(57)【要約】  分析者が予め既知の情報に基づいて、開裂の過程で生じる可能性の高い生成イオンの質量と組成式とを入力部８から入力すると、データベース６に組成式リスト６２が作成される。ＭＳｎ分析の実行の際に生成イオンが得られると、データ処理部５では、そのイオンの質量が組成式リスト６２に有るか否かを確認し、有る場合には該質量に対応した組成式を確定する。そして、前駆イオンと生成イオンとの質量差などに基づき、前駆イオンの組成式を推定し、最終的に目的イオンの組成式の候補を絞ることが可能であれば分析を終了する。これにより、組成式リスト６２の利用が可能であれば、組成式の候補の絞り込み処理を省略できるので、解析処理時間が短縮でき、最終的に分析者に提示する目的イオン又は目的物質の組成式の候補の確度も向上する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的物質に由来する前駆イオンをｎ−１（ｎは２以上の整数）段階に開裂させ、該開裂によって発生した生成イオンを質量分析するＭＳｎ分析が可能な質量分析装置を用い、該質量分析装置で収集されるデータに基づいて前記目的物質の分子構造や組成の解析を行う質量分析方法であって、
開裂の過程で発生する各種イオンに関し特定の質量と組成式との対応関係を予備情報として与えておき、
ＭＳｍ（ｍは２≦ｍ≦ｎの整数）分析により得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認し、
該当する場合に、前記予備情報を利用して前記生成イオンの組成式を確定した上で目的物質の組成を推定することを特徴とする質量分析方法。
【請求項２】
ｍが２、３、…、ｎであるＭＳｍ分析のデータを収集した後に、各分析で得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項１に記載の質量分析方法。
【請求項３】
ｍを２、３、…と順に増加させてＭＳｍ分析を実行する毎に、該分析で得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項１に記載の質量分析方法。
【請求項４】
目的物質に由来する前駆イオンをｎ−１（ｎは２以上の整数）段階に開裂させ、該開裂によって発生した生成イオンを質量分析するＭＳｎ分析が可能な質量分析装置を用い、該質量分析装置で収集されるデータに基づいて前記目的物質の分子構造や組成の解析を行う質量分析方法であって、
開裂の過程で発生する脱離する断片に関し特定の質量と組成式との対応関係を予備情報として与えておき、
ＭＳｍ（ｍは２≦ｍ≦ｎの整数）分析の前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認し、
該当する場合に、前記予備情報を利用して前記生成イオンの組成式を確定した上で目的物質の組成を推定することを特徴とする質量分析方法。
【請求項５】
ｍが２、３、…、ｎであるＭＳｍ分析のデータを収集した後に、各分析における前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項４に記載の質量分析方法。
【請求項６】
ｍを２、３、…と順に増加させてＭＳｍ分析を実行する毎に、該分析における前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項４に記載の質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は質量分析装置による質量分析方法に関し、更に詳しくは、分析対象であるイオンを開裂させて発生した生成イオンを分析することが可能な質量分析装置を用いた質量分析方法、特に分子の組成や構造を解析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオントラップ型質量分析装置などを用いた質量分析においてはＭＳ／ＭＳ分析（タンデム分析）という手法が知られている。一般的なＭＳ／ＭＳ分析では、まず分析対象物から目的とする特定の質量電荷比（m/z）を有するイオンを前駆イオン（プリカーサイオン）として選別し、その選別した前駆イオンをＣＩＤ（Collusion Induced Dissociation：衝突誘起分解）によって開裂させる。その後、開裂によって生成した各種生成イオン（プロダクトイオン）を質量分析することによって、目的とするイオンの質量や化学構造についての情報を取得することができる。【０００３】
