(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる試料を迅速にスクリーニングするためのシステムであって、前記システムは、
タンデム質量分析計と、
非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスであって、前記高速試料導入デバイスは、前記タンデム質量分析計に、前記高速試料導入デバイスによって注入される複数の異なる試料のうちの各異なる試料を供給する、高速試料導入デバイスと、
前記タンデム質量分析計および前記高速試料導入デバイスと通信しているプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
前記高速試料導入デバイスに、前記各異なる試料を前記タンデム質量分析計に供給するように命令し、
前記タンデム質量分析計に、サーベイスキャンを実施することにより前駆体質量スペクトルを得るように命令し、
前記前駆体質量スペクトルから前記各異なる試料中の前駆体イオンの質量分布を決定することにより、前記各異なる試料の着目質量範囲全体にわたって２つ以上の広前駆体質量選択窓を定義することと、
前記タンデム質量分析計に、前記各異なる試料の前記着目質量範囲全体にわたって、前記２つ以上の広前駆体質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令する、システム。
【請求項２】
前記高速試料導入デバイスは、フローインジェクション分析デバイスまたは迅速な試料清浄デバイスを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記タンデム質量分析計に、前記２つ以上の広前駆体質量選択窓のうちの少なくとも２つの間において、前記タンデム質量分析計の少なくとも１つのパラメータを変動させるように命令する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記広前駆体質量選択窓が、異なる試料が前記高速試料導入デバイスによって注入される速度内で各異なる試料の前記着目質量範囲全体にわたって移動されるように、前記広前駆体質量選択窓の幅は、前記プロセッサによって選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
広前駆体質量選択窓は、２０ａｍｕと２００ａｍｕとの間の幅を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
異なる試料を迅速にスクリーニングする方法であって、前記方法は、
プロセッサを使用して、非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスに、前記高速試料導入デバイスによって注入される複数の異なる試料のうちの各異なる試料をタンデム質量分析計に供給するように命令することと、
前記プロセッサを使用して、前記タンデム質量分析計に、サーベイスキャンを実施することにより前駆体質量スペクトルを得るように命令し、
前記プロセッサを使用して、前記前駆体質量スペクトルから前記各異なる試料中の前駆体イオンの質量分布を決定することにより、前記各異なる試料の着目質量範囲全体にわたって２つ以上の広前駆体質量選択窓を定義することと、
前記プロセッサを使用して、前記タンデム質量分析計に、前記各異なる試料の前記着目質量範囲全体にわたって、前記２つ以上の広前駆体質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令することと
を含む、方法。
【請求項７】
前記プロセッサを使用して、前記タンデム質量分析計に、前記２つ以上の広前駆体質量選択窓のうちの少なくとも２つの間において、前記タンデム質量分析計の少なくとも１つのパラメータを変動させるように命令することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記プロセッサを使用して、前記広前駆体質量選択窓が、異なる試料が前記高速試料導入デバイスによって注入される速度内で各異なる試料の前記着目質量範囲全体にわたって移動されるように、前記広前駆体質量選択窓の幅を選択することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
広前駆体質量選択窓は、２０ａｍｕと２００ａｍｕとの間の幅を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
コンテンツがプログラムを含む非一時的かつ有形のコンピュータ可読記憶媒体を備えているコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムは、システムを使用して、異なる試料を迅速にスクリーニングする方法を実施するようにプロセッサ上で実行される命令を有し、前記システムは、１つ以上の個別ソフトウェアモジュールを備え、前記個別ソフトウェアモジュールは、高速試料導入モジュールおよびタンデム質量分析モジュールを備えており、前記方法は、
