WO2020059144A1 - 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
WO2020059144A1
WO2020059144A1 PCT/JP2018/035197 JP2018035197W WO2020059144A1 WO 2020059144 A1 WO2020059144 A1 WO 2020059144A1 JP 2018035197 W JP2018035197 W JP 2018035197W WO 2020059144 A1 WO2020059144 A1 WO 2020059144A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measurement
mass
mrm
unit
spectrum
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/035197
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和也 鵜飼
祐治 勝山
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 US17/265,969 priority Critical patent/US11355329B2/en
Priority to JP2020547601A priority patent/JP7070692B2/ja
Priority to PCT/JP2018/035197 priority patent/WO2020059144A1/ja
Publication of WO2020059144A1 publication Critical patent/WO2020059144A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01J49/0036—Step by step routines describing the handling of the data generated during a measurement
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/004—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
    • H01J49/0045—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/004—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
    • H01J49/0045—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction
    • H01J49/005—Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn characterised by the fragmentation or other specific reaction by collision with gas, e.g. by introducing gas or by accelerating ions with an electric field
    • 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
    • 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
    • G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
    • G01N2030/027—Liquid chromatography
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a mass spectrometer capable of performing MS n analysis (n is an integer of 2 or more) and a mass spectrometry method using such a mass spectrometer.
  • ⁇ ⁇ Chromatographic mass spectrometers are widely used to identify and quantify target compounds such as pesticides contained in food samples.
  • a multiple reaction monitoring (MRM) measurement is known.
  • MRM multiple reaction monitoring
  • a mass spectrometer provided with a post-stage mass separator for separation (for example, a triple quadrupole mass spectrometer provided with a quadrupole mass filter before and after a collision cell) is used.
  • the MRM transition refers to a set of a precursor ion generated from a target compound and a product ion generated by cleavage of the precursor ion.
  • the MRM transition with the highest measurement sensitivity of the product ion is used as the quantitative MRM transition
  • the MRM transition with the next highest measurement sensitivity of the product ion is used as the confirmation MRM transition.
  • a mass chromatogram of each MRM transition can be obtained.
  • the ratio of the peak area (or peak height) is that of the target compound (for example, Patent Document 1).
  • Samples such as food and biological metabolites contain various compounds (contaminant compounds) in addition to the target compound, and the chromatographic column may not be able to sufficiently separate the target compound from the contaminant compound.
  • contaminating compounds may include those that cannot be assumed in advance.
  • the product ion of the quantitative MRM transition or the confirmation MRM transition is also generated from the contaminant compound
  • the product ion of the contaminant compound is removed. It is measured simultaneously with the product ion of the target compound.
  • an incorrect determination may be made that the target compound is contained even though the target compound is not actually contained in the sample (this is called a false positive), or the actual content of the target compound. You may end up quantifying more than you do.
  • MRM measurement by one MRM transition is repeatedly executed as a survey event during a time zone (retention time zone) in which the target compound separated by the column of the chromatograph elutes from the column (FIG. 1 (a)). Then, triggered by the fact that the intensity of the product ion in the MRM measurement exceeds a predetermined threshold value, a measurement (dependent event) related to the MRM measurement is performed.
  • product ion scan measurement is performed under a plurality of measurement conditions in which the amount of energy (collision energy) applied to ions introduced into the collision cell is different from each other.
  • a measurement parameter for changing the magnitude of the collision energy is an offset voltage value applied to the ion guide in the collision cell.
  • the collision energy is given to the precursor ions by applying an offset voltage of the opposite polarity to the precursor ions to the ion guide in the collision cell, and the magnitude of the collision energy given to the precursor ions by changing the magnitude of the offset voltage To change.
  • the mode of cleavage of the precursor ion changes depending on the magnitude of the collision energy, and the optimal (higher sensitivity) collision energy differs for each product ion. That's why.
  • the collision energy has been described as a typical example, but the measurement parameters that change the mode of cleavage of the precursor ion include the type and pressure of the gas introduced into the collision cell in addition to the collision energy.
  • measurement parameters that change the mode of cleavage of the precursor ion are different from each other.
  • measurement parameters that change the measurement sensitivity of the product ion for example, voltage values applied to the former mass separation unit and the latter mass separation unit
  • product ion scan measurement is performed under measurement conditions.
  • MRM measurement as a survey event and multiple product ion scan measurements as a dependent event are repeatedly performed as one cycle.
  • the product ion spectra (FIG. 1 (b)) obtained for each of the plurality of product ion scan measurements are synthesized to create an actually measured synthesized product ion spectrum (FIG. 1 (c)).
  • mass peak positions (mass-to-charge ratios) and intensities of a plurality of product ions that characterize the target compound appearing on the actually measured synthetic product ion spectrum are created by previously measuring a standard sample of the target compound under the same conditions.
  • the target compound is selected (screened) by comparing these mass peaks, and false positives are detected. Can be avoided.
  • the voltage value applied to the subsequent mass separation unit is changed little by little to scan the mass-to-charge ratio of the product ions passing through the latter mass separation unit.
  • the voltage applied to the subsequent mass separation unit Is changed in 9,000 steps, and the intensity of product ions is measured in each step.
  • the intensity of the product ion is measured in each of such many steps, one measurement takes time.
  • loop time is also the time interval during which the data of the MRM measurement is acquired. Therefore, if the loop time is long, the data points constituting the peak of the mass chromatogram will be insufficient, and the peak of the correct shape will be insufficient. Can not get. Therefore, conventional mass spectrometry has a problem that even if false positives can be avoided, the quantification accuracy is poor and the reproducibility of the peak shape of the chromatogram is also poor.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a pre-stage mass separation unit for selecting precursor ions, a cleavage unit for generating product ions by cleaving the precursor ions, and a post-stage mass separation unit for mass separation of the product ions.
  • using viable mass analyzer MS n analysis is to provide a technique capable of screening the target compound in a shorter loop time than before.
  • a mass spectrometry method using a mass spectrometer including a cleavage unit and a subsequent-stage mass separation unit that performs mass separation of product ions generated in the cleavage unit A standard sample containing a known target compound is introduced into the mass spectrometer, Changing the mode of cleavage of the precursor ion in the cleavage portion, or changing the measurement sensitivity of the product ion, set a plurality of measurement conditions different from each other at least one measurement parameter set value, By using the plurality of measurement conditions, by mass-separating and measuring a product ion generated by cleaving a precursor ion having a predetermined mass-to-charge ratio of the target compound, the product ion corresponds to each of the plurality of measurement conditions.
  • Acquire mass spectrometry data From the mass spectrometry data, extract a plurality of product ions whose measured intensity exceeds a predetermined reference, For each of the plurality of extracted product ions, specify the mass-to-charge ratio and measurement intensity of the product ion, the mass-to-charge ratio of the precursor ion that generated the product ion, and the measurement conditions when the measurement intensity was obtained.
  • MRM spectral element information by the measurement conditions specified for each of the plurality of product ions and the plurality of product ions, Construct an MRM spectrum by mass-to-charge ratio and measurement intensity of a plurality of product ions contained in the plurality of MRM spectrum element information,
  • the MRM spectrum is associated with the information of the target compound to create library data of the target compound.
  • the measurement method when acquiring the mass spectrometry data may be a product ion scan measurement in which only the mass-to-charge ratio of the precursor ion is fixed and the intensity of the product ion is measured while scanning the mass-to-charge ratio of the product ion.
  • MRM measurement in which both the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion are fixed and the intensity of the product ion is measured may be used.
  • the former can be used when it is not known what kind of product ion is generated from the target compound, and the latter is used when the mass-to-charge ratio of the product ion generated from the target compound is known in advance. Can be.
  • the at least one measurement parameter is typically a measurement parameter that changes the magnitude of collision energy applied to the precursor ions introduced into the cleavage portion, but the type of collision gas introduced into the cleavage portion, It can also be a voltage value applied to the separation unit or the subsequent mass separation unit.
  • the mass spectrometry method in the standard sample containing the target compound, changing the mode of cleavage of the precursor ion in the cleavage section, or changing the measurement sensitivity of the product ion, at least one of A plurality of measurement conditions having different measurement parameter settings are set. Then, mass spectrometry is performed using the plurality of measurement conditions, and mass spectrometry data (product ion spectrum data or MRM measurement data) corresponding to each of the plurality of measurement conditions is obtained. Next, a plurality of product ions whose measured intensity exceeds a predetermined reference are extracted from the acquired mass spectrometry data.
  • the mass-to-charge ratio and the measurement intensity of the product ion are specified.
  • a plurality of pieces of MRM spectrum element information are created by associating them.
  • a set (MRM transition) of the mass-to-charge ratio of the precursor ion and the mass-to-charge ratio of the product ion which can measure the target compound with an intensity higher than a predetermined reference, and conditions suitable for the measurement of the MRM transition Is specified.
  • an MRM spectrum is constructed from the mass-to-charge ratio of the product ions and the measured intensity included in the plurality of pieces of MRM spectrum element information.
  • This MRM spectrum has local peak data only at the position of the mass-to-charge ratio corresponding to the MRM transition included in the MRM spectrum element information, unlike a general product ion spectrum acquired by product ion scan measurement.
  • the library data of the target compound is created by associating the MRM spectrum with the information of the target compound.
  • the MRM spectrum of the library data includes MRM spectrum element information corresponding to each peak of the MRM spectrum.
  • the MRM spectrum data included in the library data of the target compound obtained by the mass spectrometry method according to the first embodiment of the present invention has a local peak only at positions corresponding to a plurality of specific MRM transitions. Since the data is data, the MRM transitions can be collated only by measuring them under the measurement conditions corresponding to them. That is, it is not necessary to perform the product ion scan measurement, which takes a long time as in the related art, and the screening of the target compound can be performed in a shorter loop time.
  • the MRM spectrum of the target compound is obtained, and at the same time, the MRM transition suitable for the MRM measurement of the target compound and the measurement conditions suitable for the measurement of the MRM transition are determined. be able to.
  • the number of the MRM spectrum element information that is, the number of peaks of the MRM spectrum is preferably at least 3 or more, more preferably 6 or more and 16 or less.
  • the number of MRM spectrum element information may be appropriately determined according to the molecular weight, molecular structure, and the like of the target compound, but by setting the number to the above range, the target compound is characterized when performing comparison with actual measurement data. A sufficient number of product ions can be used.
