(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析計からの測定の選択性を改善するための方法であって、前記方法は：
或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得するステップと；
第１の抽出イオン電流ウインドウを選択し、前記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度を、前記第１の抽出イオン電流ウインドウを使用して１つのイオンについて計算するステップと；
第２の抽出イオン電流ウインドウを選択し、前記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度を、前記第２の抽出イオン電流ウインドウを使用して前記１つのイオンについて計算するステップと；
前記第１の強度の第１の信号対雑音比を前記第２の強度の第２の信号対雑音比と比較し、前記第２の信号対雑音比が前記第１の信号対雑音比よりも大きいかどうかを決定するステップであって、前記第２の信号対雑音比が前記第１の信号対雑音比よりも大きい場合には、前記第２の強度が前記測定のために使用される、ステップと；を含み、
前記第１の抽出イオン電流ウインドウが、第１の幅および第１の中心を含み、前記第２の抽出イオン電流ウインドウが、第２の幅および第２の中心を含み、
前記第１の中心は前記第２の中心と同一ではない、方法。
【請求項２】
前記複数の質量スペクトルが生成物イオンスペクトルを含み、前記イオンが生成物イオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の抽出イオン電流ウインドウおよび前記第２の抽出イオン電流ウインドウが、前記複数の質量スペクトルの取得後に選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の幅が前記第２の幅よりも大きい、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の幅が、０．０２原子質量単位よりも小さい値を有している、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の幅が、０．０２原子質量単位よりも小さい値を有している、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記測定が、定量化を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
質量分析計；および
前記質量分析計と通信するコンピュータシステム
を備える、質量分析システムであって、前記質量分析計は：
或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得し；
第１の抽出イオン電流ウインドウを選択し、前記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度を、前記第１の抽出イオン電流ウインドウを使用して１つのイオンについて計算し；
第２の抽出イオン電流ウインドウを選択し、前記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度を、前記第２の抽出イオン電流ウインドウを使用して前記イオンについて計算し；
前記第１の強度の第１の信号対雑音比を前記第２の強度の第２の信号対雑音比と比較し、前記第２の信号対雑音比が前記第１の信号対雑音比よりも大きいかどうかを決定するステップであって、前記第２の信号対雑音比が前記第１の信号対雑音比よりも大きい場合には、測定のために前記第２の強度が使用され、
前記第１の抽出イオン電流ウインドウが、第１の幅および第１の中心を含み、前記第２の抽出イオン電流ウインドウが、第２の幅および第２の中心を含み、
前記第１の中心は前記第２の中心と同一ではない、質量分析システム。
【請求項９】
前記コンピュータシステムが、前記複数の質量スペクトルの取得の後に、前記第１の抽出イオン電流ウインドウおよび前記第２の抽出イオン電流ウインドウを選択する、請求項８に記載の質量分析システム。
【請求項１０】
前記質量分析計が、飛行時間型質量分析計を含む、請求項８に記載の質量分析システム。
【請求項１１】
前記分析計が、エレクトロスプレーイオン化飛行時間型質量分析計を含む、請求項８に記載の質量分析システム。
【請求項１２】
質量分析計からの測定の選択性を改善するための方法をプロセッサに実行させる内容を含むコンピュータ可読媒体であって、
前記内容が、
或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得することと；
第１の抽出イオン電流ウインドウを選択し、前記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度を、前記第１の抽出イオン電流ウインドウを使用して１つのイオンについて計算することと；
第２の抽出イオン電流ウインドウを選択し、前記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度を、前記第２の抽出イオン電流ウインドウを使用して前記１つのイオンについて計算することと；
前記第１の強度の第１の信号対雑音比を前記第２の強度の第２の信号対雑音比と比較し、前記第２の信号対雑音比が前記第１の信号対雑音比よりも大きいかどうかを決定するステップであって、前記第２の信号対雑音比が前記第１の信号対雑音比よりも大きい場合には、前記第２の強度が前記測定のために使用される、ことと、
を含み、
前記第１の抽出イオン電流ウインドウが、第１の幅および第１の中心を含み、前記第２の抽出イオン電流ウインドウが、第２の幅および第２の中心を含み、
前記第１の中心は前記第２の中心と同一ではない、コンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記第１の抽出イオン電流ウインドウおよび前記第２の抽出イオン電流ウインドウが、前記複数の質量スペクトルの取得後に選択される、請求項１２に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
質量分析法による定量化が、三連四重極質量分析計によって、最良の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）をもたらすように特定の生成物およびプリカーサーイオンの組み合わせを選択する多重反応モニタリング（ＭＲＭ）法を使用して、従来から実行されている。生成物およびプリカーサーイオンの組み合わせが、取得の前に選択されなければならない。結果として、マトリクスの干渉が、達成され得るＳ／Ｎを制限し得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明の１つ以上の実施形態を詳しく説明する前に、本発明の応用が、以下の詳細な説明に記載され、あるいは図面に図示される構成の詳細、構成部品の配置、各工程の並びに限られないことを、当業者であれば理解できるであろう。本発明について、別の実施形態も可能であり、本発明を、さまざまなやり方で実現または実行することが可能である。また、本明細書において使用される表現および用語が、説明を目的とするものであり、それらの表現および用語を、本発明を限定するものとして解釈してはならないことを、理解すべきである。
【０００３】
本明細書において使用される各段落の見出しは、あくまでも整理を目的とするものにすぎず、決して、そこに記載される主題を限定するものと解釈してはならない。
【０００４】
コンピュータにおいて実現されるシステム
図１は、本発明の教示の実施形態を実装することができるコンピュータシステム１００を説明するブロック図である。コンピュータシステム１００は、情報を通信するためのバス１０２または他の通信機構と、情報を処理するためにバス１０２へと接続されたプロセッサ１０４とを備えている。さらに、コンピュータシステム１００は、ベースコールおよびプロセッサ１０４によって実行されるべき命令を決定するために、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）または他の動的なストレージデバイスであってよいメモリ１０６を、バス１０２へと接続して備えている。また、メモリ１０６を、プロセッサ１０４によって実行される命令の実行時に、一時的な変数または他の中間情報を保存するために使用することができる。さらに、コンピュータシステム１００は、静的な情報およびプロセッサ１０４への命令を保存するために、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１０８または他の静的なストレージデバイスを、バス１０２へと接続して備えている。情報および命令を保存するために、磁気ディスクまたは光ディスクなどのストレージデバイス１１０が設けられ、バス１０２へと接続される。
