(57)【要約】【課題】本発明は、個体差を含む試料に対する高い精度の計量や前処理を必要とせず、また、質量分析に関する専門的な知識・経験を有しない者が分析を行った場合においても、安定した同定を可能とし、オンサイト分析の実現を目的とする。【解決手段】本発明の質量分析装置は、試料をイオン化するイオン化部５と、質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じてイオンを分離する質量分析部６と、質量分析部６で分離されたイオンを検出するイオン検出部７と、目的イオンの質量数とそのイオンのイオン強度の閾値を予め格納する測定・検出条件格納記憶部８を有し、質量分析（ＭＳ１）を行った際に、前記質量数のピークのイオン強度が、前記イオン強度を超える場合に、そのイオンを親イオンとして解離し、質量分析（ＭＳ２）を行う。【選択図】  図１
2012127771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料をイオン化するイオン化部と、
質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じてイオンを分離する質量分析部と、
質量分析部で分離されたイオンを検出する検出部と、
目的イオンの質量数とそのイオンのイオン強度の閾値を予め格納する記憶部を有し、
質量分析（ＭＳ１）を行った際に、前記質量数のピークのイオン強度が、前記イオン強度を超える場合に、そのイオンを親イオンとして解離し、質量分析（ＭＳ２）を行うことを特徴とする、質量分析装置。
【請求項２】
試料をイオン化するイオン化部と、
質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じてイオンを分離する質量分析部と、
質量分析部で分離されたイオンを検出する検出部と、
目的イオンの質量数と、そのイオンのイオン強度の閾値と、及び前記質量数の尤度を予め格納する記憶部と、
質量分析（ＭＳ１）を行った際に、前記尤度範囲内の質量数のピークのイオン強度が前記イオン強度を超える場合に、そのイオンを親イオンとして解離し、質量分析（ＭＳ２）を行うことを特徴とする、質量分析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記記憶部には、目的イオンを、質量分析（ＭＳ２）行った後に検出される、各ピークのイオン強度の相関関係が格納されており、
質量分析（ＭＳ２）後、各ピークのイオン強度の相関関係が、前記記憶部に記憶された関係であるかどうかを判定することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記記憶部には、目的イオンを、質量分析（ＭＳ２）行った後に検出される、各ピークのイオン強度の相関関係が格納されており、
質量分析（ＭＳ２）後、各ピークのイオン強度の相関関係が、前記記憶部に記憶された関係であるかどうかを表示することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記記憶部には、目的イオンを、質量分析（ＭＳ２）行った後に検出される、各ピークのイオン強度毎に閾値が格納されており、
質量分析（ＭＳ２）後、各ピークのイオン強度が閾値を超えているかどうかを判定することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項６】
請求項１または２において、
前記記憶部には、目的イオンを、質量分析（ＭＳ２）行った後に検出される、各ピークのイオン強度毎に閾値が格納されており、
質量分析（ＭＳ２）後、各ピークのイオン強度が閾値を超えているかどうかを表示することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項７】
請求項３または４において、
質量分析（ＭＳ２）後、記憶部に相関関係が格納されているピークのうち、最も低いピークより高いピークが存在するかどうかを判定することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項８】
請求項３または４において、
質量分析（ＭＳ２）後、記憶部に相関関係が格納されているピークのうち、最も低いピークより高いピークが存在するかどうかを表示することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項９】
請求項５または６において、
質量分析（ＭＳ２）後、記憶部に各ピークのイオン強度毎に閾値が格納されているピークのうち、最も低いピークより高いピークが存在するかどうかを判定することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１０】
請求項５または６において、
質量分析（ＭＳ２）後、記憶部に各ピークのイオン強度毎に閾値が格納されているピークのうち、最も低いピークより高いピークが存在するかどうかを表示することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかにおいて、
最も低いピークより高いピークが存在する場合、再度、質量分析（ＭＳ１）を行うことを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１２】
請求項１または２において、
前記記憶部には、各目的イオンの質量分析（ＭＳ１）際に、共に検出されるピークの質量数と、そのピークのイオン強度と目的イオンのピークのイオン強度との相関関係が格納されていることを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１３】
