WO2021095105A1 - 質量分析方法及び質量分析装置 - Google Patents

質量分析方法及び質量分析装置 Download PDF

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WO2021095105A1
WO2021095105A1 PCT/JP2019/044183 JP2019044183W WO2021095105A1 WO 2021095105 A1 WO2021095105 A1 WO 2021095105A1 JP 2019044183 W JP2019044183 W JP 2019044183W WO 2021095105 A1 WO2021095105 A1 WO 2021095105A1
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ion
product
ions
mass
precursor
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PCT/JP2019/044183
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高橋　秀典
禎規 関谷
祥聖 山内
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株式会社島津製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • 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
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes

Definitions

  • the present invention relates to a mass spectrometry method and a mass spectrometer.
  • LC-MS / MS analysis using a liquid chromatograph mass spectrometer that is a combination of a liquid chromatograph and a mass spectrometer is often performed.
  • a liquid sample is introduced into a column of a liquid chromatograph, the sample component to be analyzed is separated from other components, and the sample component is introduced into a mass spectrometer.
  • the sample component is ionized, and ions having a specific mass-to-charge ratio are selected as precursor ions from the generated ions. Subsequently, the precursor ion is dissociated to generate a product ion. Then, the product ion spectrum data is acquired by separating and detecting the generated product ions according to the mass-to-charge ratio.
  • CID collision-induced dissociation
  • a collision-induced dissociation method in which the precursor ions are dissociated by collision with an inert gas molecule such as nitrogen gas, is used.
  • an inert gas molecule such as nitrogen gas
  • kinetic energy is usually applied to the precursor ion to accelerate it and cause it to collide with an inert gas molecule. Since the CID method dissociates the ions by the energy of collision with the inert gas molecule, the precursor ions can be dissociated at various sites.
  • precursor ions are dissociated at various sites, and the selectivity of the dissociated sites is low.
  • the metabolites to be analyzed for metabolomes are generally organic compounds, many of which have cyclic parts. Therefore, it is a structure whether the product ion detected by LC-MS / MS analysis is caused by the dissociation of the annular part (ring cleavage) or the dissociation of the chain part (cutting of the chain part) of the precursor ion.
  • LC-MS / MS analysis is caused by the dissociation of the annular part (ring cleavage) or the dissociation of the chain part (cutting of the chain part) of the precursor ion.
  • the problem to be solved by the present invention is whether the product ion generated by the dissociation of the precursor ion derived from the sample component which is an organic compound is generated by the dissociation of the cyclic portion or the chain portion of the precursor ion. It is to provide the technology that can obtain the information of.
  • the mass spectrometric method according to the present invention which was made to solve the above problems, is The precursor ions derived from the sample component collide with the inert gas molecule to dissociate the precursor ions to generate product ions, and the product ions are separated and detected according to the mass-to-charge ratio to obtain the first product ion spectrum data.
  • the precursor ion is dissociated by the reaction of the precursor ion and the hydrogen radical to generate a product ion, and the product ion is separated and detected according to the mass-to-charge ratio to obtain the second product ion spectrum data.
  • a set of product ions having a predetermined difference in mass-to-charge ratio is extracted from the first product ion spectrum data and the second product ion spectrum data.
  • the mass spectrometer which has been made to solve the above problems, is A reaction chamber into which precursor ions derived from sample components are introduced, and An inert gas introduction section that introduces the inert gas into the reaction chamber, A hydrogen radical introduction unit that introduces hydrogen radicals into the reaction chamber, An ion detection unit that separates and detects ions emitted from the reaction chamber according to the mass-to-charge ratio, and A control unit that controls the inert gas introduction unit and the ion detection unit.
  • the precursor ions are dissociated by collision between the precursor ions and the inert gas molecules to generate product ions, which are detected by the ion detection unit.
  • the first measurement control unit that acquires the first product ion spectrum data by It is a control unit that controls the hydrogen radical introduction unit and the ion detection unit, and dissociates the precursor ion by the reaction of the precursor ion and the hydrogen radical to generate a product ion, which is detected by the ion detection unit.
  • the mass spectrometric method and mass spectrometer according to the present invention are mainly used for analysis of a sample component which is an organic compound, and a CID that dissociates the precursor ion by collision between the precursor ion derived from the sample component and an inert gas molecule.
  • the first product ion spectrum data is acquired by separating and detecting the product ions generated by the method according to the mass-to-charge ratio.
  • the product ions generated by the hydrogen adhesion dissociation (HAD) method which dissociates the precursor ions by the reaction of the precursor ions derived from the sample components and hydrogen radicals, are separated and detected according to the mass-to-charge ratio. 2 Acquire product ion spectrum data.
  • the mass spectrometric method and mass spectrometer according to the present invention are based on this finding, and the difference in a predetermined mass-to-charge ratio between the first product ion spectrum data and the second product ion spectrum data obtained for the same precursor ion. Extract a set of product ions with. From this, it can be estimated that the extracted set of product ions is generated by the dissociation of precursor ions in the annular portion.
  • FIG. 6 is a block diagram of a main part of an embodiment of the mass spectrometer according to the present invention.
  • the ion analyzer of the embodiment is an ion trap-time-of-flight (IT-TOF type) mass spectrometer.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an ion trap-time-of-flight mass spectrometer (hereinafter, also simply referred to as “mass spectrometer”) of the embodiment.
  • an ion source 1 for ionizing components in a sample and ions generated by the ion source 1 are generated by the action of a high-frequency electric field inside a vacuum chamber (not shown) maintained in a predetermined vacuum atmosphere.
  • the ion trap 2 to be captured, the flight time type mass separation unit 3 for separating the ions emitted from the ion trap 2 according to the mass charge ratio, and the ion detector 4 for detecting the separated ions are provided.
  • the ion trap mass spectrometer of this embodiment further includes a radical generation / irradiation unit 5 for introducing hydrogen radicals into the ion trap 2 and an inert gas supply unit 6 for introducing an inert gas into the ion trap 2.
  • a trap voltage generation unit 71, an equipment control unit 72, and a control / processing unit 9 are provided.
  • the ion trap 2 of this embodiment has an annular ring electrode 21 and a pair of end cap electrodes (inlet side end cap electrode 22 and outlet side end cap electrode 24) arranged to face each other with the ring electrode 21 interposed therebetween. It is a three-dimensional ion trap including.
  • a radical introduction port 26 and a radical discharge port 27 are formed in the ring electrode 21.
  • an iontophoresis hole 23 is formed in the inlet side end cap electrode 22.
  • an ion emission hole 25 is formed in the outlet side end cap electrode 24.
  • the time-of-flight mass separation unit 3 includes a plurality of electrodes, and the ions emitted from the ion trap 2 are incident on the ion detector 4.
  • the trap voltage generation unit 71 is a ring electrode 21, an inlet side end cap electrode 22, an outlet side end cap electrode 24, and an electrode constituting the flight time type mass separation unit 3 in response to an instruction from the device control unit 72. Either one of the high frequency voltage and the DC voltage, or a combined voltage thereof is applied to each of them at a predetermined timing.
  • the radical generation / irradiation unit 5 includes a nozzle 54 having a radical generation chamber 52 inside, a vacuum pump (vacuum exhaust unit) 57 for exhausting the radical generation chamber 52, and a vacuum discharge unit for generating a vacuum discharge in the radical generation chamber 52. It includes an induction-coupled high-frequency plasma source 53 that supplies microwaves. Further, the radical generation / irradiation unit 5 includes a hydrogen gas supply source 51 for supplying hydrogen gas as a raw material for radicals. A valve 56 for adjusting the flow rate of the hydrogen gas is provided in the flow path for supplying the raw material gas from the hydrogen gas supply source 51 to the radical generation chamber 52.
  • a skimmer 55 is provided in front of the ejection port of the nozzle 54, and the skimmer 55 removes gas molecules and forms hydrogen radicals into a beam having a small diameter.
  • hydrogen radicals are generated using hydrogen gas as a raw material, but hydrogen radicals can also be generated using other types of gas such as water vapor as a raw material gas.
  • the high-frequency plasma source 53 includes a microwave supply source 531 and a three-stub tuner 532.
  • the nozzle 54 includes a ground electrode 541 forming an outer peripheral portion and a torch 542 inside the ground electrode 541, and the inside of the torch 542 serves as a radical generation chamber 52.
  • a needle electrode 543 connected to the high-frequency plasma source 53 via a connector 544 penetrates in the longitudinal direction of the radical generation chamber 52.
  • the torch 542 one having electrical insulation, for example, one made of glass can be used, and one example thereof is Pyrex (registered trademark) glass.
  • the inert gas supply unit 6 uses an inert gas supply source 61 for supplying an inert gas such as helium gas, nitrogen gas, or argon gas and an inert gas supplied from the inert gas supply source in the ion trap 2. It is provided with a gas flow path 63 to be introduced into. The amount of the inert gas supplied to the ion trap 2 is adjusted by the valve 62.
