(57)【要約】  少なくとも１つの測定パラメータの設定値が異なる複数の測定条件を設定する測定条件設定部（４２）と、複数の測定条件に対応する質量分析データを取得する測定実行部（４３）と、予め決められた基準を超える強度で測定されたプロダクトイオンを抽出するプロダクトイオン抽出部（４４）と、抽出した複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、プリカーサイオンの質量電荷比、及び測定条件を特定して複数のＭＲＭスペクトル要素情報を作成するＭＲＭスペクトル要素情報作成部（４５）と、複数のＭＲＭスペクトル要素情報に含まれるプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりＭＲＭスペクトルを構成するＭＲＭスペクトル構成部（４６）と、ＭＲＭスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けてライブラリデータを作成するライブラリデータ作成部（４７）とを備える質量分析装置。
2020059144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択されたプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた、MSn分析（nは2以上の整数）を実行可能な質量分析装置であって、  使用者による入力指示に応じて、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する測定条件設定部と、  前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得する測定実行部と、  前記質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数抽出するプロダクトイオン抽出部と、  前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成するMRMスペクトル要素情報作成部と、  前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成するMRMスペクトル構成部と、  前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成するライブラリデータ作成部と  を備えることを特徴とする質量分析装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの測定パラメータに、前記開裂部に導入するプリカーサイオンに付与する衝突エネルギーの値が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項３】
前記MRMスペクトル要素情報の数が3以上であることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項４】
前記MRMスペクトル要素情報の数が6以上16以下であることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項５】
前記MRMスペクトル要素情報に対し、前記プロダクトイオンの測定強度に応じた順位が付されていることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項６】
前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に応じて前記MRMスペクトル要素情報の数を設定し、  前記MRMスペクトル要素情報作成部は、前記測定条件設定部により設定された数のMRMスペクトル要素情報を作成することを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項７】
前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に基づいて除外イオンを設定し、  前記プロダクトイオン抽出部が測定強度の高低にかかわらず前記除外イオンを抽出しないことを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項８】
前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に基づいて優先イオンを設定し、  前記プロダクトイオン抽出部が測定強度の高低にかかわらず前記優先イオンを抽出することを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項９】
さらに、  前記ライブラリデータが作成されている化合物の中から1乃至複数の分析対象化合物を選択する入力を受け付ける分析対象化合物入力受付部と、  前記1乃至複数の分析対象化合物に対応するライブラリデータのそれぞれから読み出した複数の測定条件を用いて実試料を測定する実試料測定実行部と、  前記実試料の測定により得られた、複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度の組から実測MRMスペクトルを作成する実測MRMスペクトル作成部と、  前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記実測MRMスペクトルを前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルと照合するMRMスペクトル照合部と  を備えることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項１０】
前記分析対象化合物入力受付部は、さらに、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、MRMスペクトルの照合に使用するマスピークの数の入力を受け付け、  前記実測定実行部は、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記入力された数の測定条件を用いて前記実試料を測定し、  前記MRMスペクトル照合部は、前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルの中から前記測定に使用した測定条件に対応するマスピークを抽出してMRMスペクトルを再構成して前記実測MRMスペクトルと照合する  ことを特徴とする請求項９に記載の質量分析装置。
【請求項１１】
前記実測定実行部は、前記マスピークの数が入力された場合に、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルにおける測定強度が大きい順に前記入力された数の測定条件を用いて前記実試料を測定することを特徴とする請求項１０に記載の質量分析装置。
【請求項１２】
試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択されたプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた質量分析装置を用いた質量分析方法であって、  既知の目的化合物を含有する標準試料を前記質量分析装置に導入し、  前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定し、  前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得し、  前記質量分析データから、予め決められた基準を超える強度で測定されたプロダクトイオンを複数抽出し、  前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成し、  前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成し、  前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する  ことを特徴とする質量分析方法。
