(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整数ｍ個のノミナルマスウィンドウを含むオーバーオールマスウィンドウを、実験的に得られたマススペクトルデータまたはマススペクトルの複数の異なる領域または部分に渡って重ねること、
前記ｍ個のノミナルマスウィンドウのいくつかまたは全てを、整数ｙ個のチャンネルに分割すること、
１またはそれ以上の前記ノミナルマスウィンドウのｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上において、または前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上に渡って、実験的に得られた前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルの強度データの分布を決定することにより、強度分布を決定すること、
バックグラウンドノイズに依る強度データの割合を表す強度値Ｑを選択することにより、前記決定された強度分布から、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上についてのバックグラウンド強度を評価すること、および、
前記評価したバックグラウンド強度の影響を除去するかまたは減少させるために、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上における前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルの実験的に得られた強度値から、前記評価されたバックグラウンド強度値Ｑまたはそのフラクションを引き算することにより、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上における強度を調整すること
を含む質量分析方法。
【請求項２】
ｍが偶数である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｍが、(i) 2; (ii) 4; (iii) 6; (iv) 8; (v) 10; (vi) 12; (vii) 14; (viii) 16; (ix) 18; (x) 20; (xi) 22; (xii) 24; (xiii) 26; (xiv) 28; (xv) 30; (xvi) 32; (xvii) 34; (xviii) 36; (xix) 38; (xx) 40; (xxi) 42; (xxii) 44; (xxiii) 46; (xxiv) 48; (xxv) 50; および (xxvi) ≧ 52からなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ｍが奇数である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ｍが、(i) 1; (ii) 3; (iii) 5; (iv) 7; (v) 9; (vi) 11; (vii) 13; (viii) 15; (ix) 17; (x) 19; (xi) 21; (xii) 23; (xiii) 25; (xiv) 27; (xv) 29; (xvi) 31; (xvii) 33; (xviii) 35; (xix) 37; (xx) 39; (xxi) 41; (xxii) 43; (xxiii) 45; (xxiv) 47; (xxv) 49; および (xxvi) ≧ 51からなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ノミナルマスウィンドウが、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルの連続する領域または部分を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ノミナルマスウィンドウが、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルの分離したかまたは不連続の領域または部分を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記ノミナルマスウィンドウのうち１またはそれ以上が、(i) 0-0.1 amu; (ii) 0.1-0.2 amu; (iii) 0.2-0.3 amu; (iv) 0.3-0.4 amu; (v) 0.4-0.5 amu; (vi) 0.5-0.6 amu; (vii) 0.6-0.7 amu; (viii) 0.7-0.8 amu; (ix) 0.8-0.9 amu; (x) 0.9-1.0 amu; (xi) 1.0-1.1 amu; (xii) 1.1-1.2 amu; (xiii) 1.2-1.3 amu; (xiv) 1.3-1.4 amu; (xv) 1.4-1.5 amu; (xvi) 1.5-1.6 amu; (xvii) 1.6-1.7 amu; (xviii) 1.7-1.8 amu; (xix) 1.8-1.9 amu; (xx) 1.9-2.0 amu; および (xxi) >2 amuからなる群から選択される幅を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記ノミナルマスウィンドウが、それぞれ、(i) 0.4995-0.4996 amu; (ii) 0.4996-0.4997 amu; (iii)0.4997-0.4998 amu; (iv) 0.4998-0.4999 amu; (v) 0.4999-0.5000 amu; (vi) 0.5000-0.5001 amu; (vii) 0.5001-0.5002 amu; (viii) 0.5002-0.5003 amu; (ix) 0.5003-0.5004 amu; (x) 0.5004-0.5005 amu; (xi) 0.9990-0.9991 amu; (xii) 0.9991-0.9992 amu; (xiii) 0.9992-0.9993 amu; (xiv) 0.9993-0.9994 amu; (xv) 0.9994-0.9995 amu; (xvi) 0.9995-0.9996 amu; (xvii) 0.9996-0.9997 amu; (xviii) 0.9997-0.9998 amu; (xix) 0.9998-0.9999 amu; (xx) 0.9999-1.0000 amu; (xxi) 1.0000-1.0001 amu; (xxii) 1.0001-1.0002 amu; (xxiii) 1.0002-1.0003 amu; (xxiv) 1.0003-1.0004 amu; (xxv) 1.0004-1.0005 amu; (xxvi) 1.0005-1.0006 amu; (xxvii) 1.0006-1.0007 amu; (xxviii) 1.0007-1.0008 amu; (xxix) 1.0008-1.0009 amu; (xxx) 1.0009-1.0010 amu; (xxxi) 0.5 amu; (xxxii) 1.0 amu; および (xxxiii) 1.0005 amuからなる群から選択される幅を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
ｙが、(i) 1; (ii) 2; (iii) 3; (iv) 4; (v) 5; (vi) 6; (vii) 7; (viii) 8; (ix) 9; (x) 10; (xi)11; (xii) 12; (xiii) 13; (xiv) 14; (xv) 15; (xvi) 16; (xvii) 17; (xviii) 18; (xix) 19; (xx) 20; (xxi) 21; (xxii) 22; (xxiii) 23; (xxiv) 24; (xxv) 25; (xxvi) 26; (xxvii) 27; (xxviii) 28; (xxix) 29; (xxx) 30; (xxxi) 31; (xxxii) 32; (xxxiii) 33; (xxxiv) 34; (xxxv) 35; (xxxvi) 36; (xxxvii) 37; (xxxviii) 38; (xxxix) 39; (xl) 40; (xli) 41; (xlii) 42; (xliii) 43; (xliv) 44; (xlv) 45; (xlvi) 46; (xlvii) 47; (xlviii) 48; (xlix) 49; (l) 50; および (li) >50からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ｎが１からｙまで変化する請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
バックグラウンド強度を評価する前記工程が、前記強度分布から、バックグラウンドノイズに依る強度データのフラクションｘ％を決定することを含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