  • an inert gas supply source 61 for supplying an inert gas such as helium gas, nitrogen gas, or argon gas and an inert gas supplied from the inert gas supply source in the ion trap 2. It is provided with a gas flow path 63 to be introduced into. The amount of the inert gas supplied to the ion trap 2 is adjusted by the valve 62.
  • the control / processing unit 9 includes a measurement control unit 92, a spectrum creation unit 93, a product ion group extraction unit 94, a compound estimation unit 95, and a determination unit 96 as functional blocks.
  • the storage unit 91 stores a compound database (compound DB) 911 in which information associated with each of the plurality of known compounds, such as a name, product ion spectrum data, and measurement conditions related to the data acquisition, is stored. There is.
  • the product ion spectrum data acquired by the collision-induced dissociation (CID: Collision-Induced Dissociation) method and the hydrogen adhesion dissociation (HAD: Hydrogen-Attached Dissociation) method were acquired for each compound. Both product ion spectrum data are recorded. Further, the flight time-mass-to-charge ratio conversion information in which the flight time of the ion and the mass-to-charge ratio of the ion in the flight-time type mass separation unit 3 are associated with each other is also stored.
  • the measurement control unit 92 has a first measurement control unit 921 and a second measurement control unit 922.
  • control / processing unit 9 The substance of the control / processing unit 9 is a general computer, and each of the above functional blocks is embodied by executing a pre-installed mass spectrometry program on the processor. Further, an input unit 98 and a display unit 99 are connected to the control / processing unit 9.
  • the first measurement control unit 921 operates each unit of the mass spectrometer as follows.
  • the inside of the vacuum chamber is exhausted to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump (not shown).
  • the sample component is ionized in the ion source 1, and the generated ions are emitted from the ion source 1 in the form of packets.
  • the ions emitted from the ion source 1 are introduced into the ion trap 2 through the ion introduction holes 23 formed in the inlet side end cap electrode 22.
  • the ions introduced into the ion trap 2 are captured by a high-frequency electric field formed in the ion trap 2 by the voltage applied from the trap voltage generating unit 71 to the ring electrode 21 and the like.
  • ions included in the mass-to-charge ratio range other than the ions having the desired specific mass-to-charge ratio are excited and ion trapped. Excluded from 2.
  • ions having a specific mass-to-charge ratio typically monovalent protonated molecular ions [M + H] + ) are selectively captured in the ion trap 2.
  • the valve 62 of the inert gas supply unit 6 is opened, and an inert gas such as nitrogen gas is introduced into the ion trap 2 from the inert gas supply source 61 at a constant flow rate.
  • an inert gas such as nitrogen gas is introduced into the ion trap 2 from the inert gas supply source 61 at a constant flow rate.
  • the precursor ions are cooled and converged near the center of the ion trap 2.
  • a predetermined high frequency voltage is applied from the trap voltage generation unit 71 to each of the ring electrode 21, the inlet side end cap electrode 22, and the outlet side end cap electrode 24 constituting the ion trap 2, and a high frequency electric field is applied in the ion trap 2. Is formed and the precursor ion vibrates.
  • the generated product ion is once captured in the ion trap 2.
  • a DC voltage is applied from the trap voltage generation unit 71 to the inlet side end cap electrode 22 and the outlet side end cap electrode 24 to form a potential gradient in the ion trap 2.
  • a certain amount of acceleration energy is applied to the product ions trapped in the ion trap 2, and the product ions are simultaneously emitted from the ion ejection holes 25.
  • Product ions with a certain acceleration energy are introduced into the flight space of the time-of-flight mass separation unit 3 and separated according to the mass-to-charge ratio while flying in the flight space.
  • the ion detector 4 sequentially detects the separated ions.
  • the output signals from the ion detector 4 are sequentially stored in the storage unit 91.
  • the second measurement control unit 922 operates each part of the mass spectrometer as follows.
  • the inside of the vacuum chamber is evacuated to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump (not shown), and the inside of the radical generation chamber 52 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the vacuum pump 57. Further, the valve 56 of the radical generation / irradiation unit 5 is opened, and hydrogen gas is supplied to the radical generation chamber 52 from the hydrogen gas supply source 51. Further, microwaves are supplied from the microwave supply source 531 to generate hydrogen radicals in the radical generation chamber 52.
  • the sample component is ionized in the ion source 1, and the generated ions are emitted from the ion source 1 in the form of packets.
  • the ions emitted from the ion source 1 are introduced into the ion trap 2 through the ion introduction holes 23 formed in the inlet side end cap electrode 22.
  • the ions introduced into the ion trap 2 are captured by a high-frequency electric field formed in the ion trap 2 by the voltage applied from the trap voltage generating unit 71 to the ring electrode 21 and the like.
  • ions included in the mass-to-charge ratio range other than the ions having the desired specific mass-to-charge ratio are excited and ion trapped. Excluded from 2.
  • ions having a specific mass-to-charge ratio typically monovalent protonated molecular ions [M + H] + ) are selectively captured in the ion trap 2.
  • the opening degree of the valve 56 and the like are appropriately adjusted so that the flow rate of the radicals irradiated to the ions becomes a predetermined flow rate.
  • the irradiation time of radicals on precursor ions is also appropriately set.
  • the opening degree of the valve 56 and the irradiation time of radicals can be determined in advance based on the results of preliminary experiments and the like.
  • the radical introduced into the ion trap 2 adheres to the precursor ion, causing an unpaired electron-induced dissociation of the precursor ion. This produces product ions.
  • the generated product ion is once captured in the ion trap 2.
  • a DC voltage is applied from the trap voltage generation unit 71 to the inlet side end cap electrode 22 and the outlet side end cap electrode 24 to form a potential gradient in the ion trap 2.
  • a certain amount of acceleration energy is applied to the product ions trapped in the ion trap 2, and the product ions are simultaneously emitted from the ion ejection holes 25.
  • Product ions with a certain acceleration energy are introduced into the flight space of the time-of-flight mass separation unit 3 and separated according to the mass-to-charge ratio while flying in the flight space.
  • the ion detector 4 sequentially detects the separated ions.
  • the output signals from the ion detector 4 are sequentially stored in the storage unit 91.
  • the spectrum creation unit 93 creates a flight time spectrum in which the time when the ions are emitted from the ion trap 2 is set to zero. Then, by converting the flight time into a mass-to-charge ratio based on the flight time-mass-to-charge ratio conversion information stored in the storage unit 91, the product ion spectrum data of the first measurement (CID method) and the second measurement (HAD method) product ion spectrum data is created.
  • the product ion group extraction unit 94 compares the mass-to-charge ratios of the peaks contained in these product ion spectrum data with each other. To do. Then, a set of product ions having a predetermined mass-to-charge ratio difference is extracted.
  • the present inventor inferred the dissociation of precursor ions by the CID method and the dissociation of precursor ions by the HAD method as follows.
  • both the product ion immediately after the dissociation and the remaining portion of the precursor ion may become unstable radical species.
  • the precursor ion is not separated into the product ion and the remaining portion of the precursor ion unless the ring is cleaved at two points. Therefore, at the time when one ring cleavage occurs, the cleavage sites are in close proximity to each other, and hydrogen radicals are transferred between them.
  • Non-Patent Document 1 by transferring hydrogen radicals from the residual portion of the precursor ion to the product ion, the product ion becomes an ion of a non-radical species and is stabilized, and the residual portion of the precursor ion is also contained in the non-radical species. It may become a radical and stabilize (for example, Non-Patent Document 1).
  • the hydrogen radical is separated from the product ion of the radical species, or the hydrogen radical is attached to the product ion of the radical species, so that the product ion is a non-radical species. Therefore, the mass of the detected non-radical species product ion changes by ⁇ 1 Da from the radical species product ion at the time of generation.
  • the precursor ions are dissociated in the chain portion, the product ions and the remaining portions of the precursor ions are immediately separated from each other, so that the above-mentioned transfer of hydrogen radicals is unlikely to occur.
  • both the product ion and the remaining portion of the precursor ion become an unstable radical species. May become.
  • hydrogen radicals adhere to both the product ion which is a radical species and the residual portion of the precursor ion which is a radical species, and the product ion is a non-radical. It becomes a seed ion and stabilizes, and the remaining portion of the precursor ion also becomes a neutral molecule of a non-radical species and stabilizes. That is, in the HAD method, hydrogen radicals adhere to the product ions, so that the mass of the product ions changes by + 1 Da.
  • the mass of product ions generated by the dissociation of the cyclic part of the precursor ion changes by ⁇ 1 Da
  • the mass of the product ion generated by the dissociation of the annular part of the precursor ion changes by + 1 Da.
  • a 2 Da difference can occur in the product ions produced by the dissociation of the parts. Therefore, by extracting a set of product ions having a mass difference of 2 Da from the product ion spectrum data acquired by these two methods, the product ions of the set are generated by the dissociation of the cyclic portion of the precursor ion. It can be estimated that there is.
