーサイオンとして解離された場合であっても、同様にしてその複数の化合物を同定可能であることは明らかである。
　上記第１実施例の質量分析システムでは、データベース検索により候補化合物を探索する際に、実測のＭＳ／ＭＳスペクトルから求めたピーク情報、つまりはプロダクトイオンの質量電荷比値（或いは、質量電荷比値及び信号強度値）を用いていたが、同様のデータベース検索は、ニュートラルロスの質量を用いても行うことができる。
　ニュートラルロスの質量と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の差である。したがって、化合物Ａ由来のピークＡの質量電荷比値をデータベース検索のためのプリカーサイオン情報とする際には、ピークＡの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との差をニュートラルロス質量としてデータベース検索に供すればよく、化合物Ｂ由来のピークＢの質量電荷比値をデータベース検索のためのプリカーサイオン情報とする際には、ピークＢの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比との差をニュートラルロス質量としてデータベース検索に供すればよい。データベース検索によって候補化合物がそれぞれ求まったあとには、第１実施例で説明したのと同様に、仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルを求めて該仮想ＭＳ／ＭＳスペクトルと実測ＭＳ／ＭＳスペクトルとの類似度を計算し、その類似度の高い順に結果を表示すればよい。
　なお、上記第１実施例では、類似度の高い順に候補化合物などの結果を表示したが、最も高い類似度を与える結果が正確であるとみなして、それのみを表示するようにしてもよい。また、類似度が所定の閾値を上回るか否かを判定し、閾値を上回る候補化合物の組み合わせがない場合には、該当無し（同定不能）との結果を表示するようにしてもよい。
　　［第２実施例］
　本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置を用いた質量分析システムの他の実施例（第２実施例）について、添付図面を参照して説明する。
　図５は第２実施例の質量分析システムの概略構成図である。第１実施例の質量分析システムと同じ構成要素には同じ符号を付してある。即ち、この第２実施例の質量分析システムではデータ処理部２の機能ブロックが第１実施例とは相違し、タンデム質量分析計１などの構成は第１実施例と全く同一である。
　第２実施例の質量分析システムにおいて、データ処理部２はデータ格納部２１のほかに、組成式推定部２５、プロダクトイオン帰属判定部２６、及びデータ分離処理部２７などの機能ブロックを備える。
　図６は第２実施例の質量分析システムにおける特徴的なデータ処理の内容を示すフローチャート、図７はこの特徴的なデータ処理を説明するための模式図である。以下、データ処理部２における処理について説明する。
　データ処理が開始されると、まず組成式推定部２５は、データ格納部２１から実測のマススペクトルデータを読み出し、プリカーサイオンとして選択された化合物Ａ由来のピークＡの質量電荷比値及び化合物Ｂ由来のピークＢの質量電荷比値を求める。そして、求めた質量電荷比値から、化合物Ａ、Ｂの組成式、即ち、それら化合物を構成する元素の種類と各元素の数をそれぞれ推定する（ステップＳ１１）。上述したように、第２段質量分離部１３が飛行時間型質量分析器のような高精度、高分解能のものであれば、高い精度で質量電荷比値が求まるので、高い確度で組成式を推定することができる。
　次に、組成式推定部２５はデータ格納部２１から実測のＭＳ／ＭＳスペクトルデータを読み出し、ＭＳ／ＭＳスペクトルに対しピーク検出処理を実行することにより、ＭＳ／ＭＳスペクトルに現れているピークの質量電荷比値を収集する。そして、求めた質量電荷比値から、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で観測されるプロダクトイオンの組成式をそれぞれ推定する（ステップＳ１２）。
　なお、一般的に有機化合物であれば、Ｈ、Ｃ、Ｏ、Ｎなどの基本的な元素が含まれることを想定して組成式推定を行うが、Ｃｌ、Ｂｒといったハロゲン元素など、特殊な元素が含まれる場合には、そうした可能性があることを示す付加的な情報が与えられれば組成式の推定は容易である。したがって、そうした付加的な情報をユーザが適宜入力できるようにし、それを組成式推定に利用するようにするとよい。