【請求項１３】
さらに、  前記ライブラリデータが作成されている化合物の中から1乃至複数の分析対象化合物を選択する入力を受け付け、  前記1乃至複数の分析対象化合物に対応するライブラリデータのそれぞれから読み出した複数の測定条件を用いて分析対象試料を測定し、  前記分析対象試料の測定により得られた、複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度の組から実測MRMスペクトルを作成し、  前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記実測MRMスペクトルを前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルと照合する  ことを特徴とする請求項１２に記載の質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、MSn分析（nは2以上の整数）を実行可能な質量分析装置及びそのような質量分析装置を用いた質量分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  食品等の試料に含まれる農薬等の目的化合物を同定及び定量するために、クロマトグラフ質量分析装置が広く用いられている。クロマトグラフ質量分析装置を用いて試料中の目的化合物を同定及び定量する方法として、多重反応モニタリング（MRM: Multiple Reaction Monitoring）測定が知られている。MRM測定には、プリカーサイオンを選別する前段質量分離部、該前段質量分離部で選択されたプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成する開裂部、及び該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部を備えた質量分析装置（例えば、コリジョンセルを挟んで前後に四重極マスフィルタを備えた三連四重極型質量分析装置）が用いられる。【０００３】  MRM測定により目的化合物を同定及び定量する際には、目的化合物毎に、定量MRMトランジションと確認MRMトランジションと呼ばれる2種類のMRMトランジションを予め決めておく。MRMトランジションとは目的化合物から生成されるプリカーサイオンと該プリカーサイオンの開裂により生成されるプロダクトイオンの組をいう。多くの場合、プロダクトイオンの測定感度が最も高いMRMトランジションが定量MRMトランジション、プロダクトイオンの測定感度が次に高いMRMトランジションが確認MRMトランジションとして用いられる。クロマトグラフのカラムで分離された化合物について、定量MRMトランジションのプロダクトイオンの強度と確認MRMトランジションのプロダクトイオンの強度をそれぞれ測定することにより、それぞれのMRMトランジションのマスクロマトグラムが得られる。定量MRMトランジションのマスクロマトグラムのピーク面積（あるいはピーク高さ）から目的化合物を定量し、また、定量MRMトランジションのマスクロマトグラムのピーク面積（あるいはピーク高さ）と確認MRMトランジションのマスクロマトグラムのピーク面積（あるいはピーク高さ）の比を、予め標準試料のMRM測定により得られた比と比較することにより、マスクロマトグラムのピークが目的化合物のものであることを確認（同定）する（例えば特許文献１）。【０００４】  食品や生体代謝物といった試料には、目的化合物以外にも多種多様な化合物（夾雑化合物）が含まれており、クロマトグラフのカラムでは目的化合物を夾雑化合物から十分に分離できない場合がある。また、そうした夾雑化合物の中には事前に想定することができないものが含まれうる。目的化合物がカラムから溶出する時間（保持時間）に溶出する夾雑化合物が存在し、その夾雑化合物からも上記定量MRMトランジションや確認MRMトランジションのプロダクトイオンが生成されると、該夾雑化合物のプロダクトイオンが目的化合物のプロダクトイオンと同時に測定されてしまう。その結果、実際には試料に目的化合物が含まれていないにもかかわらず目的化合物が含まれていると誤って判定してしまったり（これは擬陽性と呼ばれる。）、実際の目的化合物の含有量よりも多く定量してしまったりすることになる。【０００５】  擬陽性を回避して目的化合物の同定や定量の確度を高めるために、従来、上記MRM測定に加え、以下のような追測定が行われている。追測定では、クロマトグラフのカラムで分離された目的化合物がカラムから溶出する時間帯（保持時間帯）にサーベイイベントとして1つのMRMトランジションによるMRM測定を繰り返し実行する（図１(a)）。そして、MRM測定におけるプロダクトイオンの強度が予め決められた閾値を超えたことをトリガーとして、そのMRM測定に関連づけされた測定（ディペンデントイベント）を行う。ディペンデントイベントでは、コリジョンセルに導入するイオンに付与するエネルギー（コリジョンエネルギー）の大きさが互いに異なる複数の測定条件でそれぞれプロダクトイオンスキャン測定を実行する。コリジョンエネルギーの大きさを変更するための測定パラメータは、コリジョンセル内のイオンガイドに印加するオフセット電圧値である。コリジョンセル内のイオンガイドにプリカーサイオンと逆極性のオフセット電圧を印加することによりプリカーサイオンにコリジョンエネルギーを付与し、そのオフセット電圧の大きさを変更することによりプリカーサイオンに付与するコリジョンエネルギーの大きさを変更する。【０００６】  複数の異なるコリジョンエネルギーでプロダクトイオンスキャン測定を行うのは、コリジョンエネルギーの大きさによってプリカーサイオンの開裂の態様が変化し、プロダクトイオン毎に最適な（感度が高くなる）コリジョンエネルギーの大きさが異なるためである。このように複数の異なるコリジョンエネルギーでプロダクトイオンスキャン測定を行うことにより、目的化合物から生成される特徴的なプロダクトイオンの検出漏れを防止している。ここでは典型的な一例としてコリジョンエネルギーを挙げて説明したが、プリカーサイオンの開裂の態様を変化させる測定パラメータには、コリジョンエネルギーの他に、コリジョンセルに導入するガスの種類や圧力などがある。また、プリカーサイオンの開裂の態様を変化させる測定パラメータだけでなく、プロダクトイオンの測定感度を変化させるような測定パラメータ（例えば前段質量分離部や後段質量分離部に印加する電圧値）が異なる複数の測定条件でプロダクトイオンスキャン測定を行う場合もある。【０００７】  目的化合物の保持時間帯には、サーベイイベントであるMRM測定とディペンデントイベントである複数のプロダクトイオンスキャン測定を1サイクルとする測定が繰り返し行われる。測定終了後、複数のプロダクトイオンスキャン測定のそれぞれについて得られたプロダクトイオンスペクトル（図１(b)）を合成して実測合成プロダクトイオンスペクトルを作成する（図１(c)）。そして、実測合成プロダクトイオンスペクトル上に現れている、目的化合物を特徴づける複数のプロダクトイオンのマスピークの位置（質量電荷比）及び強度を、予め同条件で目的化合物の標準試料を測定して作成された目的化合物の標準合成プロダクトイオンスペクトル上のプロダクトイオンのマスピークの位置及び強度と照合する。合成プロダクトイオンスペクトルは、一般に、目的化合物に特徴的な複数のプロダクトイオンのそれぞれに対応するマスピークを有しているため、これらのマスピークを照合することにより目的化合物を選別（スクリーニング）し、擬陽性を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2017-020877号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  プロダクトイオンスキャン測定では、後段質量分離部に印加する電圧値を少しずつ変化させて該後段質量分離部を通過させるプロダクトイオンの質量電荷比を走査する。