  • the compound estimation unit 95 stores the product ion spectrum data of the first measurement in the compound database 911 by the CID method. Collate with the product ion spectrum data of. Then, a score is obtained from the peak position (mass-to-charge ratio of product ions) and the degree of agreement of intensity included in the product ion spectrum data, and a predetermined number of compounds are selected as compound candidates in descending order of score. The score may be calculated before or in parallel with the extraction of the product ion set.
  • the mass-to-charge ratio of the product ions generated by the CID method is a predetermined precursor ion derived from the compound candidate (usually 1).
  • a predetermined score is added to the score of the compound candidate when it can be caused by the dissociation of the cyclic portion of the valent proton-added molecular ion (that is, the dissociation of the cyclic portion can generate a product ion having its mass-to-charge ratio).
  • the size of the score to be added may be appropriately determined. For example, when trying to identify a compound having a characteristic in the number or structure of cyclic portions, the score to be added may be increased.
  • the compound estimation unit 95 displays the names of the compounds and the mass spectrum obtained by the CID method for a predetermined number of compound candidates in descending order of score, together with the product ion spectrum of the first measurement, in the display unit 99. Display in.
  • the score is added based on the determination result by the determination unit 96, but only those in which the product ion can be generated by the dissociation of the cyclic portion may be left as compound candidates.
  • the score may be obtained by spectrum matching using the product ion spectrum data acquired by the HAD method, which is recorded in the compound database 911.
  • the precursor ion dissociation simulation using a computer may be performed to obtain the compound candidate.
  • MetFrag see Non-Patent Document 2
  • FIG. 3 shows the measurement result of keracetin.
  • the upper row is the product ion spectrum obtained by the first measurement (CID method), and the lower row is the product ion spectrum obtained by the second measurement (HAD method).
  • the product ion spectrum obtained in the first measurement has four peaks having mass-to-charge ratios of 135.01, 195.03, 257.01 and 274.02.
  • the product ion spectrum obtained in the second measurement has four peaks having mass-to-charge ratios of 137.01, 195.03, 259.04, and 276.05. That is, there are three sets of product ions having a mass difference of 2 Da (first measurement / second measurement: 135.01 / 137.01, 257.01 / 259.04, 274.02 / 276.05).
  • each set of product ions having a mass difference of 2 Da is caused by the dissociation of the annular portion, and the set of product ions having the same mass is caused by the dissociation of the chain portion. You can see that it is occurring.
  • the mass of the product ion produced by the second measurement HID method
  • the upper part is the product ion spectrum obtained by the second measurement (HAD method), and the lower part is the product ion spectrum obtained by the first measurement (CID method).
  • the upper part of FIG. 4 shows the top 5 obtained by inputting the product ion spectrum obtained by the second measurement (HAD method) into MetFrag (see Non-Patent Document 2), which is an in silico (computer simulation) fragment analysis tool.
  • MetFrag see Non-Patent Document 2
  • the compound candidates up to the rank are arranged in descending order of score. At this point, five compounds are present as candidates. Of these, # 2 is the correct compound, but there is a compound (# 1) with a higher score.
  • the determination unit 96 can exclude it from the compound candidates (or lower the rank of the compound candidate). Further, in the compounds of # 4 and # 5, since 250.098 Da of product ions are generated by the dissociation of the chain portion, these can also be excluded from the candidates (or the rank of the compound candidate is lowered). In this way, the model compound candidates can be narrowed down to # 2 and # 3, and the correct answer # 2 compound is the highest candidate.
  • the above embodiment is an example and can be appropriately modified according to the gist of the present invention.
  • a mass spectrometer provided with a three-dimensional ion trap is used, but a mass spectrometer provided with a linear ion trap (collision cell) can also be used.
  • FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of a modified example mass spectrometer.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above embodiment, and the description thereof will be omitted. Further, since the configurations of the radical generation / irradiation unit, the inert gas supply unit 6, and the control / processing unit 9 are the same as those in the above embodiment, detailed components are not shown.
  • the first degree of vacuum is gradually increased between the ionization chamber 80, which has a substantially atmospheric pressure, and the high-vacuum analysis chamber 83, which is evacuated by a vacuum pump (not shown).
  • It has a configuration of a multi-stage differential exhaust system including an intermediate vacuum chamber 81 and a second intermediate vacuum chamber 82.
  • the ESI probe 801 is installed in the ionization chamber 80.
  • An ion guide 811 is installed in the first intermediate vacuum chamber 81, and an ion guide 821 is installed in the second intermediate vacuum chamber 82 in order to transport the ions to the subsequent stage while converging the ions.
  • a front stage quadrupole mass filter 831 that separates ions according to the mass-to-charge ratio
  • a collision cell 832 in which a multi-pole ion guide 833 is installed inside
  • a rear stage that separates ions according to the mass-to-charge ratio.
  • a quadrupole mass filter 834 and an ion detector 835 are installed.
  • the radical generation / irradiation unit 5 has the same configuration as that of the above embodiment (in FIG. 5, only the radical generation chamber 52, the nozzle 54, and the transport pipe 58 are shown among the radical generation / irradiation units 5).
  • the tip portion of the transport pipe 58 is arranged so as to be along the wall surface of the collision cell 832.
  • Five head portions are provided in the portion of the transport pipe 58 arranged along the wall surface of the collision cell 832, and the flight direction of ions (ion optical axis C. ion flight path) is provided from each head portion. Radicals are ejected in the direction intersecting the central axis of.
  • precursor ions are selected from the ions generated in the ionization chamber 80 by the pre-stage quadrupole mass filter 831 and introduced into the collision cell 832. Then, a hydrogen radical is introduced into the collision cell 832 from the radical generation / irradiation unit 5 by the second measurement control unit 922, and the precursor ion is dissociated by the HAD method to generate a product ion.
  • the inert gas supply unit 6 also has the same configuration as that of the above embodiment (the valve 62 is not shown in FIG. 5). Then, the first measurement control unit 921 introduces the inert gas from the inert gas supply unit 6 into the collision cell 832, and dissociates the precursor ions by the CID method to generate product ions.
  • the time-of-flight mass separator is a linear type, but a time-of-flight mass separator such as a reflector type or a multi-turn type may be used.
  • a time-of-flight mass separator such as a reflector type or a multi-turn type
  • other forms of mass separation units such as those that perform mass separation using the ion separation function of the ion trap 2 itself and Orbitrap can also be used.
  • the inductively coupled high-frequency plasma source 53 was used as the radical generation / irradiation unit 5, but a thermal dissociation type hydrogen radical source (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 3) can also be used.
  • the radical generation / irradiation unit equipped with a heat-dissociation type hydrogen radical source includes a raw material gas supply source for supplying hydrogen gas, a capillary into which the hydrogen gas is introduced, a heating unit for heating the capillary, and the capillary. It is equipped with a valve that adjusts the flow rate of the hydrogen gas to be introduced, and generates hydrogen radicals by thermally dissociating the hydrogen gas in the heated capillary and introduces it into the ion trap.
  • the mass spectrometry method is The precursor ions derived from the sample component collide with the inert gas molecule to dissociate the precursor ions to generate product ions, and the product ions are separated and detected according to the mass-to-charge ratio to obtain the first product ion spectrum data.
  • the precursor ion is dissociated by the reaction of the precursor ion and the hydrogen radical to generate a product ion, and the product ion is separated and detected according to the mass-to-charge ratio to obtain the second product ion spectrum data.
  • a set of product ions having a predetermined difference in mass-to-charge ratio is extracted from the first product ion spectrum data and the second product ion spectrum data.
  • the mass spectrometer is A reaction chamber into which precursor ions derived from sample components are introduced, and An inert gas introduction section that introduces the inert gas into the reaction chamber, A hydrogen radical introduction unit that introduces hydrogen radicals into the reaction chamber, An ion detection unit that separates and detects ions emitted from the reaction chamber according to the mass-to-charge ratio, and A control unit that controls the inert gas introduction unit and the ion detection unit.
  • the precursor ions are dissociated by collision between the precursor ions and the inert gas molecules to generate product ions, which are detected by the ion detection unit.
  • the first measurement control unit that acquires the first product ion spectrum data by It is a control unit that controls the hydrogen radical introduction unit and the ion detection unit, and dissociates the precursor ion by the reaction of the precursor ion and the hydrogen radical to generate a product ion, which is detected by the ion detection unit.
  • the mass spectrometric method according to the first item and the mass spectrometer according to the seventh item are particularly used for the analysis of sample components which are organic compounds, and the precursor ions and inert gas molecules derived from such sample components are used.
  • the first product ion spectrum data is acquired by separating and detecting the product ions generated by the CID method that dissociates the precursor ions by collision according to the mass-to-charge ratio.
  • the second product ion spectrum data is acquired by separating and detecting the product ions generated by the HAD method that dissociates the precursor ions by the reaction of the precursor ions derived from the sample components and the hydrogen radicals according to the mass-to-charge ratio.
