(57)【要約】種々の態様において、本教示は、質量分析機器の化学ノイズを低減するシステムおよび方法を提供し、このシステムおよび方法は、中性化学試薬と１つまたは複数のマスフィルタとを用いて質量分析計のイオン化源から発生する化学的バックグラウンドイオンの信号の干渉を低減させる。種々の実施形態では、中性化学試薬は、ジスルフィド官能基を持つ有機化学種のクラスに属するものである。種々の態様では、本教示は、ＬＣ−ＭＳにおける化学干渉を減少させる新規の質量分析アプローチを示すものであり、これは、化学的バックグラウンドイオンと化学試薬との反応と、イオン移動度、質量電荷比またはその両方に応じたバンドパスフィルタの配置、たとえば、四重極の質量スキャニング／フィルタリング機能を用いた配置とを組み合わせて実現できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析機器の化学ノイズを低減するための方法であって：
１種または複数種のバックグラウンドイオンと１種または複数種の目的の検体とを含む、イオン源でのイオンのうち、該イオン源の選択した質量電荷比の値（ｍ／ｚ）未満のイオンが実質的に反応域に入ることを排除する一方、ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ値を超えるイオンの少なくとも一部を該イオン源から該反応域に送る工程；
該反応域において１種または複数種のバックグラウンドイオンと中性有機化学種とを反応させて、該反応域に送られた該１種または複数種のバックグラウンドイオンのｍ／ｚ値を変化させる工程；
ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲内の該イオンの少なくとも一部を該反応域からマスアナライザに抽出し、ｍ／ｚ値が該選択したｍ／ｚ範囲外のイオンを該マスアナライザに実質的に抽出しないようにする工程
を含む、方法。
【請求項２】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、アジパート、セバカート、フタラート、フェニルホスファート、シリコーンおよびこれらの誘導体の１種または複数種を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、水、メタノール、アセトニトリルおよび酢酸の１種または複数種を含むクラスターイオンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、陽イオンであり、前記中性有機化学種は、求核試薬である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、陰イオンであり、前記中性有機化学種は、求電子試薬である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記中性有機化学種は、ジスルフィド官能基を持つ、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記中性有機化学種は、ジメチルジスルフィドおよびジエチルジスルフィドの１種または複数種を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記中性有機化学種は、エチレンオキシドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記１種または複数種の目的の検体の１種または複数種は、タンパク質、ペプチドおよび小分子医薬の１種または複数種を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ペプチドの１種または複数種は、システイン含有ペプチドである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記反応域に送られた１種または複数種のバックグラウンドイオンの前記ｍ／ｚ値を変化させる工程の間、該反応域における前記中性有機化学種の圧力は、約０．１ミリトルから約７６０トルの範囲にある、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記イオン源は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記イオン源は、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）イオン源を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記選択したｍ／ｚ範囲は、前記バックグラウンドイオンへの前記中性有機化学種の１種または複数種の分子の付加と、該バックグラウンドイオンへの該有機化学種の１種または複数種のフラグメントの付加と、バックグラウンドイオンのフラグメントとの一つ以上を含む、該バックグラウンドイオンと該有機化学種との反応生成物を実質的に排除するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲内の前記イオンの少なくとも一部を前記反応域からマスアナライザに抽出し、ｍ／ｚ値が該選択したｍ／ｚ範囲外のイオンを該マスアナライザに実質的に抽出しないようにする前記工程は、イオントラップに該抽出したイオンの少なくとも一部を収集する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
質量分析機器の化学ノイズを低減するための方法であって：
イオン源と反応域との間に配置される第１のマスフィルタと、該反応域と検出器の間に配置される第２のマスフィルタと、を含む質量分析計を提供する工程であって、該第１のマスフィルタと該第２のマスフィルタとの間に該反応域が配置されている、工程；
該第１のマスフィルタをハイパスマスフィルタとして作動させる工程；
１種または複数種の目的の検体よりも１種または複数種のバックグラウンドイオンと優先的に反応する中性有機化学種を該反応域に加える工程；
該第２のマスフィルタをバンドパスフィルタとして作動させ、１種または複数種の目的の検体を該検出器に送る工程
を含む、方法。
【請求項１７】
前記中性有機化学種は、ジスルフィド官能基を持つ、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記中性有機化学種の圧力は、１種または複数種のバックグラウンドイオンとの前記反応中、前記反応域において約０．１ミリトルから約７６０トルの範囲にある、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
質量分析機器の化学ノイズを低減するための方法であって：
１種または複数種のバックグラウンドイオンと１種または複数種の目的の検体とを含む、イオン源でのイオンのうち、該イオン源の選択した質量電荷比の値（ｍ／ｚ）未満のイオンが実質的に反応域に入ることを排除する一方、ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ値を超える該イオンの少なくとも一部を該イオン源から該反応域に送る工程；
該反応域において該送られたイオンの少なくとも一部と中性有機化学種とを衝突させる工程；ならびに
該反応域からｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲内のイオンの少なくとも一部を抽出し、ｍ／ｚ値が該選択したｍ／ｚ範囲外のイオンを実質的に抽出しないようにする工程
を含み、該中性化学試薬が、該反応域において１種または複数種のバックグラウンドと反応するが、該反応域に送られた１種または複数種の目的の検体とは実質的に反応しない、方法。
【請求項２０】
前記中性有機化学種は、ジスルフィド官能基を持つ、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
質量分析機器の化学ノイズを低減するための方法であって：
１種または複数種のバックグラウンドイオンと１種または複数種の目的の検体とを含む、イオン源でのイオンのうち、該イオン源のイオン移動度の値が選択した範囲内のイオンが実質的に反応域に入ることを排除する一方、イオン移動度の値が該選択したイオン移動度の値の範囲外のイオンの少なくとも一部を該イオン源から該反応域に送る工程；
該反応域において１種または複数種のバックグラウンドイオンと中性有機化学種とを反応させて、該反応域に送られた該１種または複数種のバックグラウンドイオンのｍ／ｚ値を変化させる工程；
ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲内の該イオンの少なくとも一部を該反応域からマスアナライザに抽出し、ｍ／ｚ値が該選択したｍ／ｚ範囲外のイオンを該マスアナライザに実質的に抽出しないようにする工程
を含む、方法。
【請求項２２】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、アジパート、セベカート（sebecate）、フタラート、フェニルホスファート、シリコーンおよびこれらの誘導体の１種または複数種を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、水、メタノール、アセトニトリルおよび酢酸の１種または複数種を含むクラスターイオンを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、陽イオンであり、前記中性有機化学種は、求核試薬である、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記反応域に送られる前記１種または複数種のバックグラウンドイオンは、陰イオンであり、前記中性有機化学種は、求電子試薬である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記中性有機化学種は、ジスルフィド官能基を持つ、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記中性有機化学種は、ジメチルジスルフィドおよびジエチルジスルフィドの１種または複数種を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記中性有機化学種は、エチレンオキシドを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記１種または複数種の目的の検体の１種または複数種は、タンパク質、ペプチドおよび小分子医薬の１種または複数種を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記ペプチドの１種または複数種は、システイン含有ペプチドである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記反応域に送られた１種または複数種のバックグラウンドイオンの前記ｍ／ｚ値を変化させる前記工程の間、該反応域における前記中性有機化学種の圧力は、約０．１ミリトルから約７６０トルの範囲にある、請求項２１に記載の方法。