例えば、質量電荷比の測定範囲を100〜1,000とし、質量電荷比を0.1ずつ変化させていく典型的な測定条件の1つでプロダクトイオンスキャン測定を実行する場合、後段質量分離部への印加電圧の値を9,000ステップで変更し、各ステップでプロダクトイオンの強度を測定する。プロダクトイオンスキャン測定では、このように多くのステップのそれぞれにおいてプロダクトイオンの強度を測定するため、1回の測定に時間がかかる。また、上述の通りこうしたプロダクトイオンスキャン測定をコリジョンエネルギーが異なる複数の測定条件で行うことから、1サイクルの測定を実行するにはさらに時間がかかる。1サイクルの測定に要する時間（ループタイム）は、MRM測定のデータが取得される時間間隔でもあるため、ループタイムが長いとマスクロマトグラムのピークを構成するデータ点が不足し、正しい形状のピークを得ることができない。そのため、従来の質量分析では擬陽性を回避することができても定量精度が悪く、またクロマトグラムのピーク形状の再現性も悪いという問題があった。【００１０】  本発明が解決しようとする課題は、プリカーサイオンを選別する前段質量分離部、該プリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成させる開裂部、該プロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部を備えた、MSn分析を実行可能な質量分析装置を用いて、従来よりも短いループタイムで目的化合物をスクリーニングすることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  上記課題を解決するために成された本発明の第１の態様は、  試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択されたプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた質量分析装置を用いた質量分析方法であって、  既知の目的化合物を含有する標準試料を前記質量分析装置に導入し、  前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定し、  前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得し、  前記質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数抽出し、  前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成し、  前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成し、  前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する  ことを特徴とする。【００１２】  前記質量分析データを取得する際の測定法は、プリカーサイオンの質量電荷比のみを固定してプロダクトイオンの質量電荷比を走査しつつプロダクトイオンの強度を測定するプロダクトイオンスキャン測定であってもよく、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比の両方を固定してプロダクトイオンの強度を測定するMRM測定であってもよい。前者は目的化合物からどのようなプロダクトイオンが生成されるかが不明である場合に用いることができ、後者は目的化合物から生成されるプロダクトイオンの質量電荷比が事前に分かっている場合に用いることができる。【００１３】  前記少なくとも1つの測定パラメータは、典型的には開裂部に導入するプリカーサイオンに付与するコリジョンエネルギーの大きさを変更する測定パラメータであるが、前記開裂部に導入する衝突ガスの種類や、前段質量分離部や後段質量分離部に印加する電圧値などとすることもできる。【００１４】  本発明の第１の態様に係る質量分析方法では、目的化合物を含有する標準試料を、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する。そして、それら複数の測定条件を用いて質量分析を実行し、該複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データ（プロダクトイオンスペクトルデータやMRM測定データ）を取得する。次に、取得した質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数、抽出する。そして、抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、それらを対応付けて複数のMRMスペクトル要素情報を作成する。これにより、目的化合物を予め決められた基準以上の強度で測定することができるプリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比の組（MRMトランジション）と、該MRMトランジションの測定に適した条件が特定される。続いて、複数のMRMスペクトル要素情報に含まれるプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度からMRMスペクトルを構成する。このMRMスペクトルは、プロダクトイオンスキャン測定により取得される一般的なプロダクトイオンスペクトルと異なり、MRMスペクトル要素情報に含まれるMRMトランジションに対応する質量電荷比の位置のみに局所的なピークデータを持つ。最後に、MRMスペクトルを目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する。ライブラリデータのMRMスペクトルには、該MRMスペクトルの各ピークに対応するMRMスペクトル要素情報が含まれる。【００１５】  従来、目的化合物のスクリーニングにおいて擬陽性を回避するために、目的化合物の標準試料を測定すること等により予め作成された標準合成プロダクトイオンスペクトルと照合しており、その照合に必要な実測合成プロダクトイオンスペクトルを得るためにプロダクトイオンスキャン測定を複数の測定条件で実行しなければならず、1サイクルの測定に時間を要していた。【００１６】  これに対し、本発明の第１の態様に係る質量分析方法で得られる目的化合物のライブラリデータに含まれるMRMスペクトルデータは、複数の特定のMRMトランジションに対応する位置にのみ局所的にピークを持つデータであるため、それら複数のMRMトランジションをそれらに対応する測定条件で測定するのみで照合することができる。つまり、従来のように時間がかかるプロダクトイオンスキャン測定を行う必要がなく、より短いループタイムで目的化合物のスクリーニングを行うことが可能になる。また、本発明の第１の態様に係る質量分析方法では、目的化合物のMRMスペクトルを得ると同時に、目的化合物のMRM測定に適したMRMトランジション及び該MRMトランジションの測定に適した測定条件を決定することができる。【００１７】  前記MRMスペクトル要素情報の数、即ちMRMスペクトルのピーク数は、少なくとも3以上とすることが好ましく、6以上16以下であることがより好ましい。MRMスペクトル要素情報の数は目的化合物の分子量や分子構造などに応じて適宜に決めればよいが、その数を上記範囲とすることにより、実測定データとの照合を行う際に目的化合物を特徴づける十分な数のプロダクトイオンを用いることができる。また、実測定時のサイクルタイムが長くなりすぎるのを防止しつつデュエルタイム（1つの測定条件でプロダクトイオンを測定する時間の長さ）を十分に長くすることができる。