(57)【要約】【解決手段】イオン移動度分析計（８）と、イオンゲート（９）とを含む質量分析計が開示される。イオンゲート（９）の下流に、衝突セル（１０）が配置される。イオン移動度分析計（８）及びイオンゲート（９）の動作は、特定の質量電荷比と、所望の荷電状態とを有するイオンのみが衝突セル（１０）へと前方に伝送されるように、同期化される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送するために第１の動作モードに適応するように構成される第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器と、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、
動作モードにおいてイオンを減衰又は逸らせるための減衰手段と、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置と、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない第１の荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御するように構成され適応される制御装置と、
を備える、質量分析計。
【請求項２】
請求項１に記載の質量分析計であって、
前記第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器は、前記第１の範囲外の質量電荷比を有するイオンを減衰させるために前記第１の動作モードに適応するように構成される、質量分析計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の質量分析計であって、
前記第１の範囲は、(i)＜５０、(ii)５０〜１００、(iii)１００〜１５０、(iv)１５０〜２００、(v)２００〜２５０、(vi)２５０〜３００、(vii)３００〜３５０、(viii)３５０〜４００、(ix)４００〜４５０、(x)４５０〜５００、(xi)５００〜５５０、(xii)５５０〜６００、(xiii)６００〜６５０、(xiv)６５０〜７００、(xv)７００〜７５０、(xvi)７５０〜８００、(xvii)８００〜８５０、(xviii)８５０〜９００、(xix)９００〜９５０、(xx)９５０〜１０００、(xxi)１０００〜１０５０、(xii)１０５０〜１１００、(xxiii)１１００〜１１５０、(xxiv)１１５０〜１２００、(xxv)１２００〜１２５０、(xxvi)１２５０〜１３００、(xvii)１３００〜１３５０、(xxviii)１３５０〜１４００、(xxix)１４００〜１４５０、(xxx)１４５０〜１５００、(xxxi)１５００〜１５５０、(xxxii)１５５０〜１６００、(xxxiii)１６００〜１６５０、(xxxiv)１６５０〜１７００、(xxxv)１７００〜１７５０、(xxxvi)１７５０〜１８００、(xxxvii)１８００〜１８５０、(xxxviii)１８５０〜１９００、(xxxix)１９００〜１９５０、(xl)１９５０〜２０００、及び(xli)＞２０００からなる群より選択される質量電荷比範囲内に入る、質量分析計。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載の質量分析計であって、
前記第１の範囲は、(i)＜０．５原子質量単位、(ii)０．５〜１．０原子質量単位、(iii)１．０〜１．５原子質量単位、(iv)１．５〜２．０原子質量単位、(v)２．０〜２．５原子質量単位、(vi)２．５〜３．０原子質量単位、(vii)３．０〜３．５原子質量単位、(viii)３．５〜４．０原子質量単位、(ix)４．０〜４．５原子質量単位、(x)４．５〜５．０原子質量単位、及び(xi)＞５．０原子質量単位からなる群より選択される幅を有する、質量分析計。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、イオンゲート、イオン偏向器、又はイオン障壁を含む、質量分析計。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、前記減衰手段の上流及び／又は下流に配置される、質量分析計。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるための手段を含む、質量分析計。
【請求項８】
請求項７に記載の質量分析計であって、
使用時において、前記減衰手段は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部内にあるイオンが前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内に放射状に閉じ込められないように、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させる、質量分析計。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置されるイオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるための手段を含む、質量分析計。
【請求項１０】
請求項９に記載の質量分析計であって、
使用時において、前記減衰手段が、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置される前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるとき、前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部内のイオンは、前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置内に放射状に閉じ込められない、質量分析計。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、第１の期間又は第１の時間窓中にイオンを伝送するように構成される、質量分析計。
【請求項１２】
請求項１１に記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、第２の期間又は第２の時間窓中にイオンを減衰及び／又は逸らせるように構成され、前記第２の期間又は第２の時間窓は、前記第１の期間又は第１の時間窓と異なる、質量分析計。
【請求項１３】
請求項１２に記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、第３の期間又は第３の時間窓中にイオンを減衰及び／又は逸らせるように構成され、前記第３の期間又は第３の時間窓は、前記第２の期間又は第２の時間窓と異なり、前記第３の期間又は第３の時間窓は、前記第１の期間又は第１の時間窓とも異なる、質量分析計。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記第１の望ましくない荷電状態は、(i)一価、(ii)二価、(iii)三価、(iv)四価、(v)五価、及び(vi)多価のうちの１つ又は２つ以上から選択される、質量分析計。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、ガス位相電気泳動装置を含む、質量分析計。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、
(i)ドリフト管、
(ii)多重極ロッドセット若しくはセグメント化多重極ロッドセット、
(iii)イオントンネル若しくはイオンファネル、又は、
(iv)積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極、
を含む、質量分析計。
【請求項１７】
請求項１６に記載の質量分析計であって、
前記ドリフト管は、１つ又は２つ以上の電極と、前記ドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配又は実質的に一定若しくは直線状の軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段とを含む、質量分析計。
【請求項１８】
請求項１６に記載の質量分析計であって、
前記多重極ロッドセットは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、又は８を超えるロッドを含むロッドセットを含む、質量分析計。
【請求項１９】
請求項１６に記載の質量分析計であって、
前記イオントンネル又はイオンファネルは、使用時にイオンを通過させるアパーチャを有する複数の電極又は少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、若しくは１００個の電極を含み、前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、実質的に同じサイズを有するアパーチャ、又は同じ面積を有するアパーチャ、又はサイズ若しくは面積を漸進的に増大又は低減させるアパーチャを有する、質量分析計。
【請求項２０】
請求項１９に記載の質量分析計であって、
前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、(i)≦１．０ｍｍ、(ii)≦２．０ｍｍ、(iii)≦３．０ｍｍ、(iv)≦４．０ｍｍ、(v)≦５．０ｍｍ、(vi)≦６．０ｍｍ、(vii)≦７．０ｍｍ、(viii)≦８．０ｍｍ、(ix)≦９．０ｍｍ、(x)≦１０．０ｍｍ、及び(xi)＞１０．０ｍｍからなる群より選択される内径又は内部寸法を有する、質量分析計。
【請求項２１】
請求項１６に記載の質量分析計であって、
前記積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、複数の又は少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、若しくは２０個の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極を含み、前記平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概して配置される、質量分析計。
【請求項２２】
請求項２１に記載の質量分析計であって、
前記平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極の少なくとも一部又は少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、若しくは１００％は、ＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給され、隣り合う平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、逆位相の前記ＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給される、質量分析計。
【請求項２３】
請求項１ないし２２のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、複数の軸方向セグメント又は少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、若しくは１００個の軸方向セグメントを含む、質量分析計。
【請求項２４】
請求項１ないし２３のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも一部又は少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、若しくは１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも一部又は少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、若しくは１００％に沿って実質的に一定のＤＣ電圧勾配を維持するためのＤＣ電圧手段を備える、質量分析計。
【請求項２５】
請求項１ないし２４のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を構成する少なくとも一部の電極に１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形を印加するように構成され適応される過渡ＤＣ電圧手段を備える、質量分析計。
【請求項２６】
請求項１ないし２５のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を構成する電極に２つ又は３つ以上の位相シフトされたＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段を備える、質量分析計。
【請求項２７】
請求項１ないし２６のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、(i)＜２０ｍｍ、(ii)２０〜４０ｍｍ、(iii)４０〜６０ｍｍ、(iv)６０〜８０ｍｍ、(v)８０〜１００ｍｍ、(vi)１００〜１２０ｍｍ、(vii)１２０〜１４０ｍｍ、(viii)１４０〜１６０ｍｍ、(ix)１６０〜１８０ｍｍ、(x)１８０〜２００ｍｍ、(xi)２００〜２２０ｍｍ、(xii)２２０〜２４０ｍｍ、(xiii)２４０〜２６０ｍｍ、(xiv)２６０〜２８０ｍｍ、(xv)２８０〜３００ｍｍ、及び(xvi)＞３００ｍｍからなる群より選択される軸方向長さを有する、質量分析計。
【請求項２８】
請求項１ないし２７のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内にイオンを放射状に閉じ込めるために、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を構成する電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％にＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段をさらに含む、質量分析計。
【請求項２９】
請求項２８に記載の質量分析計であって、
前記ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の電極に(i)＜５０Ｖ、(ii)５０〜１００Ｖ、(iii)１００〜１５０Ｖ、(iv)１５０〜２００Ｖ、(v)２００〜２５０Ｖ、(vi)２５０〜３００Ｖ、(vii)３００〜３５０Ｖ、(viii)３５０〜４００Ｖ、(ix)４００〜４５０Ｖ、(x)４５０〜５００Ｖ、及び(xi)＞５００Ｖからなる群より選択される最高最低振幅を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応される、質量分析計。
【請求項３０】
請求項２８又は２９に記載の質量分析計であって、
前記ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の電極に(i)＜１００ｋＨｚ、(ii)１００〜２００ｋＨｚ、(iii)２００〜３００ｋＨｚ、(iv)３００〜４００ｋＨｚ、(v)４００〜５００ｋＨｚ、(vi)０．５〜１．０ＭＨｚ、(vii)１．０〜１．５ＭＨｚ、(viii)１．５〜２．０ＭＨｚ、(ix)２．０〜２．５ＭＨｚ、(x)２．５〜３．０ＭＨｚ、(xi)３．０〜３．５ＭＨｚ、(xii)３．５〜４．０ＭＨｚ、(xiii)４．０〜４．５ＭＨｚ、(xiv)４．５〜５．０ＭＨｚ、(xv)５．０〜５．５ＭＨｚ、(xvi)５．５〜６．０ＭＨｚ、(xvii)６．０〜６．５ＭＨｚ、(xviii)６．５〜７．０ＭＨｚ、(xix)７．０〜７．５ＭＨｚ、(xx)７．５〜８．０ＭＨｚ、(xxi)８．０〜８．５ＭＨｚ、(xxii)８．５〜９．０ＭＨｚ、(xxiii)９．０〜９．５ＭＨｚ、(xxiv)９．５〜１０．０ＭＨｚ、及び(xxv)＞１０．０ＭＨｚからなる群より選択される周波数を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応される、質量分析計。
【請求項３１】
請求項１ないし３０のいずれかに記載の質量分析計であって、
１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００、９００〜１０００、又は＞１０００の範囲の質量電荷比を有する一価イオンは、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を通る(i)０〜１ｍｓ、(ii)１〜２ｍｓ、(iii)２〜３ｍｓ、(iv)３〜４ｍｓ、(v)４〜５ｍｓ、(vi)５〜６ｍｓ、(vii)６〜７ｍｓ、(viii)７〜８ｍｓ、(ix)８〜９ｍｓ、(x)９〜１０ｍｓ、(xi)１０〜１１ｍｓ、(xii)１１〜１２ｍｓ、(xiii)１２〜１３ｍｓ、(xiv)１３〜１４ｍｓ、(xv)１４〜１５ｍｓ、(xvi)１５〜１６ｍｓ、(xvii)１６〜１７ｍｓ、(xviii)１７〜１８ｍｓ、(xix)１８〜１９ｍｓ、(xx)１９〜２０ｍｓ、(xxi)２０〜２１ｍｓ、(xxii)２１〜２２ｍｓ、(xxiii)２２〜２３ｍｓ、(xxiv)２３〜２４ｍｓ、(xxv)２４〜２５ｍｓ、(xxvi)２５〜２６ｍｓ、(xxvii)２６〜２７ｍｓ、(xxviii)２７〜２８ｍｓ、(xxix)２８〜２９ｍｓ、(xxx)２９〜３０ｍｓ、(xxxi)３０〜３５ｍｓ、(xxxii)３５〜４０ｍｓ、(xxxiii)４０〜４５ｍｓ、(xxxiv)４５〜５０ｍｓ、(xxxv)５０〜５５ｍｓ、(xxxvi)５５〜６０ｍｓ、(xxxvii)６０〜６５ｍｓ、(xxxviii)６５〜７０ｍｓ、(xxxix)７０〜７５ｍｓ、(xl)７５〜８０ｍｓ、(xli)８０〜８５ｍｓ、(xlii)８５〜９０ｍｓ、(xliii)９０〜９５ｍｓ、(xliv)９５〜１００ｍｓ、及び(xlv)＞１００ｍｓの範囲のドリフト時間又は通過時間を有する、質量分析計。
【請求項３２】
請求項１ないし３１のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部を(i)＞０．００１ミリバール、(ii)＞０．０１ミリバール、(iii)＞０．１ミリバール、(iv)＞１ミリバール、(v)＞１０ミリバール、(vi)＞１００ミリバール、(vii)０．００１〜１００ミリバール、(viii)０．０１〜１０ミリバール、及び(ix)０．１〜１ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される装置を備える、質量分析計。
【請求項３３】
請求項１ないし３２のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部を(i)＜０．１ミリバール、(ii)≧０．１ミリバール、(iii)≧０．２ミリバール、(iv)≧０．３ミリバール、(v)≧０．４ミリバール、(vi)≧０．５ミリバール、(vii)≧０．６ミリバール、(viii)≧０．７ミリバール、(ix)≧０．８ミリバール、(x)≧０．９ミリバール、(xi)≧１．０ミリバール、(xii)≧１．１ミリバール、(xiii)≧１．２ミリバール、(xiv)≧１．３ミリバール、(xv)≧１．４ミリバール、(xvi)≧１．５ミリバール、(xvii)≧１．６ミリバール、(xviii)≧１．７ミリバール、(xix)≧１．８ミリバール、(xx)≧１．９ミリバール、(xxi)≧２．０ミリバール、(xxii)≧３．０ミリバール、(xxiii)≧４．０ミリバール、(xxiv)≧５．０ミリバール、(xxv)≧６．０ミリバール、(xxvi)≧７．０ミリバール、(xxvii)≧８．０ミリバール、(xxviii)≧９．０ミリバール、及び(xxix)≧１０．０ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される装置を備える、質量分析計。
【請求項３４】
請求項１ないし３３のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部を(i)０．１〜０．５ミリバール、(ii)０．５〜１．０ミリバール、(iii)１．０〜１．５ミリバール、(iv)１．５〜２．０ミリバール、(v)２．０〜２．５ミリバール、(vi)２．５〜３．０ミリバール、(vii)３．０〜３．５ミリバール、(viii)３．５〜４．０ミリバール、(ix)４．０〜４．５ミリバール、(x)４．５〜５．０ミリバール、(xi)５．０〜５．５ミリバール、(xii)５．５〜６．０ミリバール、(xiii)６．０〜６．５ミリバール、(xiv)６．５〜７．０ミリバール、(xv)７．０〜７．５ミリバール、(xvi)７．５〜８．０ミリバール、(xvii)８．０〜８．５ミリバール、(xviii)８．５〜９．０ミリバール、(xix)９．０〜９．５ミリバール、及び(xx)９．５〜１０．０ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される装置を備える、質量分析計。
【請求項３５】
請求項１ないし３４のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、衝突誘起解離（ＣＩＤ）によってイオンを断片化するように構成され適応される、質量分析計。
【請求項３６】
