(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムであって、
イオンの連続ビームを提供するイオン源と、
ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、前記選択領域と前記伝送領域とを分離する障壁電極レンズと、前記伝送領域と断片化デバイスとを分離する出口電極レンズとを含む質量分離器であって、前記質量分離器は、前記連続イオンビームを前記イオン源から受け取る、質量分離器と、
前記イオン源および前記質量分離器と通信するプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
前記選択領域内において、前記イオンのビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるために２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を前記選択領域内のロッドのみに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを選択することと、
前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、前記選択領域内のロッドおよび前記伝送領域内のロッドに関して、直流（ＤＣ）電圧を前記選択領域と前記伝送領域との間に位置付けられる前記障壁電極レンズに印加することによって、前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンを前記選択領域から前記伝送領域に同時に伝送することと、
前記障壁電極レンズに印加される前記ＤＣ電圧よりも低いＤＣ電圧を前記出口電極レンズに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記伝送領域から前記断片化デバイスに同時に伝送することと
を行う、システム。
【請求項２】
前記障壁電極レンズは、メッシュ電極またはレンズを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記伝送領域は、前記選択領域より長さが短い、請求項１〜２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４】
前記質量分離器は、前記選択領域の前に位置付けられている両側イオンビーム電極レンズおよびロッドのイオンビーム伝送領域をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサが、前記イオンビーム伝送領域のロッドおよび前記選択領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を前記両側イオンビーム電極レンズの片側に印加することにより、前記選択領域内で共振させられていない前記イオンのビームからの前駆体イオンが、前記両側イオンビーム電極レンズの前記片側に返送され、前記イオンのビームから除去されるようにする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサが、前記障壁電極レンズおよび前記出口電極レンズに関して、ＤＣバイアス電圧を前記伝送領域のロッドに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記伝送領域内で集束させることにより、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの平行移動進行時間が、前記伝送領域のロッドに印加されるＡＣ電圧に起因する、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの半径方向運動の調波振動周期の半分の倍数であるようにする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法であって、
プロセッサを使用して、質量分離器の選択領域内において、イオンの連続ビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるために２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を前記選択領域内のロッドのみに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを選択することであって、前記質量分離器は、前記ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、前記選択領域と前記伝送領域とを分離する障壁電極レンズと、前記伝送領域と断片化デバイスとを分離する出口電極レンズとを含み、前記質量分離器は、前記連続イオンビームをイオン源から受け取る、ことと、
前記プロセッサを使用して、前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、前記選択領域内のロッドおよび前記伝送領域内のロッドに関して、直流（ＤＣ）電圧を前記選択領域と前記伝送領域との間に位置付けられる前記障壁電極レンズに印加することによって、前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンを前記選択領域から前記伝送領域に同時に伝送することと、
前記プロセッサを使用して、前記障壁電極レンズに印加される前記ＤＣ電圧よりも低いＤＣ電圧を前記出口電極レンズに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記伝送領域から前記断片化デバイスに同時に伝送することと
を含む、方法。
【請求項８】
前記障壁電極レンズは、メッシュ電極またはレンズを備えている、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記伝送領域は、前記選択領域より長さが短い、請求項７〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記質量分離器は、前記選択領域の前に位置付けられている両側イオンビーム電極レンズおよびロッドのイオンビーム伝送領域をさらに含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記プロセッサを使用して、前記イオンビーム伝送領域のロッドおよび前記選択領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を前記両側イオンビーム電極レンズの片側に印加することにより、前記選択領域内で共振させられていない前記イオンのビームからの前駆体イオンが、前記両側イオンビーム電極レンズの前記片側に返送され、前記イオンのビームから除去されるようにすることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記プロセッサを使用して、前記障壁電極レンズおよび前記出口電極レンズに関して、ＤＣバイアス電圧を前記伝送領域のロッドに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記伝送領域内で集束させることにより、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの平行移動進行時間が、前記伝送領域のロッドに印加されるＡＣ電圧に起因する、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの半径方向運動の調波振動周期の半分の倍数であるようにすることをさらに含む、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
非一過性の有形コンピュータ読み取り可能な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、そのコンテンツは、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための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み、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つ以上の個別のソフトウェアモジュールを備え、前記個別のソフトウェアモジュールは、制御モジュールを備えている、ことと、
前記制御モジュールを使用して、質量分離器の選択領域内において、イオンの連続ビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるために２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を前記選択領域内のロッドのみに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを選択することであって、前記質量分離器は、前記ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、前記選択領域と前記伝送領域とを分離する障壁電極レンズと、前記伝送領域と断片化デバイスとを分離する出口電極レンズとを含み、前記質量分離器は、前記連続イオンビームをイオン源から受け取る、ことと、
前記制御モジュールを使用して、前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、前記選択領域内のロッドおよび前記伝送領域内のロッドに関して、直流（ＤＣ）電圧を前記選択領域と前記伝送領域との間に位置付けられる前記障壁電極レンズに印加することによって、前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンを前記選択領域から前記伝送領域に同時に伝送することと、
前記制御モジュールを使用して、前記障壁電極レンズに印加される前記ＤＣ電圧よりも低いＤＣ電圧を前記出口電極レンズに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記伝送領域から前記断片化デバイスに同時に伝送することと