非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスに、前記高速試料導入モジュールを使用して、前記高速試料導入デバイスによって注入される複数の異なる試料のうちの各異なる試料をタンデム質量分析計に供給するように命令することと、
前記タンデム質量分析計に、前記タンデム質量分析モジュールを使用して、サーベイスキャンを実施することにより前駆体質量スペクトルを得るように命令し、
前記タンデム質量分析モジュールを使用して、前記前駆体質量スペクトルから前記各異なる試料中の前駆体イオンの質量分布を決定することにより、前記各異なる試料の着目質量範囲全体にわたって２つ以上の広前駆体質量選択窓を定義することと、
前記タンデム質量分析計に、前記タンデム質量分析モジュールを使用して、前記各異なる試料の前記着目質量範囲全体にわたって、前記２つ以上の広前駆体質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令することと
を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項１１】
前記タンデム質量分析モジュールを使用して、前記広前駆体質量選択窓が、異なる試料が前記高速試料導入デバイスによって注入される速度内で各異なる試料の前記着目質量範囲全体にわたって移動されるように、前記広前駆体質量選択窓の幅を選択することをさらに含む、請求項１０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
広前駆体質量選択窓は、２０ａｍｕと２００ａｍｕとの間の幅を有する、請求項１０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
前記２つ以上の広前駆体質量選択窓は、固定の窓幅を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記２つ以上の広前駆体質量選択窓のうちの少なくとも２つは、異なる窓幅を有する、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮特許出願第６１／４１１，０２８号（２０１０年１１月８日出願）の利益を主張する。該出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途では、実行されるべき多くの試料が存在するか、またはその結果が迅速に要求されるので、迅速な分析の必要性がある。多くの試料を要求する用途として、薬物スクリーニング、創薬代謝、ネットワーク生物学および生物学的実験、食物分析、プロセスモニタリング、法医学のためのＤＮＡ分析、ならびに低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）スクリーニングが挙げられるが、それらに制限されない。結果が迅速に返されることを要求する用途として、診断、薬物ドーピング、食物分析、および治療的モニタリングが挙げられるが、それらに制限されない。
【０００３】
迅速な試料分析を提供する方法の１つは、高速分離技法を従来の高分解能質量分析方法と結合するものである。例えば、試料は、高試料速度において、システム内に注入される。１つの高分解能質量スペクトルが、各試料に対して生成される。異なる試料のスペクトルが、次いで、比較される。
【０００４】
本方法は、試料間の小および大分子の明白な差異を同定することができるが、これらの差異のほんの僅かのみ、疾患等の着目項目を示し得る。最後に、本方法を使用することによって、僅かではあるが、重要な差異が、イオン抑制、非分解異性体、マトリクス効果、または同重体種が挙げられ得るが、それらに制限されない、追加の複雑性のため、喪失または隠され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
種々の実施形態において、非クロマトグラフ的である高速試料導入技法が、着目質量範囲全体にわたって、２つ以上の質量選択窓において、断片化スキャンを行い、迅速な試料分析方法を提供するタンデム質量分析技法と結合される。本方法は、意義深い結果を生成するための十分なＭＳ／ＭＳ情報を提供することができ、かつ結果における重要な複雑性を明らかにすることができる。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
試料を迅速にスクリーニングするためのシステムであって、
タンデム質量分析計と、
非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスであって、前記タンデム質量分析計に複数の試料のうちの各試料を供給する高速試料導入デバイスと、
前記タンデム質量分析計および前記高速試料導入デバイスと通信しているプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、前記高速試料導入デバイスに、前記各試料を前記タンデム質量分析計に供給するように命令し、前記タンデム質量分析計に、前記各試料の着目質量範囲全体にわたって、２つ以上の質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令する、システム。