【０００５】
コンピュータシステム１００を、コンピュータのユーザへと情報を表示するために、陰極線管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの表示装置１１２へと、バス１０２を介して接続することができる。英数字および他のキーなどの入力装置１１４が、情報およびコマンドの選択をプロセッサ１０４へと伝えるために、バス１０２へと接続されている。他の種類のユーザ入力装置は、方向の情報およびコマンドの選択をプロセッサ１０４へと伝えるため、および表示装置１１２上のカーソルの移動を制御するためのマウス、トラックボール、またはカーソル方向キーなどのカーソル制御部１１６である。この入力装置は、典型的には、装置によって平面内の位置を指定できるよう、第１の軸（例えば、ｘ）および第２の軸（例えば、ｙ）という２軸における２つの自由度を有している。
【０００６】
コンピュータシステム１００は、本発明の教示を実行することができる。本発明の教示の特定の実施例と一致して、結果が、メモリ１０６に収容された１つ以上の命令からなる１つ以上のシーケンスを実行するプロセッサ１０４に応答して、コンピュータシステム１００によってもたらされる。そのような命令を、別のコンピュータ可読媒体、例えばストレージデバイス１１０などからメモリ１０６へと読み込むことができる。メモリ１０６に収容された命令のシーケンスを実行することで、プロセッサ１０４が、本明細書に記載のプロセスを実行する。あるいは、本発明の教示を実行するために、ハードワイヤード回路を、ソフトウェア命令の代わりに使用することができ、あるいはソフトウェア命令と組み合わせて使用することができる。すなわち、本発明の教示の実施は、ハードウェア回路およびソフトウェアのいずれの特定の組み合わせにも限定されない。
【０００７】
用語「コンピュータ可読媒体」は、本明細書において使用されるとき、実行のためにプロセッサ１０４へ命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。そのような媒体は、これらに限られるわけではないが、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体など、多数の形態をとることができる。不揮発性媒体としては、例えば、ストレージデバイス１１０などの光または磁気ディスクが挙げられる。揮発性媒体としては、メモリ１０６などのダイナミックメモリが挙げられる。伝送媒体としては、バス１０２を含むワイヤなど、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバーが挙げられる。伝送媒体は、電波および赤外線通信において生成されるような音波または光波の形態をとることもできる。
【０００８】
コンピュータ可読媒体の一般的な形態として、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、任意の他の光学媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有している任意の他の物理的な媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、後述されるような搬送波、あるいはコンピュータが読み出しを行うことができる任意の他の媒体が挙げられる。
【０００９】
コンピュータ可読媒体の種々の形態は、１つ以上の命令からなる１つ以上のシーケンスを、実行のためにプロセッサ１０４へと搬送することに関与しうる。例えば、命令を、最初に遠方のコンピュータの磁気ディスク上に保持することができる。遠方のコンピュータが、命令を自身のダイナミックメモリにロードし、モデムを使用して電話回線経由で命令を送信することができる。コンピュータシステム１００に位置するモデムが、電話回線上のデータを受信し、赤外線送信機を使用して、データを赤外線信号へと変換することができる。バス１０２へと接続された赤外線検出器が、赤外線信号にて運ばれるデータを受信し、データをバス１０２上に配置することができる。バス１０２がデータをメモリ１０６へと運び、プロセッサ１０４がメモリ１０６から命令を取り出して実行する。メモリ１０６によって受信された命令を、所望により、プロセッサ１０４による実行の前または後に、ストレージデバイス１１０に保存してもよい。
【００１０】
種々の実施形態によれば、或る方法を実行すべくプロセッサによって実行されるように構成された命令が、コンピュータ可読媒体に保存される。コンピュータ可読媒体は、デジタル情報を保存する装置であってよい。例えば、コンピュータ可読媒体として、これに限られるわけではないが、ソフトウェアの保存に関して当該分野において公知であるコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）を挙げることができる。コンピュータ可読媒体が、実行されるように構成された命令の実行に適したプロセッサによってアクセスされる。
【００１１】
本発明の教示の種々の実施例についての以下の説明は、例示および説明を目的として提示されている。これらの説明は、すべてを述べ尽くすものではなく、本発明の教示をまさに開示された形態そのものに限定するものではない。変更および変形が、上述の教示に照らして可能であり、あるいは変更および変形を、本発明の教示の実行から得ることができる。さらには、説明される実施例は、ソフトウェアを含んでいるが、本発明の教示は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして実現可能であり、あるいはハードウェア単独で実現可能である。本発明の教示を、オブジェクト指向および非オブジェクト指向のプログラミングシステムにおいて実現することが可能である。
【００１２】
データ処理の方法
選択性
三連四重極質量分析計は、例えば血漿または尿サンプル中の薬物など、化合物の量または濃度を測定するために広く使用されている。プリカーサーおよび生成物イオンの組み合わせを、三連四重極質量分析計において多重反応モニタリング（ＭＲＭ）法を使用する場合に、前もって選択しなければならない。さらに、三連四重極において、質量分解能（ピーク幅）を、データの取得に先立って調節および固定しなければならない。三連四重極においてＸＩＣウインドウの幅を変更または選択することは、取得の後では不可能である。
【００１３】
対照的に、第３の三連四重極を置き換える飛行時間型質量分析計（ＱｑＴＯＦ）を備えている三連四重極質量分析計が定量化に使用される場合には、生成物イオンまたは複数の生成物イオンを、サンプルスペクトルの取得後に選択することができる。前もってマトリクスの特徴付けまたは最良のＭＲＭの組み合わせの選択を行う必要がない。ＱｑＴＯＦ分析計は、全体の生成物イオンスペクトルを得ることができるため、これらの工程を前もって行う必要がない。
【００１４】
サンプル中のある量の既知の化合物の濃度の測定が、多くの場合に、例えばサンプルの液体クロマトグラフ（ＬＣ）カラムからの溶離の時間期間の間ずっと連続的に質量スペクトルを取得することによって実行されている。あるいは、フローインジェクション分析（ＦＩＡ）と呼ばれる技法においては、ＬＣカラムを使用せず、流れている液体の流れへと化合物を注入することができる。スペクトルが、数分の継続時間であってよい時間期間の間、通常毎秒１スペクトルの頻度で連続的に取得される。種々の実施形態においては、この時間期間の間に取得された複数のスペクトルが、対象の各々のイオンについて抽出イオン電流（ＸＩＣ）を計算することによって処理することができるデータセットを形成する。
【００１５】