xが、(i) 0-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii)35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; (xi) 50-55; (xii) 55-60; (xiii) 60-65; (xiv) 65-70; (xv) 70-75; (xvi) 75-80; (xvii) 80-85; (xix) 85-90; (xx) 90-95; および (xxi) 95-100からなる群から選択される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上における前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルの強度値が、前記評価したバックグラウンド強度またはそのフラクションを引き算した後に、負の数値を有する場合、続いて、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上における前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルの強度値を、ゼロまたはゼロ付近に調整するかまたはセットする、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記評価したバックグラウンド強度値Ｑまたはそのフラクションを、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上における前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルの実験的に得た強度値のｚ％から引き算し、ｚが、(i) 0-10; (ii) 10-20; (iii) 20-30; (iv) 30-40; (v) 40-50; (vi) 50-60; (vii) 60-70; (viii) 70-80; (ix) 80-90; および (x) 90-100からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記オーバーオールマスウィンドウを、１またはそれ以上の回数、翻訳して、実験的に得られたマススペクトルデータまたはマススペクトルの別の複数の異なる領域または部分に渡って重ねられることをさらに含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記オーバーオールマスウィンドウを、毎回、(i) 0.4995-0.4996 amu; (ii) 0.4996-0.4997 amu; (iii) 0.4997-0.4998 amu; (iv) 0.4998-0.4999 amu; (v) 0.4999-0.5000 amu; (vi) 0.5000-0.5001 amu; (vii) 0.5001-0.5002 amu; (viii) 0.5002-0.5003 amu; (ix) 0.5003-0.5004 amu; (x) 0.5004-0.5005 amu; (xi) 0.9990-0.9991 amu; (xii) 0.9991-0.9992 amu; (xiii) 0.9992-0.9993 amu; (xiv) 0.9993-0.9994 amu; (xv) 0.9994-0.9995 amu; (xvi) 0.9995-0.9996 amu; (xvii) 0.9996-0.9997 amu; (xviii) 0.9997-0.9998 amu; (xix) 0.9998-0.9999 amu; (xx) 0.9999-1.0000 amu; (xxi) 1.0000-1.0001 amu; (xxii) 1.0001-1.0002 amu; (xxiii) 1.0002-1.0003 amu; (xxiv) 1.0003-1.0004 amu; (xxv) 1.0004-1.0005 amu; (xxvi) 1.0005-1.0006 amu; (xxvii) 1.0006-1.0007 amu; (xxviii) 1.0007-1.0008 amu; (xxix) 1.0008-1.0009 amu; (xxx) 1.0009-1.0010 amu; (xxxi) 0.5 amu; (xxxii) 1.0 amu; および (xxxiii) 1.0005 amuからなる群から選択される数値で翻訳する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
使用時に、整数ｍ個のノミナルマスウィンドウを含むオーバーオールマスウィンドウを、実験的に得たマススペクトルデータまたはマススペクトルの複数の異なる領域または部分に渡って重ねる手段、
使用時に、前記ｍ個のノミナルマスウィンドウのいくつかまたは全てを、整数ｙ個のチャンネルに分割する手段、
使用時に、１またはそれ以上の前記ノミナルマスウィンドウのｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上において、または前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上に渡って、実験的に得られた前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルの強度データの分布を決定することにより、強度分布を決定する手段、
使用時に、バックグラウンドノイズに依る強度データの割合を表す強度値Ｑを選択することにより、前記決定された強度分布から、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上についてのバックグラウンド強度を評価する手段、および、
使用時に、前記評価したバックグラウンド強度の影響を除去するかまたは減少させるために、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上における前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルの実験的に得られた強度値から、前記評価されたバックグラウンド強度値Ｑまたはそのフラクションを引き算することにより、前記ｎ番目のチャンネルの１またはそれ以上における強度を調整する手段、
を含む、マススペクトロメータ。
【請求項１９】
(i) 電子スプレー(Electrospray, "ESI") イオン源; (ii) 大気圧化学イオン化(Atmospheric PressureChemical Ionisation, "APCI") イオン源; (iii) 大気圧光イオン化(Atmospheric Pressure Photo Ionisation, "APPI") イオン源; (iv) レーザー脱着イオン化(Laser Desorption Ionisation, "LDI") イオン源; (v) 誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma, "ICP") イオン源; (vi) 電子衝撃(Electron Impact, "EI") イオン源; (vii) 化学イオン化(Chemical Ionisation , "CI") イオン源; (viii)フィールドイオン化(Field Ionisation, "FI") イオン源; (ix) 高速原子衝突(Fast Atom Bombardment, "FAB") イオン源; (x) 液体二次イオンマススペクトロメトリー(Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry, "LSIMS") イオン源; (xi) 大気圧イオン化(Atmospheric Pressure Ionisation, "API") イオン源; (xii) フィールド脱着(Field Desorption, "FD") イオン源; (xiii) マトリックス補助レーザー脱着イオン化(Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation, "MALDI") イオン源; (xiv) シリコン上脱着／イオン化(Desorption/Ionisation on Silicon, "DIOS") イオン源; および (xv)脱着電子スプレーイオン化(Desorption Electrospray Ionisation, "DESI") イオン源からなる群から選択されるイオン源をさらに含む、請求項１８に記載のマススペクトロメータ。
【請求項２０】
前記イオン源が連続的イオン源を含む請求項１８または１９に記載のマススペクトロメータ。
【請求項２１】
前記イオン源がパルス型イオン源を含む請求項１８または１９に記載のマススペクトロメータ。
【請求項２２】
質量分析器をさらに含む請求項１８〜２１のいずれかに記載のマススペクトロメータ。
【請求項２３】
前記質量分析器が、(i) 直交加速式飛行時間質量分析器; (ii) 軸加速式飛行時間質量分析器; (iii) 四重極質量分析器; (iv) ぺニング質量分析器; (v) 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; (vi) 2Dまたは直線式四重極イオントラップ; (vii) パウル式または3D四重極イオントラップ; および (viii) 磁気セクタ質量分析器からなる群から選択される、請求項２２に記載のマススペクトロメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マススペクトロメータおよびマススペクトル測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マススペクトルにおいて、バックグラウンドケミカルノイズは、特に問題となり得る。マススペクトルにおいて観測されるバックグラウンドケミカルノイズは、しばしば、特に質量対電荷比が1000未満の場合には、周期的性質を有する。この技術分野の熟練者には理解し得る通り、全ての元素は、ほぼ整数である質量を有する。炭素のみのグラファイトは、定義により、正確に整数である12という質量を有する。そして、名目上の質量が同一である全ての他の原子においては、その正確な質量は、完全に正確な整数値ではないであろうが、対応する炭素のみのグラファイトの質量よりもわずかに高いかまたは低いのみである。
【０００３】