（項目２）
前記２つ以上の質量選択窓は、固定の窓幅を有している、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記２つ以上の質量選択窓のうちの少なくとも２つは、異なる窓幅を有している、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記プロセッサは、前記プロセッサが、前記タンデム質量分析計に、前記断片化スキャンを実施するように命令する前に、前記タンデム質量分析計に、前記質量範囲の質量スペクトルを得るように命令する、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記高速試料導入デバイスは、フローインジェクション分析デバイス、イオン移動度分析デバイス、または迅速な試料清浄デバイスを備えている、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記プロセッサは、前記タンデム質量分析計に、前記２つ以上の質量選択窓のうちの少なくとも２つの間において、前記タンデム質量分析計の少なくとも１つのパラメータを変動させるように命令する、項目１に記載のシステム。
（項目７）
試料を迅速にスクリーニングする方法であって、
プロセッサを使用して、非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスに、複数の試料のうちの各試料をタンデム質量分析計に供給するように命令することと、
前記プロセッサを使用して、前記タンデム質量分析計に、前記各試料の着目質量範囲全体にわたって、２つ以上の質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令することと
を含む、方法。
（項目８）
前記２つ以上の質量選択窓は、固定の窓幅を有している、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記２つ以上の質量選択窓のうちの少なくとも２つは、異なる窓幅を有している、項目７に記載の方法。
（項目１０）
前記プロセッサを使用して、前記タンデム質量分析計に、前記断片化スキャンを実施するように命令する前に、前記タンデム質量分析計に、前記質量範囲の質量スペクトルを得るように命令することをさらに含む、項目７に記載の方法。
（項目１１）
前記プロセッサを使用して、前記タンデム質量分析計に、前記２つ以上の質量選択窓のうちの少なくとも２つの間において、前記タンデム質量分析計の少なくとも１つのパラメータを変動させるように命令することをさらに含む、項目７に記載の方法。
（項目１２）
そのコンテンツがプログラムを含む非一時的かつ有形のコンピュータ可読記憶媒体を備えているコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムは、試料を迅速にスクリーニングする方法を実施するようにプロセッサ上で実行される命令を有し、前記方法は、
システムを提供することであって、前記システムは、１つ以上の個別ソフトウェアモジュールを備え、前記個別ソフトウェアモジュールは、高速試料導入モジュールおよびタンデム質量分析モジュールを備えている、ことと、
前記高速試料導入モジュールを使用して、非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスに、複数の試料のうちの各試料をタンデム質量分析計に供給するように命令することと、
前記タンデム質量分析モジュールを使用して、前記タンデム質量分析計に、前記各試料の着目質量範囲全体にわたって、２つ以上の質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令することと
を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目１３）
前記２つ以上の質量選択窓は、固定の窓幅を有している、項目１２に記載のコンピュータプログラム製品。
（項目１４）
前記２つ以上の質量選択窓のうちの少なくとも２つは、異なる窓幅を有している、項目１２に記載のコンピュータプログラム製品。
（項目１５）
前記タンデム質量分析モジュールを使用して、前記タンデム質量分析計に、前記断片化スキャンを実施するように命令する前に、前記タンデム質量分析計に、前記質量範囲の質量スペクトルを得るように命令することをさらに含む、項目１２に記載のコンピュータプログラム製品。
【０００６】
当業者は、後述の図面が、例証目的に過ぎないことを理解するであろう。図面は、本教示の範囲をいかようにも制限することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本教示の実施形態が実装され得る、コンピュータシステムを例証するブロック図である。
【図２】図２は、種々の実施形態による、試料を迅速にスクリーニングするためのシステムを示す概略図である。