請求項１ないし３４のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、(i)表面誘起解離（ＳＩＤ）フラグメンテーション装置、(ii)電子移動解離フラグメンテーション装置、(iii)電子捕獲解離フラグメンテーション装置、(iv)電子衝突又は電子衝撃解離フラグメンテーション装置、(v)光誘起解離（ＰＩＤ）フラグメンテーション装置、(vi)レーザ誘起解離フラグメンテーション装置、(vii)赤外線放射誘起解離装置、(viii)紫外線放射誘起解離装置、(ix)ノズル−スキマ界面フラグメンテーション装置、(x)インソースフラグメンテーション装置、(xi)イオン源衝突誘起解離フラグメンテーション装置、(xii)熱源又は温度源フラグメンテーション装置、(xiii)電場誘起フラグメンテーション装置、(xiv)磁場誘起フラグメンテーション装置、(xv)酵素消化又は酵素分解フラグメンテーション装置、(xvi)イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、(xvii)イオン−分子反応フラグメンテーション装置、(xviii)イオン−原子反応フラグメンテーション装置、(xix)イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置、(xx)イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置、(xxi)イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置、(xxii)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−イオン反応装置、(xxiii)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−分子反応装置、(xxiv)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−原子反応装置、(xxv)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応装置、(xxvi)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応装置、及び(xxvii)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応装置からなる群より選択される、質量分析計。
【請求項３７】
請求項１ないし３６のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、
(i)多重極ロッドセット若しくはセグメント化多重極ロッドセット、
(ii)イオントンネル若しくはイオンファネル、又は
(iii)積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極を含む、質量分析計。
【請求項３８】
請求項３７に記載の質量分析計であって、
前記多重極ロッドセットは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、又は８を超えるロッドを含むロッドセットを含む、質量分析計。
【請求項３９】
請求項３７に記載の質量分析計であって、
前記イオントンネル又はイオンファネルは、使用時にイオンを通過させるアパーチャを有する複数の電極又は少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、若しくは１００個の電極を含み、前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、実質的に同じサイズのアパーチャ、又は同じ面積のアパーチャ、又はサイズ若しくは面積を漸進的に増大又は低減させるアパーチャを有する、質量分析計。
【請求項４０】
請求項３９に記載の質量分析計であって、
前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、(i)≦１．０ｍｍ、(ii)≦２．０ｍｍ、(iii)≦３．０ｍｍ、(iv)≦４．０ｍｍ、(v)≦５．０ｍｍ、(vi)≦６．０ｍｍ、(vii)≦７．０ｍｍ、(viii)≦８．０ｍｍ、(ix)≦９．０ｍｍ、(x)≦１０．０ｍｍ、及び(xi)＞１０．０ｍｍからなる群より選択される内径又は内部寸法を有する、質量分析計。
【請求項４１】
請求項３７に記載の質量分析計であって、
前記積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、使用時にイオンが移動する平面内に概して配置される複数の又は少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、若しくは２０個の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極を含み、前記平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概して配置される、質量分析計。
【請求項４２】
請求項３７に記載の質量分析計であって、さらに、
前記複数の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極にＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するためのＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段を備え、隣り合う平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、逆位相の前記ＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給される、質量分析計。
【請求項４３】
請求項１ないし４２のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、複数の軸方向セグメント又は少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、若しくは１００個の軸方向セグメントを含む、質量分析計。
【請求項４４】
請求項１ないし４３のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を構成する電極に１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形を印加するように構成され適応される過渡ＤＣ電圧手段を備える、質量分析計。
【請求項４５】
請求項１ないし４４のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を構成する電極に２つ又は３つ以上の位相シフトされたＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段を備える、質量分析計。
【請求項４６】
請求項１ないし４５のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、(i)＜２０ｍｍ、(ii)２０〜４０ｍｍ、(iii)４０〜６０ｍｍ、(iv)６０〜８０ｍｍ、(v)８０〜１００ｍｍ、(vi)１００〜１２０ｍｍ、(vii)１２０〜１４０ｍｍ、(viii)１４０〜１６０ｍｍ、(ix)１６０〜１８０ｍｍ、(x)１８０〜２００ｍｍ、(xi)２００〜２２０ｍｍ、(xii)２２０〜２４０ｍｍ、(xiii)２４０〜２６０ｍｍ、(xiv)２６０〜２８０ｍｍ、(xv)２８０〜３００ｍｍ、及び(xvi)＞３００ｍｍからなる群より選択される軸方向長さを有する、質量分析計。
【請求項４７】
請求項１ないし４６のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置内にイオンを放射状に閉じ込めるために、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の前記複数の電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％にＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段をさらに含む、質量分析計。
【請求項４８】
請求項４７に記載の質量分析計であって、
前記ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の前記複数の電極に(i)＜５０Ｖ、(ii)５０〜１００Ｖ、(iii)１００〜１５０Ｖ、(iv)１５０〜２００Ｖ、(v)２００〜２５０Ｖ、(vi)２５０〜３００Ｖ、(vii)３００〜３５０Ｖ、(viii)３５０〜４００Ｖ、(ix)４００〜４５０Ｖ、(x)４５０〜５００Ｖ、及び(xi)＞５００Ｖからなる群より選択される最高最低振幅を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応される、質量分析計。
【請求項４９】
請求項４７又は４８に記載の質量分析計であって、
前記ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の前記複数の電極に(i)＜１００ｋＨｚ、(ii)１００〜２００ｋＨｚ、(iii)２００〜３００ｋＨｚ、(iv)３００〜４００ｋＨｚ、(v)４００〜５００ｋＨｚ、(vi)０．５〜１．０ＭＨｚ、(vii)１．０〜１．５ＭＨｚ、(viii)１．５〜２．０ＭＨｚ、(ix)２．０〜２．５ＭＨｚ、(x)２．５〜３．０ＭＨｚ、(xi)３．０〜３．５ＭＨｚ、(xii)３．５〜４．０ＭＨｚ、(xiii)４．０〜４．５ＭＨｚ、(xiv)４．５〜５．０ＭＨｚ、(xv)５．０〜５．５ＭＨｚ、(xvi)５．５〜６．０ＭＨｚ、(xvii)６．０〜６．５ＭＨｚ、(xviii)６．５〜７．０ＭＨｚ、(xix)７．０〜７．５ＭＨｚ、(xx)７．５〜８．０ＭＨｚ、(xxi)８．０〜８．５ＭＨｚ、(xxii)８．５〜９．０ＭＨｚ、(xxiii)９．０〜９．５ＭＨｚ、(xxiv)９．５〜１０．０ＭＨｚ、及び(xxv)＞１０．０ＭＨｚからなる群より選択される周波数を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応される、質量分析計。
【請求項５０】
請求項１ないし４９のいずれかに記載の質量分析計であって、
１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００、９００〜１０００、又は＞１０００の範囲の質量電荷比を有する一価イオンは、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を通る(i)０〜１０μｓ、(ii)１０〜２０μｓ、(iii)２０〜３０μｓ、(iv)３０〜４０μｓ、(v)４０〜５０μｓ、(vi)５０〜６０μｓ、(vii)６０〜７０μｓ、(viii)７０〜８０μｓ、(ix)８０〜９０μｓ、(x)９０〜１００μｓ、(xi)１００〜１１０μｓ、(xii)１１０〜１２０μｓ、(xiii)１２０〜１３０μｓ、(xiv)１３０〜１４０μｓ、(xv)１４０〜１５０μｓ、(xvi)１５０〜１６０μｓ、(xvii)１６０〜１７０μｓ、(xviii)１７０〜１８０μｓ、(xix)１８０〜１９０μｓ、(xx)１９０〜２００μｓ、(xxi)２００〜２１０μｓ、(xxii)２１０〜２２０μｓ、(xxiii)２２０〜２３０μｓ、(xxiv)２３０〜２４０μｓ、(xxv)２４０〜２５０μｓ、(xxvi)２５０〜２６０μｓ、(xxvii)２６０〜２７０μｓ、(xxviii)２７０〜２８０μｓ、(xxix)２８０〜２９０μｓ、(xxx)２９０〜３００μｓ、及び(xxxi)＞３００μｓの範囲のドリフト時間又は通過時間を有する、質量分析計。
【請求項５１】
請求項１ないし５０のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の少なくとも一部を(i)＞０．０００１ミリバール、(ii)＞０．００１ミリバール、(iii)＞０．０１ミリバール、(iv)＞０．１ミリバール、(v)＞１ミリバール、(vi)＞１０ミリバール、(vii)０．０００１〜０．１ミリバール、及び(viii)０．００１〜０．０１ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される手段を備える、質量分析計。
【請求項５２】
請求項１ないし５１のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
イオンを加速して前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入らせるように構成され適応される加速手段をさらに備え、動作モードにおいて、前記イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る際に断片化又は反応を引き起こされる、質量分析計。
【請求項５３】
請求項１ないし５２のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
イオンが前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る前に通り抜ける電位差を、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る際にイオンが実質的に断片化又は反応される相対的に高いフラグメンテーション又は反応の動作モードと、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る際に断片化又は反応されるイオンが大幅に少ない又は実質的にない相対的に低いフラグメンテーション又は反応の動作モードと、
の間で切り替える又は繰り返し切り替えるように構成され適応される制御システムを備える、質量分析計。
【請求項５４】
請求項５３に記載の質量分析計であって、
前記相対的に高いフラグメンテーション又は反応の動作モードにおいて、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入るイオンは、(i)≧１０Ｖ、(ii)≧２０Ｖ、(iii)≧３０Ｖ、(iv)≧４０Ｖ、(v)≧５０Ｖ、(vi)≧６０Ｖ、(vii)≧７０Ｖ、(viii)≧８０Ｖ、(ix)≧９０Ｖ、(x)≧１００Ｖ、(xi)≧１１０Ｖ、(xii)≧１２０Ｖ、(xiii)≧１３０Ｖ、(xiv)≧１４０Ｖ、(xv)≧１５０Ｖ、(xvi)≧１６０Ｖ、(xvii)≧１７０Ｖ、(xviii)≧１８０Ｖ、(xix)≧１９０Ｖ、及び(xx)≧２００Ｖからなる群より選択される電位差を通して加速される、質量分析計。
【請求項５５】
請求項５３又は５４に記載の質量分析計であって、
前記相対的に低いフラグメンテーション又は反応の動作モードにおいて、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入るイオンは、(i)≦２０Ｖ、(ii)≦１５Ｖ、(iii)≦１０Ｖ、(iv)≦５Ｖ、及び(v)≦１Ｖからなる群より選択される電位差を通して加速される、質量分析計。
【請求項５６】
請求項５３、５４、又は５５に記載の質量分析計であって、
前記制御システムは、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を、少なくとも１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓ、又は１０ｓごとに、前記相対的に高いフラグメンテーション又は反応の動作モードと前記相対的に低いフラグメンテーション又は反応の動作モードとの間で切り替えるように構成され適応される、質量分析計。
【請求項５７】
請求項１ないし５６のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、イオンのビームを受け取り、任意の特定の時間において少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０の個別のイオングループ又はイオンパケットが前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置内に閉じ込められるなおかつ／又は隔離されるように前記イオンのビームを変換する又は分割するように構成され適応され、各イオングループ又は各イオンパケットは、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置内に形成される個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込められ及び／又は隔離される、質量分析計。
【請求項５８】
請求項１ないし５７のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置される、質量分析計。
【請求項５９】
請求項５８に記載の質量分析計であって、
前記第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器は、(i)四重極ロッドセット質量フィルタ、(ii)飛行時間型質量フィルタ又は飛行時間型質量分析器、(iii)ウィーンフィルタ、及び(iv)磁場セクタ型質量フィルタ又は磁場セクタ型質量分析器からなる群より選択される、質量分析計。
【請求項６０】
請求項１ないし５９に記載の質量分析計であって、さらに、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置されるイオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域を備える、質量分析計。
【請求項６１】
請求項６０に記載の質量分析計であって、
前記イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域は、イオンを捕捉、貯蔵、又は蓄積し、次いで、イオンを前記イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域から周期的にパルス出力して前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器に入らせる又は向かわせるように構成される、質量分析計。
【請求項６２】
請求項１ないし６１のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器を備える、質量分析計。
【請求項６３】
請求項６２に記載の質量分析計であって、
前記第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器は、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の上流及び／又は下流に配置される、質量分析計。
【請求項６４】
請求項６２又は６３に記載の質量分析計であって、
前記第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器は、(i)四重極ロッドセット質量フィルタ、(ii)飛行時間型質量フィルタ又は飛行時間型質量分析器、(iii)ウィーンフィルタ、及び(iv)磁場セクタ型質量フィルタ又は磁場セクタ型質量分析器からなる群より選択される、質量分析計。
【請求項６５】
請求項１ないし６４のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
イオン源を備える、質量分析計。
【請求項６６】
請求項１ないし６５のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
(i)エレクトロスプレイイオン化（ＥＳＩ）イオン源、(ii)大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）イオン源、(iii)大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）イオン源、(iv)マトリックス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源、(v)レーザ脱離イオン化（ＬＤＩ）イオン源、(vi)大気圧イオン化（ＡＰＩ）イオン源、(vii)シリコン上脱離イオン化（ＤＩＯＳ）イオン源、(viii)電子衝撃（ＥＩ）イオン源、(ix)化学イオン化（ＣＩ）イオン源、(x)電界イオン化（ＦＩ）イオン源、(xi)電界脱離（ＦＤ）イオン源、(xii)誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）イオン源、(xiii)高速原子衝撃（ＦＡＢ）イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析（ＬＳＩＭＳ）イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレイイオン化（ＤＥＳＩ）イオン源、(xvi)ニッケル６３放射性イオン源、及び(xvii)サーモスプレイイオン源からなる群より選択されるイオン源を備える、質量分析計。
【請求項６７】
請求項６５又は６６に記載の質量分析計であって、さらに、
連続イオン源又はパルスイオン源を備える、質量分析計。
【請求項６８】
請求項１ないし６７のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の上流及び／又は下流に配置される質量分析器を備える、質量分析計。
【請求項６９】
請求項６８に記載の質量分析計であって、
前記質量分析器は、(i)フーリエ変換（ＦＴ）質量分析器、(ii)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（ＦＴＩＣＲ）質量分析器、(iii)飛行時間型（ＴＯＦ）質量分析器、(iv)直交加速方式飛行時間型（ｏａＴＯＦ）質量分析器、(v)軸方向加速方式飛行時間型質量分析器、(vi)磁場セクタ型質量分析器、(vii)Paul型又は３Ｄ型の四重極質量分析器、(viii)２Ｄ型又は直線型の四重極質量分析器、(ix)Penningトラップ質量分析器、(x)イオントラップ質量分析器、(xi)フーリエ変換オービトラップ、(xii)静電型イオンサイクロトロン共鳴質量分析計、(xiii)静電型フーリエ変換質量分析計、及び(xiv)四重極ロッドセット質量フィルタ又は四重極ロッドセット質量分析器からなる群より選択される、質量分析計。
