WO2015118681A1 - 質量分析装置及び質量分析方法 - Google Patents

質量分析装置及び質量分析方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015118681A1
WO2015118681A1 PCT/JP2014/053015 JP2014053015W WO2015118681A1 WO 2015118681 A1 WO2015118681 A1 WO 2015118681A1 JP 2014053015 W JP2014053015 W JP 2014053015W WO 2015118681 A1 WO2015118681 A1 WO 2015118681A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
ionization
esi
voltage
liquid sample
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/053015
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慎二郎 藤田
Original Assignee
株式会社島津製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社島津製作所 filed Critical 株式会社島津製作所
Priority to US15/110,306 priority Critical patent/US10121644B2/en
Priority to CN201480075187.XA priority patent/CN105981130B/zh
Priority to JP2015561133A priority patent/JP6107978B2/ja
Priority to EP14881512.9A priority patent/EP3107114A4/en
Priority to PCT/JP2014/053015 priority patent/WO2015118681A1/ja
Publication of WO2015118681A1 publication Critical patent/WO2015118681A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/10—Ion sources; Ion guns
    • H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
    • H01J49/165—Electrospray ionisation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/86—Signal analysis
    • G01N30/8624—Detection of slopes or peaks; baseline correction
    • G01N30/8631—Peaks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/86—Signal analysis
    • G01N30/8651—Recording, data aquisition, archiving and storage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0027—Methods for using particle spectrometers
    • H01J49/0031—Step by step routines describing the use of the apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/10—Ion sources; Ion guns
    • H01J49/107—Arrangements for using several ion sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/10—Ion sources; Ion guns
    • H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
    • H01J49/168—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission field ionisation, e.g. corona discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/24—Vacuum systems, e.g. maintaining desired pressures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34—Dynamic spectrometers
    • H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • H01J49/4205—Device types
    • H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
    • H01J49/4215—Quadrupole mass filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/72—Mass spectrometers
    • G01N30/7233—Mass spectrometers interfaced to liquid or supercritical fluid chromatograph
    • G01N30/724—Nebulising, aerosol formation or ionisation
    • G01N30/7266—Nebulising, aerosol formation or ionisation by electric field, e.g. electrospray