　一般に、プロダクトイオンは元のプリカーサイオンから何らかの断片（化学構造体）が脱離したものであるから、プロダクトイオンの組成式は元のプリカーサイオンの組成式に包含される、つまりは、プロダクトイオンを構成する任意の元素の個数は元のプリカーサイオンを構成するその元素の個数と同じか或いはそれよりも少なく、プロダクトイオンを構成する任意の元素は元のプリカーサイオンにも含まれる筈である。換言すれば、プロダクトイオンを構成する或る元素の個数がプリカーサイオンを構成する該元素の個数を上回る場合や、プロダクトイオンを構成する或る元素がプリカーサイオンに含まれない場合には、そのプリカーサイオンはそのプロダクトイオンの元となったイオンでない可能性がきわめて高いといえる。そこで、プロダクトイオン帰属判定部２６は、実測のＭＳ／ＭＳスペクトルにおいて検出されたプロダクトイオン毎に、その組成式が複数のプリカーサイオンの組成式に包含されるか否かを判定することにより、組成式の整合性を検証し、プロダクトイオンのピークを組成式の整合性がとれるプリカーサイオンに帰属させる（ステップＳ１３）。そして、実測のＭＳ／ＭＳスペクトルにおいて検出された全てのプロダクトイオンピークについて帰属が決定する（ステップＳ１４でＹｅｓと判定される）まで、ステップＳ１３、Ｓ１４の処理を繰り返す。
　もちろん、或るプロダクトイオンの組成式が複数のプリカーサイオンの組成式に包含されることは十分にあり得るから、その場合には、そのプロダクトイオンは複数のプリカーサイオンの両方に帰属させればよい。また、或るプロダクトイオンの組成式が複数のプリカーサイオンの組成式のいずれにも包含されない場合には、それは実際にはプロダクトイオン由来ではないノイズピークである可能性があるから、そうしたピークは単に除外すればよい。そうして、ステップＳ１２においてＭＳ／ＭＳスペクトルから検出されたプロダクトイオン由来のピーク（厳密にはプロダクトイオンであると推定されるピーク）の全ての帰属を決定したならば、データ分離処理部２７は、その帰属結果に基づいて、ＭＳ／ＭＳスペクトルデータを複数のプリカーサイオンに対応するように分離し（ステップＳ１５）、さらに、分離されたデータに基づいて各プリカーサイオンに対応したＭＳ／ＭＳスペクトルを作成する（ステップＳ１６）。
　図７（ａ）はＭＳ／ＭＳスペクトルに現れるピークが帰属された例を示す図であり、図中、□印と○印はそれぞれのピークの帰属先を示している。また、無印のピークはいずれのプリカーサイオンにも帰属されないピークである。図７（ｂ）は帰属結果に応じて２つに分離されたＭＳ／ＭＳスペクトルの例である。なお、複数のプリカーサイオンの両方に帰属されたプロダクトイオンは実際に両方のプリカーサイオン由来のプロダクトイオンである場合と、いずれか一方（又は希には両方）のプリカーサイオンへの帰属が誤りである場合とがある。後者の場合には、分離されたＭＳ／ＭＳスペクトル上に偽のピークが出現することになるが、明らかにプロダクトイオンではないピークは除去されるので、少なくとも分離前のＭＳ／ＭＳスペクトルに比べれば純度の高い有用なＭＳ／ＭＳスペクトルを得ることができる。
　例えば、こうしてプリカーサイオン毎に分離されたＭＳ／ＭＳスペクトルが得られたならば、それぞれのＭＳ／ＭＳスペクトルから求めたピーク情報をデータベース検索に供して化合物同定を行うようにすればよい。このときにデータベース検索に供されるピーク情報はそのときのプリカーサイオン由来ではないプロダクトイオンピークの少なくとも一部が除去されたものとなるので、データベース検索の精度が向上し、正解の化合物を同定できる可能性が高まる。
　　［第３実施例］
　本発明に係るタンデム質量分析データ処理装置を用いた質量分析システムのさらに他の実施例（第３実施例）について、添付図面を参照して説明する。
　図８は第３実施例の質量分析システムの概略構成図である。第１、第２実施例の質量分析システムと同じ構成要素には同じ符号を付してある。即ち、この第３実施例の質量分析システムではデータ処理部２の機能ブロックが第１、第２実施例と相違し、タンデム質量分析計１などの構成は第１、第２実施例と全く同一である。
　第３実施例の質量分析システムにおいて、データ処理部２はデータ格納部２１、データ分離処理部２７などのほかに、マスデフェクト抽出部２８、プロダクトイオン帰属判定部２９といった機能ブロックを備える。
　この第３実施例では第２実施例と同様に、実測のＭＳ／ＭＳスペクトルにおいて検出された各プロダクトイオンのピークを複数のプリカーサイオンのいずれか（又は複数）に帰属させるが、その際に、一般的にマスデフェクトフィルタリングと呼ばれる手法を利用する。これは、質量分析を用いた代謝物の解析によく利用される手法であり、質量電荷比値の小数点以下の部分の値（つまりはマスデフェクト）の近似性を利用して不要なイオンと有用なイオンとを識別するものである。
　ここで、図９により、いずれのプリカーサイオンから派生したプロダクトイオンであるかを判定するためにマスデフェクトフィルタリングが有用であることを説明する。