を含む、コンピュータプログラム製品。
【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６１／８９１，７５９号（２０１３年１０月１６日出願）の利益を主張し、上記出願の内容は、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】
高スループット定量質量分析（ＭＳ）は、概して、四重極フィルタリング器具上で多重反応監視（ＭＲＭ）を使用して実施される。従来、標的前駆体イオンは、別個に、分離および断片化される。複数の前駆体イオンのこの直列分析は、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルと収集される定量データの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）との間のトレードオフにつながる。
【０００３】
例えば、収集される定量データのあるＳ／Ｎを達成するために、Ｎ個の標的前駆体イオンの各標的前駆体イオンの分析時間は、Δｔ増加される。これは、ひいては、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルをＮ×Δｔ増加させる。同様に、狭液体クロマトグラフィ（ＬＣ）ピークにわたって、Ｎ個の標的前駆体イオンに対する定量データを収集するために、例えば、各標的前駆体イオンのための分析時間は、減少し得る。その結果、各標的前駆体イオンに対して収集される定量データのＳ／Ｎは、減少する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムが、開示される。本システムは、イオン源と、質量分離器と、プロセッサとを含む。
【０００５】
イオン源は、イオンの連続ビームを提供する。質量分離器は、ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、選択領域と伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含む。質量分離器は、連続イオンビームをイオン源から受け取る。
【０００６】
プロセッサは、選択領域内において、イオンのビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるための２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を選択領域のロッドに印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択する。プロセッサは、共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、選択領域のロッドおよび伝送領域のロッドに関して、直流（ＤＣ）電圧を障壁電極レンズに印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択領域から伝送領域に伝送する。
【０００７】
電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法が、開示される。２つ以上の異なる前駆体イオンは、プロセッサを使用して、選択領域内において、イオンの連続ビームから２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるために、２つ以上の異なるＡＣ電圧周波数を質量分離器の選択領域のロッドに印加することによって、選択される。質量分離器は、ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、選択領域と伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含む。質量分離器は、連続イオンビームをイオン源から受け取る。
【０００８】
２つ以上の異なる前駆体イオンは、プロセッサを使用して、共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、選択領域のロッドおよび伝送領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を障壁電極レンズに印加することによって、選択領域から伝送領域に伝送される。
【０００９】
そのコンテンツが、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための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、非一過性の有形コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む、コンピュータプログラム製品が、開示される。本方法は、システムを提供することを含み、システムは、１つ以上の個別のソフトウェアモジュールを備え、個別のソフトウェアモジュールは、制御モジュールを備えている。
【００１０】
制御モジュールは、選択領域内において、イオンの連続ビームから２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるために、２つ以上の異なるＡＣ電圧周波数を質量分離器の選択領域のロッドに印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択する。質量分離器は、ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、選択領域と伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含む。質量分離器は、連続イオンビームをイオン源から受け取る。
【００１１】
制御モジュールは、共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、選択領域のロッドおよび伝送領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を障壁電極レンズに印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択領域から伝送領域に伝送する。
【００１２】
生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別するためのシステムが、開示される。本システムは、イオン源と、タンデム質量分析計と、プロセッサとを含む。
【００１３】
イオン源は、イオンの連続ビームを提供する。タンデム質量分析計は、多重化前駆体イオン選択を実施する、質量フィルタを含む。プロセッサは、Ｎ個の前駆体イオンを選択し、Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループを作成する。Ｎ個のグループの各々は、Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有する。Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンは、Ｎ個のグループの各々に含まれない。
【００１４】
プロセッサは、タンデム質量分析計に、Ｎ個のグループの各々に対して、イオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、Ｎ個のグループの各々において選択されるＮ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定するように命令し、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成する。
【００１５】
プロセッサは、Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してヒートマップをプロットし、Ｎ個のヒートマップを生成する。プロセッサは、Ｎ個の生成イオンスペクトルを組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせる。プロセッサは、ピークの質量に対するデータを有していない、Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見つけ、ヒートマップを生成したグループに含まれない、Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが、対応する前駆体イオンであることを決定することによって、組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンを識別する。
【００１６】
生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別する方法が、開示される。Ｎ個の前駆体イオンが、プロセッサを使用して選択される。Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループが、プロセッサを使用して、作成される。Ｎ個のグループの各々は、Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有する。Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンは、Ｎ個のグループの各々に含まれない。
【００１７】
タンデム質量分析計は、プロセッサを使用して、Ｎ個のグループの各々に対して、イオン源によって提供されるイオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、Ｎ個のグループの各々において選択されるＮ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定するように命令され、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成する。Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対するヒートマップが、プロセッサを使用してプロットされ、Ｎ個のヒートマップを生成する。Ｎ個の生成イオンスペクトルは、プロセッサを使用して、組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせられる。
