(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析の方法であって、
イオントラップ内にイオンを蓄積する工程と、
前記イオントラップ内で対象イオンを単離する工程と、
前記イオントラップ内の対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化（断片化）して、複数の第１フラグメントイオンを形成する工程と、
前記第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、前記イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置に移動させる工程と、
前記フラグメンテーション装置内で前記第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成する工程と、
前記第２フラグメントイオンを蓄積する工程と
を備える方法。
【請求項２】
前記単離された対象イオンは、前駆イオンまたは親イオン、あるいは断片化された対象イオンである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の方法であって、
前記イオントラップは動作モードで作動されて、有効な第１低質量又は低質量対電荷比カットオフを有し、
前記フラグメンテーション装置は動作モードで作動されて、有効な第２低質量又は低質量対電荷比カットオフを有し、
前記第２低質量又は低質量対電荷比カットオフが、前記第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも実質的に低い、方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の方法であって、
前記イオントラップが、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、（ｖ）２次元又はリニアイオントラップ、及び（ｖｉ）３次元又はポール（Paul）型イオントラップ、からなる群から選択され、
および／または
前記フラグメンテーション装置が、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、（ｖ）２次元又はリニアイオントラップ、及び（ｖｉ）３次元又はポール（Paul）型イオントラップ、からなる群から選択される、方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の方法であって、
前記イオントラップは、前記フラグメンテーション装置とは異なる数の電極を備える、又は、構造的に前記フラグメンテーション装置と異なるため、特定の質量対電荷比を有するイオンに関して、前記イオントラップは第１低質量カットオフを有し、前記フラグメンテーション装置は前記第１低質量カットオフと異なる第２低質量カットオフを有し、
および／または
前記イオントラップは、第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第１の複数の電極を備え、
前記フラグメンテーション装置は、前記第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径と異なる第２の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第２の複数の電極を備える、
方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の方法であって、
さらに、前記イオントラップ及び／又は前記フラグメンテーション装置にガスをパルス状に印加する工程を備える方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の方法であって、
さらに、イオン蓄積装置又はイオントラップに前記第２フラグメントイオンの少なくとも一部を蓄積する工程と、
前記第２フラグメントイオンが蓄積された前記イオン蓄積装置又はイオントラップから前記第２フラグメントイオンの少なくとも一部を放出させて、前記放出させた第２フラグメントイオンを質量分析を行なうために質量分析器に送る工程と、を備える方法。
【請求項８】
質量分析計であって、
イオントラップと、前記イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置と、を備え、
動作モードにおいて、前記イオントラップ内にイオンを蓄積し、前記イオントラップ内で対象イオンを単離し、前記対象イオンの少なくとも一部を前記イオントラップ内でフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成し、前記第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、前記フラグメンテーション装置に移動させ、前記フラグメンテーション装置内で前記第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成し、蓄積する、質量分析計。
【請求項９】
前記単離された対象イオンは、前駆イオンまたは親イオン、あるいは断片化された対象イオンである請求項８に記載の質量分析計
【請求項１０】
請求項８または請求項９記載の質量分析計であって、
動作モードにおいて、前記イオントラップは有効な第１低質量又は低質量対電荷比カットオフを有し、
前記フラグメンテーション装置は有効な第２低質量又は低質量対電荷比カットオフを有し、
前記第２低質量又は低質量対電荷比カットオフが、前記第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも実質的に低い、質量分析計。
【請求項１１】
請求項８ないし請求項１０のいずれか一項に記載の質量分析計であって、
前記イオントラップが、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、及び（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、からなる群から選択され、
および／または、
前記フラグメンテーション装置が、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、及び（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、からなる群から選択される、
質量分析計。
【請求項１２】
請求項８ないし請求項１１のいずれか一項に記載の質量分析計であって、
前記イオントラップは、前記フラグメンテーション装置とは異なる数の電極を備える、又は、構造的に前記フラグメンテーション装置と異なるため、特定の質量対電荷比を有するイオンに関して、前記イオントラップは第１低質量カットオフを有し、前記フラグメンテーション装置は前記第１低質量カットオフと異なる第２低質量カットオフを有し、
および／または、
前記イオントラップは、第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第１の複数の電極を備え、
前記フラグメンテーション装置は、前記第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径と異なる第２の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第２の複数の電極を備える、
質量分析計。
【請求項１３】
請求項８ないし請求項１２のいずれか一項に記載の質量分析計であって、
さらに、前記イオントラップ及び／又は前記フラグメンテーション装置にガスをパルス状に印加する装置を備える、質量分析計。
【請求項１４】
請求項８ないし請求項１３のいずれか一項に記載の質量分析計であって、
さらに、前記第２フラグメントイオンの少なくとも一部を蓄積するイオン蓄積装置又はイオントラップを備え、
動作モードにおいて、前記第２フラグメントイオンの少なくとも一部が、前記蓄積されたイオン蓄積装置又はイオントラップから放出され、質量分析を行なうために質量分析器に送られる、質量分析計。
【請求項１５】
コンピュータで実行可能な命令が記憶されたコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記命令は、イオントラップと前記イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置とを備える質量分析計の制御システムにより実行可能あり、
前記コンピュータで実行可能な命令は、前記制御システムに、
（ｉ）前記イオントラップ内にイオンを蓄積し、
（ｉｉ）前記イオントラップ内で対象イオンを単離し、
（ｉｉｉ）前記イオントラップ内の前記対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成し、
（ｉｖ）前記第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、前記フラグメンテーション装置に移動させて、
（ｖ）前記フラグメンテーション装置内で前記第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成し、
（ｖｉ）前記第２フラグメントイオンを蓄積する、
ように動作させる、コンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計及び質量分析の方法に関する。より詳しくは、MS3 すなわちMS/MS/MSを行なう方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアイオントラップ（linear ion trap: LIT）を用いた質量単離は、Beaugrandらにより、１９８８年のASMS（米国質量分析学会）（ASMS1988抄録811ページ）に発表されている。
【０００３】
また、１９８９年のWatsonらによる報告もある（「A technique for mass selective ion rejection in a quadrupole reaction chamber」（四重極反応チャンバにおける質量選択的イオン除去手法）、Int. J. Mass Spec. Ion Proc. 93、225-235、(1989)）。この論文では、ＥＩ／ＣＩイオン源と、第１の質量選択的四重極Ｑ１と、ＲＦ専用四重極を有する第１の衝突セルＣ１と、第２の質量選択的四重極Ｑ２と、２つのＲＦ専用四重極を有する第２の衝突セルＣ２と、第３の質量選択的四重極Ｑ３と電子増倍検出器とを備えるペンタ四重極装置が開示されている。第１の分解四重極Ｑ１を用いてイオンをトラップし、双極子励起により選択的にイオンを放出した後に、第１の衝突セルＣ１を1×10-3の圧力に保持する。残った単離イオンを放出して、２つの別の分解四重極の１つで質量分析する。同様の補助ＲＦ励起を利用することにより、イオンの運動エネルギーを高めて、衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation: CID）によるフラグメンテーションを誘発できると説明されている。
【０００４】
１９８９年のASMSには、リニアイオントラップとして機能するシングル四重極を用いて、親／娘イオンの質量選択とCIDフラグメンテーションとをリニアイオントラップ内で行なう方法が報告されている（「How to use a standard quadrupole filter as a two dimensional ion-trap」（標準的な四重極フィルターを２次元イオントラップとして用いる方法）、C. Beaugrandら、ASMS1989要旨集466ページ）。この方法では、最初にイオントラップを充填して、前駆イオンを単離し、次に、励起によるCIDフラグメンテーションを行ない、娘イオンを単離させて検出する。