有機および生物学的分子から形成される、質量が過剰なイオンの大部分は、飽和炭化水素であり、そして、有機および生物学的分子から形成される、質量が不足なイオンの大部分は、飽和臭化炭素である。飽和炭化水素は、約0.1%の質量過剰性を有する。それゆえに、名目上の質量が100の飽和炭化水素は、約100.1の正確な質量を有し、そして、同様に、名目上の質量が200の飽和炭化水素は、約200.2の正確な質量を有する。飽和臭化炭素は、約0.1%の質量不足性を有する。それゆえに、名目上の質量が100の飽和臭化炭素は、約99.9の正確な質量を有し、そして、同様に、名目上の質量が200の飽和臭化炭素は、約199.8の正確な質量を有する。結果として、名目上の質量が200である荷電数１のイオンは、その正確な質量が、199.8から200.2までの比較的狭い質量対電荷比の範囲内に収まると予測される。同様に、名目上の質量が201である荷電数１のイオンは、その正確な質量が、200.8から201.2までの同様に比較的狭い質量対電荷比の範囲内に収まると予測される。したがって、200.2から200.8までの範囲の正確な質量を有する荷電数１のイオンは観測されないであろうと認識される。それゆえに、比較的低い質量対電荷比では、マススペクトルにおけるケミカルバックグラウンドノイズ（主に荷電数１）は、典型的な例では、ほぼ１の原子質量単位(amu)の明確な周期性を示す。
【０００４】
質量対電荷比が500以上である荷電数１のイオンでは、禁止される正確質量の範囲は、理論的にはゼロまで縮小され、そして、それゆえに、ケミカルバックグラウンドノイズは、ほぼ１の原子質量単位の周期性をもはや示さないであろうことが予測される。しかしながら、実際には、タンパク質およびペプチド等の生化学的サンプルを質量分析する際には、飽和炭化水素と飽和臭化炭素はまれにしか遭遇しない。それゆえに、生化学または生体分子に関するマススペクトルにおけるケミカルバックグラウンドノイズは、一般には、質量対電荷比が500を超過する際には、ほぼ１の原子質量単位の明確な周期性を示す。
実際、マススペクトルは、一般には、質量対電荷比が2000以下までは、ほぼ１の原子質量単位の明確な周期性を示し、そして、周期的なバックグラウンドノイズは、ある条件下では、質量対電荷比が2000を超える際にも観測できる。
【０００５】
大部分の非ハロゲン化有機分子は、0.0%から0.1%までの範囲の質量過剰性を有する。したがって、ハロゲン化化合物が存在しないと仮定すると、ケミカルバックグラウンドノイズは、質量対電荷比が1000以下までは、依然として、ほぼ１の原子質量単位の周期性を有すると期待できることが予想される。事実、実際に、質量対電荷比が約2000以下の生体分子に由来するイオンを質量分析した際には、約１原子質量単位の周期性を有するケミカルバックグラウンドノイズが、一般的に観測される。
【０００６】
ケミカルバックグラウンドノイズの存在のために、多くのマススペクトロメトリー技術の検出限界は、制限されるか、または欠陥が生じている。バックグラウンドノイズの実際の性質は、しばしば未知であり、そして、望ましくないケミカルバックグラウンドノイズの存在は、特に、ケミカルバックグラウンドノイズに依存して分析物のシグナルが完全に分析されない場合には、質量測定の正確性に対して不利に影響するおそれがある。
【０００７】
ケミカルバックグラウンドノイズは、例えば、溶媒、分析物または試薬中の不純物に起因し得る。乾燥用または噴霧用ガス中の不純物もまた、ケミカルバックグラウンドノイズを引き起こし得る。溶液もしくは分析物輸送システムの汚染、またはイオン化チャンバーの内部もしくは表面上の汚染は、ケミカルバックグラウンドノイズのさらなる源となり得る。
【０００８】
大気圧イオン化(Atmospheric Pressure Ionisation, "API")イオン源、例えば電子スプレー(Electrospray, "ESI")、光イオン化(Photo Ionisation, "APPI")または大気化学イオン化(Atmospheric Chemical Ionisation, "APCI")イオン源等では、溶媒および分析物イオンのクラスター化によってケミカルバックグラウンドが生じ得る。化学イオン化(Chemical Ionisation, "CI")イオン源では、ケミカルバックグラウンドは、試薬ガスイオンの自己付加または試薬ガスの汚染に起因し得る。マトリックス補助レーザー脱着イオン化(Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation, "MALDI")イオン源では、ケミカルバックグラウンドは、マトリックスのクラスターイオンに起因し得る。
【０００９】
一般に、マススペクトルで観測されるケミカルバックグラウンドノイズは、性質が複雑であり、そして、部分的に分析され得るのみである。ケミカルバックグラウンドノイズは、荷電数１で帯電し、そして、約１原子質量単位の繰り返し単位の周期的性質を有する傾向がある。アミノ酸は、約1.00009から約1.00074まで変動する質量過剰性を有し、平均質量過剰性は約1.00047である。それゆえに、生物学的サンプルは、一般的に、約1.0005原子質量単位（ダルトン）の周期性を示す。
【００１０】
マススペクトルにおける周期的なバックグラウンドケミカルノイズの影響を減少させる公知の方法は、マススペクトルを周波数領域に変換し、そして次にノイズ成分をフィルタリングにより除去することである。続いて、変換されたスペクトル中のシグナルでノイズを表すと考えられるものを、計算した特定の周波数で除去する。続いて、減少した周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルを再生するために、前記変換されたスペクトルに逆変換を適用する。
【００１１】
非シヌソイドの周期的ノイズは、周波数領域または変換されたスペクトル中に、シャープなスパイクおよび調和振動のシリーズとして表れるであろう。しかしながら、イオンシグナルは、それらの質量対電荷比の程度が比較的小さいために、比較的広い範囲の周波数に渡って不鮮明になる傾向がある。前記周波数領域または変換されたスペクトル中のシグナルおよびノイズの異なる特性は、理論上は、少なくとも、スペクトル全体に対するケミカルバックグラウンドノイズの寄与を減少させるために用いることができる。しかしながら、周波数領域のフィルタリングにおける一つの問題は、未処理の飛行時間マススペクトルデータが、取得した電子機器に依存して、時間的に等間隔の強度データを含み得ることである。飛行時間質量分析器における飛行時間はイオンの質量対電荷比の平方根に比例するために、前記強度データは、質量対電荷比が不均等な間隔となり得る。それゆえに、前記周波数領域または変換されたスペクトル中のデータをフィルタリングするに先立ち、強度データの質量対電荷比がより等間隔に近くなるようにマススペクトルデータを処理することが、第一に重要である。強度データを、そのデータの質量対電荷比が等間隔になるように処理するために、補間アルゴリズムを用いることが知られている。しかしながら、不都合なことに、補間アルゴリズムの使用は全処理時間を顕著に増加させる。
【００１２】
全処理時間を増加させることに加え、周波数領域中のデータのフィルタリングによりマススペクトルの周期的ノイズを減少させる公知の方法は、前記周波数領域データに対するノイズ成分除去のためのフィルターの適用が、実際には、前記周波数領域中のデータを質量対電荷比領域中に戻し変換した後に、マススペクトル中における追加のノイズおよび不連続性の存在を引き起こし得るという問題を、欠点として有する。その結果、最終処理したマススペクトル中に、もとのマススペクトルデータ中には存在しないアーティファクトまたは擬似のピークが表れる可能性がある。
【００１３】
公知の周波数領域フィルタリング方法におけるもう一つの問題は、望ましい分析物シグナルの割合が、望ましくないバックグラウンドノイズに対応する周波数成分と同様または同一の周波数成分を有し得ることである。それゆえに、前記周波数領域中におけるそのような成分の除去は、最終処理後のマススペクトル中において、分析物イオンピークの形状および分析物シグナル強度の両方の歪みにつながる。
【００１４】
公知の周波数領域フィルタリング方法におけるさらなる問題は、質量対電荷比の関数としてのバックグラウンドノイズ特性の変化に対する応答にある。マススペクトル中に観測されるバックグラウンドノイズは、しばしば、マススペクトルの異なる部分において異なる性質をとる。すなわち、前記バックグラウンドノイズは、しばしば、質量対電荷比の関数としての変化が観測される。もし、それゆえに、フィルターが、前記バックグラウンドノイズの性質の変化に応答し、質量対電荷比の関数として形態を変化させる必要があるならば、前記マススペクトルは、第一に、いくつかの別々の部分に分離されなければならず、それらの各々は、続いて、少しずつ異なる方法で処理またはフィルタリングされなければならない。しかしながら、複雑なマススペクトルをデータの別々の部分から後に再構成する場合、今度は不連続性が発生する可能性がある。
【００１５】
したがって、公知の周波数領域フィルタリング方法は、多数の問題を欠点として有することが明らかである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、マススペクトル中におけるバックグラウンドケミカルノイズの影響を減少させ、そして特に周期的性質を有するバックグラウンドケミカルノイズの影響を減少させる、改善された方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、
マススペクトルデータまたはマススペクトルにおける複数の異なる領域または部分から強度分布を決定すること、
前記強度分布から、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分についてバックグラウンド強度を評価すること、および、
前記評価したバックグラウンド強度の影響を除去しまたは減少させるために、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分の強度を調整すること、
を含む質量分析方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける複数の領域または部分は、分離した不連続の領域または部分であることが好ましい。しかしながら、それよりも好ましくない実施形態によれば、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける複数の領域または部分が、実質的に連続する領域または部分であっても良い。