【図３】図３は、種々の実施形態による、試料を迅速にスクリーニングする方法を示す、例示的流れ図である。
【図４】図４は、種々の実施形態による、試料を迅速にスクリーニングする方法を実施する、１つ以上の個別のソフトウェアモジュールを含むシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本教示の１つ以上の実施形態を詳細に説明する前に、当業者は、本教示が、その適用において、以下の発明を実施するための形態に記載される、または図面に例証される、構造、構成要素の配列、およびステップの配列の詳細に制限されないことを理解するであろう。また、本明細書で使用される表現および専門用語は、説明の目的のためであって、制限としてみなされるべきではないことを理解されたい。
【０００９】
（コンピュータ実装システム）
図１は、本教示の実施形態が実装され得る、コンピュータシステム１００を例証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と結合されたプロセッサ１０４とを含む。コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０４によって実行される命令を記憶するために、バス１０２に結合されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶デバイスであり得るメモリ１０６も含む。メモリ１０６は、プロセッサ１０４によって実行される命令の実行の間、一時的変数または他の中間情報を記憶するためにも使用され得る。コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０４のための静的情報および命令を記憶するために、バス１０２に結合された読取専用メモリ（ＲＯＭ）１０８または他の静的記憶デバイスをさらに含む。磁気ディスクまたは光ディスク等の記憶デバイス１１０は、情報および命令を記憶するために提供され、バス１０２に結合される。
【００１０】
コンピュータシステム１００は、情報をコンピュータユーザに表示するために、バス１０２を介して、ブラウン管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイ１１２に結合され得る。英数字および他のキーを含む入力デバイス１１４は、情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信するために、バス１０２に結合される。別のタイプのユーザ入力デバイスは、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信し、ディスプレイ１１２上のカーソル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等のカーソル制御１１６である。本入力デバイスは、典型的には、デバイスが平面において位置を指定することを可能にする２つの軸、すなわち、第１の軸（すなわち、ｘ）および第２の軸（すなわち、ｙ）において、２自由度を有する。
【００１１】
コンピュータシステム１００は、本教示を実施することができる。本教示のある実装によると、結果は、メモリ１０６内に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスをプロセッサ１０４が実行することに応答して、コンピュータシステム１００によって提供される。そのような命令は、記憶デバイス１１０等の別のコンピュータ可読媒体から、メモリ１０６内に読み込まれ得る。メモリ１０６内に含まれる命令のシーケンスの実行は、プロセッサ１０４に、本明細書に説明されるプロセスを行わせる。代替として、有線回路が、本教示を実装するためのソフトウェア命令の代わりに、またはそれと組み合わせて、使用され得る。したがって、本教示の実装は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の具体的組み合わせに制限されない。
【００１２】
用語「コンピュータ可読媒体」は、本明細書で使用される場合、実行のために、命令をプロセッサ１０４に提供する際に関与する任意の媒体を指す。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含むが、それらに制限されない、多くの形態をとり得る。不揮発性媒体は、例えば、記憶デバイス１１０等の光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メモリ１０６等の動的メモリを含む。伝送媒体は、バス１０２を備えている配線を含む、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバを含む。
【００１３】
コンピュータ可読媒体の一般的形態として、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、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、任意の他の光学媒体、サムドライブ、メモリカード、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、あるいはコンピュータが読み取ることができる、任意の他の有形媒体が挙げられる。