【請求項３２】
前記イオン源は、大気圧イオン化（ＡＰＩ）イオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
前記イオン源は、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）イオン源を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
前記選択したｍ／ｚ範囲は、前記バックグラウンドイオンへの前記中性有機化学種の１種または複数種の分子の付加と、該バックグラウンドイオンへの該有機化学種の１種または複数種のフラグメントの付加と、バックグラウンドイオンのフラグメントとの一つ以上を含む、該バックグラウンドイオンと該有機化学種との反応生成物を実質的に排除するように選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲内の前記イオンの少なくとも一部を前記反応域からマスアナライザに抽出し、ｍ／ｚ値が該選択したｍ／ｚ範囲外のイオンを該マスアナライザに実質的に抽出しないようにする前記工程は、イオントラップに該抽出したイオンの少なくとも一部を収集する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記選択したイオン移動度の値の範囲は、ディファレンシャルイオン移動度の値の範囲である、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本願は、同時係属中の２００６年２月７日に出願された米国仮特許出願番号第６０／７６５８０９号の優先権および利益を請求し、その全体の内容は、本明細書中に参考として援用される。
【背景技術】
【０００２】
（序論）
バックグラウンドイオン（化学ノイズ）の干渉は、質量分析法の発見以来、問題となっている。これは、低濃度の検体、イオン化効率の低い検体または低濃度でイオン化効率の低い検体について検討する際、最も深刻な問題である。化学ノイズは、たとえば、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）源、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）源、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）源および大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）源など、様々な質量分析のイオン源で生じる可能性がある。たとえば、ＥＳＩのイオン源は、ＬＣカラムから生じるイオン化サンプルを質量分離器装置に導入する手段として機能し得るものである。ハードウェアによるアプローチまたはソフトウェアによるアプローチを用いて、ＨＰＬＣ−ＭＳの化学ノイズを減らす試みが行われてきている。しかしながら、クラスター分離用の改良されたインターフェースおよび高純度のＨＰＬＣ溶媒を用いても、化学ノイズは、残る可能性がある。
【０００３】
ＭＡＬＤＩスペクトル、特に小分子の分子イオンが存在するスペクトルの低質量領域については、ＥＳＩスペクトルよりもはるかに大きく化学ノイズに左右されることが多い。こうした化学ノイズの大部分は、マトリックス分子が原因と考えられる。この問題は、小分子の定性分析の用途でＭＡＬＤＩのイオン源を用いたシステムを使用できなくなるほどの大きな問題になり得る。過去１０年にわたり、科学界は、この問題の解決に大変な努力を傾けて、マトリックスレスＭＡＬＤＩ表面の開発を試みてきた。しかしながら、マトリックスレスアプローチは、マトリックスを介してレーザーエネルギーを伝達し検体をイオン化する従来のマトリックスシステムと比べて、感度の低下と、その結果としての非再現性とを招く可能性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（発明の要旨）
本教示は、中性化学試薬と１つまたは複数のマスフィルタとを用いて質量分析計のイオン化源から発生する化学的バックグラウンドのイオン信号の干渉を減少させる様々な方法を提供する。種々の実施形態では、中性化学試薬は、ジスルフィド官能基を持つ有機化学種のクラスに属するものである。
【０００５】
種々の態様では、本教示は、ＬＣ−ＭＳにおける化学干渉を減少させる新規の質量分析アプローチを示すものであり、これは、化学的バックグラウンドイオンと化学試薬との反応と、イオン移動度、質量電荷比またはその両方に応じたバンドパスフィルタの配置、たとえば、四重極の質量スキャニング／フィルタリング機能を用いた配置とを組み合わせて実現できる。この手法については、標準的な三連四重極ＬＣ−ＭＳで行われ、ＬＣ−ＭＳ専用の器具類で最適化することができる。
【０００６】
本発明者らは、ＬＣ／ＭＳにおいて、選定したジメチルジスルフィドおよびエチレンオキシド等の化学試薬が反応するのは、プロトン化検体（たとえば、小分子医薬およびペプチド）ではなく、主要な化学的バックグラウンドイオンに実質的に限られることを発見した。理論に拘泥するわけではないが、これは、大部分の化学的バックグラウンドイオンと通常のプロトン化分子との間の構造上の違いが原因である可能性が高いと考えられる。化学的バックグラウンドイオンは主に、クラスター関連のイオンあるいは（分解された）汚染物質（気中浮遊またはチューブおよび溶媒由来）の安定なイオンのいずれかに分類される。
【０００７】
この反応は、効率がよいもので、イオン源、マスアナライザまたはその両方で受ける圧力に応じて、四重極ＭＳのスキャン速度に適合し得るものである。この特定の圧力に限定される反応と、三連四重極ＬＣ−ＭＳのゼロニュートラルロススキャンモードとを組み合わせて、たとえば、化学的バックグラウンドノイズのレベルを選択的に低下させて、有機検体のＬＣ／ＭＳにおける信号対雑音比の向上に応用することができる。本教示は、様々なタイプの検体イオンに関する試験の実施例であって、本教示の技法の一般的かつ実用的な応用例を示す実施例を提示するものである。種々の実施形態では、ＬＣ／ＭＳのベースラインノイズを１０分の１〜３０分の１に低減させ、信号対雑音比を５〜１０倍向上させることができる。したがって、こうして得られるノイズの低減は、定量分析と定性分析の両方、小分子のあらゆる種類の分野ならびに大分子のプロテオーム分野で有用であり得る。
【０００８】
本教示の化学ノイズの低減方法については、種々の質量分析システムおよびイオン移動度システムならびに分析技法と一緒に用いることができる。本教示の様々な実施形態を適用できる質量分析システムには、２つの質量分離器を備えていて２つの質量分離器の間にあるイオンの飛行経路に衝突セルが配置されているもの、２つのイオン移動度質量分離器を備えていてこれらの間にあるイオンの飛行経路に衝突セルが配置されているもの、ならびに質量分離器およびイオン移動度分離器を組み合わせてこれらの間にあるイオンの飛行経路に衝突セルが配置されているものがあるが、これに限定されるものではない。種々の実施形態では、１つの質量分離器またはイオン移動度分離器を用いてもよく、この場合、化学試薬との反応物は、分離器の出口部分の方に閉じこめられる。
【０００９】
好適な質量分離器の例として、四重極型、ＲＦ多重極型、イオントラップ型、飛行時間型（ＴＯＦ）およびタイムドイオンセレクタを併用したＴＯＦがあるが、これに限定されるものではない。好適なイオン移動度分離器の例として、以下に限定されるものではないが、高電場非対称波形イオン移動度スペクトロメータ（ＦＡＩＭＳ）とも呼ばれているディファレンシャルイオン移動度スペクトロメータアナライザ（ＤＭＳ）および実質的な対称電場イオン移動度スペクトロメータ（ＩＭＳ）が挙げられ、これらはすべてタイムドイオンセレクタと併用してイオンのフィルタリング機能などを与えることができる。種々の実施形態では、本教示を用いて様々なイオン源から生じる化学ノイズを低減させることが可能であり、たとえば、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）源、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）源、表面増強レーザー脱離イオン化（ＳＥＬＤＩ）源、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）源および大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）源があるが、これに限定されるものではない。
【００１０】
本教示の様々な実施形態を適用できる質量分析システムの例として、三連四重極、四重極リニアイオントラップ（４０００Ｑ  ＴＲＡＰ（登録商標）ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ  Ｓｙｓｔｅｍ、Ｑ  ＴＲＡＰ（登録商標）ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ  Ｓｙｓｔｅｍなど）、ＬＣ／ＭＳ／ＭＳシステム（ＡＰＩ５０００（登録商標）、ＡＰＩ４０００（登録商標）、ＡＰＩ３０００（登録商標）、ＡＰＩ２０００（登録商標）等）、四重極ＴＯＦ（ＱＳＴＡＲ（登録商標）ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ  Ｓｙｓｔｅｍなど）およびＴＯＦ−ＴＯＦのうち１つまたは複数を備えたものがあるが、これに限定されるものではない。本教示の様々な実施形態を適用できる質量分析の分析技法の例として、たとえば、選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）法およびマルチプルリアクションモニタリング（ＭＲＭ）法と呼ばれるものなど、親−娘イオントランジションモニタリング（ＰＤＩＴＭ）の様々な形態があるが、これに限定されるものではない。
【００１１】