  • the mass charge of the product ion generated by the dissociation of the precursor ion by the CID method and the dissociation of the precursor ion by the HAD method It was found that while there was no difference in the ratio, a specific mass difference (typically 2Da) occurred in the product ions produced by dissociating the precursor ions in the annular portion.
  • the mass spectrometric method described in paragraph 1 and the mass spectrometer described in paragraph 7 are based on this finding, and in the first product ion spectrum data and the second product ion spectrum data obtained for the same precursor ion. , Extract a set of product ions having a predetermined difference in mass-to-charge ratio. From this, it can be estimated that the extracted set of product ions is generated by the dissociation of precursor ions in the annular portion.
  • the product ion generated by the dissociation of the cyclic part of the precursor ion by the CID method and the cyclic part of the precursor ion by the HAD method are dissociated. From the set of produced product ions, the most common set, which has a mass difference of 2 Da, can be extracted.
  • the set of product ions extracted by the product ion set extraction section is generated by dissociation of the cyclic portion of the precursor ion derived from the compound candidate.
  • a compound database containing spectral data of product ions generated by the collision of precursor ions and inert gas molecules and / or spectral data of product ions generated by the reaction of precursor ions and hydrogen radicals, and It is provided with a compound estimation unit that estimates a compound candidate for the sample component by collating the first product ion spectrum data and / or the second product ion spectrum data with the product ion spectrum data recorded in the compound data. ..
  • the compound candidate for the sample component can be easily estimated without collating the product ion spectrum data by the user himself / herself.
  • the compound estimation unit obtains a score based on the degree of agreement of the spectral data in the collation for the compound candidate.
  • the mass spectrometric method according to the fifth paragraph and the mass spectrometric apparatus according to the eleventh paragraph can quantitatively evaluate the certainty of the compound candidate.
  • the score to be added is increased or the like to quantitatively increase the score.
  • the sample component can be identified with high accuracy.
  • Ion source 2 ... Ion trap 21 ... Ring electrode 22 ... Inlet side end cap electrode 23 ... Ion introduction hole 24 ... Outlet side end cap electrode 25 ... Ion exit hole 26 ... Radical inlet 27 ... Radical outlet 3 ... Flight time Mold mass separator 4 ... Ion detector 5 ... Radical generation / irradiation unit 51 ... Hydrogen gas supply source 52 ... Radical generation chamber 52 ... Hydrogen gas supply source 53 ... High frequency plasma source 531 ... Microwave supply source 532 ...
  • Three-stab tuner 54 ... Nozzle 541... Ground electrode 542... Torch 543... Needle electrode 544... Connector 55... Skimmer 56... Valve 58... Transport pipe 6... Inactive gas supply unit 61... Inactive gas supply source 62... Valve 63... Gas flow path 71... Trap voltage generation unit 72 ... Equipment control unit 80 ... Ionization chamber 801 ... ESI probe 81 ... First intermediate vacuum chamber 811 ... Ion guide 82 ... Second intermediate vacuum chamber 821 ... Ion guide 83 ... Analysis chamber 831 ... Pre-stage quadrupole mass Filter 832 ... Collision cell 833 ... Multiple pole ion guide 834 ... Later quadrupole mass filter 835 ... Ion detector 9 ...
  • Control / processing unit 91 Storage unit 911 ... Compound database 92 ... Measurement control unit 921 ... First measurement control unit 922 ... Second measurement control unit 93 ... Spectrum creation unit 94 ... Product ion group extraction unit 95 ... Compound estimation unit 98 ... Input unit 99 ... Display unit C ... Ion optical axis

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Abstract

試料成分由来のプリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、前記プリカーサイオンと水素ラジカルの反応により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、前記第１プロダクトイオンスペクトルデータと前記第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量差を有するプロダクトイオンの組を抽出する。

Description

質量分析方法及び質量分析装置
　本発明は、質量分析方法及び質量分析装置に関する。
　生体に生じる疾病の要因を特定することなどを目的として代謝物の構造解析が行われている。有機酸やアミノ酸といった低分子化合物（低分子代謝物）の網羅的な構造解析はメタボローム解析（あるいはメタボロミクス）と呼ばれる。ヒトの場合、メタボローム解析の対象となる代謝物は3000種類以上存在し、それらが誘導体化したものや代謝経路における中間体などを含めるとさらに多くの代謝物が存在する。
　メタボローム解析では、液体クロマトグラフと質量分析装置を組み合わせてなる液体クロマトグラフ質量分析装置を用いたLC-MS/MS分析が行われることが多い。LC-MS/MS分析では、液体クロマトグラフのカラムに液体試料を導入して解析対象の試料成分を他の成分から分離し、質量分析装置に導入する。質量分析装置では、該試料成分をイオン化し、生成されたイオンの中から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別する。続いて、そのプリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成する。そして、生成したプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離して検出することによりプロダクトイオンスペクトルのデータを取得する。