【００１８】
プロセッサを使用して、ピークの対応する前駆体イオンが、ピークの質量に対するデータを有していない、Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見つけ、ヒートマップを生成したグループに含まれない、Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが、対応する前駆体イオンであることを決定することによって、組み合わせられた生成イオンスペクトル中で識別される。
【００１９】
そのコンテンツが、生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別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、非一過性の有形コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む、コンピュータプログラム製品が、開示される。
【００２０】
種々の実施形態では、本方法は、システムを提供することを含み、システムは、１つ以上の個別のソフトウェアモジュールを備え、個別のソフトウェアモジュールは、制御モジュールおよび識別モジュールを備えている。制御モジュールは、Ｎ個の前駆体イオンを選択する。制御モジュールは、Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループを作成する。Ｎ個のグループの各々は、Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有する。Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンは、Ｎ個のグループの各々に含まれない。制御モジュールは、タンデム質量分析計に、Ｎ個のグループの各々に対して、イオン源によって提供されるイオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、Ｎ個のグループの各々において選択されるＮ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定するように命令し、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成する。
【００２１】
識別モジュールは、Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してヒートマップをプロットし、Ｎ個のヒートマップを生成する。識別モジュールは、Ｎ個の生成イオンスペクトルを組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせる。識別モジュールは、ピークの質量に対するデータを有していない、Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見つけ、ヒートマップを生成したグループに含まれない、Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが、対応する前駆体イオンであることを決定することによって、組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンを識別する。
【００２２】
本出願者の教示のこれらおよび他の特徴が、本明細書に記載される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムであって、
イオンの連続ビームを提供するイオン源と、
ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、前記選択領域と前記伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含む質量分離器であって、前記質量分離器は、前記連続イオンビームを前記イオン源から受け取る、質量分離器と、
前記イオン源および前記質量分離器と通信するプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
前記選択領域内において、前記イオンのビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるための２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を前記選択領域のロッドに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを選択することと、
前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、前記選択領域のロッドおよび前記伝送領域のロッドに関して、直流（ＤＣ）電圧を前記障壁電極レンズに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記選択領域から前記伝送領域に伝送することと
を行う、システム。
（項目２）
前記障壁電極レンズは、メッシュ電極またはレンズを備えている、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目３）
前記伝送領域は、前記選択領域より長さが短い、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目４）
前記質量分離器は、前記選択領域の前に位置付けられている両側イオンビーム電極レンズおよびロッドのイオンビーム伝送領域をさらに含む、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目５）
前記プロセッサは、前記イオンビーム伝送領域のロッドおよび前記選択領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を前記両側イオンビーム電極レンズの片側に印加し、それによって、前記選択領域内で共振させられていない前記イオンのビームからの前駆体イオンは、前記両側イオンビーム電極レンズの前記片側に返送され、前記イオンのビームから除去される、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目６）
前記質量分離器は、前記伝送領域の後に位置付けられている出口電極レンズをさらに含む、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目７）
前記プロセッサは、前記障壁電極レンズおよび前記出口電極レンズに関して、ＤＣバイアス電圧を前記伝送領域のロッドに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記伝送領域内で集束させ、その結果、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの平行移動進行時間は、前記伝送領域のロッドに印加されるＡＣ電圧に起因する、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの半径方向運動の調波振動周期の半分の倍数である、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目８）
電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法であって、
プロセッサを使用して、選択領域内において、イオンの連続ビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるための２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を質量分離器の前記選択領域のロッドに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを選択することであって、前記質量分離器は、前記ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、前記選択領域と前記伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含み、前記質量分離器は、前記連続イオンビームをイオン源から受け取る、ことと、
前記プロセッサを使用して、前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、前記選択領域のロッドおよび前記伝送領域のロッドに関して、直流（ＤＣ）電圧を前記障壁電極レンズに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記選択領域から前記伝送領域に伝送することと
を含む、方法。
（項目９）
前記障壁電極レンズは、メッシュ電極またはレンズを備えている、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目１０）
前記伝送領域は、前記選択領域より長さが短い、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目１１）
前記質量分離器は、前記選択領域の前に位置付けられている両側イオンビーム電極レンズおよびロッドのイオンビーム伝送領域をさらに含む、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目１２）