【請求項７０】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送することと、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を提供することと、
動作モードにおいてイオンを減衰させる又は逸らせるための減衰手段を提供することと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を提供することと、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御することと、
を備える質量分析方法。
【請求項７１】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、イオン減衰手段との組み合わせと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置と、
を備え、
動作モードにおいて、特定の質量電荷比及び特定の荷電状態の両方を有する親イオン又は前駆イオンのみが前記組み合わせによって前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置へと前方に伝送される、質量分析計。
【請求項７２】
請求項７１に記載の質量分析計であって、
前記動作モードにおいて、二価又は多価の親イオン又は前駆イオンが前記組み合わせによって前方に伝送される一方で、一価の親イオン又は前駆イオンは前記組み合わせによって実質的に減衰される、質量分析計。
【請求項７３】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、イオン減衰手段との組み合わせを提供することと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を提供することと、
特定の質量電荷比及び特定の荷電状態の両方を有する親イオン又は前駆イオンのみが前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置へと前方に伝送されるように、前記組み合わせを動作させることと、
を備える質量分析方法。
【請求項７４】
請求項７３に記載の質量分析計であって、
二価又は多価の親イオン又は前駆イオンが前記組み合わせによって前方に伝送される一方で、一価の親イオン又は前駆イオンは前記組み合わせによって実質的に減衰される、質量分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計及び質量分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
質量分析法が役割を演じる多くの応用において、タンデム質量分析法すなわちＭＳ／ＭＳが好ましい技術になってきた。第１に、タンデム質量分析法は、着目される特定の化合物の選択及び分離、ならびに引き続き行われるそれらの特定を可能にする。第２に、ＭＳ／ＭＳによるさらなる選択性は、この技術を、たとえ複合マトリックスの存在下でもターゲット化合物の定量化に使用することを可能にする。
【０００３】
既知のタンデム質量分析計は、直列に配置された２つの質量フィルタ又は質量分析器を、これら２つの質量フィルタ又は質量分析器の間に配置された衝突セルとともに含んでいる。第１の質量フィルタによって選択されるイオンは、イオンがガス分子との衝突を経る衝突セル内において衝突誘起解離（ＣＩＤ）を経るように構成される。第２の質量分析器は、フラグメンテーションプロセスの生成物を分析するように構成される。質量の選択、フラグメンテーション、及び生成イオンの質量分析のプロセスは、空間的に順々に生じる。
【０００４】
タンデム質量分析計の最も通常の形態は、三連四重極質量分析計として一般に知られている。三連四重極タンデム質量分析計は、第１の四重極質量フィルタ（ＭＳ１）と、それに続くガス衝突セルとを含む。ガス衝突セルの後には、第２の四重極質量フィルタ（ＭＳ２）が続く。三連四重極という名称は、このような機器において、当初、ガス衝突セルとしてＲＦ四重極ロッドセットイオンガイドが使用されていたことに由来する。四重極質量フィルタは、通常、特定の質量電荷比を有するイオンを伝送するために使用される。したがって、フルマススペクトルを記録するには、四重極質量フィルタを全範囲の質量電荷比にわたってスキャンし、異なる質量電荷比を有するイオンを順次伝送しなければならない。このプロセスのデューティサイクルは、したがって、比較的低く、ゆえに、フルスペクトルを記録するために使用される四重極質量フィルタの感度は、比較的悪い。他方、四重極質量フィルタは、特定の質量電荷比を有するイオンを伝送するために使用されるときは、１００％のデューティサイクルを有する。
【０００５】
三連四重極質量分析計は、選択反応モニタリング（ＳＲＭ）動作モードで使用されてよく、この動作モードでは、単一の質量電荷比を有するイオンが第１の質量フィルタ（ＭＳ１）を通され、第２の質量フィルタ（ＭＳ２）は、特定の質量電荷比を有するフラグメントイオン又は娘イオンを観察するように設定される。このような構成は、非常に特異的でなおかつ抜群に高感度である。したがって、三連四重極質量分析計は、創薬及び薬剤開発のプロセスにおける重要な用途を見いだされ、この場合、三連四重極質量分析計は、生物学的に重要なターゲット化合物を定量化するために、選択反応モニタリング動作モード又は多重反応モニタリング（ＭＲＭ）動作モードのいずれかで使用されてよい。
【０００６】
より最近では、三連四重極質量分析計は、タンパク質バイオマーカの研究で使用されている。例えば、抽出タンパク質は、特定の医学的障害の発生を示すため又は特定の薬剤に対する反応を測定するためのバイオマーカとして、どのタンパク質が使用されてよいかを決定するために、分析されてよい。このようなバイオマーカは、医学的診断に対する補助として、及び／又は治療反応を観察する手段として、引き続き観察されてよい。先ずは、例えば血漿、血清、尿、唾液、生体組織などの生体液又は生体組織から、サンプルが抽出されてよい。次いで、例えばタンパク質の大きさ、極性、可溶性、疎水性、化学親和性、分子親和性などに基づく方法などの１つ又は２つ以上の既知の抽出方法を使用して、その生体液又は生体組織から、タンパク質又はタンパク質のサブグループが抽出されてよい。結果得られるタンパク質混合物は、次いで、（例えば消化酵素トリプシンを使用して）消化されてよく、結果得られるペプチド混合物は、次いで、クロマトグラフィによる分離及び質量分析計による分析のために引き渡される。
【０００７】
ペプチド混合物は、通常、液体クロマトグラフィによって分離されてよい。クロマトグラフィカラムから溶出する個々の成分は、例えば、エレクトロスプレイイオン化によってイオン化されてよい。例えば選択反応モニタリング（ＳＲＭ）動作モードで動作する三連四重極質量分析計を使用するなどによって、質量分析計によって、特定のターゲットペプチドが検出されてよい。既述のように、このような構成は、存在するターゲットペプチドの量を正確に定量化することもできる非常に特異的でなおかつ非常に高感度な分析方法を提供する。これは、ひいては、当初のサンプル内に存在する特定のターゲットタンパク質の量を定量化するためにも使用することができる。
【０００８】
既知の方法の高特異性及び高感度性に関わらず、依然として、タンパク質消化物内に存在する化学的バックグラウンドによって、検出制限及び定量化制限がしばしば課される。クロマトグラフィカラムから溶出し、引き続きエレクトロスプレイイオン化によってイオン化されるペプチドは、通常、二価又は三価のイオンを生じさせるが、同時にクロマトグラフィカラムから溶出するその他の材料は、マススペクトル全体にわたって一価イオンの低レベルバックグランドを発生させる。その結果、ターゲットペプチドと同じ質量電荷比を有する一価の化学マトリックスバックグラウンドイオンも、結果得られるマススペクトル内に現れる。これは、状況次第では、一部のターゲットペプチドの検出及び定量化に制限を課す恐れがある。タンパク質の相対存在量が非常に低い状況では、着目されるペプチドイオンがバックグラウンド化学マトリックスイオンによって完全に不明瞭にされる恐れがある。
【０００９】
したがって、改良された質量分析計及び質量分析方法を提供することが望まれている。
【００１０】
本発明の態様にしたがって、
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送するために第１の動作モードに構成され適応される第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器と、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、
動作モードにおいてイオンを減衰させる又は逸らせるための減衰手段と、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置と、
第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない第１の荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように減衰手段の動作を制御するように構成され適応される制御装置と、
を備える質量分析計が提供される。
【００１１】
第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器は、第１の範囲外の質量電荷比を有するイオンを減衰させるために第１の動作モードに構成され適応されることが好ましい。第１の範囲は、(i)＜５０、(ii)５０〜１００、(iii)１００〜１５０、(iv)１５０〜２００、(v)２００〜２５０、(vi)２５０〜３００、(vii)３００〜３５０、(viii)３５０〜４００、(ix)４００〜４５０、(x)４５０〜５００、(xi)５００〜５５０、(xii)５５０〜６００、(xiii)６００〜６５０、(xiv)６５０〜７００、(xv)７００〜７５０、(xvi)７５０〜８００、(xvii)８００〜８５０、(xviii)８５０〜９００、(xix)９００〜９５０、(xx)９５０〜１０００、(xxi)１０００〜１０５０、(xii)１０５０〜１１００、(xxiii)１１００〜１１５０、(xxiv)１１５０〜１２００、(xxv)１２００〜１２５０、(xxvi)１２５０〜１３００、(xvii)１３００〜１３５０、(xxviii)１３５０〜１４００、(xxix)１４００〜１４５０、(xxx)１４５０〜１５００、(xxxi)１５００〜１５５０、(xxxii)１５５０〜１６００、(xxxiii)１６００〜１６５０、(xxxiv)１６５０〜１７００、(xxxv)１７００〜１７５０、(xxxvi)１７５０〜１８００、(xxxvii)１８００〜１８５０、(xxxviii)１８５０〜１９００、(xxxix)１９００〜１９５０、(xl)１９５０〜２０００、及び(xli)＞２０００からなる群より選択される質量電荷比範囲内に入ることが好ましい。第１の範囲は、(i)＜０．５原子質量単位、(ii)０．５〜１．０原子質量単位、(iii)１．０〜１．５原子質量単位、(iv)１．５〜２．０原子質量単位、(v)２．０〜２．５原子質量単位、(vi)２．５〜３．０原子質量単位、(vii)３．０〜３．５原子質量単位、(viii)３．５〜４．０原子質量単位、(ix)４．０〜４．５原子質量単位、(x)４．５〜５．０原子質量単位、及び(xi)＞５．０原子質量単位からなる群より選択される幅を有することが好ましい。
【００１２】
減衰手段は、イオンゲート、イオン偏向器、又はイオン障壁を含むことが好ましい。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、減衰手段の上流及び／又は下流に配置されることが好ましい。
【００１３】
次善の好ましい一実施形態にしたがうと、減衰手段は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除する、減衰させる、又は低減させるための手段を含んでよい。減衰手段は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部内にあるイオンがイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内に放射状に閉じ込められないように、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させることが好ましい。
【００１４】
減衰手段は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置されることが好ましいイオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるための手段を含んでよい。減衰手段は、イオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部内のイオンがイオンガイド又はその他のイオン光学装置内に放射状に閉じ込められないように、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置されるイオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させることが好ましい。
【００１５】
減衰手段は、第１の期間又は第１の時間窓中にイオンを伝送するように構成されることが好ましい。減衰手段は、第２の期間又は第２の時間窓中にイオンを減衰及び／又は逸らせるように構成されることが好ましく、第２の期間又は第２の時間窓は、第１の期間又は第１の時間窓と異なる。減衰手段は、また、第３の期間又は第３の時間窓中にもイオンを減衰及び／又は逸らせるように構成されることが好ましく、第３の期間又は第３の時間窓は、第２の期間又は第２の時間窓と異なり、第３の期間又は第３の時間窓は、第１の期間又は第１の時間窓とも異なる。一実施形態にしたがうと、第２の期間又は第２の時間窓は、第１の期間又は第１の時間窓と第３の期間又は第３の時間窓との中間である。
【００１６】
好ましい実施形態にしたがうと、第１の望ましくない荷電状態は、(i)一価、(ii)二価、(iii)三価、(iv)四価、(v)五価、及び(vi)多価のうちの１つ又は２つ以上から選択されることが好ましい。一実施形態にしたがうと、一価のイオンが、減衰手段によって減衰又は逸らされる一方で、二価又は多価のイオンは、減衰手段によって衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置へと前方に伝送される。
【００１７】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、ガス位相電気泳動装置を含むことが好ましい。
【００１８】
一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、
(i)ドリフト管、
(ii)多重極ロッドセット若しくはセグメント化多重極ロッドセット、
(iii)イオントンネル若しくはイオンファネル、又は
(iv)積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極
を含んでよい。
【００１９】
ドリフト管は、１つ又は２つ以上の電極と、ドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配又は実質的に一定若しくは直線状の軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段とを含むことが好ましい。
【００２０】
多重極ロッドセットは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、又は８を超えるロッドを含むロッドセットを含むことが好ましい。
【００２１】
イオントンネル又はイオンファネルは、使用時にイオンを通過させるアパーチャを有する複数の電極又は少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、若しくは１００個の電極を含むことが好ましく、電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、実質的に同サイズのアパーチャ、又は同面積のアパーチャ、又はサイズ又は面積を漸進的に増大又は低減させるアパーチャを有する。
【００２２】
電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、(i)≦１．０ｍｍ、(ii)≦２．０ｍｍ、(iii)≦３．０ｍｍ、(iv)≦４．０ｍｍ、(v)≦５．０ｍｍ、(vi)≦６．０ｍｍ、(vii)≦７．０ｍｍ、(viii)≦８．０ｍｍ、(ix)≦９．０ｍｍ、(x)≦１０．０ｍｍ、及び(xi)＞１０．０ｍｍからなる群より選択される内径又は内部寸法を有することが好ましい。
【００２３】
積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、複数の又は少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、若しくは２０個の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極を含むことが好ましく、平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概して配置される。平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極の少なくとも一部又は少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、若しくは１００％は、ＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給されることが好ましく、隣り合う平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、逆位相のＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給されることが好ましい。
【００２４】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、複数の軸方向セグメント又は少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、若しくは１００個の軸方向セグメントを含むことが好ましい。
【００２５】
質量分析計は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも一部又は少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、若しくは１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも一部又は少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、若しくは１００％に沿って実質的に一定のＤＣ電圧勾配を維持するためのＤＣ電圧手段をさらに含むことが好ましい。
【００２６】
質量分析計は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を構成する少なくとも一部の電極に１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形を印加するように構成され適応される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含むことが好ましい。
【００２７】
質量分析計は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を構成する電極に２つ又は３つ以上の位相シフトされたＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段をさらに含むことが好ましい。
【００２８】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、(i)＜２０ｍｍ、(ii)２０〜４０ｍｍ、(iii)４０〜６０ｍｍ、(iv)６０〜８０ｍｍ、(v)８０〜１００ｍｍ、(vi)１００〜１２０ｍｍ、(vii)１２０〜１４０ｍｍ、(viii)１４０〜１６０ｍｍ、(ix)１６０〜１８０ｍｍ、(x)１８０〜２００ｍｍ、(xi)２００〜２２０ｍｍ、(xii)２２０〜２４０ｍｍ、(xiii)２４０〜２６０ｍｍ、(xiv)２６０〜２８０ｍｍ、(xv)２８０〜３００ｍｍ、及び(xvi)＞３００ｍｍからなる群より選択される軸方向長さを有することが好ましい。