  • the dwell time (the length of time for measuring product ions under one measurement condition) can be sufficiently increased while preventing the cycle time during actual measurement from becoming too long.
  • a second aspect of the present invention made in order to solve the above-mentioned problems is as follows.
  • a mass spectrometer comprising a cleavage part and a post-stage mass separation part for mass-separating product ions generated in the cleavage part, capable of performing MS n analysis (n is an integer of 2 or more),
  • a plurality of measurement conditions are set in which at least one set value of at least one measurement parameter for changing a mode of cleavage of a precursor ion in the cleavage portion or for changing a measurement sensitivity of a product ion is different from each other.
  • a measurement condition setting section By using the plurality of measurement conditions, by mass-separating and measuring a product ion generated by cleaving a precursor ion having a predetermined mass-to-charge ratio of the target compound, corresponding to each of the plurality of measurement conditions A measurement execution unit that acquires mass spectrometry data, From the mass spectrometry data, a product ion extraction unit that extracts a plurality of product ions whose measured intensity exceeds a predetermined reference, For each of the plurality of extracted product ions, specify the mass-to-charge ratio and measurement intensity of the product ion, the mass-to-charge ratio of the precursor ion that generated the product ion, and the measurement conditions when the measurement intensity was obtained.
  • An MRM spectrum element information creating unit that creates a plurality of MRM spectrum element information based on the measurement conditions specified for each of the plurality of product ions and the plurality of product ions,
  • An MRM spectrum configuration unit that configures an MRM spectrum by a mass-to-charge ratio and a measured intensity of a plurality of product ions included in the plurality of MRM spectrum element information,
  • a library data creation unit that creates library data of the target compound by associating the MRM spectrum with the information of the target compound.
  • the screening of the target compound can be performed in a shorter loop time than before.
  • 5 is a flowchart for creating library data of a target compound using the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • 5 is an example of a method file used when creating library data of a target compound in the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • 3 is an example of a product ion spectrum acquired by the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • 4 is an example of a peak list obtained by the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • FIG. 4 is an example of MRM spectrum element information obtained in the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • 4 is an example of a standard MRM spectrum obtained in the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • 5 is a flowchart for analyzing an actual sample using the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a view for explaining a method file used in the analysis of an actual sample using the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • 4 is an example of a measured MRM spectrum obtained by analyzing a real sample using the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • 7 is a screen display example of an analysis result of a real sample using the chromatograph mass spectrometer of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a main part configuration diagram of a liquid chromatograph mass spectrometer in which the mass spectrometer of the present embodiment is combined with a liquid chromatograph.
  • the liquid chromatograph mass spectrometer of the present embodiment is roughly composed of a liquid chromatograph unit 1, a mass spectrometer unit 2, and a control unit 4 for controlling the operation thereof.
  • 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 feeds the mobile phase at a constant flow rate, and an injector 12 that injects a predetermined amount of a sample liquid into the mobile phase. And a column 13 for separating various compounds contained in the sample solution in a time direction. Further, the liquid chromatograph unit 1 is connected to an autosampler 14 for introducing a plurality of liquid samples into the injector 12 one by one.
  • the mass spectrometer 2 includes a first intermediate vacuum whose degree of vacuum is increased stepwise between the ionization chamber 20 at substantially atmospheric pressure and the high vacuum analysis chamber 23 evacuated by a vacuum pump (not shown). It has a configuration of a multi-stage differential exhaust system including a chamber 21 and a second intermediate vacuum chamber 22.
  • An ionization chamber 20 is provided with an electrospray ionization probe (ESI probe) 201 for spraying while applying a charge to the sample solution.
  • ESI probe electrospray ionization probe
  • the ionization chamber 20 and the subsequent first intermediate vacuum chamber 21 communicate with each other via a heating capillary 202 having a small diameter.
  • 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 the ions are converged in the first intermediate vacuum chamber 21 and the second intermediate vacuum chamber 22, respectively.
  • the analysis chamber 23 includes, in order from the upstream side (on the side of the ionization chamber 20), a front-stage quadrupole mass filter (Q1) 231 and a collision cell 232 in which a multipole ion guide (q2) 233 is installed.
  • a pole mass filter (Q3) 234 and an ion detector 235 are provided inside the collision cell 232.
  • a collision-induced dissociation (CID) gas such as argon or nitrogen is appropriately supplied according to measurement conditions.
  • the mass spectrometry unit 2 performs selected ion monitoring (SIM: Selected Ion Monitoring) measurement, MS / MS scan measurement (product ion scan measurement, precursor ion scan measurement), multiple reaction monitoring (MRM: Multiple Reaction Monitoring) measurement, and the like. Can be.
  • SIM Selected Ion Monitoring
  • MS / MS scan measurement product ion scan measurement, precursor ion scan measurement
  • MRM Multiple Reaction Monitoring
  • the first-stage quadrupole mass filter (Q1) 231 does not select ions (does not function as a mass filter), and fixes the mass-to-charge ratio of the ions passing through the second-stage quadrupole mass filter (Q3) 234. To detect ions.
  • the mass-to-charge ratio of the product ions passing through the latter-stage quadrupole mass filter (Q3) 234 is scanned while the mass-to-charge ratio of the precursor ions passing through the former-stage quadrupole mass filter (Q1) 231 is fixed. While detecting the product ions that have passed through the latter-stage quadrupole mass filter (Q3) 234.
  • both the mass-to-charge ratio of the precursor ions passing through the first-stage quadrupole mass filter (Q1) 231 and the mass-to-charge ratio of the product ions passing through the second-stage quadrupole mass filter (Q3) 234 are fixed.
  • the control unit 4 includes a storage unit 41 and includes, as functional blocks, a measurement condition setting unit 42, a standard sample measurement execution unit 43, a product ion extraction unit 44, an MRM spectrum element information creation unit 45, a standard MRM spectrum configuration unit 46,
  • the apparatus includes a library data creation unit 47, an analysis target compound input reception unit 51, an actual sample measurement execution unit 52, an actually measured MRM spectrum creation unit 53, and an MRM spectrum collation unit 54.
  • the control unit 4 is essentially a personal computer, and the above-described functional blocks are realized by executing an MRM spectrum library creation program installed in the computer in advance by a processor.
  • the input unit 6 and the display unit 7 are connected to the control unit 4.
  • the storage unit 41 for a plurality of compounds, a compound in which information such as a compound name, a chemical formula, a molecular weight, a CAS registration number, a mass-to-charge ratio of a precursor ion, and a retention time when performing component separation by the column 13 are described.
  • Table 411 is stored.
  • a library storage area 412 for storing MRM spectrum library data created by each process described below is provided.
  • MRM spectral library data on the target compound is created by measuring a standard sample containing a known target compound.
  • the MRM spectrum library data of each target compound is stored and accumulated in the library storage area 412, and the MRM spectrum library is configured in the library storage area 412 by the MRM spectrum library data.
  • the measurement condition setting unit 42 displays a screen for allowing the user to input information of the target compound on the display unit 7. Specifically, the user is asked whether or not the target compound is stored in the compound table 411, and if the target compound is stored in the compound table 411, the target compound is selected from the compound table 411. Let it. On the other hand, when the target compound is not stored in the compound table 411, a screen for allowing the user to input the name of the target compound, the chemical formula, the molecular weight, and the mass-to-charge ratio of the precursor ion is displayed.
  • the information is added to the compound table 411.
  • the target compound is ionized with the ESI probe 201 as in the present embodiment, usually, the molecular ion of the target compound is most often generated. Therefore, the value obtained from the molecular weight may be automatically input as the mass-to-charge ratio of the precursor ion.
  • the user selects a compound stored in the compound table 411, only the molecular ion of the compound is input as a precursor ion, but the precursor ion (adduct) other than the molecular ion is input to the compound table 411. If ions are also stored, they may also be input as precursor ions.
  • the measurement condition setting is performed. Subsequently, the unit 42 displays the target compound on a screen for setting the measurement conditions. On this screen, the user selects a measurement parameter for setting a plurality of values from a plurality of measurement parameters included in the measurement condition (step S2). When the user selects a measurement parameter, the measurement condition setting unit 42 displays a screen for setting the value of the measurement parameter.
  • the measurement condition setting unit 42 causes the user to input the minimum value, the maximum value, and the step width of the collision energy.
  • the minimum value of the collision energy is 10 V
  • the maximum value is 50 V
  • the step width is 5 V.
  • the measurement condition setting unit 42 sets a plurality of different values for the measurement parameter (collision energy) designated by the user according to the input instruction by the user (step S3).
  • the initial values are set and a plurality of measurement conditions are determined.
  • the measurement condition setting unit 42 sets a plurality of events so as to execute the product ion scan measurement using the plurality of measurement conditions thus determined in order (step S4). In this embodiment, nine events as shown in FIG. 4 are created.
  • the measurement condition setting unit 42 further creates a method file describing the plurality of events, and stores the method file in the storage unit 41.
  • step S1 If a plurality of precursor ions are input in step S1, an event in which a plurality of measurement conditions are associated with each of the precursor ions is set, and a method file describing the events is stored.
  • the measurement condition setting unit 42 determines a plurality of measurement conditions corresponding to all combinations of a plurality of values set for the plurality of measurement parameters. An event corresponding to each measurement condition is set, and a method file describing the plurality of events is created.
  • the measurement parameters (parameters that can be selected in step S2) for which a plurality of values can be set include, for example, the type and pressure of the collision gas introduced into the collision cell 232, the pre-quadrupole mass filter (Q1), in addition to the collision energy. 231 and the value of the voltage applied to the latter-stage quadrupole mass filter (Q3) 234 (the voltage value used for sensitivity adjustment, such as the voltage applied to the pre-rod electrode).
  • the standard sample measurement execution unit 43 displays a measurement start button on the display unit 7.
  • the standard sample measurement execution unit 43 reads the method file from the storage unit 41 and continuously transfers a standard sample of the target compound from the injector 12 that has been set in the autosampler 14 in advance. And introduce it. In this measurement, the components are simply passed through the column 13 and are not separated, but are directly transported to the ESI probe 201.
  • the standard sample measurement execution unit 43 sequentially executes a plurality of events (events 1 to 9 in this embodiment) described in the method file in accordance with the timing at which the standard sample reaches the ESI probe 201, and outputs the product ions. Measure. Thereby, mass spectrometry data (product ion spectrum data) is acquired for each of the plurality of events (step S5). Each mass spectrometry data is stored in the storage unit 41. In this embodiment, product ion spectrum data as shown in FIG. 5 is obtained.