本明細書に記載の教示の種々の実施形態では、中性化学試薬を用いて化学的バックグラウンドのレベルを実質的に選択的に減少させ、質量分析における有機検体の信号対雑音比を向上させることができる。様々な実施形態では、このアプローチについては、化学試薬を衝突セルに加え、ゼロニュートラルロススキャンモードで質量分析計を作動させて三連四重極質量分析計にて実施する。図１に、こうした作業の様々な実施形態を模式的に示す。種々の実施形態では、このノイズ低減方法を、化学試薬を反応域に加えて実施することができるが、この場合、反応域の前にあるローマスフィルタ（選択した質量電荷比の値（ｍ／ｚ）未満のイオンを反応域に入らないようにするフィルタなど）および反応セルの後にあるローアンドハイマスフィルタ（ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ値の範囲内にあるイオンを通過させるバンドパスフィルタなど）が配置されている。種々の実施形態では、このアプローチを、イオン移動度ベースのスペクトロメータ、たとえば、間に衝突セルを設けた２つのイオン移動度分離器（たとえば、ＤＭＳとＩＭＳ、２つのＩＭＳ、２つのＤＭＳなど）を備えたスペクトロメータで実施することができる。
【００１２】
このような配置が行われた、たとえば、マスアナライザの前において、反応セルの真空室の光学域の後でバンドパスマスフィルタを用いる、様々な実施形態について、図２Ａ〜図２Ｃおよび図３Ａ〜図３Ｃに模式的に示す。種々の実施形態では、こうしたフィルタを、大気イオン源部にある１つまたは複数の高電場非対称波形イオン移動度スペクトロメータ（ＦＡＩＭＳ）装置で構成してもよい。たとえば、図３Ｃを参照されたい。こうした配置を自由にできれば、たとえば、作動させるすべてのスキャンモードで、本教示の化学ノイズの低減方法が効果を発揮する三連四重極機器が可能になる。種々の実施形態では、これ以外のタイプの質量分析計でも本教示の実施が可能になり得、たとえば、ＴＯＦ、リニアおよび３Ｄトラップ、フーリエ変換質量分析計（ＦＴＭＳ）、軌道トラップならびに磁場型器具類があるが、これに限定されるものではない。たとえば、種々の実施形態では、化学試薬およびバンドパスマスフィルタをマスアナライザの前に用いれば、イオントラップ型マスアナライザへの空間電荷効果を低減するばかりでなく、これらの器具類の化学ノイズを減少させる手段とすることができる。
【００１３】
種々の実施形態では、本教示により促進される化学ノイズの低減は、定量分析と定性分析の両方、小分子のあらゆる種類の分野ならびに大分子のプロテオーム分野で有用である。
【００１４】
本教示の様々な実施形態により、質量分析法（ｍａｓｓ  ｓｐｅｔｒｏｍｅｔｒｙ）を定量的および定性的どちらに応用しても信号／ノイズの改善が容易になり得る。様々な実施形態（ｅｍｂｏｄｉｍｅｔｓ）では、化学ノイズを低減する他の技法と組み合わせ（ｃｏｍｂｕｉｎａｔｉｏｎ）て、本教示を用いてもよい。たとえば、本教示は、検出が行われる前に化学ノイズを低減させることができるため、たとえば、ダイナミックバックランドサブトラクションおよび現在使用されているこれ以外のデータプロセシング方法など、ソフトウェア方法を様々な状況でさらに向上させることができる。種々の実施形態では、たとえば、バックグラウンドスペクトルを導き出すデータに検体フリー領域がないため、バックグラウンドサブトラクション法がうまくいかず、ＬＣをサンプル導入の手段として用いていない状況（ｎａｎｏＥＳＩ注入タイプの方法など）で、本教示を用いることができる。
【００１５】
種々の態様では、本教示は、コンピュータが読み取り可能な命令として、コンピュータ読み取り可能媒体に本教示の方法の機能性を埋め込んだ製品を提供するもので、媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、磁気テープ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭがあるが、これに限定されるものではない。
【００１６】
本教示に関する前述およびその他の態様、実施形態および特徴については、以下の記述とともに添付図面によってさらに理解を深めることができる。図面では、種々の図を通して、同様の参照文字は通常、同様の特徴および構成要素を示す。図面は、必ずしも一定の率で縮尺する必要のないものであり、むしろ、本教示の原理の説明に重要点を置いている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（様々な実施形態の説明）
種々の態様において、本教示は、質量分析機器の化学ノイズを低減するシステムおよび方法を提供する。種々の実施形態では、この方法は：（ａ）選択した質量電荷比の値（ｍ／ｚ）未満のイオンが実質的に反応域に入ることを排除する一方、ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ値を超えるイオンの少なくとも一部を反応域に送ることと；（ｂ）送られたイオンの少なくとも一部と中性化学試薬とを反応域で衝突させることと；（ｃ）ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲内のイオンの少なくとも一部を反応域から抽出し、ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲外のイオンを実質的に抽出しないようにすることと；を含み、中性化学試薬は、反応域で１種または複数種のイオン種と反応するが、反応域に送られた１種または複数種の目的の検体とは実質的に反応しない、方法である。当然のことながら、本明細書では、中性化学試薬は、反応域に加えられれば、反応ガスともいう。
【００１８】
種々の実施形態では、この方法は、（ａ）イオン移動度の値が選択した範囲内のイオンが反応域に実質的に入らないようにする一方、イオン移動度の値が選択したイオン移動度の値の範囲外のイオンの少なくとも一部をイオン源から送り出すことと、（ｂ）送られたイオンの少なくとも一部と中性化学試薬とを反応域で衝突させることと、（ｃ）ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲内のイオンの少なくとも一部を反応域から抽出し、ｍ／ｚ値が選択したｍ／ｚ範囲外のイオンを実質的に抽出しないようにすることと、を含み、ここで、中性化学試薬は、反応域で１種または複数種のイオン種と反応するが、反応域に送られた１種または複数種の目的の検体とは実質的に反応しない、方法である。当然のことながら本明細書で使用する場合、イオン移動度という語は、定常状態のイオン移動度およびディファレンシャルイオン移動度の両方を含む。定常状態のイオン移動度については、式ｖ＝ＫＥで表すことができ、式中、ｖは、定常状態のイオンのドリフト速度、Ｋは、スカラーイオン移動度とも呼ばれる定常状態のイオン移動度、Ｅは、電界強度である。
【００１９】
本教示では、バックグラウンドイオンの質量電荷比の値を、当初のバックグラウンドイオンの質量の場合に比して上下に変化させるように、反応生成物を、好ましくは中性化学試薬および１種または複数種のバックグラウンドイオン種から生成する。中性化学試薬の分圧については、イオン−分子反応が十分に有効となるように調節することができるため、反応域を質量分析システムのスキャン速度装置に連結しても構わない。種々の実施形態において、本教示では、中性化学試薬を使用することと、ゼロニュートラルロス（ＺＮＬ）モードで作動する三連四重極のスキャン特性およびマスフィルタリング特性とを組み合わせて、検体の質量未満、検体の質量を超える、あるいは検体の質量未満および超える化学ノイズイオン（バックグラウンドイオン）を反応域（衝突セルなど）に到達する前に実質的に排除する。したがって、こうした化学ノイズイオンが、反応を起こして目的の検体の質量チャネルに入ることを許さない。中性化学試薬ガスと反応する、検体インタレストと同重体の化学ノイズイオン（バックグラウンドイオン）については、ｍ／ｚ値が高くなるか、低くなった後、質量分析システムの反応域と検出器との間に設けられたマスフィルタ（四重極、イオンセレクタなど）によって排除することができる。種々の実施形態では、このような考え方を、検出器の前にある低分解能バンドパスマスフィルタまたは移動度フィルタと一緒に活用し、フィルタのスキャンを第１の四重極分析計のスキャンに連結することで、このノイズ低減手法を三連四重極のすべてのスキャンモードに適用することができる。種々の実施形態では、たとえば、トラップ内のフィルタにある化学ノイズを除去したイオン集団を収集すれば、この手法をあらゆるマスアナライザシステムに適用することができる。
【００２０】
種々の実施形態では、この方法は、（ａ）第１に選択したイオン移動度の値の範囲内のイオンが反応域に実質的に入らないようにする一方、イオン移動度の値が第１に選択したイオン移動度の値の範囲外のイオンの少なくとも一部をイオン源から送り出すことと、（ｂ）送られたイオンの少なくとも一部と中性化学試薬とを反応域で衝突させることと、（ｃ）イオン移動度の値が第２に選択したイオン移動度の範囲内のイオンの少なくとも一部を反応域から抽出し、イオン移動度の値が第２に選択したイオン移動度の範囲外のイオンを実質的に抽出しないようにすることと、を含み、ここで、中性化学試薬は、反応域で１種または複数種のイオン種と反応するが、反応域に送られた１種または複数種の目的の検体とは実質的に反応しない、方法である。種々の実施形態では、反応生成物を、中性化学試薬および１種または複数種のバックグラウンドイオン種から生成し、バックグラウンドイオンのイオン移動度は、当初のバックグラウンドイオンのイオン移動度から、イオン移動度の値で高くあるいは低く変化する。
【００２１】
種々の実施形態では、目的の検体は、たとえば、タンパク質、ペプチドおよび小分子医薬などの有機分子である。種々の実施形態では、目的の検体は、ペプチドを含有するシステインを含むものである。
【００２２】
低減または除去対象のバックグラウンドイオンが陽イオンである種々の実施形態では、中性化学試薬は、好ましくは求核試薬である。低減または除去対象のバックグラウンドイオンが陰イオンである種々の実施形態では、中性化学試薬は、好ましくは求電子試薬である。たとえば、好適な求電子試薬として、局在した負電荷をひきつけることができる電子求引基を持つ分子が挙げられる。
【００２３】
種々の実施形態では、絶対圧力約１×１０−４トルから約７６０トルの範囲で、中性化学試薬を反応域に供給する。種々の実施形態では、絶対圧力：（ａ）約５×１０−４トルから約８×１０−３トル；（ｂ）約１×１０−３トルから約１０×１０−３トル；および／または（ｃ）約１×１０−４トルから約６×１０−３トルの範囲で、中性化学試薬を反応域に供給する。
【００２４】
種々の実施形態では、中性化学試薬は、ジスルフィド官能基を持つ有機化学種を含むものである。ジスルフィドの例として、ジメチルジスルフィドおよびジエチルジスルフィドがあるが、これに限定されるものではない。種々の実施形態では、中性化学試薬は、ジセレニド官能基を持つ有機化学種を含むものである。ジセレニドの例として、ジメチルジセレニド、（ＣＨ３Ｓｅ−ＳｅＣＨ３）があるが、これに限定されるものではなく、この化合物は、毒性が強いと考えられる点に留意されたい。種々の実施形態では、中性化学試薬は、エチレンオキシドを含むものである。