Definitions

  • the present invention relates to a mass spectrometer and a mass spectrometry method for performing mass spectrometry by ionizing components in a liquid sample using an electrospray ionization (ESI) source and an atmospheric pressure chemical ionization (APCI) source in combination.
  • ESI electrospray ionization
  • APCI atmospheric pressure chemical ionization
  • LC liquid chromatograph unit
  • MS mass analyzer
  • ionization source of the mass spectrometer an electrospray ionization (ESI) source or an atmospheric pressure chemical ionization (APCI) source is used as the ionization source of the mass spectrometer.
  • ESI electrospray ionization
  • APCI atmospheric pressure chemical ionization
  • the dual ionization source includes an ESI probe into which a liquid sample is introduced, an ESI power source that supplies a high voltage (ESI voltage) to the ESI probe, and a high voltage that is positioned near the outlet of the ESI probe to cause corona discharge. And a APCI power source for supplying a high voltage (APCI voltage) to the needle.
  • ESI voltage high voltage
  • APCI voltage high voltage
  • the liquid sample and the mobile phase separated into components in the liquid chromatograph and introduced into the ESI probe are discharged as droplets charged by the ESI voltage applied to the ESI probe, and the high polarity of the components contained in the sample is released.
  • the component is ionized.
  • low-polarity components contained in the sample are not ionized at this stage, but are ionized by exchanging charges with the mobile phase ionized by corona discharge in the corona needle.
  • the dual ionization source is used with the ESI voltage and APCI voltage set to an average value.
  • the ionization efficiency is low when an average ESI voltage or APCI voltage is applied, and it may not be possible to generate a detectable amount of ions with sufficient intensity to quantify the component. There was a problem.
  • the problem to be solved by the present invention is to generate a quantity of ions that can be detected with sufficient intensity for each component, regardless of the polarity of the components contained in the sample, and obtain a mass analysis result with high sensitivity and high accuracy. It is to provide a mass spectrometry apparatus and method capable of
  • a mass spectrometer made to solve the above problems is as follows. a) an ESI probe into which a liquid sample containing one or more components is introduced; a corona needle disposed near the outlet of the ESI probe; an ESI voltage supply unit for supplying an ESI voltage to the ESI probe; An ionization source having an APCI voltage supply for supplying an APCI voltage to the corona needle; b) an ionization condition storage unit configured to store a plurality of ionization conditions for the liquid sample, which are set by an analyst, and have different values of the ESI voltage and / or the APCI voltage; c) a mass spectrometry execution unit that performs mass analysis of ions generated from the liquid sample using each of the plurality of ionization conditions; d) Mass for selecting a mass analysis result in which ions are detected at an intensity suitable for analysis for each of the one or more components from among the results of mass analysis obtained for each of the plurality of ion
  • the above-mentioned “mass analysis result in which ions are detected with an intensity suitable for analysis” is typically a mass analysis result with the maximum detection intensity of ions, but is not necessarily limited thereto.
  • the mass analysis result selection unit selects a mass analysis result having a maximum ratio of the detection intensity of the ion to the noise intensity (S / N ratio), or the detection intensity of the ion is within the dynamic range of the detector. It can also be configured to select the one having the maximum ion detection intensity except for the mass analysis result exceeding the maximum value.
  • ions having a strength suitable for analysis are obtained from the results obtained by performing mass analysis by ionizing a liquid sample under a plurality of ion conditions having different values of ESI voltage or / APCI voltage.
  • the detected mass analysis result is selected. Therefore, even when a sample includes a plurality of components having different polarities, it is possible to generate a detectable amount of ions with sufficient intensity for each component and obtain a highly accurate mass analysis result.
  • the mass spectrometer according to the present invention can be suitably used in LC / MS.
  • LC / MS the time during which the separated components are eluted in the LC column is limited, and the amount of elution changes during that time.
  • the mass spectrometry execution unit perform mass spectrometry by repeatedly using the plurality of ionization conditions.
  • the mass spectrometer according to the present invention can be used to perform preliminary measurement for determining ionization conditions in mass spectrometry for qualitatively or quantifying components contained in a liquid sample. Qualitative and quantitative determination of the components in the sample is performed by, for example, a selected ion monitoring (SIM) method or a multiple reaction monitoring (MRM) method. Therefore, the mass spectrometer according to the present invention further includes: e) Each of the one or more components may include an ionization condition determining unit that determines an ionization condition corresponding to the selected mass analysis result as an optimum ionization condition.
  • SIM selected ion monitoring
  • MRM multiple reaction monitoring
  • the mass spectrometry method according to the present invention ionizes a liquid sample by applying an ESI voltage to an ESI probe into which a liquid sample containing one or more components is introduced.
  • a mass spectrometer having an ionization source having an ESI source and an APCI source that ionizes the liquid sample discharged from the ESI probe by applying an APCI voltage to a corona needle disposed near the outlet of the ESI probe
  • a method for mass spectrometry of ions produced by the ionization source comprising: a) Have an analyst set a plurality of ionization conditions for differentiating the ESI voltage value and / or the APCI voltage value for ionizing the liquid sample, b) mass-analyzing ions generated from the sample under each of the plurality of ionization conditions; c) selecting a mass analysis result in which ions are detected at an intensity suitable for analysis for each of the one or more components from among
  • mass spectrometer and the mass spectrometry method according to the present invention By using the mass spectrometer and the mass spectrometry method according to the present invention, regardless of the polarity of the component contained in the sample, the amount of ions that can be detected with sufficient intensity is generated for each component, and the sensitivity and accuracy are high. Mass spectrometry results can be obtained.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining a mass spectrometry method according to the first embodiment.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a mass spectrum created in the first embodiment.
  • 10 is a flowchart for explaining a mass spectrometry method according to the second embodiment. The figure explaining the mass chromatogram acquired by the MRM measurement using the mass spectrometry method of Example 2.
  • FIG. The figure explaining the flow of the analysis in the mass spectrometry method of Example 3.
  • the mass spectrometer of the present embodiment is configured in combination with the liquid chromatograph unit 1 and operates as a liquid chromatograph mass spectrometer.
  • the liquid chromatograph unit 1 includes a mobile phase container 10 in which a mobile phase is stored, a pump 11 that sucks the mobile phase and delivers it at a constant flow rate, and a mobile phase.
  • a mobile phase container 10 in which a mobile phase is stored
  • a pump 11 that sucks the mobile phase and delivers it at a constant flow rate
  • a mobile phase are provided with an injector 12 for injecting a predetermined amount of sample prepared in advance, and a column 13 for separating various compounds contained in the sample in the time direction.
  • the pump 11 sucks the mobile phase from the mobile phase container 10 and delivers it at a constant flow rate.
  • a predetermined amount of the liquid sample is introduced from the injector 12 and is introduced into the column 13 along the flow of the mobile phase.
  • Each component in the liquid sample is temporally separated in the column 13 and introduced into the mass spectrometer 2 together with the mobile phase. Note that when the liquid sample is subjected to flow injection analysis, the column 13 is not used, and the liquid sample introduced from the injector 12 is directly introduced into the mass spectrometer 2.
  • the mass analyzer 2 includes a first and a second vacuum whose degree of vacuum is increased stepwise between an ionization chamber 20 that is substantially atmospheric pressure and a high-vacuum analysis chamber 23 that is evacuated by a vacuum pump (not shown). 2
  • a multi-stage differential exhaust system having intermediate vacuum chambers 21 and 22 is provided.
  • the ionization source of the mass spectrometer of the present embodiment includes both a probe (ESI probe) 201 for electrospray ionization (ESI) of a liquid sample and a probe (corona probe) for atmospheric pressure chemical ionization (APCI) in the ionization chamber 20.
  • ESI probe electrospray ionization
  • APCI atmospheric pressure chemical ionization
  • the ionization chamber 20 and the first intermediate vacuum chamber 21 at the subsequent stage communicate with each other through a small heating capillary 203.
  • the first intermediate vacuum chamber 21 and the second intermediate vacuum chamber 22 are separated by a skimmer 212 having a small hole at the top, and ions are focused in the first intermediate vacuum chamber 21 and the second intermediate vacuum chamber 22, respectively.
  • ion guides 211 and 221 for transporting to the subsequent stage are installed.
  • the analysis chamber 23 sandwiches a collision cell 232 in which a multipole ion guide (q2) 233 is installed, and the former quadrupole mass filter (Q1) 231 that separates ions according to the mass-to-charge ratio, A post-stage quadrupole mass filter (Q3) 234 for separating the gas in accordance with the mass-to-charge ratio, and an ion detector 235 are installed.
  • a collision cell 232 in which a multipole ion guide (q2) 233 is installed, and the former quadrupole mass filter (Q1) 231 that separates ions according to the mass-to-charge ratio, A post-stage quadrupole mass filter (Q3) 234 for separating the gas in accordance with the mass-to-charge ratio, and an ion detector 235 are installed.
  • the power supply unit 24 applies predetermined voltages to the ESI probe 201, the corona needle 202, the ion guides 211, 221, 233, the quadrupole mass filters 231, 234, and the like.
  • Each of the quadrupole mass filters 231 and 234 has a pre-rod electrode for correcting the disturbance of the electric field at the inlet end in front of the main rod electrode.
  • the pre-rod electrode is different from the main rod electrode. A voltage can be applied.
  • the liquid sample and the mobile phase that have reached the ESI probe 201 to which a high voltage (ESI voltage) is applied from the power supply unit 24 become droplets (charged droplets) to which an electric charge has been applied. Sprayed from the tip.
  • the charged droplets are micronized while being disrupted by the action of electrostatic force due to the applied charge, and highly polar components in the liquid sample are ionized.
  • low-polarity components contained in the sample are not ionized at this stage, and exchange electric charges with the mobile phase ionized by corona discharge in the corona needle 202 generated by application of a high voltage (APCI voltage). Ionized.
  • the ions thus generated are sent to the first intermediate vacuum chamber 21 through the capillary 203, converged by the ion guide 211, and then sent to the second intermediate vacuum chamber 22 through a small hole at the top of the skimmer 212. Then, it is converged again by the ion guide 221 in the second intermediate vacuum chamber 22, sent to the analysis chamber 23, and introduced into the space in the long axis direction of the front quadrupole mass filter 231.
  • both MS analysis and MS / MS analysis can be performed.
  • MS analysis ions having a specific mass-to-charge ratio are allowed to pass through one of the front-stage quadrupole mass filter 231 and the rear-stage quadrupole mass filter 234, and the ions of all mass-to-charge ratios are allowed to pass through the other.
  • a predetermined voltage (a voltage in which a high-frequency voltage and a DC voltage are superimposed) is applied from the power supply unit 24.