また、種々の実施形態においては、各々の生成物イオンについて、質量対電荷の幅、またはＸＩＣウインドウの幅を、最良の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）をもたらすために、複数のサンプルスペクトルの取得後に選択することが可能である。例えば、質量ピークの幅未満に相当する狭いＸＩＣウインドウを処理のために選択することが、より広いＸＩＣウインドウの選択に比べてＳ／Ｎの改善が存在する場合に可能である。選択されるウインドウの中心の位置および幅の両方を、最大の信号対雑音をもたらすように選択することができる。例えば、ＸＩＣウインドウの中心を、実際の質量値の片側に位置するように選択することが、対象の質量ピークの他方の側に重なる干渉の質量ピークが存在する場合に可能である。測定可能な信号を生成するために、選択されるＸＩＣウインドウは、対象の真の質量ピークの位置に、或る程度は重ならなければならない。種々の実施形態において、ＸＩＣウインドウの幅の選択は、複数のサンプルスペクトルの取得後に選択され、質量分析計を分析の前に特定の質量分解能に合わせて調節する必要がない。
【００１６】
図２が、質量分析計からの測定の選択性を改善するための本発明の教示による方法２００を示すフロー図である。質量分析計として、これらに限られるわけではないが、飛行時間型質量分析計またはエレクトロスプレーイオン化飛行時間型質量分析計を挙げることができる。測定は、例えば、定量測定であってよい。
【００１７】
方法２００のステップ２１０において、物質の複数の質量スペクトルが、或る時間期間にわたって取得される。複数の質量スペクトルは、例えば、生成物イオンの質量スペクトルであってよい。
【００１８】
ステップ２２０において、第１のＸＩＣウインドウが選択され、複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度が、第１のＸＩＣウインドウを使用してイオンについて計算される。第１のＸＩＣウインドウは、例えば第１の幅および第１の中心を含む。イオンは、例えば生成物イオンであってよい。第１のＸＩＣウインドウは、例えば複数の質量スペクトルの取得後に選択される。
【００１９】
ステップ２３０において、第２のＸＩＣウインドウが選択され、複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度が、第２のＸＩＣウインドウを使用してイオンについて計算される。第２のＸＩＣウインドウは、例えば第２の幅および第２の中心を含む。第２のＸＩＣウインドウは、例えば複数の質量スペクトルの取得後に選択される。
【００２０】
ステップ２４０において、第１の強度の第１のＳ／Ｎが、第２の強度の第２のＳ／Ｎと比較される。
【００２１】
ステップ２５０において、第２のＳ／Ｎが第１のＳ／Ｎよりも大きい場合に、時間の関数としての第２の強度が、測定のために使用される。
【００２２】
種々の実施形態において、第１の幅は第２の幅よりも大きい。種々の実施形態において、第１の幅および幅は、０．０２原子質量単位よりも小さい値を有している。種々の実施形態において、第１の中心および第２の中心は、同じではない。
【００２３】
図３は、質量分析計による測定について使用するＸＩＣウインドウを決定するための本発明の教示による方法３００を示しているフロー図である。質量分析計として、これらに限られるわけではないが、飛行時間型質量分析計またはエレクトロスプレーイオン化飛行時間型質量分析計を挙げることができる。測定は、例えば、定量測定であってよい。
【００２４】
方法３００のステップ３１０において、物質の複数の質量スペクトルが、或る時間期間にわたって取得される。複数の質量スペクトルは、例えば、生成物イオンの質量スペクトルであってよい。
【００２５】
ステップ３２０において、初期ＸＩＣウインドウが選択される。初期ＸＩＣウインドウを、複数の質量スペクトルの取得後に選択することができる。
【００２６】
ステップ３３０において、ＸＩＣウインドウが、初期ＸＩＣウインドウに等しく設定され、複数の質量スペクトルから、時間の関数としての強度が、ＸＩＣウインドウを使用してイオンについて計算される。イオンは、例えば生成物イオンであってよい。
【００２７】
ステップ３４０において、ＸＩＣウインドウのパラメータを或る刻みにて変更するステップ、複数の質量スペクトルから、時間の関数としての次の強度を、ＸＩＣウインドウの変更後のパラメータを使用してイオンについて計算するステップ、および前記次の強度から次のＳ／Ｎを計算するステップが、停止条件に達するまで繰り返される。停止条件は、例えば、前記次のＳ／Ｎが、最大Ｓ／Ｎに達することである。次いで、最大Ｓ／ＮにおけるＸＩＣウインドウを、測定に使用することができる。
【００２８】
種々の実施形態において、停止条件は、前記次のＳ／Ｎが、しきい値以上になることである。しきい値は、例えば、３であってよい。ＸＩＣウインドウのパラメータとして、これらに限られるわけではないが、幅または中心が挙げられる。ＸＩＣウインドウのパラメータを或る刻みで変更することは、これらに限られるわけではないが、パラメータを前記刻みで減らすこと、またはパラメータを前記刻みで増やすことを含むことができる。刻みは、例えば、０．０１原子単位であってよい。
【００２９】
図４は、本開示に従う、質量分析計４１０およびコンピュータシステム４２０を含む質量分析システム４００の概略図である。質量分析計４１０としては、これらに限られるわけではないが、飛行時間型質量分析計またはエレクトロスプレーイオン化飛行時間型質量分析計を挙げることができる。
【００３０】
コンピュータシステム４２０が、質量分析計４１０と通信する。コンピュータシステム４２０は、これに限られるわけではないが、図１に示して上述したコンピュータシステム１００であってよい。コンピュータシステム４２０が、或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得し、第１のＸＩＣウインドウを選択して、複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度を、第１のＸＩＣウインドウを使用してイオンについて計算し、第２のＸＩＣウインドウを選択して、複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度を、第２のＸＩＣウインドウを使用してイオンについて計算し、第１の強度の第１のＳ／Ｎを第２の強度の第２のＳ／Ｎと比較し、第２のＳ／Ｎが第１のＳ／Ｎよりも大きい場合に、時間の関数としての第２の強度を測定のために使用する。コンピュータシステム４２０は、第１のＸＩＣウインドウおよび第２のＸＩＣウインドウを、例えば複数の質量スペクトルの取得後に選択することができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
質量分析計からの測定の選択性を改善するための方法であって、上記方法は：
或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得するステップと；
第１の抽出イオン電流ウインドウを選択し、上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度を、上記第１の抽出イオン電流ウインドウを使用して１つのイオンについて計算するステップと；
第２の抽出イオン電流ウインドウを選択し、上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度を、上記第２の抽出イオン電流ウインドウを使用して上記１つのイオンについて計算するステップと；
上記第１の強度の第１の信号対雑音比を上記第２の強度の第２の信号対雑音比と比較するステップと；
上記第２の信号対雑音比が上記第１の信号対雑音比よりも大きい場合に、上記第２の強度を上記測定のために使用するステップと；を含む、方法。
（項目２）
上記複数の質量スペクトルが生成物イオンスペクトルを含み、上記イオンが生成物イオンを含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記第１の抽出イオン電流ウインドウおよび上記第２の抽出イオン電流ウインドウが、上記複数の質量スペクトルの取得後に選択される、項目１に記載の方法。
（項目４）
上記第１の抽出イオン電流ウインドウが、第１の幅および第１の中心を含み、上記第２の抽出イオン電流ウインドウが、第２の幅および第２の中心を含む、項目１に記載の方法。
（項目５）