【００２５】
種々の実施形態では、中性化学試薬は、ジメチルジスルフィド（ＤＭＤＳ）（ＣＨ３−Ｓ−Ｓ−ＣＨ３；ＤＭＤＳ；ＣＡＳ番号：６２４−９２−０；式：Ｃ２Ｈ６Ｓ２）である。本教示の種々の実施形態では、衝突セルに導入すると、ＤＭＤＳは、クラスターからなることが多いバックグラウンドイオンと反応するが、目的の有機検体の多くとは実質的に反応しないことが明らかになっている。ＤＭＤＳとバックグラウンドイオンとが反応すると、バックグラウンドイオンの質量は変化して（１）ＤＭＤＳまたは複数のＤＭＤＳ分子の質量分だけ増える；（２）ＤＭＤＳのフラグメントの質量分だけ増える；および／または（３）電荷交換プロセスで引き抜かれたバックグラウンドイオンの部分の分だけ減る可能性があることが観察されている。このため、ＤＭＤＳとバックグラウンドイオン種とから反応生成物が生成されると、バックグラウンドイオンのｍ／ｚ値が、最初のイオンの質量よりも高値または低値に変化する。したがって、反応域で中性化学試薬を使用するのと組み合わせて、反応域の前でハイパスマスフィルタを、さらに反応域の後で低分解能のハイアンドローマスフィルタ（バンドパスフィルタ）を使用すれば、バックグラウンドイオンを除去し、それでいて目的の検体イオンの大半は減少させないようにすることができることが判明している。以下でさらに論じるように、ＤＭＤＳを中性化学試薬として用いた、本明細書に示す実施例で観察された最小のマスシフトは、ｍ／ｚ１４１〜ｍ／ｚ１４９であった。こうしたイオンの原因については、図２３Ａおよびその説明を参照すれば、理解を深めることができる。これを踏まえて、種々の実施形態では、反応後のマスフィルタの幅は、約±８ａｍｕ以下である。
【００２６】
本教示では、検体イオンと化学的バックグラウンドイオンが気相で中性試薬と反応する場合、検体イオンと化学的バックグラウンドイオンとの化学反応性の相違に基づいて中性化学試薬を選択することが可能である。理論に拘泥するわけではないが、化学的バックグラウンド（ノイズ）イオンの大部分については、クラスター関連のイオン（たとえば、不十分なクラスター分離またはクラスターの再形成などが原因）あるいは（たとえば、気中浮遊またはチューブおよび溶媒などによる）汚染物質の安定なイオンおよびそのフラグメントのいずれかに分類できると考えられる。ＬＣ／ＭＣシステムでは、たとえば、クラスター状イオンは、ＨＰＬＣ溶媒／緩衝液関連種であることが多い。
【００２７】
種々の実施形態では、反応域は、衝突セルを含むものである。様々な衝突セルの配置の例として、図２Ａ〜図２Ｃに示した配置が挙げられるが、これに限定されるものではない。種々の実施形態では、反応域は、少なくとも一部がその機器の質量分離器またはイオン移動度分離器内にある。こうした反応域の配置の例として、図３Ａ〜図３Ｃに示した配置が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
種々の実施形態では、サンプルを、アンモニウム、アルカリイオン（たとえば、ナトリウムなど）またはこれら組み合わせのうち１つまたは複数でドープして、バックグラウンド種の付加イオンを与える。化学試薬の種々の実施形態では、付加を受けたバックグラウンドイオン（ナトリウムイオン付加バックグラウンドイオン、アンモニウムが付加されたバックグラウンドイオン等）は、無付加のバックグラウンドイオンよりも、化学試薬としてのＤＭＤＳとの反応の程度がかなり大きいことが観察された。種々の実施形態では、アンモニウム、アルカリイオンまたはこれら組み合わせのうち１つまたは複数を、約０．１ミリモルから約１０ミリモルの範囲でイオン化前のサンプル溶液にドープする。
【００２９】
本教示の種々の態様では、反応後域のマスフィルタをスキャンして全スペクトルを得るか、あるいは、特定の範囲のマスウィンドウに設定して目的の特定の検体を通過させることができる。この結果、バックグラウンドイオンが除去され、定性解析（全スペクトルの取得など）の確認限界および定量的測定（ＳＩＭまたはＭＲＭなど）の検出限界が改善され得るため、信号対雑音比が大きくなる。
【００３０】
本教示の様々な実施形態を用いて、たとえば、ＳＩＭまたはＭＲＭなどの親−娘イオントランジションモニタリング（ＰＤＩＴＭ）を採用する質量分析技法のノイズを低減することができる。種々の実施形態では、ＰＤＩＴＭを、第１の質量分離器およびイオンフラグメンタ（衝突セルなど）ならびに第２の質量分離器を備えたマスアナライザで行うことができる。送られた親イオンのＰＤＩＴＭスキャンのｍ／ｚ範囲（第１の質量分離器により選択される）を、１種または複数種の同重体で標識されたアミン含有化合物のｍ／ｚ値を含むように選択し、送られた娘イオンのＰＤＩＴＭスキャンのｍ／ｚ範囲（第２の質量分離器により選択される）を、送られたアミン含有化合物に対応する１種または複数種のレポーターイオンのｍ／ｚ値を含むように選択する。
【００３１】
種々の実施形態では、本教示は、イオントラップアナライザに入る不要なイオンの量を減少させ、たとえば、空間電荷効果を低減させ、こうしたマスアナライザのダイナミックレンジを広げる手段を提供することができる。イオントラップの前でスキャニング装置を用いると、トラップのデューティサイクルの低下につながる可能性があるが、迅速にスキャニングし、イオン集団の反応後バンドパスフィルタリング後にイオンの保持を行えば、こうした低下を抑える一助となり得る。
【００３２】
種々の実施形態では、本教示を用いて、ＭＡＬＤＩイオン源を備えた質量分析システムの化学ノイズを低減させることができる。ＭＡＬＤＩスペクトル、特に小分子の分子イオンが存在するスペクトルの低質量領域については、化学ノイズに左右される程度が、ＥＳＩスペクトルよりもはるかに大きい場合が多い。こうした化学ノイズの大部分は、マトリックス分子が原因と考えられる。この問題は、小分子の定性分析の用途でＭＡＬＤＩのイオン源を用いるシステムを使用できなくなるほどの大きな問題になり得る。種々の実施形態では、本教示を用いれば、イオン化後ではあるが質量解析前に化学ノイズを低減することができるため、化学ノイズの除去にマトリックスレスアプローチを必要としない。本教示の方法を適用してマトリックス由来の化学ノイズを低減できるＭＡＬＤＩのマトリックス材料の例として、表１に掲げた材料が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３３】
【表１】
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【実施例】
【００３４】
本教示の態様については、以下の実施例により理解を深めることができる。実施例は、網羅的なものではなく、いかなる意味でも本教示の範囲を限定するものとして解釈してはならない。
【００３５】
すべての実験を、ＨＰＬＣシステム（大気圧イオン化、ポジティブモード）と連結した市販あるいは特別注文の三連四重極質量分析計で行った。こうした実施例で用いたシステムは、図１に模式的に示すＡＰＩ３６５機器（ＭＤＳ  Ｓｃｉｅｘ，Ｉｎｃ．、カナダオンタリオ州コンコルド（Ｃｏｎｃｏｒｄ））であった。衝突ガス導入口を改造して、液体中性化学試薬（反応性衝突ガスなど）の蒸気を衝突セルに導入できるようにした。ノイズ低減実験を行うにあたり、質量分析計をゼロニュートラルロス（ＺＮＬ）スキャンモードで作動させた。このモードを用いれば、中性化学試薬とのイオン／分子反応後にｍ／ｚ値が変化したイオンを除外することができる。様々なＬＣ−ＭＳ条件および検体のタイプを試験した。こうした実施例で用いた中性化学試薬は、ＤＭＤＳであった。
【００３６】
図および本文で示した圧力測定値については、図１のＱ１、Ｑ２およびＱ３を備えた、質量分析計の真空室に接続したＢａｙｅｔ  Ａｌｐｅｒｔゲージにより得た。通常のＱ１スキャンの動作条件（化学試薬無添加）下で、ゲージの表示値は、約６×１０−６トルであった。ＤＭＤＳを導入すると、ゲージの圧力は、約１．３×１０−５トルまで上昇した。これらの圧力測定値については、ＤＭＤＳおよび窒素のゲージに伴うずれの補正を行っていないことに留意されたい。したがって、圧力増加分（この実施例の場合、約０．７×１０−５トル）は、ＤＭＤＳの「分圧」と呼ばれるものである。衝突セル内の圧力については、こうした動作条件および機器から数ミリトルと推計した。理論に拘泥するわけではないが、原理的に、反応が起こるには、中性化学試薬分子とバックグラウンドイオンとの間の衝突は、１回だけで十分である可能性がある。
【００３７】
他に記載がない限り、ＤＭＤＳを加えたこの実施例のデータには、（上記のような）ＤＭＤＳの「分圧」に約０．７×１０−５トルを用いた。
【００３８】
図４Ａ〜図１７は、得られたデータの実施例を示す。本文およびそれに付した記号ならびに前掲の簡単な説明を参照することで、これらの図におけるデータの理解を深めることができる。図１８〜図２０は、化学試薬と様々な検体および化合物との反応度の概要を表形式で示す。
【００３９】
図４Ａ〜図４Ｂは、概算比５０：５０：０．１のＡＣＮ／Ｈ２Ｏ／ＴＦＡをスプレーした化学的バックグラウンドのエレクトロスプレー質量スペクトルを示す。図４Ａは、ＤＭＤＳ反応ガスを用いなかった質量スペクトルを示し、図４Ｂは、ＤＭＤＳを衝突セルに加えた質量スペクトルを示す。反応は、エレクトロスプレーイオン化で試験したこのＬＣ／ＭＳ移動相およびこれ以外ものに由来する全化学的バックグラウンドイオンの９５％で起こると推定される。この結果から、質量分析計の真空室に接続されたＢａｙａｒｔ  ＡｌｐｅｒｔゲージのＤＭＤＳの分圧表示値、約０．７×１０−５トルは、この機器の衝突セルにおける約３×１０−３トルに対応しており、化学的バックグラウンドイオンとＤＭＤＳとの反応の少なくとも１つの工程を誘導し得ることが示される。
【００４０】
図５は、ＤＭＤＳを使用した際の全イオン電流（ＴＩＣ）に対する作用およびＺＮＬスキャニングを示す。図６Ａおよび図６Ｂはそれぞれ、図５の域（ａ）および域（ｃ）の条件下における質量スペクトルを示す。イオンについては、ＡＣＮ：イソプロパノール：ＨＣＯＯＨにエレクトロスプレーを行い発生させた。図５の各域は：（ａ）（上記のような）「分圧」約０．７×１０−５トルでＤＭＤＳをセルに加える域；（ｂ）バックグラウンド圧力はゲージの圧力０．６×１０−５トルでガスをセルに加えない域；および（ｃ）ゲージの圧力約０．７×１０−５トルで窒素だけをセルに加える域に対応する。
【００４１】