【０００５】
質量分析の前にリニアイオントラップ内で質量単離及びフラグメンテーションを行なう別の手法が米国特許第5179278号に開示されている。米国特許第5179278号には、３次元イオントラップ内で質量分析を行なう前にリニアイオントラップ内で単離とフラグメンテーションとを行なう手法が開示されている。
【０００６】
また、米国特許第6011259号には、飛行時間型（Time of Flight）質量分析器で質量分析を行なう前にリニアイオントラップ内で質量単離とフラグメンテーションとを行なう手法が開示されている。この装置を使った例が１９９８年のASMSに報告されている（ASMS1998抄録39ページ）。
【０００７】
Campbellらは、飛行時間型（Time of Flight）質量分析器で分析を行なう前にリニアイオントラップでMSnを行なう同様の実験装置を開示している（ASMS1998抄録40ページ）。この装置を用いた実験結果がCampbellらにより公表されている（「A New Linear Ion Trap Time-of-flight System with Tandem Mass Spectrometry Capabilities」（タンデム質量分析機能を用いた新しいリニアイオントラップ飛行時間型システム）、Rapid Commun. Mass Spectrom. 12、1463-1474、(1998)）。
【０００８】
米国特許第6833544号には、四重極マスフィルタ（quadrupole mass filter: QMF）で前駆物質の単離を行なった後、リニアイオントラップでMSn分析を行ない、さらに、第３の装置で最終的な質量分析を行なう質量分析計が開示されている。この構造では、前駆物質を単離する第１のMSステップを第１の四重極Ｑ１で行ない、リニアイオントラップの処理ステップを第２の四重極Ｑ２（すなわち、ガスセル）で行ない、質量分析を選択された質量分析器で行なう。
【０００９】
米国特許第7049580号及び第7227137号に、リニアイオントラップにおけるフラグメンテーションが開示されている。
【００１０】
化合物の同定や内部構造の決定が必要となる場合も多く、この目的で通常用いられる方法がMS/MS（すなわちMS2 ）分析であり、特定の質量対電荷比を有する標的化合物を単離した後フラグメント化する。次に、得られたフラグメントイオンの質量分析を行なう。ある状況下では、このアプローチは十分に特異的であるとは言えず、さらに構造情報が必要となる場合もある。さらに構造情報が必要な場合には、MS/MS/MS（すなわちMS3 ）分析により標的化合物の単離とフラグメント化を行なうことができる。得られた第１世代フラグメントイオンの１つを単離し、さらにフラグメント化して、複数の第２世代フラグメントイオンを形成する。イオントラップ等の装置でこのような単離及びフラグメンテーション・ステップを繰り返すようにしてもよく、この手法は一般的にMSn と呼ばれている。
【００１１】
周知の装置を用いたMSn における主な問題は、低質量カットオフ（low mass cut-off: LMCO）と呼ばれる現象が生じることである。イオントラップ内に単離した前駆イオン又は親イオンを収容する又は軸方向に閉じ込めるために印加されるＲＦ電圧は、イオントラップ内で前駆イオン又は親イオンをフラグメント化することにより形成される低質量又は低質量対電荷比のフラグメントイオンを保持するのには適していない。この低質量カットオフにより、生成可能なフラグメントイオン質量スペクトルの質量範囲または質量対電荷比範囲が限定されてしまう。
【００１２】
さらに、３次元イオントラップは、特に優れた質量分析器と考えられておらず、リニアトラップで単離とフラグメンテーション工程を実行後に、最終的な質量分析工程を実行するために飛行時間型（Time of Flight）質量分析器に直接イオンを移動させるようなハイブリッド構造の装置を開発するいくつかの試みがなされてきた。リニアトラップと最終的な質量分析用の四重極とを組み合わせる試みは、リニアイオントラップからのイオン放出がパルス状になることから、スキャニング四重極スペクトルを得ることができないため、単一質量のモニタリングに限定されていた。
【００１３】
質量分析計及び質量分析の方法の改善が求められている。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の一つの態様は質量分析の方法であって、
イオントラップ内で対象イオンを単離する工程と、
対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化（断片化）して、複数の第１フラグメントイオンを形成する工程と、
第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション（断片化）装置に移動させる工程と、
フラグメンテーション装置内で第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成する工程と、を備える。
【００１５】
イオントラップは、望ましくは動作モードで作動されて、有効な第１低質量又は低質量対電荷比カットオフを有し、一方、フラグメンテーション装置は、望ましくは動作モードで作動されて、有効な第２低質量又は低質量対電荷比カットオフを有する。ここで、第２低質量又は低質量対電荷比カットオフは、第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも実質的に低いことが望ましい。
【００１６】
一つの実施形態において、第２低質量又は低質量対電荷比カットオフは、第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％低い。
【００１７】
一つの実施形態において、イオントラップは、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、（ｖ）２次元又はリニアイオントラップ、及び（ｖｉ）３次元又はポール（Paul）型イオントラップ、からなる群から選択されるものでもよい。
【００１８】
一つの実施形態において、フラグメンテーション装置は、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、（ｖ）２次元又はリニアイオントラップ、及び（ｖｉ）３次元又はポール（Paul）型イオントラップ、からなる群から選択されるものでもよい。
【００１９】
四重極配列のイオントラップに関して、イオントラップ内のイオンの安定性をマシュー（Mathieu）安定性パラメータ「q」により表わすことができる。四重極理論によれば、0.908よりも大きなq値を有するイオンはイオントラップ内で不安定であり、システム内で失われる。したがって、所定の動作条件において、これより低ければイオンがトラップされない質量対電荷比値が存在する。この質量対電荷比は、一般に低質量カットオフ（low mass cut-off: LMCO）として知られている。より高次の多極（たとえば、六重極や八重極等）及びイオントンネル等他の装置に関してLMCOを求めるアプローチは少し異なり、たとえば、特定の質量対電荷比を有するイオンの５０％以下がかなりの時間イオントラップ内に閉じ込められたままになる質量対電荷比として定義するようにしてもよい。
【００２０】
一つの実施形態において、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置の低質量カットオフを、特定の質量対電荷比を有するイオンの５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％又は１％がかなりの時間（たとえば、１０ミリ秒より長い時間又は１００ミリ秒より長い時間）イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内に閉じ込められたままになる質量対電荷比として定義するようにしてもよい。
【００２１】
イオントラップは、望ましくは、フラグメンテーション装置と異なる数の電極を備える、又は、構造的にフラグメンテーション装置と異なるため、特定の質量対電荷比を有するイオンに関して、イオントラップは第１低質量カットオフを有し、フラグメンテーション装置は第１低質量カットオフと異なる（第１低質量カットオフよりも低い）第２低質量カットオフを有する。
【００２２】
一つの実施形態において、第２低質量又は低質量対電荷比カットオフは、第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％低い。
【００２３】
イオントラップは、望ましくは、第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第１の複数の電極を備え、一方、フラグメンテーション装置は、望ましくは、第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径と異なる第２の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第２の複数の電極を備える。
【００２４】
一つの実施形態において、質量分析計は、さらに、イオントラップが備える電極に交流（ＡＣ）電圧又はＲＦ（高周波）電圧を供給する装置を備え、
（ａ）交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）50Vより小さいピークピーク値（peak to peak）、（ｉｉ）50から100Vのピークピーク値、（ｉｉｉ）100から150Vのピークピーク値、（ｉｖ）150から200Vのピークピーク値、（ｖ）200から250Vのピークピーク値、（ｖｉ）250から300Vのピークピーク値、（ｖｉｉ）300から350Vのピークピーク値、（ｖｉｉｉ）350から400Vのピークピーク値、（ｉｘ）400から450Vのピークピーク値、（ｘ）450から500Vのピークピーク値、及び（ｘｉ）500Vより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有し、
（ｂ）  交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）100kHz未満、（ｉｉ）100から200kHz、（ｉｉｉ）200から300kHz、（ｉｖ）300から400kHz、（ｖ）400から500kHz、（ｖｉ）0.5から1.0MHz、（ｖｉｉ）1.0から1.5MHz、（ｖｉｉｉ）1.5から2.0MHz、（ｉｘ）2.0から2.5MHz、（ｘ）2.5から3.0MHz、（ｘｉ）3.0から3.5MHz、（ｘｉｉ）3.5から4.0MHz、（ｘｉｉｉ）4.0から4.5MHz、（ｘｉｖ）4.5から5.0MHz、（ｘｖ）5.0から5.5MHz、（ｘｖｉ）5.5から6.0MHz、（ｘｖｉｉ）6.0から6.5MHz、（ｘｖｉｉｉ）6.5から7.0MHz、（ｘｉｘ）7.0から7.5MHz、（ｘｘ）7.5から8.0MHz、（ｘｘｉ）8.0から8.5MHz、（ｘｘｉｉ）8.5から9.0MHz、（ｘｘｉｉｉ）9.0から9.5MHz、（ｘｘｉｖ）9.5から10.0MHz、及び（ｘｘｖ）10.0MHzより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する。
【００２５】
一つの実施形態において、質量分析計は、さらに、フラグメンテーション装置が備える電極に交流（ＡＣ）電圧又はＲＦ（高周波）電圧を供給する装置を備え、