【００１４】
コンピュータ可読媒体の種々の形態は、実行のために、１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスをプロセッサ１０４に搬送することに関わり得る。例えば、命令は、最初は、遠隔コンピュータの磁気ディスク上で搬送され得る。遠隔コンピュータは、命令をその動的メモリ内にロードし、モデムを使用して、電話回線を介して、命令を送信することができる。コンピュータシステム１００にローカルのモデムは、データを電話回線上で受信し、赤外線送信機を使用して、データを赤外線信号に変換することができる。バス１０２に結合された赤外線検出器は、赤外線信号で搬送さ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は、データをメモリ１０６に搬送し、そこから、プロセッサ１０４は、命令を読み出し、実行する。メモリ１０６によって受信された命令は、随意に、プロセッサ１０４による実行の前後に、記憶デバイス１１０上に記憶され得る。
【００１５】
種々の実施形態による、方法を実施するためにプロセッサによって実行されるように構成される命令は、コンピュータ可読媒体上に記憶される。コンピュータ可読媒体は、デジタル情報を記憶するデバイスであることができる。例えば、コンピュータ可読媒体は、ソフトウェアを記憶するために、当技術分野において周知のように、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）を含む。コンピュータ可読媒体は、実行されるように構成される命令を実行するために好適なプロセッサによってアクセスされる。
【００１６】
本教示の種々の実装の以下の説明は、例証および説明の目的のために提示される。包括的でもなく、本教示を開示される精密な形態に制限するものでもない。修正および変形例は、前述の教示に照らして可能である、または本教示の実践から取得され得る。加えて、説明される実装は、ソフトウェアを含むが、本教示は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして、またはハードウェア単独において、実装され得る。本教示は、オブジェクト指向および非オブジェクト指向両方のプログラミングシステムによって実装され得る。
【００１７】
（データ処理のシステムおよび方法）
前述のように、迅速な試料分析は、試料処理量を増加させること、または要求される結果を迅速に生成することにおいてに有用である。迅速な試料分析を提供する従来の方法は、高速分離技法を高分解能質量分析（ＭＳ）と結合することを含んでいる。そのような方法は、多くの場合、イオン抑制、非分解異性体、マトリクス効果、または同重体種が挙げられ得るが、それらに制限されない、追加の複雑な関係によって生じる結果における複雑性を明らかにすることが可能ではない。別の従来の方法は、高速分離技法を使用して、試料を導入し、ＭＳスキャンを迅速に発生させ、次いで、ＭＳスペクトルにおいて同定された選択イオンに関して、タンデム質量分析、すなわち、質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）を実施するものである。高処理量を維持するために、制限された数のＭＳ／ＭＳスペクトルのみ、この方法で取得することができる。
【００１８】
非クロマトグラフ的である高速試料導入技法として、フローインジェクション分析（ＦＩＡ）、移動度分析、または迅速試料清浄技法が挙げられ得るが、それらに制限されない。迅速試料清浄技法として、例えば、トラップおよび溶出技法が挙げられ得る。高速試料導入技法は、例えば、毎分約１試料の速度または頻度において、タンデム質量分析に対して試料を注入することができる。
【００１９】
タンデム質量分析は、異なる試料間のデータの複雑性を明らかにするために使用される。例えば、タンデム質量分析は、異性体を分解することができる。単一質量スペクトルでは、同一質量の異性体が存在することを明らかにしない。しかしながら、ある試料中の質量からの断片が、別の試料中の同一質量からの断片と若干異なり得るので、それらの異性体を断片化することは、異なる質量において試料間に差異があることを明らかにすることができる。
【００２０】
タンデム質量分析計上で実施される方法の特定性は、質量分析器に、狭質量選択窓幅、すなわち、前駆体質量選択窓幅を提供することによって改善される。狭質量選択窓幅は、例えば、１原子質量単位（ａｍｕ）のオーダーである。代替として、方法の感度は、質量分析器に、広質量選択窓幅を提供することによって改善される。広質量選択窓幅は、例えば、約２０または２００ａｍｕである。
【００２１】
種々の実施形態において、十分な感度を伴う質量選択窓幅は、迅速な試料分析方法におけるタンデム質量分析計の第１の質量分析段階のために選択される。本質量選択窓幅を移動させることによって、短時間内に、どの質量を断片化させるかを決定する必要なく、質量範囲全体を断片化させることが可能となる。