請求項１または２において、
前記記憶部には、イオン強度を測定する、測定開始質量数と測定終了質量数を目的のイオン毎に格納していることを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１４】
試料をイオン化するイオン化部と、
質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じてイオンを分離する質量分析部と、
質量分析部で分離されたイオンを検出する検出部と、
目的イオンの質量数とそのイオンのイオン強度の閾値を予め格納する記憶部と、
質量分析（ＭＳｎ）を行った際に、目的イオンの質量数が前記イオン強度を超える場合に、そのイオンを親イオンとして解離し、質量分析（ＭＳｎ＋１）を行うことを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１５】
試料をイオン化するイオン化部と、
質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じてイオンを分離する質量分析部と、
質量分析部で分離されたイオンを検出する検出部と、
濃度既知の内部標準試料と、その試料に対し予め決めた質量数及び質量数の尤度及びイオン強度を予め格納した記憶部を有し、
質量分析した結果、前記尤度の範囲内の質量数に前記イオン強度以上のものが存在するかどうかを判定することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
存在しない割合がある一定以上の場合には、警告を発することを特徴とする、質量分析装置。
【請求項１７】
試料をイオン化するイオン化部と、
質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じてイオンを分離する質量分析部と、
質量分析部で分離されたイオンを検出する検出部と、
濃度既知の内部標準試料と、その試料に対し予め決めた質量数及び質量数の尤度及びイオン強度を予め格納した記憶部を有し、
質量数の尤度の範囲内にイオン強度以上のものが存在する場合、その質量数を用いて、未知試料の質量数を補正することを特徴とする、質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析装置に係わり、質量分析により得られたスペクトルを用いて同定を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な質量分析方法では、対象となる試料をイオン化して、それらのイオンを質量分析装置へ送る。質量分析装置では、送られてきたイオンに対して質量（ｍ）と価数（ｚ）の比からなる質量対電荷比（ｍ／ｚ）ごとにイオン強度を測定する。この結果として、横軸がｍ／ｚ、縦軸がイオン強度からなるマススペクトルを得ることができる。
【０００３】
試料中に含まれる各成分は、質量分析装置で測定された結果、マススペクトル上においてイオン強度のピークとして出現する。試料中に複数の成分が含まれる場合、マススペクトル上には複数のピークが出現する。
【０００４】
質量分析方法には、試料をイオン化し、そのまま測定するＭＳ分析法と、試料をイオン化し測定した後、ある特定のイオンを選択して解離させ生成したイオンを測定するタンデム質量分析法がある。タンデム質量分析法において解離の対象となるイオンを親イオンと呼ぶ。
【０００５】
タンデム質量分析法では、解離させた成分イオンから更に親イオンを選択して解離させ生成した成分イオンを質量分析するといったように、多段に解離と質量分析を行う機能がある。
【０００６】
最初にイオン源でイオン化された試料をそのまま測定する通常の質量分析方法をＭＳ１とする。ＭＳ１で得られたマススペクトル内の特定質量の成分イオンにエネルギーを与えて解離させ、生成した複数の成分イオンを質量分離して第二のマススペクトルを得る方法をＭＳ２と呼ぶ。
【０００７】
以降、ｎ段目の質量分析をＭＳｎと呼ぶ。タンデム質量分析法は、試料の質量数情報のほかに試料の構造情報を取得することを目的として実施される。タンデム質量分析を行った結果をデータベースと照合することにより試料中に含まれる成分の同定を行うことが可能となる。
【０００８】
分析の対象とする試料が既知である場合、タンデム質量分析を行うイオンの質量数を直接指定することが可能である。しかしながら、対象が未知試料である場合は、一度質量分析を行い、タンデム質量分析を行うイオンを選定することが必須であり、質量分析とタンデム質量分析を１回のセッションとして繰り返す手法がとられる。マススペクトルデータの収集、未知の物質と既知の物質のマススペクトルを比較する手段、マススペクトルを補正する手段は、特開２００５−１２１６５３号公報（特許文献１）などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１２１６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
未知試料に対して、そこに含まれる成分の同定を目的とした場合、１回の測定、すなわち試料が流出し始めてから終わるまでの間に、多くの成分についての構造情報を取得することが同定の精度を向上するうえで望ましい。そのため、同定をする上で意味のある成分イオンを選択的にタンデム質量分析を実施する手法や、多くの成分イオンを高効率でタンデム質量分析を実施する手法が考案されている。
【００１１】
さらに、同定の精度向上のために、試料を高い精度で計量する手法や、高効率でイオンを発生させるための前処理の手法も多く考案されており、多くの場合、試料はこれらの計量、前処理を施された上で質量分析装置に導入される。