【００２９】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内にイオンを放射状に閉じ込めるために、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を構成する電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％にＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段をさらに含むことが好ましい。ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の電極に(i)＜５０Ｖ、(ii)５０〜１００Ｖ、(iii)１００〜１５０Ｖ、(iv)１５０〜２００Ｖ、(v)２００〜２５０Ｖ、(vi)２５０〜３００Ｖ、(vii)３００〜３５０Ｖ、(viii)３５０〜４００Ｖ、(ix)４００〜４５０Ｖ、(x)４５０〜５００Ｖ、及び(xi)＞５００Ｖからなる群より選択される最高最低振幅を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応されることが好ましい。ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の電極に(i)＜１００ｋＨｚ、(ii)１００〜２００ｋＨｚ、(iii)２００〜３００ｋＨｚ、(iv)３００〜４００ｋＨｚ、(v)４００〜５００ｋＨｚ、(vi)０．５〜１．０ＭＨｚ、(vii)１．０〜１．５ＭＨｚ、(viii)１．５〜２．０ＭＨｚ、(ix)２．０〜２．５ＭＨｚ、(x)２．５〜３．０ＭＨｚ、(xi)３．０〜３．５ＭＨｚ、(xii)３．５〜４．０ＭＨｚ、(xiii)４．０〜４．５ＭＨｚ、(xiv)４．５〜５．０ＭＨｚ、(xv)５．０〜５．５ＭＨｚ、(xvi)５．５〜６．０ＭＨｚ、(xvii)６．０〜６．５ＭＨｚ、(xviii)６．５〜７．０ＭＨｚ、(xix)７．０〜７．５ＭＨｚ、(xx)７．５〜８．０ＭＨｚ、(xxi)８．０〜８．５ＭＨｚ、(xxii)８．５〜９．０ＭＨｚ、(xxiii)９．０〜９．５ＭＨｚ、(xxiv)９．５〜１０．０ＭＨｚ、及び(xxv)＞１０．０ＭＨｚからなる群より選択される周波数を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応されることが好ましい。
【００３０】
一実施形態にしたがうと、１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００、９００〜１０００、又は＞１０００の範囲の質量電荷比を有する一価イオンは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を通る(i)０〜１ｍｓ、(ii)１〜２ｍｓ、(iii)２〜３ｍｓ、(iv)３〜４ｍｓ、(v)４〜５ｍｓ、(vi)５〜６ｍｓ、(vii)６〜７ｍｓ、(viii)７〜８ｍｓ、(ix)８〜９ｍｓ、(x)９〜１０ｍｓ、(xi)１０〜１１ｍｓ、(xii)１１〜１２ｍｓ、(xiii)１２〜１３ｍｓ、(xiv)１３〜１４ｍｓ、(xv)１４〜１５ｍｓ、(xvi)１５〜１６ｍｓ、(xvii)１６〜１７ｍｓ、(xviii)１７〜１８ｍｓ、(xix)１８〜１９ｍｓ、(xx)１９〜２０ｍｓ、(xxi)２０〜２１ｍｓ、(xxii)２１〜２２ｍｓ、(xxiii)２２〜２３ｍｓ、(xxiv)２３〜２４ｍｓ、(xxv)２４〜２５ｍｓ、(xxvi)２５〜２６ｍｓ、(xxvii)２６〜２７ｍｓ、(xxviii)２７〜２８ｍｓ、(xxix)２８〜２９ｍｓ、(xxx)２９〜３０ｍｓ、(xxxi)３０〜３５ｍｓ、(xxxii)３５〜４０ｍｓ、(xxxiii)４０〜４５ｍｓ、(xxxiv)４５〜５０ｍｓ、(xxxv)５０〜５５ｍｓ、(xxxvi)５５〜６０ｍｓ、(xxxvii)６０〜６５ｍｓ、(xxxviii)６５〜７０ｍｓ、(xxxix)７０〜７５ｍｓ、(xl)７５〜８０ｍｓ、(xli)８０〜８５ｍｓ、(xlii)８５〜９０ｍｓ、(xliii)９０〜９５ｍｓ、(xliv)９５〜１００ｍｓ、及び(xlv)＞１００ｍｓの範囲のドリフト時間又は通過時間を有する。
【００３１】
質量分析計は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部を(i)＞０．００１ミリバール、(ii)＞０．０１ミリバール、(iii)＞０．１ミリバール、(iv)＞１ミリバール、(v)＞１０ミリバール、(vi)＞１００ミリバール、(vii)０．００１〜１００ミリバール、(viii)０．０１〜１０ミリバール、及び(ix)０．１〜１ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される装置をさらに含むことが好ましい。
【００３２】
質量分析計は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部を(i)＜０．１ミリバール、(ii)≧０．１ミリバール、(iii)≧０．２ミリバール、(iv)≧０．３ミリバール、(v)≧０．４ミリバール、(vi)≧０．５ミリバール、(vii)≧０．６ミリバール、(viii)≧０．７ミリバール、(ix)≧０．８ミリバール、(x)≧０．９ミリバール、(xi)≧１．０ミリバール、(xii)≧１．１ミリバール、(xiii)≧１．２ミリバール、(xiv)≧１．３ミリバール、(xv)≧１．４ミリバール、(xvi)≧１．５ミリバール、(xvii)≧１．６ミリバール、(xviii)≧１．７ミリバール、(xix)≧１．８ミリバール、(xx)≧１．９ミリバール、(xxi)≧２．０ミリバール、(xxii)≧３．０ミリバール、(xxiii)≧４．０ミリバール、(xxiv)≧５．０ミリバール、(xxv)≧６．０ミリバール、(xxvi)≧７．０ミリバール、(xxvii)≧８．０ミリバール、(xxviii)≧９．０ミリバール、及び(xxix)≧１０．０ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される装置をさらに含むことが好ましい。
【００３３】
質量分析計は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部を(i)０．１〜０．５ミリバール、(ii)０．５〜１．０ミリバール、(iii)１．０〜１．５ミリバール、(iv)１．５〜２．０ミリバール、(v)２．０〜２．５ミリバール、(vi)２．５〜３．０ミリバール、(vii)３．０〜３．５ミリバール、(viii)３．５〜４．０ミリバール、(ix)４．０〜４．５ミリバール、(x)４．５〜５．０ミリバール、(xi)５．０〜５．５ミリバール、(xii)５．５〜６．０ミリバール、(xiii)６．０〜６．５ミリバール、(xiv)６．５〜７．０ミリバール、(xv)７．０〜７．５ミリバール、(xvi)７．５〜８．０ミリバール、(xvii)８．０〜８．５ミリバール、(xviii)８．５〜９．０ミリバール、(xix)９．０〜９．５ミリバール、及び(xx)９．５〜１０．０ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される装置をさらに含むことが好ましい。
【００３４】
好ましい実施形態にしたがうと、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、衝突誘起解離（ＣＩＤ）によってイオンを断片化するように構成され適応されることが好ましい。
【００３５】
次善の好ましい実施形態にしたがうと、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、(i)表面誘起解離（ＳＩＤ）フラグメンテーション装置、(ii)電子移動解離フラグメンテーション装置、(iii)電子捕獲解離フラグメンテーション装置、(iv)電子衝突又は電子衝撃解離フラグメンテーション装置、(v)光誘起解離（ＰＩＤ）フラグメンテーション装置、(vi)レーザ誘起解離フラグメンテーション装置、(vii)赤外線放射誘起解離装置、(viii)紫外線放射誘起解離装置、(ix)ノズル−スキマ界面フラグメンテーション装置、(x)インソースフラグメンテーション装置、(xi)イオン源衝突誘起解離フラグメンテーション装置、(xii)熱源又は温度源フラグメンテーション装置、(xiii)電場誘起フラグメンテーション装置、(xiv)磁場誘起フラグメンテーション装置、(xv)酵素消化又は酵素分解フラグメンテーション装置、(xvi)イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、(xvii)イオン−分子反応フラグメンテーション装置、(xviii)イオン−原子反応フラグメンテーション装置、(xix)イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置、(xx)イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置、(xxi)イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置、(xxii)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−イオン反応装置、(xxiii)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−分子反応装置、(xxiv)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−原子反応装置、(xxv)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応装置、(xxvi)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応装置、及び(xxvii)イオンを反応させて付加イオン又は生成イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応装置からなる群より選択されてよい。
【００３６】
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、
(i)多重極ロッドセット若しくはセグメント化多重極ロッドセット、
(ii)イオントンネル若しくはイオンファネル、又は
(iii)積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極
を含むことが好ましい。
【００３７】
多重極ロッドセットは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、又は８を超えるロッドを含むロッドセットを含むことが好ましい。
【００３８】
イオントンネル又はイオンファネルは、使用時にイオンを通過させるアパーチャを有する複数の電極又は少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、若しくは１００個の電極を含むことが好ましく、電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、実質的に同サイズのアパーチャ、又は同面積のアパーチャ、又はサイズ又は面積を漸進的に増大又は低減させるアパーチャを有する。好ましくは、電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、(i)≦１．０ｍｍ、(ii)≦２．０ｍｍ、(iii)≦３．０ｍｍ、(iv)≦４．０ｍｍ、(v)≦５．０ｍｍ、(vi)≦６．０ｍｍ、(vii)≦７．０ｍｍ、(viii)≦８．０ｍｍ、(ix)≦９．０ｍｍ、(x)≦１０．０ｍｍ、及び(xi)＞１０．０ｍｍからなる群より選択される内径又は内部寸法を有する。
【００３９】
積層状若しくは配列状の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、使用時にイオンが移動する平面内に概して配置される複数の又は少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、若しくは２０個の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極を含むことが好ましく、平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概して配置される。
【００４０】
質量分析計は、複数の平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極にＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するためのＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段をさらに含み、隣り合う平坦電極、平板電極、又はメッシュ電極は、逆位相のＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給されることが好ましい。
【００４１】
一実施形態にしたがうと、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、複数の軸方向セグメント又は少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、若しくは１００個の軸方向セグメントを含んでよい。
【００４２】
質量分析計は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を構成する電極に１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形を印加するように構成され適応される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含んでよい。
【００４３】
質量分析計は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って少なくとも一部のイオンを追い立てるために、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を構成する電極に２つ又は３つ以上の位相シフトされたＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段をさらに含んでよい。
【００４４】
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、(i)＜２０ｍｍ、(ii)２０〜４０ｍｍ、(iii)４０〜６０ｍｍ、(iv)６０〜８０ｍｍ、(v)８０〜１００ｍｍ、(vi)１００〜１２０ｍｍ、(vii)１２０〜１４０ｍｍ、(viii)１４０〜１６０ｍｍ、(ix)１６０〜１８０ｍｍ、(x)１８０〜２００ｍｍ、(xi)２００〜２２０ｍｍ、(xii)２２０〜２４０ｍｍ、(xiii)２４０〜２６０ｍｍ、(xiv)２６０〜２８０ｍｍ、(xv)２８０〜３００ｍｍ、及び(xvi)＞３００ｍｍからなる群より選択される軸方向長さを有することが好ましい。
【００４５】
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置内にイオンを放射状に閉じ込めるために、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の複数の電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％にＡＣ電圧又はＲＦ電圧を印加するように構成され適応されるＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段をさらに含むことが好ましい。ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の複数の電極に(i)＜５０Ｖ、(ii)５０〜１００Ｖ、(iii)１００〜１５０Ｖ、(iv)１５０〜２００Ｖ、(v)２００〜２５０Ｖ、(vi)２５０〜３００Ｖ、(vii)３００〜３５０Ｖ、(viii)３５０〜４００Ｖ、(ix)４００〜４５０Ｖ、(x)４５０〜５００Ｖ、及び(xi)＞５００Ｖからなる群より選択される最高最低振幅を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応されることが好ましい。ＡＣ電圧手段又はＲＦ電圧手段は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の複数の電極に(i)＜１００ｋＨｚ、(ii)１００〜２００ｋＨｚ、(iii)２００〜３００ｋＨｚ、(iv)３００〜４００ｋＨｚ、(v)４００〜５００ｋＨｚ、(vi)０．５〜１．０ＭＨｚ、(vii)１．０〜１．５ＭＨｚ、(viii)１．５〜２．０ＭＨｚ、(ix)２．０〜２．５ＭＨｚ、(x)２．５〜３．０ＭＨｚ、(xi)３．０〜３．５ＭＨｚ、(xii)３．５〜４．０ＭＨｚ、(xiii)４．０〜４．５ＭＨｚ、(xiv)４．５〜５．０ＭＨｚ、(xv)５．０〜５．５ＭＨｚ、(xvi)５．５〜６．０ＭＨｚ、(xvii)６．０〜６．５ＭＨｚ、(xviii)６．５〜７．０ＭＨｚ、(xix)７．０〜７．５ＭＨｚ、(xx)７．５〜８．０ＭＨｚ、(xxi)８．０〜８．５ＭＨｚ、(xxii)８．５〜９．０ＭＨｚ、(xxiii)９．０〜９．５ＭＨｚ、(xxiv)９．５〜１０．０ＭＨｚ、及び(xxv)＞１０．０ＭＨｚからなる群より選択される周波数を有するＡＣ電圧又はＲＦ電圧を供給するように構成され適応されることが好ましい。
【００４６】
好ましい実施形態にしたがうと、１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００、又は９００〜１０００の範囲の質量電荷比を有する一価イオンは、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を通る(i)０〜１０μｓ、(ii)１０〜２０μｓ、(iii)２０〜３０μｓ、(iv)３０〜４０μｓ、(v)４０〜５０μｓ、(vi)５０〜６０μｓ、(vii)６０〜７０μｓ、(viii)７０〜８０μｓ、(ix)８０〜９０μｓ、(x)９０〜１００μｓ、(xi)１００〜１１０μｓ、(xii)１１０〜１２０μｓ、(xiii)１２０〜１３０μｓ、(xiv)１３０〜１４０μｓ、(xv)１４０〜１５０μｓ、(xvi)１５０〜１６０μｓ、(xvii)１６０〜１７０μｓ、(xviii)１７０〜１８０μｓ、(xix)１８０〜１９０μｓ、(xx)１９０〜２００μｓ、(xxi)２００〜２１０μｓ、(xxii)２１０〜２２０μｓ、(xxiii)２２０〜２３０μｓ、(xxiv)２３０〜２４０μｓ、(xxv)２４０〜２５０μｓ、(xxvi)２５０〜２６０μｓ、(xxvii)２６０〜２７０μｓ、(xxviii)２７０〜２８０μｓ、(xxix)２８０〜２９０μｓ、(xxx)２９０〜３００μｓ、及び(xxxi)＞３００μｓの範囲のドリフト時間又は通過時間を有する。
【００４７】
質量分析計は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の少なくとも一部を(i)＞０．０００１ミリバール、(ii)＞０．００１ミリバール、(iii)＞０．０１ミリバール、(iv)＞０．１ミリバール、(v)＞１ミリバール、(vi)＞１０ミリバール、(vii)０．０００１〜０．１ミリバール、及び(viii)０．００１〜０．０１ミリバールからなる群より選択される圧力に維持するように構成され適応される手段をさらに含むことが好ましい。
【００４８】
質量分析計は、イオンを加速して衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入らせるように構成され適応される加速手段をさらに含むことが好ましく、動作モードにおいて、イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る際に断片化又は反応を引き起こされる。
【００４９】
質量分析計は、イオンが衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る前に通り抜ける電位差を、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る際にイオンが実質的に断片化又は反応される相対的に高いフラグメンテーション又は反応の動作モードと、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入る際に断片化又は反応されるイオンが大幅に少ない又は実質的にない相対的に低いフラグメンテーション又は反応の動作モードと、の間で切り替える又は繰り返し切り替えるように構成され適応される制御システムをさらに含むことが好ましい。一実施形態にしたがうと、相対的に高いフラグメンテーション又は反応の動作モードにおいて、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入るイオンは、(i)≧１０Ｖ、(ii)≧２０Ｖ、(iii)≧３０Ｖ、(iv)≧４０Ｖ、(v)≧５０Ｖ、(vi)≧６０Ｖ、(vii)≧７０Ｖ、(viii)≧８０Ｖ、(ix)≧９０Ｖ、(x)≧１００Ｖ、(xi)≧１１０Ｖ、(xii)≧１２０Ｖ、(xiii)≧１３０Ｖ、(xiv)≧１４０Ｖ、(xv)≧１５０Ｖ、(xvi)≧１６０Ｖ、(xvii)≧１７０Ｖ、(xviii)≧１８０Ｖ、(xix)≧１９０Ｖ、及び(xx)≧２００Ｖからなる群より選択される電位差を通して加速される。一実施形態にしたがうと、相対的に低いフラグメンテーション又は反応の動作モードにおいて、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置に入るイオンは、(i)≦２０Ｖ、(ii)≦１５Ｖ、(iii)≦１０Ｖ、(iv)≦５Ｖ、及び(v)≦１Ｖからなる群より選択される電位差を通して加速される。
【００５０】
制御システムは、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を、少なくとも１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓ、又は１０ｓごとに、相対的に高いフラグメンテーション又は反応の動作モードと相対的に低いフラグメンテーション又は反応の動作モードとの間で切り替えるように構成され適応されることが好ましい。
【００５１】