【００１９】
前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける複数の領域または部分は、(i) 0-0.1 amu; (ii) 0.1-0.2 amu; (iii) 0.2-0.3 amu; (iv) 0.3-0.4 amu; (v) 0.4-0.5 amu; (vi) 0.5-0.6 amu; (vii) 0.6-0.7 amu; (viii) 0.7-0.8 amu; (ix) 0.8-0.9 amu; (x) 0.9-1.0 amu; (xi) 1.0-1.1 amu; (xii) 1.1-1.2 amu; (xiii) 1.2-1.3 amu; (xiv) 1.3-1.4 amu; (xv) 1.4-1.5 amu; (xvi) 1.5-1.6 amu; (xvii) 1.6-1.7 amu; (xviii) 1.7-1.8 amu; (xix) 1.8-1.9 amu; (xx) 1.9-2.0 amu; および (xxi) > 2.0 amuからなる群から選択される周期性を有することが好ましい。好ましい実施形態によれば、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける複数の領域または部分は、(i) 0.4995-0.4996 amu; (ii) 0.4996-0.4997 amu; (iii) 0.4997-0.4998 amu; (iv) 0.4998-0.4999 amu; (v) 0.4999-0.5000 amu; (vi) 0.5000-0.5001 amu; (vii) 0.5001-0.5002 amu; (viii) 0.5002-0.5003 amu; (ix) 0.5003-0.5004 amu; (x) 0.5004-0.5005 amu; (xi) 0.9990-0.9991 amu; (xii) 0.9991-0.9992 amu; (xiii) 0.9992-0.9993 amu; (xiv) 0.9993-0.9994 amu; (xv) 0.9994-0.9995 amu; (xvi) 0.9995-0.9996 amu; (xvii) 0.9996-0.9997 amu; (xviii) 0.9997-0.9998 amu; (xix) 0.9998-0.9999 amu; (xx) 0.9999-1.0000 amu; (xxi) 1.0000-1.0001 amu; (xxii) 1.0001-1.0002 amu; (xxiii) 1.0002-1.0003 amu; (xxiv) 1.0003-1.0004 amu; (xxv) 1.0004-1.0005 amu; (xxvi) 1.0005-1.0006 amu; (xxvii) 1.0006-1.0007 amu; (xxviii) 1.0007-1.0008 amu; (xxix) 1.0008-1.0009 amu; (xxx) 1.0009-1.0010 amu; (xxxi) 0.5 amu; (xxxii) 1.0 amu; および (xxxiii) 1.0005 amuからなる群から選択される周期性を有していても良い。amuという単位は、原子質量単位（ダルトン）を表す。荷電数１のイオンについては0.9990-1.0010 amuの範囲の周期性が観測されて良く、そして、荷電数２のイオンについては0.4995-0.5005 amuの範囲の周期性が観測されて良い。
【００２０】
前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける複数の領域または部分のうち１またはそれ以上が、(i) 0-0.01 amu; (ii) 0.01-0.02 amu; (iii) 0.02-0.03 amu; (iv) 0.03-0.04 amu; (v) 0.04-0.05 amu; (vi) 0.05-0.06 amu; (vii) 0.06-0.07 amu; (viii) 0.07-0.08 amu; (ix) 0.08-0.09 amu; (x) 0.09-0.10 amu; (xi) 0.10-0.11 amu; (xii) 0.11-0.12 amu; (xiii) 0.12-0.13 amu; (xiv) 0.13-0.14 amu; (xv) 0.14-0.15 amu; (xvi) 0.15-0.16 amu; (xvii) 0.16-0.17 amu; (xviii) 0.17-0.18 amu; (xix) 0.18-0.19 amu; (xx) 0.19-0.20 amu; および (xxi) > 0.20 amuからなる群から選択される幅を有することが好ましい。
【００２１】
前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルには、オーバーオールマスウィンドウを適用することが好ましい。前記オーバーオールマスウィンドウは、ｍのノミナルマスウィンドウを含むことが好ましく、ｍは、好ましくは整数である。一実施形態によれば、ｍは偶数であっても良く、例えば、ｍが、(i) 2; (ii) 4; (iii) 6; (iv) 8; (v) 10; (vi) 12; (vii) 14; (viii) 16; (ix) 18; (x) 20; (xi) 22; (xii) 24; (xiii) 26; (xiv) 28; (xv) 30; (xvi) 32; (xvii) 34; (xviii) 36; (xix) 38; (xx) 40; (xxi) 42; (xxii) 44; (xxiii) 46; (xxiv) 48; (xxv) 50; および (xxvi) ≧ 52からなる群から選択されても良い。他のもう少し好ましい実施形態によれば、ｍは奇数であることが好ましい。例えば、ｍが、(i) 1; (ii) 3; (iii) 5; (iv) 7; (v) 9; (vi) 11; (vii) 13; (viii) 15; (ix) 17; (x) 19; (xi) 21; (xii) 23; (xiii) 25; (xiv) 27; (xv) 29; (xvi) 31; (xvii) 33; (xviii) 35; (xix) 37; (xx) 39; (xxi) 41; (xxii) 43; (xxiii) 45; (xxiv) 47; (xxv) 49; および (xxvi) ≧ 51からなる群から選択されても良い。
【００２２】
それよりも好ましくない実施形態によれば、ｍは分数を含んでいても良い。
【００２３】
前記ノミナルマスウィンドウは、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトル全体における実質的に連続する領域または部分を含むことが好ましい。それよりも好ましくないが、前記ノミナルマスウィンドウは、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける分離したまたは不連続の領域または部分を含んでいても良い。前記ノミナルマスウィンドウのうち１またはそれ以上が、(i) 0-0.1 amu; (ii) 0.1-0.2 amu; (iii) 0.2-0.3 amu; (iv) 0.3-0.4 amu; (v) 0.4-0.5 amu; (vi) 0.5-0.6 amu; (vii) 0.6-0.7 amu; (viii) 0.7-0.8 amu; (ix) 0.8-0.9 amu; (x) 0.9-1.0 amu; (xi) 1.0-1.1 amu; (xii) 1.1-1.2 amu; (xiii) 1.2-1.3 amu; (xiv) 1.3-1.4 amu; (xv) 1.4-1.5 amu; (xvi) 1.5-1.6 amu; (xvii) 1.6-1.7 amu; (xviii) 1.7-1.8 amu; (xix) 1.8-1.9 amu; (xx) 1.9-2.0 amu; および (xxi) > 2 amuからなる群から選択される幅を有することが好ましい。
【００２４】
前記ノミナルマスウィンドウは、それぞれ、(i) 0.4995-0.4996 amu; (ii) 0.4996-0.4997 amu; (iii) 0.4997-0.4998 amu; (iv) 0.4998-0.4999 amu; (v) 0.4999-0.5000 amu; (vi) 0.5000-0.5001 amu; (vii) 0.5001-0.5002 amu; (viii) 0.5002-0.5003 amu; (ix) 0.5003-0.5004 amu; (x) 0.5004-0.5005 amu; (xi) 0.9990-0.9991 amu; (xii) 0.9991-0.9992 amu; (xiii) 0.9992-0.9993 amu; (xiv) 0.9993-0.9994 amu; (xv) 0.9994-0.9995 amu; (xvi) 0.9995-0.9996 amu; (xvii) 0.9996-0.9997 amu; (xviii) 0.9997-0.9998 amu; (xix) 0.9998-0.9999 amu; (xx) 0.9999-1.0000 amu; (xxi) 1.0000-1.0001 amu; (xxii) 1.0001-1.0002 amu; (xxiii) 1.0002-1.0003 amu; (xxiv) 1.0003-1.0004 amu; (xxv) 1.0004-1.0005 amu; (xxvi) 1.0005-1.0006 amu; (xxvii) 1.0006-1.0007 amu; (xxviii) 1.0007-1.0008 amu; (xxix) 1.0008-1.0009 amu; (xxx) 1.0009-1.0010 amu; (xxxi) 0.5 amu; (xxxii) 1.0 amu; および (xxxiii) 1.0005 amuからなる群から選択される幅を有していても良い。
【００２５】