【００１２】
タンデム質量分析を実施して得られたマススペクトルは、試料の濃度や夾雑物の混入、質量分析装置の周辺環境或いは装置自身の機差及び状態により、必ずしも一定ではなく、質量分析に関する専門的な知識・経験を踏まえた視覚的判断が必要となることは広く知られている。
【００１３】
一方、近年、環境汚染，食品汚染，薬物乱用，化学物質或いは爆発物によるテロなどにより、社会の安心・安全が大きく脅かされており、これに対抗する手段として、質量分析装置による迅速な、オンサイト分析の必要性がにわかに高まっている。
【００１４】
しかし、現場で採取される試料には、生体試料（代謝物）なども含まれ、そもそも試料そのものが個体差を含んでいる場合も多くあるため、分析を行うには高い精度での計量や試料の前処理が必要とされる。さらに同定に際しては、質量分析の専門的な知識・経験を有する者の視覚的判断が必要となるため、必ずしもそのような環境を整えることができない、オンサイト分析では、安定した同定が事実上困難であるといった課題がある。
【００１５】
本発明は、個体差を含む試料に対する高い精度の計量や前処理を必要とせず、また、質量分析に関する専門的な知識・経験を有しない者が分析を行った場合においても、安定した同定を可能とし、オンサイト分析の実現を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の質量分析装置は、試料をイオン化するイオン化部と、質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じてイオンを分離する質量分析部と、質量分析部で分離されたイオンを検出する検出部と、目的イオンの質量数とそのイオンのイオン強度の閾値を予め格納する記憶部を有し、質量分析（ＭＳ１）を行った際に、前記質量数のピークのイオン強度が、前記イオン強度を超える場合に、そのイオンを親イオンとして解離し、質量分析（ＭＳ２）を行う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、また試料の濃度や夾雑物の混入や、質量分析装置の周辺環境或いは装置自身の機差及び状態、或いは試料の濃度や量及び個体差によるマススペクトルの変動による影響を排除した同定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】質量分析システムの全体概念図。
【図２】質量分析フロー図。
【図３】タンデム質量分析による未知試料中の成分を同定する処理フロー図。
【図４】質量分析を実施する際の測定条件の例を示した図。
【図５】質量分析装置で生成されるスペクトルデータの概念図。
【図６】質量分析装置で生成されるスペクトルデータの内部構成の概念図。
【図７】質量分析により得られたスペクトルデータをグラフ表示した際の例を示した図。
【図８】質量分析により得られたスペクトルデータをグラフ表示した際の例を示した図（検出対象物の濃度が低い場合）。
【図９】質量分析により得られたスペクトルデータをグラフ表示した際の例を示した図（装置の検出感度が低下している場合）。
【図１０】質量補正情報の例を示した図。
【図１１】内標を利用した質量補正方法の概念図。
【図１２】同定条件の例を示した図。
【図１３】同定処理概略フロー図。
【図１４】同定処理詳細フロー図。
【図１５】図６のスペクトルデータにおける質量数２０８のイオンを親イオンとしてタンデム測定をした場合スペクトルデータをグラフ表示した際の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、本発明における第１の実施形態を適用する質量分析システムを示す。図１のシステムは、未知の試料に対して質量分析を行うことで試料中に含まれる成分を同定することを目的としたシステムであり、入力部１，表示部２，制御部３，試料導入部４，イオン化部５，質量分析部６，イオン検出部７，測定・検出条件記憶部８、およびデータベース９を備える。
【００２０】
導入試料は、イオン化部５においてイオン化が行われる。イオン化の方法には、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ），大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ），電子イオン化（ＥＩ）や化学イオン化（ＣＩ）などが考えられ、分析の対象とする試料や分析の目的に応じたイオン化法が選択される。
【００２１】
イオン化が行われた試料中の成分は、質量分析部６にてイオンの質量対電荷比（ｍ／ｚ）に応じて分離される。ここで、ｍはイオン質量、ｚはイオンの帯電価数である。質量分析部には、様々な質量分析装置が適用可能であるが、四重極型質量分析装置，イオントラップ型質量分析装置などのタンデム質量分析が可能な質量分析装置が望ましい。質量分析方法には、試料をイオン化してそのまま分析する方法（ＭＳ）の他に、特定の試料イオン（親イオン）を質量選択して、それを解離して生成した解離イオンを質量分析するタンデム質量分析法（ＭＳ２）がある。
【００２２】
タンデム質量分析法では、解離したイオンの中から更に親イオンを選択して解離，質量分析を行うといったように、解離，質量分析を多段（ＭＳｎ）に行う場合もある。タンデム質量分析を行うことで親イオンの分子構造情報を取得され、この情報を利用して未知試料の同定が行われる。
【００２３】
この際の分析（ＭＳ及びＭＳ２）は、予め装置に設定されている測定条件（測定を行うための各種パラメータ）によって実施される。測定条件は、ある特定の物質のみを同定することを目的とし、その対象物に最適化された値が設定されている。