（ａ）交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）50Vより小さいピークピーク値（peak to peak）、（ｉｉ）50から100Vのピークピーク値、（ｉｉｉ）100から150Vのピークピーク値、（ｉｖ）150から200Vのピークピーク値、（ｖ）200から250Vのピークピーク値、（ｖｉ）250から300Vのピークピーク値、（ｖｉｉ）300から350Vのピークピーク値、（ｖｉｉｉ）350から400Vのピークピーク値、（ｉｘ）400から450Vのピークピーク値、（ｘ）450から500Vのピークピーク値、及び（ｘｉ）500Vより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有し、
（ｂ）  交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）100kHz未満、（ｉｉ）100から200kHz、（ｉｉｉ）200から300kHz、（ｉｖ）300から400kHz、（ｖ）400から500kHz、（ｖｉ）0.5から1.0MHz、（ｖｉｉ）1.0から1.5MHz、（ｖｉｉｉ）1.5から2.0MHz、（ｉｘ）2.0から2.5MHz、（ｘ）2.5から3.0MHz、（ｘｉ）3.0から3.5MHz、（ｘｉｉ）3.5から4.0MHz、（ｘｉｉｉ）4.0から4.5MHz、（ｘｉｖ）4.5から5.0MHz、（ｘｖ）5.0から5.5MHz、（ｘｖｉ）5.5から6.0MHz、（ｘｖｉｉ）6.0から6.5MHz、（ｘｖｉｉｉ）6.5から7.0MHz、（ｘｉｘ）7.0から7.5MHz、（ｘｘ）7.5から8.0MHz、（ｘｘｉ）8.0から8.5MHz、（ｘｘｉｉ）8.5から9.0MHz、（ｘｘｉｉｉ）9.0から9.5MHz、（ｘｘｉｖ）9.5から10.0MHz、及び（ｘｘｖ）10.0MHzより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する。
【００２６】
一つの実施形態において、イオントラップを形成する電極に印加されるＲＦ電圧とフラグメンテーション装置を形成する電極に印加されるＲＦ電圧とを、ほぼ同じ周波数とする一方で、フラグメンテーション装置を形成する電極に印加されるＲＦ電圧の振幅を、イオントラップを形成する電極に印加されるＲＦ電圧の振幅と比べて小さくする（又は、場合によっては、大きくする）ようにしてもよい。
【００２７】
一つの実施形態において、イオントラップを形成する電極に印加されるＲＦ電圧の振幅とフラグメンテーション装置を形成する電極に印加されるＲＦ電圧の振幅とをほぼ同じにする一方で、フラグメンテーション装置を形成する電極に印加されるＲＦ電圧の周波数を、イオントラップを形成する電極に印加されるＲＦ電圧の周波数と比べて大きくする（又は、場合によっては、小さくする）ようにしてもよい。
【００２８】
別の実施形態として、イオントラップを形成する電極に印加されるＲＦ電圧とフラグメンテーション装置を形成する電極に印加されるＲＦ電圧とを、異なるパターン、配列又は順序としてもよい。たとえば、一つの実施形態において、イオントラップの２つの隣接する電極を同じ位相にして、次に続く２つの電極を逆の位相にするというパターン、配列又は順序をイオントラップに沿って繰り返すようにしてもよい（たとえば、++--++--++）。この一方で、フラグメンテーション装置の隣接する電極を逆の位相にしてもよい（たとえば、+-+-+-+-+）。あるいは、上述した位相パターン、配列又は順序を反対にして、イオントラップの隣接する電極を逆の位相にする（たとえば、+-+-+-+-+）一方で、フラグメンテーション装置の２つの隣接する電極を同じ位相にして、次に続く２つの電極を逆の位相にするというパターン、配列又は順序をフラグメンテーション装置に沿って繰り返すようにしてもよい（たとえば、++--++--++）。
【００２９】
一つの実施形態において、質量分析の方法は、さらに、イオン蓄積装置又はイオントラップに第２フラグメントイオンの少なくとも一部を蓄積する工程と、
イオン蓄積装置又はイオントラップから第２フラグメントイオンの少なくとも一部を放出させて、放出させた第２フラグメントイオンを質量分析を行なうために質量分析器に送る工程と、を備える。
【００３０】
別の実施形態において、質量分析の方法は、望ましくは、さらに、第２フラグメントイオンを質量分析を行なうために質量分析器に送る工程を備える。
【００３１】
質量分析器は、望ましくは、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２次元又はリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポール（Paul）トラップ型又は３次元四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニング（Penning）トラップ型質量分析器、（ｖ）イオントラップ型質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（Ion Cyclotron Resonance：ICR）質量分析器（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance：FTICR）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ（RTM）型質量分析器、（ｘ）フーリエ変換（Fourier Transform）静電又はオービトラップ型質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換（Fourier Transform）質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、及び（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、からなる群から選択される。
【００３２】
質量分析の方法は、望ましくは、さらに、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁をイオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内に形成する、又は、与える工程を備える。イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内における１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁を、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置の出口側領域に形成することが望ましい。ただし、場合によっては、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁を、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置の他の位置や場所に形成するようにしてもよい。
【００３３】
一つの実施形態において、質量分析の方法は、さらに、
（ｉ）イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置が備える電極に１つ以上の過渡直流（ＤＣ）電圧若しくは直流電位又は１つ以上の過渡直流電圧波形若しくは電位波形を印加して、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる工程、及び／又は、
（ｉｉ）イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置が備える電極に対して１つ以上の軸方向の直流電圧勾配を印加して、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる工程、及び／又は、
（ｉｉｉ）イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置が備える電極に多相ＲＦ電圧を印加して、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる工程、及び／又は、
（ｉｖ）１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けたガス流に少なくとも一部のイオンを引き込むことにより、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる工程、を備える。
【００３４】
一つの実施形態において、質量分析の方法は、さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内で１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁の高さを徐々に下げることにより、次第に質量対電荷比が低下するイオンが１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁を乗り越えることができ、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置から外に出られるようにする工程を備える。
【００３５】
一つの実施形態において、質量分析の方法は、さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置の下流側に四重極ロッドセット質量分析器を配置し、四重極ロッドセット質量分析器を逆スキャン動作モードで作動させて、最初に比較的高い質量対電荷比を有するイオンを透過させ、次第に、より低い質量対電荷比を有するイオンを透過させる工程を備える。
【００３６】
一つの実施形態において、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置からの質量選択的な又は質量対電荷比選択的なイオンの放出に同期させて、四重極ロッドセット質量分析器をスキャンすることが望ましい。
【００３７】
一つの実施形態において、質量分析の方法は、  さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置にガスをパルス状に印加する工程を備える。一つの実施形態において、質量分析の方法は、さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内の圧力を、所定期間、（ｉ）>100mbar、（ｉｉ）>10mbar、（ｉｉｉ）>1mbar、（ｉｖ）>0.1mbar、（ｖ）>10-2mbar、（ｖｉ）>10-3mar、（ｖｉｉ）>10-4mbar、（ｖｉｉｉ）>10-5mbar、（ｉｘ）>10-6mbar、（ｘ）<100mbar、（ｘｉ）<10mbar、（ｘｉｉ）<1mbar、（ｘｉｉｉ）<0.1mbar、（ｘｉｖ）<10-2mbar、（ｘｖ）<10-3mar、（ｘｖｉ）<10-4mbar（ｘｖｉｉ）<10-5mbar、（ｘｖｉｉｉ）<10-6mbar、（ｘｉｘ）10から100mbar、（ｘｘ）1から10mbar、（ｘｘｉ）0.1から1mbar、（ｘｘｉｉ）10-2から10-1mbar、（ｘｘｉｉｉ）10-3から10-2mbar、（ｘｘｉｖ）10-4から10-3mbar、及び（ｘｘｖ）10-5から10-4mbar、からなる群から選択される圧力に保持する工程を備えるようにしてもよい。
【００３８】
特に好適な実施形態において、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置を>10-3marの圧力に保持することが望ましい。
【００３９】
本発明の一つの態様は、質量分析計であって、
イオントラップと、イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置と、を備え、