  • the product ion extraction unit 44 reads out each product ion spectrum data stored in the storage unit 41 and extracts mass peak data.
  • FIG. 6 shows a list of mass peaks extracted from the product ion spectrum data acquired at each event (measurement intensity is an arbitrary unit).
  • the product ion extraction unit 44 extracts a mass peak of the product ion measured at an intensity equal to or higher than a predetermined threshold value (100 in this embodiment, an arbitrary unit) from the peak list (step S6).
  • the MRM spectrum element information creation unit 45 calculates the mass-to-charge ratio of the product ion, the mass-to-charge ratio of the precursor ion, and the event (measurement condition) when the product ion spectrum data is acquired. Is created to create MRM spectrum element information (step S7). In a plurality of events, when the measured intensity of the product ion having the same mass-to-charge ratio exceeds the threshold, only the event (measurement condition) having the highest measured intensity is set as the MRM spectrum element information. Each MRM spectrum element information is given a priority in the descending order of the measured intensity of the product ion, and a number is assigned in that order.
  • FIG. 7 shows MRM spectrum element information obtained in the present embodiment. Thereby, the MRM transition suitable for the MRM measurement of the target compound and the measurement conditions suitable for the measurement using the MRM transition are determined.
  • the standard MRM spectrum forming unit 46 forms an MRM spectrum (standard MRM spectrum) based on the mass-to-charge ratio of the product ions and the measured intensity contained in the MRM spectrum element information (step S8).
  • FIG. 8 shows an MRM spectrum created in this embodiment.
  • This MRM spectrum is a pseudo product ion spectrum having data only at the position of a mass peak, unlike a general product ion spectrum obtained by product ion scan measurement.
  • the library data creation unit 47 reads out information on the name, chemical formula, and retention time of the target compound from the compound table 411, and creates library data of the target compound in combination with the standard MRM spectrum.
  • the standard MRM spectrum is normalized such that the peak having the largest measured intensity has a predetermined intensity value (for example, 1000).
  • the standard MRM spectrum includes MRM spectrum element information (MRM transition and measurement conditions of the MRM transition) corresponding to each peak.
  • MRM measurement can be performed using multiple measurement conditions to acquire MRM measurement data and create library data of the target compound. it can.
  • FIG. 9 shows an example (eight kinds of MRM transitions). Although FIG. 9 shows an MRM transition in which the precursor ions are the same, the precursor ions may include different MRM transitions.
  • step S4 In the case of performing the MRM measurement, after setting the values of the measurement parameters in step S3, in step S4, an event in which a plurality of measurement conditions are associated with each MRM transition is created. For example, when nine types of measurement conditions having different collision energy values are input, 72 events are set in which eight types of MRM transitions are respectively associated with the nine types of measurement conditions.
  • MRM spectrum element information can be created by the same processing as that performed for the peak list in FIG. 6, and a standard MRM spectrum can be constructed from the MRM spectrum element information. Also, by combining this standard MRM spectrum with information on the name, chemical formula, and retention time of the target compound, library data of the target compound can be created.
  • the MRM spectrum data included in the library data of the target compound obtained by the mass spectrometer or the mass spectrometry method of the present embodiment is data having a local peak only at positions corresponding to a plurality of specific MRM transitions.
  • the spectrum matching can be performed only by measuring the plurality of MRM transitions under the measurement conditions associated with each MRM transition. That is, it is not necessary to perform the product ion scan measurement, which takes a long time as in the related art, and the screening of the target compound can be performed in a shorter loop time.
  • the analysis target compound input reception unit 51 displays a list of compounds recorded in the MRM spectrum library stored in the library storage area 412 on the display unit 7, and displays the list.
  • the user is allowed to select a target compound to be analyzed from among them.
  • the target compound selected here may be one or plural.
  • the user can specify the number of mass peaks to be used for spectrum matching when selecting a target compound.
  • the actual sample measurement execution unit 52 determines the input retention time of each compound and A plurality of MRM transitions relating to the compound and the measurement conditions of each MRM transition are read from the MRM spectrum library, and a method file describing them is created (step S12). As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), this method file describes an event for each compound and a channel for each compound in MRM transition.
  • the user designates the MRM spectrum element information stored in the MRM spectrum library in ascending order of the number (that is, in the descending order of the measurement intensity in the standard MRM spectrum).
  • the specified number of pieces of MRM element information are read, and the channels for measuring the corresponding MRM transitions are set.
  • the event corresponding to each compound is described in the method file together with its execution time zone (time zone corresponding to the retention time of each compound), and the configuration is displayed on the display unit 7.
  • a list of channels set for the event is displayed as shown in FIG. 11B.
  • a channel is provided for each MRM transition, and a measurement condition including an optimal (highest measurement sensitivity) collision energy value is associated with each channel.
  • the same number (100) of events as the target compound input by the user are set in the method file, and each event is registered in the MRM spectrum library for each of the compounds corresponding to the event.
  • the number of channels of the MRM spectrum element information or the number specified by the user is set.
  • the actual sample measurement execution unit 52 introduces the actual sample set in the autosampler 14 into the injector 12 in advance.
  • Various components contained in the actual sample introduced into the injector 12 are separated in the column 13 and sequentially introduced into the ESI probe 201.
  • Each component introduced into the ESI probe 201 is sprayed and ionized in the ionization chamber 20, and then introduced into the subsequent mass separation unit 2.
  • This measurement is performed according to the measurement conditions described in the method file, and each compound is sequentially measured on a plurality of channels (MRM transitions) in the event set for the compound (step S13).
  • MRM transitions a plurality of channels of those events are repeatedly executed in order.
  • a plurality of MRM transitions channels 1 to 8 set for compound A (event 1) and compound B (event
  • the intensity of the product ion is repeatedly measured using the multiple MRM transitions (channels 1 to 15) set for 2), and for the compounds A, ⁇ B, and ⁇ C during the time period of 3 to 4 minutes after the start of the measurement.
  • the intensity of the product ion is repeatedly measured using the plurality of MRM transitions (FIG. 11 (c)). The same applies to subsequent time zones.
  • the measurement data thus obtained is sequentially stored in the storage unit 41.
  • the actual sample measurement execution unit 52 measures the intensity of the product ions by the MRM transition of each channel several times before and / or after the time period specified as the measurement time of each event. Data acquired outside the measurement time of each event is stored in the storage unit 41 separately from data acquired within the measurement time of the event.
  • the measured MRM spectrum creating unit 53 creates an actually measured MRM spectrum in which the intensity of the product ions measured within the measurement time in each channel in each event is set as a mass peak (step S14). Further, the actually measured MRM spectrum creating unit 53 performs a process of subtracting the intensity of the product ion (corresponding to the measurement noise) measured in the same channel of the same event outside the execution time from the measured intensity of the actually measured MRM spectrum to remove the measurement noise. An actually measured MRM spectrum is created (step S15).
  • FIG. 12 is an example of the actually measured MRM spectrum of compound A thus created, and mass peaks corresponding to each of the eight types of MRM transitions (channels) set for compound A appear.
  • a product ion spectrum is obtained in a pseudo manner by performing measurement using a plurality of MRM transitions in this manner.
  • mass peaks of product ions having different precursor ions are displayed as one pseudo product ion spectrum.
  • the MRM spectrum matching unit 54 reads out the MRM spectra (standard MRM spectra) of each compound from the MRM spectrum library and obtains the similarity between them. In calculating the similarity, first, the measured MRM spectrum is normalized. This normalization is performed in the same manner as the normalization of the MRM spectrum stored in the MRM spectrum library. In the present embodiment, the intensity is normalized so that the intensity of the largest mass peak in the measured MRM spectrum becomes a predetermined value (1000).
  • the measured intensity of each mass peak is compared with the measured intensity of the mass peak of the standard MRM spectrum, and the similarity is obtained based on the difference between them (spectral matching, step S16).
  • spectral matching step S16
  • the MRM spectra are collated in various forms, such as creating a table in which the mass-to-charge ratio and intensity of the mass peaks included in both spectra are collated be able to.
  • the MRM spectrum matching unit 54 is used when the actual sample measurement execution unit 52 performs measurement from the standard MRM spectra included in the library data. The mass peak corresponding to the measurement condition is extracted, and the MRM spectrum is reconstructed and then collated with the actually measured MRM spectrum.
  • the MRM spectrum matching unit 54 displays the similarities of the respective target compounds on the display unit 7 together with the measured MRM spectrum and the standard MRM spectrum (Step S17).
  • FIG. 13 is an example of a display screen. In this way, by displaying the measured spectrum and the standard spectrum together with the similarity, not only the numerical value of the similarity but also the shape of the entire MRM spectrum can be visually recognized by the user, so that the component in the sample is the target compound. It can be intuitively grasped whether or not there is. By switching the tab at the top of the screen in FIG. 13, the result of another compound can be displayed.
  • the above embodiment is an example, and can be appropriately changed in accordance with the gist of the present invention.
  • all the product ions whose measured intensities exceeded the threshold were extracted. May be input to the user, and the number of MRM spectral element information input in the descending order of the measured intensity of the product ion may be created.
  • the number of pieces of MRM spectrum element information that is, the number of peaks of the MRM spectrum may be at least 3 or more, and more preferably 6 or more and 16 or less. Although the number of MRM spectral element information varies depending on the molecular weight, molecular structure, etc.
  • the dwell time can be made sufficiently long while preventing the cycle time at the time of actual measurement from becoming too long.
  • the measurement condition setting unit 42 When setting the measurement conditions by the measurement condition setting unit 42, in order to exclude from the MRM spectrum element information the product ions that are not characteristic of the compound even if the product ions have high measurement intensity, it is also possible to set the mass-to-charge ratio of such product ions (excluded ions) so that the product ion extractor 44 does not extract the excluded ions regardless of the measurement intensity. it can.
  • the product ions characteristic of the compound can be preferentially included in the MRM spectrum element information even if the measured product intensity is not so high.
  • the mass-to-charge ratio of such product ions (priority ions) may be set, and the product ion extraction unit 44 may extract the priority ions regardless of the level of the measured intensity.
  • a liquid chromatograph / mass spectrometer was described as an example. However, it is not always necessary to use a liquid chromatograph to create library data, and a standard sample may be directly introduced into the ion source of the mass spectrometer. Further, a gas chromatograph can be used instead of the liquid chromatograph. Further, in the above-described embodiment, a triple quadrupole mass spectrometer has been described as an example, but a mass spectrometer having another configuration including a front mass separation unit, a cleavage unit, and a rear mass separation unit may be used. .