前記ノミナルマスウィンドウのうちいくつかまたは全てが、それぞれｙのチャンネルに分割されることが好ましく、ｙは、好ましくは、(i) 1; (ii) 2; (iii) 3; (iv) 4; (v) 5; (vi) 6; (vii) 7; (viii) 8; (ix) 9; (x) 10; (xi) 11; (xii) 12; (xiii) 13; (xiv) 14; (xv) 15; (xvi) 16; (xvii) 17; (xviii) 18; (xix) 19; (xx) 20; (xxi) 21; (xxii) 22; (xxiii) 23; (xxiv) 24; (xxv) 25; (xxvi) 26; (xxvii) 27; (xxviii) 28; (xxix) 29; (xxx) 30; (xxxi) 31; (xxxii) 32; (xxxiii) 33; (xxxiv) 34; (xxxv) 35; (xxxvi) 36; (xxxvii) 37; (xxxviii) 38; (xxxix) 39; (xl) 40; (xli) 41; (xlii) 42; (xliii) 43; (xliv) 44; (xlv) 45; (xlvi) 46; (xlvii) 47; (xlviii) 48; (xlix) 49; (l) 50; および (li) > 50からなる群から選択される。
【００２６】
マススペクトルデータまたはマススペクトルにおける複数の異なる領域または部分から強度分布を決定する前記工程は、好ましくは、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける種々の強度の周波数を、前記ノミナルマスウィンドウのうち１またはそれ以上における１またはそれ以上のｎ番目チャンネルにおいて決定することを含む。好ましくは、ｎは１からｙまで変化する。
【００２７】
前記強度分布から、前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分についてバックグラウンド強度を評価する前記工程は、好ましくは、前記強度分布からx%強度分位を決定することを含む。
【００２８】
好ましくは、xは、(i) 0-5; (ii) 5-10; (iii) 10-15; (iv) 15-20; (v) 20-25; (vi) 25-30; (vii) 30-35; (viii) 35-40; (ix) 40-45; (x) 45-50; (xi) 50-55; (xii) 55-60; (xiii) 60-65; (xiv) 65-70; (xv) 70-75; (xvi) 75-80; (xvii) 80-85; (xix) 85-90; (xx) 90-95; および (xxi) 95-100からなる群から選択される。
【００２９】
前記評価したバックグラウンド強度は、好ましくは、前記x%強度分位またはそのファクターを含む。
【００３０】
前記評価したバックグラウンド強度の影響を除去しまたは減少させるために、前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分の強度を調整する前記工程は、好ましくは、前記マススペクトルデータまたはマススペクトルにおける前記１またはそれ以上の領域または部分から、前記評価したバックグラウンド強度またはそのフラクションを引き算（減算）することを含む。前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分の強度が、前記評価したバックグラウンド強度またはそのフラクションを引き算した後に、１または複数の負の数値を有する場合、続いて、前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分の強度を、ゼロまたはゼロ付近に調整するかまたはセットする。
【００３１】
前記評価したバックグラウンド強度またはそのフラクションは、好ましくは、前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルのz%から引き算し、zは、好ましくは、(i) 0-10; (ii) 10-20; (iii) 20-30; (iv) 30-40; (v) 40-50; (vi) 50-60; (vii) 60-70; (viii) 70-80; (ix) 80-90; および (x) 90-100からなる群から選択される。前記評価したバックグラウンド強度またはそのフラクションは、好ましくは、前記マススペクトルデータまたは前記マススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分から引き算する。
【００３２】
前記オーバーオールマスウィンドウは、好ましくは、１またはそれ以上の回数、前進処理する（または、それよりは好ましくないが、回収するか、もしくは再処理する）。例えば、前記オーバーオールマスウィンドウを、少なくとも1-10, 10-50, 50-100, 100-150, 150-200, 200-250, 250-300, 300-350, 350-400, 400-450, 450-500, 500-600, 600-700, 700-800, 800-900, 900-1000, 100-1250, 1250-1500, 1500-1750, 1750-2000, 2000-2250, 2250-2500, 2500-2750, 2750-3000または3000回以上、前進処理または回収しても良い。好ましい実施形態によれば、前記オーバーオールマスウィンドウは、毎回、0.5, 1.0もしくは1.0005原子質量単位（ダルトン）または他の何らかの量でステップを踏んで前進処理または再処理しても良い。前記オーバーオールマスウィンドウは、毎回、(i) 0.4995-0.4996 amu; (ii) 0.4996-0.4997 amu; (iii) 0.4997-0.4998 amu; (iv) 0.4998-0.4999 amu; (v) 0.4999-0.5000 amu; (vi) 0.5000-0.5001 amu; (vii) 0.5001-0.5002 amu; (viii) 0.5002-0.5003 amu; (ix) 0.5003-0.5004 amu; (x) 0.5004-0.5005 amu; (xi) 0.9990-0.9991 amu; (xii) 0.9991-0.9992 amu; (xiii) 0.9992-0.9993 amu; (xiv) 0.9993-0.9994 amu; (xv) 0.9994-0.9995 amu; (xvi) 0.9995-0.9996 amu; (xvii) 0.9996-0.9997 amu; (xviii) 0.9997-0.9998 amu; (xix) 0.9998-0.9999 amu; (xx) 0.9999-1.0000 amu; (xxi) 1.0000-1.0001 amu; (xxii) 1.0001-1.0002 amu; (xxiii) 1.0002-1.0003 amu; (xxiv) 1.0003-1.0004 amu; (xxv) 1.0004-1.0005 amu; (xxvi) 1.0005-1.0006 amu; (xxvii) 1.0006-1.0007 amu; (xxviii) 1.0007-1.0008 amu; (xxix) 1.0008-1.0009 amu; (xxx) 1.0009-1.0010 amu; (xxxi) 0.5 amu; (xxxii) 1.0 amu; および (xxxiii) 1.0005 amuからなる群から選択される増分で前進処理または再処理しても良いことが予期される。他の一実施形態によれば、前記オーバーオールマスウィンドウは、(i) 0-0.1 amu; (ii) 0.1-0.2 amu; (iii) 0.2-0.3 amu; (iv) 0.3-0.4 amu; (v) 0.4-0.5 amu; (vi) 0.5-0.6 amu; (vii) 0.6-0.7 amu; (viii) 0.7-0.8 amu; (ix) 0.8-0.9 amu; (x) 0.9-1.0 amu; (xi) 1.0-1.1 amu; (xii) 1.1-1.2 amu; (xiii) 1.2-1.3 amu; (xiv) 1.3-1.4 amu; (xv) 1.4-1.5 amu; (xvi) 1.5-1.6 amu; (xvii) 1.6-1.7 amu; (xviii) 1.7-1.8 amu; (xix) 1.8-1.9 amu; (xx) 1.9-2.0 amu; および (xxi) > 2 amuからなる群から選択される増分で前進処理、回収または翻訳（好ましくは繰り返して）しても良いことが予期される。他の実施形態によれば、前記オーバーオールマスウィンドウは、規則的な、不規則なまたはランダムのステップまたは増分で、前進処理または回収しても良い。
【００３３】
本発明の他の一側面により、
使用時に、マススペクトルデータセットまたはマススペクトルにおける複数の領域または部分から強度分布を決定する手段、
使用時に、前記強度分布から、前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分についてバックグラウンド強度を評価する手段、および、
使用時に、前記評価したバックグラウンド強度の影響を除去しまたは減少させるために、前記マススペクトルデータセットまたはマススペクトルにおける１またはそれ以上の領域または部分の強度を調整する手段、
を含む、マススペクトロメータを提供する。
【００３４】