  • the ions that have passed through the subsequent quadrupole mass filter 234 are detected by the ion detector 235.
  • the ion detector 235 is, for example, a pulse count type detector, and outputs a number of pulse signals corresponding to the number of incident ions to the data processing unit 4 as detection signals.
  • a predetermined voltage (high frequency) is supplied from the power supply unit 24 so that ions having a specific mass-to-charge ratio pass through both the front quadrupole mass filter 231 and the rear quadrupole mass filter 234.
  • a voltage in which a voltage and a DC voltage are superimposed) is applied.
  • CID gas is supplied into the collision cell 232 continuously or intermittently.
  • the precursor ions collide with the CID gas and dissociate, and various product ions are generated.
  • These product ions are introduced into a subsequent quadrupole mass filter 234, and only product ions having a specific mass-to-charge ratio corresponding to the voltage applied to each rod electrode pass through the filter 234 to detect an ion detector. 235 is detected.
  • the data processing unit 4 includes a storage unit 41, and includes an ionization condition setting unit 42, a mass analysis execution unit 43, a mass analysis result selection unit 44, an ionization condition determination unit 45, and a mass analysis result display unit 46 as functional blocks. I have.
  • the data processing unit 4 is connected to a control unit 5 that controls operations of the pump 11 and the injector 12 of the liquid chromatograph unit 1, the power supply unit 24 of the mass analysis unit 2, a CID gas supply unit (not shown), and the like. And is configured to transmit and receive signals appropriately.
  • the entity of the data processing unit 4 is a personal computer, and the function as the data processing unit 4 can be exhibited by executing data processing software installed in the computer in advance. Furthermore, an input unit 6 and a display unit 7 are connected to the data processing unit 4.
  • This embodiment is an example of a mass spectrometry method in which a liquid sample containing component A, component B, and component C is introduced by flow injection without using the column 13 in the liquid chromatograph unit 1 and MS scan analysis is performed in the mass analyzer 2 It is.
  • the component A, the component B, and the component C in the present embodiment are a high polarity component, a low polarity component, and a medium polarity component, respectively.
  • the ionization condition setting unit 42 displays a setting screen for the mass analysis condition of the liquid sample on the display unit 7 (step S11), and prompts the analyst to set.
  • the mass analysis condition items set by the analyst include mass analysis mode (Q1scan, Q3scan, SIM, MRM, etc.), mass-to-charge ratio range, scan speed (for scan measurement), and liquid sample ionization conditions ( ESI voltage and APCI voltage value) are included, and the analyst is allowed to set a plurality of ionization conditions with different ESI voltage and / or APCI voltage values.
  • the ionization condition setting unit 42 stores the set mass analysis conditions in the storage unit 41 (step S12).
  • three types of mass analysis conditions of events 1 to 3 having different APCI voltages are set.
  • the magnitude of the APCI voltage applied to ionize the liquid sample is different.
  • Different ionization conditions are set for the relative relationship between the ESI voltage and the APCI voltage so that a high polarity component suitable for ESI is efficiently generated in event 1 and a low polarity component suitable for APCI is efficiently generated in event 3.
  • Event 2 is set as an intermediate ionization condition between event 1 and event 3.
  • the mass analysis execution unit 43 executes mass analysis according to the set and stored conditions. Specifically, mass analysis is repeated with events 1 to 3 as a set (FIG. 4, step S13), and the total ion chromatogram (TIC) and mass chromatogram acquired for each event are acquired (step S13). S14).
  • the mass analysis result display unit 46 displays these TIC and mass chromatogram on the display unit 7.
  • TIC obtained by the above measurement is shown in FIG. 5, and mass spectra are shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), respectively.
  • the high-polarity component A is detected at event 1
  • the low-polarity component B is detected at event 3
  • the medium-polarity component C is detected at event 2 with the highest intensity.
  • the detected intensity of ions reflects the amount of ions generated. That is, the condition of event 1 is optimal for the ionization of the highly polar component A, the condition of event 3 is optimal for the ionization of the low polarity component B, and the event 2 is suitable for the ionization of the medium polarity component C. It can be seen that the conditions are optimal.
  • the mass analysis result selection unit 44 compares the detection intensity of ions in each event 1 to 3 for each component, extracts the one with the highest detection intensity, and reconstructs the mass spectrum (FIG. 6 (d )), The mass spectrum reconstructed on the mass analysis result display unit 46 is displayed on the display unit 7. In this way, a quantity of ions that can be detected with sufficient intensity for each of a plurality of components having different polarities contained in the sample can be generated, and a highly sensitive and accurate mass analysis result can be obtained.
  • MRM method In the mass spectrometry method of Example 2, conditions (MRM method) for analyzing an unknown liquid sample for multiple reaction monitoring (MRM: Multiple Reaction Monitoring) are optimized.
  • MRM method an analysis condition (MRM method) for performing an MRM analysis using a high-polarity component A, a low-polarity component B, and a medium-polarity component C for an unknown liquid sample is optimized. A method will be described.
  • an ion having a specific mass-to-charge ratio is selectively passed as a precursor ion in the preceding quadrupole mass filter 231, and the precursor ion is allowed to collide with the CID gas in the collision cell 232.
  • product ions having a specific mass-to-charge ratio are selectively passed through the subsequent-stage quadrupole mass filter 234 and detected by the ion detector 235.
  • the mass-to-charge ratio of the precursor ion selected by the front-stage quadrupole mass filter 231 and the mass-to-charge ratio of the product ion selected by the rear-stage quadrupole mass filter 234 Must be determined in advance.
  • a combination of a precursor ion and a product ion in MRM measurement is referred to as an MRM transition.
  • the MRM analysis is mainly performed for the purpose of qualitative and quantitative determination of target components, and the higher the detection intensity of product ions, the higher the accuracy of the analysis. Accordingly, in addition to the MRM transition, the collision energy (CE: Collision Energy) given when the precursor ion and the CID gas collide with each other in the collision cell 232 is usually optimized so that the product ion generation efficiency is the highest. . In this embodiment, the ionization conditions are also optimized so that the ion generation efficiency in the ionization chamber 20 is the highest.
  • CE Collision Energy
  • the ionization condition setting unit 42 displays a setting screen of mass analysis conditions for determining the ionization conditions and precursor ions of the liquid sample on the display unit 7 (step S21), and prompts the analyst to set.
  • the items of the mass analysis conditions to be set by the analyst are the same as those in the first embodiment.
  • the ionization condition setting unit 42 stores the set mass analysis conditions in the storage unit 41 as analysis (event) conditions (step S22). In this embodiment, events 1 to 3 shown in FIG. 3 are used.
  • mass analysis (Q1scan) is executed according to the set conditions (step S23), and the mass spectrum of the precursor ion is acquired for each event (step S24).
  • the mass analysis result display unit 46 displays these mass spectra on the display unit 7.
  • the mass spectrometry result selection part 44 compares the mass spectrum acquired about each event, and extracts the mass peak with the largest intensity
  • the ionization condition determination unit 45 determines the ionization condition of the event in which the mass peak appears as the ionization condition of the component, and sets the ion corresponding to the mass peak as the precursor ion (step S26).
  • the ionization conditions for event 1, event 2, and event 3 are determined as the ionization conditions for the high polarity component A, the low polarity component B, and the medium polarity component C, respectively.
  • one mass peak having the highest intensity is extracted, but a plurality of mass peaks may be extracted in order of increasing intensity to set a plurality of precursor ions. For example, when MRM transition for quantification and MRM transition for confirmation are respectively used in MRM analysis, a plurality of precursor ions are set.
  • the mass analysis execution unit 43 again performs a product ion scan measurement by setting a plurality of conditions with different CEs using the determined ionization conditions (step S27). That is, the precursor quadrupole mass filter 231 selectively passes the previously determined precursor ions, the precursor ions are cleaved in the collision cell 232 to generate product ions, and the ions that pass through the subsequent quadrupole mass filter 234.
  • the product ion scan spectrum is obtained by continuously changing the mass-to-charge ratio.
  • the mass spectrometry result display unit 46 displays the product ion display unit 7 acquired under a plurality of conditions with different CE values. Then, the mass analysis result selection unit 44 compares the plurality of product ion scan spectra obtained for each component, extracts the mass peak having the highest intensity (step S28), and obtains the product ion and CE value corresponding to the mass peak. Determine (step S29).
  • An MRM method including the ionization conditions, MRM transitions (precursor ion mass-to-charge ratio and product ion mass-to-charge ratio), and CE value determined in this way is created and stored in the storage unit 41 (step S30).
  • Example 3 describes an example in which an optimal mass chromatogram is acquired in MRM analysis using LC / MS.
  • the target component in this example is a medium polarity component C.
  • the MRM transition and CE value for the component C are predetermined with reference to a compound database or the like.
  • the analyzer sets a plurality of MRM analysis conditions with different APCI voltages on the mass analysis setting screen displayed on the display unit 7 by the ionization condition setting unit 42 (events 11 to 15, FIG. 9). Then, the mass spectrometry execution unit 43 repeatedly executes events 11 to 15 to acquire a mass chromatogram for each event (FIG. 10). Subsequently, the mass spectrometry result selection unit 44 calculates the value of the S / N ratio of the mass chromatogram of each event, and extracts the mass chromatogram having the largest S / N ratio value. The value of the S / N ratio of the mass chromatogram can be obtained, for example, by calculating the ratio of the peak intensity in the chromatogram and the RMS value of the intensity of the region excluding the peak.
  • the ionization condition (APCI voltage: 1 kV) at which the S / N ratio value is maximum may be different from the ionization condition (APCI voltage: 2 kV) at which the intensity is maximum.
  • APCI voltage: 1 kV the ionization condition at which the S / N ratio value is maximum.
  • APCI voltage: 2 kV the ionization condition at which the intensity is maximum.
  • each of the above embodiments is merely an example, and can be appropriately changed in accordance with the gist of the present invention.
  • a plurality of ionization conditions in which only the APCI voltage is different while the ESI voltage is constant are set.
  • a plurality of ionization conditions in which both the ESI voltage and the APCI voltage are different from each other, or a plurality of ionization conditions in which only the ESI voltage is different Ionization conditions can also be set.
  • a mass spectrometer having a tandem quadrupole configuration is taken as an example, but a time-of-flight mass spectrometer or the like is not limited to a quadrupole type.
  • a time-of-flight mass spectrometer or the like is not limited to a quadrupole type.
  • an example of measurement in MS or MS / MS has been described. However, it can be used in other measurement methods (SIM measurement or the like) or MS n analysis in a mass spectrometer equipped with an ion trap.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