　LC-MS/MSにおいてイオンを解離させる代表的な方法として、プリカーサイオンと窒素ガス等の不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させる、衝突誘起解離（CID: Collision-Induced Dissociation）法が知られている。CID法では、通常、プリカーサイオンに運動エネルギーを付与して加速し不活性ガス分子に衝突させる。CID法では不活性ガス分子との衝突のエネルギーによってイオンを解離させるため、様々な部位でプリカーサイオンを解離させることができる。
国際公開第２０１５／１３３２５９号
Luciano H. Di Stefano, Dimitris Papanastasiou, and Roman A. Zubarev, "Size-Dependent Hydrogen Atom Attachment to Gas-Phase Hydrogen-Deficient Polypeptide Radical Cations", J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 2, 531-533 Wolf, S., Schmidt, S., Muller-Hannemann, M., & Neumann, S., "In silico fragmentation for computer assisted identification of metabolite mass spectra", BMC Bioinformatics, 11, (2010), 148. Hidenori Takahashi, Sadanori Sekiya, Takashi Nishikaze, Kei Kodera, Shinichi Iwamoto, Motoi Wada, Koichi Tanaka, "Hydrogen Attachment/Abstraction Dissociation (HAD) of Gas-Phase Peptide Ions for Tandem Mass Spectrometry.", Anal. Chem. 2016, 88 (7), pp 3810-3816
　CID法では様々な部位でプリカーサイオンが解離し、解離部位の選択性が低い。メタボローム解析の対象となる代謝物は一般に有機化合物であり、その多くは環状部を有する。そのため、LC-MS/MS分析で検出されたプロダクトイオンがプリカーサイオンの環状部の解離（環開裂）と鎖状部の解離（鎖状部の切断）のいずれにより生じたものであるかは構造解析に有用な情報となるが、CID法ではそのような情報を得ることが難し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、有機化合物である試料成分由来のプリカーサイオンの解離によって生成したプロダクトイオンが、プリカーサイオンの環状部と鎖状部のいずれの解離により生じたものであるかについての情報を得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に係る質量分析方法は、
　試料成分由来のプリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、
　前記プリカーサイオンと水素ラジカルの反応により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、
　前記第１プロダクトイオンスペクトルデータと前記第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量電荷比の差を有するプロダクトイオンの組を抽出する。
　上記課題を解決するために成された本発明の別の一態様に係る質量分析装置は、
　試料成分由来のプリカーサイオンが導入される反応室と、
　前記反応室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
　前記反応室に水素ラジカルを導入する水素ラジカル導入部と、
　前記反応室から出射するイオンを質量電荷比に応じて分離して検出するイオン検出部と、
　前記不活性ガス導入部及び前記イオン検出部を制御する制御部であって、前記プリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、前記イオン検出部で検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得する第１測定制御部と、
　前記水素ラジカル導入部及び前記イオン検出部を制御する制御部であって、前記プリカーサイオンと水素ラジカルの反応により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、前記イオン検出部で検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得する第２測定制御部と、
　同一のプリカーサイオンについて得られた前記第１プロダクトイオンスペクトルデータと前記第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量差を有するプロダクトイオンの組を抽出するプロダクトイオン組抽出部と
　を備える。
　本発明に係る質量分析方法及び質量分析装置は、主として有機化合物である試料成分の分析に用いられるものであり、そうした試料成分由来のプリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突によりプリカーサイオンを解離させるCID法により生成したプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得する。また、試料成分由来のプリカーサイオンと水素ラジカルの反応によりプリカーサイオンを解離させる水素付着解離（HAD: Hydrogen-Attached Dissociation）法で生成したプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得する。発明者が行った測定によれば、鎖状部でプリカーサイオンが解離して生成されたプロダクトイオンではCIDによる解離とHADによる解離でプロダクトイオンの質量電荷比に差がない一方、環状部でプリカーサイオンが解離して生成されたプロダクトイオンでは、CIDによる解離とHADによる解離で、プロダクトイオンに特定の（典型的には2Da）の質量電荷比の差が生じることが分かった。本発明に係る質量分析方法及び質量分析装置はこの知見に基づくものであり、同一のプリカーサイオンについて得られた第１プロダクトイオンスペクトルデータと第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量電荷比の差を有するプロダクトイオンの組を抽出する。これにより、抽出された組のプロダクトイオンが環状部におけるプリカーサイオンの解離により生じたものであることを推定することができる。
本発明に係る質量分析装置の一実施例の要部構成図。 本実施例の質量分析装置のラジカル生成・照射部の構成を説明する図。 本実施例の質量分析装置を用いてケルセチンを測定した結果を説明する図。 本実施例の質量分析装置を用いてモデル試料を同定した結果を説明する図。 変形例の質量分析装置の要部構成図。
　本発明に係るイオン分析装置の実施例について、以下、図面を参照して説明する。実施例のイオン分析装置は、イオントラップ－飛行時間型（IT-TOF型）質量分析装置である。
　図１に実施例のイオントラップ－飛行時間型質量分析装置（以下、単に「質量分析装置」とも呼ぶ。）の概略構成を示す。実施例の質量分析装置は、所定の真空雰囲気に維持される図示しない真空チャンバの内部に、試料中の成分をイオン化するイオン源１と、イオン源１で生成されたイオンを高周波電場の作用により捕捉するイオントラップ２と、イオントラップ２から出射されたイオンを質量電荷比に応じて分離する飛行時間型質量分離部３と、分離されたイオンを検出するイオン検出器４とを備える。本実施例のイオントラップ質量分析装置はさらに、イオントラップ２内に水素ラジカルを導入するためのラジカル生成・照射部５と、イオントラップ２内に不活性ガスを導入する不活性ガス供給部６と、トラップ電圧発生部７１と、機器制御部７２と、制御・処理部９とを備える。
　本実施例の質量分析装置のイオン源１には、ESI源やMALDIイオン源など、試料成分のイオン化に適した適宜のイオン源が用いられる。本実施例のイオントラップ２は、円環状のリング電極２１と、該リング電極２１を挟んで対向配置された一対のエンドキャップ電極（入口側エンドキャップ電極２２、出口側エンドキャップ電極２４）とを含む三次元イオントラップである。リング電極２１にはラジカル導入口２６とラジカル排出口２７が形成されている。また、入口側エンドキャップ電極２２にはイオン導入孔２３が形成されている。さらに、出口側エンドキャップ電極２４にはイオン出射孔２５が形成されている。
　飛行時間型質量分離部３は複数の電極を含み、イオントラップ２から出射するイオンをイオン検出器４に入射させる。トラップ電圧発生部７１は、機器制御部７２からの指示に応じて、リング電極２１、入口側エンドキャップ電極２２、及び出口側エンドキャップ電極２４、並びに飛行時間型質量分離部３を構成する電極のそれぞれに対して所定のタイミングで高周波電圧と直流電圧のいずれか一方又はそれらを合成した電圧を印加する。
　ラジカル生成・照射部５は、内部にラジカル生成室５２を有するノズル５４と、ラジカル生成室５２を排気する真空ポンプ（真空排気部）５７と、ラジカル生成室５２内で真空放電を生じさせるためのマイクロ波を供給する誘導結合型の高周波プラズマ源５３とを備えている。また、ラジカル生成・照射部５は、ラジカルの原料となる水素ガスを供給する水素ガス供給源５１を備えている。水素ガス供給源５１からラジカル生成室５２に原料ガスを供給する流路には、水素ガスの流量を調整するためのバルブ５６が設けられている。ノズル５４の噴出口の前方にはスキマー５５が設けられており、このスキマー５５によってガス分子が除去されるとともに水素ラジカルが細径のビーム状に成形される。本実施例では水素ガスを原料として水素ラジカルを生成するが、水蒸気等の他の種類のガスを原料ガスとして水素ラジカルを生成することもできる。
　図２に示すように、高周波プラズマ源５３は、マイクロ波供給源５３１とスリースタブチューナー５３２を備えている。ノズル５４は外周部を構成する接地電極５４１、その内側にトーチ５４２を備えており、該トーチ５４２の内部がラジカル生成室５２となる。ラジカル生成室５２の内部では、コネクタ５４４を介して高周波プラズマ源５３と接続されたニードル電極５４３がラジカル生成室５２の長手方向に貫通している。トーチ５４２には電気絶縁性を有するもの、例えばガラス製のものを用いることができ、その一例としてパイレックス（登録商標）ガラスが挙げられる。
　不活性ガス供給部６は、ヘリウムガス、窒素ガス、あるいはアルゴンガスといった不活性ガスを供給する不活性ガス供給源６１と、該不活性ガス供給源から供給される不活性ガスをイオントラップ２内に導入するガス流路６３とを備えている。イオントラップ２に供給される不活性ガスの量は、バルブ６２により調整される。