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth 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)

Abstract

少なくとも１つの測定パラメータの設定値が異なる複数の測定条件を設定する測定条件設定部（４２）と、複数の測定条件に対応する質量分析データを取得する測定実行部（４３）と、予め決められた基準を超える強度で測定されたプロダクトイオンを抽出するプロダクトイオン抽出部（４４）と、抽出した複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、プリカーサイオンの質量電荷比、及び測定条件を特定して複数のＭＲＭスペクトル要素情報を作成するＭＲＭスペクトル要素情報 作成部（４５）と、複数のＭＲＭスペクトル要素情報に含まれるプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりＭＲＭスペクトルを構成するＭＲＭスペクトル構成部（４６）と、ＭＲＭスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けてライブラリデータを作成するライブラリデータ作成部（４７）とを備える質量分析装置。

Description

質量分析装置及び質量分析方法
　本発明は、MSn分析（nは2以上の整数）を実行可能な質量分析装置及びそのような質量分析装置を用いた質量分析方法に関する。
　食品等の試料に含まれる農薬等の目的化合物を同定及び定量するために、クロマトグラフ質量分析装置が広く用いられている。クロマトグラフ質量分析装置を用いて試料中の目的化合物を同定及び定量する方法として、多重反応モニタリング（MRM: Multiple Reaction Monitoring）測定が知られている。MRM測定には、プリカーサイオンを選別する前段質量分離部、該前段質量分離部で選択された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する開裂部、及び該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部を備えた質量分析装置（例えば、コリジョンセルを挟んで前後に四重極マスフィルタを備えた三連四重極型質量分析装置）が用いられる。
　MRM測定により目的化合物を同定及び定量する際には、目的化合物毎に、定量MRMトランジションと確認MRMトランジションと呼ばれる2種類のMRMトランジションを予め決めておく。MRMトランジションとは目的化合物から生成されるプリカーサイオンと該プリカーサイオンの開裂により生成されるプロダクトイオンの組をいう。多くの場合、プロダクトイオンの測定感度が最も高いMRMトランジションが定量MRMトランジション、プロダクトイオンの測定感度が次に高いMRMトランジションが確認MRMトランジションとして用いられる。クロマトグラフのカラムで分離された化合物について、定量MRMトランジションのプロダクトイオンの強度と確認MRMトランジションのプロダクトイオンの強度をそれぞれ測定することにより、それぞれのMRMトランジションのマスクロマトグラムが得られる。定量MRMトランジションのマスクロマトグラムのピーク面積（あるいはピーク高さ）から目的化合物を定量し、また、定量MRMトランジションのマスクロマトグラムのピーク面積（あるいはピーク高さ）と確認MRMトランジションのマスクロマトグラムのピーク面積（あるいはピーク高さ）の比を、予め標準試料のMRM測定により得られた比と比較することにより、マスクロマトグラムのピークが目的化合物のものであることを確認（同定）する（例えば特許文献１）。
　食品や生体代謝物といった試料には、目的化合物以外にも多種多様な化合物（夾雑化合物）が含まれており、クロマトグラフのカラムでは目的化合物を夾雑化合物から十分に分離できない場合がある。また、そうした夾雑化合物の中には事前に想定することができないものが含まれうる。目的化合物がカラムから溶出する時間（保持時間）に溶出する夾雑化合物が存在し、その夾雑化合物からも上記定量MRMトランジションや確認MRMトランジションのプロダクトイオンが生成されると、該夾雑化合物のプロダクトイオンが目的化合物のプロダクトイオンと同時に測定されてしまう。その結果、実際には試料に目的化合物が含まれていないにもかかわらず目的化合物が含まれていると誤って判定してしまったり（これは擬陽性と呼ばれる。）、実際の目的化合物の含有量よりも多く定量してしまったりすることになる。
　擬陽性を回避して目的化合物の同定や定量の確度を高めるために、従来、上記MRM測定に加え、以下のような追測定が行われている。追測定では、クロマトグラフのカラムで分離された目的化合物がカラムから溶出する時間帯（保持時間帯）にサーベイイベントとして1つのMRMトランジションによるMRM測定を繰り返し実行する（図１(a)）。そして、MRM測定におけるプロダクトイオンの強度が予め決められた閾値を超えたことをトリガーとして、そのMRM測定に関連づけされた測定（ディペンデントイベント）を行う。ディペンデントイベントでは、コリジョンセルに導入するイオンに付与するエネルギー（コリジョンエネルギー）の大きさが互いに異なる複数の測定条件でそれぞれプロダクトイオンスキャン測定を実行する。コリジョンエネルギーの大きさを変更するための測定パラメータは、コリジョンセル内のイオンガイドに印加するオフセット電圧値である。コリジョンセル内のイオンガイドにプリカーサイオンと逆極性のオフセット電圧を印加することによりプリカーサイオンにコリジョンエネルギーを付与し、そのオフセット電圧の大きさを変更することによりプリカーサイオンに付与するコリジョンエネルギーの大きさを変更する。
　複数の異なるコリジョンエネルギーでプロダクトイオンスキャン測定を行うのは、コリジョンエネルギーの大きさによってプリカーサイオンの開裂の態様が変化し、プロダクトイオン毎に最適な（感度が高くなる）コリジョンエネルギーの大きさが異なるためである。このように複数の異なるコリジョンエネルギーでプロダクトイオンスキャン測定を行うことにより、目的化合物から生成される特徴的なプロダクトイオンの検出漏れを防止している。ここでは典型的な一例としてコリジョンエネルギーを挙げて説明したが、プリカーサイオンの開裂の態様を変化させる測定パラメータには、コリジョンエネルギーの他に、コリジョンセルに導入するガスの種類や圧力などがある。また、プリカーサイオンの開裂の態様を変化させる測定パラメータだけでなく、プロダクトイオンの測定感度を変化させるような測定パラメータ（例えば前段質量分離部や後段質量分離部に印加する電圧値）が異なる複数の測定条件でプロダクトイオンスキャン測定を行う場合もある。
　目的化合物の保持時間帯には、サーベイイベントであるMRM測定とディペンデントイベントである複数のプロダクトイオンスキャン測定を1サイクルとする測定が繰り返し行われる。測定終了後、複数のプロダクトイオンスキャン測定のそれぞれについて得られたプロダクトイオンスペクトル（図１(b)）を合成して実測合成プロダクトイオンスペクトルを作成する（図１(c)）。そして、実測合成プロダクトイオンスペクトル上に現れている、目的化合物を特徴づける複数のプロダクトイオンのマスピークの位置（質量電荷比）及び強度を、予め同条件で目的化合物の標準試料を測定して作成された目的化合物の標準合成プロダクトイオンスペクトル上のプロダクトイオンのマスピークの位置及び強度と照合する。合成プロダクトイオンスペクトルは、一般に、目的化合物に特徴的な複数のプロダクトイオンのそれぞれに対応するマスピークを有しているため、これらのマスピークを照合することにより目的化合物を選別（スクリーニング）し、擬陽性を回避することができる。
特開2017-020877号公報
　プロダクトイオンスキャン測定では、後段質量分離部に印加する電圧値を少しずつ変化させて該後段質量分離部を通過させるプロダクトイオンの質量電荷比を走査する。例えば、質量電荷比の測定範囲を100～1,000とし、質量電荷比を0.1ずつ変化させていく典型的な測定条件の1つでプロダクトイオンスキャン測定を実行する場合、後段質量分離部への印加電圧の値を9,000ステップで変更し、各ステップでプロダクトイオンの強度を測定する。プロダクトイオンスキャン測定では、このように多くのステップのそれぞれにおいてプロダクトイオンの強度を測定するため、1回の測定に時間がかかる。また、上述の通りこうしたプロダクトイオンスキャン測定をコリジョンエネルギーが異なる複数の測定条件で行うことから、1サイクルの測定を実行するにはさらに時間がかかる。1サイクルの測定に要する時間（ループタイム）は、MRM測定のデータが取得される時間間隔でもあるため、ループタイムが長いとマスクロマトグラムのピークを構成するデータ点が不足し、正しい形状のピークを得ることができない。そのため、従来の質量分析では擬陽性を回避することができても定量精度が悪く、またクロマトグラムのピーク形状の再現性も悪いという問題があった。
　本発明が解決しようとする課題は、プリカーサイオンを選別する前段質量分離部、該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させる開裂部、該プロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部を備えた、MSn分析を実行可能な質量分析装置を用いて、従来よりも短いループタイムで目的化合物をスクリーニングすることができる技術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の第１の態様は、
　試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所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別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択された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する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた質量分析装置を用いた質量分析方法であって、
　既知の目的化合物を含有する標準試料を前記質量分析装置に導入し、
　前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定し、
　前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得し、
　前記質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数抽出し、
　前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成し、
　前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成し、
　前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する
　ことを特徴とする。
　前記質量分析データを取得する際の測定法は、プリカーサイオンの質量電荷比のみを固定してプロダクトイオンの質量電荷比を走査しつつプロダクトイオンの強度を測定するプロダクトイオンスキャン測定であってもよく、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の両方を固定してプロダクトイオンの強度を測定するMRM測定であってもよい。前者は目的化合物からどのようなプロダクトイオンが生成されるかが不明である場合に用いることができ、後者は目的化合物から生成されるプロダクトイオンの質量電荷比が事前に分かっている場合に用いることができる。