【００２４】
親イオンの解離方法としては衝突解離（Collision Induced Dissociation）法や電子捕獲解離（Electron Capture Dissociation）法などがある。衝突解離法はヘリウムなどのバッファーガスをイオンに衝突させて解離する方法であり、電子捕解離法は、低エネルギーの電子を照射し、親イオンに多量に低エネルギー電子を捕獲させることにより解離する方法である。
【００２５】
質量分析部６において分離されたイオンはイオン検出部７にて検出され、制御部３にて検出したデータの処理と解析が実施される。試料導入，イオン化，質量分析、及びイオンとして検出し、同定をするという一連の分析過程は、制御部３にて制御される。また、ユーザが装置を制御するためのインターフェースとして入力部１を備える。
【００２６】
制御部３では、取得したマススペクトルに対して、予め設定されている検出条件（同定を行うためのパラメータ）に従い、ノイズ除去，ピーク判定、及び同位体ピーク除去等の後処理を実施する。このようにして得られたマススペクトルを、データベース９の情報と照合することにより、試料中に含まれる成分の同定が行われる。
【００２７】
試料の同定に使用するデータベース９は、既知試料のマススペクトルが蓄えられたデータベースである。インターネット上で公開されているデータベースなどが一般的であるが、本装置においては、同定・検知対象とする物質および内標として添加した物質のマススペクトルデータのみを保持している。
【００２８】
図２に、タンデム質量分析による未知試料中の成分を同定する場合の一般的な処理フローを示す。図２の処理フローは、試料導入（Ｓ１０），イオン化（Ｓ１１），質量分析（ＭＳ）（Ｓ１２），親イオン（プリカーサイオン）の解離（Ｓ１３），質量分析（ＭＳ２）（Ｓ１４）により構成される。まず、同定の対象となる未知試料に対して試料導入（Ｓ１０）を行う。試料導入部から送られてくる成分は、順次イオン化（Ｓ１１）される。その後、イオン化（Ｓ１１）されて送られてくる試料成分に対して、質量分析（ＭＳ）（Ｓ１２），プリカーサイオンの解離（Ｓ１３），質量分析（ＭＳ２）（Ｓ１４）という一連の処理を繰り返し実施する。
【００２９】
まず、質量分析（ＭＳ）（Ｓ１２）を行うことにより、試料中に含まれる成分を分析し、親イオンの選択を行う。親イオンの選択は、イオン強度が大きいものを選択する方法が一般的に用いられる。その他、一度、解離を行ったイオンを選択除外するなどの方法が用いられる場合もある。次に親イオンとして選択されたイオンを解離し、解離により生成したイオンを、質量分析（ＭＳ２）（Ｓ１４）する。質量分析（ＭＳ２）（Ｓ１４）により得られたマススペクトル（ＭＳ２スペクトル）は親イオンの分子構造情報を有しており、試料中に含まれる各成分の同定に使用されるものである。質量分析（ＭＳ）（Ｓ１２），プリカーサイオンの解離（Ｓ１３），質量分析（ＭＳ２）（Ｓ１４）の処理を繰り返し実施することで、未知試料中の様々な成分に対してＭＳ２スペクトルを取得し試料情報として蓄積する。一般に、質量分析（ＭＳ）（Ｓ１２）に要する時間及びプリカーサイオンの解離（Ｓ１３）を行い質量分析（ＭＳ２）（Ｓ１４）を実施するのに要する時間は、それぞれ０.５〜２.０秒程度である。
【００３０】
一方分析を行う場合において、試料導入部から試料が流出し終えるまでの時間は、試料の量や装置条件等に依存するが、一般的に要する時間は数分程度となり、試料が流出し終える間に質量分析（ＭＳ）（Ｓ１２）から質量分析（ＭＳ２）（Ｓ１４）の一連の処理は数千回繰り返されることとなる場合が多い。このようにして取得したＭＳ２スペクトルをデータベース９と照合することで未知試料中に含まれる成分の同定が行われることとなる。
【００３１】
図３に、本装置における処理フローを示す。試料導入を行い（Ｓ２０），イオン化し（Ｓ２１）、質量分析（ＭＳ）（Ｓ２２）して、次に、目的のイオンがあるかを判定する（Ｓ２３）。Ｓ２３でＹＥＳの場合、親（プリカーサ）イオンの解離を行い（Ｓ２４）、質量分析（ＭＳ２）（Ｓ２５）し、設定時間が経過したかどうかを判定する（Ｓ２６）。Ｓ２６でＹＥＳの場合、同定処理を行う（Ｓ２７）。まず、同定の対象となる未知試料に対して試料導入を行う（Ｓ２０）。試料導入部から送られてくる成分は、順次イオン化される（Ｓ２１）。その後、イオン化されて送られてくる試料成分に対して、質量分析（ＭＳ）を行い（Ｓ２２）、目的イオンの有無判定を行う（Ｓ２３）。目的イオンが存在する場合のみプリカーサイオンの解離を行い（Ｓ２４）、質量分析（ＭＳ２）を実施する（Ｓ２５）。その後、設定時間が経過したかどうかの判定を行い（Ｓ２６）、ＮＯの場合、Ｓ２２へ戻る。
【００３２】
本装置における同定処理は、設定時間が経過し全ての処理が完了した後に、これら一連の処理により収集したＭＳスペクトルとＭＳ２スペクトルデータをもとに実施する。
【００３３】
〔測定条件〕
図４に測定条件の例を示す。測定条件は、親条件番号３１，目的イオン質量数３２，イオン強度閾値３３，測定開始質量数３４，測定終了質量数３５などから成る。
【００３４】
親条件番号３１，目的イオン質量数３２，イオン強度閾値３３は、自動でタンデム質量分析を行う際に指定する。
【００３５】
図４において、測定条件番号１は、親条件番号３１，目的イオン質量数３２，イオン強度閾値３３が指定されていないため、無条件に測定開始質量数３４から測定終了質量数３５に指定された質量数の範囲の測定が実施される。
【００３６】
また、図４における測定条件番号２は、測定条件番号１の質量分析の結果得られたスペクトルにおいて、目的イオン質量数３２に指定された２０８のイオン強度が、イオン強度閾値３３に指定された１００を超えた場合に実施される測定であることを示している。