前記マススペクトロメータは、好ましくは、(i) 電子スプレー(Electrospray, "ESI") イオン源; (ii) 大気圧化学イオン化(Atmospheric Pressure Chemical Ionisation, "APCI") イオン源; (iii) 大気圧光イオン化(Atmospheric Pressure Photo Ionisation, "APPI") イオン源; (iv) レーザー脱着イオン化(Laser Desorption Ionisation, "LDI") イオン源; (v) 誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma, "ICP") イオン源; (vi) 電子衝撃(Electron Impact, "EI") イオン源; (vii) 化学イオン化(Chemical Ionisation , "CI") イオン源; (viii) フィールドイオン化(Field Ionisation, "FI") イオン源; (ix) 高速原子衝突(Fast Atom Bombardment, "FAB") イオン源; (x) 液体二次イオンマススペクトロメトリー(Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry, "LSIMS") イオン源; (xi) 大気圧イオン化(Atmospheric Pressure Ionisation, "API") イオン源; (xii) フィールド脱着(Field Desorption, "FD") イオン源; (xiii) マトリックス補助レーザー脱着イオン化(Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation, "MALDI") イオン源; (xiv) シリコン上脱着／イオン化(Desorption/Ionisation on Silicon, "DIOS") イオン源; および (xv)脱着電子スプレーイオン化(Desorption Electrospray Ionisation, "DESI") イオン源からなる群から選択されるイオン源をさらに含む。
【００３５】
前記イオン源は、連続的イオン源またはパルス型イオン源を含んでいても良い。
【００３６】
前記マススペクトロメータは、好ましくは、アレンジされた質量分析器をさらに含み、前記質量分析器は、好ましくは、(i) 直交加速式飛行時間質量分析器; (ii) 軸加速式飛行時間質量分析器; (iii) 四重極質量分析器; (iv) ぺニング質量分析器; (v) 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; (vi) 2Dまたは直線式四重極イオントラップ; (vii) パウル式または3D四重極イオントラップ; および (viii) 磁気セクタ質量分析器からなる群から選択される。
【００３７】
前記好ましい実施形態は、マススペクトル中の周期的ケミカルバックグラウンドノイズの影響を減少させる、適応性のあるバックグラウンド減算法に関する。
【００３８】
前記好ましい方法は、マススペクトルのローカルエリアにおいて強度分布を試験し、そして、統計的解析により、バックグラウンドノイズに依存するシグナルの部分を評価する。続いて、好ましくは、マススペクトルのさらなるエリアを解析し、そして、前記工程は、好ましくは繰り返す。前記好ましい実施形態によれば、マススペクトル中の特定の部分または領域における前記評価したバックグラウンドノイズは、生のまたは実験的に得られたマススペクトルデータから引き算し、バックグラウンドノイズが顕著に減少した処理済マススペクトルを生成させる。前記好ましい実施形態は、周期的性質を有するバックグラウンドノイズ、および、質量対電荷比とともに変化するバックグラウンドノイズの抑制に、特に効果的である。
【００３９】
前記好ましい実施形態によれば、中心ノミナルマスウィンドウにおけるチャンネルの範囲内のマススペクトルデータ強度は、前記特定チャンネル範囲内の前記マススペクトルデータから強度値を引き算することにより修飾する。
引き算される前記強度値は、好ましくは、複数の近接するまたは隣接するノミナルマスウィンドウに対応するチャンネルの範囲内におけるマススペクトルデータにおいて記録された強度の強度分位（例えば45%または50%）である。好ましい強度分位は、好ましくは45%または50%であり、しかし、他の実施形態によれば、前記強度分位は10〜90%の範囲でも良い。
【００４０】
前記好ましい方法は、周期的な強度変位を有するバックグラウンドシグナルの影響を減少させるために特に好適である。前記好ましい実施形態は、バックグラウンドノイズが、強度において、分析物シグナルに関連する強度変位と比較して緩やかな連続的変位を示す場合に、前記望ましくないバックグラウンドノイズの影響を減少させるためにも効果的である。前記好ましい方法は、自動化されたバックグラウンド減算が行われることをも可能にし、そして、顕著に改善されたシグナル対ノイズ比を有するマススペクトルが生成されることを可能にする。
【００４１】
本発明の一実施形態によれば、マススペクトルは、複数のノミナルマスウィンドウに分割しても良く、好ましくは、複数の、例えば1.0005原子質量単位（ダルトン）に中心を置いて分割する。オーバーオールマスウィンドウのサイズは、好ましくは、奇の整数のノミナルマスウィンドウを好ましく含むように選択する。前記オーバーオールマスウィンドウのサイズは、典型的な同位体クラスターと比較して相対的に大きいことが好ましく、そしてまた、低周波数のノイズ波長と比較して相対的に小さいことが好ましい。特に好ましい一実施形態によれば、21のノミナルマスウィンドウを含むオーバーオールマスウィンドウを用い、前記オーバーオールマスウィンドウの幅が21.0105 Daであっても良い。各ノミナルマスウィンドウは、好ましくは、1.0005 Da幅である。
【００４２】
バックグラウンドノイズは、好ましくは、評価し、および、続いて、１のノミナルマスウィンドウ中のマススペクトルデータから引き算する。各ノミナルマスウィンドウは、好ましくは、yの分離したチャンネルに分割する。各々の分離したチャンネルyの幅は、ノイズピークの幅と比較して相対的に小さいことが好ましく、そしてまた、マススペクトルデータの間隔と比較して相対的に大きいことが好ましい。前記好ましい実施形態によれば、各ノミナルマスウィンドウは、10〜20のチャンネルに分割しても良い。
【００４３】
オーバーオールマスウィンドウを形成する種々のノミナルマスウィンドウ中のデータは、ノミナルマスウィンドウ毎に、yの分離したチャンネル中に折りたたまれたと考えて良い。同じ対応するチャンネル全てにわたる（すなわち、前記ノミナルマスウィンドウの第１、第２または第ｎチャンネルの全てにわたる）データの強度分位Qは、好ましくは、フラクションx%で決定する。前記強度値Qは、好ましくは、前記種々のノミナルマスウィンドウの各ｎ番目チャンネル中におけるデータのx%が、前記強度値Qの下に存在するようにする。前記強度分位は、好ましくは、大部分のシグナルを拒絶し、同時に大部分のノイズを許容するように選択する。前記強度分位Qは、それゆえに、前記中心ノミナルマスウィンドウにおける対応するチャンネル中のノイズを表すように選ばれる。このバックグラウンドノイズは、続いて、好ましくは、前記中心ノミナルマスウィンドウにおける対応するチャンネルに関する、インプットまたは生のマススペクトルデータから引き算する。この工程は、続いて、前記中心ノミナルマスウィンドウにおける他のチャンネルに対して繰り返す。前記オーバーオールマスウィンドウは、続いて、好ましくは、例えば約１原子質量単位に前進させ、そして、前記工程は、繰り返すことが好ましく、複数回繰り返すことが好ましい。
【００４４】
計算されたバックグラウンド分布は、例えば、１質量単位当たり20チャンネルにわたって分布するデータを含んでいても良く、ただし、生マススペクトルデータは、１質量単位当たり、より多くのデータポイントを含んでいても良い。飛行時間データのケースでは、１質量単位当たりのデータポイント数は変更されるであろう。もとのマススペクトルデータ中に与えられたデータポイントで引き算される、評価したバックグラウンドノイズ強度は、約１原子質量単位の幅を有する１のノミナルマスウィンドウにわたって前記評価したバックグラウンド分布を形成する前記20データポイントの間の補間法により、計算しても良い。
【００４５】
前記好ましい方法は、公知の周波数領域フィルタリング法に対し、処理済マススペクトルデータ中におけるアーティファクトまたは余分なノイズスパイクの生成を前記好ましい方法が回避するという点で、特に利点を有する。そのようなアーティファクトまたは余分なノイズスパイクは、公知の周波数領域フィルタリング方法を用いた際に特に問題となり得る。
【００４６】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の種々の実施形態について記述するが、これらは単なる例示である。
【００４７】
図１Ａは、反復性のケミカルノイズを示すマススペクトルの一部を、オーバーオールマスウィンドウとともに示す。前記オーバーオールマスウィンドウは、９のノミナルマスウィンドウを含み、それぞれのノミナルマスウィンドウは、前記マススペクトルの前記部分に重ね合わせられる10のチャンネルに分割される。そして、図１Ｂは、図１Ａに示した前記９のノミナルマスウィンドウにおける全ての第１チャンネルからとった全ての強度データの強度分布を示す。
【００４８】
図２は、図１Ａに示した中心ノミナルマスウィンドウM5および直接隣接するノミナルマスウィンドウM4、M6を、前記中心ノミナルマスウィンドウM5の大部分について計算したバックグラウンドノイズとともに、より詳細に示す。そして、挿入図は、前記好ましい実施形態にしたがったバックグラウンドノイズ除去後に約647.6の質量対電荷比を有する分析物質量ピークについて、より詳細に示す。
【００４９】
図３Ａは、周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルの一部を示す。そして、図３Ｂは、前記好ましい実施形態にしたがった前記周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【００５０】
図４Ａは、図３Ａに示した前記マススペクトルの一部をより詳細に示す。図４Ｂは、前記好ましい実施形態にしたがった前記周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。そして、図４Ｃは、図４Ａに示した前記未処理マススペクトルから引き算された、評価した周期的バックグラウンドノイズを示す。