　前記少なくとも1つの測定パラメータは、典型的には開裂部に導入するプリカーサイオンに付与するコリジョンエネルギーの大きさを変更する測定パラメータであるが、前記開裂部に導入する衝突ガスの種類や、前段質量分離部や後段質量分離部に印加する電圧値などとすることもできる。
　本発明の第１の態様に係る質量分析方法では、目的化合物を含有する標準試料を、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する。そして、それら複数の測定条件を用いて質量分析を実行し、該複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データ（プロダクトイオンスペクトルデータやMRM測定データ）を取得する。次に、取得した質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数、抽出する。そして、抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、それらを対応付けて複数のMRMスペクトル要素情報を作成する。これにより、目的化合物を予め決められた基準以上の強度で測定することができる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の組（MRMトランジション）と、該MRMトランジションの測定に適した条件が特定される。続いて、複数のMRMスペクトル要素情報に含まれるプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度からMRMスペクトルを構成する。このMRMスペクトルは、プロダクトイオンスキャン測定により取得される一般的なプロダクトイオンスペクトルと異なり、MRMスペクトル要素情報に含まれるMRMトランジションに対応する質量電荷比の位置のみに局所的なピークデータを持つ。最後に、MRMスペクトルを目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する。ライブラリデータのMRMスペクトルには、該MRMスペクトルの各ピークに対応するMRMスペクトル要素情報が含まれる。
　従来、目的化合物のスクリーニングにおいて擬陽性を回避するために、目的化合物の標準試料を測定すること等により予め作成された標準合成プロダクトイオンスペクトルと照合しており、その照合に必要な実測合成プロダクトイオンスペクトルを得るためにプロダクトイオンスキャン測定を複数の測定条件で実行しなければならず、1サイクルの測定に時間を要していた。
　これに対し、本発明の第１の態様に係る質量分析方法で得られる目的化合物のライブラリデータに含まれるMRMスペクトルデータは、複数の特定のMRMトランジションに対応する位置にのみ局所的にピークを持つデータであるため、それら複数のMRMトランジションをそれらに対応する測定条件で測定するのみで照合することができる。つまり、従来のように時間がかかるプロダクトイオンスキャン測定を行う必要がなく、より短いループタイムで目的化合物のスクリーニングを行うことが可能になる。また、本発明の第１の態様に係る質量分析方法では、目的化合物のMRMスペクトルを得ると同時に、目的化合物のMRM測定に適したMRMトランジション及び該MRMトランジションの測定に適した測定条件を決定することができる。
　前記MRMスペクトル要素情報の数、即ちMRMスペクトルのピーク数は、少なくとも3以上とすることが好ましく、6以上16以下であることがより好ましい。MRMスペクトル要素情報の数は目的化合物の分子量や分子構造などに応じて適宜に決めればよいが、その数を上記範囲とすることにより、実測定データとの照合を行う際に目的化合物を特徴づける十分な数のプロダクトイオンを用いることができる。また、実測定時のサイクルタイムが長くなりすぎるのを防止しつつデュエルタイム（1つの測定条件でプロダクトイオンを測定する時間の長さ）を十分に長くすることができる。
　上記課題を解決するために成された本発明の第２の態様は、
　試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所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別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択された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する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた、MSn分析（nは2以上の整数）を実行可能な質量分析装置であって、
　使用者による入力指示に応じて、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する測定条件設定部と、
　前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得する測定実行部と、
　前記質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数抽出するプロダクトイオン抽出部と、
　前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成するMRMスペクトル要素情報作成部と、
　前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成するMRMスペクトル構成部と、
　前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成するライブラリデータ作成部と
　を備えることを特徴とする。
　本発明に係る質量分析装置あるいは質量分析方法を用いることにより、従来よりも短いループタイムで目的化合物のスクリーニングを行うことができる。
従来行われていた追測定について説明する図。 本発明に係る質量分析装置及びクロマトグラフ質量分析装置の一実施例の要部構成図。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いて目的化合物のライブラリデータを作成するフローチャート。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置で目的化合物のライブラリデータ作成時に用いられるメソッドファイルの例。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置により取得されるプロダクトイオンスペクトルの例。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られるピークリストの例。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られるMRMスペクトル要素情報の例。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られる標準MRMスペクトルの例。 化合物Ａに関するMRMトランジション。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いて実試料を分析するフローチャート。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析で用いられるメソッドファイルについて説明する図。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析により得られる実測MRMスペクトルの例。 本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析結果の画面表示例。
　本発明に係る質量分析装置及び質量分析方法の実施例について、以下、図面を参照して説明する。図２は、本実施例の質量分析装置を液体クロマトグラフと組み合わせた液体クロマトグラフ質量分析装置の要部構成図である。
　本実施例の液体クロマトグラフ質量分析装置は、大別して、液体クロマトグラフ部１、質量分析部２、及びそれらの動作を制御する制御部４から構成されている。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、移動相中に所定量の試料液を注入するインジェクタ１２と、試料液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。また、液体クロマトグラフ部１には、インジェクタ１２に複数の液体試料を１つずつ導入するオートサンプラ１４が接続されている。
　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た高真空の分析室２３との間に、段階的に真空度が高められた第１中間真空室２１と第２中間真空室２２とを備えた多段差動排気系の構成を有している。イオン化室２０には、試料溶液に電荷を付与しながら噴霧するエレクトロスプレイイオン化用プローブ（ESIプローブ）２０１が設置されている。イオン化室２０と後段の第１中間真空室２１との間は細径の加熱キャピラリ２０２を介して連通している。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、上流側（イオン化室２０の側）から順に、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１、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、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４、及びイオン検出器２３５が設置されている。コリジョンセル２３２の内部には、測定条件に合わせてアルゴン、窒素などの衝突誘起解離（CID: Collision-Induced Dissociation）ガスが適宜に供給される。
　質量分析部２では、選択イオンモニタリング（SIM: Selected Ion Monitoring）測定、MS/MSスキャン測定（プロダクトイオンスキャン測定、プリカーサイオンスキャン測定）、多重反応モニタリング（MRM: Multiple Reaction Monitoring）測定等を行うことができる。SIM測定では、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１ではイオンを選別せず（マスフィルタとして機能させず）、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるイオンの質量電荷比を固定してイオンを検出する。
　プロダクトイオンスキャンスキャン測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１を通過させるプリカーサイオンの質量電荷比を固定したまま後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンの質量電荷比を走査しつつ該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。MRM測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１を通過させ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（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンイオンの質量電荷比の両方を固定し、該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。プリカーサイオンスキャン測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３１を通過させるプリカーサイオンイオンの質量電荷比を走査しつつ、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンイオンの質量電荷比を固定し、該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。これらの測定では、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するために、コリジョンセル２３２の内部にCIDガスを供給する。