上記第１の幅が上記第２の幅よりも大きい、項目４に記載の方法。
（項目６）
上記第１の幅が、０．０２原子質量単位よりも小さい値を有している、項目４に記載の方法。
（項目７）
上記第２の幅が、０．０２原子質量単位よりも小さい値を有している、項目４に記載の方法。
（項目８）
上記第１の中心は上記第２の中心と同一ではない、項目４に記載の方法。
（項目９）
上記測定が、定量化を含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
質量分析計による測定について使用する抽出イオン電流ウインドウを決定するための方法であって、上記方法は：
或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得するステップと；
初期抽出イオン電流ウインドウを選択するステップと；
上記抽出イオン電流ウインドウを上記初期抽出イオン電流ウインドウに等しく設定し、上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての強度を上記抽出イオン電流ウインドウを使用して１つのイオンについて計算するステップと；
停止条件に達するまで、下記：
上記抽出イオン電流ウインドウのパラメータを或る刻みにて変更するステップ、
上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての次の強度を、上記パラメータを使用して上記イオンについて計算するステップ、および
上記次の強度から次の信号対雑音比を計算するステップ、
を繰り返すステップと；を含む、方法。
（項目１１）
上記停止条件が、最大信号対雑音比に達する上記次の信号対雑音比を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
上記停止条件が、しきい値以上になる上記次の信号対雑音比を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１３）
上記パラメータが幅を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１４）
上記パラメータが中心を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１５）
上記抽出イオン電流ウインドウの上記パラメータを上記或る刻みにて変更するステップが、上記抽出イオン電流ウインドウの上記パラメータを上記或る刻みで減らすことを含む、項目１０に記載の方法。
（項目１６）
上記抽出イオン電流ウインドウの上記パラメータを上記或る刻みにて変更するステップが、上記抽出イオン電流ウインドウの上記パラメータを上記或る刻みで増やすことを含む、項目１０に記載の方法。
（項目１７）
上記初期抽出イオン電流ウインドウが、上記複数の質量スペクトルの取得の後で選択される、項目１０に記載の方法。
（項目１８）
上記或る刻みが０．０１原子単位を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１９）
質量分析計；および
上記質量分析計と通信するコンピュータシステム
を備える、質量分析システムであって、上記質量分析計は：
或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得し；
第１の抽出イオン電流ウインドウを選択し、上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度を、上記第１の抽出イオン電流ウインドウを使用して１つのイオンについて計算し；
第２の抽出イオン電流ウインドウを選択し、上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度を、上記第２の抽出イオン電流ウインドウを使用して上記イオンについて計算し；
上記第１の強度の第１の信号対雑音比を上記第２の強度の第２の信号対雑音比と比較し；そして
上記第２の信号対雑音比が上記第１の信号対雑音比よりも大きい場合に、測定のために上記第２の強度を使用する、質量分析システム。
（項目２０）
上記コンピュータシステムが、上記複数の質量スペクトルの取得の後に、上記第１の抽出イオン電流ウインドウおよび上記第２の抽出イオン電流ウインドウを選択する、項目１９に記載の質量分析システム。
（項目２１）
上記質量分析計が、飛行時間型質量分析計を含む、項目１９に記載の質量分析システム。
（項目２２）
上記分析計が、エレクトロスプレーイオン化飛行時間型質量分析計を含む、項目１９に記載の質量分析システム。
（項目２３）
質量分析計からの測定の選択性を改善するための方法をプロセッサに実行させる内容を含むコンピュータ可読媒体であって、
上記内容が、
或る時間期間にわたって物質の複数の質量スペクトルを取得することと；
第１の抽出イオン電流ウインドウを選択し、上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第１の強度を、上記第１の抽出イオン電流ウインドウを使用して１つのイオンについて計算することと；
第２の抽出イオン電流ウインドウを選択し、上記複数の質量スペクトルから、時間の関数としての第２の強度を、上記第２の抽出イオン電流ウインドウを使用して上記１つのイオンについて計算することと；
上記第１の強度の第１の信号対雑音比を上記第２の強度の第２の信号対雑音比と比較することと；
上記第２の信号対雑音比が上記第１の信号対雑音比よりも大きい場合に、上記第２の強度を上記測定のために使用することと、
を含む、コンピュータ可読媒体。
（項目２４）
上記第１の抽出イオン電流ウインドウおよび上記第２の抽出イオン電流ウインドウが、上記複数の質量スペクトルの取得後に選択される、項目２３に記載のコンピュータ可読媒体。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
当業者であれば、以下で説明される図面が、あくまでも例示を目的としているにすぎないことを理解できるであろう。図面は、出願人の教示の範囲を何ら限定しようとするものではない。
【図１】図１は、本発明の教示の実施形態を実装することができるコンピュータシステムを説明するブロック図である。
【図２】図２は、質量分析計からの測定の選択性を改善するための本発明の教示による方法を示すフロー図である。
【図３】図３は、質量分析計による測定について使用すべき抽出イオン電流（ＸＩＣ）ウインドウを決定するための本発明の教示による方法を示すフロー図である。
【図４】図４は、質量分析計とコンピュータシステムとを備える本発明の教示による質量分析システムの概略図である。
【図５】図５は、質量分析計からのデータを用いた定量化のための本発明の教示による方法を示すフロー図である。
【図６】図６は、本発明の教示による尿サンプルからの典型的な生成物イオン質量スペクトルである。
【図７】図７は、本発明の教示による尿サンプルからの生成物イオン質量スペクトルの典型的な拡大図である。
【図８】図８は、本発明の教示による尿サンプルからの生成物イオン質量スペクトルの典型的な拡大図であり、０．５原子質量単位（ａｍｕ）の幅を有するＸＩＣウインドウが示されている。
【図９】図９は、約３分の間隔で注入された５つのサンプルについて、本発明の教示に従い、図８に示したＸＩＣウインドウを使用したＸＩＣの典型的なプロットである。
【図１０】図１０は、本発明の教示による尿サンプルからの生成物イオン質量スペクトルの典型的な拡大図であり、０．０１ａｍｕの幅を有するＸＩＣウインドウが示されている。
【図１１】図１１は、約３分の間隔で注入された５つのサンプルについて、本発明の教示に従い、図１０に示したＸＩＣウインドウを使用したＸＩＣの典型的なプロットである。
【図１２】図１２は、対象の質量ピークおよび干渉の質量ピークの典型的なプロットであり、本発明の教示に従い、中心が対象の質量の真の中心に位置しないＸＩＣウインドウの位置を選択することがどのように好都合になりうるのかを示している。
【図１３】図１３は、本発明の教示による典型的な既知の化合物の５つの生成物イオンの較正曲線の線形範囲を示す表である。
【図１４】図１４は、本発明の教示によるサンプル内に見つけられる典型的な公知の化合物の５つの生成物イオンの強度を示している表である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