【００３７】
図１の制御部３は、この測定条件に従い、図２に示す質量分析（ＭＳ）１２，親イオンの解離１３，質量分析（ＭＳ２）１４の一連の処理を制御する。
【００３８】
〔スペクトルデータ〕
図５に、図４の測定条件に従い、図１制御部３の一連の処理によりえられるスペクトルデータの例を示す。図２に示す質量分析（ＭＳ）１２から質量分析（ＭＳ２）１４の一連の処理は、試料が流れ出る間数千回繰り返される。この際、１回の質量分析（ＭＳ）１２から質量分析（ＭＳ２）１４の一連処理をサイクルと呼ぶ。
【００３９】
図５の例では、１サイクル４１，２サイクル４２では、図４の測定条件における測定条件番号１のデータのみが存在する。測定の途中である、ｉサイクル４３，ｉ＋１サイクル４４では、図４の測定条件における測定条件番号１及び、測定条件番号２のデータが存在し、測定の最後のｎサイクル４５では、図４の測定条件における測定条件番号１のデータのみが存在する。
【００４０】
図４の測定条件番号１のように無条件に実施するように設定された測定対応するスペクトルデータは、図５に示すように繰り返し現れる。しかし、測定条件番号２のように自動タンデム測定（ＭＳ２）を設定された測定に関しては、その条件を満たさない限り測定が実行されないため、各サイクルにおいて必ずしもそれに対応するスペクトルデータが存在するわけではない。
【００４１】
〔スペクトルデータの構成〕
図６に、スペクトルデータ構成の例を示す。スペクトルデータは、データ番号５１，データ種別５２，目的イオン質量数５３，測定条件番号５４，イオン強度データ５５などから構成される。同定処理においては、これらの情報を元に判定対象となるスペクトルデータを探し出す。
【００４２】
〔質量補正情報〕
図７に質量数１８０の物質を既知の濃度で内標として添加した試料のスペクトルデータの例を示す（添加する内標の濃度は厳密に規定するものではなく、ある一定半内に在ればよいものとする。）。
【００４３】
理想的な状態では、添加した内標のスペクトルのピークは、質量数１８０に現れるはずである。しかし実際には、周辺環境や装置の状態によりスペクトルのピークは、１８０の近傍に表れる。
【００４４】
内標のスペクトルデータのピークが補整基準質量数から大きくずれて現れた場合、何らかの要因により質量対電荷比（ｍ／ｚ）が大きく変動していることになるため、このスペクトルデータの信頼性は著しく低いと考えられる。
【００４５】
また、スペクトルデータのピークが補整基準質量数からある一定範囲内に現れる場合であっても、そのピークのイオン強度が低い場合は、一定の濃度で添加した内標のイオンを十分に検出できないことになるため、分析装置の感度が悪化していることが考えられる。
【００４６】
図８と図９に質量数１８０の物質を既知の濃度で内標として添加した試料の質量分析（ＭＳ）スペクトルデータの二つの例を示す。
【００４７】
図８は図７と比較した場合、内標のピークのイオン強度はほぼ等しいが、他の質量数のピークにおけるイオン強度は２分の１程度になっている。これは、その試料に含まれる内標以外の物質の濃度が単に低いだけであり、このデータは、同定に使用することが可能なデータであると判断できる。
【００４８】
これに対して図９は、内標および内標以外のピークが図７のほぼ２分の１になっている。これは、試料に内標以外の物質も十分含まれているが、装置の感度が低下しているためピークのイオン強度が低くなっていると考えられる。このためこのデータは同定には不適切であると判断できる。
【００４９】
前述の判定は、今まで測定者の質量分析に関する知識・経験を踏まえた視覚的判断により行われていた。
【００５０】
図１０に質量補正情報の例を示す。前述の判定をするために、質量補整情報は、補整基準質量数９１，質量数尤度９２，イオン強度閾値９３を持つ。ここでは、補整基準質量数９１を１８０、質量数尤度９２を±１（ｍ／ｚ）、イオン強度閾値９３を１００としている。
【００５１】
質量補整情報を用いて、内標のスペクトルデータのピークが、補整基準質量数から質量数尤度の範囲内にない場合、あるいは、その範囲内にあった場合でも、イオン強度が閾値未満である場合は、そのマススペクトルデータを同定に用いないことにする。これにより、信頼性の低いマススペクトルデータを排除した同定が可能となる。
【００５２】
また、マススペクトルデータ内にこのようなデータが、ある一定割合以上存在する場合には、装置が分析に適した状態でないことを、装置を操作している者に警告することにより、誤った同定を防止することが可能となる。
【００５３】
〔質量数補正〕
図１１に質量数補正の概要を示す。スペクトルデータにおいて内標のピークが現れた質量数と質量補正情報として指定された１８０の差分を、スペクトルデータに現れた他のピークの質量数に加味する。これにより、未知の物質の質量数を補正する。この際補正対象となるスペクトルデータは、データ種別（ＭＳ／ＭＳ２）に関わりなく、同一サイクルのデータとする。これにより同一サイクル内のスペクトルデータは、周辺環境，装置の状態などの影響による質量数の変動を排除したものとなる。
【００５４】
〔同定条件〕
図１２に、同定条件の例を示す。同定条件は、判定条件１１１，データの種別１１２，目的イオン質量数１１３，親測定条件番号１１４，質量数１１５，質量数尤度１１６，イオン強度閾値１１７，イオン強度１１８，イオン強度尤度１１９からなる。
【００５５】
データの種別１１２は、同定処理においてその条件が対象とするスペクトルデータの特定をするためのものである。本発明では、後述する理由により、データ種別１１２としてタンデム測定（ＭＳ２）を指定した同定条件は、必ず設定しなければならない。