　制御・処理部９は、記憶部９１のほかに、機能ブロックとして測定制御部９２、スペクトル作成部９３、プロダクトイオン組抽出部９４、化合物推定部９５、及び判定部９６を備えている。記憶部９１には、複数の既知の化合物のそれぞれについて、名称、プロダクトイオンスペクトルデータ、及びそのデータ取得に係る測定条件などを対応付けた情報を収録した化合物データベース（化合物DB）９１１が保存されている。本実施例の化合物データベースには、各化合物について衝突誘起解離（CID: Collision-Induced Dissociation）法で取得されたプロダクトイオンスペクトルデータと、水素付着解離（HAD: Hydrogen-Attached Dissociation）法で取得されたプロダクトイオンスペクトルデータの両方が収録されている。また、飛行時間型質量分離部３におけるイオンの飛行時間とイオンの質量電荷比を対応付けた飛行時間－質量電荷比変換情報も保存されている。測定制御部９２は、第１測定制御部９２１と第２測定制御部９２２を有している。制御・処理部９の実体は一般的なコンピュータであり、予めインストールされた質量分析用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・処理部９には入力部９８と表示部９９が接続されている。
　次に、実施例の質量分析装置における分析動作を説明する。使用者が測定開始を指示すると、第１測定制御部９２１が質量分析装置の各部を以下のように動作させる。
　はじめに、真空ポンプ（図示略）により真空チャンバ内を所定の真空度まで排気する。続いて、イオン源１において試料成分をイオン化し、生成したイオンをパケット状にイオン源１から出射させる。イオン源１から出射したイオンは、入口側エンドキャップ電極２２に形成されているイオン導入孔２３を経てイオントラップ２の内部に導入される。イオントラップ２内に導入されたイオンは、トラップ電圧発生部７１からリング電極２１等に印加される電圧によってイオントラップ２内に形成される高周波電場で捕捉される。そのあと、トラップ電圧発生部７１からリング電極２１等に所定の電圧が印加され、それによって目的とする特定の質量電荷比を有するイオン以外の質量電荷比範囲に含まれるイオンは励振され、イオントラップ２から排除される。これにより、イオントラップ２内に、特定の質量電荷比を有するイオン（典型的には1価のプロトン付加分子イオン[M+H]+）を選択的に捕捉する。
　続いて、不活性ガス供給部６のバルブ６２を開放し、不活性ガス供給源６１からイオントラップ２内に窒素ガスなどの不活性ガスを一定の流量で導入する。これによりプリカーサイオンがクーリングされ、イオントラップ２の中心付近に収束される。その後、トラップ電圧発生部７１からイオントラップ２を構成するリング電極２１、入口側エンドキャップ電極２２、及び出口側エンドキャップ電極２４のそれぞれに所定の高周波電圧を印加し、イオントラップ２内に高周波電場を形成してプリカーサイオンが振動させる。振動により運動エネルギーを付与されたプリカーサイオンは、イオントラップ２内に導入された不活性ガスとの衝突により解離してプロダクトイオンを生成する。プリカーサイオンは所定時間励振され、その間、不活性ガスとの衝突によりプリカーサイオンが解離してプロダクトイオンが生成される。バルブ６２の開度やプリカーサイオンを励振する時間は、予備実験の結果等に基づき事前に決めておくことができる。
　生成されたプロダクトイオンは、一旦イオントラップ２内に捕捉される。その後、トラップ電圧発生部７１から入口側エンドキャップ電極２２と出口側エンドキャップ電極２４に直流電圧を印加してイオントラップ２内に電位勾配を形成する。これにより、イオントラップ２内に捕捉されたプロダクトイオンに一定の加速エネルギーが付与され、イオン出射孔２５から一斉に出射する。
　一定の加速エネルギーを持ったプロダクトイオンは、飛行時間型質量分離部３の飛行空間に導入され、飛行空間を飛行する間に質量電荷比に応じて分離される。イオン検出器４は分離されたイオンを順次検出する。イオン検出器４からの出力信号は順次、記憶部９１に保存される。
　第１測定制御部９２１による測定を完了すると、第２測定制御部９２２が質量分析装置の各部を以下のように動作させる。
　はじめに、真空ポンプ（図示略）により真空チャンバ内を所定の真空度まで排気し、また、真空ポンプ５７によりラジカル生成室５２内を所定の真空度まで排気する。また、ラジカル生成・照射部５のバルブ５６を開放し、ラジカル生成室５２に水素ガス供給源５１から水素ガスが供給する。さらに、マイクロ波供給源５３１からマイクロ波を供給し、ラジカル生成室５２内で水素ラジカルを生成する。
　続いて、イオン源１において試料成分をイオン化し、生成したイオンをパケット状にイオン源１から出射させる。イオン源１から出射したイオンは、入口側エンドキャップ電極２２に形成されているイオン導入孔２３を経てイオントラップ２の内部に導入される。イオントラップ２内に導入されたイオンは、トラップ電圧発生部７１からリング電極２１等に印加される電圧によってイオントラップ２内に形成される高周波電場で捕捉される。そのあと、トラップ電圧発生部７１からリング電極２１等に所定の電圧が印加され、それによって目的とする特定の質量電荷比を有するイオン以外の質量電荷比範囲に含まれるイオンは励振され、イオントラップ２から排除される。これにより、イオントラップ２内に、特定の質量電荷比を有するイオン（典型的には1価のプロトン付加分子イオン[M+H]+）を選択的に捕捉する。
　その後、ラジカル生成・照射部５のラジカル生成室５２内で生成された水素ラジカルを含むガスをノズル５４から噴出させる。ノズル５４から噴出した水素ラジカルは、スキマー５５を通過してイオントラップ２に導入される。
　このときにイオンに照射されるラジカルの流量が所定の流量になるように、バルブ５６の開度等は適宜に調整される。また、プリカーサイオンへのラジカルの照射時間も適宜に設定される。バルブ５６の開度やラジカルの照射時間は、予備実験の結果等に基づき事前に決めておくことができる。イオントラップ２に導入されたラジカルはプリカーサイオンに付着し、該プリカーサイオンに不対電子誘導型の解離を生じさせる。これによりプロダクトイオンが生成される。
　生成されたプロダクトイオンは、一旦イオントラップ２内に捕捉される。その後、トラップ電圧発生部７１から入口側エンドキャップ電極２２と出口側エンドキャップ電極２４に直流電圧を印加してイオントラップ２内に電位勾配を形成する。これにより、イオントラップ２内に捕捉されたプロダクトイオンに一定の加速エネルギーが付与され、イオン出射孔２５から一斉に出射する。
　一定の加速エネルギーを持ったプロダクトイオンは、飛行時間型質量分離部３の飛行空間に導入され、飛行空間を飛行する間に質量電荷比に応じて分離される。イオン検出器４は分離されたイオンを順次検出する。イオン検出器４からの出力信号は順次、記憶部９１に保存される。
　第２測定制御部９２２による測定を完了すると、スペクトル作成部９３は、イオントラップ２からのイオンの出射時点を時刻ゼロとする飛行時間スペクトルを作成する。そして、記憶部９１に保存されている飛行時間－質量電荷比変換情報に基づいて飛行時間を質量電荷比に換算することにより、第１測定（CID法）のプロダクトイオンスペクトルデータと、第２測定（HAD法）のプロダクトイオンスペクトルデータを作成する。
　第１測定のプロダクトイオンスペクトルデータと、第２測定のプロダクトイオンスペクトルデータが作成されると、プロダクトイオン組抽出部９４は、これらのプロダクトイオンスペクトルデータに含まれるピークの質量電荷比を相互に比較する。そして、所定の質量電荷比差を有するプロダクトイオンの組を抽出する。
　ここで、CID法によるプリカーサイオンの解離とHAD法によるプリカーサイオンの解離について本発明者は以下のように推察した。
　CID法によりプリカーサイオンを解離した場合、解離直後のプロダクトイオンとプリカーサイオンの残存部分（プリカーサイオンからプロダクトイオンが脱離した残りの部分）の双方が不安定なラジカル種になることがある。プリカーサイオンの環状部の開裂によってプロダクトイオンが生成される場合、2か所で環が切断されなければ、プリカーサイオンはプロダクトイオンとプリカーサイオンの残存部分に分離されない。そのため、1か所の環開裂が生じた時点では開裂部位が相互に近接した状態にあり、これらの間で水素ラジカルが受け渡される。これと同時に（あるいは多少遅れて）同じ環の別の箇所で環開裂が生じると、プロダクトイオンとプリカーサイオンの残存部分が分離されて離間する。プリカーサイオンが環状部で解離する過程でプロダクトイオンからプリカーサイオンの残存部分に対して水素ラジカルが受け渡されることにより、プロダクトイオンは非ラジカル種のイオンとなって安定化し、また、プリカーサイオンの残存部分も非ラジカル種の中性分子となって安定化する。逆に、プロダクトイオンに対してプリカーサイオンの残存部分から水素ラジカルが受け渡されることにより、プロダクトイオンは非ラジカル種のイオンとなって安定化し、また、プリカーサイオンの残存部分も非ラジカル種の中性分子となって安定化することもある（例えば非特許文献１）。
　つまり、CID法では、プリカーサイオンが環状部で解離する際にラジカル種のプロダクトイオンから水素ラジカルが離脱して、又はラジカル種のプロダクトイオンに水素ラジカルが付着することによって非ラジカル種のプロダクトイオンとなるため、検出される非ラジカル種のプロダクトイオンの質量が、生成された時点のラジカル種のプロダクトイオンから±1Da変化することになる。プリカーサイオンが鎖状部で解離した場合には、プロダクトイオンとプリカーサイオンの残存部分がすぐに離間するため、上記のような水素ラジカルの受け渡しは起こりにくい。
　一方、HAD法によりプリカーサイオンを解離した場合にも、解離直後には、プロダクトイオンとプリカーサイオンの残存部分（プリカーサイオンからプロダクトイオンが脱離した残りの部分）の双方が不安定なラジカル種になることがある。しかし、HAD法ではイオントラップ２内に大量の水素ラジカルが導入されるため、ラジカル種であるプロダクトイオンとラジカル種であるプリカーサイオンの残存部分の双方に水素ラジカルが付着し、プロダクトイオンは非ラジカル種のイオンとなって安定化し、また、プリカーサイオンの残存部分も非ラジカル種の中性分子となって安定化する。つまり、HAD法では、プロダクトイオンに水素ラジカルが付着するため、プロダクトイオンの質量が+1Da変化する。
　CID法ではプリカーサイオンの環状部の解離により生じるプロダクトイオンの質量が±1Da変化し、HAD法ではプリカーサイオンの環状部の解離により生じるプロダクトイオンの質量が+1Da変化することから、プリカーサイオンの環状部の解離により生じるプロダクトイオンには2Daの差が生じうる。従って、これら2つの手法で取得されたプロダクトイオンスペクトルデータから、質量差が2Daであるプロダクトイオンの組を抽出することにより、該組のプロダクトイオンがプリカーサイオンの環状部の解離により生じたものであると推定することができる。
　上記の質量差は解離部位ごとに生じうることから、プリカーサイオンが環状部の複数の位置で解離した場合にはさらに2Da以上の質量差が生じることになる。従って、上記所定の質量差には2Daだけでなく、4Daあるいは6Daも含めておくことができる。
　プロダクトイオン組抽出部９４により、上記所定の質量差を有するプロダクトイオンの組が抽出されると、化合物推定部９５は、第１測定のプロダクトイオンスペクトルデータを化合物データベース９１１に収録されているCID法のプロダクトイオンスペクトルデータと照合する。そして、プロダクトイオンスペクトルデータに含まれるピークの位置（プロダクトイオンの質量電荷比）や強度の一致度からスコアを求め、スコアが高い順に所定数の化合物を化合物候補として選択する。スコアの算出はプロダクトイオンの組の抽出よりも先に行ってもよく、並行して行ってもよい。