定量化
第３の四重極を置き換える飛行時間型質量分析計（ＱｑＴＯＦ）を備えている三連四重極質量分析計が定量化に使用される場合、全体の生成物イオンスペクトルを得ることが可能である。スペクトルは、或る範囲の生成物イオンを含むことができ、そのいくつかが他者よりも強い。種々の実施形態においては、低濃度での定量化のために最も強い生成物イオンを使用し、より大きい強度のイオンが飽和する高濃度での定量化について、より弱い生成物イオンを使用することによって、広いダイナミックレンジを得ることができる。
【００３３】
この広いダイナミックレンジは、ＱｑＴＯＦ質量分析計において、より弱いイオンの強度がより強いイオンの強度によって影響されることがないために可能である。また、ＱｑＴＯＦ質量分析計を使用することで、サンプルスペクトルの取得後に定量化のための生成物イオンまたは複数の生成物イオンを選択することができる。対照的に、多重反応モニタリング（ＭＲＭ）法を使用する従来からの三連四重極分析計を使用すると、定量化のための生成物イオンまたは複数の生成物イオンを、サンプルの分析に先立って選択する必要がある。さらに、三連四重極においては、質量分解能（ピーク幅）を、データの取得に先立って調節および固定しなければならない。三連四重極においては、取得の後に抽出イオン電流（ＸＩＣ）ウインドウの幅を変更または選択することが不可能である。
【００３４】
ＱｑＴＯＦ質量分析計を使用して、各々の生成物イオンについて或る線形な応答の範囲を、較正曲線から確立することができ、複数の生成物イオンを、幅広い範囲の濃度にわたって線形な較正曲線を生成するために使用することができる。内部標準を、マトリクスおよびイオン化抑制の作用を補償するために使用することができる。
【００３５】
他の質量分析計も、全体の生成物イオンスペクトルおよび広いダイナミックレンジを得るために使用することができる。それらの分析計として、これらに限られるわけではないが、線形イオントラップ質量分析計、Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計、フーリエ変換質量分析計、または三次元イオントラップ質量分析計が挙げられる。
【００３６】
種々の実施形態において、較正曲線が、同じプリカーサーの２つ以上の生成物イオンについて作成され、サンプルについて取得された生成物イオンスペクトルが処理され、サンプルの濃度が、依然として応答曲線の線形部分にある１つ以上の生成物イオンを選択することによって測定される。複数の生成物イオンを、統計的基準に基づいて信頼度または精度を割り当てるアルゴリズムにおいて測定値を組み合わせることによって、濃度の測定に使用することができる。例えば、２つの生成物イオンを、濃度を測定するために使用することができるが、一方の生成物イオンの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が他方よりもはるかに低い場合に、２つの結果を統計関連の方法において組み合わせることが可能である。統計関連の方法として、これに限られるわけではないが、２つの結果をそれらのＳ／Ｎに基づいて重み付けすることが挙げられる。
【００３７】
種々の実施形態において、未知の濃度の定量測定のために質量分析計を使用する方法は、広い濃度範囲にわたって全体の生成物イオンスペクトルを取得し、該濃度範囲にわたる標準物質からの応答曲線を生成するステップ、異なる応答を有する少なくとも２つの生成物イオンについて応答の線形性を測定するステップ、生成物イオンスペクトルを取得することによって、未知のサンプル濃度への応答を測定するステップ、および応答曲線の線形部分に対応する生成物イオンの強度から、濃度を決定するステップを含むことができる。
【００３８】
図５は、質量分析計からのデータを用いた定量化のための方法であって、２つ以上のイオンをそれらの線形範囲において選択することを含んでいる本発明の教示による方法５００を示すフロー図である。質量分析計として、これらに限られるわけではないが、飛行時間型質量分析計、線形イオントラップ質量分析計、Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計、フーリエ変換質量分析計、または三次元イオントラップ質量分析計を挙げることができる。
【００３９】
方法５００のステップ５１０において、複数の既知の量の物質の各々について、複数の較正イオン質量スペクトルが取得される。複数の較正イオン質量スペクトルは、例えば、複数の生成物イオン質量スペクトルである。
【００４０】
ステップ５２０において、複数の較正イオン質量スペクトルから、物質を特定する複数のイオンが決定され、該複数のイオンの各イオンについて、各イオンの強度が量につれて線形に変化する線形範囲と、この線形範囲についての線形関数とが決定される。
【００４１】
ステップ５３０において、複数のサンプルイオン質量スペクトルが、未知の量の物質について取得される。サンプルイオン質量スペクトルは、例えば、生成物イオン質量スペクトルである。種々の実施形態において、四重極質量フィルタの分解能を、化合物の２つ以上の同位体を含む質量ウインドウを通すように調節することができる。炭素１３を含んでいる同位体が、最初の同位体よりも弱い強度のプリカーサーイオンをもたらすことが、一般的である。プリカーサーイオンの２つ以上の同位体を含む質量ウインドウを選択することで、炭素１３同位体を含んでおり、最初の同位体よりも弱い生成物イオンをもたらすことができる。これらのより弱い生成物イオンを、定量化に使用することができる。あるいは、断片化されていないプリカーサーイオンおよびその同位体を、定量化に使用することができる。あるいは、定量化を、或るイオン強度の範囲をもたらすためのプリカーサーイオンおよびその同位体を使用して、飛行時間型質量分析（ＴＯＦＭＳ）モードで行うことができる。種々の実施形態において、定量化を、例えばイオン源、デクラスタリング領域、または飛行時間（ＴＯＦ）の前のイオン光学領域における断片化によって、プリカーサーイオンを選択することなく生成される生成物イオンを使用して、ＴＯＦＭＳシステムにおいて行うことができる。
【００４２】
ステップ５４０において、サンプル強度が、サンプルスペクトルから複数のイオンの各イオンについて測定される。
【００４３】
ステップ５５０において、サンプルスペクトルの取得後に、複数のイオンからの１つ以上のイオンの選択が、１つ以上のイオンのうちの各選択されたイオンのサンプル強度が、各選択されたイオンの線形範囲にあるように行われる。種々の実施形態においては、１つ以上のイオンが、１つ以上のイオンの各イオンの信号対雑音比がしきい値以上である場合に限って選択される。Ｓ／Ｎしきい値は、例えば、３である。信号対雑音は、当該分野において公知の方法によって決定することができる。例えば、信号対雑音を、選択された時間ウインドウにおいて背景イオン信号の標準偏差に対するピーク高さの比を計算することによって決定することができる。信号対雑音の他の測定値も、使用することが可能である。
【００４４】
ステップ５６０において、未知の量が、１つ以上のイオンの１つ以上のサンプル強度および１つ以上のイオンの１つ以上の線形関数から計算される。種々の実施形態においては、１つ以上のイオンが、２つ以上のイオンを含むことができる。種々の実施形態において、未知の量の計算は、２つ以上のイオンの２つ以上の量を平均することを含むことができ、２つ以上の量の各々の量は、２つ以上のイオンのうちの１つのイオンのサンプル強度および線形関数から得られる。種々の実施形態において、未知の量の計算は、２つ以上のイオンの２つ以上の重み付けされた量を合計することを含むことができ、２つ以上の重み付けられた量の各々の重み付けられた量は、２つ以上のイオンのうちの１つのイオンの信号対雑音による重み付け因子、サンプル強度、および線形関数から得られる。
【００４５】