　いま一例として図９（ａ）に示した２種の化合物、即ち、トリアレート（S-2,3,3-トリクロロアリルジイソプロピルチオカルバマート）とフェンプロピモルフ（(2β,6β)-4-[3-[4-(1,1-ジメチルエチル)フェニル]-2-メチルプロピル]-2,6-ジメチルモルホリン）とが試料に含まれているものとする。トリアレートの質量は304.0091、フェンプロピモルフの質量は304.2635であり、マススペクトルにおいて両化合物由来の分子イオンの質量電荷比差は0.2544Daにすぎない。そのため、上述したようにＭＳ／ＭＳ分析のための設定されるプリカーサイオン選択ウインドウによっては両化合物由来のイオンを分離することはできず、それら化合物由来のイオンはまとめてプリカーサイオンとして解離されることになる。その結果、ＭＳ／ＭＳスペクトルでは、両化合物由来のプロダクトイオンが混じって出現する。
　トリアレートが解離するとプロダクトイオンの１つとして図９（ｂ）に示すような化学構造を有するイオンが生成される。一方、フェンプロピモルフが解離するとプロダクトイオンの１つとして図９（ｃ）に示すような化学構造を有するイオンが生成される。前者のプロダクトイオンのマスデフェクトは0.0405Da、後者のプロダクトイオンのマスデフェクトは0.3245Daである。トリアレートのマスデフェクトは0.0091Da、フェンプロピモルフのマスデフェクトは0.2635であり、マスデフェクトを比較するとそれぞれのプロダクトイオンは解離前の親化合物のマスデフェクトに近いことが分かる。もちろん、これは、プリカーサイオンとしてまとめて選択される複数の化合物のマスデフェクトが或る程度以上離れていることが前提であるが、そうであれば、プロダクトイオンのマスデフェクトが複数の化合物のマスデフェクトのいずれに近いのかを判断することで、プロダクトイオンをプリカーサイオン、つまりは化合物に帰属させることができる。
　そこで第３実施例の質量分析システムにおいて、マスデフェクト抽出部２８はプリカーサイオンやプロダクトイオンのマスデフェクトを求め、プロダクトイオン帰属判定部２９は各プロダクトイオンのマスデフェクトがいずれのプリカーサイオンのマスデフェクトに近いのかを判断し、帰属を決定する。ただし、解離の態様によっては、マスデフェクトが必ずしもプリカーサイオンに近くなるとは限らないので、例えばプリカーサイオンとプロダクトイオンとのマスデフェクト差の最小値が所定閾値を上回る場合には、そのプロダクトイオンはいずれのプリカーサイオンにも帰属しない又は逆に複数のプリカーサイオンの両方に帰属させるようにするとよい。こうしてプロダクトイオンの帰属を決定したならば、第２実施例と同様に、帰属結果に基づいてＭＳ／ＭＳスペクトルデータを分離すればよい。
　また、第２実施例と第３実施例とは併用することができる。即ち、プロダクトイオンピークの帰属を決定する際に、推定した組成式とマスデフェクトの両方を用いることで、帰属の精度を高めることができる。
　なお、上記実施例はいずれも本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正、追加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…タンデム質量分析計
１０…イオン源
１１…第１段質量分離部
１２…イオン解離部
１３…第２段質量離部
１４…検出器
１５…アナログデジタル変換器
１６…分析制御部
２…データ処理部
２１…データ格納部
２２…複数プリカーサ対応解析処理部
２３…データベース検索部
２４…化合物データベース
２５…組成式推定部
２６、２９…プロダクトイオン帰属判定部
２７…データ分離処理部
２８…マスデフェクト抽出部
３…制御部
４…操作部
５…表示部

Claims (4)

  1. 　所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
    　a)既知の化合物に対応付けて少なくとも標準的なＭＳnスペクトルの情報が格納された化合物データベースと、
    　b)実測により得られたデータに基づいて作成されるＭＳnスペクトルからピーク情報を収集するピーク情報収集部と、
    　c)前記プリカーサイオンとして選択された複数の化合物のイオン毎にそれぞれ、その質量電荷比値と前記ピーク情報収集部により収集されたＭＳnスペクトルのピーク情報とに基づき前記化合物データベースに対するデータベース検索を実行して候補化合物を求めるデータベース検索実行部と、
    　d)前記複数の化合物のイオン毎に求まった候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを前記化合物データベースにより取得し、前記複数の化合物に対する候補化合物の組み合わせを仮定し、仮定した１つの組み合わせに含まれる複数の候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを統合した仮のＭＳnスペクトルを作成して、該仮のＭＳnスペクトルと前記実測のＭＳnスペクトルとの類似度を、候補化合物の組み合わせ毎に計算する類似度算定部と、