動作モードにおいて、イオントラップ内で対象イオンを単離し、対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成し、第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、フラグメンテーション装置に移動させ、フラグメンテーション装置内で第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成する。
【００４０】
動作モードにおいて、イオントラップは有効な第１低質量又は低質量対電荷比カットオフを有し、一方、フラグメンテーション装置は有効な第２低質量又は低質量対電荷比カットオフを有する。第２低質量又は低質量対電荷比カットオフは、第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも実質的に低いことが望ましい。
【００４１】
一つの実施形態において、第２低質量又は低質量対電荷比カットオフは、第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％低い。
【００４２】
一つの実施形態において、イオントラップは、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、及び（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、からなる群から選択される。
【００４３】
一つの実施形態において、フラグメンテーション装置は、（ｉ）四重極ロッドセット、（ｉｉ）六重極ロッドセット、（ｉｉｉ）八重極以上のロッドセット、及び（ｉｖ）使用時にイオンを透過させる１つ以上の開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型又はイオンファネル型イオントラップ、からなる群から選択される。
【００４４】
イオントラップは、望ましくは、フラグメンテーション装置と異なる数の電極を備える、又は、構造的にフラグメンテーション装置と異なるため、特定の質量対電荷比を有するイオンに関して、イオントラップは第１低質量カットオフを有し、フラグメンテーション装置は第１低質量カットオフと異なる（第１低質量カットオフよりも低い）第２低質量カットオフを有する。
【００４５】
一つの実施形態において、第２低質量又は低質量対電荷比カットオフは、第１低質量又は低質量対電荷比カットオフよりも、少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％低い。
【００４６】
イオントラップは、望ましくは、第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第１の複数の電極を備え、一方、フラグメンテーション装置は、望ましくは、第１の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径と異なる第２の間隔及び／又は開口部の大きさ及び／又は直径を有する第２の複数の電極を備える。
【００４７】
質量分析計は、望ましくは、さらに、イオントラップが備える電極に交流（ＡＣ）電圧又はＲＦ（高周波）電圧を供給する装置を備え、
（ａ）交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）50Vより小さいピークピーク値（peak to peak）、（ｉｉ）50から100Vのピークピーク値、（ｉｉｉ）100から150Vのピークピーク値、（ｉｖ）150から200Vのピークピーク値、（ｖ）200から250Vのピークピーク値、（ｖｉ）250から300Vのピークピーク値、（ｖｉｉ）300から350Vのピークピーク値、（ｖｉｉｉ）350から400Vのピークピーク値、（ｉｘ）400から450Vのピークピーク値、（ｘ）450から500Vのピークピーク値、及び（ｘｉ）500Vより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有し、
（ｂ）  交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）100kHz未満、（ｉｉ）100から200kHz、（ｉｉｉ）200から300kHz、（ｉｖ）300から400kHz、（ｖ）400から500kHz、（ｖｉ）0.5から1.0MHz、（ｖｉｉ）1.0から1.5MHz、（ｖｉｉｉ）1.5から2.0MHz、（ｉｘ）2.0から2.5MHz、（ｘ）2.5から3.0MHz、（ｘｉ）3.0から3.5MHz、（ｘｉｉ）3.5から4.0MHz、（ｘｉｉｉ）4.0から4.5MHz、（ｘｉｖ）4.5から5.0MHz、（ｘｖ）5.0から5.5MHz、（ｘｖｉ）5.5から6.0MHz、（ｘｖｉｉ）6.0から6.5MHz、（ｘｖｉｉｉ）6.5から7.0MHz、（ｘｉｘ）7.0から7.5MHz、（ｘｘ）7.5から8.0MHz、（ｘｘｉ）8.0から8.5MHz、（ｘｘｉｉ）8.5から9.0MHz、（ｘｘｉｉｉ）9.0から9.5MHz、（ｘｘｉｖ）9.5から10.0MHz、及び（ｘｘｖ）10.0MHzより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する。
【００４８】
質量分析計は、望ましくは、さらに、フラグメンテーション装置が備える電極に交流電圧又はＲＦ電圧を供給する装置を備え、
（ａ）交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）50Vより小さいピークピーク値（peak to peak）、（ｉｉ）50から100Vのピークピーク値、（ｉｉｉ）100から150Vのピークピーク値、（ｉｖ）150から200Vのピークピーク値、（ｖ）200から250Vのピークピーク値、（ｖｉ）250から300Vのピークピーク値、（ｖｉｉ）300から350Vのピークピーク値、（ｖｉｉｉ）350から400Vのピークピーク値、（ｉｘ）400から450Vのピークピーク値、（ｘ）450から500Vのピークピーク値、及び（ｘｉ）500Vより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有し、
（ｂ）  交流電圧又はＲＦ電圧は、（ｉ）100kHz未満、（ｉｉ）100から200kHz、（ｉｉｉ）200から300kHz、（ｉｖ）300から400kHz、（ｖ）400から500kHz、（ｖｉ）0.5から1.0MHz、（ｖｉｉ）1.0から1.5MHz、（ｖｉｉｉ）1.5から2.0MHz、（ｉｘ）2.0から2.5MHz、（ｘ）2.5から3.0MHz、（ｘｉ）3.0から3.5MHz、（ｘｉｉ）3.5から4.0MHz、（ｘｉｉｉ）4.0から4.5MHz、（ｘｉｖ）4.5から5.0MHz、（ｘｖ）5.0から5.5MHz、（ｘｖｉ）5.5から6.0MHz、（ｘｖｉｉ）6.0から6.5MHz、（ｘｖｉｉｉ）6.5から7.0MHz、（ｘｉｘ）7.0から7.5MHz、（ｘｘ）7.5から8.0MHz、（ｘｘｉ）8.0から8.5MHz、（ｘｘｉｉ）8.5から9.0MHz、（ｘｘｉｉｉ）9.0から9.5MHz、（ｘｘｉｖ）9.5から10.0MHz、及び（ｘｘｖ）10.0MHzより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する。
【００４９】
質量分析計は、望ましくは、さらに、第２フラグメントイオンの少なくとも一部を蓄積するイオン蓄積装置又はイオントラップを備え、動作モードにおいて、第２フラグメントイオンの少なくとも一部が、イオン蓄積装置又はイオントラップから放出され、質量分析を行なうために質量分析器に送られる。
【００５０】
動作モードにおいて、第２フラグメントイオンは、質量分析を行なうために質量分析器に送られることが望ましい。質量分析器は、望ましくは、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２次元又はリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポール（Paul）トラップ型又は３次元四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニング（Penning）トラップ型質量分析器、（ｖ）イオントラップ型質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（Ion Cyclotron Resonance：ICR）質量分析器（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance：FTICR）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ（RTM）型質量分析器、（ｘ）フーリエ変換（Fourier Transform）静電又はオービトラップ型質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換（Fourier Transform）質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、及び（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、からなる群から選択される。
【００５１】
一つの実施形態において、質量分析計は、さらに、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁をイオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内に形成する装置を備える。イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内における１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁を、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置の出口側領域に形成することが望ましい。ただし、場合によっては、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁を、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置の他の位置や場所に形成するようにしてもよい。
【００５２】
一つの実施形態において、質量分析計は、さらに、
（ｉ）イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置が備える電極に１つ以上の過渡直流（ＤＣ）電圧若しくは直流電位又は１つ以上の過渡直流電圧波形若しくは電位波形を印加して、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる装置、及び／又は、
（ｉｉ）イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置が備える電極に対して１つ以上の軸方向の直流電圧勾配を印加して、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる装置、及び／又は、
（ｉｉｉ）イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置が備える電極に多相ＲＦ電圧を印加して、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる装置、及び／又は、