ＥＳＩプローブ（２０１）及びＥＳＩ電源（２４）とコロナニードル（２０２）及びＡＰＣＩ電源（２４）を有するイオン化源と、１乃至複数の成分を含む液体試料に関する前記ＥＳＩ電圧の値又は／及び前記ＡＰＣＩ電圧の値が異なる複数のイオン化条件を記憶するイオン化条件記憶部（４１）と、前記複数のイオン化条件のそれぞれを用いて前記液体試料から生成したイオンを質量分析する質量分析実行部（４３）と、前記複数のイオン化条件のそれぞれについて得られた質量分析の結果の中から、前記１乃至複数の成分のそれぞれについて、分析に適した強度でイオンが検出されている質量分析結果を選出する質量分析結果選出部（４４）と、を備えることを特徴とする質量分析装置を提供する。

Description

質量分析装置及び質量分析方法
　本発明は、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）源と大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）源とを併用して液体試料中の成分をイオン化し、質量分析を行う質量分析装置及び質量分析方法に関する。
　試料に含まれる各種成分の定性や定量を行うために、それら成分を時間的に分離する液体クロマトグラフ部（ＬＣ）と、分離された成分をイオン化して質量分析する質量分析部（ＭＳ）とを備えた液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）が広く用いられている。質量分析部のイオン化源としては、多くの場合、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）源や大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）源が用いられる。分析対象成分が高極性の化合物である場合にはＥＳＩ源が、低極性の化合物である場合にはＡＰＣＩ源が、それぞれ用いられる。
　複数の成分が試料に含まれている場合には、高極性の成分と低極性の成分が混在していることが多い。このような試料を質量分析するための装置として、ＥＳＩ源とＡＰＣＩ源の両方を備えた、デュアルイオン化源と呼ばれるイオン化源を備えた質量分析装置が提案されている（例えば特許文献１）。デュアルイオン化源は、液体試料が導入されるＥＳＩプローブ及び該ＥＳＩプローブに高電圧（ＥＳＩ電圧）を供給するＥＳＩ電源と、ＥＳＩプローブの出口付近に位置し高電圧を供給してコロナ放電を起こさせるためのニードル（コロナニードル）及び該ニードルに高電圧（ＡＰＣＩ電圧）を供給するＡＰＣＩ電源と、を備えている。
　液体クロマトグラフにおいて成分分離され、ＥＳＩプローブに導入された液体試料及び移動相は、ＥＳＩプローブに印加されたＥＳＩ電圧により帯電した液滴となって放出され、試料に含まれる成分のうち高極性の成分がイオン化される。一方、試料に含まれる低極性の成分は、この段階ではイオン化されず、コロナニードルにおけるコロナ放電によりイオン化された移動相との間で電荷を交換することによりイオン化される。
特表2005-539358号公報
　試料中に含まれる各成分の極性や、それらをイオン化するために最適なＥＳＩ電圧の値やＡＰＣＩ電圧の値はそれぞれ異なる。そのため、デュアルイオン化源では、ＥＳＩ電圧やＡＰＣＩ電圧を平均的な値に設定して使用する。しかし、成分によっては平均的なＥＳＩ電圧やＡＰＣＩ電圧を印加した場合のイオン化効率が低く、該成分を定量するために十分な強度で検出可能な量のイオンを生成することができない場合がある、という問題があった。
　本発明が解決しようとする課題は、試料に含まれる成分の極性等を問わず、各成分について十分な強度で検出可能な量のイオンを生成し、高感度や高精度の質量分析結果を得ることができる質量分析装置及び方法を提供することである。
　上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析装置は、
　a) １乃至複数の成分を含有する液体試料が導入されるＥＳＩプローブと、前記ＥＳＩプローブの出口付近に配置されたコロナニードルと、前記ＥＳＩプローブにＥＳＩ電圧を供給するＥＳＩ電圧供給部と、前記コロナニードルにＡＰＣＩ電圧を供給するＡＰＣＩ電圧供給部と、を有するイオン化源と、
　b) 分析者により設定された、前記液体試料に関する、前記ＥＳＩ電圧の値又は／及び前記ＡＰＣＩ電圧の値が異なる複数のイオン化条件を記憶するイオン化条件記憶部と、
　c) 前記複数のイオン化条件のそれぞれを用いて前記液体試料から生成したイオンを質量分析する質量分析実行部と、
　d) 前記複数のイオン化条件のそれぞれについて得られた質量分析の結果の中から、前記１乃至複数の成分のそれぞれについて、分析に適した強度でイオンが検出されている質量分析結果を選出する質量分析結果選出部と、
　を備えることを特徴とする。
　上記「分析に適した強度でイオンが検出されている質量分析結果」とは、典型的にはイオンの検出強度が最大である質量分析結果であるが、必ずしもこれに限らない。例えば、質量分析結果選出部が、イオンの検出強度とノイズ強度の比（Ｓ／Ｎ比）の値が最大である質量分析結果を選出したり、あるいはイオンの検出強度が検出器のダイナミックレンジの最大値を超える質量分析結果を除いてイオンの検出強度が最大であるものを選択したりするように構成することもできる。
　本発明に係る質量分析装置では、ＥＳＩ電圧又は／ＡＰＣＩ電圧の値が異なる複数のイオン条件下で液体試料をイオン化して質量分析して得た結果の中から、分析に適した強度でイオンが検出されている質量分析結果が選出される。そのため、試料中に極性が異なる複数の成分が含まれている場合でも、各成分について十分な強度で検出可能な量のイオンを生成し、高精度の質量分析結果を得ることができる。
　本発明に係る質量分析装置は、ＬＣ／ＭＳにおいて好適に用いることができる。ＬＣ／ＭＳでは、ＬＣのカラムにおいて分離された成分が溶出する時間が限られており、またその時間の中で溶出量が変化する。このような場合には、前記質量分析実行部が、前記複数のイオン化条件を繰り返し用いて質量分析を行うことが望ましい。
　本発明に係る質量分析装置では、液体試料に含まれる成分を定性したり定量したりする質量分析におけるイオン化条件を決定するための予備測定も行うために用いることができる。試料中の成分の定性や定量は、例えば選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）法や多重反応モニタリング（ＭＲＭ）法により行われる。
　そこで、本発明に係る質量分析装置は、さらに、
　e) 前記１乃至複数の成分のそれぞれについて、前記選出された質量分析結果に対応するイオン化条件を最適イオン化条件として決定するイオン化条件決定部
　を備えた構成とすることができる。
　また、上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析方法は、１乃至複数の成分を含有する液体試料が導入されるＥＳＩプローブにＥＳＩ電圧を印加して該液体試料をイオン化するＥＳＩ源と、前記ＥＳＩプローブの出口付近に配置されたコロナニードルにＡＰＣＩ電圧を印加して前記ＥＳＩプローブから放出される前記液体試料をイオン化するＡＰＣＩ源とを有するイオン化源を備えた質量分析装置を用いて、該イオン化源で生成したイオンを質量分析する方法であって、
　a) 前記液体試料をイオン化するための、前記ＥＳＩ電圧の値又は／及び前記ＡＰＣＩ電圧の値が異なる複数のイオン化条件を分析者に設定させ、
　b) 前記複数のイオン化条件のそれぞれにより試料から生成したイオンを質量分析し、
　c) 前記複数のイオン化条件のそれぞれについて得た質量分析結果の中から、前記１乃至複数の成分のそれぞれについて、分析に適した強度でイオンが検出されている質量分析結果を選出する
　ことを特徴とする。
　本発明に係る質量分析装置や質量分析方法を用いることにより、試料に含まれる成分の極性等を問わず、各成分について十分な強度で検出可能な量のイオンを生成し、高感度や高精度の質量分析結果を得ることができる。
本発明に係る質量分析装置の一実施例の要部構成図。 実施例１の質量分析方法について説明するフローチャート。 実施例１の質量分析方法において使用する分析条件を説明する表。 実施例１の質量分析方法における分析の流れを説明する図。 実施例１において取得されるトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）について説明する図。 実施例１において作成されるマススペクトルについて説明する図。 実施例２の質量分析方法について説明するフローチャート。 実施例２の質量分析方法を用いたＭＲＭ測定により取得されるマスクロマトグラムについて説明する図。 実施例３の質量分析方法において使用する分析条件を説明する表。 実施例３の質量分析方法における分析の流れを説明する図。 実施例３の質量分析方法におけるＳ／Ｎ比の値とイオン化条件の関係を説明する図。 実施例３の質量分析方法においてイオンの検出強度が最大になるイオン化条件で取得されるマスクロマトグラムと、Ｓ／Ｎ比の値が最大になるイオン化条件で取得されるマスクロマトグラムを比較した図。
　以下、本発明に係る質量分析装置の一実施例である、タンデム四重極型の構成を有する質量分析装置について、図面を参照して説明する。本実施例の質量分析装置は、図１に示すように液体クロマトグラフ部１と組み合わせて構成され、液体クロマトグラフ質量分析装置として動作する。