前記プロセッサを使用して、前記イオンビーム伝送領域のロッドおよび前記選択領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を前記両側イオンビーム電極レンズの片側に印加することをさらに含み、それによって、前記選択領域内で共振させられていない前記イオンのビームからの前駆体イオンは、前記両側イオンビーム電極レンズの前記片側に返送され、前記イオンのビームから除去される、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目１３）
前記質量分離器は、前記伝送領域の後に位置付けられている出口電極レンズをさらに含む、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目１４）
前記プロセッサを使用して、前記障壁電極レンズおよび前記出口電極レンズに関して、ＤＣバイアス電圧を前記伝送領域のロッドに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記伝送領域内で集束させることをさらに含み、その結果、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの平行移動進行時間は、前記伝送領域のロッドに印加されるＡＣ電圧に起因する、前記２つ以上の異なる前駆体イオンの半径方向運動の調波振動周期の半分の倍数である、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目１５）
非一過性の有形コンピュータ読み取り可能な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、そのコンテンツは、プロセッサ上で実行される命令を伴うプログラムを含み、前記命令は、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法を実施し、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つ以上の個別のソフトウェアモジュールを備え、前記個別のソフトウェアモジュールは、制御モジュールを備えている、ことと、
前記制御モジュールを使用して、前記選択領域内において、イオンの連続ビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるための２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を質量分離器の選択領域のロッドに印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択することであって、前記質量分離器は、前記ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、前記選択領域と前記伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含み、前記質量分離器は、前記連続イオンビームをイオン源から受け取る、ことと、
前記制御モジュールを使用して、前記共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、前記選択領域のロッドおよび前記伝送領域のロッドに関して、直流（ＤＣ）電圧を前記障壁電極レンズに印加することによって、前記２つ以上の異なる前駆体イオンを前記選択領域から前記伝送領域に伝送することと
を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目１６）
生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別するためのシステムであって、
イオンの連続ビームを提供するイオン源と、
多重化前駆体イオン選択を実施する質量フィルタを含むタンデム質量分析計と、
前記イオン源および前記タンデム質量分析計と通信するプロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
Ｎ個の前駆体イオンを選択することと、
前記Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループを作成することであって、前記Ｎ個のグループの各々は、前記Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有し、前記Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンが、前記Ｎ個のグループの各々に含まれない、ことと、
前記タンデム質量分析計に、前記Ｎ個のグループの各々に対して、前記イオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、前記Ｎ個のグループの各々において選択された前記Ｎ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、前記Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定してＮ個の生成イオンスペクトルを生成するように命令することと、
前記Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してヒートマップをプロットし、Ｎ個のヒートマップを生成することと、
前記Ｎ個の生成イオンスペクトルを組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせ、
ピークの質量に対するデータを有していない、前記Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見つけ、前記ヒートマップを生成したグループに含まれない、前記Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが、前記対応する前駆体イオンであることを決定することによって、前記組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンを識別することと
を行う、システム。
（項目１７）
前記質量フィルタは、四重極を備えている、前駆体イオンを識別するためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目１８）
前記四重極は、共振する選択された前駆体イオンによって、多重化前駆体イオン選択を実施し、前記共振する選択された前駆体イオンのみ、電場電位障壁を越えて伝送する、前駆体イオンを識別するためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目１９）
前記プロセッサは、前記Ｎ個の生成イオンスペクトルを合計し、前記組み合わせられた生成イオンスペクトルを生成することによって、前記Ｎ個の生成イオンスペクトルを組み合わせる、前駆体イオンを識別するためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目２０）
前記Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップは、前記ヒートマップの対応する生成イオンスペクトルが、ある質量または質量範囲において生成イオンを含むこと、または含まないことの指示を提供する、前駆体イオンを識別するためのシステムの前記項目の任意の組み合わせのシステム。
（項目２１）
生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別する方法であって、
プロセッサを使用して、Ｎ個の前駆体イオンを選択することと、
前記プロセッサを使用して、前記Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループを作成することであって、前記Ｎ個のグループの各々は、前記Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有し、前記Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンが、前記Ｎ個のグループの各々に含まれない、ことと、
前記プロセッサを使用して、タンデム質量分析計に、前記Ｎ個のグループの各々に対して、イオン源によって提供されるイオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、前記Ｎ個のグループの各々において選択される前記Ｎ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、前記Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定するように命令し、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成することと、
前記プロセッサを使用して、前記Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してヒートマップをプロットし、Ｎ個のヒートマップを生成することと、
前記プロセッサを使用して、前記Ｎ個の生成イオンスペクトルを組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせることと、
前記プロセッサを使用して、前記ピークの質量に対するデータを有していない前記Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見つけ、前記ヒートマップを生成したグループに含まれない前記Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが、前記対応する前駆体イオンであることを決定することによって、前記組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンを識別することと
を含む、方法。
（項目２２）
前記質量フィルタは、四重極を備えている、前駆体イオンを識別する方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目２３）