【００１８】  上記課題を解決するために成された本発明の第２の態様は、  試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択されたプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた、MSn分析（nは2以上の整数）を実行可能な質量分析装置であって、  使用者による入力指示に応じて、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する測定条件設定部と、  前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得する測定実行部と、  前記質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数抽出するプロダクトイオン抽出部と、  前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成するMRMスペクトル要素情報作成部と、  前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成するMRMスペクトル構成部と、  前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成するライブラリデータ作成部と  を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】  本発明に係る質量分析装置あるいは質量分析方法を用いることにより、従来よりも短いループタイムで目的化合物のスクリーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来行われていた追測定について説明する図。
【図２】本発明に係る質量分析装置及びクロマトグラフ質量分析装置の一実施例の要部構成図。
【図３】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いて目的化合物のライブラリデータを作成するフローチャート。
【図４】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置で目的化合物のライブラリデータ作成時に用いられるメソッドファイルの例。
【図５】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置により取得されるプロダクトイオンスペクトルの例。
【図６】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られるピークリストの例。
【図７】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られるMRMスペクトル要素情報の例。
【図８】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られる標準MRMスペクトルの例。
【図９】化合物Ａに関するMRMトランジション。
【図１０】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いて実試料を分析するフローチャート。
【図１１】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析で用いられるメソッドファイルについて説明する図。
【図１２】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析により得られる実測MRMスペクトルの例。
【図１３】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析結果の画面表示例。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  本発明に係る質量分析装置及び質量分析方法の実施例について、以下、図面を参照して説明する。図２は、本実施例の質量分析装置を液体クロマトグラフと組み合わせた液体クロマトグラフ質量分析装置の要部構成図である。
【００２２】  本実施例の液体クロマトグラフ質量分析装置は、大別して、液体クロマトグラフ部１、質量分析部２、及びそれらの動作を制御する制御部４から構成されている。液体クロマトグラフ部１は、移動相が貯留された移動相容器１０と、移動相を吸引して一定流量で送給するポンプ１１と、移動相中に所定量の試料液を注入するインジェクタ１２と、試料液に含まれる各種化合物を時間方向に分離するカラム１３とを備えている。また、液体クロマトグラフ部１には、インジェクタ１２に複数の液体試料を１つずつ導入するオートサンプラ１４が接続されている。
【００２３】  質量分析部２は、略大気圧であるイオン化室２０と真空ポンプ（図示なし）により真空排気された高真空の分析室２３との間に、段階的に真空度が高められた第１中間真空室２１と第２中間真空室２２とを備えた多段差動排気系の構成を有している。イオン化室２０には、試料溶液に電荷を付与しながら噴霧するエレクトロスプレイイオン化用プローブ（ESIプローブ）２０１が設置されている。イオン化室２０と後段の第１中間真空室２１との間は細径の加熱キャピラリ２０２を介して連通している。第１中間真空室２１と第２中間真空室２２との間は頂部に小孔を有するスキマー２１２で隔てられ、第１中間真空室２１と第２中間真空室２２にはそれぞれ、イオンを収束させつつ後段へ輸送するためのイオンガイド２１１、２２１が設置されている。分析室２３には、上流側（イオン化室２０の側）から順に、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１、多重極イオンガイド（ｑ２）２３３が内部に設置されたコリジョンセル２３２、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４、及びイオン検出器２３５が設置されている。コリジョンセル２３２の内部には、測定条件に合わせてアルゴン、窒素などの衝突誘起解離（CID: Collision-Induced Dissociation）ガスが適宜に供給される。
【００２４】  質量分析部２では、選択イオンモニタリング（SIM: Selected Ion Monitoring）測定、MS/MSスキャン測定（プロダクトイオンスキャン測定、プリカーサイオンスキャン測定）、多重反応モニタリング（MRM: Multiple Reaction Monitoring）測定等を行うことができる。SIM測定では、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１ではイオンを選別せず（マスフィルタとして機能させず）、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるイオンの質量電荷比を固定してイオンを検出する。
【００２５】  プロダクトイオンスキャンスキャン測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１を通過させるプリカーサイオンの質量電荷比を固定したまま後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンの質量電荷比を走査しつつ該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。MRM測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１を通過させるプリカーサイオンの質量電荷比と、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンイオンの質量電荷比の両方を固定し、該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。プリカーサイオンスキャン測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３１を通過させるプリカーサイオンイオンの質量電荷比を走査しつつ、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンイオンの質量電荷比を固定し、該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。これらの測定では、プリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成するために、コリジョンセル２３２の内部にCIDガスを供給する。