近年、こうした装置で分析しようとする試料はますます分子量が大きくなり、構造（組成）も複雑になる傾向にある。そのため、試料の性質によっては、一段階の開裂操作だけでは十分に小さな質量までイオンが開裂しない場合がある。そうした場合には、開裂の操作を複数回（ｎ−１回）繰り返し、最終的に得られた生成イオンを質量分析するＭＳｎ分析が行われることも多い（例えば特許文献１、２など参照）。なお、上記のような１回の開裂操作による生成イオンの質量分析はＭＳ２分析であり、また開裂を伴わない通常の質量分析はＭＳ１分析と記述することとする。【０００４】
こうしたＭＳｎ分析では、基本的に、前駆イオンの質量から推定される元素の組み合わせによる組成式と生成イオンの質量から推定される元素の組み合わせとの両方を用いて、分析対象である目的物質の分子構造や組成の候補を絞り込む。しかしながら、或る程度の高い精度で質量を算出することが可能な装置を用いても、目的物質の分子量が大きくなるほど絞り込みが難しくなるために候補が数多く残り、最終的に目的物質の組成や構造を決定することが非常に困難になるという問題がある。また、途中で前駆イオンや生成イオンの組成の候補の数が多いと、目的物質の組成を推定するための解析処理に要する時間が非常に長く掛かることになる。【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４２１９６号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように従来の目的物質の分子構造や組成の解析方法は、解析処理に時間を要する割に、得られる結果としては十分な絞り込みがなされておらず、目的物質の構造や組成を推定するのが難しいという問題がある。本発明はこうした課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、特に大きな分子量を持つ目的物質の分子構造や組成の解析を行う際に、そうした解析を容易に且つ高い確度で行うことができる質量分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために成された第１発明は、目的物質に由来する前駆イオンをｎ−１（ｎは２以上の整数）段階に開裂させ、該開裂によって発生した生成イオンを質量分析するＭＳｎ分析が可能な質量分析装置を用い、該質量分析装置で収集されるデータに基づいて前記目的物質の分子構造や組成の解析を行う質量分析方法であって、
開裂の過程で発生する各種イオンに関し特定の質量と組成式との対応関係を予備情報として与えておき、
ＭＳｍ（ｍは２≦ｍ≦ｎの整数）分析により得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認し、
該当する場合に、前記予備情報を利用して前記生成イオンの組成式を確定した上で目的物質の組成を推定することを特徴としている。【０００８】
第１発明の一態様として、ｍが２、３、…、ｎであるＭＳｍ分析のデータを収集した後に、各分析で得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認するものとすることができる。即ち、まず必要な質量分析の測定を実行して全てのデータを収集し、そのデータに基づいた解析処理を実行する際に予備情報を利用する。【０００９】
また第１発明の別の態様として、ｍを２、３、…と順に増加させてＭＳｍ分析を実行する毎に、該分析で得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認するものとすることができる。即ち、開裂を伴う質量分析を実行しながら、得られた結果に対し予備情報が利用できるか否かを確認し、その結果に基づいて目的物質の組成の推定が適切に行える場合にはそれ以上の多段階の開裂を伴う質量分析を行わずに測定を終了する。【００１０】
通常、質量の大きなイオンの組成を推定する際には、構成元素の種類やそれら構成元素の最大個数を限定した条件を与えるが、一般的には或る質量に対してそれに近い質量を与える複数の組成式の候補が得られ、場合によってはこの数が多数になる。一方、元の試料の種類や分析目的などによっては、目的物質の構造（組成）の一部が既知であって、この物質に由来する生成イオンのおおよその質量と組成とが分かっている場合がある。例えば、或る化学反応により主生成物を製造する際に同時に生成されてしまう副生成物を調査したい場合に、主生成物と副生成物とは類似した構造を持つために一部が共通であることが分かっており、さらにその共通の部分の構造（組成）も既知であることがある。こうした場合に、イオンを開裂させる過程でその共通の構造が生成イオン（又は後述する脱離イオン）として観測できる可能性がある。【００１１】