　本実施例の液体クロマトグラフ質量分析装置において、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１０と、移動相を吸引して一定流量で送給するポンプ１１と、移動相中に予め用意された所定量の試料を注入するインジェクタ１２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１３とを備えている。ポンプ１１は移動相容器１０から移動相を吸引して一定流量で送給する。液体試料は、インジェクタ１２から一定量が導入され、移動相の流れに乗ってカラム１３に導入される。液体試料中の各成分はカラム１３内で時間的に分離され、移動相とともに質量分析部２に導入される。なお、液体試料をフローインジェクション分析する場合はカラム１３を使用せず、インジェクタ１２から導入された液体試料をそのまま質量分析部２に導入する。
　質量分析部２は、略大気圧であるイオン化室２０と、真空ポンプ（図示なし）により真空排気される高真空の分析室２３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２１、２２を備えた多段差動排気系の構成を有している。
　本実施例の質量分析装置のイオン化源は、イオン化室２０に、液体試料をエレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）するプローブ（ＥＳＩプローブ）２０１と、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）するプローブ（コロナプローブ）の両方を備えた、デュアルイオン化源である。液体試料に含まれる高極性の成分は主としてＥＳＩにより、低極性の成分は主としてＡＰＣＩにより、それぞれイオン化される。
　イオン化室２０と後段の第１中間真空室２１の間は、細径の加熱キャピラリ２０３を通して連通している。第１中間真空室２１と第２中間真空室２２との間は頂部に小孔を有するスキマー２１２で隔てられ、第１中間真空室２１と第２中間真空室２２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２１１、２２１が設置されている。分析室２３には、多重極イオンガイド（ｑ２）２３３が内部に設置されたコリジョンセル２３２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（Ｑ１）２３１と、同じくイオンを質量電荷比に応じて分離する後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４、さらにはイオン検出器２３５が設置されている。
　電源部２４は、ＥＳＩプローブ２０１、コロナニードル２０２、イオンガイド２１１、２２１、２３３、及び四重極マスフィルタ２３１、２３４などにそれぞれ所定の電圧を印加する。なお、四重極マスフィルタ２３１、２３４はそれぞれ、メインロッド電極の前段に、入口端での電場の乱れを補正するためのプリロッド電極を有しており、プリロッド電極にはメインロッド電極とは異なる電圧が印加できるようになっている。
　質量分析部２において、電源部２４から高電圧（ＥＳＩ電圧）が印加されたＥＳＩプローブ２０１に到達した液体試料と移動相は、電荷が付与された液滴（帯電液滴）となってＥＳＩプローブの先端から噴霧される。この帯電液滴は付与された電荷による静電気力の作用によって分裂しながら微細化され、液体試料中の高極性の成分がイオン化される。一方、試料に含まれる低極性の成分は、この段階ではイオン化されず、高電圧（ＡＰＣＩ電圧）の印加によって生じるコロナニードル２０２におけるコロナ放電によってイオン化された移動相との間で電荷を交換してイオン化される。
　こうして生成されたイオンはキャピラリ２０３を通して第１中間真空室２１に送られ、イオンガイド２１１で収束された後、スキマー２１２の頂部の小孔を経て第２中間真空室２２に送られる。そして、第２中間真空室２２内のイオンガイド２２１で再び収束されて分析室２３に送られ、前段四重極マスフィルタ２３１の長軸方向の空間に導入される。
　本実施例の質量分析部２では、ＭＳ分析と、ＭＳ／ＭＳ分析の両方を行うことができる。
　ＭＳ分析では、前段四重極マスフィルタ２３１と後段四重極マスフィルタ２３４のいずれか一方において特定の質量電荷比を有するイオンを通過させ、他方では全ての質量電荷比のイオンを通過させるように、電源部２４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）を印加する。そして、後段四重極マスフィルタ２３４を通過したイオンをイオン検出器２３５により検出する。イオン検出器２３５は例えばパルスカウント型検出器であり、入射したイオンの数に応じた個数のパルス信号を検出信号としてデータ処理部４へと出力する。
　一方、ＭＳ／ＭＳ分析では、前段四重極マスフィルタ２３１及び後段四重極マスフィルタ２３４の両方において特定の質量電荷比を有するイオンを通過させるように、電源部２４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）を印加する。また、コリジョンセル２３２内には連続的に又は間欠的にＣＩＤガスを供給する。イオン化室２０において生成され、前段四重極マスフィルタ２３１に送り込まれた各種のイオンの中で、前段四重極マスフィルタ２３１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イオンのみが該フィルタ２３１を通過し、プリカーサイオンとしてコリジョンセル２３２に導入される。コリジョンセル２３２内でプリカーサイオンはＣＩＤ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。これらのプロダクトイオンは後段四重極マスフィルタ２３４に導入され、そ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２３４を通過してイオン検出器２３５で検出される。
　データ処理部４は、記憶部４１を有するとともに、機能ブロックとして、イオン化条件設定部４２、質量分析実行部４３、質量分析結果選出部４４、イオン化条件決定部４５、及び質量分析結果表示部４６を備えている。また、データ処理部４は、液体クロマトグラフ部１のポンプ１１やインジェクタ１２、質量分析部２の電源部２４やＣＩＤガス供給部（図示せず）などの動作を制御する制御部５との間で適宜に信号を送受信するように構成されている。データ処理部４の実体はパーソナルコンピュータであり、該コンピュータに予めインストールされたデータ処理用ソフトウェアを実行することにより、データ処理部４としての機能を発揮させるようにすることができる。さらに、データ処理部４には、入力部６、表示部７が接続されている。
　以下、本実施例の液体クロマトグラフ質量分析装置を用いた質量分析方法の実施例１～３について説明する。
　本実施例は、成分Ａ、成分Ｂ、及び成分Ｃを含む液体試料を液体クロマトグラフ部１においてカラム１３を用いないフローインジェクションにより導入し、質量分析部２においてＭＳスキャン分析する質量分析方法の例である。本実施例における成分Ａ、成分Ｂ、及び成分Ｃはそれぞれ、高極性の成分、低極性の成分、及び中極性の成分である。この質量分析方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。
　はじめに、イオン化条件設定部４２は、液体試料の質量分析条件の設定画面を表示部７に表示して（ステップＳ１１）、分析者に設定を促す。分析者に設定させる質量分析条件の項目には、質量分析のモード（Ｑ１scan、Ｑ３scan、ＳＩＭ、ＭＲＭ等）、質量電荷比の範囲、スキャン速度（スキャン測定の場合）、及び液体試料のイオン化条件（ＥＳＩ電圧及びＡＰＣＩ電圧の値）が含まれており、分析者に、ＥＳＩ電圧及び／又はＡＰＣＩ電圧の値が異なる複数のイオン化条件を設定させる。
　分析者により質量分析条件が設定されると、イオン化条件設定部４２は、設定された質量分析条件を記憶部４１に保存する（ステップＳ１２）。本実施例では、図３に示すようにＡＰＣＩ電圧がそれぞれ異なるイベント１～３の３種類の質量分析条件を設定する。イベント１～３では、液体試料をイオン化するために印加するＡＰＣＩ電圧の大きさが異なる。イベント１ではＥＳＩに適した高極性の成分が、イベント３ではＡＰＣＩに適した低極性の成分が効率よく生成されるように、ＥＳＩ電圧とＡＰＣＩ電圧の相対的な関係それぞれ異なるイオン化条件が設定されている。また、イベント２はイベント１とイベント３の中間的なイオン化条件として設定されている。
　続いて、質量分析実行部４３が設定・保存された条件に従って質量分析を実行する。具体的には、イベント１～３を１セットとする質量分析を繰り返し実行し（図４、ステップＳ１３）、各イベントについて取得されたトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）とマスクロマトグラムを取得する（ステップＳ１４）。質量分析結果表示部４６は、これらのＴＩＣとマスクロマトグラムを表示部７に表示する。
　上記測定により得られたＴＩＣを図５に、マススペクトルを図６(a)～(c)に、それぞれ示す。高極性の成分Ａはイベント１において、低極性の成分Ｂはイベント３において、中極性の成分Ｃはイベント２において、最も大きな強度でイオンが検出されている。イオンの検出強度はイオンが生成された量を反映している。即ち、高極性の成分Ａのイオン化にはイベント１の条件が最適であり、低極性の成分Ｂのイオン化にはイベント３の条件が最適であり、さらに中極性の成分Ｃのイオン化にはイベント２の条件が最適であることが分かる。