【００２６】  制御部４は、記憶部４１を有するとともに、機能ブロックとして、測定条件設定部４２、標準試料測定実行部４３、プロダクトイオン抽出部４４、MRMスペクトル要素情報作成部４５、標準MRMスペクトル構成部４６、ライブラリデータ作成部４７、分析対象化合物入力受付部５１、実試料測定実行部５２、実測MRMスペクトル作成部５３、及びMRMスペクトル照合部５４を備えている。制御部４の実体はパーソナルコンピュータであり、該コンピュータに予めインストールされたMRMスペクトルライブラリ作成プログラムをプロセッサで実行することにより上記の各機能ブロックが具現化される。また、制御部４には、入力部６、表示部７が接続されている。
【００２７】  記憶部４１には、複数の化合物について、化合物の名称、化学式、分子量、CAS登録番号、及びプリカーサイオンの質量電荷比、カラム１３により成分分離を行う場合の保持時間等の情報が記載された化合物テーブル４１１が保存されている。また、後述の各処理により作成されるMRMスペクトルライブラリデータを保存するライブラリ保存領域４１２が設けられている。
【００２８】  次に、図３のフローチャートを参照し、本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた分析の手順を説明する。本実施例のクロマトグラフ質量分析装置では、既知の目的化合物を含有する標準試料の測定により、該目的化合物に関するMRMスペクトルライブラリデータを作成する。各目的化合物のMRMスペクトルライブラリデータはライブラリ保存領域４１２に保存及び蓄積され、それらのMRMスペクトルライブラリデータによって該ライブラリ保存領域４１２にMRMスペクトルライブラリが構成される。
【００２９】  使用者がMRMスペクトルライブラリ作成プログラムを実行する等の所定の操作を行うと、測定条件設定部４２は、使用者に目的化合物の情報を入力させる画面を表示部７に表示する。具体的には、目的化合物が化合物テーブル４１１に保存されているか否かを使用者に問い合わせ、目的化合物が化合物テーブル４１１に保存されたものである場合には、該化合物テーブル４１１から目的化合物を選択させる。一方、目的化合物が化合物テーブル４１１に保存されていない場合には、使用者に目的化合物の名称、化学式、分子量、及びプリカーサイオンの質量電荷比を入力させる画面を表示する。化合物テーブル４１１に保存されていない化合物の情報を使用者が入力した場合には、その情報が化合物テーブル４１１に追加される。なお、本実施例のようにESIプローブ２０１で目的化合物をイオン化すると、通常は目的化合物の分子イオンが最も多く生成される。そこで、プリカーサイオンの質量電荷比は分子量から求められる値が自動的に入力されるようにしてもよい。また、本実施例では、化合物テーブル４１１に保存されている化合物を使用者が選択すると、該化合物の分子イオンのみがプリカーサイオンとして入力されるが、化合物テーブル４１１に分子イオン以外のプリカーサイオン（アダクトイオン等）も保存されている場合には、それらも併せてプリカーサイオンとして入力されるようにしてもよい。
【００３０】  使用者が化合物テーブル４１１から目的化合物を選択する、あるいは目的化合物の名称、化学式、分子量、及びプリカーサイオンの質量電荷比を入力することにより目的化合物の情報を入力すると（ステップＳ１）、測定条件設定部４２は続いて、その目的化合物の測定条件を設定する画面に表示する。この画面では、使用者が、測定条件に含まれる複数の測定パラメータの中から複数の値を設定する測定パラメータを選択する（ステップＳ２）。使用者が測定パラメータを選択すると、測定条件設定部４２は、その測定パラメータの値を設定する画面を表示する。
【００３１】  本実施例では、使用者が測定パラメータとして衝突エネルギー（CE: Collision Energy）を選択する場合を例に説明する。使用者が複数の値を設定する測定パラメータとして衝突エネルギーを選択すると、測定条件設定部４２は、衝突エネルギーの最小値、最大値、及びステップ幅を使用者に入力させる。本実施例では衝突エネルギーの最小値:10V、最大値:50V、ステップ幅:5Vと入力した場合を例に説明する。測定条件設定部４２は、使用者に指定された測定パラメータ（衝突エネルギー）について、使用者による入力指示に従って異なる複数の値を設定する（ステップＳ３）。ここでは、衝突エネルギーの最小値、最大値、及びステップ幅を使用者に入力させる例により説明したが、衝突エネルギーの値そのものを使用者に入力させる等、他の方法で複数の値を設定することもできる。使用者により選択された測定パラメータ以外の測定パラメータについてはいずれも初期値を設定して複数の測定条件を決定する。測定条件設定部４２は、こうして決定した複数の測定条件を順に用いてプロダクトイオンスキャン測定を実行するように、複数のイベントを設定する（ステップＳ４）。本実施例では、図４に示すような9個のイベントが作成される。測定条件設定部４２はさらに、これら複数のイベントを記載したメソッドファイルを作成して記憶部４１に保存する。
【００３２】  なお、ステップＳ１において複数のプリカーサイオンが入力されている場合には、プリカーサイオン毎に複数の測定条件を対応付けたイベントを設定し、それらイベントを記載したメソッドファイルを保存する。また、使用者が複数の測定パラメータを選択した場合には、測定条件設定部４２は、それら複数の測定パラメータについて設定される複数の値の全ての組み合わせに対応する複数の測定条件を決定して各測定条件に対応するイベントを設定し、それら複数のイベントを記載したメソッドファイルを作成する。複数の値を設定可能な測定パラメータ（ステップＳ２で選択可能なパラメータ）には、衝突エネルギーの他に、例えばコリジョンセル２３２に導入するコリジョンガスの種類や圧力、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１や後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４への印加電圧の値（プリロッド電極への印加電圧等の、感度調整に用いる電圧値）などがある。
【００３３】  メソッドファイルが作成されると、標準試料測定実行部４３は表示部７に測定開始ボタンを表示する。使用者がこのボタンを押すと、標準試料測定実行部４３は、記憶部４１からメソッドファイルを読み出すとともに、予めオートサンプラ１４にセットされている、目的化合物の標準試料をインジェクタ１２から一定量を連続して導入する。この測定ではカラム１３を通過させるのみで成分分離は行わず、そのままESIプローブ２０１に輸送する。
【００３４】  標準試料測定実行部４３は、標準試料がESIプローブ２０１に到達するタイミングに合わせて該メソッドファイルに記載されている複数のイベント（本実施例ではイベント1〜9）を順に実行してプロダクトイオンを測定する。これにより、複数のイベントのそれぞれについて質量分析データ（プロダクトイオンスペクトルデータ）を取得する（ステップＳ５）。各質量分析データは記憶部４１に保存される。本実施例では、図５に示すようなプロダクトイオンスペクトルのデータが得られる。
【００３５】  測定を終了すると、プロダクトイオン抽出部４４は、記憶部４１に保存された各プロダクトイオンスペクトルデータを読み出してマスピークのデータを抽出する。図６に、各イベントで取得されたプロダクトイオンスペクトルデータから抽出されたマスピークのリスト（測定強度は任意単位）を示す。プロダクトイオン抽出部４４は、ピークリストの中から予め決められた閾値（本実施例では100。任意単位）以上の強度で測定されたプロダクトイオンのマスピークを抽出する（ステップＳ６）。