【００５１】
図５Ａは、周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルの一部を示す。そして、図５Ｂは、前記好ましい実施形態にしたがった前記周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【００５２】
図６Ａは、緩やかに連続する周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルの一部を示す。そして、図６Ｂは、前記好ましい実施形態にしたがった前記緩やかに連続する周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【００５３】
図７Ａは、図６Ａに示した前記マススペクトルの一部をより詳細に示す。そして、図７Ｂは、前記好ましい実施形態にしたがった前記緩やかに連続する周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【００５４】
以下、図１Ａ、１Ｂおよび２を参照しながら、本発明の一実施形態について記述する。しかしながら、図１Ａ、１Ｂおよび２を参照しながら示し、記述する実施形態は、例示の簡潔のために単純化している。特に好ましい実施形態によれば、21.0105原子質量単位（ダルトン）の幅を有し、かつ、各々の幅が1.0005原子質量単位（ダルトン）である21のノミナルマスウィンドウを含む１つのオーバーオールマスウィンドウを、マススペクトルに適用する。各ノミナルマスウィンドウは、好ましくは、20の分離したチャンネルに分割する。しかしながら、例示の簡潔のために、図１Ａ、１Ｂおよび２を参照しながら示し、記述する実施形態は、わずか９原子質量単位幅であり、かつ、各々が正確に１原子質量単位（ダルトン）幅を有するわずか９のノミナルマスウィンドウを含む、より小さいオーバーオールマスウィンドウの使用に関する。再度、例示の簡潔のために、各ノミナルマスウィンドウは、10の分離したチャンネルに分割して示す。
【００５５】
図１Ａは、反復性または周期的ケミカルバックグラウンドノイズを示す、質量対電荷比が643-652にわたるマススペクトルの一部を示す。前記マススペクトルは、電子スプレーイオン源および飛行時間質量分析器を用いて得た。９原子質量単位幅を有するオーバーオールマスウィンドウを、前記マススペクトルの前記部分に重ねて示す。前記オーバーオールマスウィンドウは、９のノミナルマスウィンドウM1-M9を含む。前記ノミナルマスウィンドウM1-M9は、質量対電荷比647-648に対応する中心ノミナルマスウィンドウM5を中心とし、その周囲を取り巻いている。前記９のノミナルマスウィンドウM1-M9の各々は、10の等しい幅の分離したチャンネルa-jとして、さらに分割して示す。図１Ａに示した特定の例では、各々の分離したチャンネルは、約15質量強度のペアまたはデータポイントを、カバーするか、または含む。１チャンネル毎の質量強度ペアまたはデータポイントは、取得した電子機器のデジタル化率および分析したイオンの飛行時間に依存する。
【００５６】
前記好ましい実施形態によれば、バックグラウンドシグナルを評価し、続いて、中心ノミナルマスウィンドウM5における第１チャンネルM5aに対応する生強度データから引き算する。前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第１チャンネルM5aについて評価したバックグラウンドシグナルは、オーバーオールマスウィンドウを形成する９のノミナルマスウィンドウM1-M9の全てにおける第１チャンネルM1a-M9a中の、または第１チャンネルM1a-M9aの全てにわたる強度データの強度分布を第１に決定することにより、計算する。前記各ノミナルマスウィンドウM1-M9における第１チャンネルM1a-M9aを、図１Ａ中に影付領域として示す。
【００５７】
図１Ｂは、結果として得られた強度分布であって、図１Ａ中に示した前記９のノミナルマスウィンドウM1-M9における前記第１チャンネルM1a-M9aの全てからとった強度データに対応する、またはそれらを代表するものを示す。全体として、前記第１チャンネルM1a-M9aは、約134のデータポイントまたは別個の強度測定値から形成されるか、それらをカバーするか、またはそれらを含む。点線は、示した強度分布における50%強度分位を示す。図１Ｂに示した特定の例では、前記50%強度分位は19である。50%強度分位とは、記録された強度の50%が前記50%分位の下に位置し、記録された強度の50%が前記50%分位の上に位置する強度値を表す。それゆえに、図１Ａに示した前記９のノミナルマスウィンドウM1-M9における前記第１チャンネルM1a-M9a全体中における強度データの50%は、19単位以下の強度値を有し、そして、前記９のノミナルマスウィンドウM1-M9における前記第１チャンネルM1a-M9a全体中における強度データの50%は、19単位以上の強度値を有する。50%以外の強度分位を用いる他の実施形態も企図できる。例えば、45%の強度分位を用いることも可能であり、強度データのうち45%が、前記45%強度分位より小さいかまたはそれに等しい強度を有する。図１Ｂに示した特定の例では、前記45%強度分位は18の数値を有するであろう。
【００５８】
図１Ａ、１Ｂおよび２を参照して示し、記述する特定の例では、前記50%強度分位値19は、前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第１チャンネルM5a中のバックグラウンドシグナルの平均強度を表すと考えられる。前記50%強度分位値19は、それゆえに、好ましくは、前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第１チャンネルM5aを形成するか、またはその範囲内に収まる全ての生強度データの強度値から引き算される。
【００５９】
一実施形態によれば、前記強度分位値を引き算した後に強度または強度値が負または負の値をとる場合、続いて、好ましくは、前記強度または強度値を、ゼロに、またはそれよりは好ましくないがゼロ付近の数値に、セットまたは調整する。
【００６０】
前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第１チャンネルM5a中のバックグラウンドシグナルについて予想される強度を決定したら、続いて、好ましくは、この工程を、前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第２チャンネルM5bについて繰り返す。同様の方法で、好ましくは、前記９のノミナルマスウィンドウM1-M9における第２チャンネルM1b-M9bの全てからとった強度データ全体に関する強度分布について、50%強度分位を決定する。この強度値は、続いて、好ましくは、前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第２チャンネルM5b中のバックグラウンドシグナルにおける平均強度を表すとみなす。
この新たな50%強度分位値は、続いて、好ましくは、前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第２チャンネルM5bを形成するか、またはその範囲内に収まる全ての生強度データの強度値から引き算する。
【００６１】
この工程は、続いて、好ましくは、同様の方法で、前記中心ノミナルマスウィンドウM5における第３、第４、第５、第６、第７、第８および第９のチャンネルM5c-M5jについて再度繰り返す。結果として、バックグラウンドノイズは、好ましくは、前記中心ノミナルマスウィンドウM5の幅全体にわたって評価され、そして、その評価されたバックグラウンドノイズは、続いて、好ましくは、当然に、前記中心ノミナルマスウィンドウM5における10のチャンネルM5a-jの全てにおける生強度データから引き算される。一実施形態によれば、前記評価したバックグラウンドノイズを引き算した後の前記強度データが、負の値をとるかまたは有する場合、続いて、好ましくは、前記強度データを、ゼロに、またはそれより好ましくないがゼロ付近に、調整するかまたはセットする。
【００６２】
647-648の範囲内の質量対電荷比を有するイオンに関する前記中心ノミナルマスウィンドウM5に関する生強度データから、前記評価したバックグラウンドノイズを計算し、および好ましくは続いて除去した後、前記オーバーオールマスウィンドウは、続いて、好ましくは、さらに約１質量単位前進処理し（または、それより好ましくないが、約１質量単位さかのぼって取り消し）、その時に、前記オーバーオールマスウィンドウが、好ましくは648-649の質量対電荷比の範囲に中心を置くようにする。前記先の中心ノミナルマスウィンドウおよび質量対電荷比647-648にわたるバックグラウンドノイズの決定に関する上述の手順は、続いて、好ましくは、前記新たな中心ノミナルマスウィンドウおよび質量対電荷比648-649にわたるバックグラウンドノイズを次に評価するために繰り返す。評価したバックグラウンドノイズは、続いて、好ましくは、648-649の範囲の質量対電荷比をカバーする前記新たな中心ノミナルマスウィンドウに対応する生強度データから除去する。前記オーバーオールマスウィンドウは、続いて、好ましくは、さらに約１質量単位前進処理し（または、それより好ましくないが、約１質量単位さかのぼって取り消し）、そして、バックグラウンドノイズを評価し、および前記評価したバックグラウンドノイズを前記新たな中心ノミナルマスウィンドウから引き算する前記工程は、続いて、好ましくは繰り返す。
【００６３】
バックグラウンドノイズを決定し、および前記バックグラウンドノイズを中心ノミナルマスウィンドウから引き算し、そして次に、前進処理、回収、翻訳、またはそうでなければオーバーオールマスウィンドウを動かす前記工程は、続いて、好ましくは、重要なマススペクトルの領域、部分または全体からバックグラウンドノイズが除去されるまで繰り返す。一実施形態によれば、前記オーバーオールマスウィンドウは、少なくとも10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500 または 5000回、前進処理、回収または翻訳して良い。前記オーバーオールマスウィンドウの幅は、好ましくは同じ幅を維持するが、他の実施形態によれば、前記オーバーオールマスウィンドウの幅は、増加、減少、または、そうでなければ、段階的、直線的、ランダムもしくは他の方法により変化させても良い。