　最後に、質量分析結果選出部４４が、各成分について、それぞれイベント１～３におけるイオンの検出強度を比較し、最も検出強度が大きいものを抽出してマススペクトルを再構成し（図６(d)）、質量分析結果表示部４６に再構成したマススペクトルを表示部７に表示させる。こうして、試料中に含まれている、極性が異なる複数の成分のそれぞれについて十分な強度で検出可能な量のイオンを生成して、高感度かつ高精度の質量分析結果を得ることができる。
　実施例２の質量分析方法では、未知の液体試料を多重反応モニタリング（ＭＲＭ：Multiple Reaction Monitoring）分析するための条件（ＭＲＭメソッド）を最適化する。本実施例では、未知の液体試料について、高極性の成分Ａ、低極性の成分Ｂ、及び中極性の成分Ｃを目的成分とするＭＲＭ分析を行うための分析条件（ＭＲＭメソッド）を最適化する方法を説明する。
　ＭＲＭ分析では、目的成分のそれぞれについて、前段四重極マスフィルタ２３１において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的に通過させ、該プリカーサイオンをコリジョンセル２３２においてＣＩＤガスと衝突させることにより開裂させて各種のプロダクトイオンを生成させる。そして、後段四重極マスフィルタ２３４において特定の質量電荷比を有するプロダクトイオンを選択的に通過させ、イオン検出器２３５で検出する。従って、ＭＲＭ分析を行うためには、目的成分のそれぞれについて、前段四重極マスフィルタ２３１で選択するプリカーサイオンの質量電荷比と、後段四重極マスフィルタ２３４で選択するプロダクトイオンの質量電荷比を予め決めておく必要がある。なお、以下の説明では、ＭＲＭ測定におけるプリカーサイオンとプロダクトイオンの組をＭＲＭトランジションと呼ぶ。
　ＭＲＭ分析は主に目的成分の定性や定量を目的として行われ、プロダクトイオンの検出強度が大きいほど分析の精度を高めることができる。従って、通常、ＭＲＭトランジションに加え、コリジョンセル２３２においてプリカーサイオンとＣＩＤガスを衝突させる際に付与する衝突エネルギー（ＣＥ：Collision Energy）も、プロダクトイオンの生成効率が最も高くなるように最適化される。本実施例ではさらに、イオン化室２０におけるイオンの生成効率が最も高くなるように、イオン化条件も最適化する。
　以下、ＭＲＭメソッドの最適化の手順について図７のフローチャートを参照して説明する。
　まず、イオン化条件設定部４２は、液体試料のイオン化条件及びプリカーサイオンを決定するための質量分析条件の設定画面を表示部７に表示し（ステップＳ２１）、分析者に設定を促す。分析者に設定させる質量分析条件の項目も実施例１と同様である。イオン化条件設定部４２は、設定された質量分析条件を分析（イベント）の条件として記憶部４１に保存する（ステップＳ２２）。本実施例では、図３に示したイベント１～３を用いる。
　次に、質量分析実行部４３が設定された条件に従って質量分析（Ｑ１scan）を実行し（ステップＳ２３）、各イベントについてプリカーサイオンのマススペクトルを取得する（ステップＳ２４）。質量分析結果表示部４６は、これらのマススペクトルを表示部７に表示する。そして、質量分析結果選出部４４は、各イベントについて取得したマススペクトルを比較し、各成分について最も強度が大きいマスピークを抽出する（ステップＳ２５）。そして、イオン化条件決定部４５は、そのマスピークが出現したイベントのイオン化条件を当該成分のイオン化条件として決定し、また、該マスピークに対応するイオンをプリカーサイオンに設定する（ステップＳ２６）。この段階で、高極性の成分Ａ、低極性の成分Ｂ、及び中極性の成分Ｃのイオン化条件として、それぞれイベント１、イベント２、及びイベント３のイオン化条件がそれぞれ決まる。ここでは、最も強度が大きいマスピークを１つ抽出したが、強度が大きい順に複数のマスピークを抽出して複数のプリカーサイオンを設定してもよい。例えば、ＭＲＭ分析において定量用のＭＲＭトランジションと確認用のＭＲＭトランジションをそれぞれ使用する場合には複数のプリカーサイオンを設定する。
　以下の手順は、ＭＲＭメソッドを最適化するために従来から用いられているものと同様であるため、簡単に説明する。
　各目的成分について、イオン化条件とプリカーサイオンを決定すると、再び質量分析実行部４３が、決定したイオン化条件を用い、ＣＥが異なる複数の条件を設定してプロダクトイオンスキャン測定を行う（ステップＳ２７）。つまり、前段四重極マスフィルタ２３１では先に決定したプリカーサイオンを選択的に通過させ、コリジョンセル２３２においてプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成し、後段四重極マスフィルタ２３４を通過させるイオンの質量電荷比を連続的に変化させてプロダクトイオンスキャンスペクトルを取得する。質量分析結果表示部４６は、ＣＥ値が異なる複数の条件でそれぞれ取得されたプロダクトイオン表示部７に表示する。そして、質量分析結果選出部４４は、各成分についてそれぞれ得た複数のプロダクトイオンスキャンスペクトルを比較し、強度が最も大きいマスピークを抽出し（ステップＳ２８）、該マスピークに対応するプロダクトイオンとＣＥ値を決定する（ステップＳ２９）。こうして決定したイオン化条件、ＭＲＭトランジション（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）、及びＣＥ値を含むＭＲＭメソッドが作成され、記憶部４１に保存される（ステップＳ３０）。ところで、プロダクトイオンスキャン測定のスキャン速度が速い場合には、プロダクトイオンスキャン測定時の質量電荷比とＭＲＭ分析時の質量電荷比に質量ずれが生じることがある。この場合には、当該質量分析装置について予め作成されている校正テーブルに基づく質量補正を行った後に、ＭＲＭメソッドを作成することが望ましい。
　従来のＭＲＭメソッド作成では、イオン化室２０におけるイオン化条件の最適化は行われていなかったため、成分の極性によってはイオンの生成効率が悪く、ＭＲＭ測定において十分な検出強度が得られない場合があったが（図８(a)）が、ＭＲＭメソッドを最適する際に各成分のイオン化条件も最適化しておくことによって、成分の極性を問わず、十分な強度で検出可能な量のイオンを生成し、高感度でＭＲＭ測定を行うことができる（図８(b)）。
　実施例３では、ＬＣ／ＭＳを用いたＭＲＭ分析において最適なマスクロマトグラムを取得する例を説明する。本実施例における目的成分は中極性の成分Ｃである。該成分Ｃに対するＭＲＭトランジションとＣＥ値は、化合物データベース等を参照して予め決められている。
　本実施例では、イオン化条件設定部４２により表示部７に表示された質量分析設定画面において、分析者がＡＰＣＩ電圧が異なる複数のＭＲＭ分析条件を設定する（イベント１１～１５、図９）。そして、質量分析実行部４３が、イベント１１～１５を繰り返し実行して各イベントについてマスクロマトグラムを取得する（図１０）。続いて、質量分析結果選出部４４が、各イベントのマスクロマトグラムのＳ／Ｎ比の値を計算し、最もＳ／Ｎ比の値が大きいマスクロマトグラムを抽出する。マスクロマトグラムのＳ／Ｎ比の値は、例えば、クロマトグラムにおけるピークの強度と、ピークを除いた領域の強度のＲＭＳ値の比を計算することにより求めることができる。
　図１１に示すように、Ｓ／Ｎ比の値が最大になるイオン化条件（ＡＰＣＩ電圧：１ｋＶ）と、強度が最大になるイオン化条件（ＡＰＣＩ電圧：２ｋＶ）が異なる場合がある。こうした場合に、強度が最大になる条件を選択すると、ピーク強度そのものが大きくてもノイズ強度との差が小さく、ピークを判別することが難しい場合がある（図１１）。こうした場合には、本実施例のようにＳ／Ｎ比の値が最大になるイオン化条件を選択することが好ましい。
　上記の各実施例はいずれも一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。上記実施例ではＥＳＩ電圧を一定としＡＰＣＩ電圧のみが異なる複数のイオン化条件を設定したが、ＥＳＩ電圧とＡＰＣＩ電圧の両方がそれぞれ異なる複数のイオン化条件を設定したり、あるいはＥＳＩ電圧のみが異なる複数のイオン化条件を設定することもできる。
　上記実施例では、タンデム四重極型の構成を有する質量分析装置を例に挙げたが、四重極型に限らず飛行時間型の質量分析装置等を用いることができる。また、上記実施例ではＭＳあるいはＭＳ／ＭＳにおける測定の一例について説明したが、他の測定方法（ＳＩＭ測定等）やイオントラップを備えた質量分析装置におけるＭＳｎ分析において用いることもできる。
１…液体クロマトグラフ部
　１０…移動相容器
　１１…ポンプ
　１２…インジェクタ
　１３…カラム
２…質量分析部
　２０…イオン化室
　　２０１…ＥＳＩプローブ
　　２０２…コロナニードル
　　２０３…加熱キャピラリ
　２１…第１中間真空室
　　２１１…イオンガイド
　　２１２…スキマー
　２２…第２中間真空室
　　２２１…イオンガイド
　２３…分析室
　　２３１…前段四重極マスフィルタ
　　２３２…コリジョンセル
２３３…イオンガイド
　　２３４…後段四重極マスフィルタ
　　２３５…イオン検出器
　２４…電源部
４…データ処理部
　４１…記憶部
　４２…イオン化条件設定部
　４３…質量分析実行部
　４４…質量分析結果選出部
　４５…イオン化条件決定部
　４６…質量分析結果表示部
５…制御部
６…入力部
７…表示部