【００２２】
より広い質量選択窓を選択することは、ある質量範囲を対象とするためにより少ない断片化スキャンを必要とする。例えば、狭質量選択窓幅１ａｍｕを使用してスキャンされる質量範囲２００ａｍｕから６００は、４００回の断片化スキャンを必要とする。より広い質量選択窓幅１００ａｍｕの使用は、僅か４回の断片化スキャンを必要とする。より広い質量選択窓は、したがって、試料が高速試料導入技法によって注入される速度において、試料を分析するために、着目質量範囲全体にわたって、試料を断片化するために使用される。
【００２３】
前述のように、より広い質量選択窓の選択は、タンデム質量分析の第１の段階のためにより狭い質量選択を選択するよりも、より優れた感度およびより低特定性を提供する。しかしながら、タンデム質量分析の第２の段階における高分解能検出を通して、いかなる特定性の喪失も取り戻すことができる。その結果、高特定性および高感度の両方を、全体的方法によって提供することができる。
【００２４】
種々の実施形態において、断片化スキャンは、ある質量範囲にわたって、均一または固定質量選択窓において生じる。質量範囲は、例えば、試料の好ましい質量範囲または試料の質量範囲全体を含むことができる。
【００２５】
質量分析ハードウェアにおける近年の発展は、ある質量範囲にわたって、単一値の代わりに、タンデム質量分析計の質量選択窓幅が変動されること、または任意の値に設定されることを可能にした。例えば、四重極質量フィルタまたは分析器に印加される無線周波数（ＲＦ）および直流（ＤＣ）電圧の両方の独立制御が、可変質量選択窓幅の選択を可能にすることができる。任意のタイプのタンデム質量分析計が、可変質量選択窓幅の選択を可能にすることができる。タンデム質量分析計は、２つ以上の質量分析を実施する１つ以上の物理的な質量分析器を含むことができる。タンデム質量分析計の質量分析器として、飛行時間（ＴＯＦ）、四重極、イオントラップ、線形イオントラップ、オービトラップ、またはフーリエ変換質量分析器が挙げられ得るが、それらに制限されない。
【００２６】
種々の実施形態において、断片化スキャンは、ある質量範囲にわたって、可変質量選択窓とともに生じる。分析のある質量範囲にわたって、質量選択窓幅の値を変動させることは、特定性、感度、および分析の速度を改善することができる。例えば、化合物が存在することが既知である質量範囲の領域では、狭質量選択窓幅が使用される。これは、既知の化合物の特定性を向上させる。化合物が存在しないことが既知である質量範囲の領域では、広質量選択窓幅が使用される。これは、未知の化合物を見付け、それによって、分析の感度を改善することを可能にする。広および狭範囲の組み合わせは、固定狭窓を使用するよりも高速でスキャンを完了させることを可能にする。
【００２７】
また、質量範囲のある領域において、狭質量選択窓幅を使用することによって、質量スペクトル内の他の質量ピークは、着目質量ピークの分析に影響を及ぼす可能性が低い。他の質量ピークによって生じ得る影響の一部として、飽和、イオン抑制、または空間電荷効果が挙げられ得るが、それらに制限されない。
【００２８】
種々の実施形態において、質量範囲の一部に対して選定される質量選択窓幅の値は、試料に関する既知の情報に基づく。言い換えると、質量選択窓幅の値は、試料の既知または予期される複雑性に基づいて、質量範囲にわたって調節される。したがって、試料がより複雑である、または多数のイオンを有する場合、より狭い質量選択窓幅が使用され、試料が、あまり複雑ではない、または少数のイオンを有する場合、より広い質量選択窓幅が使用される。試料の複雑性は、例えば、試料の化合物分子量プロファイルを作成することによって決定することができる。
【００２９】
試料の化合物分子量プロファイルは、いくつかの方法において作成することができる。加えて、試料の化合物分子量プロファイルは、データ取得前またはデータ取得中に作成することができる。さらに、試料の化合物分子量プロファイルは、データ取得中にリアルタイムで作成することができる。
【００３０】
種々の実施形態において、ある質量範囲にわたって、可変窓幅を定義するために使用される化合物分子量プロファイルは、好ましくは、データ取得前に作成され、迅速な試料分析方法によって分析される全試料のために使用される。試料間で可変窓幅を変動させないことは、試料間の差異を容易に見つけることを可能にする。
【００３１】
タンデム質量分析計の他のパラメータは、ある質量範囲にわたって選択される、質量選択窓幅に依存する。これらの他のパラメータとして、衝突エネルギー等のイオン光学要素、または、例えば、蓄積時間等の非イオン光学要素が挙げられ得る。
【００３２】
その結果、種々の実施形態において、試料の分析はさらに、ある質量範囲にわたって、質量選択窓幅以外のタンデム質量分析計の１つ以上のパラメータを変動させることを含むことができる。そのようなパラメータを変動させることは、前述の追加の複雑性の望ましくない影響を低減させることができる。例えば、前駆体イオンが存在しないと考えられる、窓付き領域の断片化を通して、かつこれらの窓に対する蓄積時間を変動させることによって、マトリクス抑制の潜在的影響は、ある程度、緩和することができる。