　制御部４は、記憶部４１を有するとともに、機能ブロックとして、測定条件設定部４２、標準試料測定実行部４３、プロダクトイオン抽出部４４、MRMスペクトル要素情報作成部４５、標準MRMスペクトル構成部４６、ライブラリデータ作成部４７、分析対象化合物入力受付部５１、実試料測定実行部５２、実測MRMスペクトル作成部５３、及びMRMスペクトル照合部５４を備えている。制御部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MRMスペクトルライブラリ作成プログラムをプロセッサで実行することにより上記の各機能ブロックが具現化される。また、制御部４には、入力部６、表示部７が接続されている。
　記憶部４１には、複数の化合物について、化合物の名称、化学式、分子量、CAS登録番号、及びプリカーサイオンの質量電荷比、カラム１３により成分分離を行う場合の保持時間等の情報が記載された化合物テーブル４１１が保存されている。また、後述の各処理により作成されるMRMスペクトルライブラリデータを保存するライブラリ保存領域４１２が設けられている。
　次に、図３のフローチャートを参照し、本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた分析の手順を説明する。本実施例のクロマトグラフ質量分析装置では、既知の目的化合物を含有する標準試料の測定により、該目的化合物に関するMRMスペクトルライブラリデータを作成する。各目的化合物のMRMスペクトルライブラリデータはライブラリ保存領域４１２に保存及び蓄積され、それらのMRMスペクトルライブラリデータによって該ライブラリ保存領域４１２にMRMスペクトルライブラリが構成される。
　使用者がMRMスペクトルライブラリ作成プログラムを実行する等の所定の操作を行うと、測定条件設定部４２は、使用者に目的化合物の情報を入力させる画面を表示部７に表示する。具体的には、目的化合物が化合物テーブル４１１に保存されているか否かを使用者に問い合わせ、目的化合物が化合物テーブル４１１に保存されたものである場合には、該化合物テーブル４１１から目的化合物を選択させる。一方、目的化合物が化合物テーブル４１１に保存されていない場合には、使用者に目的化合物の名称、化学式、分子量、及びプリカーサイオンの質量電荷比を入力させる画面を表示する。化合物テーブル４１１に保存されていない化合物の情報を使用者が入力した場合には、その情報が化合物テーブル４１１に追加される。なお、本実施例のようにESIプローブ２０１で目的化合物をイオン化すると、通常は目的化合物の分子イオンが最も多く生成される。そこで、プリカーサイオンの質量電荷比は分子量から求められる値が自動的に入力されるようにしてもよい。また、本実施例では、化合物テーブル４１１に保存されている化合物を使用者が選択すると、該化合物の分子イオンのみがプリカーサイオンとして入力されるが、化合物テーブル４１１に分子イオン以外のプリカーサイオン（アダクトイオン等）も保存されている場合には、それらも併せてプリカーサイオンとして入力されるようにしてもよい。
　使用者が化合物テーブル４１１から目的化合物を選択する、あるいは目的化合物の名称、化学式、分子量、及びプリカーサイオンの質量電荷比を入力することにより目的化合物の情報を入力すると（ステップＳ１）、測定条件設定部４２は続いて、その目的化合物の測定条件を設定する画面に表示する。この画面では、使用者が、測定条件に含まれる複数の測定パラメータの中から複数の値を設定する測定パラメータを選択する（ステップＳ２）。使用者が測定パラメータを選択すると、測定条件設定部４２は、その測定パラメータの値を設定する画面を表示する。
　本実施例では、使用者が測定パラメータとして衝突エネルギー（CE: Collision Energy）を選択する場合を例に説明する。使用者が複数の値を設定する測定パラメータとして衝突エネルギーを選択すると、測定条件設定部４２は、衝突エネルギーの最小値、最大値、及びステップ幅を使用者に入力させる。本実施例では衝突エネルギーの最小値:10V、最大値:50V、ステップ幅:5Vと入力した場合を例に説明する。測定条件設定部４２は、使用者に指定された測定パラメータ（衝突エネルギー）について、使用者による入力指示に従って異なる複数の値を設定する（ステップＳ３）。ここでは、衝突エネルギーの最小値、最大値、及びステップ幅を使用者に入力させる例により説明したが、衝突エネルギーの値そのものを使用者に入力させる等、他の方法で複数の値を設定することもできる。使用者により選択された測定パラメータ以外の測定パラメータについてはいずれも初期値を設定して複数の測定条件を決定する。測定条件設定部４２は、こうして決定した複数の測定条件を順に用いてプロダクトイオンスキャン測定を実行するように、複数のイベントを設定する（ステップＳ４）。本実施例では、図４に示すような9個のイベントが作成される。測定条件設定部４２はさらに、これら複数のイベントを記載したメソッドファイルを作成して記憶部４１に保存する。
　なお、ステップＳ１において複数のプリカーサイオンが入力されている場合には、プリカーサイオン毎に複数の測定条件を対応付けたイベントを設定し、それらイベントを記載したメソッドファイルを保存する。また、使用者が複数の測定パラメータを選択した場合には、測定条件設定部４２は、それら複数の測定パラメータについて設定される複数の値の全ての組み合わせに対応する複数の測定条件を決定して各測定条件に対応するイベントを設定し、それら複数のイベントを記載したメソッドファイルを作成する。複数の値を設定可能な測定パラメータ（ステップＳ２で選択可能なパラメータ）には、衝突エネルギーの他に、例えばコリジョンセル２３２に導入するコリジョンガスの種類や圧力、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１や後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４への印加電圧の値（プリロッド電極への印加電圧等の、感度調整に用いる電圧値）などがある。
　メソッドファイルが作成されると、標準試料測定実行部４３は表示部７に測定開始ボタンを表示する。使用者がこのボタンを押すと、標準試料測定実行部４３は、記憶部４１からメソッドファイルを読み出すとともに、予めオートサンプラ１４にセットされている、目的化合物の標準試料をインジェクタ１２から一定量を連続して導入する。この測定ではカラム１３を通過させるのみで成分分離は行わず、そのままESIプローブ２０１に輸送する。
　標準試料測定実行部４３は、標準試料がESIプローブ２０１に到達するタイミングに合わせて該メソッドファイルに記載されている複数のイベント（本実施例ではイベント1～9）を順に実行してプロダクトイオンを測定する。これにより、複数のイベントのそれぞれについて質量分析データ（プロダクトイオンスペクトルデータ）を取得する（ステップＳ５）。各質量分析データは記憶部４１に保存される。本実施例では、図５に示すようなプロダクトイオンスペクトルのデータが得られる。
　測定を終了すると、プロダクトイオン抽出部４４は、記憶部４１に保存された各プロダクトイオンスペクトルデータを読み出してマスピークのデータを抽出する。図６に、各イベントで取得されたプロダクトイオンスペクトルデータから抽出されたマスピークのリスト（測定強度は任意単位）を示す。プロダクトイオン抽出部４４は、ピークリストの中から予め決められた閾値（本実施例では100。任意単位）以上の強度で測定されたプロダクトイオンのマスピークを抽出する（ステップＳ６）。
　続いて、MRMスペクトル要素情報作成部４５は、抽出したマスピークのそれぞれについて、そのプロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比、及びそのプロダクトイオンスペクトルデータを取得したときのイベント（測定条件）を対応付けてMRMスペクトル要素情報を作成する（ステップＳ７）。複数のイベントにおいて、同じ質量電荷比のプロダクトイオンの測定強度が閾値を超えている場合には、測定強度が最も高いイベント（測定条件）のみをMRMスペクトル要素情報とする。また、各MRMスペクトル要素情報には、プロダクトイオンの測定強度が大きい順に優先順位がつけられ、その順に番号が付される。本実施例で得られたMRMスペクトル要素情報を図７に示す。これにより、目的化合物のMRM測定に適したMRMトランジション及び当該MRMトランジションを用いた測定に適した測定条件が決定される。
　MRMスペクトル要素情報が作成されると、標準MRMスペクトル構成部４６はMRMスペクトル要素情報に含まれるプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトル（標準MRMスペクトル）を構成する（ステップＳ８）。本実施例で作成されるMRMスペクトルを図８に示す。このMRMスペクトルは、プロダクトイオンスキャン測定により得られる一般的なプロダクトイオンスペクトルとは異なり、マスピークの位置のみにデータを持つ擬似的なプロダクトイオンスペクトルである。
　標準MRMスペクトルが構成されると、ライブラリデータ作成部４７は、目的化合物の名称、化学式、及び保持時間の情報を化合物テーブル４１１から読み出し、標準MRMスペクトルと組み合わせて当該目的化合物のライブラリデータを作成してライブラリ保存領域４１２に保存する（ステップＳ９）。このとき、標準MRMスペクトルは、最も測定強度が大きいピークが所定の強度値（例えば1000）となるように規格化される。標準MRMスペクトルには、各ピークに対応するMRMスペクトル要素情報（MRMトランジションと、当該MRMトランジションの測定条件）が含まれる。上記一連の処理を複数の化合物について行うことによりライブラリ保存領域４１２にMRMスペクトルライブラリが作成される。
　ここでは複数の測定条件でプロダクトイオンスキャン測定を行うことにより複数のプロダクトイオンスペクトルデータを取得して標準MRMスペクトルを構成する場合を例に説明したが、目的化合物について、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比の組（MRMトランジション）が既知である場合には、複数の測定条件を用いてMRM測定を行うことによりMRM測定データを取得して目的化合物のライブラリデータを作成することもできる。
　目的化合物のMRMトランジションが既知である場合には、通常、化合物テーブルにその情報が記載されている。そこで、使用者に目的化合物の情報を入力させる際に、併せて測定に使用するMRMトランジションを複数、指定させる。図９にその一例（8種類のMRMトランジション）を示す。図９にはプリカーサイオンが同一であるMRMトランジションを示したが、プリカーサイオンが異なるMRMトランジションを含んでいてもよい。
　MRM測定を行う場合には、上記ステップＳ３において測定パラメータの値を設定した後、ステップＳ４において、MRMトランジション毎に複数の測定条件を対応付けたイベントを作成する。例えば衝突エネルギーの値が異なる9種類の測定条件が入力された場合には、8種類のMRMトランジションにこれら9種類の測定条件をそれぞれ対応付けた、72個のイベントが設定される。