そこで第１発明に係る質量分析方法を実現する解析処理装置では、例えばユーザーが１つずつ手入力する或いは別の装置で計算されたデータを読み込むといった方法で予備情報を取得すると、これを記憶装置に格納しておく。そして、例えばＭＳ１分析、ＭＳ２分析、…と順に質量分析を実行する過程で、生成イオンの質量が上記記憶装置に格納してある質量に該当するか否か逐次チェックする。そして、該当する場合にはその質量に対応付けられている組成式を該生成イオンの組成式として確定する。即ち、この場合には、この生成イオンの質量から複数の組成式の候補を導いてそれら候補から絞り込みを実行するという手順は必要なくなる。【００１２】
また、開裂操作で生じる生成イオンの質量のほか、開裂の際に前駆イオンから脱離する断片（脱離イオン）の組成が既知である又は高い確度で予め推定できる場合には、この脱離イオンの質量と組成式との対応関係を利用することもできる。即ち、上記課題を解決するために成された第２発明は、目的物質に由来する前駆イオンをｎ−１（ｎは２以上の整数）段階に開裂させ、該開裂によって発生した生成イオンを質量分析するＭＳｎ分析が可能な質量分析装置を用い、該質量分析装置で収集されるデータに基づいて前記目的物質の分子構造や組成の解析を行う質量分析方法であって、
開裂の過程で発生する脱離する断片に関し特定の質量と組成式との対応関係を予備情報として与えておき、
ＭＳｍ（ｍは２≦ｍ≦ｎの整数）分析の前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認し、
該当する場合に、前記予備情報を利用して前記生成イオンの組成式を確定した上で目的物質の組成を推定することを特徴としている。【００１３】
また、この第２発明においても第１発明と同様に、１つの態様として、ｍが２、３、…、ｎであるＭＳｍ分析のデータを収集した後に、各分析における前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認するようにしてもよいし、或いは別の態様として、ｍを２、３、…と順に増加させてＭＳｍ分析を実行する毎に、該分析における前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
第１及び第２発明に係る質量分析方法によれば、既知の予備情報を利用することにより、生成イオン（つまりは次の段階の質量分析の前駆イオン）の絞り込みを省略することができるので、目的物質の分子量が大きいような場合であっても、その物質の組成式の候補数を減らしてより確度の高い情報をユーザーに提供することができる。また、絞り込みのための処理の一部を省略することで、目的物質の組成を推定する解析処理に要する時間を従来よりも短縮することができる。【００１５】
もちろん、第１発明と第２発明とを組み合わせて、つまり生成イオンの質量と組成式との対応関係を表す予備情報と脱離断片の質量と組成式との対応関係を表す予備情報とを併用することにより、生成イオンの絞り込みをより一層容易に且つ正確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による質量分析装置の概略構成図。
【図２】解析処理動作の具体例を示す模式図。
【図３】本実施形態による質量分析装置を利用した特徴的な解析処理動作の手順の一例を示すフローチャート。
【図４】別の形態による特徴的な解析処理動作の手順の一例を示すフローチャート。
【図５】別の実施形態による質量分析装置を利用した特徴的な解析処理動作の手順の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００１７】
１…イオン源
２…イオントラップ
２１…リング電極
２２…エンドキャップ電極
２４…イオン捕捉空間
２５…入射口
２６…出射口
２７…電圧発生部
２８…ガス供給源
３…ＴＯＦＭＳ
３１…飛行空間
３２…検出器
４…分析制御部
５…データ処理部
６…データベース
６１…ライブラリ
６２…組成式リスト
７…主制御部
８…入力部
９…表示部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る質量分析方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。【００１９】