【００３３】
種々の実施形態において、１つ以上の試料は、固定または可変質量選択窓幅を使用する後続分析の前に、分析されることができる。本試料の分析は、完全な分析または単一スキャンを含むことができる。完全な分析は、例えば、２つ以上のスキャンを含む。スキャンは、サーベイスキャン、ニュートラルロススキャン、または前駆体スキャンであり得るが、それらに制限されない。スキャンは、例えば、高分解能質量分析（ＨＲＭＳ）スペクトルを提供することができる。ＨＲＭＳスペクトルは、前駆体イオンの正確な質量を決定するために使用されることができ、または１つ以上の試料中の前駆体イオンの質量分布を決定し、例えば、窓幅を定義するために使用されることができる。
【００３４】
ＨＲＭＳスペクトルは、試料の指紋として使用することができる。ある場合には、指紋の比較は、ある質量範囲にわたって、窓内の全前駆体イオンを断片化する方法の標的であろう差異を既に示し得る一方、その他では、指紋は、窓幅および蓄積時間を決定するために使用されることができる。これは、例えば、ピーク密度（より多くのピークを伴う領域は、より狭い窓となる）またはピーク強度（大きなピークは、より狭い窓および短蓄積時間となる一方、他の領域は、ピーク密度に基づく窓に伴って、より時間が長くなる）に基づき得る。
【００３５】
迅速な試料分析方法後、データは、着目情報のためにマイニングされ、例えば、他の試料との比較または再分析のために記憶される。非常に高速なデータマイニングは、、例えば、ネットワーク生物学実験または高処理量スクリーニング（ＨＴＳ）のために、あるいは結果の迅速ターンアラウンドを提供するために、多くの試料が実行されることを可能にする。非常に高度な検定の情報コンテンツは、２次元（２Ｄ）マップを試料から作成可能にする。データマイニングツールおよび技法は、（１）ライブラリ検索を行い、イオントレースまたはイオンプロファイルを作成するために使用することができる予期される化合物のライブラリ、（２）認められ得る潜在的ニュートラルロスによって決定される質量の分離を可能にするであろう抽出技法、ならびに（３）画像走査または試料中の類似性および差異の同定のための他の技法の使用を含み得るが、それらに制限されない。
【００３６】
情報の追加のレベルも、迅速な試料分析方法から抽出されることができる。例えば、多くの場合、同定（化合物の破壊曲線）またはデコンボリューションのための追加の情報が存在するように、異なる衝突エネルギーにおいて、いくつかのスキャンを実施することが可能である。例えば、化合物のＭＳ／ＭＳスペクトルは、複数の試料にわたる相関によって見つけることができる。すなわち、多くの試料にわたって、同一挙動を有する断片は、恐らく、同一化合物に由来する。デコンボリューションは、相関による化合物のスペクトルのデコンボリューションを伴う。
【００３７】
試料調製は、迅速な試料分析方法の別の重要な側面である。試料調製、特に、断片化は、化合物の種類を分離するために必要とされ、したがって、適切な窓および分析条件が適用されることができる。試料の事前濃縮もまた、潜在的に、例えば、固相抽出を介して、要求され、したがって、濃度は、検出可能レベルまで増加されることができる。必要とされる試料調製の量は、試料複雑性ならびに要求される感度および化合物の対象範囲に依存する。いくつかの用途では、それは、最小であり、その他では、非常に広範囲である。しかしながら、試料調製は、実際の分析速度が維持されるように、オフラインかつ自動様式において実施されることができる。
【００３８】
種々の実施形態において、迅速な試料分析方法は、合理的時間尺度において、数千個の試料を分析可能にすることによって、ネットワーク生物学を有意に有効化し得る。大規模自動化試料調製は、分析に先立って、試料（恐らく、１ｍＬの血清または血漿）を化合物の種類（糖類、ヌクレオシド、アミノ酸、有機酸；脂質；ペプチド；タンパク質；ｍｉＲＮＡ…等の小極性分子）に細分するために使用される。類似アプローチは、市販製品（例えば、小規模および大規模治療法）、食物等を特徴づけるために使用される。
【００３９】
（タンデム質量分析システム）
図２は、種々の実施形態による、試料を迅速にスクリーニングするためのシステム２００を示す概略図である。システム２００は、タンデム質量分析計２１０、プロセッサ２２０、および高速試料導入デバイス２３０を含む。プロセッサ２２０は、コンピュータ、マイクロプロセッサ、または、質量分析計２１０および高速試料導入デバイス２３０に制御信号を送信し、それらからデータを受信し、データを処理可能な任意のデバイスであり得るが、それらに制限されない。
【００４０】
タンデム質量分析計２１０は、２つ以上の質量分析を実施する、１つ以上の物理的質量分析器を含むことができる。タンデム質量分析計の質量分析器として、飛行時間（ＴＯＦ）、四重極、イオントラップ、線形イオントラップ、オービトラップ、またはフーリエ変換質量分析器が挙げられ得るが、それらに制限されない。タンデム質量分析計２１０は、それぞれ、空間または時間において、別個の質量分析段階またはステップを含むことができる。