【００３６】  続いて、MRMスペクトル要素情報作成部４５は、抽出したマスピークのそれぞれについて、そのプロダクトイオンの質量電荷比、プリカーサイオンの質量電荷比、及びそのプロダクトイオンスペクトルデータを取得したときのイベント（測定条件）を対応付けてMRMスペクトル要素情報を作成する（ステップＳ７）。複数のイベントにおいて、同じ質量電荷比のプロダクトイオンの測定強度が閾値を超えている場合には、測定強度が最も高いイベント（測定条件）のみをMRMスペクトル要素情報とする。また、各MRMスペクトル要素情報には、プロダクトイオンの測定強度が大きい順に優先順位がつけられ、その順に番号が付される。本実施例で得られたMRMスペクトル要素情報を図７に示す。これにより、目的化合物のMRM測定に適したMRMトランジション及び当該MRMトランジションを用いた測定に適した測定条件が決定される。
【００３７】  MRMスペクトル要素情報が作成されると、標準MRMスペクトル構成部４６はMRMスペクトル要素情報に含まれるプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトル（標準MRMスペクトル）を構成する（ステップＳ８）。本実施例で作成されるMRMスペクトルを図８に示す。このMRMスペクトルは、プロダクトイオンスキャン測定により得られる一般的なプロダクトイオンスペクトルとは異なり、マスピークの位置のみにデータを持つ擬似的なプロダクトイオンスペクトルである。
【００３８】  標準MRMスペクトルが構成されると、ライブラリデータ作成部４７は、目的化合物の名称、化学式、及び保持時間の情報を化合物テーブル４１１から読み出し、標準MRMスペクトルと組み合わせて当該目的化合物のライブラリデータを作成してライブラリ保存領域４１２に保存する（ステップＳ９）。このとき、標準MRMスペクトルは、最も測定強度が大きいピークが所定の強度値（例えば1000）となるように規格化される。標準MRMスペクトルには、各ピークに対応するMRMスペクトル要素情報（MRMトランジションと、当該MRMトランジションの測定条件）が含まれる。上記一連の処理を複数の化合物について行うことによりライブラリ保存領域４１２にMRMスペクトルライブラリが作成される。
【００３９】  ここでは複数の測定条件でプロダクトイオンスキャン測定を行うことにより複数のプロダクトイオンスペクトルデータを取得して標準MRMスペクトルを構成する場合を例に説明したが、目的化合物について、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比の組（MRMトランジション）が既知である場合には、複数の測定条件を用いてMRM測定を行うことによりMRM測定データを取得して目的化合物のライブラリデータを作成することもできる。
【００４０】  目的化合物のMRMトランジションが既知である場合には、通常、化合物テーブルにその情報が記載されている。そこで、使用者に目的化合物の情報を入力させる際に、併せて測定に使用するMRMトランジションを複数、指定させる。図９にその一例（8種類のMRMトランジション）を示す。図９にはプリカーサイオンが同一であるMRMトランジションを示したが、プリカーサイオンが異なるMRMトランジションを含んでいてもよい。
【００４１】  MRM測定を行う場合には、上記ステップＳ３において測定パラメータの値を設定した後、ステップＳ４において、MRMトランジション毎に複数の測定条件を対応付けたイベントを作成する。例えば衝突エネルギーの値が異なる9種類の測定条件が入力された場合には、8種類のMRMトランジションにこれら9種類の測定条件をそれぞれ対応付けた、72個のイベントが設定される。
【００４２】  MRM測定を実行することによりイベント毎に取得される質量分析データ（プロダクトイオンの測定強度データ）は、図６を参照して説明したピークリストに相当する。従って、図６のピークリストについて行った処理と同様の処理によりMRMスペクトル要素情報を作成し、該MRMスペクトル要素情報から標準MRMスペクトルを構成することができる。また、この標準MRMスペクトルを目的化合物の名称、化学式、及び保持時間の情報と組み合わせることにより、当該目的化合物のライブラリデータを作成することができる。
【００４３】  従来、目的化合物のスクリーニングにおいて擬陽性を回避するために、目的化合物の標準試料を測定すること等により予め作成された標準合成プロダクトイオンスペクトルと照合しており、その照合に必要な実測合成プロダクトイオンスペクトルを得るためにプロダクトイオンスキャン測定を複数の測定条件で実行しなければならず、1サイクルの測定に時間を要していた。
【００４４】  一方、本実施例の質量分析装置あるいは質量分析方法により得られる目的化合物のライブラリデータに含まれるMRMスペクトルデータは、複数の特定のMRMトランジションに対応する位置のみに局所的にピークを持つデータであり、それら複数のMRMトランジションを各MRMトランジションに対応づけられた測定条件で測定するのみでスペクトルマッチングを行うことができる。つまり、従来のように時間がかかるプロダクトイオンスキャン測定を行う必要がなく、より短いループタイムで目的化合物のスクリーニングを行うことが可能になる。
【００４５】  次に、図１０のフローチャートを参照しつつ本実施例の質量分析方法及び質量分析装置を用いて作成されたMRMスペクトルライブラリを用いて実試料に含まれる目的化合物をスクリーニングする手順を説明する。
【００４６】  使用者が実試料の分析開始を指示すると、分析対象化合物入力受付部５１は、ライブラリ保存領域４１２に保存されているMRMスペクトルライブラリに収録されている化合物のリストを表示部７に表示し、その中から使用者に分析対象の目的化合物を選択させる。ここで選択する目的化合物は1つであってもよいし、複数であってもよい。使用者は目的化合物の選択時に、スペクトルマッチングに用いるマスピークの数を指定することができる。
【００４７】  使用者が目的化合物（化合物A、化合物B、化合物C、化合物D、…、化合物X）を選択すると（ステップＳ１１）、実試料測定実行部５２は、入力された各化合物の保持時間と、当該化合物に関する複数のMRMトランジションと及び各MRMトランジションの測定条件をMRMスペクトルライブラリから読み出し、それらを記載したメソッドファイルを作成する（ステップＳ１２）。図１１(a)及び(b)に示すように、このメソッドファイルには、化合物単位のイベントと、各化合物のMRMトランジション単位のチャンネルが記載される。ステップＳ１１において使用者がMRMトランジションの数を指定した場合には、MRMスペクトルライブラリに保存されているMRMスペクトル要素情報のうち、番号が小さい順（即ち標準MRMスペクトルにおいて測定強度が大きい順）に指定された数のMRM要素情報が読み出され、それらに対応するMRMトランジションを測定するチャンネルが設定される。
【００４８】  図１１に示すように、メソッドファイルには、各化合物に対応するイベントがその実行時間帯（各化合物の保持時間に対応する時間帯）とともに記載され、その構成が表示部７に表示される。図１１(a)のようにイベントリストを表示した状態で、1つのイベント（化合物）を選択すると、図１１(b)に示すように当該イベントに設定されているチャンネルが一覧表示される。チャンネルはMRMトランジション毎にそれぞれ設けられており、それぞれに最適な（最も測定感度が高い）衝突エネルギーの値を含む測定条件が対応づけられている。このように、メソッドファイルには、使用者が入力した目的化合物と同数（100個）のイベントが設定され、各イベントには、該イベントに対応する化合物のそれぞれについてMRMスペクトルライブラリに登録されているMRMスペクトル要素情報の数、あるいは使用者により指定された数（スペクトルマッチングに使用するマスピークの数）のチャンネルが設定される。