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置は、イオンのビームを受け取り、任意の特定の時間において少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０の個別のイオングループ又はイオンパケットが衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置内に閉じ込められるなおかつ／又は隔離されるようにイオンのビームを変換する又は分割するように構成され適応されることが好ましく、各イオングループ又は各イオンパケットは、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置内に形成される個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込められるなおかつ／又は隔離されることが好ましい。
【００５２】
第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置されることが好ましい。この第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器は、(i)四重極ロッドセット質量フィルタ、(ii)飛行時間型質量フィルタ又は飛行時間型質量分析器、(iii)ウィーンフィルタ、及び(iv)磁場セクタ型質量フィルタ又は磁場セクタ型質量分析器からなる群より選択されることが好ましい。
【００５３】
質量分析計は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置されるイオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域をさらに含むことが好ましい。イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域は、イオンを捕捉、貯蔵、又は蓄積し、次いで、それらのイオンをイオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域から周期的にパルス出力してイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器に入らせる又は向かわせるように構成されることが好ましい。
【００５４】
質量分析計は、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器をさらに含むことが好ましい。第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器は、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の上流及び／又は下流に配置されることが好ましい。
【００５５】
第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器は、(i)四重極ロッドセット質量フィルタ、(ii)飛行時間型質量フィルタ又は飛行時間型質量分析器、(iii)ウィーンフィルタ、及び(iv)磁場セクタ型質量フィルタ又は磁場セクタ型質量分析器からなる群より選択されることが好ましい。
【００５６】
一実施形態にしたがうと、質量分析計は、イオン源をさらに含むことが好ましい。イオン源は、(i)エレクトロスプレイイオン化（ＥＳＩ）イオン源、(ii)大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）イオン源、(iii)大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）イオン源、(iv)マトリックス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源、(v)レーザ脱離イオン化（ＬＤＩ）イオン源、(vi)大気圧イオン化（ＡＰＩ）イオン源、(vii)シリコン上脱離イオン化（ＤＩＯＳ）イオン源、(viii)電子衝撃（ＥＩ）イオン源、(ix)化学イオン化（ＣＩ）イオン源、(x)電界イオン化（ＦＩ）イオン源、(xi)電界脱離（ＦＤ）イオン源、(xii)誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）イオン源、(xiii)高速原子衝撃（ＦＡＢ）イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析（ＬＳＩＭＳ）イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレイイオン化（ＤＥＳＩ）イオン源、(xvi)ニッケル６３放射性イオン源、及び(xvii)サーモスプレイイオン源からなる群より選択されることが好ましい。
【００５７】
質量分析計は、連続イオン源又はパルスイオン源を含むことが好ましい。
【００５８】
一実施形態にしたがうと、衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の上流及び／又は下流に質量分析器が配置されると好ましい。質量分析器は、(i)フーリエ変換（ＦＴ）質量分析器、(ii)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（ＦＴＩＣＲ）質量分析器、(iii)飛行時間型（ＴＯＦ）質量分析器、(iv)直交加速方式飛行時間型（ｏａＴＯＦ）質量分析器、(v)軸方向加速方式飛行時間型質量分析器、(vi)磁場セクタ型質量分析器、(vii)Paul型又は３Ｄ型の四重極質量分析器、(viii)２Ｄ型又は直線型の四重極質量分析器、(ix)Penningトラップ質量分析器、(x)イオントラップ質量分析器、(xi)フーリエ変換オービトラップ、(xii)静電型イオンサイクロトロン共鳴質量分析計、(xiii)静電型フーリエ変換質量分析計、及び(xiv)四重極ロッドセット質量フィルタ又は四重極ロッドセット質量分析器からなる群より選択されることが好ましい。
【００５９】
本発明の別の一態様にしたがって、
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送することと、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を提供することと、
動作モードにおいてイオンを減衰させる又は逸らせるための減衰手段を提供することと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を提供することと、
第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように減衰手段の動作を制御することと、
を備える質量分析方法が提供される。
【００６０】
本発明の別の一態様にしたがって、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、イオン減衰手段との組み合わせと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置と、
を備え、動作モードにおいて、特定の質量電荷比及び特定の荷電状態の両方を有する親イオン又は前駆イオンのみが上記組み合わせによって衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置へと前方に伝送される、質量分析計が提供される。
【００６１】
好ましくは、上記動作モードでは、二価又は多価の親イオン又は前駆イオンが上記組み合わせによって前方に伝送される一方で、一価の親イオン又は前駆イオンは上記組み合わせによって実質的に減衰される。
【００６２】
本発明の別の一態様にしたがって、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、イオン減衰手段との組み合わせを提供することと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を提供することと、
特定の質量電荷比及び特定の荷電状態の両方を有する親イオン又は前駆イオンのみが衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置へと前方に伝送されるように、上記組み合わせを動作させることと、
を備える質量分析方法が提供される。
【００６３】
好ましくは、二価又は多価の親イオン又は前駆イオンが上記組み合わせによって前方に伝送される一方で、一価の親イオン又は前駆イオンは上記組み合わせによって実質的に減衰される。
【００６４】
好ましい実施形態にしたがって、選択的イオンモニタリングの方法が提供される。この方法では、イオンは、衝突セルにおける分解又は別の装置におけるフラグメンテーションに先立って、それらの質量電荷比及び電荷（ｚ）の両方にしたがって分離されることが好ましい。分解プロセスの結果得られる１つ又は２つ以上の特定のフラグメントイオン、娘イオン、又は生成イオンは、次いで、それらの質量電荷比にしたがって引き続き分離され、検出されることが好ましい。好ましい実施形態は、改良された多重反応モニタリングの方法に関する。
【００６５】
好ましい実施形態にしたがうと、特定の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンは、第１の質量電荷比フィルタによって選択及び前方に伝送されることが好ましい。親イオン又は前駆イオンは、次いで、イオン移動度分離器又はイオン移動度分析計内において時間的に分離されることが好ましい。好ましい実施形態にしたがうと、特定の所望の電荷（ｚ）を有する親イオン又は前駆イオンが、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器から出て、次いで、イオンゲートによってガス衝突セルへと前方に伝送される。所望の荷電状態を有する親イオン又は前駆イオンは、ガス衝突セル内において断片化されることが好ましい。しかしながら、着目される親イオン又は前駆イオンと実質的に同じ質量電荷比を有するが着目される親イオン又は前駆イオンと異なる荷電状態を有するその他のイオンは、異なる時間において、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器から出現することが好ましい。これらの望ましくないイオンは、イオンゲートによって減衰されることが好ましい。
【００６６】
ガス衝突セル内において形成された娘イオン、フラグメントイオン、生成イオン、又は付加イオンは、ガス衝突セルから、ガス衝突セルの下流に配置されることが好ましい第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器へと前方に伝送されることが好ましい。第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器は、スキャンされることが好ましく、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器によって伝送されるイオンは、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器の下流に配置されることが好ましいイオン検出器によって検出されることが好ましい。
【００６７】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内のイオンは、緩衝ガスの存在のもとで、電場に曝されることが好ましい。異なるイオン種は、異なる速度を得て、それらのイオン移動度にしたがって時間的に分離されることが好ましい。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内におけるイオンの移動度は、そのイオンの大きさ、形状、及び電荷に依存することが好ましい。
【００６８】
第１の質量電荷比フィルタ及び／又は第２の質量電荷比フィルタは、四重極ロッドセット質量電荷比フィルタを含むことが好ましい。しかしながら、その他の次善の好ましい実施形態にしたがって、その他のタイプの質量電荷比フィルタも考えられる。質量フィルタは、多重極ロッドセット、四重極質量フィルタ、飛行時間型質量分析計、ウィーンフィルタ、又は磁場セクタ型質量分析器を含んでよい。
【００６９】
別の一実施形態にしたがうと、イオンは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内において時間的に分離され、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の下流に配置された質量電荷比フィルタへと前方に伝送される。質量電荷比フィルタは、特定の質量電荷比を有するイオンを選択し、イオンゲートは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と相まって、特定の荷電状態を有するイオンを選択する。前方に伝送されるイオンは、次いで、衝突セルに引き渡され、そこでは、イオンが断片化されることが好ましい。好ましい一実施形態にしたがうと、１つ又は２つ以上の特定の質量電荷比を有するフラグメントイオンが、第２の質量電荷比フィルタによって伝送され、イオン検出器によって検出されることが好ましい。
【００７０】
好ましい実施形態は、イオンの断片化に先立って、イオンをそれらの質量電荷比（ｍ／ｚ）及び荷電（ｚ）状態の両方にしたがって選択することに関することが好ましい。このアプローチは、イオンの断片化に先立って、イオンを単にそれらの質量電荷比にしたがって選択する場合よりも、大きな選択性を提供する。
【００７１】
好ましい実施形態は、イオン源によって生成される着目される被分析イオンが主に多価であるような、エレクトロスプレイイオン化などのイオン化方法と組み合わさると、とりわけ有利である。タンパク質及びペプチドのエレクトロスプレイイオン化によって生成されるイオンが、通常は多価であるのに対して、化学マトリックス材料に由来するイオンは、通常は一価である。したがって、特定の質量電荷比を有するイオンを荷電状態（ｚ）にしたがってさらにフィルタにかけると、一価のバックグラウンドイオンを除去することが可能になり、これによるさらなる選択性は、重要な利点をもたらすことができる。好ましい実施形態にしたがうと、もし除去されなければ着目される被分析イオンを妨害する又はひいては完全に不明瞭にすると考えられる化学マトリックス材料を、効果的に除去することができる。
【００７２】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流には、ＲＦイオンガイドが提供されてよい。イオンガイド又はその他の捕捉領域は、イオンを蓄積及び貯蔵するために使用されてよい。イオンは、次いで、パルス状のイオンパケットとして解放されてよい。イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域の出口には、例えば、板又は電極が配置されてよい。板又は電極は、一実施形態では、ポテンシャル障壁を形成することによってイオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域からイオンが出ることを阻止するような電圧に、設定又は維持されてよい。正イオンの場合は、イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域を構成する電極の電位に対して約＋１０Ｖの電位が使用されてよい。イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域の入口にも、同様の板又は電極が提供されてよい。板又は電極は、イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域の出口に配置された板又は電極と同様の電位に維持されてよく、イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域から入口を通ってイオンが出ることを阻止するように構成されてよい。もし、イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域の出口に配置された板又は電極にかかる電位が、イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域を構成する電極が保持されている電位に対して０ボルト又は０ボルト未満に一時的に下げられると、イオンガイド、イオントラップ、又はイオン捕捉領域から、イオンがパルス状に解放される。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内へのイオンパルスの解放は、好ましくは、イオン移動度分離実験又はイオン移動度分離サイクルの開始を記すことできる。
【００７３】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、緩衝ガスの存在のもとで軸方向電場を提供又は維持されるドリフト管又はドリフトセルを含んでよい。軸方向電場は、相対的に高いイオン移動度を有するイオンを相対的に低いイオン移動度を有するイオンよりも高速に通過させることによって、イオン移動度にしたがったイオンの分離を生じさせることが好ましい。ドリフトセルは、ドリフトセルを構成する電極への不均一ＲＦ電場の印加によってイオンをドリフトセル内に放射状に閉じ込められるイオンガイドとして機能してもよい。
【００７４】
別の一実施形態にしたがうと、イオンガイド内の不均一ＲＦ電場によってイオンを放射状に閉じ込められるイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器が提供されてよい。イオンは、緩衝ガスの存在のもとでイオンガイドの軸に沿って移動することが好ましいポテンシャルの山又はポテンシャル障壁によって前進されることが好ましい。移動するポテンシャル障壁の振幅及び速度ならびにガスの種類及び圧力の適切な選択は、イオンがそれらのイオン移動度にしたがって選択的にポテンシャル障壁の上を滑ることを可能にする。これは、ひいては、異なるイオン移動度を有するイオンが異なる速度で運ばれること、そして、イオン移動度にしたがって分離されることを可能にする。
【００７５】
好ましい一実施形態にしたがうと、イオン移動度分離実験のためのサイクル時間は、２〜５０ｍｓであってよく、より一般的には５〜２０ｍｓであってよい。とりわけ好ましいサイクル時間は、約１０ｍｓである。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器から出るイオンは、検出及び記録されることが好ましい。イオン移動度サイクルは、次いで、繰り返されることが好ましい。
【００７６】
実質的に同じ質量電荷比を有するが異なる荷電状態を有するイオンは、実質的に異なる時間において、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の出口に到達する。相対的に高い荷電状態を有するイオンは、実質的に同じ質量電荷比を有するが相対的に低い荷電状態を有するイオンより先に、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の出口に到達する。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、こうして、必要とされる又は所望の荷電状態を有するイオンが減衰手段によって前方に伝送されるとともに、その他のイオンがガス衝突セル又はその他のフラグメンテーション装置の前に廃棄されることを可能にする。イオンは、一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の出口とガス衝突セルの入口との間に配置されるイオンゲートを動作させることによって廃棄又は減衰されてよい。イオンゲートは、イオン移動度実験中の１つ又は２つ以上の適切な時間において、必要とされる又は所望の荷電状態を有するイオンの伝送を可能にするように設定されてよい。イオンゲートは、また、望ましくない荷電状態を有するイオンをその他の時間において減衰させるようにも動作されることが好ましい。
【００７７】
一実施形態にしたがうと、一価イオン（又はその他の荷電状態を有するイオン）は、二価又は多価のイオンがイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器から出た時点において、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器に印加されているＡＣ電圧又はＲＦ電圧を一時的に排除することによって、廃棄又は減衰されてよい。ＡＣ電圧又はＲＦ電圧が排除されると、イオンは、好ましくはイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内にもはや放射状に閉じ込められず、したがって、分散を可能にされる。特定の質量電荷比を有する一価イオンは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の出口に到達する最後のイオンになる。したがって、実質的に同じ質量電荷比を有する二価又は多価のイオンがイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器から出るや否や、放射状に閉じ込める用のＡＣ電圧又はＲＦ電圧が一時的に排除されてよい。その結果、望ましくない一価イオンは、もはやイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内に放射状に閉じ込められず、したがって、分散及びシステムへの散失を可能にされる。
【００７８】