図１は本発明を実施するための質量分析装置の一実施形態の概略構成図である。図１において、図示しない真空室の内部には、イオン源１、イオントラップ２、及び飛行時間型質量分析器（以下、ＴＯＦＭＳ（=Time Of Flight Mass Spectrometer）という）３が配設されている。イオントラップ２は、１つのリング電極２１と２つの互いに対向するエンドキャップ電極２２、２３により構成されている。リング電極２１には電圧発生部２７より高周波高電圧が印加され、リング電極２１と一対のエンドキャップ電極２２、２３とで囲まれる空間内に形成される四重極電場によってイオン捕捉空間２４を形成し、そこにイオンを捕捉する。一方、エンドキャップ電極２２、２３にはそのときの分析モードに応じて適宜の補助交流電圧が電圧発生部２７より印加される。また、イオントラップ２の内部には、イオン捕捉空間２４に捕捉されているイオンの開裂を促進するために、ガス供給源２８からＣＩＤガスが導入され得るようになっている。これらイオン源１、ＴＯＦＭＳ３、電圧発生部２７、ガス供給源２８等の動作は分析制御部４により制御される。【００２０】
上記構成の質量分析装置では、イオン源１において目的試料をイオン化し、発生したイオンを入射口２５を通してイオントラップ２内部に導入する。イオントラップ２では、リング電極２１及びエンドキャップ電極２２、２３により形成される電場によりイオンをイオン捕捉空間２４に一旦捕捉する。その後にガス供給源２８からイオントラップ２内部にＣＩＤガスを導入し、該ガスの分子にイオンを衝突させることでイオンの開裂を促進する。そして十分に開裂が行われた後に電極２１、２２、２３へ印加する電圧を変更し、イオントラップ２内部にイオンを排出するような電場を形成してイオンを出射口２６を通して放出させる。イオントラップ２から出たイオンはＴＯＦＭＳ３の飛行空間３１を飛行し、質量電荷比に応じた飛行時間で以て検出器３２に到達する。検出器３２は順次到達するイオンの量に応じた検出信号を出力する。データ処理部５はこの検出信号を受け取って、マススペクトルを作成するとともに、このマススペクトルに現れているピークの質量に基づきデータベース６に保存されているライブラリ６１や後述する組成式リスト６２を参照しながら、目的物質の分子構造や組成を推定する解析処理を実行する。【００２１】
この質量分析装置において、イオントラップ２は特定の質量電荷比を有するイオンを保持する一方、不要な質量電荷比を持つイオンは発散させて除去する機能を有している。したがって、上述のようにイオントラップ２内でＣＩＤによる開裂を行った後に特定の質量電荷比を有する生成イオンのみをイオントラップ２内に残し、さらにこの生成イオンを前駆イオンとしてＣＩＤ開裂を行う、という開裂操作→イオンの選別、を繰り返すことにより、多段階の開裂による質量分析、つまりｎが３以上のＭＳｎ分析を行うことができる。【００２２】
本実施形態の質量分析装置では、このようなＭＳｎ分析に伴う解析処理動作に大きな特徴を有している。この点について図３のフローチャートを参照しつつ、解析処理動作の手順の一例について説明する。【００２３】
分析者（ユーザー）は予め目的物質の種類や分析目的などにより目的物質を構成する一部の組成が既知である場合に、そのおおよその質量と対応する組成式とを入力部８から設定する。ここで設定された情報は質量と組成式とが対応付けられた組成式リスト６２としてデータベース６に保存される。これが本発明における予備情報に相当する。【００２４】
分析者が入力部８から分析の開始を指示すると、主制御部７は分析制御部４に分析の開始を指令し、分析制御部４の制御の下に、まずイオントラップ２内部での開裂操作を行わない通常の質量分析（ＭＳ1分析）を実行して質量分析データを収集する（ステップＳ１）。即ち、イオン源１で発生したイオンをイオントラップ２内部に一旦捕捉した後、ＣＩＤガスをイオントラップ２内部に導入することなく、所定のタイミングでイオンを出射口２６を通して出射させてＴＯＦＭＳ３で質量分析しデータを取得する。データ処理部５はこの質量データからマススペクトルを作成し、マススペクトル中に現れているピークの中で目的物質に由来する目的イオンのピークを見つけてその質量Ｐを算出する（ステップＳ２）。【００２５】
次にデータ処理部５は、データベース６を参照して上記目的イオンの質量Ｐから所定の解析条件の下で組成式の候補Ｘを計算する（ステップＳ３）。ここで解析条件とは、例えば目的物質の種類などに応じて選択された構成要素となり得る原子（元素）の種類やその原子の最大個数、質量分析の質量精度などである。この解析条件によって或る程度は候補の数を制限することができる。但し、解析条件を厳しくしすぎると実際の組成式が候補から漏れるおそれがあるため、解析条件は或る程度緩めにしておく必要がある。そのため、特に目的物質の分子量が大きい場合には候補の数が多くなりすぎることが多い。【００２６】