（ｉｖ）１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けたガス流に少なくとも一部のイオンを引き込むことにより、１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁に向けて少なくとも一部のイオンを駆動する、駆り立てる、押し出す、又は、移動させる装置、を備える。
【００５３】
一つの実施形態において、質量分析計は、さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内で１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁の高さを徐々に下げることにより、次第に質量対電荷比が低下するイオンが１つ以上の軸方向のＲＦ又は軸方向の疑似ポテンシャル障壁を乗り越えることができ、イオントラップ及び／又は前記フラグメンテーション装置から外に出られるようにする装置を備える。
【００５４】
一つの実施形態において、質量分析計は、さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置の下流側に配置される四重極ロッドセット質量分析器を備え、四重極ロッドセット質量分析器を逆スキャン動作モードで作動させて、最初に比較的高い質量対電荷比を有するイオンを透過させ、次第に、より低い質量対電荷比を有するイオンを透過させる。
【００５５】
イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置からの質量選択的な又は質量対電荷比選択的なイオンの放出に同期させて、四重極ロッドセット質量分析器をスキャンすることが望ましい。
【００５６】
質量分析計が、さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置にガスをパルス状に印加する装置を備えるようにしてもよい。この装置は、望ましくは、使用時に、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置内の圧力を、所定期間、（ｉ）>100mbar、（ｉｉ）>10mbar、（ｉｉｉ）>1mbar、（ｉｖ）>0.1mbar、（ｖ）>10-2mbar、（ｖｉ）>10-3mar、（ｖｉｉ）>10-4mbar、（ｖｉｉｉ）>10-5mbar、（ｉｘ）>10-6mbar、（ｘ）<100mbar、（ｘｉ）<10mbar、（ｘｉｉ）<1mbar、（ｘｉｉｉ）<0.1mbar、（ｘｉｖ）<10-2mbar、（ｘｖ）<10-3mar、（ｘｖｉ）<10-4mbar（ｘｖｉｉ）<10-5mbar、（ｘｖｉｉｉ）<10-6mbar、（ｘｉｘ）10から100mbar、（ｘｘ）1から10mbar、（ｘｘｉ）0.1から1mbar、（ｘｘｉｉ）10-2から10-1mbar、（ｘｘｉｉｉ）10-3から10-2mbar、（ｘｘｉｖ）10-4から10-3mbar、及び（ｘｘｖ）10-5から10-4mbar、からなる群から選択される圧力に保持する。
【００５７】
特に好適な実施形態において、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置を>10-3marの圧力に保持することが望ましい。
【００５８】
本発明の一つの態様は、イオントラップとイオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置とを備える質量分析計の制御システムにより実行可能なコンピュータプログラムであって、
コンピュータプログラムは、制御システムに、
（ｉ）イオントラップ内で対象イオンを単離し、
（ｉｉ）対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成し、
（ｉｉｉ）第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、フラグメンテーション装置に移動させて、
（ｉｖ）フラグメンテーション装置内で第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成する、ように動作させる。
【００５９】
本発明の一つの態様は、コンピュータで実行可能な命令が記憶されたコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
命令は、イオントラップとイオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置とを備える質量分析計の制御システムにより実行可能であり、
コンピュータプログラムは、制御システムに、
（ｉ）イオントラップ内で対象イオンを単離し、
（ｉｉ）対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成し、
（ｉｉｉ）第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、フラグメンテーション装置に移動させて、
（ｉｖ）フラグメンテーション装置内で前記第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成する、ように動作させる。
【００６０】
コンピュータ読み取り可能な媒体は、望ましくは、（ｉ）ROM、（ｉｉ）EAROM、（ｉｉｉ）EPROM、（ｉｖ）EEPROM、（ｖ）フラッシュメモリ、（ｖｉ）光ディスク、（ｖｉｉ）RAM、及び（ｖｉｉｉ）ハードディスクからなる群から選択される。
【００６１】
本発明の一つの態様は、質量分析の方法であって、
イオントラップ内で対象イオンを単離する工程と、
対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成する工程と、
第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置に移動させる工程と、
フラグメンテーション装置内で第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成する工程と、
イオン蓄積装置又はイオントラップに第２フラグメントイオンの少なくとも一部を蓄積する工程と、
イオン蓄積装置又はイオントラップから第２フラグメントイオンの少なくとも一部を放出させて、放出させた第２フラグメントイオンを質量分析を行なうために質量分析器に送る工程と、を備える。
【００６２】
本発明の一つの態様は、質量分析計であって、
イオントラップと、イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置と、を備え、
動作モードにおいて、イオントラップ内で対象イオンを単離し、対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成し、第１フラグメントイオンの少なくとも一部を、フラグメンテーション装置に移動させ、フラグメンテーション装置内で第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成し、
さらに、第２フラグメントイオンの少なくとも一部を蓄積するイオン蓄積装置又はイオントラップを備え、
動作モードにおいて、第２フラグメントイオンの少なくとも一部が、イオン蓄積装置又はイオントラップから放出され、質量分析を行なうために質量分析器に送られる。
【００６３】
本発明の一つの態様は、質量分析の方法であって、
イオントラップ内で対象イオンを単離する工程と、
対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成する工程と、
イオントラップ内で、対象となる第１フラグメントイオンを単離する工程と、
対象となる第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成する工程と、
第２フラグメントイオンの少なくとも一部を、イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置に移動させる工程と、
フラグメンテーション装置内で第２フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第３フラグメントイオンを形成する工程と、を備える。
【００６４】
本発明の一つの態様は、質量分析計であって、
イオントラップと、イオントラップの上流側又は下流側のいずれかに配置されるフラグメンテーション装置と、を備え、
動作モードにおいて、イオントラップ内で対象イオンを単離し、対象イオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第１フラグメントイオンを形成し、イオントラップ内で、対象となる第１フラグメントイオンを単離し、対象となる第１フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第２フラグメントイオンを形成し、第２フラグメントイオンの少なくとも一部を、フラグメンテーション装置に移動させ、フラグメンテーション装置内で第２フラグメントイオンの少なくとも一部をフラグメント化して、複数の第３フラグメントイオンを形成する。
【００６５】
上述したように開示され、本発明の要旨の範囲内に含まれる質量分析の方法及び質量分析計は、MS/MS/MS（MS3 ）又はMS/MS/MS/MS（MS4 ）を実行するように構成される。MS5 、MS6 又はより高次の多段階フラグメンテーションを実行するように構成してもよい。最初に、１段階以上のフラグメンテーションをイオントラップ内で実行し、続いて、１段階以上のフラグメンテーションをフラグメンテーション装置内で実行するようにしてもよい。たとえば、イオントラップで１回、２回又は３回イオンをフラグメント化した後、フラグメンテーション装置でさらに１回、２回又は３回イオンをフラグメント化するようにしてもよい。
【００６６】
一つの実施形態において、質量分析計はイオントラップを備え、イオン単離とイオンフラグメンテーションとを連続的な段階として実行することが望ましい。イオンは、次に、イオントラップからフラグメンテーション装置に放出され、フラグメンテーション装置内で最終段のフラグメンテーションが実行されることが望ましい。最終段のフラグメンテーションに用いられるフラグメンテーション装置は、前段のフラグメンテーションに用いられるイオントラップの質量又は質量対電荷比の範囲と比べて、広い質量又は質量対電荷比の範囲を有することが望ましい。フラグメンテーション装置から出力されるフラグメントイオンを、質量分析器による質量分析を行なう前に、必要に応じて、イオン蓄積装置に蓄積するようにしてもよい。
【００６７】
本発明の好適な実施形態は、リニアイオントラップで、単離及びフラグメンテーション工程を実行可能である。ただし、最終段のフラグメンテーション工程は、リニアイオントラップの望ましくは下流側に配置されるフラグメンテーション装置で実行されることが望ましい。最終段のフラグメンテーション工程は、リニアイオントラップの低質量カットオフに限定されないほうが望ましく、全体の有効質量又は質量対電荷比範囲が次段の質量分析器によって確保されるようにしてもよい。
【００６８】
別の好適な実施形態において、フラグメンテーション装置は、フラグメンテーション装置により生成されるフラグメントイオンを蓄積する装置の上流側に配置されるようにしてもよい。あるいは、両方の装置を組み合わせて１つの装置に統合するようにしてもよい。
【００６９】
蓄積装置（たとえば、別のイオントラップ）が最終段の質量分析器の上流側に配置される場合には、スキャンをリンクさせて、質量分析器による質量分析の実施と同期させて、蓄積装置からイオンを放出するようにしてもよい。
【００７０】
フラグメンテーション装置は、望ましくは、使用時にイオンを透過させる少なくとも１つの開口部を各々有する複数の電極を備えるイオントンネル型衝突セルを備える。