種々の実施形態において、サンプル強度は、時間の関数として抽出イオン電流（ＸＩＣ）を測定し、サンプル化合物に特徴的な時間ウインドウに対応する曲線の下方の面積を決定することによって測定される。例えば、特徴的なウインドウは、化合物が液体クロマトグラフィシステムから溶離する時間ウインドウであってよい。ＸＩＣは、質量スペクトルの固定の質量対電荷ウインドウにおけるイオン電流の測定値の合計または積分で構成される強度の測定値である。例えば、生成物イオンの質量ピークは、質量分析計の分解能によって決定される特徴的な質量ピーク幅を有する。質量ピークの全体または大部分に対応するＸＩＣウインドウ幅を選択し、既知の質量値（質量ピークのピークトップまたは中心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ）であってよい）で構成されるＸＩＣウインドウの中心値を選択することが、一般的である。いくつかの場合には、ＸＩＣを、質量スケールの最小幅に対応するただ１つの質量ピーク点で構成することができる。飛行時間型質量分析計におけるこの最小幅は、時間測定の最小の時間分解能またはビンサイズ（ｂｉｎ  ｓｉｚｅ）である。最小幅ピークの強度は、質量スペクトルにおけるピーク高さと同じであってもよい。
【００４６】
また、種々の実施形態において、各々の生成物イオンのＸＩＣウインドウの幅を、サンプルスペクトルの取得の後で、最良の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）をもたらすように選択することができる。例えば、質量ピークの幅未満に相当する狭いＸＩＣウインドウを処理のために選択することが、より広いＸＩＣウインドウの選択に比べてＳ／Ｎの改善が存在する場合に可能である。選択されるウインドウの中心の位置および幅の両方を、最大の信号対雑音をもたらすように選択することができる。例えば、ＸＩＣウインドウの中心を、実際の質量値の片側に位置するように選択することが、対象の質量ピークの他方の側に重なる干渉の質量ピークが存在する場合に可能である。測定可能な信号を生成するために、選択されるＸＩＣウインドウは、対象の真の質量ピークの位置に、或る程度は重ならなければならない。
【００４７】
種々の実施形態においては、対象の化合物に関連付けられることが既知であるスペクトル中の各々の質量についてのＸＩＣウインドウの幅および位置が、最大のＳ／Ｎをもたらすために選択される。ＸＩＣウインドウの幅は、選択される各々の質量値について異なっていてよい。各々の質量値について、最大のＳ／Ｎをもたらすように選択されたＸＩＣウインドウ幅を、同じＸＩＣウインドウ幅を使用することによって較正サンプルから生成される較正曲線から濃度を計算するために使用することができる。例えば、ｍ／ｚ２５５．０３５がサンプルの質量であり、０．０１５原子質量単位（ａｍｕ）のＸＩＣウインドウ幅が、未知の濃度の特定の既知のサンプルについて最良のＳ／Ｎをもたらす場合、濃度を、ＸＩＣについて０．０１５ａｍｕという同じ幅を使用するｍ／ｚ２５５．０３５についての較正曲線から計算することができる。別のＸＩＣウインドウ幅の較正曲線は、未知の濃度のサンプルが処理される前、またはサンプルが処理された後で、コンピュータによって生成することができる。
【００４８】
また、種々の実施形態において、ＸＩＣウインドウの位置を、最良のＳ／Ｎをもたらすように選択することができる。例えば、サンプルイオンの既知の正確なｍ／ｚが、２５５．０３５である場合、０．０１５ａｍｕの幅を有するｍ／ｚ２５５．０３５についてのＸＩＣウインドウを、コンピュータによって選択することができ、正しい保持時間におけるピークのＳ／Ｎを計算することができる。次に、ｍ／ｚ２５５．０４５についてのＸＩＣウインドウを、０．０１５ａｍｕの幅で計算することができる。正しい保持時間におけるピークのＳ／Ｎが、ｍ／ｚ２５５．０４５について、ｍ／ｚ２５５．０３５についてよりも大きい場合には、このＸＩＣウインドウを、較正曲線からサンプルの濃度を測定するために使用することができる。
【００４９】
種々の実施形態において、サンプルスペクトルの取得後に、１つ以上のイオンが複数のイオンから選択される。選択された各々のイオンについて、最良のＸＩＣウインドウ幅を、或る範囲のＸＩＣウインドウ幅についてＳ／Ｎを測定することによって決定することができる。選択された各々の質量値について、較正曲線を、較正データから選択されたＸＩＣウインドウ幅について生成することができる。１つ以上のイオンの複数のイオンからの選択を、１つ以上のイオンのうちの各選択されたイオンのサンプル強度が、各選択されたイオンの較正曲線の線形範囲にあるように行うことができる。
【００５０】
種々の実施形態において、ＸＩＣウインドウの中心位置を、最良のＳ／Ｎをもたらすように選択することができる。
【００５１】
種々の実施形態においては、１つ以上のイオンのうちの少なくとも１つについての第１のＸＩＣウインドウおよび第２のＸＩＣウインドウが選択される。例えば、第１のＸＩＣウインドウの第１のＸＩＣウインドウ幅は、第２のＸＩＣウインドウの第２のＸＩＣウインドウ幅と同じではない。種々の実施形態において、第１のＸＩＣウインドウの第１のＸＩＣウインドウ中心位置は、第２のＸＩＣウインドウの第２のＸＩＣウインドウ中心位置と同じではない。１つ以上のイオンのうちの少なくとも１つについての第１のサンプル強度が、第１のＸＩＣウインドウを使用して計算され、１つ以上のイオンのうちの少なくとも１つについての第２のサンプル強度が、第２のＸＩＣウインドウを使用して計算される。第１のサンプル強度の第１のＳ／Ｎが計算され、第２のサンプル強度の第２のＳ／Ｎが計算される。第２のＳ／Ｎが第１のＳ／Ｎよりも大きい場合、第２のサンプル強度が、未知の量を計算するために使用される。
【００５２】
種々の実施形態においては、１つ以上のイオンのうちの少なくとも１つについての第１のＸＩＣウインドウおよび第２のＸＩＣウインドウが選択される。例えば、第１のＸＩＣウインドウの第１のＸＩＣウインドウ幅は、第２のＸＩＣウインドウの第２のＸＩＣウインドウ幅と同じではない。種々の実施形態において、第１のＸＩＣウインドウの第１のＸＩＣウインドウ中心位置は、第２のＸＩＣウインドウの第２のＸＩＣウインドウ中心位置と同じではない。１つ以上のイオンのうちの少なくとも１つについての第１のサンプル強度が、第１のＸＩＣウインドウを使用して計算され、１つ以上のイオンのうちの少なくとも１つについての第２のサンプル強度が、第２のＸＩＣウインドウを使用して計算される。サンプル中の近接して溶離する化合物について、第１のサンプル強度への第１の相対的寄与が計算され、サンプル中の近接して溶離する化合物について、第２のサンプル強度への第２の相対的寄与が計算される。サンプル中の近接して溶離する化合物のサンプル強度への相対的寄与は、サンプル中の近接して溶離する化合物と化合物中の対象の物質との間の干渉の尺度である。サンプル中の近接して溶離する化合物のサンプル強度への相対的寄与は、例えば、対象の物質に起因するサンプル強度の割合に対する近接して溶離する化合物に起因するサンプル強度の割合である。第２の相対的寄与が、第１の相対的寄与よりも少ない場合、第２のサンプル強度が、未知の量を計算するために使用される。
【００５３】
較正曲線の線形範囲は、サンプル中の既知のイオンのそれぞれのサンプル濃度またはサンプル量に関して、較正のために選択されるＸＩＣウインドウの幅に依存しない。例えば、ｍ／ｚ２５５．０３５のイオンについて、０．０２ａｍｕのＸＩＣウインドウ幅における較正曲線から決定される較正の線形範囲が１０フェムトグラム（ｆｇ）〜１０ピコグラム（ｐｇ）である場合、０．０１ａｍｕのＸＩＣウインドウ幅における較正曲線の線形範囲は、依然として１０ｆｇ〜１０ｐｇである。任意のイオン質量について、任意の選択されたＸＩＣウインドウ幅における線形範囲は、すべて同じであろう。これは、範囲の上端における非線形性または湾曲（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）が、その特定のサンプル濃度において検出器に衝突する質量ピークの全体のイオンの数によって引き起こされるイオン検出器の飽和に起因するからである。したがって、サンプル濃度の線形性の範囲は、質量ピークにおけるイオンの数によって決定される。異なるＸＩＣウインドウ幅を選択することで、サンプル濃度に関するイオンのカウント数が変化し、したがって較正曲線の絶対強度値が変化するが、較正曲線の形状は変化しない。
【００５４】