【００５６】
目的イオン質量数１１３と親測定条件番号１１４は、同定条件が対象とするマススペクトルデータがタンデム測定（ＭＳ２）の場合に指定する。
【００５７】
図１２の判定条件１１１が１では、１７７±１の範囲に存在するイオン強度閾値１１７が１００以上の最も大きなイオン強度データを、質量数１７７のイオン強度として扱い、さらにそのイオン強度を１００％とすることを指定している。これに対して質量数２０８相当のイオンでは、その強度が２０±５％であることを意味している。同様に質量数１３５相当のイオン強度は２０±５％、質量数７２相当のイオン強度は１５±５％であることを意味している。
【００５８】
〔同定処理〕
図１３に同定処理の概略フローを示す。同定処理は、質量数補正，質量数補正結果確認，判定処理，対象物件検出結果確認，検出記録，検出記録確認，検出記録数確認，検出情報出力からなる。全データ分完了判定は、質量数補正から検出記録をスペクトルデータ数分繰り返すための判定処理である。
【００５９】
全条件分完了判定は、質量数補正から全データ分完了判定を、検出条件数分繰り返すための判定処理である。
【００６０】
検出記録数分完了判定は、検出記録確認から検出情報出力処理を、検出記録の数分繰り返すための判定である。
【００６１】
図１４に同定処理における判定処理のフローを示す。判定処理は、１判定データ検索，１次判定処理，１次判定結果確認，２次判定処理，２次判定結果確認，３次データ検索，３次判定処理，３次判定結果確認，検出結果設定からなる。
【００６２】
また図１５に図７のスペクトルデータの質量数２０８を親イオンとしてタンデム測定（ＭＳ２）をした場合のスペクトルデータの例を示す。ここでは、質量数７２，１３５，１７７，２０８にピークが存在している。
【００６３】
以降、図１０，図１１，図１２，図１３，図１４および図１５を用いて同定処理の説明をする。
【００６４】
〔入力情報〕
同定処理における入力情報は、図５スペクトルデータ、図１０質量補正情報、図１２同定条件である。
【００６５】
〔出力情報〕
同定処理における出力情報は、検知情報である。
【００６６】
〔同定処理シーケンス概要〕
同定処理では、質量数補正を行う（Ｓ１２１）。既に説明したとおり、質量数補正では、補正基準質量数９１により指定される補正基準質量数に相当する内標のピークが、図１０の補正基準質量数尤度９２により指定される範囲内にあるかどうかと、またイオン強度閾値９３以上のイオン強度であるかを確認する。
【００６７】
範囲内にピークがあり、閾値以上のイオン強度である場合、実際にピークが現れた質量数と補正基準質量数９１の差分を、当該サイクルの質量数補正量として質量数補正を行い、質量数補正正常終了とする。質量数補正が正常に終了した場合（Ｓ１２２）に同定処理を行う（Ｓ１２３）。
【００６８】
Ｓ１２３における同定処理により、対象物検出の有無の結果を得る。この結果をＳ１２４にて判定し、検出ありの場合は、検出記録を残す（Ｓ１２５）。Ｓ１２１からＳ１２５まで一連の処理は、収集した全てのスペクトルデータに対して実施するため、Ｓ１２６にてデータの終了判定を行う。またさらに、Ｓ１２１からＳ１２６は、全ての同定条件に対して行うためＳ１２７にて同定条件の終了判定を行う。
【００６９】
Ｓ１２１からＳ１２６の一連の処理が、全ての同定条件に対して完了した際には、Ｓ１２８にて検出記録の確認を行う。
【００７０】
Ｓ１２８では検出記録を全て検索し、Ｓ１２９において、同一同定条件にて検出した記録が、ある一定数以上連続して保存されていた場合に、当該同定条件の物質の検出を確定したものと判断する。検出確定と判断された場合には、Ｓ１３０にて装置を操作している者に通知する。
【００７１】
Ｓ１２９による判定は、生体試料（代謝物）などが同定対象となった場合に、個人の体質などの違いから発生する試料の個体差による誤検知を防止する目的がある。すなわち検出ありのスペクトルデータが極短時間の一時的なものであれば、検出なし（検出あり確定としない）とすることを意図している。
【００７２】
しかし、Ｓ１２９を変形することにより、一時的であるにせよ一度でも同定対象物を検出した場合、すなわち検出ありのスペクトルデータが極短時間の一時的なものであった場合においても検出あり（検出確定）とすることも可能である。
【００７３】
本装置は、安心・安全の分野におけるオンサイト分析で使用されることを想定しているため、誤検出による社会的影響も十分考慮しなければならない。このため処理１２９は、オンサイト分析の目的に応じて前述のいずれかの方法に変形して運用することが望ましく、Ｓ１２９による検出確定の判定は、後述する１次判定処理と共に本発明の特徴の１つとなる。
【００７４】
Ｓ１２８からＳ１３０まで一連処理は、全ての検出記録対して実施するためにＳ１３１にて検出記録の終了判定を行う。
【００７５】
以上が、同定処理シーケンスの概要である。次に同定処理のコアとなる部分の詳細について説明する。
【００７６】
〔同定処理シーケンスの詳細〕
同定処理では、タンデム測定（ＭＳ２）のスペクトルデータを用いて、導入された試料に含まれる物質が、同定条件として予め登録されている既知物質のスペクトルデータにおける各質量数間の相関関係と合致するかどうかを調べ、さらにそのタンデム測定の元となった質量分析（ＭＳ）のスペクトルデータを用いて、データの信頼性を確認する。
【００７７】
この際、タンデム測定（ＭＳ２）のデータが、試料導入部から試料が流出し終えるまでに収集されたスペクトルデータのすべてにおいて存在するわけではないことに注意しなければならない。
【００７８】