前記四重極は、共振する選択された前駆体イオンによって、多重化前駆体イオン選択を実施し、前記共振する選択された前駆体イオンのみ、電場電位障壁を越えて伝送させる、前駆体イオンを識別する方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目２４）
前記Ｎ個の生成イオンスペクトルは、前記Ｎ個の生成イオンスペクトルを合計することによって組み合わせられ、前記組み合わせられた生成イオンスペクトルを生成する、前駆体イオンを識別する方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目２５）
前記Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップは、前記ヒートマップの対応する生成イオンスペクトルが、ある質量または質量範囲において生成イオンを含むこと、または含まないことの指示を提供する、前駆体イオンを識別する方法の前記項目の任意の組み合わせの方法。
（項目２６）
非一過性の有形コンピュータ読み取り可能な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、そのコンテンツは、プロセッサ上で実行される命令を伴うプログラムを含み、前記命令は、多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから生成イオンの前駆体イオンを識別する方法を実施し、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つ以上の個別のソフトウェアモジュールを備え、前記個別のソフトウェアモジュールは、制御モジュールおよび識別モジュールを備えている、ことと、
前記制御モジュールを使用して、Ｎ個の前駆体イオンを選択することと、
前記制御モジュールを使用して、前記Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループを作成することであって、前記Ｎ個のグループの各々は、前記Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有し、前記Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンが、前記Ｎ個のグループの各々に含まれない、ことと、
前記制御モジュールを使用して、タンデム質量分析計に、前記Ｎ個のグループの各々に対して、イオン源によって提供されるイオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、前記Ｎ個のグループの各々において選択される前記Ｎ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、前記Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定するように命令し、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成することと、
前記識別モジュールを使用して、前記Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してヒートマップをプロットし、Ｎ個のヒートマップを生成することと、
前記識別モジュールを使用して、前記Ｎ個の生成イオンスペクトルを組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせることと、
前記識別モジュールを使用して、前記ピークの質量に対するデータを有していない前記Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見つけ、前記ヒートマップを生成したグループに含まれない前記Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが、前記対応する前駆体イオンであることを決定することによって、前記組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンを識別することと
を含む、コンピュータプログラム製品。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
当業者は、後述の図面が、例証目的にす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図示する、ブロック図である。
【図２】図２は、種々の実施形態による、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステムの概略図である。
【図３】図３は、図２の四重極を横断して印加される直流（ＤＣ）電圧の例示的プロットであり、種々の実施形態による、ＤＣ電圧に応答して共振させられる前駆体イオンの経路を示す。
【図４】図４は、図２の四重極を横断して印加されるＤＣ電圧の例示的プロットであり、種々の実施形態による、ＤＣ電圧に応答して共振させられていない前駆体イオンの経路を示す。
【図５】図５は、種々の実施形態による、伝送領域のロッドのＤＣ電圧バイアスの関数として、四重極の伝送領域内の標的前駆体イオン損失の例示的プロットである。
【図６】図６は、種々の実施形態による、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法を示す、フロー図である。
【図７】図７は、種々の実施形態による、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法を実施する、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。
【図８】図８は、種々の実施形態による、５つの標的前駆体イオングループのヒートマップと、５つの組み合わせられた生成イオンスペクトルグループのプロットの例示的比較である。
【図９】図９は、種々の実施形態による、生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別するためのシステムの概略図である。
【図１０】図１０は、種々の実施形態による、生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別する方法を示す、フロー図である。
【図１１】図１１は、種々の実施形態による、生成イオンの前駆体イオンを多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから識別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】
【００２４】
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、以下の発明を行うための形態に記載される、または図面に図示される、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り、制限として見なされるべきではないことを理解されたい。
【００２５】
（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を図示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に結合された読み取り専用メモリ（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。
【００２６】
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。この入力デバイスは、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。
【００２７】
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つ以上の連続をプロセッサ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読み取り可能な媒体から、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連続の実行は、プロセッサ１０４に、本明細書に説明されるプロセスを実施させる。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。
【００２８】
用語「コンピュータ読み取り可能な媒体」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に提供すること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。
【００２９】
コンピュータ読み取り可能な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。
【００３０】
コンピュータ読み取り可能な媒体の種々の形態は、実行のために、１つ以上の命令の１つ以上の連続をプロセッサ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に対して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による実行の前後のいずれかにおいて、記憶デバイス１１０上に記憶され得る。
【００３１】
種々の実施形態によると、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、コンピュータ読み取り可能な媒体上に記憶される。コンピュータ読み取り可能な媒体は、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、コンピュータ読み取り可能な媒体は、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み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）を含む。コンピュータ読み取り可能な媒体は、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。