　MRM測定を実行することによりイベント毎に取得される質量分析データ（プロダクトイオンの測定強度データ）は、図６を参照して説明したピークリストに相当する。従って、図６のピークリストについて行った処理と同様の処理によりMRMスペクトル要素情報を作成し、該MRMスペクトル要素情報から標準MRMスペクトルを構成することができる。また、この標準MRMスペクトルを目的化合物の名称、化学式、及び保持時間の情報と組み合わせることにより、当該目的化合物のライブラリデータを作成することができる。
　従来、目的化合物のスクリーニングにおいて擬陽性を回避するために、目的化合物の標準試料を測定すること等により予め作成された標準合成プロダクトイオンスペクトルと照合しており、その照合に必要な実測合成プロダクトイオンスペクトルを得るためにプロダクトイオンスキャン測定を複数の測定条件で実行しなければならず、1サイクルの測定に時間を要していた。
　一方、本実施例の質量分析装置あるいは質量分析方法により得られる目的化合物のライブラリデータに含まれるMRMスペクトルデータは、複数の特定のMRMトランジションに対応する位置のみに局所的にピークを持つデータであり、それら複数のMRMトランジションを各MRMトランジションに対応づけられた測定条件で測定するのみでスペクトルマッチングを行うことができる。つまり、従来のように時間がかかるプロダクトイオンスキャン測定を行う必要がなく、より短いループタイムで目的化合物のスクリーニングを行うことが可能になる。
　次に、図１０のフローチャートを参照しつつ本実施例の質量分析方法及び質量分析装置を用いて作成されたMRMスペクトルライブラリを用いて実試料に含まれる目的化合物をスクリーニングする手順を説明する。
　使用者が実試料の分析開始を指示すると、分析対象化合物入力受付部５１は、ライブラリ保存領域４１２に保存されているMRMスペクトルライブラリに収録されている化合物のリストを表示部７に表示し、その中から使用者に分析対象の目的化合物を選択させる。ここで選択する目的化合物は1つであってもよいし、複数であってもよい。使用者は目的化合物の選択時に、スペクトルマッチングに用いるマスピークの数を指定することができる。
　使用者が目的化合物（化合物A、化合物B、化合物C、化合物D、…、化合物X）を選択すると（ステップＳ１１）、実試料測定実行部５２は、入力された各化合物の保持時間と、当該化合物に関する複数のMRMトランジションと及び各MRMトランジションの測定条件をMRMスペクトルライブラリから読み出し、それらを記載したメソッドファイルを作成する（ステップＳ１２）。図１１(a)及び(b)に示すように、このメソッドファイルには、化合物単位のイベントと、各化合物のMRMトランジション単位のチャンネルが記載される。ステップＳ１１において使用者がMRMトランジションの数を指定した場合には、MRMスペクトルライブラリに保存されているMRMスペクトル要素情報のうち、番号が小さい順（即ち標準MRMスペクトルにおいて測定強度が大きい順）に指定された数のMRM要素情報が読み出され、それらに対応するMRMトランジションを測定するチャンネルが設定される。
　図１１に示すように、メソッドファイルには、各化合物に対応するイベントがその実行時間帯（各化合物の保持時間に対応する時間帯）とともに記載され、その構成が表示部７に表示される。図１１(a)のようにイベントリストを表示した状態で、1つのイベント（化合物）を選択すると、図１１(b)に示すように当該イベントに設定されているチャンネルが一覧表示される。チャンネルはMRMトランジション毎にそれぞれ設けられており、それぞれに最適な（最も測定感度が高い）衝突エネルギーの値を含む測定条件が対応づけられている。このように、メソッドファイルには、使用者が入力した目的化合物と同数（100個）のイベントが設定され、各イベントには、該イベントに対応する化合物のそれぞれについてMRMスペクトルライブラリに登録されているMRMスペクトル要素情報の数、あるいは使用者により指定された数（スペクトルマッチングに使用するマスピークの数）のチャンネルが設定される。
　使用者が測定開始を指示すると、実試料測定実行部５２は、予めオートサンプラ１４にセットされている実試料をインジェクタ１２に導入する。インジェクタ１２に導入された実試料に含まれる各種成分は、カラム１３で分離されESIプローブ２０１に順次導入される。ESIプローブ２０１に導入された各成分はイオン化室２０で噴霧されイオン化した後、後段の質量分離部２に導入される。
　この測定は、上記メソッドファイルに記載の測定条件に従って行われ、各化合物は順次、当該化合物に対して設定されているイベント内の複数のチャンネル（MRMトランジション）で測定される（ステップＳ１３）。実行時間帯が重複するイベントが存在する時間帯では、それらのイベントの複数のチャンネルが順に繰り返し実行される。例えば、図１１に示すメソッドファイルの場合、測定開始から3分が経過するまでの間には、化合物A（イベント１）について設定された複数のMRMトランジション（チャンネル１～８）と化合物Ｂ（イベント２）について設定された複数のMRMトランジション（チャンネル１～１５）を用いてプロダクトイオンの強度が繰り返し測定され、測定開始後3分～4分の時間帯には化合物A, B, Cについて設定された複数のMRMトランジションを用いてプロダクトイオンの強度が繰り返し測定される（図１１(c)）。それ以降の時間帯も同様である。
　こうして得られた測定データは順次、記憶部４１に保存される。このとき、実試料測定実行部５２は、各イベントの測定時間として指定されている時間帯よりも前又は／及び後にも複数回、各チャンネルのMRMトランジションでプロダクトイオンの強度を測定する。各イベントの測定時間外に取得されたデータは、当該イベントの測定時間内に取得されたデータとは別に、記憶部４１に保存される。
　測定終了後、実測MRMスペクトル作成部５３は、各イベント内の各チャンネルで測定時間内に測定したプロダクトイオンの強度をそれぞれマスピークとする実測MRMスペクトルを作成する（ステップＳ１４）。さらに、実測MRMスペクトル作成部５３は、同一イベントの同一チャンネルで実行時間外に測定したプロダクトイオンの強度（測定ノイズに相当）を前記実測MRMスペクトルの測定強度から差し引く処理を行い、測定ノイズを除去した実測MRMスペクトルを作成する（ステップＳ１５）。
　図１２はこうして作成された化合物Aの実測MRMスペクトルの一例であり、化合物Aについて設定された8種類のMRMトランジション（チャンネル）のそれぞれに対応するマスピークが現れる。本実施例のクロマトグラフ質量分析装置では、このように複数のMRMトランジションを用いた測定を行うことにより擬似的にプロダクトイオンスペクトルを得る。本実施例のマルチ実測MRMスペクトルでは、プリカーサイオンが異なるプロダクトイオンのマスピークが１つの擬似的なプロダクトイオンスペクトルとして表示される。
　全ての目的化合物について実測MRMスペクトルが得られると、MRMスペクトル照合部５４は、MRMスペクトルライブラリから各化合物のMRMスペクトル（標準MRMスペクトル）を読み出し、それらの類似度を求める。類似度の算出に際しては、まず、実測MRMスペクトルを規格化する。この規格化は、MRMスペクトルライブラリに保存されているMRMスペクトルの規格化と同じ方法により行われる。本実施例では、実測MRMスペクトルにおける最大のマスピークの強度が所定値（1000）となるように規格化される。実測MRMスペクトルを規格化した後、各マスピークの測定強度を標準MRMスペクトルのマスピークの測定強度と比較し、それらの差分に基づいて類似度を求める（スペクトルマッチング。ステップＳ１６）。ここでは実測MRMスペクトルと標準MRMスペクトルの類似度を求める例を説明したが、両スペクトルに含まれるマスピークの質量電荷比と強度を照合したテーブルを作成する等、種々の形態でMRMスペクトルを照合することができる。また、使用者により、スペクトルマッチングに使用するマスピークの数が指定されている場合、MRMスペクトル照合部５４は、ライブラリデータに含まれる標準MRMスペクトルの中から実試料測定実行部５２による測定時に使用した測定条件に対応するマスピークを抽出し、MRMスペクトルを再構成した上で実測MRMスペクトルと照合する。
　全ての目的化合物についてMRMスペクトル類似度の算出が終わると、MRMスペクトル照合部５４は、各目的化合物の類似度を、実測MRMスペクトル及び標準MRMスペクトルとともに表示部７に表示する（ステップＳ１７）。図１３は表示画面の一例である。このように、類似度と共に、実測スペクトルと標準スペクトルを表示することにより、類似度の数値だけでなく、MRMスペクトル全体の形状等を視認することによっても使用者が試料中の成分が目的化合物であるか否かを直感的に把握することができる。図１３において画面上部のタブを切り替えることにより別の化合物の結果を表示させることができる。
　上記実施例は一例であって、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、標準試料について、測定強度が閾値を超えた全てのプロダクトイオンを抽出したが、測定条件設定部４２が測定条件を設定する際に、MRMスペクトルを構成するMRMスペクトル要素情報の数を使用者に入力させ、プロダクトイオンの測定強度が大きい順に入力された数のMRMスペクトル要素情報を作成するようにしてもよい。MRMスペクトル要素情報の数、即ちMRMスペクトルのピーク数は、少なくとも3以上あればよいが、6以上16以下であることがより好ましい。MRMスペクトル要素情報の数は目的化合物の分子量や分子構造などによって異なるものの、その数を上記範囲とすることにより、実測定データとの照合を行う際に目的化合物を特徴づける十分な数のプロダクトイオンを用いてスクリーニングを行うことができる。また、実測定時のサイクルタイムが長くなりすぎるのを防止しつつ、デュエルタイムを十分に長くとることができる。
　測定条件設定部４２により測定条件を設定する際に、測定強度が高いプロダクトイオンであっても当該化合物に特徴的ではないプロダクトイオンをMRMスペクトル要素情報から除外するために、使用者が目的化合物の情報を入力する際に、併せてそうしたプロダクトイオン（除外イオン）の質量電荷比を設定しておき、測定強度の高低にかかわらずプロダクトイオン抽出部４４が当該除外イオンを抽出しないようにすることができる。また、測定強度がそれほど高くないプロダクトイオンであっても当該化合物に特徴的であるプロダクトイオンを優先的にMRMスペクトル要素情報に含めることができるように、使用者が目的化合物の情報を入力する際に、併せてそうしたプロダクトイオン（優先イオン）の質量電荷比を設定しておき、測定強度の高低に関わらずプロダクトイオン抽出部４４が当該優先イオンを抽出するようにしてもよい。
　上記実施例では液体クロマトグラフ質量分析装置を例に挙げたが、ライブラリデータの作成に必ずしも液体クロマトグラフを用いる必要はなく、質量分析装置のイオン源に直接標準試料を導入してもよい。また、液体クロマトグラフに代えてガスクロマトグラフを用いることもできる。さらに、上記実施例では三連四重極型の質量分析装置を例に挙げたが、前段質量分離部、開裂部、及び後段質量分離部を有する他の構成の質量分析装置を用いることもできる。
１…液体クロマトグラフ部
　１２…インジェクタ
　１３…カラム
　１４…オートサンプラ
２…質量分析部
　２０…イオン化室
　　２０１…ESIプローブ
　２１…第１中間真空室
　２２…第２中間真空室
　２３…分析室
　　２３１…前段四重極マスフィルタ
　　２３２…コリジョンセル
　　２３４…後段四重極マスフィルタ
　　２３５…イオン検出器
４…制御部
　４１…記憶部
　　４１１…化合物テーブル
　　４１２…ライブラリ保存領域
　４２…測定条件設定部
　４３…標準試料測定実行部
　４４…プロダクトイオン抽出部
　４５…MRMスペクトル要素情報作成部
　４６…標準MRMスペクトル構成部
　４７…ライブラリデータ作成部
　５１…分析対象化合物入力受付部
　５２…実試料測定実行部
　５３…実測MRMスペクトル作成部
　５４…MRMスペクトル照合部
６…入力部
７…表示部