イオンは、ガス衝突セルによって受け取られ、同セル内において断片化されることが好ましい。衝突セルは、好ましくは１０-4ミリバールから１ミリバールまでの間の圧力に、より好ましくは１０-3ミリバールから１０-1ミリバールまでの圧力に維持される。衝突セルは、イオンを中心軸近くに閉じ込めるＲＦイオンガイドを含むことが好ましい。イオンは、バックグラウンドガス分子との衝突を経る際に、中心軸近くに留まることが好ましい。衝突セルは、隣り同士のロッド間にＡＣ又はＲＦの電圧又は電位を印加される多重極ロッドセットイオンガイドを含んでよい。あるいは、衝突セルは、隣り同士のリングロッド間にＡＣ又はＲＦの電圧又は電位を印加されるリングスタックイオンガイドを含んでよい。衝突セルに異なる形態のＲＦイオンガイドが含まれるような、その他の実施形態も考えられる。少なくとも１０ｅＶのエネルギで衝突セルに入るイオンは、複数回に及ぶガス分子との衝突を経るように構成されることが好ましく、したがって、断片化を誘起されることが好ましい。
【００７９】
衝突セルに、電子捕獲解離フラグメンテーション装置、電子移動解離フラグメンテーション装置、又は表面誘起解離フラグメンテーション装置が含まれるような、その他の次善の好ましい実施形態も考えられる。
【００８０】
質量分析計は、ガス衝突セルの下流になおかつイオン検出器の上流に配置される第２の質量電荷比フィルタをさらに含むことが好ましい。第２の質量電荷比フィルタは、単一の質量電荷比を有するイオン又はある範囲内の質量電荷比を有するイオンを伝送するように構成されることが好ましい。第２の質量電荷比フィルタは、四重極ロッドセット質量電荷比フィルタを含むことが好ましい。その他の次善の好ましい実施形態にしたがうと、第２の質量電荷比フィルタは、飛行時間型質量分析計、ウィーンフィルタ、又は磁場セクタ型質量分析器を含んでよい。
【００８１】
その他の次善の好ましい実施形態にしたがうと、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器は、軸方向加速方式飛行時間型質量分析器、直交加速方式飛行時間型質量分析器、３Ｄ型四重極イオントラップ、直線型四重極イオントラップ、磁場セクタ型質量分析器、イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、オービトラップ質量分析器、又はこれらの任意の組み合わせを含んでよい。
【００８２】
イオン源が提供されることが好ましく、このイオン源は、レーザ脱離イオン化（ＬＤＩ）イオン源、マトリックス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源、又はシリコン上脱離イオン化（ＤＩＯＳ）イオン源などのパルスイオン源を含むことが好ましい。
【００８３】
あるいは、連続イオン源が提供されてよい。連続イオン源は、エレクトロスプレイイオン化（ＥＳＩ）イオン源、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）イオン源、電子衝撃（ＥＩ）イオン源、大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）イオン源、化学イオン化（ＣＩ）イオン源、高速原子衝撃（ＦＡＢ）イオン源、液体二次イオン質量分析（ＬＳＩＭＳ）イオン源、電界イオン化（ＦＩ）イオン源、又は電界脱離（ＦＤ）イオン源を含んでよい。その他の連続イオン源又は擬似連続イオン源が使用されてもよい。
【００８４】
例示目的で提示される装置構成とともに、本発明の様々な実施形態が、以下の添付の図面を参照にしつつ、単なる例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】従来の三連四重極質量分析計を示す図である。
【図２】所望の荷電状態を有する親イオンを衝突セルへと選択的に伝送するためにイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の下流にイオンゲートを提供された、本発明の一実施形態にしたがった質量分析計を示す図である。
【図３】複数の一価及び二価のイオンについて、実験的に決定されたイオン移動度ドリフト時間の分布を質量電荷比の関数として示す図である。
【図４】一価、二価、及び三価のイオンについて、イオン移動度ドリフト時間の分布の帯を質量電荷比の関数として示す図である。
【図５Ａ】従来の手法により、タンパク質ベータラクトグロブリンのトリプシン消化の結果得られたマススペクトルを、７３０〜８１０の質量電荷比の範囲にわたって示す図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態にしたがって、バックグラウンド化学マトリックスに由来する一価イオンを除去して得られた対応するマススペクトルを示す図である。
【図６Ａ】従来の手法により、タンパク質グリコーゲンホスホリラーゼＢのトリプシン消化の結果得られたマススペクトルを、９３３〜９５５の質量電荷比の範囲にわたって示す図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態にしたがって、バックグラウンド化学マトリックスに由来する一価イオンを除去して得られた対応するマススペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
図１に、従来の三連四重極質量分析計の装置構成が示されている。この装置構成にしたがうと、第１の四重極質量電荷比フィルタ２によって、イオンビーム１が受信される。着目される質量電荷比を有する親イオンは、第１の四重極質量電荷比フィルタ２によって前方に伝送され、第１の四重極質量電荷比フィルタの下流に配置されたガス衝突セル３へと伝送され受信される。ガス衝突セル３内の親イオンは、バックグラウンドガス分子を複数回の衝突を経るように構成され、断片化を誘起されフラグメントイオン又は娘イオンになる。結果得られるフラグメントイオン又は娘イオン（及び断片化されないままのあらゆる親イオン又は前駆イオン）は、次いで、ガス衝突セル３から、ガス衝突セル３の下流に配置された第２の四重極質量電荷比フィルタ又は第２の四重極質量電荷比分析器４に引き渡される。第２の四重極質量電荷比フィルタ又は第２の四重極質量電荷比分析器４は、スキャンされてよく、第２の四重極質量電荷比フィルタ又は第２の四重極質量電荷比分析器４によって伝送されるイオンは、第２の四重極質量電荷比フィルタ又は第２の四重極質量電荷比分析器４の下流に配置されたイオン検出器５によって検出される。
【００８７】
第１の四重極質量電荷比フィルタ２及び第２の四重極質量電荷比フィルタ４は、一般に、単一の又は特定の質量電荷比を有するイオンを伝送するように構成される動作モードで動作される。第１の四重極質量電荷比フィルタ２及び第２の四重極質量電荷比フィルタ４は、したがって、単一の又は特定の質量電荷比を有するイオンを伝送するために使用されるときは、１００％のデューティサイクルを有する。
【００８８】
従来の三連四重極質量分析計は、選択反応モニタリング（ＳＲＭ）動作モードで動作されることが知られており、このモードでは、第１の四重極質量電荷比フィルタ２によって単一種の親イオン又は前駆イオンが伝送されるように構成される。同様に、衝突セル３の下流に配置された第２の四重極質量電荷比フィルタ４によって単一種のフラグメントイオン又は娘イオンが伝送されるように構成される。ＳＲＭ動作モードで動作されるときの三連四重極質量分析計は、非常に特異的でなおかつ抜群に高感度である。三連四重極質量分析計は、創薬及び薬剤開発のプロセスにおける重要な用途を見いだされ、この場合、三連四重極質量分析計は、ターゲット化合物を定量化するために、ＳＲＭ動作モード又は関連のＭＲＭ（多重反応モニタリング）動作モードのいずれかで使用されてよい。
【００８９】
図２は、本発明の好ましい一実施形態にしたがった質量分析計を示している。質量分析計は、イオンビーム１を生成することが好ましい連続イオン源（例えばエレクトロスプレイイオン源）を含むことが好ましい。イオンビーム１は、第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器２に引き渡されることが好ましい。第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器２は、四重極ロッドセット質量電荷比フィルタを含むことが好ましい。別の次善の好ましい一実施形態にしたがって、その他のタイプの質量フィルタが使用されてもよい。第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器２は、次善の好ましい一実施形態にしたがって、実質的に全てのイオンが前方に伝送される非分解動作モード又はＲＦ限定動作モードで動作されてよい。しかしながら、第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器２は、あるいは、より好ましくは、特定の質量電荷比を有するイオン又は特定の範囲内の質量電荷比を有するイオンのみが第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器２によって前方に伝送される質量フィルタリング動作モードで動作されることが好ましい。
【００９０】
第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比分析器２によって前方に伝送されるイオンは、第１の質量電荷比フィルタの下流に配置され、かつ、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の上流に配置されることが好ましいイオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６内に、蓄積され、閉じ込められることが好ましい。イオンは、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の下流に配置されることが好ましい第１のイオンゲート７に相対的に高い電圧又は電位Ｖ２を印加することによって、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６内に一定期間にわたって閉じ込められることが好ましい。イオンは、第１のイオンゲート７に引き出し電圧を印加することによって、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６から周期的にパルス出力されることが好ましい。
【００９１】
イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６は、一実施形態にしたがって、四重極ロッドセットイオンガイド又はその他の多重極ロッドセットイオンガイドを含んでよい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６は、およそ７５ｍｍの長さを有することが好ましい。
【００９２】
別の一実施形態にしたがうと、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６は、イオントンネルイオンガイド又はイオントンネルイオントラップを含んでよい。イオントンネルイオンガイド又はイオントンネルイオントラップは、使用時にイオンを通過させるアパーチャを有する複数の電極を含むことが好ましい。アパーチャは、全て同サイズであることが好ましい。しかしながら、その他の実施形態にしたがうと、電極の少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％は、実質的に同サイズのアパーチャを有することが好ましい。イオントンネルイオンガイド又はイオントンネルイオントラップは、一実施形態にしたがうと、およそ５０の電極を含んでよい。隣り合う電極は、使用時にイオンが放射状の擬ポテンシャル井戸によってイオントンネルイオンガイド又はイオントンネルイオントラップ内に放射状に閉じ込められるように、逆位相のＡＣ電圧源又はＲＦ電圧源に接続されることが好ましい。
【００９３】
イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６に印加されるＡＣ電圧又はＲ電圧は、好ましくは０．１〜３．０ＭＨｚの範囲内の周波数を有し、さらに好ましくは０．３〜２．０ＭＨｚの周波数を有する。とりわけ好ましいのは、０．５〜１．５ＭＨｚの範囲内の周波数である。
【００９４】
イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６を構成する電極は、第１のＤＣ電圧（又は電位）Ｖ１に維持されることが好ましい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の出口領域にある第１のインゲート７は、大半の時間は、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６を構成する電極が維持されることが好ましい第１のＤＣ電圧（又は電位）Ｖ１より高いことが好ましい第２のＤＣ電圧（又は電位）Ｖ２に保持されることが好ましい。第１のイオンゲート７に印加される電圧（又は電位）は、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６を構成する電極が維持されることが好ましい第１のＤＣ電圧（又は電位）Ｖ１より低いことが好ましい第３のＤＣ電圧（又は電位）Ｖ３に周期的に降下されることが好ましい。イオンは、したがって、第１のイオンゲート７が第３のＤＣ電圧（又は電位）Ｖ３に維持されるときは、加速されてイオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６から出ることが好ましい。イオンは、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の下流に配置されることが好ましいイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８に向けて加速されてその中に入ることを許可されることが好ましい。
【００９５】
第１のイオンゲート７に印加される電圧又は電位は、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６から放出されるイオンが実質的にパルス方式で放出されるように、比較的短期間のみ降下されることが好ましい。したがって、好ましくは、パルス状のイオンがイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８に伝送されてそこで受信される。
【００９６】
次善の好ましい一実施形態にしたがうと、イオン源は、連続イオン源の代わりに、マトリックス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源又はレーザ脱離イオン化イオン源などのパルスイオン源を含んでよい。パルスイオン源が提供される場合は、イオンが一実施形態にしたがってイオン源からイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８に直接にパルス供給されるように、イオンガイド、イオン捕捉領域、若しくはイオントラップ６、及び／又は第１のイオンゲート７が省かれてよい。
【００９７】
一実施形態にしたがうと、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６は、アパーチャを有する複数の電極を提供されるＲＦリングスタックイオンガイドを含んでよい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６を構成する電極に、好ましくは１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形が印加されるように、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の電極に、重畳進行波が印加されてよい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の電極に印加されることが好ましい１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形は、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の長さに沿ってイオンを追い立てることが好ましい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６を構成する複数の電極のアパーチャは、全て同サイズであることが好ましい。隣り合う電極は、逆位相のＡＣ電圧源又はＲＦ電圧源に接続されることが好ましい。１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形は、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の長さに沿って平行移動されることが好ましい１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁が形成されるように、電極に印加されることが好ましい。１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形は、１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁が、好ましくはイオンが推進される又は駆り立てられる方向にイオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の軸に沿って移動するように、一連の電極に、徐々に印加されることが好ましい。
【００９８】
イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６は、使用時に１０-3ミリバールから１０-1ミリバールの範囲内の圧力に維持されることが好ましい真空室内に用意されることが好ましい。次善の好ましい実施形態にしたがうと、真空室は、１０-1ミリバールを超えて最大で１ミリバール又は１ミリバール近くの圧力に維持されてよい。その他の次善の好ましい実施形態では、真空室は、あるいは、１０-3ミリバール未満の圧力に維持されてよい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６内のガス圧は、イオン運動の衝突減衰を強いるのに十分であることが好ましいが、イオンの動きに対して過剰な粘性抵抗を生じる又は強いるには不十分であることが好ましい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６に印加される１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁の振幅及び平均速度は、ポテンシャルの山又はポテンシャル障壁がイオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の長さに沿って平行移動されるときに、イオンが上を滑ることのないように、設定されることが好ましい。イオンは、それらの質量、質量電荷比、又はイオン移動度に関わらず、進行する各ポテンシャルの山又はポテンシャル障壁に先行して運ばれることが好ましい。
【００９９】
イオンは、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６に沿ってなおかつその中を通って運ばれることが好ましく、実質的にパルス方式でパケット又はグループの形で解放され、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８に向かう又は入ることが好ましい。イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６に印加される１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形の波サイクル時間は、一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８のサイクル時間に実質的に等しく構成されてよい。あるいは、イオンは、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の出口近くの捕捉領域内に蓄積及び保持されてよい。次いで、イオンは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の各動作サイクルの開始時にイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８へと解放されるように構成されてよい。この動作モードでは、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６の波サイクル時間は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８のサイクル時間に必ずしも一致する必要はない。
【０１００】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って通過する際のイオンをそれらのイオン移動度にしたがって時間的に分離させるように構成されることが好ましい。
【０１０１】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、いくつかのガードリングを内部に分布させたドリフト管を含んでよい。これらのガードリングは、同一抵抗値の抵抗器によって相互接続されることが好ましく、ＤＣ電圧源に接続されることが好ましい。使用時には、ドリフト管の長さに沿って、直線状のＤＣ電圧勾配が生成又は提供されることが好ましい。ガードリングは、ＡＣ電圧源やＲＦ電圧源には接続されないことが好ましく、したがって、イオンは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８内に放射状に閉じ込められない。
【０１０２】