タンデム測定（ＭＳ２）は、測定条件に指定された目的イオン質量数３２において、イオン強度閾値３３を超える成分イオンを検出した場合にのみ行われる。このため、常に存在する質量分析（ＭＳ）のスペクトルデータを用いて、データの信頼性を確認した後に、タンデム測定（ＭＳ２）のスペクトルデータを用いた同定を行うことは、付随するタンデム測定（ＭＳ２）のデータが存在しない質量分析（ＭＳ）のデータに対する処理が発生することになり、計算機の処理の増大につながる。
【００７９】
このため本発明では、まずタンデム測定（ＭＳ２）のスペクトルデータを用いて同定を行い、その後、そのタンデム測定の元となった質量分析（ＭＳ）のスペクトルデータを用いて、データの信頼性を確認するものとする。これにより、計算機の処理の軽減を図る。より多くの同定対照物質対応するためには、計算機の処理を軽減させることは、非常に重要である。
【００８０】
以上の理由により、本発明ではまず、同定条件のデータの種別１１２に一致する１次判定データ検索を行う（Ｓ１３１）。
【００８１】
１次判定データ検索では、全てのスペクトルデータの中からデータ種別５２がタンデム測定（ＭＳ２）となっているものを検索する。タンデム測定（ＭＳ２）のデータでない場合は、スペクトルデータの検索を続ける。
【００８２】
スペクトルデータの末尾まで検索したにもかかわらず、データ種別５２がタンデム測定（ＭＳ２）であるものが存在しない場合は、“当該データなし”として１次判定データ検索処理を終了する。
【００８３】
タンデム測定（ＭＳ２）のデータが見つけられた際は、そのデータの目的イオン質量数５３が同定条件の目的イオン質量数１１３で指定されているものと一致しているかを確認する。本例の場合、２０８であることを確認する。目的イオン質量数が２０８でない場合は、データの検索を続ける。
【００８４】
スペクトルデータの末尾まで検索したにもかかわらず、タンデム測定（ＭＳ２）のデータで目的イオン質量数５３が同定条件の目的イオン質量数１１３と一致するものが存在しない場合は、“当該データなし”として１次判定データ検索処理を終了する。
【００８５】
データ種別５２及び目的イオン質量数５３がそれぞれ一致した場合のみ、当該データありとして、１次データ検索処理を終了する。
【００８６】
Ｓ１３１−２では、１次判定データ検索処理の結果を確認し、“当該データあり”の場合にのみ、１次判定として、当該スペクトルデータのピーク確認を行う（Ｓ１３２）。
【００８７】
１次判定においてスペクトルデータの判定を行う際には、同定条件の質量数尤度１１６を利用する。これは、十分な計量や前処理を行わずに測定された試料のスペクトルデータでは、質量補正処理１２１において実施される補正のみで、質量数変動の要因を全て取り除くことが、多くの場合不可能であると考えられるためである。
【００８８】
１次判定では、同定条件の質量数１１５に指定された質量数に対して、質量数尤度１１６の範囲内にある最も強いイオン強度を、質量数１１５に相当するイオンとしてスペクトルデータの判定を行う。
【００８９】
１次判定処理では、マススペクトルデータの各質量数間の相関関係を、イオン強度比により確認する。図１５におけるピークの判定は、当該データの７２，１３５，１７７に相当するピークのイオン強度を、質量数１７７相当のピークのイオン強度で除算し、百分率を求める。１次判定結果確認では、求めた百分率がすべて図１２の１１８から１１９に指定された条件の範囲内にある場合は、１次判定において条件を満たしたものとする（Ｓ１３３）。すなわち本例の場合、求めた百分率が、質量数２０８相当のイオン強度では２０±５％、質量数１３５相当のイオン強度では２０±５％、質量数７２相当のイオン強度では１５±５％となっていた場合にのみ、引き続き以下の確認を行う。前述の条件を満たさない場合は、１次判定不成立として１次判定処理を終了する。
【００９０】
１次判定における各質量数間のイオン強度の相関関係が成立した場合、各質量数のイオン強度が、同定条件のイオン強度閾値１１７以上の強度であるかを確認する。すなわち本例では、質量数１７７相当のイオン強度は２５０以上、質量数２０８相当のイオン強度は４５以上、質量数１３５相当のイオン強度は４５以上、質量数７２相当のイオン強度は１５以上であることを確認する。これは、十分な計量や前処理が行われない試料においても、同定対象物を検出ありと判断するための十分な量のイオンが含有されることを確認するものである。
【００９１】
但し、このイオン強度閾値１１７の設定は、Ｓ１２９と共に検出有無の確定に大きく影響する。イオン強度閾値１１７を高く設定した場合、同定対象物質と同じイオンが十分に含有されていた場合にのみ、同定対処物検出ありとすることができる。
【００９２】
これに対してイオン強度閾値１１７を低く設定した場合、同定対象物質と同じイオンがわずかでも含有されていた場合に、同定対処物検出ありとすることができる。これは前述のＳ１２９と共に本発明の特徴の１つであり、これら組み合わせることにより検出判定の感度をソフト的に変更することができ、オンサイト分析の目的に応じて柔軟に対応すること可能となる。適用される分野が広範囲となるため、この特徴はオンサイト分析の大きなメリットとなる。
【００９３】
１次判定結果確認１３３が成立した場合、２次判定を行う（Ｓ１３４）。２次判定では、１次判定に使用した質量数以外に、同定条件に指定された最も百分率の小さいものを超えるピークが存在するかどうかを確認する。存在しない場合、２次判定結果確認が成立したものとする（Ｓ１３５）。
【００９４】