【００４９】  使用者が測定開始を指示すると、実試料測定実行部５２は、予めオートサンプラ１４にセットされている実試料をインジェクタ１２に導入する。インジェクタ１２に導入された実試料に含まれる各種成分は、カラム１３で分離されESIプローブ２０１に順次導入される。ESIプローブ２０１に導入された各成分はイオン化室２０で噴霧されイオン化した後、後段の質量分離部２に導入される。
【００５０】  この測定は、上記メソッドファイルに記載の測定条件に従って行われ、各化合物は順次、当該化合物に対して設定されているイベント内の複数のチャンネル（MRMトランジション）で測定される（ステップＳ１３）。実行時間帯が重複するイベントが存在する時間帯では、それらのイベントの複数のチャンネルが順に繰り返し実行される。例えば、図１１に示すメソッドファイルの場合、測定開始から3分が経過するまでの間には、化合物A（イベント１）について設定された複数のMRMトランジション（チャンネル１〜８）と化合物Ｂ（イベント２）について設定された複数のMRMトランジション（チャンネル１〜１５）を用いてプロダクトイオンの強度が繰り返し測定され、測定開始後3分〜4分の時間帯には化合物A, B, Cについて設定された複数のMRMトランジションを用いてプロダクトイオンの強度が繰り返し測定される（図１１(c)）。それ以降の時間帯も同様である。
【００５１】  こうして得られた測定データは順次、記憶部４１に保存される。このとき、実試料測定実行部５２は、各イベントの測定時間として指定されている時間帯よりも前又は／及び後にも複数回、各チャンネルのMRMトランジションでプロダクトイオンの強度を測定する。各イベントの測定時間外に取得されたデータは、当該イベントの測定時間内に取得されたデータとは別に、記憶部４１に保存される。
【００５２】  測定終了後、実測MRMスペクトル作成部５３は、各イベント内の各チャンネルで測定時間内に測定したプロダクトイオンの強度をそれぞれマスピークとする実測MRMスペクトルを作成する（ステップＳ１４）。さらに、実測MRMスペクトル作成部５３は、同一イベントの同一チャンネルで実行時間外に測定したプロダクトイオンの強度（測定ノイズに相当）を前記実測MRMスペクトルの測定強度から差し引く処理を行い、測定ノイズを除去した実測MRMスペクトルを作成する（ステップＳ１５）。
【００５３】  図１２はこうして作成された化合物Aの実測MRMスペクトルの一例であり、化合物Aについて設定された8種類のMRMトランジション（チャンネル）のそれぞれに対応するマスピークが現れる。本実施例のクロマトグラフ質量分析装置では、このように複数のMRMトランジションを用いた測定を行うことにより擬似的にプロダクトイオンスペクトルを得る。本実施例のマルチ実測MRMスペクトルでは、プリカーサイオンが異なるプロダクトイオンのマスピークが１つの擬似的なプロダクトイオンスペクトルとして表示される。
【００５４】  全ての目的化合物について実測MRMスペクトルが得られると、MRMスペクトル照合部５４は、MRMスペクトルライブラリから各化合物のMRMスペクトル（標準MRMスペクトル）を読み出し、それらの類似度を求める。類似度の算出に際しては、まず、実測MRMスペクトルを規格化する。この規格化は、MRMスペクトルライブラリに保存されているMRMスペクトルの規格化と同じ方法により行われる。本実施例では、実測MRMスペクトルにおける最大のマスピークの強度が所定値（1000）となるように規格化される。実測MRMスペクトルを規格化した後、各マスピークの測定強度を標準MRMスペクトルのマスピークの測定強度と比較し、それらの差分に基づいて類似度を求める（スペクトルマッチング。ステップＳ１６）。ここでは実測MRMスペクトルと標準MRMスペクトルの類似度を求める例を説明したが、両スペクトルに含まれるマスピークの質量電荷比と強度を照合したテーブルを作成する等、種々の形態でMRMスペクトルを照合することができる。また、使用者により、スペクトルマッチングに使用するマスピークの数が指定されている場合、MRMスペクトル照合部５４は、ライブラリデータに含まれる標準MRMスペクトルの中から実試料測定実行部５２による測定時に使用した測定条件に対応するマスピークを抽出し、MRMスペクトルを再構成した上で実測MRMスペクトルと照合する。
【００５５】  全ての目的化合物についてMRMスペクトル類似度の算出が終わると、MRMスペクトル照合部５４は、各目的化合物の類似度を、実測MRMスペクトル及び標準MRMスペクトルとともに表示部７に表示する（ステップＳ１７）。図１３は表示画面の一例である。このように、類似度と共に、実測スペクトルと標準スペクトルを表示することにより、類似度の数値だけでなく、MRMスペクトル全体の形状等を視認することによっても使用者が試料中の成分が目的化合物であるか否かを直感的に把握することができる。図１３において画面上部のタブを切り替えることにより別の化合物の結果を表示させることができる。
【００５６】  上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。上記実施例では、標準試料について、測定強度が閾値を超えた全てのプロダクトイオンを抽出したが、測定条件設定部４２が測定条件を設定する際に、MRMスペクトルを構成するMRMスペクトル要素情報の数を使用者に入力させ、プロダクトイオンの測定強度が大きい順に入力された数のMRMスペクトル要素情報を作成するようにしてもよい。MRMスペクトル要素情報の数、即ちMRMスペクトルのピーク数は、少なくとも3以上あればよいが、6以上16以下であることがより好ましい。MRMスペクトル要素情報の数は目的化合物の分子量や分子構造などによって異なるものの、その数を上記範囲とすることにより、実測定データとの照合を行う際に目的化合物を特徴づける十分な数のプロダクトイオンを用いてスクリーニングを行うことができる。また、実測定時のサイクルタイムが長くなりすぎるのを防止しつつ、デュエルタイムを十分に長くとることができる。
【００５７】  測定条件設定部４２により測定条件を設定する際に、測定強度が高いプロダクトイオンであっても当該化合物に特徴的ではないプロダクトイオンをMRMスペクトル要素情報から除外するために、使用者が目的化合物の情報を入力する際に、併せてそうしたプロダクトイオン（除外イオン）の質量電荷比を設定しておき、測定強度の高低にかかわらずプロダクトイオン抽出部４４が当該除外イオンを抽出しないようにすることができる。また、測定強度がそれほど高くないプロダクトイオンであっても当該化合物に特徴的であるプロダクトイオンを優先的にMRMスペクトル要素情報に含めることができるように、使用者が目的化合物の情報を入力する際に、併せてそうしたプロダクトイオン（優先イオン）の質量電荷比を設定しておき、測定強度の高低に関わらずプロダクトイオン抽出部４４が当該優先イオンを抽出するようにしてもよい。
【００５８】  上記実施例では液体クロマトグラフ質量分析装置を例に挙げたが、ライブラリデータの作成に必ずしも液体クロマトグラフを用いる必要はなく、質量分析装置のイオン源に直接標準試料を導入してもよい。また、液体クロマトグラフに代えてガスクロマトグラフを用いることもできる。さらに、上記実施例では三連四重極型の質量分析装置を例に挙げたが、前段質量分離部、開裂部、及び後段質量分離部を有する他の構成の質量分析装置を用いることもできる。
【符号の説明】
【００５９】１…液体クロマトグラフ部  １２…インジェクタ  １３…カラム  １４…オートサンプラ２…質量分析部  ２０…イオン化室    ２０１…ESIプローブ  ２１…第１中間真空室  ２２…第２中間真空室  ２３…分析室    ２３１…前段四重極マスフィルタ    ２３２…コリジョンセル    ２３４…後段四重極マスフィルタ    ２３５…イオン検出器４…制御部  ４１…記憶部    ４１１…化合物テーブル    ４１２…ライブラリ保存領域  ４２…測定条件設定部  ４３…標準試料測定実行部  ４４…プロダクトイオン抽出部  ４５…MRMスペクトル要素情報作成部  ４６…標準MRMスペクトル構成部  ４７…ライブラリデータ作成部  ５１…分析対象化合物入力受付部  ５２…実試料測定実行部  ５３…実測MRMスペクトル作成部  ５４…MRMスペクトル照合部６…入力部７…表示部