【００３２】
コンピュータシステム１００は、例えば、質量分析器具１２０へおよび／またはそこから制御信号および／またはデータを送受信するために使用されることができる。質量分析器具１２０は、例えば、バス１０２を通してコンピュータシステム１００に接続されることができる、またはネットワーク１３０を通してコンピュータシステム１００に接続されることができる。
【００３３】
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ている。これは、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。修正および変形例が、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。
【００３４】
（電位障壁を使用した多重化分離）
前述のように、多重反応監視（ＭＲＭ）における複数の標的前駆体イオンの従来の直列分離は、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルと収集される定量データの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）との間のトレードオフにつながる。本質的に、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルにおける任意の改善は、収集される定量データのＳ／Ｎを減少させ、定量データのＳ／Ｎの任意の改善は、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルに悪影響を及ぼす。
【００３５】
種々の実施形態では、多重化前駆体イオン分離は、収集される定量データのＳ／Ｎの減少を伴わずに、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルにおける改善を可能にする。または、多重化前駆体イオン分離は、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルに悪影響を及ぼさずに、定量データのＳ／Ｎの改善を可能にする。換言すると、多重化前駆体イオン分離は、データ収集プロセスの全体的デューティサイクルと収集される定量データのＳ／Ｎとの間のトレードオフをなくすために使用される。
【００３６】
本質的に、多重化前駆体イオン分離は、同一期間内における、２つ以上の標的前駆体イオンの選択および伝送を伴う。多重化前駆体イオン分離は、四重極等の器具を通したフローを使用して実施されることができるか、またはイオントラップ器具等の器具を通した非フローを使用して実施されることができる。器具を通したフローを使用することによって、２つ以上の標的前駆体イオンを同時に選択または分離するための時間損失がない。
【００３７】
（電位障壁システム）
図２は、種々の実施形態による、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のためのシステム２００の概略図である。システム２００は、イオン源２１０と、質量分離器または質量フィルタ２２０と、プロセッサ２３０とを含む。
【００３８】
イオン源２１０は、イオン２１２の連続ビームを質量分離器２２０に提供する。質量分離器２２０は、ロッド２２５の選択領域２２４と、ロッド２２７の伝送領域２２６とを含む。質量分離器２２０はまた、選択領域２２４および伝送領域２２６を分離する障壁電極レンズ２２８を含む。
【００３９】
プロセッサ２３０は、限定ではないが、コンピュータ、マイクロプロセッサ、またはイオン源２１０および質量分離器２２０へおよびそこから制御信号およびデータの送受信が可能な任意のデバイスであることができる。プロセッサ２３０は、イオン源２１０および質量分離器２２０と通信する。
【００４０】
プロセッサ２３０は、２つ以上の異なる交流（ＡＣ）電圧周波数を選択領域２２４のロッド２２５に印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択する。電圧周波数は、選択領域２２４内において、イオンのビームからの２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させる。
【００４１】
プロセッサ２３０は、共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみがそれを越えて伝送される電場電位障壁を作成するために、選択領域２２４のロッド２２５および伝送領域２２６のロッド２２７に関して、直流（ＤＣ）電圧を障壁電極レンズ２２８に印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択領域２２４から伝送領域２２６に伝送する。伝送領域２２６は、例えば、選択領域２２４より長さが短い。
【００４２】
図３は、種々の実施形態による、図２の四重極２２０にわたり印加される直流（ＤＣ）電圧の例示的プロット３００であり、ＤＣ電圧に応答して共振させられる前駆体イオンの経路を示す。図２に示される、選択領域２２４のロッド２２５および伝送領域２２６のロッド２２７に関して、障壁電極レンズ２２８に印加されるＤＣ電圧は、図３に示される電場電位障壁３１０を生成する。図２の障壁電極レンズ２２８上のＤＣバイアスが、共振励起によって与えられるイオンの運動エネルギーを選択するため、共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみ、電場電位障壁３１０を越えて伝送される。
【００４３】
図２に戻ると、種々の実施形態では、障壁電極レンズ２２８は、メッシュ電極またはレンズである。障壁電極レンズ２２８は、例えば、障壁電極レンズ２２８において電場電位を変化させるであろう、障壁電極レンズ２２８内の孔を通した伝送領域２２６場貫通を回避するために、メッシュ化される。障壁電極レンズ２２８のために中実電極ではなくメッシュ電極を使用する別の例示的理由は、伝送領域２２６内の真空圧力が、選択領域２２４と同じ程度に低くあるべきであることである。そうでなければ、イオンは、伝送領域２２６後に位置付けられる断片化デバイス（図示せず）から選択領域２２４に、ガスフローによって押し戻される。断片化デバイスは、限定ではないが、衝突セルを含むことができる。
【００４４】
種々の実施形態では、質量分離器２２０はさらに、選択領域２２４の前に位置付けられている両側イオンビーム電極レンズ２２１と、ロッド２２３のイオンビーム伝送領域２２２とを含む。プロセッサ２３０は、両側イオンビーム電極レンズ２２１の片側に、イオンビーム伝送領域２２２のロッド２２３および選択領域２２４のロッド２２５に関して、ＤＣ電圧を印加し、それによって、選択領域２２４内で共振させられていないイオンのビームからの前駆体イオンは、両側イオンビーム電極レンズ２２１のその片側に返送され、イオンのビームから除去される。
【００４５】
図４は、種々の実施形態による、図２の四重極２２０にわたり印加される直流（ＤＣ）電圧の例示的プロット４００であり、そのＤＣ電圧に応答して共振させられていない前駆体イオンの経路を示す。図２のイオンビーム伝送領域２２２のロッド２２３および選択領域２２４のロッド２２５に関して、両側イオンビーム電極レンズ２２１の片側に印加されるＤＣ電圧は、図４に示される電場電位井戸またはイオンダンプ４１０を生成する。共振させられていない前駆体イオンは、電場電位障壁３１０によって跳ね返され、電場電位井戸４１０の方向に戻り、図２に示される両側イオンビーム電極レンズ２２１の片側によって、イオンのビームから除去される。
【００４６】
図２に戻ると、種々の実施形態では、質量分離器２２０はさらに、出口電極レンズ２２９を含む。出口電極レンズ２２９は、例えば、断片化のために、多様に選択された前駆体標的イオンを断片化デバイス（図示せず）に伝送する。伝送領域２２６および出口電極レンズ２２９を伴わない実験では、選択領域２２４から断片化デバイスへのガスフローは、イオンが障壁電極レンズ２２８を通して進行した場合、イオンの有意な損失を有した。標的イオンの運動エネルギーが障壁電極レンズ２２８においてほぼゼロであったので、障壁電極レンズ２２８は、ガスのコンダクタンス限界であり、電位井戸であった。
【００４７】
種々の実施形態では、伝送領域２２６および出口電極レンズ２２９は、この問題を防止するために使用される。伝送領域２２６および出口電極レンズ２２９は、より低い圧力を与えられる。加えて、出口電極レンズ２２９は、障壁電極レンズ２２８より低くなるようにバイアスされ、標的前駆体イオンにより多くの運動エネルギーを与え、ガスフローを克服する。出口電極レンズ２２９は、例えば、コンダクタンス限界にある。障壁電極レンズ２２８はまた、例えば、大きな孔が与えられ、伝送領域２２６を空にし（ｅｖａｃｕａｔｅ）得る。
【００４８】
選択領域２２４から障壁電極レンズ２２８を通して伝送される標的前駆体イオンは、これらのイオンがＡＣ場によって励起されるため、半径方向振動を有する。これは、選択領域２２４内で選択される２つ以上の異なる前駆体イオンが、半径方向に速度を有することを意味する。伝送領域２２６内のこの半径方向振動は、出口電極レンズ２２９を通して伝送されるイオンの数を低減させ得る。
【００４９】
種々の実施形態では、２つ以上の異なる標的前駆体イオンの半径方向振動に起因するイオン損失は、イオンを集束させることによって減少する。例えば、プロセッサ２３０は、障壁電極レンズ２２８および出口電極レンズ２２９に関して、ＤＣバイアス電圧を伝送領域２２６のロッド２２７に印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを伝送領域２２６内に集束させる。ＤＣバイアス電圧は、２つ以上の異なる前駆体イオンの平行移動進行時間が、伝送領域２２６のロッド２２７に印加されるＡＣ電圧に起因する、２つ以上の異なる前駆体イオンの半径方向運動の調波振動周期の半分の倍数であるように設定される。
【００５０】