　次に、判定部９６は、プロダクトイオン組抽出部９４により抽出されたプロダクトイオン組のうち、CID法により生成されたプロダクトイオンの質量電荷比が、化合物候補由来の所定のプリカーサイオン（通常、1価のプロトン付加分子イオン）の環状部の解離により生じうる（即ち、環状部の解離によってその質量電荷比を有するプロダクトイオンが生成されうる）場合に、当該化合物候補のスコアに所定のスコアを加算する。加算するスコアの大きさは適宜に決めればよく、例えば、環状部の数や構造に特徴を有する化合物を同定しようとする場合には加算するスコアを大きくするとよい。これらの処理を行った後、化合物推定部９５はスコアが大きい順に所定数の化合物候補について、化合物の名称、及びCID法で取得されたマススペクトルを、第１測定のプロダクトイオンスペクトルとともに表示部９９に表示する。ここでは判定部９６による判定結果に基づいてスコアを加算するものとしたが、環状部の解離によって上記プロダクトイオンが生成されうるもののみを化合物候補として残すようにしてもよい。
　ここでは、第１測定（CID法）のプロダクトイオンスペクトルデータを用いて化合物候補を選択する場合を例に説明したが、第２測定（HAD法）のプロダクトイオンスペクトルデータを用いて上記同様の処理を行うこともできる。その場合には、化合物データベース９１１に収録されている、HAD法で取得されたプロダクトイオンスペクトルデータを用いたスペクトルマッチングによりスコアを求めればよい。
　また、化合物データベース９１１に収録されているプロダクトイオンスペクトルデータと実際の測定により得られたプロダクトイオンスペクトルデータのスペクトルマッチングを行って化合物候補を選択する代わりに、試料成分として推定される化学式と実際の測定により得られたマススペクトルデータに含まれるピークの位置（質量電荷比）及び強度の情報に基づいてコンピュータを用いたプリカーサイオンの解離シミュレーションを行って化合物候補を求めるようにしてもよい。そのようなソフトウェアとして、例えばMetFrag（非特許文献２参照）を用いることができる。
　次に、上記実施例の質量分析装置を用いた実際の測定例を説明する。図３はケラセチンの測定結果である。上段は第１測定（CID法）で得られたプロダクトイオンスペクトル、下段は第２測定（HAD法）で得られたプロダクトイオンスペクトルである。
　図３に示すとおり、第１測定で得られたプロダクトイオンスペクトルには、質量電荷比が135.01, 195.03, 257.01, 274.02である4つのピークが存在している。一方、第２測定で得られたプロダクトイオンスペクトルには、質量電荷比が137.01, 195.03, 259.04, 276.05である4つのピークが存在している。つまり、2Daの質量差を有するプロダクトイオンが3組（第１測定／第２測定：135.01/137.01, 257.01/259.04, 274.02/276.05）存在している。また、同じ質量（195.03）のプロダクトイオンが1組存在している。図３の左上に示す位置でそれぞれ示すように、2Daの質量差を有するプロダクトイオンの組はいずれも、環状部の解離により生じており、同じ質量のプロダクトイオンの組は鎖状部の解離により生じていることが分かる。なお、図３の左上に示す分子構造には、第２測定（HAD法）で生成されるプロダクトイオンの質量を記載している。
　次に、上記実施例の質量分析装置を用いたモデル試料（cAMP, CAS_ID 60-92-4）の同定例を説明する。図４の下部に示す測定結果のうち、上段は第２測定（HAD法）で得られたプロダクトイオンスペクトル、下段は第１測定（CID法）で得られたプロダクトイオンスペクトルである。図４の上段は、第２測定（HAD法）で得られたプロダクトイオンスペクトルをin silico（コンピュータによるシミュレーション）フラグメント解析ツールであるMetFrag（非特許文献２参照）に入力して得られた上位5位までの化合物候補を、スコアが高い順に並べたものである。この時点では5つの化合物が候補として存在している。これらのうち、#2が正しい化合物であるが、それよりもスコアが高い化合物（#1）が存在している。
　しかし、#1の化合物では環状部の解離により121.05Daのプロダクトイオンが生成されないため、本実施例では判定部９６により化合物候補から除外する（あるいは化合物候補のランクを下げる）ことができる。また、#4及び#5の化合物では、鎖状部の解離によって250.098Daのプロダクトイオンが生成されることから、これらも候補から除外する（あるいは化合物候補のランクを下げる）ことができる。こうしてモデル化合物の候補を#2と#3に絞り込むことができ、正解である#2の化合物が最も上位の候補となる。
　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。上記実施例は三次元イオントラップを備えた質量分析装置としたが、リニアイオントラップ（コリジョンセル）を備えた質量分析装置とすることもできる。
　図５に変形例の質量分析装置の概略構成図を示す。上記実施例と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。また、ラジカル生成・照射部、不活性ガス供給部６、及び制御・処理部９の構成は上記実施例と同じであるため詳細な構成要素の図示を省略する。
　変形例の質量分析装置は、略大気圧であるイオン化室８０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８３との間に、段階的に真空度が高められた第１中間真空室８１及び第２中間真空室８２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８０には、例えばESIプローブ８０１が設置される。イオンを収束させつつ後段へ輸送するために、第１中間真空室８１にはイオンガイド８１１が、第２中間真空室８２にはイオンガイド８２１が、それぞれ設置されている。分析室８３には、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８３１、多重極イオンガイド８３３が内部に設置されたコリジョンセル８３２、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８３４、及びイオン検出器８３５が設置されている。
　ラジカル生成・照射部５は、上記実施例と同様の構成を有している（図５では、ラジカル生成・照射部５のうち、ラジカル生成室５２、ノズル５４、及び輸送管５８のみ図示）。輸送管５８は、その先端部分がコリジョンセル８３２の壁面に沿うように配設されている。輸送管５８のうち、コリジョンセル８３２の壁面に沿って配設された部分には、５つのヘッド部が設けられており、各ヘッド部からイオンの飛行方向（イオン光軸Ｃ。イオンの飛行経路の中心軸）と交差する方向にラジカルが噴射される。変形例の質量分析装置では、イオン化室８０で生成されたイオンの中から前段四重極マスフィルタ８３１によってプリカーサイオンが選別され、コリジョンセル８３２に導入される。そして、第２測定制御部９２２によって、ラジカル生成・照射部５から水素ラジカルがコリジョンセル８３２の内部に導入され、HAD法によりプリカーサイオンを解離してプロダクトイオンを生成する。
　不活性ガス供給部６も、上記実施例と同様の構成を有している（図５ではバルブ６２の図示を省略）。そして、第１測定制御部９２１によって不活性ガス供給部６から不活性ガスをコリジョンセル８３２の内部に導入し、CID法によりプリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成する。
　また、上記実施例では、飛行時間型質量分離部をリニア型としたが、リフレクトロン型やマルチターン型等の飛行時間型質量分離部を用いてもよい。また、飛行時間型質量分離部以外に、例えばイオントラップ２自体のイオン分離機能を利用して質量分離を行うものやオービトラップなど、他の形態の質量分離部を用いることもできる。
　上記実施例ではラジカル生成・照射部５として、誘導結合型の高周波プラズマ源５３を用いたが、熱解離型の水素ラジカル源（特許文献１、非特許文献３参照）を用いることもできる。熱解離型の水素ラジカル源を備えたラジカル生成・照射部は、水素ガスを供給する原料ガス供給源と、該水素ガスが導入されるキャピラリと、該キャピラリを加熱する加熱部と、該キャピラリに導入する水素ガスの流量を調整するバルブとを備えており、加熱されたキャピラリ内で水素ガスを熱解離させることにより水素ラジカルを生成し、イオントラップに導入する。
［態様］
　上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
（第１項）
　本発明の一態様に係る質量分析方法は、
　試料成分由来のプリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、
　前記プリカーサイオンと水素ラジカルの反応により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、
　前記第１プロダクトイオンスペクトルデータと前記第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量電荷比の差を有するプロダクトイオンの組を抽出する。
　（第７項）
　本発明の別の一態様に係る質量分析装置は、
　試料成分由来のプリカーサイオンが導入される反応室と、
　前記反応室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
　前記反応室に水素ラジカルを導入する水素ラジカル導入部と、
　前記反応室から出射するイオンを質量電荷比に応じて分離して検出するイオン検出部と、
　前記不活性ガス導入部及び前記イオン検出部を制御する制御部であって、前記プリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、前記イオン検出部で検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得する第１測定制御部と、
　前記水素ラジカル導入部及び前記イオン検出部を制御する制御部であって、前記プリカーサイオンと水素ラジカルの反応により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、前記イオン検出部で検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得する第２測定制御部と、
　同一のプリカーサイオンについて得られた前記第１プロダクトイオンスペクトルデータと前記第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量差を有するプロダクトイオンの組を抽出するプロダクトイオン組抽出部と
　を備える。