次に分析制御部４の制御の下に、分析繰り返し回数変数ｎを２に設定してＭＳｎ分析を実行してデータを収集する（ステップＳ４、Ｓ５）。即ち、上記ＭＳ１分析時と同じ目的物質をイオン源１でイオン化してイオントラップ２内部に導入し、今度はイオントラップ２の内部で上記目的イオンを前駆イオンとして１回の開裂操作を実行し、その開裂によって発生した生成イオンをＴＯＦＭＳ３で質量分析する（ＭＳ２分析）。これにより、ＭＳ２分析による生成イオンの質量データが得られるから、データ処理部５ではこのデータに基づいてマススペクトルを作成し、マススペクトル中に現れているピークの中で生成イオンのピークを見つけてその質量ｄｎ−１を算出する（ステップＳ６）。【００２７】
生成イオンの質量ｄｎ−１が求まると、この質量ｄｎ−１が上記組成式リスト６２に有るか否かを判定する（ステップＳ７）。但し、質量精度等の関係で値が完全には一致しないことがあるから、或る程度の許容範囲を持たせて組成式リスト６２に該当する質量が有るか否かを判定する。もし、組成式リスト６２中に該当する質量がある場合には、その質量に対応する組成式が上記生成イオンの組成式であるとして確定する（ステップＳ８）。これに対し組成式リスト６２中に該当する質量がなければ、データベース６中のライブラリ６１を参照して質量ｄｎ−１から所定の解析条件の下で生成イオンの組成式の候補Ｙを計算する（ステップＳ９）。ここで解析条件は上記の親イオンに対する処理時と同一とするのが一般的であるが、過去の分析結果に基づく知見などから解析条件を適宜変更してもよい。【００２８】
次に上記の候補Ｙの数が所定値以下であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、所定値を超えている場合には後述するステップＳ１６へと進む。他方、候補Ｙの数が所定値以下である場合、或いはステップＳ８により生成イオンの組成式が確定した場合には、これまでの分析の前後で求まった質量の差ｆｍ、つまりｎ＝２であるときにはＭＳ１分析とＭＳ２分析との結果である前駆イオンの質量Ｐと生成イオンの質量ｄ１との質量差ｆ１を計算し（ステップＳ１１）、ライブラリ６１を参照して所定の解析条件の下でその質量差ｆ１に対応した脱離イオンの組成式の候補Ｚを計算する（ステップＳ１２）。【００２９】
その後に所定のアルゴリズムに従って、上記生成イオンの確定した組成式と脱離イオンの組成式の候補Ｚとを利用して、又は、組成式の候補Ｙ、Ｚを利用して、元のイオンに対する組成式の候補Ｘの絞り込みを行い（ステップＳ１３）、候補Ｚの中で唯一又は所定個数以下の候補に絞られたか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで所定個数とは適宜に決めることができるが、分析者に適切な情報を提供するという意味では多くても数個程度、通常は２〜３個程度としておくとよい。ステップＳ１４で適切な絞り込みがなされたと判断されると、その結果を表示部９の表示画面などを通して出力する（ステップＳ１５）。【００３０】
ステップＳ１４で唯一の又は所定個数以下の候補の絞り込みができなかったと判定された場合には、分析繰り返し回数変数ｎをインクリメントして（ステップＳ１６）ステップＳ５へと戻る。また、上述したようにステップＳ１０で候補Ｙの数が所定値を超えていた場合にもステップＳ１６を介してステップＳ５へと戻る。ステップＳ５に戻ると、分析制御部４の制御の下に、上述したようにイオントラップ２内部での開裂操作の回数を増加し、例えばｎ＝３であれば２回の開裂操作を行って、それ結果得られた生成イオンの質量分析を実行する。そして、上述したような手順でそれ以降の処理を遂行する。【００３１】
本実施形態の質量分析装置では、予め組成式リスト６２を適切に設定しておくことにより、絞り込み処理の実行回数が少なくて済むとともに、少ない分析回数で目的イオンの組成式、つまりは分析対象の目的物質を高い確度で推定することが容易になる。【００３２】
上記実施形態による質量分析装置では、分析を進めながら各分析で得られたデータに基づいて組成式の絞り込みを行っていたが、予め決まった回数、つまり規定のｎ（例えばｎ＝５或いは６）に対しＭＳ１分析〜ＭＳｎ分析を実行して各分析の質量データを全て収集し、その後に収集したデータに対して解析処理を実行することで目的物質（又は目的イオン）の組成式を推定するようにしてもよい。図４はこの場合の解析処理の手順を示すフローチャートである。【００３３】