より好ましい別の一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、複数のリング電極、環状電極、又は平板電極を含んでよい。各電極は、使用時にイオンを通過させることが好ましいアパーチャを含むことが好ましい。アパーチャは、全て同サイズであることが好ましく、円形であることが好ましい。その他の実施形態にしたがうと、電極の少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％は、実質的に同サイズ又は同面積のアパーチャを有する。
【０１０３】
一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、１００〜２００ｍｍの範囲の長さを有してよい。
【０１０４】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、真空室内に配置された複数の電極を含むことが好ましい。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、使用時に０．１〜１０ミリバールの範囲内の圧力に維持されることが好ましい真空室内に用意されることが好ましい。次善の好ましい実施形態にしたがうと、真空室は、１０ミリバールを超えて最大で大気圧又は大気圧近くの圧力に維持されてよい。その他の次善の好ましい実施形態では、真空室は、あるいは、０．１ミリバール未満の圧力に維持されてよい。
【０１０５】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を構成する複数の電極は、逆位相のＡＣ電圧源（又はＲＦ電圧源）に交互につながれることが好ましい。ＡＣ電圧源又はＲＦ電圧源は、０．１〜３．０ＭＨｚの範囲内の周波数を、好ましくは０．３〜２．０ＭＨｚの周波数を有することが好ましい。とりわけ好ましいのは、０．５〜１．５ＭＨｚの範囲内の周波数である。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を構成する電極に印加されるＡＣ電圧又はＲＦ電圧は、結果として、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８内にイオンを放射状に閉じ込める働きをすることが好ましい放射状の擬ポテンシャル井戸を形成させることが好ましい。
【０１０６】
イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６を構成する電極及びイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を構成する電極は、一実施形態にしたがうと、抵抗器を介してＤＣ電圧源に相互接続されてよい。ＤＣ電圧源は、例えば、４００Ｖ電源を含んでよい。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って、好ましくは実質的に直線状の軸方向ＤＣ電圧勾配が維持又は生成されるように、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を構成する電極に相互接続される抵抗器は、実質的に等しい抵抗値になるように構成されてよい。非直線状又は階段状のプロファイルを有するＤＣ電圧勾配がイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って維持又は生成されるような、その他の実施形態も考えられる。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の電極に印加されることが好ましいＡＣ電圧又はＲＦ電圧は、それ以外の事情から電極に印加されることが好ましいＤＣ電圧に重畳されることが好ましい。
【０１０７】
第１のイオンゲート７に印加されることが好ましい第２及び第２のＤＣ電圧（又はＤＣ電位）Ｖ２，Ｖ３は、ＤＣ電圧源に対して浮動であるように構成されてよい。ＡＣ電圧源又はＲＦ電圧源は、コンデンサによってＤＣ電圧源から絶縁されることが好ましい。
【０１０８】
一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿ってイオンを追い立てるために、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を構成する１つ又は２つ以上の電極には、１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形が印加されてよい。１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形は、結果として、次いでイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って移動される１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁を形成させることが好ましい。１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形は、１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁が、イオンが推進される又は駆り立てられる方向にイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って移動するように、一連の電極に、徐々に印加されることが好ましい。
【０１０９】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８内におけるガスの存在は、イオンの動きに対して粘性抵抗を生じることが好ましい。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って平行移動されることが好ましい１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁の振幅及び平均速度は、ポテンシャルの山又はポテンシャル障壁がイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って平行移動されるときに、少なくとも一部のイオンがポテンシャルの山又はポテンシャル障壁の上を周期的に滑るように、設定されることが好ましい。イオンの移動度が低いほど、そのイオンがポテンシャルの山又はポテンシャル障壁の上を滑る傾向は高くなる。この効果は、異なるイオン移動度を有するイオンがイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って異なる速度で運ばれることを可能にする。イオンは、したがって、それらのイオン移動度にしたがって時間的に分離される。
【０１１０】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を通るイオンの代表的なドリフト時間は、およそ数ミリ秒である。所望のイオンが全てイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を横断した後は、新しいイオンパルスがイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８に入ることを許可されることが好ましい。これは、好ましくは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の新しい動作サイクルの開始を記すことができる。実験の実行中は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の多くの動作サイクルが実施されてよい。
【０１１１】
異なる移動度を有するイオンは、実質的に異なる時間において、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の出口に到達することが好ましい。実質的に同じ質量電荷比を有するが異なる荷電状態を有するイオンも、実質的に異なる時間において、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の出口に到達する。特定の質量電荷比及び相対的に高い荷電状態を有するイオンは、実質的に同じ質量電荷比を有するが相対的に低い荷電状態を有するイオンより先に、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の出口に到達する。
【０１１２】
本発明のとりわけ好ましい一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の出口又は下流に第２のイオンゲート９が配置される。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の出口に現れる１つ又は２つ以上の特定の又は所望の荷電状態を有するイオンが、前方に伝送されることが好ましい一方で、望ましくない荷電状態を有するその他のイオンは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の動作及びイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８からのイオンの出現に実質的に同期された方式で第２のイオンゲート９を作動させることによって、廃棄される、減衰される、又は逸らされることが好ましい。
【０１１３】
第２のイオンゲート９は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の出口に配置されることが好ましいが、例えば、第２のイオンゲート９をさらに下流側に配置して、やはりイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の下流に提供されることが好ましいガス衝突セル１０の入口に配置するなどの、その他の実施形態も考えられる。第２のイオンゲート９は、所望の荷電状態を有するイオンについてのみ前方への伝送を許可するように、イオン移動度スペクトル中の適切な時間に作動されることが好ましい。
【０１１４】
第１のイオンゲート７及び／又は第２のイオンゲート９は、望ましくないイオンを偏向させイオン伝送経路から逸らすための偏向場を提供する電極セット又は１つ若しくは２つ以上の電極若しくはその他の装置を含んでよい。あるいは、第１のイオンゲート７及び／又は第２のイオンゲート９は、特定の瞬間に前方へのイオンの伝送を実質的に阻止する又は減衰させるポテンシャル障壁を提供する電極セット又は１つ若しくは２つ以上の電極若しくはその他の装置を含んでよい。
【０１１５】
第１のイオンゲート７及び／又は第２のイオンゲート９は、通電時には前方へのイオンの伝送を実質的に阻止するとともに電源遮断時には前方へのイオンの伝送を実質的に許可するように構成されてよい。あるいは、第１のイオンゲート７及び／又は第２のイオンゲート９は、電源遮断時に前方へのイオンの伝送を実質的に阻止するとともに通電時には前方へのイオンの伝送を実質的に許可するように構成されてよい。所望の荷電状態を有する所望のイオンを選択的に前方に伝送する及び／又は望ましくない荷電状態を有する望ましくないイオンを減衰させる若しくは逸らせるための、各種の代替的手法も考えられる。
【０１１６】
一実施形態にしたがうと、イオンは、通常はイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の１つ又は２つ以上の電極に印加されることが好ましくなおかつ通常はイオンをイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８内に放射状に閉じ込める働きをするＡＣ電圧又はＲＦ電圧を、一時的に排除することによって、廃棄又は減衰されてよい。その結果、イオンは、好ましくはもうイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の少なくとも一部内に放射状に閉じ込められず、したがって、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８のその一部内に存在するイオンは、好ましくは分散及びシステムへの散失を可能にされる。このアプローチは、とりわけ、望ましくないバックグラウンドイオンに対応する可能性が高い望ましくない一価イオンを除去する又は減衰させるために使用されてよい。特定の質量電荷比を有する一価イオンは、実質的に同じ質量電荷比を有する多価イオンより後に、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の出口に到達する。したがって、着目される最後の二価イオンがイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８から出るや否や、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の長さに沿って又はその中を通してイオンを推進する又は駆り立てるための任意の手段がＯＦＦに切り替えられてよい、又はその他の方法で排除若しくは低減されてよい。その代わりに、なおかつ／又はそれに加えて、同時に、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を構成する少なくとも一部の電極に印加されることが好ましいＡＣ電圧又はＲＦ電圧が、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を構成する少なくとも１つ又は２つ以上の電極に印加されないように一時的に排除されることが好ましい。少なくとも一部の電極に印加されるＡＣ電圧又はＲＦ電圧の振幅が大幅に低減されるような、その他の実施形態も考えられる。その結果、一価のイオンは、好ましくは分散及びシステムへの散失を可能にされる。これは、ともに実質的に同じ又は同様の質量電荷比を有するであろう二価又は多価のペプチド又は被分析イオンから一価の化学マトリックスイオンを選別し排除するための、特に効果的な方法を提供する。
【０１１７】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の入口及び／出口には、差動排気式アパーチャが提供されることが好ましい。差動排気式アパーチャは、その他のイオン光学装置に大量にガス装填することなくイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を相対的に高い圧力に維持することを可能にする。
【０１１８】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の下流には、ＲＦイオンガイドを含むガス衝突セル１０が提供されることが好ましい。ガス衝突セル１０の下流には、さらなる差動排気式アパーチャ１１が提供されることが好ましい。そのさらなる差動排気式アパーチャ１１の下流に配置される真空室内には、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４とイオン検出器５とが提供されることが好ましい。ガス衝突セル１０は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の真空段階（真空度）と、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比質量分析器４及びイオン検出器５の真空段階との間の中間の真空段階に提供されることが好ましい。ガス衝突セル１０は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の上流に配置されることが好ましいイオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６と同じ真空段階に用意され、それと実質的に同じ圧力に維持されてよい。
【０１１９】
ガス衝突セル１０は、四重極ロッドセットイオンガイド又はその他の多重極ロッドセットイオンガイドを含んでよい。ガス衝突セル１０は、およそ７５ｍｍの長さを有することが好ましい。あるいは、ガス衝突セル１０は、使用時にイオンを通過させるアパーチャを有する複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドを含んでよい。イオントンネルイオンガイドを構成する複数の電極のアパーチャは、全て同サイズであることが好ましい。その他の実施形態にしたがうと、イオントンネルイオンガイドを構成する電極の少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％は、実質的に同サイズのアパーチャを有する。イオントンネルイオンガイドは、およそ５０の電極を含んでよい。隣り合う電極は、使用時にイオンがイオントンネルイオンガイド内に放射状に閉じ込められるように、逆位相のＡＣ電圧源又はＲＦ電圧源に接続されることが好ましい。
【０１２０】
とりわけ好ましい一実施形態にしたがうと、ガス衝突セル１０は、ガス衝突セル１０を構成する電極に進行ＤＣ電圧若しくは進行ＤＣ電位又は進行ＤＣ波を印加されることが好ましいイオントンネルイオンガイドを含んでよい。好ましい実施形態にしたがうと、ガス衝突セルの電極には、１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形が印加されることが好ましい。１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形は、ガス衝突セル１０の長さに沿って平行移動されることが好ましい１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁が形成されるように、ガス衝突セル１０の１つ又は２つ以上の電極に印加されることが好ましい。１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧若しくは過渡ＤＣ電位又は１つ若しくは２つ以上の過渡ＤＣ電圧波形若しくは過渡ＤＣ電位波形は、１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁が、好ましくはイオンが推進される又は駆り立てられる方向にガス衝突セル１０の軸に沿って移動するように、一連の電極に、徐々に印加されることが好ましい。
【０１２１】
ガス衝突セル１０は、使用時に１０-3ミリバールから１０-1ミリバールの範囲内の圧力に維持されることが好ましい真空室内に用意されることが好ましい。次善の好ましい一実施形態にしたがうと、真空室は、１０-1ミリバールを超えて最大で１ミリバール又は１ミリバール近くの圧力に維持されてよい。その他の次善の好ましい実施形態では、ガス衝突セル１０を収容する真空室は、１０-3ミリバール未満の圧力に維持されてよい。
【０１２２】
ガス衝突セル１０内のガス圧は、イオン運動の衝突減衰を強いるのに十分であることが好ましいが、イオンの動きに対して過剰な粘性抵抗を強いるには不十分であることが好ましい。ガス衝突セル１０の長さに沿って平行移動されることが好ましい１つ又は２つ以上のポテンシャルの山又はポテンシャル障壁の振幅及び平均速度は、好ましくはポテンシャルの山又はポテンシャル障壁イオンの上をイオンが滑ることのないように、設定されることが好ましい。イオンは、それらの質量、質量電荷比、又はイオン移動度に関わらず、進行する各ポテンシャルの山又はポテンシャル障壁に先行して運ばれることが好ましい。
【０１２３】
イオンは、ガス衝突セル１０内に存在するガス分子と衝突してフラグメントイオン又は娘イオンに断片化されるように、ガス衝突セル１０に入る際に十分に高エネルギであるように構成されることが好ましい。ガス衝突セル１０に入るイオンのエネルギは、例えば、ガス衝突セル１０に入る前にイオンにかかる電圧差のレベルを設定することによって制御されてよい。電圧差は、ほぼ瞬時に切り替えることができるので、ガス衝突セル１０は、事実上、相対的に高いフラグメンテーション動作モードと、相対的に低いフラグメンテーション動作モードとの間で切り替わることができる。
【０１２４】
一実施形態にしたがうと、ガス衝突セル１０内において形成されるフラグメントイオン又は娘イオンは、ガス衝突セル１０の下流に配置されることが好ましい第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４に伝送されることが好ましい。第２の質量電荷比フィルタ４は、特定の質量電荷比を有するイオン又は特定の範囲内の質量電荷比を有するイオンのみを伝送するように構成されてよい。第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４によって前方に伝送されるイオンは、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４の下流に配置されることが好ましいイオン検出器５に引き渡されることが好ましい。第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４は、四重極ロッドセット質量フィルタを含むことが好ましい。第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４は、全てのイオンを伝送するように構成されてよい、あるいは特定の質量電荷比を有するイオン又は特定の範囲内の質量電荷比を有するイオンを伝送するように構成されてよい。
【０１２５】
その他の次善の好ましい実施形態にしたがうと、第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４は、軸方向加速方式飛行時間型質量分析器、直交加速方式飛行時間型質量分析器、３Ｄ型四重極イオントラップ、直線型四重極イオントラップ、磁場セクタ型質量分析器、イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、又はオービトラップ質量分析器を含んでよい。質量分析器は、質量依存性共鳴周波数のフーリエ変換を用いてよい。