ＴＩＣが約１０分の１に減少するが、この場合は、ＤＭＤＳが原因であり、窒素がもたらす新たなクラスター分離が原因ではないと観察される。ＴＩＣは、図５の条件（ｂ）と（ｃ）でほとんど同じ状態のままであったが、これは、（ａ）における化学的バックグラウンドの減少が、ＤＭＤＳに起因していることを示す。同様の作用は、広く使用されている様々な他のＬＣ移動相でも観察されている。
【００４２】
図７Ａ〜図１７のデータについては、ゼロニュートラルロス（ＺＮＬ）モードで得た。ＤＭＤＳ使用せずと示したデータについては、衝突セル内の窒素により得、ＤＭＤＳ使用と示したデータについては、衝突セル内のＤＭＤＳにより得た。示したデータは、ＤＭＤＳと試験対象の様々な化合物との反応生成物および／または反応の程度を示すものだが、このデータについては、セル中のＤＭＤＳを非常に低い衝突エネルギー（２ｅＶなど）で用いて目的の分子イオンの生成イオンスペクトルを得て、親イオンの質量未満および超える質量をスキャンすることで取得した。
【００４３】
プラゼパム
図７Ａ〜図７Ｂおよび図８は、プロトン親和力が大きい化合物であるプラゼパム（Ｃ１９Ｈ１７ＣｌＮ２Ｏ；ＭＷ３２４．１）に関するデータを示し、その構造を図７Ａおよび図８の挿入図として模式的に示す。図７Ａは、ＤＭＤＳを用いなかったプラゼパムのＺＮＬのＭＳスペクトルを示し、図７Ｂは、化学ノイズの低減を目的にＤＭＤＳを中性化学試薬として加えたスペクトルを示す。図８は、ＤＭＤＳとプラゼパムとの反応（［Ｍ＋Ｈ］＋）の程度を確認するために用いる質量スペクトルのデータを示し、データには、衝突セル内のＤＭＤＳを用いて約２００ｍ／ｚ〜約５００ｍ／ｚのＱ３をスキャンするｍ／ｚ３２５の生成イオンスキャンを用いた。ＤＭＤＳとプラゼパムとの反応度は、約１％未満と観察された。
【００４４】
ミダゾラム
図９Ａ〜図９Ｃは、プロトン親和力が大きい化合物であるミダゾラム（Ｃ１８Ｈ１３ＣｌＦＮ３；ＭＷ３２５）に関するデータを示し、その構造を図９Ａの挿入図として模式的に示す。図９Ａは、ＤＭＤＳを用いなかったミダゾラムのＺＮＬのＭＳスペクトルを示し、図９Ｂは、化学ノイズの低減を目的にＤＭＤＳを中性化学試薬として加えたスペクトルを示す。図９Ｃは、（９Ｂプロットの挿入図）は、ＤＭＤＳとミダゾラムの反応（［Ｍ＋Ｈ］＋）の程度を確認するために用いる質量スペクトルデータを示し、データには、衝突セル内のＤＭＤＳを用いて約２００ｍ／ｚ〜約５００ｍ／ｚのＱ３をスキャンするｍ／ｚ３２５生成イオンスキャンを用いた。反応生成物は、観察されなかった。
【００４５】
フルドロコルチゾン
図１０Ａ〜図１１Ｂは、プロトン親和力が小さい化合物フルドロコルチゾン（ＭＷ３８０．２）に関するデータを示し、その構造を図１０Ａおよび図１１Ｂとして模式的に示す。
【００４６】
図１０Ａ〜図１０Ｂは、フルドロコルチゾンの質量スペクトルで、ＤＭＤＳを用いなかったＺＮＬ（図１０Ａ）と、ＤＭＤＳを用いて（図１０Ｂ）衝突セルに加えた場合とを比較する。バックグラウンドは低減されるが、分子イオンは、実質的に減衰しないままである。ｍ／ｚ＝４０３で、ナトリウムアダクトである［Ｍ＋Ｎａ］＋が、プロトン化フルドロコルチゾン［Ｍ＋Ｈ］＋と比較して減少していることが確認される。
【００４７】
図１１Ａ〜図１１Ｂは、生成イオンスキャン法によりフルドロコルチゾンとＤＭＤＳとの反応を評価する。［Ｍ＋Ｎａ］＋イオン（ｍ／ｚ約４０３）の３分の２は、試薬ＤＭＤＳと反応することが観察された（図１１Ａの破線で囲んだ約ｍ／ｚ４９７でピークを形成）（図１１Ａのデータを参照）。プロトン化フルドロコルチゾンイオン［Ｍ＋Ｈ］＋（ｍ／ｚ約３８１）の反応度は、５％未満であった（反応生成物は図１１Ｂの破線で囲んだ約ｍ／ｚ４７５）（図１１Ｂのデータを参照）。
【００４８】
エストロン
図１２Ａ〜図１２Ｂは、比較的プロトン親和力が小さい化合物であるエストロン（Ｃ１８Ｈ２２Ｏ２、ＭＷ２７０．４）のＺＮＬの質量スペクトルを比較し、その構造を図１２Ｂの挿入図として模式的に示す。図１２Ａは、衝突セルにＤＭＤＳを加えなかった場合のデータを示し、図１２Ｂは、衝突セルにＤＭＤＳを加えたデータを示す。エストロンのアンモニウムアダクトである［Ｍ＋ＮＨ４］＋（ｍ／ｚ約２８８）は、およそ３０％減衰を示す一方、ナトリウムアダクトである［Ｍ＋Ｎａ］＋（ｍ／ｚ約２９３）は、大幅に減少した。バックグラウンドの減少も、広範囲にわたった。ＤＭＤＳを加えると、プロトン化エストロンである［Ｍ＋Ｈ］＋（ｍ／ｚ約２７１）およびこのアンモニウムアダクトは、あまりイオン電流を減少させないが、ナトリウム付加物の方は、かなりのイオン電流を減少させることが確認された。
【００４９】
フルニトラゼパム
図１３Ａ〜図１３Ｂは、生成イオンスキャンを用いてプロトン化およびナトリウムイオン付加フルニトラゼパム（Ｃ１６Ｈ１２ＦＮ３Ｏ３、ＭＷ３１３）とＤＭＤＳとの反応を評価する。フルニトラゼパムの化学構造を図１３Ａの挿入図で模式的に示す。
【００５０】
プロトン化フルニトラゼパム［Ｍ＋Ｈ］＋（ｍ／ｚ約３１４）は実質的に、ＤＭＤＳと反応して生成物（ｍ／ｚ約４０８）を形成することがないことが観察された（図１３Ａのデータを参照）。ナトリウムアダクトである［Ｍ＋Ｎａ］＋（ｍ／ｚ約３３６）は、フルドロコルチゾンで観察された（図１３Ｂのデータを参照）のと同じ程度まで反応する（図１３Ｂの破線で囲んだ約ｍ／ｚ４３０の反応生成物）ことが観察された。
【００５１】
エタミバン
図１４Ａ〜図１４Ｂは、生成イオンスキャンを用いてＤＭＤＳとプロトン化およびナトリウムイオン付加エタミバン（ＭＷ２２３．３）との反応を評価する。エタミバンの化学構造を図１４Ａの挿入図で模式的に示す。
【００５２】
プロトン化エタミバン［Ｍ＋Ｈ］＋（ｍ／ｚ約２２４）は実質的に、ＤＭＤＳと反応して生成物を形成することがないことが観察された（図１４Ａのデータを参照）。ナトリウムアダクトである［Ｍ＋Ｎａ］＋（ｍ／ｚ約２４６）は、フルドロコルチゾンおよびフルニトラゼパムで観察された（図１４Ｂのデータを参照）のと同じ程度まで反応する（図１４Ｂの破線で囲んだ約ｍ／ｚ３４０の反応生成物）ことが観察された。
【００５３】
シクロスポリンＡ
図１５Ａ〜図１５Ｂは、比較的プロトン親和力が小さいペプチド（塩基性残基なし）であるシクロスポリンＡ（ＭＷ１２０２．６）のＺＮＬの質量スペクトルで、ＤＭＤＳを用いなかった場合（図１５Ａ）とＤＭＤＳを用いて衝突セルに加えた場合（図１５Ｂ）とを比較する。シクロスポリンＡの化学構造を図１５Ｂの挿入図で模式的に示す。ＤＭＤＳの存在下において、２価プロトン化シクロスポリンイオン［Ｍ＋２Ｈ］２＋は、約ｍ／ｚ＝６０２で信号を得たと考えられる。この２価イオンのサテライトイオン（１５０２）は、ＮａおよびＫアダクトである。Ｎａアダクトは、ＤＭＤＳにより他の分子イオンと比較して大きく減少しているものの、その作用は、先の小分子の実施例の場合ほど大きくはない。
【００５４】
アンギオテンシンＩＩ
図１６Ａ〜図１６Ｄおよび図１７は、アンギオテンシンＩＩのデータを示す。アンギオテンシンＩＩの化学構造を図１７の挿入図で模式的に示す。
【００５５】
図１６Ａ〜図１６Ｄは、様々な条件下でのＤＭＤＳによるアンギオテンシンＩＩバックグラウンドの低減を比較し、アンギオテンシンＩＩについては、概算比５０：５０：０．１のメタノール：水：酢酸の移動相からＥＳＩでイオン化した。
【００５６】
図１６Ａ（ａ）および図１６Ｂ（ｂ）は、Ｑ３シングルＭＳスキャン（衝突セル中でＮ２を使用）と窒素を用いたゼロニュートラルロスとを比較する。この比較から、１つのＲＦ／ＤＣ四重極の代わりに２つのＲＦ／ＤＣ四重極を作動させると、予想される透過損失によりイオン電流が約２．５分の１〜３分の１に減少することが示される。バックグラウンドイオンは主に、図１６Ａの条件から観察された。図１６Ｃ（ｃ）は、（上記のような）分圧約０．７×１０−５トルでのＤＭＤＳの作用を示す。２価プロトン化検体［Ｍ＋２Ｈ］＋では、（１６Ｂ（ｂ）と比較して）信号の減衰は観察されないが、バックグラウンドの低減が生じることが観察される。フラグメントイオン（ｙ２＋、ａ５＋、ａ６＋、ｂ５＋およびｂ６＋など）は、（ｂ）の場合も（ｃ）の場合も確認された。（上記のような）ＤＭＤＳ分圧を約１．０×１０−５トルに高めると、測定値では、スペクトルは改善されず、信号が約４分の１に減衰することが観察された。
【００５７】
図１７は、衝突セルにおいて衝突エネルギー２ｅＶでＤＭＤＳを用いた、アンギオテンシンＩＩの［Ｍ＋２Ｈ］２＋イオンの生成イオンスキャンを示す。アンギオテンシンＩＩとＤＭＤＳとの反応は、観察されなかった。
【００５８】
別データ
図１８〜図２０はそれぞれ、試験対象以外の分子に関するデータの表を示す。図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造図を図３０〜図３８に示す。表１８〜表２０には、化学的性質および官能基が大きく異なる４１種の化合物のＤＭＤＳに対する反応度をまとめてある。これらの化合物のうち１０種の化合物は、プロトン化分子イオンだけでなくフラグメントを生成したため、フラグメントの反応度を含めてある。さらに、ナトリウムアダクトおよびこれ以外の未同定のアダクトの反応度も示す。４１化学種のうち過半数（３０）は、反応性が５％未満であった。この４１のうち３８は、反応性が２０％未満であった。試験対象化合物４１種のうち３種は、かなり「反応した」（反応性２０〜２５％）。これら３種の化合物のうち付加イオン（ａｄｄｕｃｔｉｏｎ）で反応したのは、１種だけであった。他の２種の化合物は、反応はしなかったが、ＣＩＤチャネルにより開裂した。ナトリウムイオン付加化学種を生成する化合物の過半数は、その付加に対して高い反応度（＞６５％）を示した。
【００５９】
表１〜表３（図１８〜図２０）では、第２列が試験対象の化合物の名称を示し、第３列は、ＤＭＤＳと反応しやすい反応部位のリストである。第４列は、プロトン化化合物のｍ／ｚの概算値および括弧内は、ＤＭＤＳと反応するプロトン化化合物の概算比を示し、第５列は、ナトリウムイオン付加化合物（ナトリウムアダクト）のｍ／ｚの概算値および括弧内は、ＤＭＤＳと反応するナトリウムイオン付加化合物の概算比を示し、第６列および最終列は、他の様々なイオンの反応を示し、数字はイオンのｍ／ｚの概算値および括弧内の数字は、ＤＭＤＳと反応するそのイオンの概算比である。
【００６０】
下線を引いた数字は、イオンの解離に起因する損失を示すが、ＤＭＤＳによるアダクトの生成を必ずしも示すものではない。質量の上付文字は、イオンの電荷状態（ｓｔａｔ）を示し、たとえば、シクロスポリンＡは、２価の状態（６０２、ｍ＝１２０４およびｚ＝２＋）および１価の状態（ｍ／ｚ＝１２０３）が観察された。
【００６１】