まず、所定の条件の下に順番に前駆イオンを設定しながら、ＭＳ１分析〜ＭＳｎ分析を実行して質量データを収集する（ステップＳ２１）。具体的には例えば、ＭＳｍ分析を実行したときに得られたマススペクトルに複数のピークが現れている場合、その中で強度が最大のものを選択して前駆イオンとする。その後に、解析処理を実行するが、まず前駆イオン（又は各段での生成イオン）の質量を抽出し（ステップＳ２２）、それらの質量が組成式リスト６２に該当するものがあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。もし組成式リスト６２に該当の質量があれば、それに対応した組成式が前駆イオン（又は生成イオン）の組成式であると確定する（ステップＳ２４）。そして、その組成式が確定したイオンから遡るようにして、つまりは上述のように分析前後の質量の差を考慮して、最終的に目的イオン又は目的物質の組成式を推定する（ステップＳ２５）。【００３４】
一方、ステップＳ２３で組成式リスト６２に該当する質量がないと判断された場合には、前駆イオン（又は生成イオン）の質量、分析前後の質量差などから順番に組成を推定し、最終的に目的イオン又は目的物質の組成式を推定する（ステップＳ２６）。そして、差目的物質の組成式の候補が１乃至複数求まったならば、これをリストとして表示部９に表示する（ステップＳ２７）。【００３５】
上記実施形態では、生成イオンの質量と組成式とを対応付けた組成式リスト６２を作成していたが、これにさらに開裂に伴って脱離する脱離イオンの質量と組成式との関係を加え、この情報も利用することにより生成イオンの絞り込みを一層容易に行うことができる。こうした実施形態における解析処理動作の手順の一例を図５に示す。この解析処理動作は上記図３で説明した処理と類似しており、同一処理については同一ステップ番号を付して説明を略すが、特徴的な処理としてステップＳ３１〜Ｓ３３が追加されている。【００３６】
即ち、ステップＳ７において生成イオンの質量に該当するものが組成式リスト６２中にない場合に、次に直前に行った分析の前駆イオンの質量と生成イオンの質量との差Δｄｎ−１を算出する（ステップＳ３１）。この質量差Δｄｎ−１は開裂に伴って前駆イオンから脱離した断片（ここでは脱離イオンという）の質量であるとみなすことができ、この質量が組成式リスト６２に有るか否かを判定する（ステップＳ３２）。組成式リスト６２中に該当する質量がある場合には、その質量に対応する脱離イオンの組成式に基づいて生成イオンの組成式を推定し（ステップＳ３３）、ステップＳ１１に進む。これに対し組成式リスト６２中に該当する質量がなければステップＳ９に進む。【００３７】
生成イオンそのものの組成式が組成式リスト６２中に見つからなくても、脱離した断片の組成式が分かれば、その組成式と前駆イオンの組成式の多数の候補とを利用して生成イオンの組成式を高い確度で推定することができる。したがって、この実施形態の解析処理方法によれば、上述した実施形態による方法に比べて目的物質の組成式の絞り込みが一層容易になる。【００３８】
また、図４に示したように、予めＭＳ１分析〜ＭＳｎ分析を実行して各分析の質量データを全て収集し、その後に収集したデータに対して解析処理を実行することで目的物質の組成式を推定する方法において同様に、前駆イオンの質量と生成イオンの質量との差に対応する既知の組成式を利用することで目的物質の組成式の絞り込みが一層容易になることは言うまでもない。【００３９】
次に、前述した解析処理の具体例を図２により説明する。ここでは、目的イオンの質量ＰがＰ＝１７１．０６６（ｕ：原子質量単位）であり、該イオンを前駆イオンとして５回の開裂を行う際のその開裂操作毎に得られた生成イオンの質量がそれぞれｄ１＝１５３．０５６、ｄ２＝１２５．０２１、ｄ３＝９７．０２７、ｄ４＝６９．０３２、ｄ５＝４１．０３８、であったとする。このとき、ＭＳｍ分析における前駆イオンと生成イオンの質量差ｆｍは図２に示すようになる。【００４０】
ＭＳ１分析の結果、つまり目的イオンの質量Ｐから、原子の種類及び最大個数が炭素（Ｃ）：１４個、水素（Ｈ）：３０個、酸素（Ｏ）：１０個、窒素（Ｎ）：１０個で且つ質量精度：０．０２ｕという解析条件の下で組成式の候補を挙げると、次の表１に示すようになる。
【表１】
2008035419.tif 000003