【０１２６】
第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器４を通ってイオン検出器５に到る特定のフラグメントイオン又は娘イオンの伝送は、特定の前駆イオンを、その質量電荷比と、その電荷（ｚ）と、対応する娘イオン又はフラグメントイオンの質量電荷比とに基づいて観測可能にすることが好ましい。これは、ＳＲＭ又はＭＲＭのいずれの動作モードの測定に対しても、さらなる特異性を提供することができる。
【０１２７】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の上流に配置されることが好ましいイオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６内の圧力は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の下流に配置されることが好ましいガス衝突セル１０内の圧力と実質的に同じであるように構成されてよい。好ましい一実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の上流に配置されるイオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６内と、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の下流に配置されるガス衝突セル１０とは、ともに、同じ真空室内に用意される又は配置される。
【０１２８】
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６と、ガス衝突セル１０とを内包することが好ましい外室内に位置決めされることが好ましい内室内に、内包されることが好ましい。好ましくは窒素又はアルゴンである衝突ガスは、０．１ミリバールから１０ミリバールまでの間の好ましい圧力で内室に漏れ入る又は提供されることが好ましい。衝突ガスは、内室の入口アパーチャ及び／出口アパーチャを通って内室から外室に漏れ出ることを可能にされることが好ましい。外室は、外室内の圧力を０．００１ミリバールから０．０１ミリバールまでの範囲内に維持するように排気されることが好ましい。
【０１２９】
好ましい一実施形態にしたがうと、イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８、及びガス衝突セル１０は、それぞれ、使用時にイオンを通過させるアパーチャを含む電極を各自有する複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドを含んでよい。電極は、実質的に同じようなサイズのアパーチャを有することが好ましく、基本的に四角形若しくは長方形の平板電極、又はリング電極を含んでよい。アパーチャは、円形であることが好ましい。
【０１３０】
イオンガイド、イオン捕捉領域、又はイオントラップ６、及び／又はイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８は、少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、又は１００個の電極を含んでよく、その少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、又は９５％は、実質的に同サイズ又は同面積のアパーチャを有することが好ましい。多数の平板状電極を含むことが好ましいイオントンネルイオンガイドは、多重極ロッドセットイオンガイドとは明白に異なることがわかる。
【０１３１】
代替の一実施形態にしたがうと、第１の質量電荷比フィルタ２は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の下流に再配置されてよい。この実施形態にしたがうと、イオン源からのイオンは、先ずイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を通して伝送され、次いで、特定の質量電荷比を有するイオンを選択するために第１の質量電荷比フィルタを通して伝送される。そこで、特定の質量電荷比を有するイオンは、それらの荷電状態（ｚ）にしたがって選択されてよい。イオンは、第１の質量電荷比フィルタ２及びイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８が配置される順番に関係なく、それらの質量電荷比及び電荷にしたがって選択され得る。この実施形態にしたがうと、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８を通る特定のドリフト時間を有するイオンを前方に伝送する又は減衰させるために使用されることが好ましいイオンゲート又はイオン開閉装置は、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の後又は下流になおかつガス衝突セル１０の前又は上流に位置決めされることが好ましい。イオンゲートは、イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８の直後になおかつ第１の質量電荷比フィルタの前又は上流に位置決めされてよい。次善の好ましい一実施形態では、イオンゲートは、第１の質量電荷比フィルタの後又は下流に位置決めされてよい。
【０１３２】
図３は、いくつかの一価イオン及び二価イオンについて、イオン移動度ドリフト時間の代表的な分布を質量電荷比と対比して示している。データは、ペプチドの混合から得られ、１つは一価イオン１１、もう１つは二価イオン１２についての２つの明確な群を示している。所定の質量電荷比を有するイオンの場合、一価イオンのドリフト時間は、二価イオンのドリフト時間より遅い。このグラフでは示されていないが、対応する三価イオンのドリフト時間は、二価イオンのドリフト時間より速い。
【０１３３】
図４は、一価イオン１１、二価イオン１２、及び三価イオン１３について、イオン移動度ドリフト時間の分布を含む帯を質量電荷比と対比して示している。一価イオン及び二価イオンについての帯は、とりわけ明確である。
【０１３４】
図４は、伝送窓を制限する効果も図示している。この例では、第１の質量電荷比フィルタ２は、質量電荷比１０００を有するイオンを伝送するように設定されていると考えられる。図４において、第１の質量電荷比フィルタの質量対電荷伝送窓が極めて幅広に示されているのは、単に、説明目的のためである。実際は、質量電荷比伝送窓は、１質量単位幅に設定されてよい。イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８に続いてガス衝突セル１０の上流にある第２のイオンゲート９のタイミングは、イオン移動度実験の開始から４．５ｍｓから６．５ｍｓまでの間にイオン移動度分析計又はイオン移動度分離器８から現れるイオンのみを前方に伝送するように設定されている。したがって、この例では、質量電荷比１０００を有する二価イオンのみが第２のイオンゲート９によってガス衝突セル１０へと前方に伝送されると考えられる。例えばバックグラウンド化学マトリックスに由来する質量電荷比１０００を有するあらゆる一価イオンは、第２のイオンゲート９によって、ガス衝突セル１０に到達しないように排除又は阻止されると考えられる。
【０１３５】
図５Ａは、従来の手法によって、０．１ｆｍｏｌのタンパク質ベータラクトグロブリンのトリプシン消化の消費の結果得られたマススペクトルを、７３０〜８１０の質量電荷比の範囲にわたって示している。マススペクトルは、質量単位ごとにピークの存在を示している。
【０１３６】
図５Ｂは、バックグラウンド化学マトリックスに由来する一価イオンを、本発明の好ましい一実施形態にしたがって、イオン移動度フィルタ及びイオンゲートに直列の質量電荷比フィルタ、又は、イオン移動度フィルタ及びイオンゲートと組み合わされた質量電荷比フィルタを使用して最初に除去された場合において、同量のタンパク質ベータラクトグロブリンのトリプシン消化の消費について得られた対応するマススペクトルを、同じ質量電荷比の範囲にわたって示している。図５Ｂに示されたマススペクトルは、質量単位ごとのピークが除去されたことを示しており、これは、７７１の質量電荷比を有する二価のピークを、２分の１質量単位間隔で表している。したがって、好ましい実施形態にしたがって、質量分析計の検出制限及び定量化制限が少なくとも桁違いに大幅に向上されたことが明らかである。
【０１３７】
図６Ａは、ＭＡＬＤＩイオン源を使用し、従来の手法によってタンパク質グリコーゲンホスホリラーゼＢのトリプシン消化から得られたマススペクトルを、９３３〜９５５の質量電荷比の範囲にわたって示している。スペクトルは、質量単位ごとにピークの存在を示している。
【０１３８】
図６Ｂは、バックグラウンド化学マトリックスに由来する一価イオンを、本発明の好ましい一実施形態にしたがって、イオン移動度フィルタ及びイオンゲートに直列の質量電荷比フィルタ、又は、イオン移動度フィルタ及びイオンゲートと組み合わされた質量電荷比フィルタを使用して最初に除去された場合において、ＭＡＬＤＩイオン源を使用して、本発明の一実施形態にしたがってタンパク質グリコーゲンホスホリラーゼＢのトリプシン消化から得られたマススペクトルを、同じ質量電荷比の範囲にわたって示している。このマススペクトルも、はやり、質量単位ごとのピークが除去されたことを示しており、これは、９３８及び９４４の質量電荷比を有する二価のピークを、２分の１質量単位間隔で表している。したがって、好ましい実施形態にしたがって、質量分析計の検出制限及び定量化制限が少なくとも桁違いに大幅に向上されたことが明らかである。
【０１３９】
本発明は、好ましい実施形態を参照にして説明されてきたが、当業者ならば、添付の特許請求の範囲に定められた本発明の範囲から逸脱することなく各種の変更を形態及び詳細に加えられることが明らかである。
【図１】
2010509744.tif 000003
【図２】
2010509744.tif 000004
【図３】
2010509744.tif 000005
【図４】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月28日(2009.9.28)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送するために第１の動作モードに適応するように構成される第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器と、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、
動作モードにおいてイオンを減衰又は逸らせるための減衰手段であって、イオンゲート、イオン偏向器、又はイオン障壁を含む、減衰手段と、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置と、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない第１の荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御するように構成され適応される制御装置と、
を備える、質量分析計。
【請求項２】
請求項１に記載の質量分析計であって、
前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器は、前記減衰手段の上流に配置される、質量分析計。
【請求項３】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送するために第１の動作モードに適応するように構成される第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器と、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、
動作モードにおいてイオンを減衰又は逸らせるための減衰手段であって、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるための手段を含む、減衰手段と、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置と、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない第１の荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御するように構成され適応される制御装置と、
を備える、質量分析計。
【請求項４】
請求項３に記載の質量分析計であって、
使用時において、前記減衰手段は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部内にあるイオンが前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内に放射状に閉じ込められないように、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させる、質量分析計。
【請求項５】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送するために第１の動作モードに適応するように構成される第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器と、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器と、
動作モードにおいてイオンを減衰又は逸らせるための減衰手段であって、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の下流に配置されるイオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるための手段を含む、減衰手段と、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置と、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない第１の荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御するように構成され適応される制御装置と、
を備える、質量分析計。
【請求項６】
請求項５に記載の質量分析計であって、
使用時において、前記減衰手段が、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の下流に配置される前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるとき、前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部内のイオンは、前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置内に放射状に閉じ込められない、質量分析計。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器は、前記第１の範囲外の質量電荷比を有するイオンを減衰させるために前記第１の動作モードに適応するように構成される、質量分析計。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、第１の期間又は第１の時間窓中にイオンを伝送するように構成される、質量分析計。
【請求項９】
請求項８に記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、第２の期間又は第２の時間窓中にイオンを減衰及び／又は逸らせるように構成され、前記第２の期間又は第２の時間窓は、前記第１の期間又は第１の時間窓と異なる、質量分析計。
【請求項１０】
請求項９に記載の質量分析計であって、
前記減衰手段は、第３の期間又は第３の時間窓中にイオンを減衰及び／又は逸らせるように構成され、前記第３の期間又は第３の時間窓は、前記第２の期間又は第２の時間窓と異なり、前記第３の期間又は第３の時間窓は、前記第１の期間又は第１の時間窓とも異なる、質量分析計。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記第１の望ましくない荷電状態は、(i)一価、(ii)二価、(iii)三価、(iv)四価、(v)五価、及び(vi)多価のうちの１つ又は２つ以上から選択される、質量分析計。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の質量分析計であって、
前記第１の質量電荷比フィルタ又は第１の質量電荷比質量分析器は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の上流及び／又は下流に配置される、質量分析計。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の質量分析計であって、さらに、
第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器を備える、質量分析計。
【請求項１４】
請求項１３に記載の質量分析計であって、
前記第２の質量電荷比フィルタ又は第２の質量電荷比分析器は、前記衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置の上流及び／又は下流に配置される、質量分析計。
【請求項１５】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送することと、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を提供することと、
動作モードにおいてイオンを減衰させる又は逸らせるための減衰手段であって、イオンゲート、イオン偏向器、又はイオン障壁を含む、減衰手段を提供することと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を提供することと、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御することと、
を備える質量分析方法。
【請求項１６】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送することと、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を提供することと、
動作モードにおいてイオンを減衰させる又は逸らせるための減衰手段であって、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるための手段を含む、減衰手段を提供することと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を提供することと、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御することと、
を備える質量分析方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の質量分析方法であって、
前記減衰手段は、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部内にあるイオンが前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器内に放射状に閉じ込められないように、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させる、質量分析方法。
【請求項１８】
第１の範囲内の質量電荷比を有する親イオン又は前駆イオンを伝送することと、
イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器を提供することと、
動作モードにおいてイオンを減衰させる又は逸らせるための減衰手段であって、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の下流に配置されるイオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるための手段を含む、減衰手段を提供することと、
衝突、フラグメンテーション、又は反応の装置を提供することと、
前記第１の範囲内の質量電荷比を有するが１つ又は２つ以上の望ましくない荷電状態を有するイオンが実質的に減衰されるように前記減衰手段の動作を制御することと、
を備える質量分析方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の質量分析方法であって、
前記減衰手段が、前記イオン移動度分析計又はイオン移動度分離器の下流に配置される前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部に印加されるＡＣ若しくはＲＦの電圧又は電位の振幅を排除、減衰、又は低減させるとき、前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置の少なくとも一部内のイオンは、前記イオンガイド又はその他のイオン光学装置内に放射状に閉じ込められない、質量分析方法。
【請求項２０】
請求項１５ないし１９のいずれかに記載の質量分析方法であって、
前記第１の望ましくない荷電状態は、(i)一価、(ii)二価、(iii)三価、(iv)四価、(v)五価、及び(vi)多価のうちの１つ又は２つ以上から選択される、質量分析方法。
【国際調査報告】
2010509744.tif 000011
2010509744.tif 000012