【００７１】
一つの実施形態において、フラグメンテーション装置が、さらに、フラグメンテーション装置を形成する複数の電極の少なくとも一部に１つ以上の過渡直流電圧若しくは電位又は１つ以上の過渡直流電圧波形若しくは電位波形を印加する過渡直流電圧装置を備えるものでもよい。過渡直流電圧装置は、望ましくは、フラグメンテーション装置の全長の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを駆り立てる、押し出す、駆動する、又は、推進させることが望ましい。
【００７２】
フラグメンテーション装置は、望ましくは、入口領域と中央領域と出口領域とを備え、使用時に、（ｉ）>100mbar、（ｉｉ）>10mbar、（ｉｉｉ）>1mbar、（ｉｖ）>0.1mbar、（ｖ）>10-2mbar、（ｖｉ）>10-3mar、（ｖｉｉ）>10-4mbar、（ｖｉｉｉ）>10-5mbar、（ｉｘ）>10-6mbar、（ｘ）<100mbar、（ｘｉ）<10mbar、（ｘｉｉ）<1mbar、（ｘｉｉｉ）<0.1mbar、（ｘｉｖ）<10-2mbar、（ｘｖ）<10-3mar、（ｘｖｉ）<10-4mbar（ｘｖｉｉ）<10-5mbar、（ｘｖｉｉｉ）<10-6mbar、（ｘｉｘ）10から100mbar、（ｘｘ）1から10mbar、（ｘｘｉ）0.1から1mbar、（ｘｘｉｉ）10-2から10-1mbar、（ｘｘｉｉｉ）10-3から10-2mbar、（ｘｘｉｖ）10-4から10-3mbar、及び（ｘｘｖ）10-5から10-4mbar、からなる群から選択される圧力に、入口領域、及び／又は、中央領域、及び／又は、出口領域を保持することが望ましい。
【００７３】
一つの実施形態において、フラグメンテーション装置が、（ｉ）イオントンネル型又はイオンファネル型イオンガイド、（ｉｉ）多極ロッドセット型イオンガイド、（ｉｉｉ）軸方向にセグメント化された多極ロッドセット型イオンガイド、又は（ｉｖ）イオン移動平面内にほぼ配置される複数の平板電極のいずれかを備えるようにしてもよい。
【００７４】
一つの実施形態において、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置は、望ましくは、さらに、イオントラップ及び／又はフラグメンテーション装置が備える電極に交流（ＡＣ）電圧又はＲＦ（高周波）電圧を供給する装置を備える。交流電圧又はＲＦ電圧は、望ましくは、（ｉ）50Vより小さいピークピーク値（peak to peak）、（ｉｉ）50から100Vのピークピーク値、（ｉｉｉ）100から150Vのピークピーク値、（ｉｖ）150から200Vのピークピーク値、（ｖ）200から250Vのピークピーク値、（ｖｉ）250から300Vのピークピーク値、（ｖｉｉ）300から350Vのピークピーク値、（ｖｉｉｉ）350から400Vのピークピーク値、（ｉｘ）400から450Vのピークピーク値、（ｘ）450から500Vのピークピーク値、及び（ｘｉ）500Vより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有する。
【００７５】
交流電圧又はＲＦ電圧は、望ましくは、（ｉ）100kHz未満、（ｉｉ）100から200kHz、（ｉｉｉ）200から300kHz、（ｉｖ）300から400kHz、（ｖ）400から500kHz、（ｖｉ）0.5から1.0MHz、（ｖｉｉ）1.0から1.5MHz、（ｖｉｉｉ）1.5から2.0MHz、（ｉｘ）2.0から2.5MHz、（ｘ）2.5から3.0MHz、（ｘｉ）3.0から3.5MHz、（ｘｉｉ）3.5から4.0MHz、（ｘｉｉｉ）4.0から4.5MHz、（ｘｉｖ）4.5から5.0MHz、（ｘｖ）5.0から5.5MHz、（ｘｖｉ）5.5から6.0MHz、（ｘｖｉｉ）6.0から6.5MHz、（ｘｖｉｉｉ）6.5から7.0MHz、（ｘｉｘ）7.0から7.5MHz、（ｘｘ）7.5から8.0MHz、（ｘｘｉ）8.0から8.5MHz、（ｘｘｉｉ）8.5から9.0MHz、（ｘｘｉｉｉ）9.0から9.5MHz、（ｘｘｉｖ）9.5から10.0MHz、及び（ｘｘｖ）10.0MHzより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する。
【００７６】
一つの実施形態において、質量分析計は、望ましくは、さらに、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（Electrospray ionization: ESI）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（Atmospheric Pressure Photo Ionization: APPI）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（Atmospheric Pressure Chemical Ionization: APCI）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザー脱離イオン化（Matrix Assisted Laser Desorption Ionization: MALDI）イオン源、（ｖ）レーザー脱離イオン化（Laser Desorption Ionization: LDI）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（Atmospheric Pressure Ionization: API）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（Desorption Ionization on Silicon: DIOS）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（Electron Impact: EI）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（Chemical Ionization: CI）イオン源、（ｘ）電界イオン化（Field Ionization: FI）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（Field Desorption: FD）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma: ICP）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（Fast Atom Bombardment: FAB）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry: LSIMS）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（Desorption Electrospray Ionization: DESI）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル−63放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザー脱離イオン化（Atmospheric Pressure Matrix Assisted Laser Desorption Ionization: APMALDI）イオン源、（ｘｖｉｉｉ）サーモスプレーイオン源、（ｘｉｘ）大気サンプリンググロー放電イオン化（Atmospheric Sampling Glow Discharge Ionization: ASGDI）イオン源、（ｘｘ）グロー放電（Glow Discharge: GD）イオン源、（ｘｘｉ）低大気圧エレクトロスプレーイオン化イオン源、及び（ｘｘｉｉ）DART（リアルタイム直接質量分析：Direct Analysis in Real Time）イオン源、からなる群から選択される１つ以上のイオン源を備える。
【００７７】
質量分析計が、さらに、１つ以上の連続又はパルスイオン源を備えていてもよい。
【００７８】
質量分析計が、さらに、１つ以上のイオンガイドを備えていてもよい。
【００７９】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、１つ以上のイオン移動度分離装置、及び／又は、電界非対称イオン移動度分光計（Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometer: FAIMS）を備えていてもよい。
【００８０】
質量分析計が、さらに、１つ以上のイオントラップ又は１つ以上のイオントラップ領域を備えていてもよい。
【００８１】
一つの実施形態において、フラグメンテーション装置は、（ｉ）衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation: CID）フラグメンテーション装置、（ｉｉ）表面誘起解離（Surface Induced Dissociation: SID）フラグメンテーション装置、（ｉｉｉ）電子移動解離（Electron Transfer Dissociation: ETD）フラグメンテーション装置、（ｉｖ）電子捕獲解離（Electron Capture Dissociation: ECD）フラグメンテーション装置、（ｖ）電子衝突（Electron Collision）又は電子衝撃解離（Electron Impact Dissociation)フラグメンテーション装置、（ｖｉ）光誘起解離（Photo Induced Dissociation: PID）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離（Laser Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離装置、（ｉｘ）紫外線誘起解離装置、（ｘ）ノズル・スキマー・インターフェース・フラグメンテーション装置、（ｘｉ）インソースフラグメンテーション装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離（Collision Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｘｉｉｉ）熱源又は温度源フラグメンテーション装置、（ｘｉｖ）電場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖｉ）酵素消化又は酵素分解フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｉｘ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオン（生成イオン）を形成するイオン−イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−分子反応装置、（ｘｘｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−原子反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定原子反応装置、及び（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（Electron Ionization Dissociation: EID）フラグメンテーション装置、からなる群から選択されるものでもよい。