　第１項に記載の質量分析方法及び第７項に記載の質量分析装置は、特に有機化合物である試料成分の分析に用いられるものであり、そうした試料成分由来のプリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突によりプリカーサイオンを解離させるCID法で生成したプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得する。また、試料成分由来のプリカーサイオンと水素ラジカルの反応によりプリカーサイオンを解離させるHAD法で生成したプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得する。発明者が行った測定によれば、鎖状部でプリカーサイオンが解離して生成されたプロダクトイオンではCID法によるプリカーサイオンの解離とHAD法によるプリカーサイオンの解離で生成されるプロダクトイオンの質量電荷比に差がない一方、環状部でプリカーサイオンが解離して生成されたプロダクトイオンではプロダクトイオンに特定の質量差（典型的には2Da）が生じることが分かった。第１項に記載の質量分析方法及び第７項に記載の質量分析装置はこの知見に基づくものであり、同一のプリカーサイオンについて得られた第１プロダクトイオンスペクトルデータと第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量電荷比の差を有するプロダクトイオンの組を抽出する。これにより、抽出された組のプロダクトイオンが環状部におけるプリカーサイオンの解離により生じたものであることを推定することができる。
　（第２項）
　第１項に記載の質量分析方法において、
　前記所定の質量差が2Daである。
　（第８項）
　第７項に記載の質量分析装置において、
　前記所定の質量差が2Daである。
　第２項に記載の質量分析方法及び第８項に記載の質量分析装置では、CID法によるプリカーサイオンの環状部の解離により生成されるプロダクトイオンと、HAD法によるプリカーサイオンの環状部の解離により生成されるプロダクトイオンの組うち、最も一般的な組である、質量差が2Daであるものを抽出することができる。
　（第３項）
　第１項又は第２項に記載の質量分析方法において、
　前記抽出したプロダクトイオンの組が前記プリカーサイオンの環状部の解離により生成されるか否かを判定する。
　（第９項）
　第７項又は第８項のいずれかに記載の質量分析装置において、さらに、
　前記プロダクトイオン組抽出部により抽出された組のプロダクトイオンが前記化合物候補由来のプリカーサイオンの環状部の解離により生成されるか否かを判定する判定部
　を備える。
　第３項に記載の質量分析方法及び第９項に記載の質量分析装置では、プロダクトイオン組抽出部により抽出された組のプロダクトイオンが化合物候補由来のプリカーサイオンの環状部の解離により生成されるか否かを判定することにより、化合物の推定の精度を高めることができる。
　（第４項）
　第１項から第３項のいずれかに記載の質量分析方法において、さらに、
　既知の化合物について、プリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータ、及び／又はプリカーサイオンと水素ラジカルの反応により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータを収録した化合物データベースを用いて、前記第１プロダクトイオンスペクトルデータ及び／又は前記第２プロダクトイオンスペクトルデータを前記化合物データに収録されているプロダクトイオンスペクトルデータと照合することにより前記試料成分に対する化合物候補を推定する。
　（第１０項）
　第７項から第９項のいずれかに記載の質量分析装置において、さらに、
　既知の化合物について、プリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータ、及び／又はプリカーサイオンと水素ラジカルの反応により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータを収録した化合物データベースと、
　前記第１プロダクトイオンスペクトルデータ及び／又は前記第２プロダクトイオンスペクトルデータを前記化合物データに収録されているプロダクトイオンスペクトルデータと照合することにより前記試料成分に対する化合物候補を推定する化合物推定部と
　を備える。
　第４項に記載の質量分析方法及び第１０項に記載の質量分析装置では、使用者自らがプロダクトイオンスペクトルデータを照合することなく、簡便に試料成分に対する化合物候補を推定することができる。
　（第５項）
　第４項に記載の質量分析方法において、さらに、
　前記化合物候補について前記照合におけるプロダクトイオンスペクトルデータの一致度に基づくスコアを求める。
　（第１１項）
　第１０項に記載の質量分析装置において、
　前記化合物推定部が、前記化合物候補について前記照合におけるスペクトルデータの一致度に基づくスコアを求める。
　第５項に記載の質量分析方法及び第１１項に記載の質量分析装置では、化合物候補の確からしさを定量的に評価することができる。
　（第６項）
　第３項に記載の判定を行う、第５項に記載の質量分析方法において、さらに、
　前記判定の結果に基づいて前記スコアに所定の値を加算する。
　（第１２項）
　第９項に記載の判定部を備えた、第１１項に記載の質量分析装置において、さらに、
　前記化合物推定部が、前記判定部による判定結果に基づいて前記スコアに所定の値を加算する。
　第６項に記載の質量分析方法及び第１２項に記載の質量分析装置では、環状部の数や構造に特徴を有する化合物を同定しようとする場合には加算するスコアを大きくする等により定量的かつ高精度に試料成分を同定することができる。
１…イオン源
２…イオントラップ
　２１…リング電極
　２２…入口側エンドキャップ電極
　２３…イオン導入孔
　２４…出口側エンドキャップ電極
　２５…イオン出射孔
　２６…ラジカル導入口
　２７…ラジカル排出口
３…飛行時間型質量分離部
４…イオン検出器
５…ラジカル生成・照射部
　５１…水素ガス供給源
　５２…ラジカル生成室
　５２…水素ガス供給源
　５３…高周波プラズマ源
　　５３１…マイクロ波供給源
　　５３２…スリースタブチューナー
　５４…ノズル
　　５４１…接地電極
　　５４２…トーチ
　　５４３…ニードル電極
　　５４４…コネクタ
　５５…スキマー
　５６…バルブ
　５８…輸送管
６…不活性ガス供給部
　６１…不活性ガス供給源
　６２…バルブ
　６３…ガス流路
７１…トラップ電圧発生部
７２…機器制御部
８０…イオン化室
　８０１…ESIプローブ
８１…第１中間真空室
　８１１…イオンガイド
８２…第２中間真空室
　８２１…イオンガイド
８３…分析室
　８３１…前段四重極マスフィルタ
　８３２…コリジョンセル
　８３３…多重極イオンガイド
　８３４…後段四重極マスフィルタ
　８３５…イオン検出器
９…制御・処理部
　９１…記憶部
　　９１１…化合物データベース
　９２…測定制御部
　　９２１…第１測定制御部
　　９２２…第２測定制御部
　９３…スペクトル作成部
　９４…プロダクトイオン組抽出部
　９５…化合物推定部
　９８…入力部
　９９…表示部
Ｃ…イオン光軸

Claims (12)

  1. 　試料成分由来のプリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、
    　前記プリカーサイオンと水素ラジカルの反応により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、該プロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離し検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得し、
    　前記第１プロダクトイオンスペクトルデータと前記第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量差を有するプロダクトイオンの組を抽出する質量分析方法。
  2. 　前記所定の質量差が2Daである、請求項１に記載の質量分析方法。
  3. 　さらに、
    　前記抽出したプロダクトイオンの組が前記プリカーサイオンの環状部の解離により生成されるか否かを判定する、
    　請求項１に記載の質量分析方法。
  4. 　さらに、
    　既知の化合物について、プリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータ、及び／又はプリカーサイオンと水素ラジカルの反応により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータを収録した化合物データベースを用いて、前記第１プロダクトイオンスペクトルデータ及び／又は前記第２プロダクトイオンスペクトルデータを前記化合物データに収録されているプロダクトイオンスペクトルデータと照合することにより前記試料成分に対する化合物候補を推定する、請求項３に記載の質量分析方法。
  5. 　さらに、
    　前記化合物候補について前記照合におけるプロダクトイオンスペクトルデータの一致度に基づくスコアを求める、請求項４に記載の質量分析方法。
  6. 　さらに、
    　前記判定の結果に基づいて前記スコアに所定の値を加算する、請求項５に記載の質量分析方法。
  7. 　試料成分由来のプリカーサイオンが導入される反応室と、
    　前記反応室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
    　前記反応室に水素ラジカルを導入する水素ラジカル導入部と、
    　前記反応室から出射するイオンを質量電荷比に応じて分離して検出するイオン検出部と、
    　前記不活性ガス導入部及び前記イオン検出部を制御する制御部であって、前記プリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、前記イオン検出部で検出することにより第１プロダクトイオンスペクトルデータを取得する第１測定制御部と、
    　前記水素ラジカル導入部及び前記イオン検出部を制御する制御部であって、前記プリカーサイオンと水素ラジカルの反応により該プリカーサイオンを解離させてプロダクトイオンを生成し、前記イオン検出部で検出することにより第２プロダクトイオンスペクトルデータを取得する第２測定制御部と、
    　同一のプリカーサイオンについて得られた前記第１プロダクトイオンスペクトルデータと前記第２プロダクトイオンスペクトルデータにおいて、所定の質量差を有するプロダクトイオンの組を抽出するプロダクトイオン組抽出部と
    　を備える質量分析装置。
  8. 　前記所定の質量差が2Daである、請求項７に記載の質量分析装置。
  9. 　さらに、
    　前記プロダクトイオン組抽出部により抽出された組のプロダクトイオンが前記化合物候補由来のプリカーサイオンの環状部の解離により生成されるか否かを判定する判定部
    　を備える、請求項７に記載の質量分析装置。
  10. 　さらに、
    　既知の化合物について、プリカーサイオンと不活性ガス分子の衝突により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータ、及び／又はプリカーサイオンと水素ラジカルの反応により生成したプロダクトイオンのスペクトルデータを収録した化合物データベースと、
    　前記第１プロダクトイオンスペクトルデータ及び／又は前記第２プロダクトイオンスペクトルデータを前記化合物データに収録されているプロダクトイオンスペクトルデータと照合することにより前記試料成分に対する化合物候補を推定する化合物推定部と
    　を備える、請求項７に記載の質量分析装置。
  11. 　前記化合物推定部が、前記化合物候補について前記照合におけるスペクトルデータの一致度に基づくスコアを求める、請求項１０に記載の質量分析装置。
  12. 　前記化合物推定部が、前記判定部による判定結果に基づいて前記スコアに所定の値を加算する、請求項１１に記載の質量分析装置。
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