図５は、種々の実施形態による、伝送領域２２６のロッドの直流（ＤＣ）電圧バイアスの関数として、四重極の伝送領域２２６内の標的前駆体イオン損失の例示的プロット５００である。プロット５００は、標的前駆体イオン損失を減らす、最適ＤＣバイアス電圧５１０が存在することを示す。最適ＤＣバイアス電圧５１０は、例えば、−１２．５Ｖである。プロット５００では、例示的概略図５１１は、ＤＣバイアス電圧５１０が印加されるときの選択領域２２４および伝送領域２２６内の２つ以上の異なる前駆体イオンの半径方向運動を示す。概略図５１１は、ＤＣバイアス電圧５１０が、半径方向運動の第１のヌル域を出口電極レンズ２２９上に集束させることを示す。
【００５１】
プロット５００では、例示的概略図５２１は、非最適ＤＣバイアス電圧５２０に対する、選択領域２２４および伝送領域２２６内の２つ以上の異なる前駆体イオンの半径方向運動を示す。非最適ＤＣバイアス電圧５２０は、例えば、３０Ｖである。概略図５２１は、ＤＣバイアス電圧５２０が、半径方向運動の第３のヌル域を出口電極レンズ２２９上にあまり集束させないことを示す。その結果、いくつかのイオン損失が存在する。
【００５２】
（電位障壁方法）
図６は、種々の実施形態による、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法６００を示す、フロー図である。
【００５３】
方法６００のステップ６１０では、２つ以上の異なる前駆体イオンは、プロセッサを使用して、選択領域内において、イオンの連続ビームから２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるための２つ以上の異なるＡＣ電圧周波数を質量分離器の選択領域のロッドに印加することによって、選択される。質量分離器は、ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、選択領域と伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含む。質量分離器は、連続イオンビームをイオン源から受け取る。
【００５４】
ステップ６２０では、２つ以上の異なる前駆体イオンが、選択領域のロッドおよび伝送領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を障壁電極レンズに印加することによって、選択領域から伝送領域に伝送される。このＤＣ電圧は、それを越えて共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが、プロセッサを使用して伝送される、電場電位障壁を作成する。
【００５５】
（電位障壁方法コンピュータプログラム製品）
種々の実施形態では、コンピュータプログラム製品は、そのコンテンツが、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための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有形コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。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。
【００５６】
図７は、種々の実施形態による、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択および伝送のための方法を実施する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７００の概略図である。システム７００は、制御モジュール７１０を含む。
【００５７】
制御モジュール７１０への入力は、例えば、標的前駆体イオンのリストである。制御モジュール７１０からの出力は、例えば、質量分離器のための制御信号である。制御モジュール７１０は、選択領域内において、イオンの連続ビームから２つ以上の異なる前駆体イオンを共振させるために、２つ以上の異なるＡＣ電圧周波数を質量分離器の選択領域のロッドに印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択する。質量分離器は、ロッドの選択領域と、ロッドの伝送領域と、選択領域と伝送領域とを分離する障壁電極レンズとを含む。質量分離器は、連続イオンビームをイオン源から受け取る。
【００５８】
制御モジュール７１０は、選択領域のロッドおよび伝送領域のロッドに関して、ＤＣ電圧を障壁電極レンズに印加することによって、２つ以上の異なる前駆体イオンを選択領域から伝送領域に伝送する。このＤＣ電圧は、それを越えて共振する２つ以上の異なる前駆体イオンのみが伝送される、電場電位障壁を作成する。
【００５９】
（前駆体識別）
断片化または解離が、多様に分離された前駆体イオンに適用されると、結果として生じる生成イオンスペクトルは、各多様に分離された前駆体イオンの各生成イオンスペクトルの組み合わせである。その結果、組み合わせられたスペクトル中の生成各イオンに対する前駆体イオンの識別は、具体的用途における定質または定量分析のために要求される。
【００６０】
種々の実施形態では、多重化前駆体イオン選択によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルからの生成イオンの前駆体イオンは、標的前駆体イオンをグループ化することによって、識別されることができる。より具体的には、いくつかのグループが、標的前駆体イオンの数に等しくなるように作成される。作成されたグループの各々では、標的前駆体イオンのうちの１つが、含まれない。多重化前駆体イオン選択に続いて、断片化および質量分析が、グループの各々に対して実施され、各グループに対する生成イオンスペクトルをもたらす。
【００６１】
ヒートマップが、次いで、各グループに対する各生成イオンスペクトルに対してプロットされ、データが、各グループに対する各生成イオンスペクトルに対して存在するかどうかを示す。グループの生成イオンスペクトルは、次いで、１つの組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせられる。ヒートマップと組み合わせられた生成イオンスペクトルとを比較することによって、組み合わせられた生成イオンスペクトル内のイオンピークに対するデータを有していないグループが、識別される。
【００６２】
例えば、５つの標的前駆体イオン（Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ）が、定質的または定量分析のために選択される。全５つの標的前駆体イオンに多重化前駆体イオン選択を受けさせる代わりに、５つの標的前駆体イオンの５つの異なるグループが、選択される。これらのグループは、（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）、（Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）、（Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ）、（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ）、および（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）である。各グループは、５つの標的前駆体イオンのうちの１つを含んでいない。その結果、これらのグループは、それぞれ、−Ａ、−Ｂ、−Ｃ、−Ｄおよび−Ｅとして、欠失前駆体イオンによって示されることができる。多重化前駆体イオン選択に続いて、断片化および質量分析が、−Ａ、−Ｂ、−Ｃ、−Ｄ、および−Ｅのそれぞれに対して実施される、５つの生成イオンスペクトルを生成する。
【００６３】
ヒートマップが、５つの各グループに対する各生成イオンスペクトルに対してプロットされる。グループの５つの生成イオンスペクトルは、次いで、１つの組み合わせられた生成イオンスペクトルに合計される。組み合わせられた生成イオンスペクトル中の全ピークが、４回得られ、したがって、組み合わせられた生成イオンスペクトル中の信号強度は、従来の直列ＭＲＭにおいて得られる信号強度より４倍優れている。
【００６４】
図８は、種々の実施形態による、５つの標的前駆体イオングループのヒートマップ８１０−８５０と、５つのグループの組み合わせられた生成イオンスペクトルのプロット８６０との例示的比較８００である。具体的には、ヒートマップ８１０−８５０は、それぞれ、グループ−Ａ、−Ｂ、−Ｃ、−Ｄ、および−Ｅに対応する。
【００６５】
５つのヒートマップと組み合わせられた生成イオンスペクトルを比較することによって、組み合わせられた生成イオンスペクトル中にイオンピークに対するデータを有していないグループが識別される。例えば、組み合わせられた生成イオンスペクトル８６０中のピーク８６１は、質量４５９を有する。質量４５９では、ヒートマップ８２０は、場所８２１に欠失データを有する。欠失データは、ピーク８６１が識別されたグループの欠失前駆体イオンに対応することを暗示する。ヒートマップ８２０は、グループ−Ｂからである。したがって、ピーク８６１は、欠失前駆体イオンＢに対応する。その結果、ピーク８６１を伴う生成イオンの前駆体イオンＢが、５つのヒートマップ８１０−８５０と組み合わせられた生成イオンスペクトル８６０との比較から識別される。
【００６６】
（前駆体識別システム）
図９は、種々の実施形態による、多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから、生成イオンの前駆体イオンを識別するためのシステム９００の概略図である。システム９００は、イオン源９１０と、タンデム質量分析計９２０と、プロセッサ９３０とを含む。イオン源９１０は、イオンの連続ビームをタンデム質量分析計９２０に提供する。タンデム質量分析計９２０は、三連四重極として、図９に示される。タンデム質量分析計９２０は、三連四重極に限定されず、任意のタイプの質量分析計であることができる。
【００６７】