【００８２】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２次元又はリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポール（Paul）トラップ型又は３次元四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニング（Penning）トラップ型質量分析器、（ｖ）イオントラップ型質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（Ion Cyclotron Resonance: ICR）質量分析器（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance: FTICR）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ（RTM）型質量分析器、（ｘ）フーリエ変換（Fourier Transform）静電又はオービトラップ型質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換（Fourier Transform）質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間型（Time of Flight: TOF）質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、及び（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、からなる群から選択される質量分析器を備えていてもよい。
【００８３】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、１つ以上のエネルギー分析器又は静電エネルギー分析器を備えるものでもよい。
【００８４】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、１つ以上のイオン検出器を備えるものでもよい。
【００８５】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、（ｉ）四重極マスフィルタ、（ｉｉ）２次元又はリニア四重極イオントラップ、（ｉｉｉ）ポール（Paul）又は３次元四重極イオントラップ、（ｉｖ）ペニング（Penning）イオントラップ、（ｖ）イオントラップ、（ｖｉ）磁気セクタ型マスフィルタ、（ｖｉｉ）飛行時間型（Time of Flight: TOF）マスフィルタ、及び（ｖｉｉｉ）ウィーン（Wien）フィルタ、からなる群から選択される１つ以上のマスフィルタを備えるものでもよい。
【００８６】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、減衰装置に対して、及び／又は、イオントラップ若しくはイオントラップ型質量分析器に対して、イオンをパルス状にする装置又はイオンゲートを備えるものでもよい。
【００８７】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、実質的に連続的なイオンビームをパルスイオンビームに変換する装置を備えるものでもよい。
【００８８】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、Ｃ型トラップと、外側たる形電極及び同軸の内側紡錘形電極を備える質量分析器と、を備えるようにしてもよい。ここで、第１の動作モードにおいて、イオンは、Ｃ型トラップに送られ、次に、質量分析器に注入される。第２の動作モードにおいて、イオンは、Ｃ型トラップに、次に、衝突セル又は電子移動解離（Electron Transfer Dissociation）装置に送られて、少なくとも一部のイオンがフラグメント（断片）イオンにフラグメント化（断片化）される。フラグメントイオンは、望ましくは、Ｃ型トラップに送られた後、質量分析器に注入される。
【００８９】
一つの実施形態において、質量分析計が、さらに、使用時にイオンを透過させる開口部を各々有する複数の電極を備える積層リング型イオンガイドを備えるようにしてもよい。ここで、電極間の間隔は、イオン通路の長さ方向に沿って、増大するものでもよい。イオンガイドの上流部に配置される電極の開口部が第１の直径を有する一方で、イオンガイドの下流部に配置される電極の開口部が望ましくは第１の直径よりも小径の第２の直径を有するものでもよい。使用時に、隣り合う電極に、交流電圧又はＲＦ電圧の逆位相を印加することが望ましい。
【００９０】
以下、例示を目的として、本発明のさまざまな実施形態を添付の図面を参照して詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】イオントラップ内でイオンを１回以上単離及びフラグメント化し、得られたフラグメントイオンをイオントラップの下流側に配置させたフラグメンテーション装置に送って、最終段のフラグメンテーション工程を実行するように構成された、本発明の一実施例における質量分析計の概略図。
【図２】本発明の一実施例において実行される処理フローの一例を示すフロー図。
【図３Ａ】フラグメンテーション装置の下流側にイオン蓄積装置を配置させた本発明の別の実施例の概略図。
【図３Ｂ】フラグメンテーション装置とイオン蓄積装置とを同じ装置の中に組み合わせて内蔵させた図３Ａに示す実施例の変形例を示す図。
【図４】本発明の一実施例において、図３Ａ又は図３Ｂに示す質量分析計を用いて実行される処理フローの一例を示す図。
【図５】イオンガイドと、四重極イオントラップと、上流側イオン貯蔵領域と下流側イオン放出領域とを備えるイオントンネル型衝突セルと、四重極質量分析器、とを備える一実施例における質量分析計を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００９２】
本発明の好適な実施例を図１を参照して説明する。好適な実施例における質量分析計は、イオントラップ１と、イオントラップ１の望ましくは下流側に配置される別体のフラグメンテーション装置２と、を備える。質量分析計は、さらに、フラグメンテーション装置２の望ましくは下流側に配置される質量分析器３を備える。
【００９３】
図２に、本発明の実施例における処理ステップを示す。最初に、第１のステップ４で、イオントラップ１内にイオンが蓄積される。所定の時間にわたってイオントラップ１内にイオンを蓄積後、第２のステップ５で、イオントラップ１内で対象となる前駆イオン又は親イオンを単離する。
【００９４】
たとえば、イオントラップ１は、リニア又は２二次元イオントラップでもよいし、あるいは、ポール型又は３次元イオントラップでもよい。さまざまな手法を用いてイオントラップ１内でイオンを単離することができるが、たとえば、（参照することにより内容が本出願に組み込まれる）米国特許第4749860号、第4882484号及び第5134286号に開示されるイオン単離方法を用いてもよい。
【００９５】
第２のステップ５でイオントラップ１内でイオンを単離した後、第３のステップ７を実行して、イオントラップ１内で少なくとも１回、イオンをフラグメント化する。周知のさまざまな手法のいずれかの方法を用いて、イオントラップ１内でイオンをフラグメント化すればよい。
【００９６】
イオントラップ１内でイオンをフラグメント化した後、望ましくは、第１世代フラグメントイオンをさらに単離ステップに戻して、特定の質量又は質量対電荷比を有する所望の第１世代フラグメントイオンを選択又は単離する一方で、不要な第１世代フラグメントイオンをイオントラップ１から放出させる。
【００９７】
イオントラップ１内でのフラグメント化及び単離ステップを複数回行なった後、最終段のフラグメンテーション・ステップ６を実行するようにしてもよい。最終段のフラグメンテーション・ステップ６を実行する場合には、単離した対象フラグメントイオンを、イオントラップ１の望ましくは下流側に配置される二次フラグメンテーション装置２に移動させる。二次フラグメンテーション装置２は、ガスセル又はイオントンネル型衝突セル２を備えることが望ましい。
【００９８】
二次フラグメンテーション装置は、（ｉ）衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation: CID）フラグメンテーション装置、（ｉｉ）表面誘起解離（Surface Induced Dissociation: SID）フラグメンテーション装置、（ｉｉｉ）電子移動解離（Electron Transfer Dissociation: ETD）フラグメンテーション装置、（ｉｖ）電子捕獲解離（Electron Capture Dissociation: ECD）フラグメンテーション装置、（ｖ）電子衝突（Electron Collision）又は電子衝撃解離（Electron Impact Dissociation)フラグメンテーション装置、（ｖｉ）光誘起解離（Photo Induced Dissociation: PID）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離（Laser Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離装置、（ｉｘ）紫外線誘起解離装置、（ｘ）ノズル・スキマー・インターフェース・フラグメンテーション装置、（ｘｉ）インソースフラグメンテーション装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離（Collision Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｘｉｉｉ）熱源又は温度源フラグメンテーション装置、（ｘｉｖ）電場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖｉ）酵素消化又は酵素分解フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｉｘ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオン（生成イオン）を形成するイオン−イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−分子反応装置、（ｘｘｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−原子反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定原子反応装置、及び（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（Electron Ionization Dissociation: EID）フラグメンテーション装置、からなる群から選択されるものでもよい。
【００９９】
好適な実施例では、二次フラグメンテーション装置２に向けて十分な運動エネルギーでイオンを加速し、衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation: CID）により、二次フラグメンテーション装置２に入る際にフラグメントイオンをさらにフラグメント化する。
【０１００】
フラグメンテーション装置２内で最終段のフラグメンテーションを実行した後、次のステップ９で、フラグメントイオンを、質量分析を行なうために質量分析器３に移動させる。質量分析器３は、望ましくは、フラグメンテーション装置２の下流側に配置される。
【０１０１】