実験では、主な化学的バックグラウンドイオンは、中性化学試薬であるジメチルジスルフィド（ＤＭＤＳ、ＣＨ３Ｓ−ＳＣＨ３）と反応し、付加イオンおよびそのフラグメントを生成することが観察された。システイン含有ペプチドおよび多価プロトン化した化学種などの試験したペプチド、小分子医薬およびこれ以外の生体分子等の試験したプロトン化検体の過半数は、ＤＭＤＳがバックグラウンドイオンと反応するのと同じ程度には、ＤＭＤＳとは著しい反応を示さなかった。これらの実験の試験対象化合物では、ナトリウムイオン付加分子イオン［Ｍ＋Ｎａ］＋が、プロトン化［Ｍ＋Ｈ］＋イオンまたは［Ｍ＋ＮＨ４］＋イオンよりも大きな反応を示すことが観察された。
【００６２】
バックグラウンドイオン
図２１Ａ〜図２４Ｂは、これらの実施例の中性化学試薬であるＤＭＤＳと、様々なバックグラウンドイオンとの反応から得たデータを示す。データは、標的バックグラウンドイオン種の生成イオンスキャンを用いて、反応ガスをセルに加えてから親バックグラウンドイオンの質量未満および超える質量をスキャンして得たものである。データから、典型的なＬＣ溶媒由来のエレクトロスプレーバックグラウンドイオンの大部分がＤＭＤＳと反応することが示される。
【００６３】
図２１Ａ〜図２１Ｃは、標的イオンの質量未満および超える生成イオンスキャニングを用いて（上記のような）ＤＭＤＳの異なる分圧でのバックグラウンドイオンｍ／ｚ９９の反応を評価する。このｍ／ｚ＝９９イオンについては、Ｐ（ＯＨ）４＋であると判定したが、例として、図２６に模式的に示す。データは、移動相が概算比の概算比５０：５０：０．１のメタノール：水：酢酸のＬＣカラムからの溶出成分をエレクトロスプレーでイオン化したものを対象とする。
【００６４】
図２１Ａは、上記のようなＢａｙｅｔ  Ａｌｐｅｒｔゲージによる測定で、ＤＭＤＳ分圧が約０．４×１０−５トルのデータを示し、図２１Ｂは、約０．７×１０−５トル、図２１Ｃは、約１．０×１０−５トルのデータを示す。評価しやすいように、水クラスター［Ｍ＋ｎＨ２Ｏ］＋、シングルＤＭＤＳ付加水クラスター［Ｍ＋ＤＭＤＳ＋ｎＨ２Ｏ］＋、ダブルＤＭＤＳ付加水クラスター［Ｍ＋２＊ＤＭＤＳ＋ｎＨ２Ｏ］＋、トリプルＤＭＤＳ付加水クラスター［Ｍ＋３＊ＤＭＤＳ＋ｎＨ２Ｏ］＋およびＤＭＤＳクラスター（ＤＭＤＳ  ａ  ｃｌｕｓｔｅｒｓ）［Ｍ＋ｎ＊ＤＭＤＳ］＋のｍ／ｚ値を図に示す。
【００６５】
図２２Ａ〜図２２Ｄはそれぞれ、図のヘッダに示したような４種のバックグラウンドイオン、ｍ／ｚ＝８３、ｍ／ｚ＝１１５、ｍ／ｚ＝１４３およびｍ／ｚ＝１５９の反応を評価する。データは、移動相が概算比の概算比５０：５０：０．１のメタノール：水：酢酸のＬＣカラムからの溶出成分をエレクトロスプレーでイオン化したものを対象とし、ＤＭＳの分圧は、上記のように約０．７×１０−５トルを用いた。
【００６６】
この反応は、［Ｍ＋ｎＨ２０］＋などの水分子を加えるととともに、ＤＭＤＳ中性分子が最大３個のＤＭＤＳアダクトである［Ｍ＋ｎ＊ＤＭＤＳ］＋の生成により左右されることが観察された。水は、ＤＭＤＳ中に不純物としておよび／または真空バックグラウンドに存在するものとして生じる可能性がある。こうしたイオンの様々な反応を図２５および図２６に示す。
【００６７】
図２３Ａ〜図２３Ｆは、イオン付加（ａｄｄｕｃｔｉｏｎ）は大規模でないものの、電荷移動が進行したさらに６種のバックグラウンドイオン反応を評価する。図２３Ａ〜図２３Ｆのスペクトルはそれぞれ、（ａ）ｍ／ｚ１４９；（ｂ）ｍ／ｚ６０；（ｃ）ｍ／ｚ７８；（ｄ）ｍ／ｚ８３；（ｅ）ｍ／ｚ９９；および（ｆ）ｍ／ｚ２０５の生成イオンスキャンである。データは、移動相が概算比の概算比５０：５０：０．１のメタノール：水：酢酸のＬＣカラムからの溶出成分をエレクトロスプレーでイオン化したものを対象とし、ＤＭＳの分圧は、上記のように約０．７×１０−５トルを用いた。
【００６８】
ＤＭＤＳアダクトとバックグラウンドイオンとの電荷交換反応が起こると、ｍ／ｚ１４１＝［ＤＭＤＳ＋ＳＣＨ３］＋になることが観察される。これは、複数のＤＭＤＳ分子がイオンに付加され、次いでＤＭＤＳ二量体との電荷交換およびＤＭＤＳ二量体のフラグメンテーションによって生じると考えられる。これは、ファトラート（この実施例の場合、ｍ／ｚ＝８３、１４９および２０５）を除去する重要な機構であり得る。たとえば、ｍ／ｚ＝１４９は、大部分のエレクトロスプレースペクトルでよく見られるフタラートバックグラウンドイオンに対応する。スペクトルの１４９を１４１に変換すれば、たとえば、反応後バンドパスマスフィルタのバンド幅を最小に設定することができる。実施例では、質量分析計システムをゼロニュートラルロス（ＺＮＬ）モードで用いた場合、バンドパス幅は、反応前域のフィルタも反応後域のフィルタも１ａｍｕであった。
【００６９】
図２４Ａ〜図２４Ｂは、移動相が概算比の概算比５０：５０：０．１のメタノール：水：酢酸のＬＣカラムおよび上記のような約０．７×１０−５トルのＤＭＳ分圧に由来する、この実施例の典型的なＥＳＩスペクトルにおけるバックグラウンドイオンの反応度および考えられる反応チャネルの概要を模式的に示す。
【００７０】
少数種のバックグラウンドイオンは、実質的に反応性を示さなかった（丸で囲んだイオン）。観察された種々のピークの原因となる様々な反応について記載した説明文をスペクトルの下に挿入してあるが、実線は、中性ＤＭＤＳの添加、点線は、水の添加、頭が菱形の線は、ＳＣＨ３またはＨＳＣＨ３の添加、円は、実質的にＤＭＤＳと反応性を示さなかったイオンを示す。図２４Ｂは、ニュートラルゲインスキャン（セルにはＤＭＤＳが存在）で得られたもので、少なくとも１つのＤＭＤＳと反応して９４の質量を得る化学的バックグラウンドイオンを示す。
【００７１】
また、ＭＳ／ＭＳにより、多くのバックグラウンドイオンのアイデンティティが解明されている。図２５および図２６は、様々なＭＳ／ＭＳスキャンモードを用いて一般的なバックグラウンドイオンを同定するために行った研究を模式的にまとめたもので、イオン集団間の関係が明らかになる。この結果については、ＡＰＩ−ＬＣ／ＭＳの移動相であるＡＣＮ／Ｈ２Ｏ／ＨＣＯＯＨおよびＭｅＯＨ／Ｈ２Ｏ／ＣＨ３ＣＯＯＨで一般に観察される化学的バックグラウンドイオンのあり得べき「家系図」として示す。
【００７２】
図２５および図２６の数字は、１価イオンのｍ／ｚ値を示す。こうした実験で得られた結果から、主な化学的バックグラウンドイオンの過半数は、たとえば、図２５に示すようなアジパート、セバカート、フタラート、フェニルホスファート、シリコーンおよびこれらの誘導体（たとえば、気中浮遊、チューブおよび／または移動相由来など）などの汚染物質の安定なイオン（またはそのフラグメント）、あるいは、たとえば、図２６に示すようなクラスター関連のイオン（溶媒／緩衝液が関与）であることが示される。クラスター関連のイオンは、汚染物質由来の複数のイオンを核として持っている場合がほとんどである。水、メタノール、アセトニトリルおよび酢酸の中性分子は、クラスター形成に関与していることが判明している。複数のバックグラウンドイオンの強度および／または出現は、ＬＣ／ＭＳの実験条件が異なれば、変化する可能性があるとはいえ、これらの実験で観察されたクラスター関連のバックグラウンドイオンの大部分は、比較的安定しており、イオン源および入口光学におけるクラスター分離条件で残存した。
【００７３】
検体の混合物
図２７Ａ〜図２９Ｄは、目的の検体のクロマトグラフデータおよび混合物に関するデータを示す。データについては、ＬＣ／ＭＳオフＴｕｒｂｏＩｏｎ  Ｓｐｒａｙ源を用いて得た。
【００７４】
図２７Ａ〜図２７Ｆは、流速２００μＬ／分での、４種類の医薬化合物、ニコチンアミド、エタミバン、フルニトラゼパムおよびテストステロンのＴｕｒｂｏＩｏｎ  ＳｐｒａｙのＬＣ／ＭＳ質量スペクトルであり、ＤＭＤＳを用いなかった場合（図２７Ａ、図２７Ｂおよび図２７Ｃ）およびＤＭＤＳを用いた場合（図２７Ｄ、図２７Ｅおよび図２７Ｆ）を示す。図２７Ａ〜図２７Ｆでは、バックグラウンド低減を得るためにニュートラルロススキャニングを行い、標準を得るためにＱ３シングルＭＳスキャンを行った。こうした動作条件下、透過率の違いが原因で、信号の損失は、およそ２倍から３倍になると予想されることから、比較できるように、バックグラウンド以外の換算クロマトグラムのＴＩＣベースラインを、スペクトルの検体信号と同様に過大に見積もっている。
【００７５】
図２７Ａは、ＤＭＤＳを加える前の基準ピーククロマトグラム（Ｑ３スキャン）を示し、図２７Ｄは、ＤＭＤＳを加えた後のものである。ＺＮＬスキャンでは、ＤＭＤＳを導入後（図２７Ｄ）、バックグラウンドおよびベースラインノイズが大きく減少し（たとえば、破線で囲まれた部分を比較）、ニコチンアミドおよびテストステロンが観察されることが確認できる。
【００７６】
図２７Ｂおよび図２７Ｅは、約３〜約８分のＴＩＣ域、すなわち、ｍ／ｚ＝１４９のようなフタラートなど、複数の一般的な汚染物質が含まれると予想される域の化学的バックグラウンド質量スペクトルでノイズの低減を比較する。化学的バックグラウンドの減少は明らかである。
【００７７】
図２７Ｃおよび図２７Ｆは、約１７．３８分（この実験におけるテストステロンのおよその保持時間）でのＴＩＣ域のノイズ低減を比較する。ＤＭＤＳを導入した後は、テストステロン（ｍ／ｚ約２８９）の信号対雑音比が増大したことが明らかであるばかりでなく、質量スペクトルも変化している。バックグラウンドの換算テストステロンスペクトル図２７Ｆ（７０００ｃｐｓ）の信号レベルは、バックグラウンド以外の換算スペクトル図２７Ｃ（２５，０００ｃｐｓ）よりもおよそ３分の１に減少していることが観察された。透過損失（２〜３倍）およびテストステロンとＤＭＤＳとの反応度（反応度を約８％と予想、図１８など参照）で説明されないものは、バックグラウンドイオンによる同重体干渉の除去が原因と考えられる。
【００７８】
図２７Ａ〜図２７Ｆは、ＬＣ−ＭＳの化学的バックグラウンドノイズを低減する中性化学試薬ＤＭＤＳの実際の適用例を示す。図２７Ａ〜図２７Ｆについては、本教示の様々な実施形態を用いて、基準ピーククロマトグラムを得ることができる例として使用してもよい。基準ピーククロマトグラムについては、ＬＣ−ＭＳ解析における微量成分を明らかにし、未知の化学種の特定／同定に用いることが多い。このアプローチを用いて、たとえば、微量でしか存在しない検体の出現を完全に遮る可能性がある化学的バックグラウンドイオンのＴＩＣへの著しい関与を抑制または防止することができる。ＬＣ−ＭＳによる自動同定またはスクリーニングプロセスでは、タンデムＭＳ／ＭＳスキャンを作動させて構造に関する追加情報を取得することが重要となり得る。こうしたスキャンを作動させて、基準ピークまたは最大強度のピークに関するＭＳ／ＭＳ実験を行う場合が多い。しかしながら、微量成分の強度がすでに質量スペクトルの主な（基準ピーク）化学的バックグラウンドイオンの強度よりも低い場合、こうした微量の検体については、その後のＭＳ／ＭＳ実験でも同定および捕捉されないであろう。