    　を備え、前記類似度算定部により得られた類似度を利用して化合物を同定可能としたことを特徴とするタンデム質量分析データ処理装置。
  2. 　所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
    　a)既知の化合物に対応付けて少なくとも標準的なＭＳnスペクトルの情報が格納された化合物データベースと、
    　b)実測により得られたデータに基づいて作成されるＭＳnスペクトルからピーク情報を収集するピーク情報収集部と、
    　c)前記プリカーサイオンとして選択された複数の化合物のイオン毎にそれぞれ、その質量電荷比値と前記ピーク情報収集部により収集されたピーク情報から判明する質量電荷比との差であるニュートラルロスの質量を計算し、そのプリカーサイオンの質量電荷比とニュートラルロス質量とに基づいて、前記化合物データベースに対するデータベース検索を実行して候補化合物を求めるデータベース検索実行部と、
    　d)前記複数の化合物のイオン毎に求まった候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを前記化合物データベースにより取得し、前記複数の化合物に対する候補化合物の組み合わせを仮定し、仮定した１つの組み合わせに含まれる候補化合物に対する標準的なＭＳnスペクトルを統合した仮のＭＳnスペクトルを作成して、該仮のＭＳnスペクトルと前記実測のＭＳnスペクトルとの類似度を、候補化合物の組み合わせ毎に計算する類似度算定部と、
    　を備え、前記類似度算定部により算出された類似度を利用して化合物を同定可能としたことを特徴とするタンデム質量分析データ処理装置。
  3. 　所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
    　a)実測により得られたＭＳn-1スペクトルデータからプリカーサイオンとして選択された複数のイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値から各イオンの組成式を推定するプリカーサイオン組成式推定部と、
    　b)実測により得られたＭＳnスペクトルデータから検出されたプロダクトイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値から各プロダクトイオンの組成式を推定するプロダクトイオン組成式推定部と、
    　c)プロダクトイオン毎に、前記プロダクトイオン組成式推定部により推定された組成式と前記プリカーサイオン組成式推定部により推定されたプリカーサイオンの組成式との整合性を検証することにより、そのプロダクトイオンが複数のプリカーサイオンのいずれに由来するものであるかを判定するプロダクトイオン帰属判定部と、
    　d)前記プロダクトイオン帰属判定部による判定結果に基づいて、複数のプロダクトイオンをプリカーサイオン毎に分けたＭＳnスペクトルデータを再構成するデータ分離部と、
    　を備えることを特徴とするタンデム質量分析データ処理装置。
  4. 　所定の質量電荷比幅に含まれる質量電荷比を有する、複数の異なる化合物にそれぞれ由来するイオンをまとめてプリカーサイオンとして選択し、その選択されたプリカーサイオンを解離して得られたプロダクトイオンを質量分析することで得られたＭＳnスペクトルデータを処理するタンデム質量分析データ処理装置であって、
    　a)実測により得られたＭＳn-1スペクトルデータからプリカーサイオンとして選択された複数のイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値の小数点以下部分をマスデフェクトとして抽出するプリカーサイオンマスデフェクト抽出部と、
    　b)実測により得られたＭＳnスペクトルデータから検出されたプロダクトイオンの質量電荷比値を取得し、該質量電荷比値の小数点以下部分をマスデフェクトとして抽出するプロダクトイオンマスデフェクト抽出部と、
    　c)プロダクトイオン毎に、前記プロダクトイオンマスデフェクト抽出部により抽出されたマスデフェクトと前記プリカーサイオンマスデフェクト抽出部により抽出されたプリカーサイオンのマスデフェクトとの類似性を判定することにより、そのプロダクトイオンが複数のプリカーサイオンのいずれに由来するものであるかを判定するプロダクトイオン帰属判定部と、
    　d)前記プロダクトイオン帰属判定部による判定結果に基づいて、複数のプロダクトイオンをプリカーサイオン毎に分けたＭＳnスペクトルデータを再構成するデータ分離部と、
    　を備えることを特徴とするタンデム質量分析データ処理装置。
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