【００４１】
高速試料導入デバイス２３０は、非クロマトグラフ的であり、ＦＩＡ、イオン移動度分析、または迅速試料清浄技法を含むが、それらに制限されない、高速試料導入技法を実施することができる。高速試料導入デバイス２３０は、タンデム質量分析計２１０の一部であることも、システム２００に示されるように、別個のデバイスであることもできる。高速試料導入デバイス２３０は、タンデム質量分析計２１０に、複数の試料のうちの各試料を供給する。
【００４２】
プロセッサ２２０は、タンデム質量分析計２１０および高速試料導入デバイス２３０と通信する。プロセッサ２２０は、高速試料導入デバイス２３０に、複数の試料のうちの各試料をタンデム質量分析計２１０に供給するように命令する。プロセッサ２２０は、次いで、タンデム質量分析計２１０に、各試料の着目質量範囲全体にわたって、２つ以上の質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令する。２つ以上の質量選択窓は、例えば、隣接する質量選択窓である。
【００４３】
種々の実施形態において、質量範囲にわたって使用される２つ以上の質量選択窓は、固定の窓幅を有する。種々の実施形態において、質量範囲にわたって使用される２つ以上の質量選択窓のうちの少なくとも２つは、異なる窓幅を有する。
【００４４】
種々の実施形態において、プロセッサ２２０は、プロセッサ２２０が、タンデム質量分析計に、断片化スキャンを実施するように命令する前に、タンデム質量分析計２１０に、質量範囲の質量スペクトルを得るように命令する。
【００４５】
種々の実施形態において、プロセッサ２２０は、タンデム質量分析計２１０に、質量範囲にわたって使用される２つ以上の質量選択窓のうちの少なくとも２つの間において、タンデム質量分析計２１０の少なくとも１つのパラメータを変動させるように命令する。
【００４６】
（タンデム質量分析方法）
図３は、種々の実施形態による、試料を迅速にスクリーニングする方法３００を示す、例示的流れ図である。
【００４７】
方法３００のステップ３１０では、プロセッサを使用して、非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスが、複数の試料のうちの各試料をタンデム質量分析計に供給するように命令される。
【００４８】
ステップ３２０では、プロセッサを使用して、タンデム質量分析計が、複数の試料のうちの各試料の着目質量範囲全体にわたって、２つ以上の質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令される。
【００４９】
（タンデム質量分析コンピュータプログラム製品）
種々の実施形態において、コンピュータプログラム製品は、非一時的かつ有形コンピュータ可読記憶媒体を含み、そのコンテンツは、試料を迅速にスクリーニングする方法を実施するように、プロセッサ上で実行される命令を伴う、プログラムを含む。本方法は、１つ以上の個別のソフトウェアモジュールを含むシステムによって実施される。
【００５０】
図４は、種々の実施形態による、試料を迅速にスクリーニングする方法を実施する、１つ以上の個別のソフトウェアモジュールを含む、システム４００を示す概略図である。システム４００は、高速試料導入モジュール４１０およびタンデム質量分析モジュール４２０を含む。
【００５１】
高速試料導入モジュール４１０は非クロマトグラフ的である高速試料導入デバイスに、複数の試料のうちの各試料をタンデム質量分析計に供給するように命令する。タンデム質量分析モジュール４２０は、タンデム質量分析計に、複数の試料のうちの各試料の着目質量範囲全体にわたって、２つ以上の質量選択窓において、断片化スキャンを実施するように命令する。
【００５２】
本教示は、種々の実施形態と併せて説明されるが、本教示が、そのような実施形態に制限されることを意図するものではない。対照的に、本教示は、当業者によって理解されるように、種々の代替、修正、および均等物を包含する。
【００５３】
さらに、種々の実施形態の説明において、本明細書は、ステップの特定のシーケンスとして、方法および／またはプロセスを提示し得る。しかしながら、方法またはプロセスが本明細書に記載されるステップの特定の順序に依拠しない程度において、方法またはプロセスは、説明されるステップの特定のシーケンスに制限されるべきではない。当業者が理解するであろうように、ステップの他のシーケンスも可能であり得る。したがって、本明細書に記載されるステップの特定の順序は、請求項に関する制限として解釈されるべきでない。加えて、方法および／またはプロセスを対象とする請求項は、そのステップの実施を書かれた順序に制限されるべきではなく、当業者は、シーケンスが、変動され得、依然として、種々の実施形態の精神および範囲内にあることを容易に理解することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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