存在する場合は、同じ目的イオンを親イオンとして実施されたタンデム測定（ＭＳ２）において、異なる成分イオンが検出されていることになるため、測定された試料は同定対象物と異なると判断できるため、２次判定結果確認不成立とする。検出対象物と異なると判断された場合は、データの検索処理に戻る。
【００９５】
２次判定結果確認が成立した場合、３次判定データ検索を行い（Ｓ１３６）、対象データを特定した上で、３次判定として、質量分析（ＭＳ）のスペクトルデータについて同定条件に従いピークの確認を行う（Ｓ１３７）。
【００９６】
３次判定データ検索の対象となる質量分析（ＭＳ）スペクトルデータは、１次判定及び２次判定を行ったタンデム測定（ＭＳ２）の親となる質量分析（ＭＳ）のスペクトルデータとし、同一サイクル内のものとする。
【００９７】
本例の場合は、図７のマススペクトルデータが３次判定の対象となる。
【００９８】
ピークの判定は、当該データの１２４，１３０，１４８，１５０，１７７，１８０，２０８に相当するピークのイオン強度を、質量数２０８相当のピークのイオン強度で除算し、百分率を求める。求めた百分率がすべて図１２の１１５から１２１に指定された条件の範囲内にある場合は、３次判定において条件を満たしたものとする。
【００９９】
既に説明したが、質量補正処理１２１において実施される補正のみで、質量数変動の要因を全て取り除くことが、多くの場合不可能であると考えられるため、３次判定においてもスペクトルデータの判定を行う際には、同定条件の質量数尤度１１６を利用する。
【０１００】
本例の場合、求めた百分率が、質量数１２４相当のイオン強度では１０±５％、質量数１３０相当のイオン強度では４５±５％、質量数１４８相当のイオン強度では１０±５％質量数１５０相当のイオン強度では１５±５％、質量数１７７相当のイオン強度では３５±５％、質量数１８０相当のイオン強度では７０±５％となっていた場合、３次判定結果確認が成立したものとする（Ｓ１３８）。
【０１０１】
３次判定における同定条件のイオン強度尤度１１９の利用は、試料の計量及び前処理が行えないことによる濃度の変動によるマススペクトルデータの変動を吸収することを目的としており、本発明における特徴の１つである。
【０１０２】
３次判定では、検出対象物以外の物質のピークがスペクトルデータに含まれているため、判定対象としている質量数のみに着目し、その他の質量数のピークについては判定対象としないものとする。
【０１０３】
同一サイクルの質量分析（ＭＳ）とタンデム測定（ＭＳ２）のスペクトルデータにおいて３次判定までのすべての条件を満足した場合、当該サイクルで対象物を検出したものとして、検出結果設定を行う（Ｓ１３９）。
【０１０４】
複数サイクル存在するスペクトルデータに対して、すべての同定条件ごとに前述の同定処理を行い、それぞれの検出の有無を判定し、検出ありと判定された物質の種別とスペクトルデータのサイクル番号を、検出の記録において記録する。
【０１０５】
同定対象物の最終的な検知判定は、検出記録数確認において、同一物質の検出が連続する複数のサイクルにて検出されたことを検出記録から判定できた場合に、最終検知として結果を出力する。
【０１０６】
以上をもって個体差を含む試料に対する高い精度の計量や前処理を必要としない、また、質量分析に関する専門的な知識・経験を有しない者が分析を行った場合においても、安定した同定を可能とした、オンサイト分析が実現できる。
【０１０７】
本発明は、上記目的を達成するために、以下を特徴とすると表現できる。
（ａ）既知の物質を一定の濃度で添加し、内標とすること。
（ｂ）また上記の（ａ）のマススペクトルを利用すること。
（ｃ）また上記（ｂ）により、質量数の補正を行うこと。
（ｄ）さらに上記（ｂ）により、装置の状態を判定し、不適切なマススペクトルによる同定を回避すること。
（ｅ）同定のためのデータベースとして複数の物質のプロファイルデータを持つこと。
（ｆ）濃度に依存しない同定が可能なこと。
（ｇ）視覚的判断を必要としない同定が可能なこと。
（ｈ）質量数の変動に対して、一定の尤度を持った同定が可能なこと。
（ｉ）イオン強度の変動に対して、一定の尤度を持った同定が可能なこと。
【０１０８】
また、マススペクトルの質量数及びイオン強度に対して、一定の尤度を持った同定が可能となり、マススペクトルの視覚的判断を必要としない同定が可能になる。さらにこれにより十分な精度の計量及び前処理を施さず、質量分析に関する専門的な知識・経験がない者が操作した場合においても、安定した同定結果がえられることになり、オンサイトにおける分析が実現できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１  入力部
２  表示部
３  制御部
４  試料導入部
５  イオン化部
６  質量分析部
７  イオン検出部
８  測定・検出条件格納記憶部
９  データベース
【図１】
2012127771.tif 000003
【図２】
2012127771.tif 000004
【図３】
2012127771.tif 000005
【図４】
2012127771.tif 000006
【図５】
2012127771.tif 000007
【図６】
2012127771.tif 000008
【図７】
2012127771.tif 000009
【図８】
2012127771.tif 000010
【図９】
2012127771.tif 000011
【図１０】
2012127771.tif 000012
【図１１】
2012127771.tif 000013
【図１２】
2012127771.tif 000014
【図１３】
2012127771.tif 000015
【図１４】
2012127771.tif 000016
【図１５】
2012127771.tif 000017