Claims (7)

  1. 　a) １乃至複数の成分を含有する液体試料が導入されるＥＳＩプローブと、前記ＥＳＩプローブの出口付近に配置されたコロナニードルと、前記ＥＳＩプローブにＥＳＩ電圧を供給するＥＳＩ電圧供給部と、前記コロナニードルにＡＰＣＩ電圧を供給するＡＰＣＩ電圧供給部と、を有するイオン化源と、
    　b) 分析者により設定された、前記液体試料に関する、前記ＥＳＩ電圧の値又は／及び前記ＡＰＣＩ電圧の値が異なる複数のイオン化条件を記憶するイオン化条件記憶部と、
    　c) 前記複数のイオン化条件のそれぞれを用いて前記液体試料から生成したイオンを質量分析する質量分析実行部と、
    　d) 前記複数のイオン化条件のそれぞれについて得られた質量分析の結果の中から、前記１乃至複数の成分のそれぞれについて、分析に適した強度でイオンが検出されている質量分析結果を選出する質量分析結果選出部と、
    　を備えることを特徴とする質量分析装置。
  2. 　前記質量分析結果選出部が、イオンの検出強度が最大である質量分析結果を選出することを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  3. 　前記質量分析結果選出部が、イオンの検出強度とノイズ強度の比が最大である質量分析結果を選出することを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  4. 　前記質量分析実行部が、前記複数のイオン化条件を繰り返し用いて質量分析を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の質量分析装置。
  5. 　e) 前記１乃至複数の成分のそれぞれについて、前記選出された質量分析結果に対応するイオン化条件を最適イオン化条件として決定するイオン化条件決定部
    　を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の質量分析装置。
  6. 　f) 表示部と、
    　g) 前記質量分析結果選出部により選出された質量分析結果を前記表示部に表示する質量分析結果表示部と、
    　を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の質量分析装置。
  7. 　１乃至複数の成分を含有する液体試料が導入されるＥＳＩプローブにＥＳＩ電圧を印加して該液体試料をイオン化するＥＳＩ源と、前記ＥＳＩプローブの出口付近に配置されたコロナニードルにＡＰＣＩ電圧を印加して前記ＥＳＩプローブから放出される前記液体試料をイオン化するＡＰＣＩ源とを有するイオン化源を備えた質量分析装置を用いて、該イオン化源で生成したイオンを質量分析する方法であって、
    　a) 前記液体試料をイオン化するための、前記ＥＳＩ電圧の値又は／及び前記ＡＰＣＩ電圧の値が異なる複数のイオン化条件を分析者に設定させ、
    　b) 前記複数のイオン化条件のそれぞれにより試料から生成したイオンを質量分析し、
    　c) 前記複数のイオン化条件のそれぞれについて得た質量分析結果の中から、前記１乃至複数の成分のそれぞれについて、分析に適した強度でイオンが検出されている質量分析結果を選出する
    　ことを特徴とする質量分析方法。
PCT/JP2014/053015 2014-02-10 2014-02-10 質量分析装置及び質量分析方法 WO2015118681A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/110,306 US10121644B2 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Mass spectrometer and mass spectrometry method
CN201480075187.XA CN105981130B (zh) 2014-02-10 2014-02-10 质谱分析装置及质谱分析方法
JP2015561133A JP6107978B2 (ja) 2014-02-10 2014-02-10 質量分析装置及び質量分析方法
EP14881512.9A EP3107114A4 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Mass spectrometer and mass spectrometry method
PCT/JP2014/053015 WO2015118681A1 (ja) 2014-02-10 2014-02-10 質量分析装置及び質量分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/053015 WO2015118681A1 (ja) 2014-02-10 2014-02-10 質量分析装置及び質量分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015118681A1 true WO2015118681A1 (ja) 2015-08-13