即ち、組成式の候補Ｘが多数出ることになる。質量精度がきわめて高ければ、具体的には例えば上記表１中の[Diff]が０．００１であるという条件を設定できれば、唯一の候補（表１中の＃１のもの）に絞り込むことができる。しかしながら、実際の質量分析装置ではｐｐｍ程度のレベルの質量精度しか得られず、上記のように多数の候補が出ることは避けられない。【００４１】
次にＭＳ２分析の結果、つまり１回の開裂操作後の生成イオンの質量ｄ１から、上記解析条件の下で組成式の候補を挙げると、次の表２に示すようになる。
【表２】
2008035419.tif 000004
この場合でも目的イオンの質量Ｐから計算したものと同程度の数の候補が出てきてしまい、組成式を決定することは困難である。したがって、上記実施形態によれば、さらにＭＳ３分析以上の分析を継続する必要がある。実際上、例えば５回の開裂操作を行った後の生成イオンの質量ｄ５から同様にして組成式の候補を挙げると次の表３に示すようになり、候補の数は２個と大幅に減少する。
【表３】
2008035419.tif 000005
これは開裂操作の繰り返しによって生成イオンの質量ｄ５が目的イオンの質量Ｐと比べて格段に小さくなったためである。【００４２】
また、質量差がほぼ同一であるｆ３、ｆ４、ｆ５について脱離イオンの候補を挙げると、表４に示すようになる。
【表４】
2008035419.tif 000006
但し、一般にイオンの開裂現象においては各種の知見により脱離イオンがＮ２であることは殆ど考えられない。したがって、予めこうした知見に基づく情報を与えておくことにより、Ｎ２という組成式は排除することができ、ＣＯが妥当な結果として求まる。【００４３】
同様に、質量数差ｆ２、ｆ１についてそれぞれ脱離イオンの候補を挙げると、表５、表６に示すようになる。
【表５】
2008035419.tif 000007
【表６】
2008035419.tif 000008
【００４４】
図３のフローチャートに照らして考えると、ステップＳ１０中の所定値を例えば２又は３と設定しておくと、ＭＳ６分析が実行された後にステップＳ１０でＹと判定され、質量差ｆ１〜ｆ５が算出されて上記のように脱離イオンの各候補が導出される。図３中の候補Ｙは表３に示すものであり、候補Ｚは表４、表５及び表６に示すものである。これらから想定される元の目的イオンＰの組成式の候補は、
（Ｃ３Ｈ５  又は  Ｃ２Ｈ３Ｎ）＋ＣＯ＋ＣＯ＋ＣＯ＋（Ｃ２Ｈ４  又は  ＣＨ２Ｎ）＋Ｈ２Ｏ＝Ｃ８Ｈ１１Ｏ４  又は  Ｃ７Ｈ９ＮＯ４  又は  Ｃ６Ｈ７Ｎ２Ｏ４
となり、当初の２７個の候補の中から３個まで絞り込むことができる。この絞り込みの結果を例えば表示部９の表示画面上に表示することで、分析者が最終的に組成を決定する重要な情報を提供することができる。【００４５】
一方、既知の情報により、この種の試料から得られる質量１５３付近の生成イオンはＣ１１Ｈ７Ｎであることが断定でき、これが組成式リスト６２に格納されている場合を考えると、ＭＳ２分析の結果である生成イオンの質量ｄ１をステップＳ７で判定する時点でＹと判断される。つまり、表２中の＃２の組成式が確定する。すると、目的イオンＰの組成式は必ずＣ１１Ｈ７Ｎを含むことになるから、表１に挙げられている多数の組成式候補の中で妥当な組成式としてＣ１１Ｈ９ＮＯが速やかに抽出されることになる。これにより、ＭＳ３分析以降は実行する必要がなくなり、さらに解析処理の時間は短くて済むので解析のスループットが向上する。もちろん、目的イオンの組成式の候補は１つに絞られるので、分析者自らが判断を下す必要もなくなる。【００４６】
なお、上記実施形態は本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜に修正、変更、追加などを行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年9月30日(2008.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的物質に由来する前駆イオンをｎ−１（ｎは２以上の整数）段階に開裂させ、該開裂によって発生した生成イオンを質量分析するＭＳｎ分析が可能な質量分析装置を用い、該質量分析装置で収集されるデータに基づいて前記目的物質の分子構造や組成の解析を行う質量分析方法であって、
開裂の過程で発生する各種イオンに関し特定の質量と組成式との対応関係を予備情報として与えておき、
ＭＳｍ（ｍは２≦ｍ≦ｎの整数）分析により得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認し、