【００７９】
図２７Ａ〜図２７Ｆは、本教示に従ってＤＭＤＳにより化学ノイズが低減された後、化学ノイズが低減されていない解析（たとえば、図２７Ａを参照）とは異なり、２つの微量な成分ニコチンアミド（保持時間約２．２３分、すなわち、２分１４秒）およびテストステロン（１７．４７分、すなわち、１７分２８秒）が検出される（たとえば、図２７Ｄを参照）ことを示す。基準ピーククロマトグラムにおけるピークの信号対雑音比は、約１０〜２０倍改善している。ノイズ低減前の上下しているベースライン（図２７Ａの右側の丸で囲んだ部分）は、ノイズ低減の後、比較的平坦な線になっている（図２７Ｄの右側の丸で囲んだ（ｃｉｒｃｌｅ）部分）。ＤＭＤＳノイズ低減の前後でのテストステロン成分（それぞれ図２７Ｃおよび２７Ｆ）における質量スペクトルの変化は、バックグラウンドイオンがＴＩＣから除去されていることを示す。
【００８０】
図２８Ａ〜図２８Ｄは、８種の生体分子：ニコチンアミド（ＲＴ＝２：１２）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２３（２８０１）；ノルフロキサシン（ＲＴ＝７：１４）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３２０（２８０２）；エタミバン（ＲＴ＝１０：２０）．、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２２４（２８０３）；フルドロコルチゾン（ＲＴ＝１１：２４）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３８１（２８０４）；レセルピン（ＲＴ＝１２：０８）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝６０９（２８０５）；フルニトラゼパム（ＲＴ＝１３：１２）、［Ｍ＋Ｈ］＋３１４（２８０６）；ジアゼパム（ＲＴ＝１３：４９）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２８５（２８０７）；およびテストステロン（ＲＴ＝１４：１２）（２８０８）の混合物のＴｕｒｂｏＩｏｎ  ＳｐｒａｙのＬＣ／ＭＳ質量スペクトルで、ＤＭＤＳを用いなかった場合（図２８Ａおよび２８Ｃ）およびＤＭＤＳを用いた場合（図２８Ｂおよび２８Ｄ）を示す。
【００８１】
ＤＭＤＳを加える前のデータは、Ｑ１フルスキャンで取得したものであり、ＤＭＤＳを加えた後のデータは、ゼロニュートラルロス（ＺＮＬ）のスキャンによる。透過効率は、２分の１〜３分の１に低下すると予想され、これは、分子イオンの数の違いで説明できる面もあるが、同重体干渉の除去による可能性もある。
【００８２】
図２８Ａおよび２８Ｂは、本教示によるノイズ低減の前では、８種の生体分子のうち検出されるのは２種だけであるが（図２８Ａ）、ノイズ低減の後（図２８Ｂ）では、８種すべてが観察されることを示す。図２８Ｃおよび図２８Ｄは、ＴＩＣ域において約１０：２０でエタミバンの溶出が観察されたスペクトルを比較する。本教示に従ってＤＭＤＳを加えると、プロトン化エタミバンの信号（ｍ／ｚ約２２４）が増加し、フラグメンテーションの相対的比率（図２８Ｃの約ｍ／ｚ１４９でのピークおよび図２８Ｄの約ｍ／ｚ１５１でのピークなど）が低下したことを確認することができる。
【００８３】
図２９Ａ〜図２９Ｄは、５種類の生体分子：ニコチンアミド（ＲＴ＝２：０９）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２３；ノルフロキサシン（ＲＴ＝６：５３）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３２０；エタミバン（ＲＴ＝１０：１５）．、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２２４；フルニトラゼパム、（ＲＴ＝１３：１０）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３１４；およびテストステロン（ＲＴ＝１４：０５）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２８９の混合物のＴｕｒｂｏＩｏｎ  ＳｐｒａｙのＬＣ／ＭＳクロマトグラム（図２９Ａ、図２９Ｂ）および質量スペクトル（図２９Ｃ、図２９Ｄ）で、ＤＭＤＳを用いなかった場合（図２９Ａおよび図２９Ｃ）およびＤＭＤＳを用いた場合（図２９Ｂおよび図２９Ｄ）を示す。混合物は、各生体分子を約１０ｎｇ含むものである。ＤＭＤＳを加える前のデータは、窒素ガスを用いたＱ３シングルＭＳスキャンであり、ＤＭＤＳを加えた後のデータは、ゼロニュートラルロス（ＺＮＬ）のスキャンによる。当然のことながら、図２９Ｃおよび図２９Ｄでは、ノルフロキサシン信号の損失（９０００〜＞５０００ｃｐｓ）は、スキャンモードの変更に伴う透過損失が主な原因である。
【００８４】
図２９Ａおよび図２９Ｂは、ＴＩＣクロマトグラムを比較し、種々の実施形態において、普通ならノイズにより分かりにくくなっている信号を明らかにする本教示の作用を示す。これは、たとえば、１種または複数種の汚染物質と反応するが、１種または複数種の目的の検体とは実質的に反応しない本発明の中性化学試薬によるものである。たとえば、保持時間がそれぞれ２．１５および６．９０分の２種類の微量成分（ニコチンアミドおよびノルフロキサシン）は、ノイズ低減前（図２９Ａ参照）には観察されなかったが、ＤＭＤＳによる化学ノイズの低減後（図２９Ｂを参照）の基準ピーククロマトグラムでは検出された。
【００８５】
図２９Ｃ（ＤＭＤＳ未使用）および２９Ｄ（ＤＭＤＳ使用）は、ＴＩＣ域において約６．９６分でノルフロキサシンの溶出が観察されたスペクトルを比較する。本教示に従ってＤＭＤＳを加えると、ノイズに比べてプロトン化ノルフロキサシン信号（ｍ／ｚ約３２０）が増加したことが確認される。
【００８６】
図３０〜図３８は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。さらに、図３０〜図３８には、これらの化合物のプロトン化形態とＤＭＤＳとの反応に関するデータの一部をまとめてある。構造の隣に掲げたパーセンテージは、観察されたプロトン化分子の反応性のパーセンテージを示す。下線を引いたパーセンテージは、反応物が解離体であることを示す。場合によっては、水和類似体からの水の損失など、リストにある化合物に由来する類似体の研究も行っており、その反応率も示す。
【００８７】
すべての文献および本出願に引用する類似資料については、特許、特許出願、論文、書籍、条約文書およびウェブページを含むが、これには限定されるものではなく、こうした文献および類似資料のフォーマットにかかわらず、その全体を本明細書に引用して明示的に援用する。定義済みの用語、用語の使用法、記載の技法または同種ものを含むが、これには限定されるものではなく、援用した文献および類似資料の１つまたは複数が、本明細書と異なるまたは矛盾する場合、本明細書が優先する。
【００８８】
本明細書で使用するセクション見出しは、整理することのみを目的とするものであり、いかなる意味でも、記載の主題を限定するものとして解釈してはならない。
【００８９】
本教示については、様々な実施形態および実施例とともに記載しているが、本教示をそうした実施形態または実施例に限定することを意図するものではない。他方で、本教示は、当業者であるならば理解するような種々の代替形態、変更形態および等価物を包含するものである。
【００９０】
説明に役立つ具体的な実施形態を参照しながら、本教示を詳細に示し、記載してきたが、本教示の主旨および範囲を逸脱することなく、形態および詳細について様々な変更が可能であることを理解されたい。したがって、本教示の範囲および主旨に近いすべての実施形態およびその等価物については、権利請求されている。本教示の方法、システムおよびアッセイの説明ならびに図表については、その主旨での記述がない限り、記載の構成要素の順序に限定されるものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、衝突セル（反応セル）に化学試薬ガス（反応ガス）の導入口を備えた三連四重極を模式的に示す。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは、マスアナライザの前にあるバンドパスフィルタの配置の様々な実施形態を模式的に示す。図２Ａは、図１の質量分析計のＱ０域においてゼロニュートラルロス実験をシミュレートすることが可能なフィルタをベースとした低分解能四重極であって、反応前フィルタリング（ハイパスフィルタ）、反応および反応後フィルタリング（バンドパスフィルタリング）用に別々の高圧セルを備えた低分解能四重極を模式的に示し；図２Ｂは、図２Ａに類似しているが、反応後フィルタと反応セルとが一体化している配置を模式的に示し；図２Ｃは、Ｑ０が反応前ハイパスフィルタとして機能し、反応セルがミリトルのＱ０域にあり、Ｑ１が反応後バンドパスフィルタとして機能する配置を模式的に示す。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、マスアナライザの前にあるバンドパスフィルタの配置の様々な実施形態を模式的に示す。図３Ａは、Ｑ０が反応前ハイパスフィルタとして機能し、反応および反応後フィルタリングが行われるＱ１の入口に反応ガス（中性化学試薬）を加える様子を模式的に示し；図３Ｂは、Ｑ１が反応前および反応後フィルタとして機能し、前にあるハイパスフィルタ域で反応が実質的に生じないように反応ガス（中性化学試薬）を四重極の中間に加える配置を模式的に示し；図３Ｃは、ＦＡＩＭＳが移動しやすいため、イオン移動度フィルタが大気イオン源部にあり、反応セルの前部が前反応物を濾過し、反応セルの後部が後反応物を濾過するＦＡＩＭＳセルの中央で化学試薬ガスをドリフトガスに加える配置を模式的に示す。当然のことながら、ＦＡＩＭＳセルには、複数のＦＡＩＭＳ域があり、反応ガスをこうした１つまたは複数の域に加えることができる。ＦＩＡＭＳセルが複数あると、たとえば、１種または複数種の異なったドリフトガス、ドリフト電圧およびこれらの組み合わせを使用しやすくなる。
【図４】図４Ａ〜図４Ｂは、衝突セルにおいて、ゼロニュートラルロス（ＺＮＬ）モードでＤＭＤＳを用いた場合と、窒素を用いるがＤＭＤＳを用いなかった場合とを比べるときに、ＥＳＩバックグラウンドが低減する例を示す。図４Ａは、ＤＭＤＳの反応ガスを用いなかった質量スペクトルを示し、図４Ｂは、ＤＭＤＳを衝突セルに加えた質量スペクトルを示す。各反応は、このＬＣ／ＭＳ移動相およびエレクトロスプレーイオン化で試験したこれ以外の移動相に由来する全化学的バックグラウンドイオンのうち９５％で起こると推定される。