図３Ａ及び図３Ｂを参照して、他の実施例を説明する。図３Ａに示す実施例のように、別体の蓄積装置１０を、フラグメンテーション装置２の下流側で質量分析器３の上流側に配置するようにしてもよい。あるいは、図３Ｂに示す実施例のように、一体化したフラグメンテーション−蓄積装置１１を用いるようにしてもよい。図３Ａ及び図３Ｂに示すいずれの実施例においても、質量分析器３による質量分析にかける前に、フラグメンテーション装置２又は１１内での最終段のフラグメンテーションステップで形成されたフラグメントイオンを蓄積することが望ましい。このような構成にすれば、多段階のMS/MS、MS/MS/MS又はMSn で得られたイオンを蓄積しておいて、一度に質量分析にかけることが可能になる。あるいは、蓄積装置１０又は１１内にイオンを蓄積することにより、蓄積装置１０又は１１から質量分析器３にイオンを同時に放出することができる。最終段の質量分析器３がスキャニング四重極を備える場合等に、このような構成を用いることができる。
【０１０２】
イオンの蓄積の有無に関わらず、イオントラップ内にイオンを保持する閉じ込め領域が縮小／消失した場合に、イオンを連続ビームとして四重極に供給するのではなく、イオンパルスとして供給することが望ましい。このほうが、シングルスキャンにかかる時間よりも短い時間で、すべてのイオンが四重極に到達する。ただし、低分解能イオントラップを蓄積装置として用いる場合には、たとえば、（参照することにより内容が本出願に組み込まれる）米国特許第7405401号、英国特許第060016878号、英国特許第060011062号に開示される方法で四重極をスキャンして質量又は質量対電荷比をモニタリングするのに同期させて、低分解能イオントラップを用いてスキャニング四重極にイオンを放出するようにしてもよい。
【０１０３】
図４に、図３Ａ又は図３Ｂを参照して上述した質量分析計を用いた処理フローの一例を示す。この場合には、フラグメンテーション装置２内で生成されたフラグメントイオンを、質量分析器３に移動させる前に、蓄積装置１０又は１１内に蓄積させる。
【０１０４】
最初に、第１のステップ４で、イオントラップ１内にイオンが蓄積される。所定の時間にわたってイオントラップ１内にイオンを蓄積後、第２のステップ５で、イオントラップ１内で対象となる前駆イオン又は親イオンを単離する。
【０１０５】
たとえば、イオントラップ１は、リニア又は２二次元イオントラップでもよいし、あるいは、ポール型又は３次元イオントラップでもよい。さまざまな手法を用いてイオントラップ１内でイオンを単離することができるが、たとえば、（参照することにより内容が本出願に組み込まれる）米国特許第4749860号、第4882484号及び第5134286号に開示されるイオン単離方法を用いてもよい。
【０１０６】
第２のステップ５でイオントラップ１内でイオンを単離した後、第３のステップ７を実行して、イオントラップ１内で少なくとも１回、イオンをフラグメント化する。周知のさまざまな手法のいずれかの方法を用いて、イオントラップ１内でイオンをフラグメント化すればよい。
【０１０７】
イオントラップ１内でイオンをフラグメント化した後、望ましくは、第１世代フラグメントイオンをさらに単離ステップに戻して、特定の質量又は質量対電荷比を有する所望の第１世代フラグメントイオンを選択又は単離する一方で、不要な第１世代フラグメントイオンをイオントラップ１から放出させる。
【０１０８】
イオントラップ１内でのフラグメント化及び単離ステップを複数回行なった後、最終段のフラグメンテーション・ステップ６を実行するようにしてもよい。最終段のフラグメンテーション・ステップ６を実行する場合には、単離した対象フラグメントイオンを、イオントラップ１の望ましくは下流側に配置される二次フラグメンテーション装置２に移動させる。二次フラグメンテーション装置２は、ガスセル又はイオントンネル型衝突セル２を備えることが望ましい。
【０１０９】
二次フラグメンテーション装置は、（ｉ）衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation: CID）フラグメンテーション装置、（ｉｉ）表面誘起解離（Surface Induced Dissociation: SID）フラグメンテーション装置、（ｉｉｉ）電子移動解離（Electron Transfer Dissociation: ETD）フラグメンテーション装置、（ｉｖ）電子捕獲解離（Electron Capture Dissociation: ECD）フラグメンテーション装置、（ｖ）電子衝突（Electron Collision）又は電子衝撃解離（Electron Impact Dissociation)フラグメンテーション装置、（ｖｉ）光誘起解離（Photo Induced Dissociation: PID）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離（Laser Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離装置、（ｉｘ）紫外線誘起解離装置、（ｘ）ノズル・スキマー・インターフェース・フラグメンテーション装置、（ｘｉ）インソースフラグメンテーション装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離（Collision Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｘｉｉｉ）熱源又は温度源フラグメンテーション装置、（ｘｉｖ）電場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖｉ）酵素消化又は酵素分解フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｉｘ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオン（生成イオン）を形成するイオン−イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−分子反応装置、（ｘｘｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−原子反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定原子反応装置、及び（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（Electron Ionization Dissociation: EID）フラグメンテーション装置、からなる群から選択されるものでもよい。
【０１１０】
好適な実施例では、二次フラグメンテーション装置２に向けて十分な運動エネルギーでイオンを加速し、衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation: CID）により、二次フラグメンテーション装置２に入る際にフラグメントイオンをさらにフラグメント化する。
【０１１１】
フラグメンテーション装置２内で最終段のフラグメンテーションを実行した後、次のステップ１２で、イオン蓄積装置１０又は１１にフラグメントイオンを蓄積する。イオン蓄積装置１０又は１１は、別体のイオントラップ１０でもよいし、フラグメンテーション装置２の一部でもよい。イオンを、イオン蓄積装置１０又は１１から放出し、次のステップ９で、質量分析を行なうために質量分析器３に送る。質量分析器３は、望ましくは、フラグメンテーション装置２の下流側に配置される。
【０１１２】
（図示しない）別の実施例として、蓄積装置１０又は１１の後段すなわち下流側にイオン移動度分光計又はイオン移動度分離装置を設けるようにしてもよい。
【０１１３】
図５に、本発明の特に好適な実施例における質量分析計を示す。質量分析計は、イオンガイド１３と、イオンガイド１３の下流側に配置される四重極イオントラップ１４と、を備える。MS/MS/MSを実行するために、最初に、質量選択的放出等により四重極イオントラップ１４内で特定の質量対電荷比を有する親イオンを単離する。四重極イオントラップ１４を形成する対向四重極ロッド対間にティックル電圧（tickle voltage）を印加することにより、単離した親イオンを第１世代フラグメントイオンにフラグメント化する。
【０１１４】
パルスガス・バルブ１９をイオントラップ１４と組み合わせて用いて、イオントラップ１４内のガス圧を一時的に増大させる一方で、親イオンをフラグメント化して、第１世代フラグメントイオンを形成するようにしてもよい。イオントラップ１４内でガス圧を増大することにより、減圧システムに対するポンピング負荷を大きく増大させることなく、フラグメンテーション効率を向上させることができる。
【０１１５】
第１のフラグメンテーション・ステップを実行後、特定の質量又は質量対電荷比を有する第１世代フラグメントイオンをイオントラップ１４内で単離する。単離した第１世代フラグメントイオンを、比較的高いエネルギーで、イオントラップ１４からフラグメンテーション装置又は衝突セル１５の一部を形成する上流側貯蔵領域１７に放出する。フラグメンテーション装置又は衝突セル１５は、さらに、下流側イオン放出領域１８を備える。一実施例において、第１世代フラグメントイオンがフラグメンテーション装置又は衝突セル１５の上流側貯蔵領域１７に入る際に、衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation: CID）により、さらに第２世代フラグメントイオンにフラグメント化することが望ましい。フラグメンテーション装置又は衝突セル１５の質量範囲又は質量対電荷比範囲は広く、低質量カットオフ又は低質量対電荷比カットオフの影響をほとんど受けない。
【０１１６】
第１世代フラグメントイオンがすべて衝突セル１５の上流側貯蔵領域１７に入り、フラグメント化されて第２世代フラグメントイオンを形成した後、第２世代フラグメントイオンを衝突セル１５の上流側貯蔵領域１７から衝突セル１５の下流側放出領域１８に移動させる。
【０１１７】
一実施例において、フラグメンテーション装置又は衝突セル１５の下流側に、四重極マスフィルタ又は質量分析器１６が配置される。衝突セル１５の下流側放出領域１８からの第２世代フラグメントイオンの放出を、逆スキャン動作モードで作動させた四重極１６を用いた質量又は質量対電荷比のモニタリングと同期させることが望ましい。このような構成により、高感度で質量フルスペクトルを得ることができる。質量放出と質量分析とをリンクさせて実行する間に、これとは空間的に離れた処理である第２のMS/MS/MS単離及びフラグメンテーション・ステップを同時に実行することができる。
【０１１８】
一実施例において、イオントラップ１４の上流側に配置されるイオンガイド１３にイオンを蓄積する一方で、MS/MS/MSを行ない、サンプリングのデューティサイクルを１００％にするようにしてもよい。好適な実施例における質量分析計は、非常に高い効率で、特に感度の高い測定を実行可能である。
【０１１９】
図５を参照してMS/MS/MSを実行する方法を説明したが、フラグメンテーションを一段階にしたMS/MSやフラグメンテーションを多段階にしたMSn（ここで、ｎ＝４、５、６、７又は８以上）を実行するためにこの方法を適用することも可能である。
【０１２０】
以上、本発明をその好適な実施例を参照して詳述したが、当業者には自明のことであるが、特許請求の範囲に記載される本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形や変更が可能である。
【図１】
0005623428.tif 000002
【図２】
0005623428.tif 000003
【図３Ａ】
0005623428.tif 000004
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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