Family

ID=53777507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/053015 WO2015118681A1 (ja) 2014-02-10 2014-02-10 質量分析装置及び質量分析方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10121644B2 (ja)
EP (1) EP3107114A4 (ja)
JP (1) JP6107978B2 (ja)
CN (1) CN105981130B (ja)
WO (1) WO2015118681A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108780071A (zh) * 2016-03-07 2018-11-09 株式会社岛津制作所 气相色谱质谱分析装置
US20220199382A1 (en) * 2019-05-08 2022-06-23 Shimadzu Corporation Mass spectrometer and mass spectrometry method
US11488816B2 (en) 2018-09-11 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Interface unit

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015189949A1 (ja) * 2014-06-12 2015-12-17 株式会社島津製作所 質量分析用データ処理装置及び同装置用プログラム
CN111684273B (zh) * 2018-02-09 2023-09-05 浜松光子学株式会社 试样支撑体、电离法以及质量分析方法
WO2019229963A1 (ja) * 2018-05-31 2019-12-05 株式会社島津製作所 探針エレクトロスプレーイオン化質量分析装置
US20220208539A1 (en) * 2019-04-29 2022-06-30 Ohio State Innovation Foundation Method and apparatus for mass spectrometry
CN110289203B (zh) * 2019-06-03 2021-03-09 清华大学深圳研究生院 一种电晕放电电离源结构及离子迁移谱仪
CN113155944B (zh) * 2020-01-07 2023-07-21 岛津企业管理（中国）有限公司 吡咯里西啶类生物碱的分析方法
JP2022076610A (ja) * 2020-11-10 2022-05-20 株式会社島津製作所 自動試料注入装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005539358A (ja) * 2002-09-18 2005-12-22 アジレント・テクノロジーズ・インク 多モードイオン化源
JP2008053020A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Shimadzu Corp 質量分析装置
JP2009192388A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Shimadzu Corp 質量分析装置
JP2011210714A (ja) * 2010-03-12 2011-10-20 Nissin Electric Co Ltd プラズマ電位計測方法、プラズマ電位計測装置及びプラズマ処理装置並びに記録媒体及びプログラム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977320A (en) * 1990-01-22 1990-12-11 The Rockefeller University Electrospray ionization mass spectrometer with new features
US6649907B2 (en) 2001-03-08 2003-11-18 Wisconsin Alumni Research Foundation Charge reduction electrospray ionization ion source
JP4080893B2 (ja) * 2001-05-24 2008-04-23 ニューオブジェクティブ，インク． エレクトロスプレーをフィードバック制御するための方法と装置
JP4556645B2 (ja) * 2004-12-02 2010-10-06 株式会社島津製作所 液体クロマトグラフ質量分析装置
GB2456131B (en) * 2007-12-27 2010-04-28 Thermo Fisher Scient Sample excitation apparatus and method for spectroscopic analysis
US9316625B2 (en) * 2012-09-20 2016-04-19 Shimadzu Corporation Mass spectrometer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005539358A (ja) * 2002-09-18 2005-12-22 アジレント・テクノロジーズ・インク 多モードイオン化源
JP2008053020A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Shimadzu Corp 質量分析装置
JP2009192388A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Shimadzu Corp 質量分析装置
JP2011210714A (ja) * 2010-03-12 2011-10-20 Nissin Electric Co Ltd プラズマ電位計測方法、プラズマ電位計測装置及びプラズマ処理装置並びに記録媒体及びプログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3107114A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108780071A (zh) * 2016-03-07 2018-11-09 株式会社岛津制作所 气相色谱质谱分析装置
US11488816B2 (en) 2018-09-11 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Interface unit
US20220199382A1 (en) * 2019-05-08 2022-06-23 Shimadzu Corporation Mass spectrometer and mass spectrometry method
US11942313B2 (en) * 2019-05-08 2024-03-26 Shimadzu Corporation Mass spectrometer and mass spectrometry method

Also Published As

Publication number Publication date
US20160329203A1 (en) 2016-11-10
JPWO2015118681A1 (ja) 2017-03-23
CN105981130A (zh) 2016-09-28
CN105981130B (zh) 2017-12-12
JP6107978B2 (ja) 2017-04-05
EP3107114A1 (en) 2016-12-21
US10121644B2 (en) 2018-11-06
EP3107114A4 (en) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6107978B2 (ja) 質量分析装置及び質量分析方法
JP6176049B2 (ja) タンデム四重極型質量分析装置
EP1875486B1 (en) Method for controlling space charge-driven ion instabilities in electron impact ion sources
US7558682B2 (en) Chromatograph mass spectrometer
JP6176334B2 (ja) 質量分析方法、質量分析装置、及び質量分析データ処理プログラム
US10288589B2 (en) Mass spectrometry method and mass spectrometer
WO2012124020A1 (ja) 質量分析装置
JP6540298B2 (ja) 質量分析を用いた多成分一斉分析方法及び質量分析装置
JP6202103B2 (ja) 質量分析装置及び質量分析方法
JP2010019655A (ja) クロマトグラフ質量分析装置
US9548193B2 (en) Quadrupole mass spectrometer with quadrupole mass filter as a mass separator
US20110073756A1 (en) Quadrupole Mass Spectrometer
WO2014132387A1 (ja) タンデム四重極型質量分析装置
JP5904300B2 (ja) 質量分析装置
JP6465190B2 (ja) 質量分析方法及び質量分析装置
US9983180B2 (en) Mass spectrometry method, chromatograph mass spectrometer, and program for mass spectrometry
JP6303896B2 (ja) 質量分析データ処理装置及び質量分析データ処理方法
JP2016031323A5 (ja)
JP6870406B2 (ja) タンデム四重極型質量分析装置および該装置の制御パラメータ最適化方法
WO2018116443A1 (ja) 質量分析装置及び質量分析装置用プログラム
JP6521041B2 (ja) 質量分析データ処理装置及び質量分析データ処理方法
US20240162027A1 (en) System and Method for Variable FFT Analysis Windows in Mass Spectrometry
WO2023067447A1 (en) Methods and systems for simultaneously generating differential mobility spectrometry-ms and -ms/ms data

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14881512

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015561133

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014881512

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15110306

Country of ref document: US

Ref document number: 2014881512

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE