(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中の成分を時間の関数として分離する成分分析手段と、該分離された試料成分を順次イオン化して繰り返しそのマススペクトルを測定する質量分析計とを組み合わせた質量分析方法において、質量数既知の標準物質を前記試料成分と共にイオン化してマススペクトルを測定し、標準物質由来のシグナルに基づいて該マススペクトルの質量校正を行なう場合に、時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルを参照して質量校正を行なうようにしたことを特徴とする質量分析方法。
【請求項２】
前記時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルの参照方法は、そのシグナルの位置を複数のマススペクトル間で平均し、該平均的位置と標準物質の既知質量数とからマススペクトルの質量校正を行なわせるようにしたことを特徴とする請求項１記載の質量分析方法。
【請求項３】
前記時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルの参照方法は、そのシグナルの強度に関連した重み付けを行なった上で、そのシグナルの位置を複数のマススペクトル間で平均し、該平均的位置と標準物質の既知質量数とからマススペクトルの質量校正を行なわせるようにしたことを特徴とする請求項１記載の質量分析方法。
【請求項４】
前記時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルの参照方法は、そのマススペクトル毎に予め指定した所定の規則に基づく重み付けを行なった上で、そのシグナルの位置を複数のマススペクトル間で平均し、該平均的位置と標準物質の既知質量数とからマススペクトルの質量校正を行なわせるようにしたことを特徴とする請求項１記載の質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質量分析方法に関し、特に、クロマトグラフィー等で分離された試料成分の精密質量測定を好適に行なうことのできる質量分析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、電気泳動など、試料中の各種成分を時間の関数として分離する成分分析手段と、該分離された試料成分を連続的にイオン化して繰り返しそのマススペクトルを測定する質量分析計とを組み合わせた質量分析方法は、優れた分析手法として広く知られている。
【０００３】
図１は、この分析手法を実施するための装置構成を模式的に示したものである。図中１は、ガスクロマトグラフ装置、液体クロマトグラフ装置、電気泳動装置などの試料成分分析装置である。１で分離された各種試料成分は、図示しないインターフェイス部を介して質量分析計２に導入される。質量分析計２でイオン化され、質量分析された結果は、データシステム３に取り込まれて解析される。
【０００４】
このような構成において、各種試料成分が試料成分分離装置１から流出する様子、すなわち各種試料成分のクロマトグラフィー的挙動を確認するためには、通常、マスクロマトグラムが用いられる。マスクロマトグラムは、ガスクロマトグラフ装置、液体クロマトグラフ装置、電気泳動装置などの試料成分分析装置１から試料成分が流出している間、質量分析計２を繰り返し走査して、連続して観測されるマススペクトルをデータシステム３に次々に記憶させ、測定終了後、記憶させた各マススペクトルから任意の質量範囲に属するイオンの強度のみを取り出して、そのイオン強度の時間的な変化をクロマトグラムとして再構成させることで得られる。そして、ここで言う任意の質量範囲の幅は、一般に１ｕとすることが多い。
【０００５】
目的とするイオンの元素組成が予めわかっている場合は、その元素組成から算出される理論的質量数の周囲の非常に狭い範囲を観測質量範囲として指定することで、所定の元素組成を持ったイオンのみのマスクロマトグラムを得ることが理論上可能である。これを実現させるためには、
１．質量分析計の分解能が、目的のイオンを他の夾雑イオンから分離するのに充分なほど高いこと。
【０００６】
２．各マススペクトルの質量測定精度が、目的のイオンと他の夾雑イオンを混同しない程度に高いこと。
が必要である。このようなマスクロマトグラムは、高分解能マスクロマトグラム、あるいは精密質量クロマトグラムと呼ばれ、これを得るためには、適当な内部標準物質を連続的にイオン源に導入し、この内部標準物質に由来する質量数既知のイオンを用いて、各マススペクトル毎に質量校正、あるいは質量校正の補正を行なって、必要な質量測定精度を確保するのが普通である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成において、各マススペクトルの質量校正、あるいは質量校正の補正の精度を高く保つためには、充分な量の内部標準物質を質量分析計に導入する必要がある。ところが、多量の内部標準物質を質量分析計に導入すると、観測対象とする目的成分のイオン化が抑制されたり、あるいは内部標準物質に由来するイオンが質量分析計内部で散乱して、観測対象とする目的イオンの精密質量マスクロマトグラムのケミカルノイズとなったりして、充分な質量精度と検出感度を両立させることが困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、精密質量測定に必要な内部標準物質の量を低減しても感度良く精密質量マスクロマトグラムを測定することのできる質量分析方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明にかかる質量分析方法は、試料中の成分を時間の関数として分離する成分分析手段と、該分離された試料成分を順次イオン化して繰り返しそのマススペクトルを測定する質量分析計とを組み合わせた質量分析方法において、質量数既知の標準物質を前記試料成分と共にイオン化してマススペクトルを測定し、標準物質由来のシグナルに基づいて該マススペクトルの質量校正を行なう場合に、時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルを参照して質量校正を行なうようにしたことを特徴としている。
【００１０】
また、前記時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルの参照方法は、そのシグナルの位置を複数のマススペクトル間で平均し、該平均的位置と標準物質の既知質量数とからマススペクトルの質量校正を行なわせるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
また、前記時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルの参照方法は、そのシグナルの強度に関連した重み付けを行なった上で、そのシグナルの位置を複数のマススペクトル間で平均し、該平均的位置と標準物質の既知質量数とからマススペクトルの質量校正を行なわせるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
また、前記時間的に接近して得られた複数のマススペクトルで観測された標準物質由来のシグナルの参照方法は、そのマススペクトル毎に予め指定した所定の規則に基づく重み付けを行なった上で、そのシグナルの位置を複数のマススペクトル間で平均し、該平均的位置と標準物質の既知質量数とからマススペクトルの質量校正を行なわせるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図２は、本発明にかかる質量分析方法の一実施例を示したものである。図中４は、ガスクロマトグラフ装置、液体クロマトグラフ装置、電気泳動装置などの試料成分分析装置から時間の関数として分離・流出した試料成分を質量分析計で質量分析した際のトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を表わしたものである。これは、試料成分分析装置によって時間的に分離された試料成分を質量分析計によってトータルイオン量として観測したもので、横軸は試料成分分析装置からその試料成分が流出するまでの時間、縦軸はその試料成分由来のイオン強度を示している。
【００１４】
また５は、ＴＩＣを構成する個々のマススペクトルであり、横軸はイオンの質量電荷比（ｍ／ｚ）、縦軸はイオン強度を表わしている。これらは、試料成分分析装置から流出する試料成分を質量分析計によって繰り返し質量走査することによって得られたマススペクトルを、時間の経過に従って並べたものである。図中、アスタリスク（＊）を付したピークが、添加した内部標準物質に由来するマススペクトルの信号である。
【００１５】
この内部標準物質の信号位置を基準にしてｍ／ｚの値を校正することにより、精密質量測定を行なうことができる。通常は、内部標準物質に由来する複数本のマススペクトルの信号を利用して、該信号間を内挿することによってｍ／ｚを正確に校正する。また、校正後、所定のｍ／ｚの値を持ったイオンピークを各マススペクトルから抽出して、時間の経過に従って線で結ぶことにより、目的イオンの精密質量マスクロマトグラムを得ることができる。
【００１６】
このような構成において、精密質量マスクロマトグラムを生成するために、従来は、個々のマススペクトル内において観測された内部標準物質由来の信号位置情報のみに基づいてｍ／ｚの校正を行なっていた。それを本発明では、各マススペクトルの質量校正、あるいは質量校正の補正を行なうときに、そのマススペクトルの情報のみでなく、その前後に測定された複数のマススペクトルの情報を用いて質量校正、あるいは質量校正の補正を行なうようにする。
【００１７】
例えば、今、ガスクロマトグラフ質量分析計によって測定されたマススペクトル群の内の第ｎ番目のマススペクトルの質量校正を行なおうとするときに、（ｎ−ｍ）番目、（ｎ−ｍ＋１）番目、（ｎ−ｍ＋２）番目、・・・、（ｎ−２）番目、（ｎ−１）番目、ｎ番目、（ｎ＋１）番目、（ｎ＋２）番目、・・・、（ｎ＋ｍ−２）番目、（ｎ＋ｍ−１）番目、（ｎ＋ｍ）番目の合計（２ｍ＋１）個の各マススペクトルに含まれている内部標準物質の情報を用いるようにする。
【００１８】
すなわち、マススペクトルが既にピーク判定されて、バーグラフの形で記録されている場合は、（２ｍ＋１）個の各マススペクトルに含まれている内部標準物質由来の信号位置を平均し、その平均的位置と内部標準物質の既知質量数から測定試料の質量数の校正、あるいは質量数の校正の補正を行なうようにする。なお、ここで言う信号位置とは、磁場型質量分析計の場合はスキャンの開始からそのマススペクトルが出現するまでの時間、飛行時間型質量分析計の場合はそのマススペクトルピークの飛行時間を意味する。
【００１９】
また、マススペクトルが未だピーク判定されず、プロファイルの形で記録されている場合は、（２ｍ＋１）個のマススペクトルを全て加算した後、内部標準物質由来のピークを判定して位置を求め、その位置情報と既知質量数とから個々のマススペクトルの質量校正、あるいは質量校正の補正を行なうようにする。
【００２０】
これにより、内部標準物質由来の信号のＳ／Ｎ比が多少良くない場合でも、正確な質量校正が可能となるので、内部標準物質の質量分析計への導入量を減らすことができ、目的とする分析成分のイオン化が抑制されたり、あるいは内部標準物質に由来するイオンが質量分析計の内部で散乱して目的とするイオンの精密質量マスクロマトグラム上のケミカルノイズとなったりすることを、予め回避することが可能となる。
【００２１】
なお、内部標準物質由来の信号を複数のマススペクトル間で平均化するに当たっては、様々な変形が可能である。例えば、マススペクトルがバーグラフの形で記録されている場合に、（２ｍ＋１）個の各マススペクトルに含まれている各々の内部標準物質由来のピークについて、その位置を平均するに際し、単純に加算するのではなく、各マススペクトル中の各々の内部標準物質由来のピークの強度に比例して重み付けを行ない、その後、平均位置を求め、該平均位置と既知質量数とから質量校正、あるいは質量校正の補正を行なうようにしても良い。このように重み付けすることにより、Ｓ／Ｎ比の良いマススペクトルの情報を重視した形で、ｍ／ｚの校正を行なわせることができる。
【００２２】
また、別の変形例として、マススペクトルがプロファイルの形で記録されている場合に、（２ｍ＋１）個の各マススペクトルに含まれている各々の内部標準物質由来のピークについて、その位置を平均するに際し、単純に加算するのではなく、予め指定した所定の重み付け係数に基づいてピークに重み付けを行なった上で加算しても良い。例えば、ｍ＝２の場合には、次のような重み付けを行なう。
【００２３】
0003683749.tif 000002
このような重み付け係数を用いることにより、ｎ番目のマススペクトルにとって時間的により近い位置にあるマススペクトルの中の内部標準物質の位置情報を重視した形で、内部標準物質由来の信号の平均的位置を計算させることができる。
【００２４】
また、マススペクトルがバーグラフの形で記録されている場合に、前述した２つの変形例を併用した形で、内部標準物質由来のピークに重み付けを行なっても良いことは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明の質量分析方法によれば、精密質量マスクロマトグラムを測定するに際して、そのマススペクトルの前後に測定した複数枚のマススペクトルの内部標準物質に関する情報を用いて質量校正、あるいは質量校正の補正を行なうようにしたので、測定時の内部標準物質の導入量を減らしても従来と同じ精度の質量校正、あるいは質量校正の補正が行なえ、結果的に、内部標準物質に由来するケミカルノイズや目的成分のイオン化の抑制現象を低減することができるので、実質的な感度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の質量分析装置を示す図である。
【図２】本発明の質量分析装置による測定例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・成分分析装置、２・・・質量分析計、３・・・システム、４・・・トータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）、５・・・マススペクトル。
【図１】
0003683749.tif 000003
【図２】
0003683749.tif 000004