種々の実施形態において、ＸＩＣウインドウ幅を、サンプルの既知のイオンの各々について選択することができる。較正曲線を、既知のイオンの各々について決定することができ、線形範囲を、既知のイオンの各々について決定することができる。未知の各々のサンプルについて、既知の各イオンについての応答を、ＸＩＣウインドウ幅を使用することによって決定することができる。線形範囲内に応答を有するイオンを、決定することができる。線形な応答範囲にあるイオンについて、最良のＸＩＣウインドウ幅を決定するために、ＸＩＣウインドウの幅および中心値を上述の方法に従って変化させ、選択することができる。該当のイオンの較正曲線に使用されたＸＩＣウインドウの幅または中心値とは異なるＸＩＣウインドウの幅または中心値が選択される場合、新たな較正曲線を、新たに選択されるＸＩＣウインドウの幅を使用することによって計算することができ、サンプルの濃度を、新たな較正曲線に基づいて計算することができる。新たに選択されたＸＩＣウインドウから得られるＳ／Ｎの改善は、元のＸＩＣウインドウ幅から得られるよりも正確なサンプル濃度の測定をもたらすことができる。
【００５５】
種々の実施形態において、最良のＸＩＣウインドウを、較正の線形範囲が決定される前に選択することができる。各々のイオンについて最良のＸＩＣウインドウを発見した後で、較正曲線を、そのＸＩＣウインドウを使用して、複数の較正イオン質量スペクトルからのデータを処理することによって生成することができる。各々のイオンおよび選択されたＸＩＣウインドウについて、応答の線形範囲および線形関数を決定することができる。未知の量が、１つ以上のイオンの１つ以上のサンプル強度および１つ以上のイオンの１つ以上の線形関数から計算される。
【００５６】
種々の実施形態において、質量分析システムは、質量分析計とコンピュータシステムとを備える。質量分析計として、これらに限られるわけではないが、飛行時間型質量分析計、線形イオントラップ質量分析計、Ｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計、フーリエ変換質量分析計、または三次元イオントラップ質量分析計を挙げることができる。
【００５７】
コンピュータシステムは、質量分析計と通信する。コンピュータシステムは、これに限られるわけではないが、図１に示して上述したコンピュータシステム１００であってよい。コンピュータシステムは、複数の既知量の物質の各々について、複数の較正イオン質量スペクトルを取得し、複数の較正イオン質量スペクトルから、物質を特定する複数のイオンを決定し、該複数のイオンの各イオンについて、各イオンの強度が量につれて線形に変化する線形範囲と、この線形範囲についての線形関数とを決定し、未知の量の物質について複数のサンプルイオン質量スペクトルを取得し、サンプル強度をサンプルスペクトルから複数のイオンの各イオンについて測定し、サンプルスペクトルの取得後に、複数のイオンからの１つ以上のイオンの選択を、１つ以上のイオンのうちの各選択されたイオンのサンプル強度が、各選択されたイオンの線形範囲にあるように行い、未知の量を、１つ以上のイオンの１つ以上のサンプル強度および１つ以上のイオンの１つ以上の線形関数から計算する。種々の実施形態においては、ＸＩＣウインドウの幅および中心位置が、１つ以上のイオンが選択される前に、サンプル強度が較正曲線の線形範囲にあるように、複数のイオンの各々について選択される。
【実施例】
【００５８】
本出願人の教示の態様が、以下の実施例に照らして、さらに理解されるであろう。なお、以下の実施例を、決して本発明の教示の範囲を限定するものと解釈してはならない。
【００５９】
選択性
図６は、本発明の教示による尿サンプルからの典型的な生成物イオン質量スペクトル６００である。スペクトル６００は、質量対電荷比（ｍ／ｚ）が２３７であるプリカーサーの生成物イオンスペクトルである。多数のピークが存在しているが、少数のみが対象の薬物（カルバマゼピン）に関係するものである。
【００６０】
図７が、本発明の教示による尿サンプルからの生成物イオン質量スペクトル７００の典型的な拡大図である。スペクトル７００は、ｍ／ｚ１９２の生成物質量にもいくつかの成分が存在することを示している。しかしながら、１９２．０９２９だけが、カルバマゼピンに起因するものである。
【００６１】
図８は、本発明の教示による尿サンプルからの生成物イオン質量スペクトル８００の典型的な拡大図であり、０．５原子質量単位（ａｍｕ）の幅を有する抽出イオン電流（ＸＩＣ）ウインドウ８１０が示されている。選択されたＸＩＣウインドウ８１０が、１９１．７９９〜１９２．３０５ダルトン（Ｄａ）まで広がっており、１９２．０５２Ｄａに中心を有している。選択されたＸＩＣウインドウ８１０は、ｍ／ｚ１９２の生成物質量に位置するすべての成分を含んでいる。
【００６２】
図９は、約３分の間隔で注入された５つのサンプルについて、本発明の教示に従い、図８に示したＸＩＣウインドウ８１０を使用したＸＩＣ９１０の典型的なプロット９００である。各々のサンプルはわずかに異なり、複数のピークを有している。ただ１つのピークが、カルバマゼピンである。他のピークは、この場合には液体クロマトグラフィ（ＬＣ）によって分離されるが、他の場合には分離されないかもしれない潜在的な干渉である。
【００６３】
図１０は、本発明の教示による尿サンプルからの生成物イオン質量スペクトル１０００の典型的な拡大図であり、０．０１原子質量単位（ａｍｕ）の幅を有するＸＩＣウインドウ１０１０が示されている。図１０は、図８に示したデータと同じデータを示しているが、ここではより狭いＸＩＣウインドウが使用されている。選択されたＸＩＣウインドウ１０１０が、１９２．０７９〜１９２．０８９Ｄａまで広がっており、１９２．０８４Ｄａに中心を有している。選択されたＸＩＣウインドウ１０１０は、ｍ／ｚ１９２の生成物質量に位置するすべての成分を含んでいるわけではない。
【００６４】
図１１は、約３分の間隔で注入された５つのサンプルについて、本発明の教示に従い、図１０に示したＸＩＣウインドウを使用したＸＩＣ１１１０の典型的なプロット１１００である。図１１と図９との比較が、選択されたより狭いＸＩＣウインドウ１０１０（図１０に示され、１９２．０８４Ｄａに中心を有している）が、選択されたＸＩＣウインドウ８１０（図８に示され、１９２．０５２Ｄａに中心を有している）よりも良好なＳ／Ｎをもたらすことを示している。図１０に示したＸＩＣウインドウ１０１０の幅および中心、ならびに図８に示したＸＩＣウインドウ８１０の幅および中心は、例えば、サンプルデータの取得の後で選択され、各々のＸＩＣウインドウがカルバマゼピンの正しい質量値を含み、あるいはカルバマゼピンの正しい質量値の近くであるように選択される。正しい質量値は、例えば標準から公知である。
【００６５】
図１２は、対象の質量ピーク１２１０および干渉の質量ピーク１２２０の典型的なプロット１２００であり、本発明の教示に従い、中心が対象の質量の真の中心に位置しないＸＩＣウインドウの位置を選択することがどのように好都合になりうるのかを示している。ＸＩＣウインドウ１２２５が選択される場合、ＸＩＣは、対象の質量ピーク１２１０および干渉の質量ピーク１２２０の両方からの有意な寄与を含むことになる。ＸＩＣウインドウ１２１５が選択される場合、対象の質量ピーク１２１０からの信号が少なくなるが、干渉の質量ピーク１２２０からの信号は、さらに少なくなるため、Ｓ／Ｎが向上する。
【００６６】
定量化
質量分析計からのデータを用いた定量化のための典型的な方法によれば、一連の標準が、或る濃度範囲にわたって実行される。一連の標準から、較正曲線が、濃度の全範囲にわたって各々の生成物イオンについて作成される。各々の較正曲線において、最高の濃度が、線形関数が或るしきい値の範囲内で曲線へと回帰適合（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ  ｆｉｔ）するまで破棄される。線形性のしきい値を、決定係数Ｒ２＞０．９９５から決定することができ、ここで、Ｒは、例えば標準および周知の回帰法を使用して決定される変動係数である。種々の実施形態においては、しきい値が、０．９９５よりも大きくても、小さくてもよい。
【００６７】
あるいは、他の基準を、較正関数がどこで非線形になるのかを決定するために使用することができる。例えば、或るしきい値を使用し、線形性からの逸脱がこのしきい値未満であれば容認し、線形性から逸脱がこのしきい値を超える場合には、非容認とすることができる。種々の実施形態において、重み付き線形回帰を使用することができる。重み付き線形回帰の一例においては、１／ｘの重み付け係数が各々のデータ点に適用され、ｘはサンプル濃度である。重み付き線形回帰は、当該分野において公知である。
【００６８】