Claims (13)

  1. 　試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所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別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択された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する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた、MSn分析（nは2以上の整数）を実行可能な質量分析装置であって、
    　使用者による入力指示に応じて、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する測定条件設定部と、
    　前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得する測定実行部と、
    　前記質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数抽出するプロダクトイオン抽出部と、
    　前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成するMRMスペクトル要素情報作成部と、
    　前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成するMRMスペクトル構成部と、
    　前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成するライブラリデータ作成部と
    　を備えることを特徴とする質量分析装置。
  2. 　前記少なくとも１つの測定パラメータに、前記開裂部に導入するプリカーサイオンに付与する衝突エネルギーの値が含まれてい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MRMスペクトル要素情報の数が3以上であ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MRMスペクトル要素情報の数が6以上16以下であることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  5. 　前記MRMスペクトル要素情報に対し、前記プロダクトイオンの測定強度に応じた順位が付されていることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  6. 　前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に応じて前記MRMスペクトル要素情報の数を設定し、
    　前記MRMスペクトル要素情報作成部は、前記測定条件設定部により設定された数のMRMスペクトル要素情報を作成することを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  7. 　前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に基づいて除外イオンを設定し、
    　前記プロダクトイオン抽出部が測定強度の高低にかかわらず前記除外イオンを抽出しないことを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  8. 　前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に基づいて優先イオンを設定し、
    　前記プロダクトイオン抽出部が測定強度の高低にかかわらず前記優先イオンを抽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。
  9. 　さらに、
    　前記ライブラリデータが作成されている化合物の中から1乃至複数の分析対象化合物を選択する入力を受け付ける分析対象化合物入力受付部と、
    　前記1乃至複数の分析対象化合物に対応するライブラリデータのそれぞれから読み出した複数の測定条件を用いて実試料を測定する実試料測定実行部と、
    　前記実試料の測定により得られた、複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度の組から実測MRMスペクトルを作成する実測MRMスペクトル作成部と、
    　前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記実測MRMスペクトルを前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルと照合するMRMスペクトル照合部と
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  10. 　前記分析対象化合物入力受付部は、さらに、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、MRMスペクトルの照合に使用するマスピークの数の入力を受け付け、
    　前記実測定実行部は、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記入力された数の測定条件を用いて前記実試料を測定し、
    　前記MRMスペクトル照合部は、前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルの中から前記測定に使用した測定条件に対応するマスピークを抽出してMRMスペクトルを再構成して前記実測MRMスペクトルと照合する
    　ことを特徴とする請求項９に記載の質量分析装置。
  11. 　前記実測定実行部は、前記マスピークの数が入力された場合に、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルにおける測定強度が大きい順に前記入力された数の測定条件を用いて前記実試料を測定する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の質量分析装置。
  12. 　試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所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別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択された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する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた質量分析装置を用いた質量分析方法であって、
    　既知の目的化合物を含有する標準試料を前記質量分析装置に導入し、
    　前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定し、
    　前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得し、
    　前記質量分析データから、予め決められた基準を超える強度で測定されたプロダクトイオンを複数抽出し、
    　前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成し、
    　前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成し、
    　前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する
    　ことを特徴とする質量分析方法。
  13. 　さらに、
    　前記ライブラリデータが作成されている化合物の中から1乃至複数の分析対象化合物を選択する入力を受け付け、
    　前記1乃至複数の分析対象化合物に対応するライブラリデータのそれぞれから読み出した複数の測定条件を用いて分析対象試料を測定し、
    　前記分析対象試料の測定により得られた、複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度の組から実測MRMスペクトルを作成し、
    　前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記実測MRMスペクトルを前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルと照合する
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の質量分析方法。
PCT/JP2018/035197 2018-09-21 2018-09-21 質量分析装置及び質量分析方法 WO2020059144A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/265,969 US11355329B2 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Mass spectrometer and mass spectrometric method
JP2020547601A JP7070692B2 (ja) 2018-09-21 2018-09-21 質量分析装置及び質量分析方法
PCT/JP2018/035197 WO2020059144A1 (ja) 2018-09-21 2018-09-21 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/JP2018/035197 WO2020059144A1 (ja) 2018-09-21 2018-09-21 質量分析装置及び質量分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020059144A1 true WO2020059144A1 (ja) 2020-03-26

Family

ID=69886795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/035197 WO2020059144A1 (ja) 2018-09-21 2018-09-21 質量分析装置及び質量分析方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11355329B2 (ja)
JP (1) JP7070692B2 (ja)
WO (1) WO2020059144A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023073587A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-04 Dh Technologies Development Pte. Ltd. Ultra high throughput screening combined with definitive testing in a single sample preparation step

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013224858A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Shimadzu Corp クロマトグラフタンデム四重極型質量分析装置
WO2017149603A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 株式会社島津製作所 質量分析装置
JP2018136266A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 株式会社島津製作所 質量分析装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6540298B2 (ja) 2015-07-10 2019-07-10 株式会社島津製作所 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
CN110506205B (zh) * 2017-03-23 2022-05-17 株式会社岛津制作所 质谱分析装置和色谱质谱联用仪

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013224858A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Shimadzu Corp クロマトグラフタンデム四重極型質量分析装置
WO2017149603A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 株式会社島津製作所 質量分析装置
JP2018136266A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 株式会社島津製作所 質量分析装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020059144A1 (ja) 2021-08-30
US20210296105A1 (en) 2021-09-23
JP7070692B2 (ja) 2022-05-18
US11355329B2 (en) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11404259B2 (en) Reliable and automatic mass spectral analysis
US10381207B2 (en) Data processing system for chromatographic mass spectrometry
JP6737396B2 (ja) 質量分析装置及びクロマトグラフ質量分析装置
US20130221214A1 (en) Ms/ms type mass spectrometer and program therefor
JP2001249114A (ja) 質量分析方法および装置
US20090166522A1 (en) Mass spectrometer
JPH08124519A (ja) Ｍｓ／ｍｓ質量分析装置用データ処理装置
JP7173293B2 (ja) クロマトグラフ質量分析装置
US20090189073A1 (en) Mass spectrometry system
WO2011058381A1 (en) Detection and/or quantification of a compound in a sample
WO2020059144A1 (ja) 質量分析装置及び質量分析方法
JP6288313B2 (ja) 質量分析方法、クロマトグラフ質量分析装置、及び質量分析用プログラム
JPWO2018109895A1 (ja) 質量分析装置
US10727037B2 (en) Mass spectrometer
WO2018163926A1 (ja) タンデム型質量分析装置及び該装置用プログラム
CN108780062B (zh) 质谱分析装置
WO2022162999A1 (ja) クロマトグラフ装置
WO2018185889A1 (ja) 測定データファイル処理装置及び測定データファイル処理用プログラム

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: 18933811

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020547601

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18933811

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1