【００６４】
図２は、図１Ａに示した前記中心ノミナルマスウィンドウM5および直接隣接するノミナルマスウィンドウM4,M6を、さらに詳細に示す。前記中心ノミナルマスウィンドウM5の大部分について計算したバックグラウンドノイズは、もとのまたは生の強度またはマススペクトルデータに重ねて示す。挿入図は、前記中心ノミナルマスウィンドウM5の一部について、計算または評価したバックグラウンドノイズを前記強度データから減算処理した後を、より詳細に示す。約647.6の質量対電荷比を有する分析物質量ピークをより明瞭に見ることができ、そして、処理済マススペクトルのシグナル対ノイズ比は顕著に改善されている。
【００６５】
図３Ａは、約１原子質量単位の周期性を有する周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルの一部を示す。前記マススペクトルは、電子スプレーイオン源および飛行時間質量分析器を用いて得た。強度の分析物ピークは確認可能であるが、比較的弱い分析物ピークを前記周期的バックグラウンドノイズの中から識別することは困難である。図３Ｂは、前記マススペクトルの同じ部分について、前記周期的バックグラウンドノイズを評価し、そして、前記好ましい実施形態にしたがって前記強度データから引き算した後を示す。この特定の例では、前記マススペクトルデータに適用したオーバーオールマスウィンドウは、それぞれ1.0005原子質量単位（ダルトン）の幅を有する21のノミナルマスウィンドウを含む。各ノミナルマスウィンドウは、20のチャンネルに分割し、そして、シグナルとバックグラウンドノイズを識別するために、45%強度分位を用いた。
【００６６】
図４Ａは、図３Ａに示した前記マススペクトルの一部を、質量対電荷比934-956の範囲にわたって、より詳細に示す。見て分かる通り、いくつかの分析物質量ピークの強度は、周期的バックグラウンドノイズに由来するいくつかのピークと比較して顕著に大きくはない。例えば、ピーク認識ソフトウェアが、観測されたピークのうち944.7, 953.7および955.7の質量対電荷比を有するものを分析物のピークであると支持したことに注目すべきである。しかしながら、実際は、それらのピークは、バックグラウンドノイズ由来のピークであると思われてしまう。図４Ｂは、対応するマススペクトルについて、前記周期的バックグラウンドノイズを評価し、そして図４Ａに示した強度データから引き算した後を示す。このとき、937.5, 938.5, 947.7および948.7の質量対電荷比を有する分析物ピークは、より明確に、分析物ピークであると認識することができる。さらに、このとき、図４Ａ中に観測されたピークのうち、944.7, 953.7および955.7の質量対電荷比を有すると決定されたものは、実質的にバックグラウンドノイズとして抑制されている。図４Ｃは、図４Ａに示した強度データについて、前記好ましい実施形態にしたがって計算しまたは評価した周期的バックグラウンドノイズの強度を示す。図４Ｃに示したバックグラウンドノイズは、図４Ａに示した前記生マススペクトルデータから除去するか、または、そうでなければ引き算し、図４Ｂに示した、前記改善された処理済マススペクトルを生成させた。
【００６７】
図５Ａは、約１原子質量単位の周期性を有する周期的バックグラウンドノイズを示す、他のマススペクトルの一部を示す。このマススペクトルは、電子スプレーイオン源および飛行時間質量分析器を用いて得た。図５Ｂは、前記周期的バックグラウンドノイズを計算または評価し、そして、前記好ましい実施形態にしたがって前記強度データから引き算した後に、結果として得られたマススペクトルを示す。このマススペクトルデータには、それぞれ1.0005原子質量単位（ダルトン）の幅を有する21のノミナルマスウィンドウを含むオーバーオールマスウィンドウを適用した。各ノミナルマスウィンドウは、20のチャンネルに分割し、そして、シグナルとバックグラウンドを識別するために、45%強度分位を用いた。図５Ｂを見て分かる通り、前記周期的バックグラウンドノイズは強力に抑制され、そして、シグナル対ノイズ比は顕著に増大または改善されている。
【００６８】
図６Ａは、トリプシン作用によるタンパク質消化生成物をマトリックス補助レーザー脱着イオン化イオン源によりイオン化し、そして軸飛行時間質量分析器により質量分析したマススペクトルを示す。このマススペクトルは、緩やかに変化するバックグラウンドノイズおよび周期的バックグラウンドノイズの両方を示す（図７Ａ中にさらに明確に見られる通りである）。図６Ｂは、前記好ましい実施形態にしたがい、前記緩やかに変化するバックグラウンドノイズおよび前記周期的バックグラウンドノイズを計算または評価し、そして前記強度データから引き算した後に、結果として得られたマススペクトルを示す。このマススペクトルデータには、それぞれ1.0005原子質量単位（ダルトン）の幅を有する21のノミナルマスウィンドウを含むオーバーオールマスウィンドウを適用した。各ノミナルマスウィンドウは、20のチャンネルに分割し、そして、シグナルとバックグラウンドを識別するために、45%強度分位を用いた。
【００６９】
図７Ａは、図６Ａに示したマススペクトルの一部を、質量対電荷比1754-1789の範囲にわたって、さらに詳細に示す。図７Ｂは、前記好ましい実施形態にしたがい、前記緩やかに変化するバックグラウンドノイズおよび前記周期的バックグラウンドノイズを評価し、そして前記強度データから引き算した後に、結果として得られたマススペクトルを示す。図７Ｂを見て分かる通り、前記バックグラウンドノイズは強力に抑制され、そして、シグナル対ノイズ比は顕著に改善されている。
【００７０】
前記好ましい実施形態は、マススペクトル中において質量対電荷比2000未満で一般的に観測される、約１原子質量単位の周期性を有するケミカルバックグラウンドノイズの、望ましくない影響を減少させるために、特に効果的である。他の実施形態もまた、特に、マススペクトル中の前記バックグラウンドノイズが約１原子質量単位以外の周期性を示す場合、および／または前記バックグラウンドノイズがさらに複雑な性質を示す場合、異なる幅のノミナルマスウィンドウおよび／または１つ当たりのチャンネル数が異なるノミナルマスウィンドウを用いることができることを企図する。
【００７１】
さらに、２またはそれ以上の特有の反復周期を有するバックグラウンドノイズを、フィルタリングにより除去することを意図した実施形態も、企図している。
そのような実施形態によれば、マススペクトルに適用されるオーバーオールマスウィンドウのフォーマットは、例えば、奇数、偶数または全てのｎ番目ノミナルマスウィンドウ中のマススペクトルデータのみが、バックグラウンドノイズを決定する際にサンプリングされるように、修正を加えても良く、または変更しても良い。さらに、各ノミナルマスウィンドウの幅が、１以外の、例えば0.5原子質量単位、または他の何らかの数値を有していても良い実施形態も、企図している。
【００７２】
他の一実施形態によれば、処理時間をスピードアップさせるために、望ましい強度分位を計算するに先立ち、ノミナルマスウィンドウにおける１またはそれ以上のチャンネルの範囲内の強度を平均しても良い。
【００７３】
前述の通り、強度分位を引き算した後の強度データは、負の数値を有するものとして決定することも可能である。そのような環境では、前記強度データは、続いて、好ましくは、ゼロまたはゼロ付近にセットまたは調整する。
【００７４】
本発明を、好ましい実施形態を参照しながら記述したが、添付の請求項に述べる本発明の範囲から離れない限り、形態および詳細における種々の変更が可能であることは、当業者には理解可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１Ａ】反復性のケミカルノイズを示すマススペクトルの一部を、オーバーオールマスウィンドウとともに示す。
【図１Ｂ】図１Ａに示した前記９のノミナルマスウィンドウにおける全ての第１チャンネルからとった全ての強度データの強度分布を示す。
【図２】図１Ａに示したノミナルマスウィンドウM4、M5、M6を、より詳細に示す。
【図３Ａ】周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルの一部を示す。
【図３Ｂ】周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【図４Ａ】図３Ａに示した前記マススペクトルの一部をより詳細に示す。
【図４Ｂ】周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【図４Ｃ】図４Ａに示したマススペクトルから引き算された周期的バックグラウンドノイズを示す。
【図５Ａ】周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルの一部を示す。
【図５Ｂ】周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【図６Ａ】緩やかに連続する周期的バックグラウンドノイズを示すマススペクトルの一部を示す。
【図６Ｂ】周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【図７Ａ】図６Ａに示した前記マススペクトルの一部をより詳細に示す。
【図７Ｂ】周期的バックグラウンドノイズ除去後における前記マススペクトルの同じ部分を示す。
【図１Ａ】
0004806182.tif 000002
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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