結果として、特定の濃度範囲をカバーする線形な較正曲線が、各々のイオンについて得られる。これらの較正曲線は、未知のサンプルを流す前に生成および保存される。種々の実施形態においては、較正曲線を、未知のサンプルを流した後、かつ未知のものの濃度を決定するためのデータ処理の前に、得ることができる。種々の実施形態においては、較正曲線を、未知のサンプルの前および未知のサンプルを流した後で実行することができ、２つ以上の較正曲線を、例えば較正曲線を合わせて平均することによって、統計的な妥当なやり方で組み合わせることができる。
【００６９】
サンプルを流した後で、サンプル内の既知の生成物イオンの各々についての応答が測定される。次いで、サンプル内の各々の生成物イオンの強度が、その較正曲線と比較され、強度が該当の較正曲線の線形範囲にあるか否かが決定される。強度が線形範囲にある場合、生成物イオンを、定量化に使用することが可能である。
【００７０】
プリカーサーの質量対電荷比（ｍ／ｚ）が２８７であり、生成物イオンのｍ／ｚが５９、８９、１２２、２３１、および２６９である典型的な既知の化合物を考える。上述の方法を使用し、各々の生成物イオンについての較正曲線の線形範囲を、濃度および強度に関して発見して示すことができる。
【００７１】
図１３が、本発明の教示に従い、典型的な既知の化合物の５つの生成物イオンの較正曲線の線形範囲を示す表１３００である。表１３００に示されているデータは、４０００イオンを超えると飽和し（あるいは、非線形になり）、１０イオンという検出限界を有している質量分析計に一致している。
【００７２】
再度上述の方法を使用して、サンプルを流し、サンプル内の既知の生成物イオンの各々について、応答を測定した。図１４が、本発明の教示に従い、サンプル内に見つけられる典型的な公知の化合物の５つの生成物イオンの強度を示している表１４００である。表６００は、ｍ／ｚが５９、８９、および２６９である生成物イオンが、これらのイオンについての線形な較正範囲から外れていることを示している。したがって、サンプル内の既知の化合物の濃度は、ｍ／ｚが１２２（１２８イオン＝１２８ピコグラム（ｐｇ））およびｍ／ｚが２３１（４５イオン＝１３５ｐｇ）である生成物イオンの濃度から計算される。既知の化合物の濃度を、例えば２つの生成物イオンの濃度から求めることができる。また、既知の化合物の濃度を、２つの生成物イオンの濃度を統計的に有意なやり方で組み合わせることによって求めることもできる。
【００７３】
２つの生成物イオンの濃度を統計的に有意な方法で組み合わせる典型的な方法として、２つの濃度を合わせて平均することが挙げられ、あるいは種々の実施形態において、２つのサンプル強度測定値の相対的な信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）に基づく重み係数を使用することによって２つの濃度を平均することが挙げられる。例えば、ｍ／ｚ１２２のＳ／Ｎが、６であると測定され、ｍ／ｚ２３１のＳ／Ｎが、２０であると測定される場合には、計算による濃度は、１２８に６／２６を掛けたものに１３５に２０／２６を掛けたものを加え、すなわち１３３．３ｐｇである。
【００７４】
他の典型的な方法においては、公知の化合物が、２８７というプリカーサーの質量対電荷比（ｍ／ｚ）ならびに５９、８９、１２２、２３１、および２６９というｍ／ｚの生成物イオンを有している。この典型的な既知の化合物は、プリカーサーイオンについて２８７．１３５であり、生成物イオンについて５９．０３５、８９．０８８、１２２．１０３、２３１．１４５、および２６９．２０１である既知の正確なｍ／ｚ値を有している。複雑な生物学的サンプルにおける未知の濃度の既知の化合物の分析が、同じまたはほぼ同様のプリカーサーイオンの質量ならびに同じまたはほぼ同様の生成物イオンの質量を有する干渉性の化合物の存在によって、困難になる可能性がある。例えば、典型的な干渉性の化合物は、２８７．１５５というプリカーサーイオンの質量を有しており、複数の生成物イオンのうちの１つが、１２２．１１３というｍ／ｚの生成物イオンである。干渉のプリカーサーイオンが、四重極質量フィルタを、たとえそのようなフィルタが２８７．１３５というｍ／ｚのサンプルイオン質量を通すように設定されたとしても、通過することができる。なぜならば、四重極質量フィルタの分解能では、質量が約０．７ａｍｕほど相違するイオンしか分離できないからである。半値において１０，０００の質量分解能を有する飛行時間型質量分析計は、サンプルからの１２２．１０３という質量値と干渉性の化合物からの１２２．１１３とを、或る程度は分離できるが、完全に分離することができない。干渉性の化合物が、サンプル化合物に時間においてきわめて近接してＬＣカラムから溶離する場合に、干渉性の化合物が、サンプルの測定を妨げる可能性がある。ＸＩＣウインドウの中心値が１２２．１０３であり、ＸＩＣウインドウの幅が０．０２ａｍｕである場合、ＸＩＣウインドウは、ｍ／ｚ１２２．０９３〜１２２．１１３の間のイオン信号の積分を含む。干渉性の化合物がＬＣではほとんど分離されない場合、２つのピークがクロマトグラムにおいて観察され、サンプル濃度の計算が、クロマトグラムの第２のピークゆえに困難になる。干渉性の化合物が、時間において一定の背景イオン信号を含む場合、サンプルイオンのＸＩＣは、干渉イオンからの一定の背景信号に上乗せされる信号として現れる。これは、サンプル測定値のＳ／Ｎの低下につながる。ＸＩＣウインドウが０．０１ａｍｕへと縮小されると、ＸＩＣは、ｍ／ｚ１２２．０９８〜１２２．１０８のイオン信号の積分を含むことになり、ｍ／ｚ１２２．１１３からの干渉イオン信号のかなりの部分が除去される。これは、Ｓ／ＮならびにＬＣクロマトグラムにおいてピークの面積を特定する能力を改善する。０．０１ａｍｕというＸＩＣウインドウ幅の選択の後で、公知の化合物についての較正曲線を、較正データについて０．０１ａｍｕというＸＩＣウインドウ幅を使用することによって、較正データから測定することができ、較正曲線の線形範囲を、上述の方法を使用して決定することができる。サンプルの未知の濃度を、選択されたＸＩＣウインドウ幅における１２２ピークの強度によって決定することが、そのような強度が較正曲線の線形範囲にあるのであれば可能である。他の実施形態においては、サンプルスペクトル内の他の生成物イオンについてのＸＩＣウインドウ幅を、この方法を使用することによって選択することができ、サンプルの濃度を、上述した統計的方法を使用することによって線形較正曲線からの測定値を組み合わせることで決定することができる。
【００７５】
本出願人の教示を、種々の実施形態に連動させて説明したが、本出願人の教示は、そのような実施形態に限定されない。むしろ、本出願人の教示は、当業者であれば理解できるとおりの種々の代案、変更、および均等物を包含する。
【００７６】
例えば、既知のイオンについての線形性の範囲を、隣接する同位体のピークの比を決定し、この比が大きい方のピークの飽和を知らせる量だけ変化するときを明らかにすることによって、選択することが可能である。あるいは、所定のイオンのカウントを、それを超えると検出器の応答が線形でなくなるしきい値として選択することができる。種々の実施形態において、ＸＩＣまたはピーク強度がこのしきい値よりも小さいイオンだけを、定量化のために選択することができる。しきい値を、選択されたＸＩＣウインドウ幅に依存するように指定することができる。
【００７７】
さらに、種々の実施形態の説明において、本明細書は、方法および／またはプロセスを、各ステップの特定の順序として提示したかもしれない。しかしながら、本方法またはプロセスが本明細書に記載の各ステップの特定の順序に依存しない限りにおいて、本方法またはプロセスは、記載された各ステップの特定の順序に限られない。当業者であれば理解できるとおり、各工程の他の順序も可能である。したがって、明細書に記載された各工程の特定の順序を、特許請求の範囲を限定するものとして解釈してはならない。さらには、方法および／またはプロセスに向けられた請求項は、それらの各ステップを請求項に記載の順序で実行することに限られず、順序がさまざまであってよく、それでもなお種々の実施形態の技術的思想および技術的範囲に包含されることを、当業者であれば容易に理解できるであろう。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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