該当する場合に、前記予備情報を利用して前記生成イオンの組成式を確定した上で目的物質の組成を推定することを特徴とする質量分析方法。
【請求項２】
ｍが２、３、…、ｎであるＭＳｍ分析のデータを収集した後に、各分析で得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項１に記載の質量分析方法。
【請求項３】
ｍを２、３、…と順に増加させてＭＳｍ分析を実行する毎に、該分析で得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項１に記載の質量分析方法。
【請求項４】
ＭＳｍ分析により得られた生成イオンの質量が前記予備情報で与えられている質量に該当しない場合、所定の解析条件の下でデータベース中のライブラリを参照して、ＭＳｍ分析により得られた生成イオンの質量から生成イオンの組成式の候補を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の質量分析方法。
【請求項５】
前記所定の解析条件は、構成要素となり得る原子の種類、各原子の最大個数、を含むことを特徴とする請求項４に記載の質量分析方法。
【請求項６】
求まった前記生成イオンの組成式の候補の数を判定し、その数が所定値を超えている場合には、ｍを増加させたＭＳｍ分析により得られた生成イオンの質量に基づいた該生成イオンの組成式の推定を行うことを特徴とする請求項４に記載の質量分析方法。
【請求項７】
目的物質に由来する前駆イオンをｎ−１（ｎは２以上の整数）段階に開裂させ、該開裂によって発生した生成イオンを質量分析するＭＳｎ分析が可能な質量分析装置を用い、該質量分析装置で収集されるデータに基づいて前記目的物質の分子構造や組成の解析を行う質量分析方法であって、
開裂の過程で発生する脱離する断片に関し特定の質量と組成式との対応関係を予備情報として与えておき、
ＭＳｍ（ｍは２≦ｍ≦ｎの整数）分析の前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認し、
該当する場合に、前記予備情報を利用して前記生成イオンの組成式を確定した上で目的物質の組成を推定することを特徴とする質量分析方法。
【請求項８】
ｍが２、３、…、ｎであるＭＳｍ分析のデータを収集した後に、各分析における前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項７に記載の質量分析方法。
【請求項９】
ｍを２、３、…と順に増加させてＭＳｍ分析を実行する毎に、該分析における前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当するか否かを確認することを特徴とする請求項７に記載の質量分析方法。
【請求項１０】
ＭＳｍ分析により得られた前駆イオンの質量と該分析により得られた生成イオンの質量との差が前記予備情報で与えられている質量に該当しない場合、所定の解析条件の下でデータベース中のライブラリを参照して、前記質量差から生成イオンの組成式の候補を求めることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の質量分析方法。
【請求項１１】
前記所定の解析条件は、構成要素となり得る原子の種類、各原子の最大個数、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の質量分析方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
１…イオン源
２…イオントラップ
２１…リング電極
２２、２３…エンドキャップ電極
２４…イオン捕捉空間
２５…入射口
２６…出射口
２７…電圧発生部
２８…ガス供給源
３…ＴＯＦＭＳ
３１…飛行空間
３２…検出器
４…分析制御部
５…データ処理部
６…データベース
６１…ライブラリ
６２…組成式リスト
７…主制御部
８…入力部
９…表示部
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
同様に、質量差ｆ２、ｆ１についてそれぞれ脱離イオンの候補を挙げると、表５、表６に示すようになる。
【表５】
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【表６】
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【国際調査報告】
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