タンデム質量分析計９２０は、多重化前駆体イオン選択を実施する質量フィルタを含む。タンデム質量分析計９２０は、前述のように、電場電位障壁を使用して多重化前駆体イオン選択を実施する、図２における四重極２２０等の質量フィルタを含むことができる。しかしながら、タンデム質量分析計９２０は、多重化前駆体イオン選択を実施することが可能な任意のタイプの質量フィルタを含むことができる。さらに、タンデム質量分析計９２０の質量フィルタは、前述のように、電場電位障壁を使用した多重化前駆体イオン選択を実施することに限定されない。タンデム質量分析計９２０の質量フィルタは、多重化前駆体イオン選択を実施するための任意の方法を使用することができる。
【００６８】
プロセッサ９３０は、限定ではないが、コンピュータ、マイクロプロセッサ、またはイオン源９１０およびタンデム質量分析計９２０へおよびそこから制御信号ならびにデータを送受信可能な任意のデバイスであることができる。プロセッサ９３０は、イオン源９１０およびタンデム質量分析計９２０と通信する。
【００６９】
プロセッサ９３０は、Ｎ個の前駆体イオンを選択し、Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループを作成する。Ｎ個のグループの各々は、Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有する。Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンが、Ｎ個のグループの各々に含まれない。プロセッサ９３０は、タンデム質量分析計９２０に、Ｎ個のグループの各々に対して、多重化前駆体イオン選択をイオンの連続ビームに対して実施し、Ｎ個のグループの各々において選択されたＮ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定するように命令する。これは、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成する。
【００７０】
プロセッサ９３０は、Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してヒートマップをプロットする。これは、Ｎ個のヒートマップを生成する。ヒートマップは、典型的には、各場所または質量における、または、各場所の範囲または質量の範囲におけるデータの値または強度を示すグラフィックを含む。種々の実施形態では、使用されるヒートマップは、生成イオン強度がある質量またはある質量の範囲においてある閾値を超える指示のみを含む。換言すると、ヒートマップは、グループの生成イオンスペクトルが、ある質量または質量範囲において生成イオンを含むか、含まないかの指示のみを提供する。
【００７１】
プロセッサ９３０は、Ｎ個の生成イオンスペクトルを１つの組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせる。プロセッサ９３０は、例えば、Ｎ個の生成イオンスペクトルを合計し、１つの合計された生成イオンスペクトルを生成する。
【００７２】
プロセッサ９３０は、ピークの質量に対するデータを有していない、Ｎ個のヒートマップのうちの１つのヒートマップを見出すことによって、組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンを識別する。プロセッサ９３０は、ヒートマップを生成したグループに含まれない、Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが対応する前駆体イオンであることを決定する。
【００７３】
（前駆体識別方法）
図１０は、種々の実施形態による、多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから、生成イオンの前駆体イオンを識別する方法１０００を示す、フロー図である。
【００７４】
方法１０００のステップ１０１０では、Ｎ個の前駆体イオンが、プロセッサを使用して選択される。
【００７５】
ステップ１０２０では、Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループが、プロセッサを使用して作成される。Ｎ個のグループの各々は、Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有し、Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンは、Ｎ個のグループの各々に含まれない。
【００７６】
ステップ１０３０では、タンデム質量分析計は、プロセッサを使用して、Ｎ個のグループの各々に対して、イオン源によって提供されるイオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、Ｎ個のグループの各々において選択されたＮ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定するように命令される。これは、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成する。
【００７７】
ステップ１０４０では、ヒートマップが、プロセッサを使用して、Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してプロットされ、Ｎ個のヒートマップを生成する。
【００７８】
ステップ１０５０では、Ｎ個の生成イオンスペクトルは、プロセッサを使用して、組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせられる。
【００７９】
ステップ１０６０では、組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンが、プロセッサを使用して、ピークの質量に対するデータを有していない、Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見出すことによって、識別される。ヒートマップを生成したグループに含まれない、Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンが、対応する前駆体イオンである。
【００８０】
（前駆体識別コンピュータプログラム製品）
種々の実施形態では、コンピュータプログラム製品は、有形コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含み、そのコンテンツは、多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから生成イオンの前駆体イオンを識別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。
【００８１】
図１１は、種々の実施形態による、多重化前駆体イオン選択を実施するタンデム質量分析計によって生成される組み合わせられた生成イオンスペクトルから生成イオンの前駆体イオンを識別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１１００の概略図である。システム１１００は、制御モジュール１１１０と、識別モジュール１１２０とを含む。
【００８２】
制御モジュール１１１０への入力は、例えば、標的前駆体イオンのリストである。制御モジュール１１１０は、Ｎ個の前駆体イオンを選択する。制御モジュール１１１０は、Ｎ個の前駆体イオンのＮ個のグループを作成する。Ｎ個のグループの各々は、Ｎ個の前駆体イオンのうちのＮ−１個の前駆体イオンを有し、Ｎ個の前駆体イオンのうちの異なる前駆体イオンが、Ｎ個のグループの各々に含まれない。制御モジュール１１１０は、タンデム質量分析計に、Ｎ個のグループの各々に対して、イオン源によって提供されるイオンの連続ビームに対して多重化前駆体イオン選択を実施し、Ｎ個のグループの各々において選択されるＮ−１個の前駆体イオンの各々を断片化し、Ｎ個のグループの各々によって生成される生成イオンの強度を測定し、Ｎ個の生成イオンスペクトルを生成するように命令する。
【００８３】
識別モジュール１１２０は、Ｎ個の生成イオンスペクトルの各々に対してヒートマップをプロットし、Ｎ個のヒートマップを生成する。識別モジュール１１２０は、Ｎ個の生成イオンスペクトルを組み合わせられた生成イオンスペクトルに組み合わせる。識別モジュール１１２０は、ピークの質量に対するデータを有していない、Ｎ個のヒートマップのうちのヒートマップを見出すことによって、組み合わせられた生成イオンスペクトル中のピークの対応する前駆体イオンを識別する。ヒートマップを生成したグループに含まれない、Ｎ個の前駆体イオンのうちの前駆体イオンは、対応する前駆体イオンである。識別モジュール１１２０からの出力は、例えば、多重化生成イオンスペクトルから識別される１つ以上の前駆体イオンである。
【００８４】
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。
【００８５】
さらに、種々の実施形態の説明において、本明細書は、ステップの特定の連続として、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連続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、ステップの他の連続も可能であり得る。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、連続が、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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【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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