【図５】図５は、ＤＭＤＳを用いた場合の全イオン電流（ＴＩＣ）への作用およびＺＮＬスキャニングを示し、各域は、（ａ）セルにＤＭＤＳを添加した；（ｂ）セルにガスを添加しなかった；（ｃ）セルに窒素だけを添加した域に対応する。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂはそれぞれ、図５の域（ａ）および域（ｃ）の条件下での質量スペクトルを示す。
【図７】図７Ａ〜図７Ｂは、プロトン親和力が大きい化合物であるプラゼパムのＺＮＬ質量スペクトルで、ＤＭＤＳを衝突セルに加えた場合（図７Ｂ）とＤＭＤＳを衝突セルに加えなかった場合（図７Ａ）とを比較する。バックグラウンドは低減されるが、分子イオンは、実質的に減衰しないままである。
【図８】図８は、質量スペクトルのデータで、ＤＭＤＳとプラゼパムとの反応の程度を確認するのに用いる。ＤＭＤＳとプラゼパムとの反応度は、約１％未満であることが観察された。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、ミダゾラムに関するデータを示す。図９Ａ〜図９Ｂは、プロトン親和力が大きい化合物であるミダゾラムのＺＮＬの質量スペクトルで、ＤＭＤＳを衝突セルに加えた場合（図９Ｂ）とＤＭＤＳを衝突セルに加えなかった場合（図９Ａ）とを比較する。バックグラウンドは低減されるが、分子イオンは、実質的に減衰しないままである。図９Ｃ（図９Ｂの挿入図）は、ミダゾラムがＤＭＤＳと実質的に反応しないことを証明する生成イオンのスペクトルを示す。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｂは、プロトン親和力が小さい化合物であるフルドロコルチゾンのＺＮＬ質量スペクトルで、ＤＭＤＳを衝突セルに加えた場合（図１０Ｂ）とＤＭＤＳを衝突セルに加えなかった場合（図１０Ａ）とを比較する。
【図１１】図１１Ａ〜図１１Ｂは、生成イオンスキャン法によりフルドロコルチゾンとＤＭＤＳとの反応を評価する。図１１Ａは、ナトリウムイオン付加フルドロコルチゾンとＤＭＤＳとの反応に関するデータ、図１１Ｂは、プロトン化フルドロコルチゾンとＤＭＤＳとの反応に関するデータを示す。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｂは、比較的プロトン親和力が小さい化合物であるエストロンのＺＮＬ質量スペクトルで、ＤＭＤＳを用いた場合（図１２Ｂ）とＤＭＤＳを用いなかった場合（図１２Ａ）とを比較する。
【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｂは、生成イオンスキャニングにより、プロトン化およびナトリウムイオン付加フルニトラゼパムとＤＭＤＳとの反応を評価する。
【図１４】図１４Ａ〜図１４Ｂは、生成イオンスキャンを用いて、エタミバンとＤＭＤＳとの反応を評価する。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｂは、比較的プロトン親和力が小さいペプチド（塩基性残基なし）であるシクロスポリンＡのＺＮＬ質量スペクトルで、ＤＭＤＳを衝突セルに加えた場合（図１５Ｂ）とＤＭＤＳを衝突セルに加えなかった場合（図１５Ａ）とを比較する。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｄは、ＤＭＤＳによるアンギオテンシンＩＩバックグラウンドの低減を比較する。図１６Ａ（ａ）および図１６Ｂ（ｂ）は、Ｑ３シングルＭＳスキャン（衝突セルにＮ２がある状態）と、窒素を用いたゼロニュートラルロスとを比較する。この比較から、１つのＲＦ／ＤＣ四重極の代わりに２つのＲＦ／ＤＣ四重極を作動させると、イオン電流は、透過損失により約２．５分の１〜３分の１に減少することが予想される。図１６Ｃ（ｃ）および１６（ｄ）は、２通りの圧力でＤＭＤＳの作用を比較する。
【図１７】図１７は、アンギオテンシンＩＩの［Ｍ＋２Ｈ］２＋の生成イオンスキャンを示し、セル中のＤＭＤＳの衝突エネルギーは２ｅＶである。
【図１８】図１８は、実施例におけるＤＭＤＳと種々の化合物との反応の程度をまとめた表である。
【図１９】図１９は、実施例におけるＤＭＤＳと種々の化合物との反応の程度をまとめた表である。
【図２０】図２０は、実施例におけるＤＭＤＳと種々の化合物との反応の程度をまとめた表である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｃは、標的イオンの質量未満および超える生成イオンスキャンを用いて、分圧が異なるＤＭＤＳでのｍ／ｚ９９のバックグラウンドイオンの反応を評価する。水およびＤＭＤＳのクラスターが観察される。このｍ／ｚ＝９９イオンについては、Ｐ（ＯＨ）４＋であると判定したが、例として、図２６に模式的に示す。
【図２２】図２２Ａ〜図２２Ｄはそれぞれ、図のヘッダに示したような４種類のバックグラウンドイオン、ｍ／ｚ＝８３、ｍ／ｚ＝１１５、ｍ／ｚ＝１４３およびｍ／ｚ＝１５９の反応を評価する。
【図２３】図２３Ａ〜図２３Ｆは、イオン付加（ａｄｄｕｃｔｉｏｎ）は大規模でないものの、電荷移動が進行したさらに６種類のバックグラウンドイオンの反応を評価する。図２３Ａ〜図２３Ｆのスペクトルはそれぞれ、（ａ）ｍ／ｚ１４９；（ｂ）ｍ／ｚ６０；（ｃ）ｍ／ｚ７８；（ｄ）ｍ／ｚ８３；（ｅ）ｍ／ｚ９９；および（ｆ）ｍ／ｚ２０５の生成イオンスキャンである。
【図２４】図２４Ａ〜図２４Ｂは、ＤＭＤＳを用いた実施例の典型的なＥＳＩスペクトルにおける、バックグラウンドイオンの反応度および考えられる反応チャネルの概要を模式的に示す。少数のバックグラウンドイオン（丸で囲んだイオン）は、実質的に反応性を示さなかった。
【図２５】図２５では、様々なＭＳ／ＭＳスキャンモードを用いて一般的なバックグラウンドイオンを同定し、イオン集団間の関係を明らかにするために行った研究を模式的にまとめてある。
【図２６】図２６では、様々なＭＳ／ＭＳスキャンモードを用いて一般的なバックグラウンドイオンを同定し、イオン集団間の関係を明らかにするために行った研究を模式的にまとめてある。
【図２７】図２７Ａ〜図２７Ｆは、４種類の医薬化合物、ニコチンアミド、エタミバン、フルニトラゼパムおよびテストステロンに対して２００μＬ／分で行われたＴｕｒｂｏＩｏｎ  Ｓｐｒａｙ  ＬＣ／ＭＳクロマトグラムおよび質量スペクトルで、ＤＭＤＳを用いなかった場合（図２７Ａ、図２７Ｂおよび図２７Ｃ）およびＤＭＤＳを用いた場合（図２７Ｄ、図２７Ｅおよび図２７Ｆ）を示す。
【図２８】図２８Ａ〜図２８Ｄは、８種類の生体分子：ニコチンアミド（ＲＴ＝２：１２）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２３；ノルフロキサシン（ＲＴ＝７：１４）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３２０；エタミバン（ＲＴ＝１０：２０）．、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２２４．フルドロコルチゾン（ＲＴ＝１１：２４）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３８１；レセルピン（ＲＴ＝１２：０８）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝６０９；フルニトラゼパム（ＲＴ＝１３：１２）、［Ｍ＋Ｈ］＋３１４；ジアゼパム（ＲＴ＝１３：４９）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２８５；およびテストステロン（ＲＴ＝１４：１２）の混合物のＴｕｒｂｏＩｏｎ  ＳｐｒａｙのＬＣ／ＭＳクロマトグラムおよび質量スペクトルで、ＤＭＤＳを用いなかった場合（図２８Ａおよび２８Ｃ）およびＤＭＤＳを用いた場合（図２８Ｂおよび２８Ｄ）を示す。
【図２９】図２９Ａ〜図２９Ｄは、５種類の生体分子：ニコチンアミド（ＲＴ＝２：０９）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝１２３；ノルフロキサシン（ＲＴ＝６：５３）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３２０；エタミバン（ＲＴ＝１０：１５）．、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２２４；フルニトラゼパム、（ＲＴ＝１３：１０）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝３１４；およびテストステロン（ＲＴ＝１４：０５）、［Ｍ＋Ｈ］＋＝２８９の混合物のＴｕｒｂｏＩｏｎ  ＳｐｒａｙのＬＣ／ＭＳクロマトグラム（図２９Ａ、図２９Ｂ）および質量スペクトル（図２９Ｃ、図２９Ｄ）で、ＤＭＤＳを用いなかった場合（図２８Ａおよび図２８Ｃ）およびＤＭＤＳを用いた場合（図２８Ｂおよび図２８Ｄ）を示す。
【図３０】図３０は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３１】図３１は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３２】図３２は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３３】図３３は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３４】図３４は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３５】図３５は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３６】図３６は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３７】図３７は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【図３８】図３８は、図１８〜図２０の表に掲げた様々な化合物の化学構造を示す。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【国際調査報告】
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2009526206.tif 000042
2009526206.tif 000043