【図１】
2020059144.tif 000003
【図２】
2020059144.tif 000004
【図３】
2020059144.tif 000005
【図４】
2020059144.tif 000006
【図５】
2020059144.tif 000007
【図６】
2020059144.tif 000008
【図７】
2020059144.tif 000009
【図８】
2020059144.tif 000010
【図９】
2020059144.tif 000011
【図１０】
2020059144.tif 000012
【図１１】
2020059144.tif 000013
【図１２】
2020059144.tif 000014
【図１３】
2020059144.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月28日(2020.12.28)
【手続補正１】
【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】
試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択されたプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた、MSn分析（nは2以上の整数）を実行可能な質量分析装置であって、
使用者による入力指示に応じて、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する測定条件設定部と、
前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得する測定実行部と、
前記質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数抽出するプロダクトイオン抽出部と、
前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成するMRMスペクトル要素情報作成部と、
前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成するMRMスペクトル構成部と、
前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成するライブラリデータ作成部と
を備えることを特徴とする質量分析装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの測定パラメータに、前記開裂部に導入するプリカーサイオンに付与する衝突エネルギーの値が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項３】
前記MRMスペクトル要素情報の数が3以上であることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項４】
前記MRMスペクトル要素情報の数が6以上16以下であることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項５】
前記MRMスペクトル要素情報に対し、前記プロダクトイオンの測定強度に応じた順位が付されていることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項６】
前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に応じて前記MRMスペクトル要素情報の数を設定し、
前記MRMスペクトル要素情報作成部は、前記測定条件設定部により設定された数のMRMスペクトル要素情報を作成することを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項７】
前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に基づいて除外イオンを設定し、
前記プロダクトイオン抽出部が測定強度の高低にかかわらず前記除外イオンを抽出しないことを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項８】
前記測定条件設定部が、さらに、使用者による入力指示に基づいて優先イオンを設定し、
前記プロダクトイオン抽出部が測定強度の高低にかかわらず前記優先イオンを抽出することを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項９】
さらに、
前記ライブラリデータが作成されている化合物の中から1乃至複数の分析対象化合物を選択する入力を受け付ける分析対象化合物入力受付部と、
前記1乃至複数の分析対象化合物に対応するライブラリデータのそれぞれから読み出した複数の測定条件を用いて実試料を測定する実試料測定実行部と、
前記実試料の測定により得られた、複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度の組から実測MRMスペクトルを作成する実測MRMスペクトル作成部と、
前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記実測MRMスペクトルを前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルと照合するMRMスペクトル照合部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項１０】
前記分析対象化合物入力受付部は、さらに、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、MRMスペクトルの照合に使用するマスピークの数の入力を受け付け、
前記実試料測定実行部は、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記入力された数の測定条件を用いて前記実試料を測定し、
前記MRMスペクトル照合部は、前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルの中から前記測定に使用した測定条件に対応するマスピークを抽出してMRMスペクトルを再構成して前記実測MRMスペクトルと照合する
ことを特徴とする請求項９に記載の質量分析装置。
【請求項１１】
前記実試料測定実行部は、前記マスピークの数が入力された場合に、前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルにおける測定強度が大きい順に前記入力された数の測定条件を用いて前記実試料を測定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の質量分析装置。
【請求項１２】
試料に含まれる化合物由来のイオンのうち所定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する前段質量分離部と、該前段質量分離部で選択されたプリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成する開裂部と、該開裂部で生成されたプロダクトイオンを質量分離する後段質量分離部とを備えた質量分析装置を用いた質量分析方法であって、
既知の目的化合物を含有する標準試料を前記質量分析装置に導入し、
前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定し、
前記複数の測定条件を用いて、前記目的化合物の所定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量分離して測定することにより、前記複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データを取得し、
前記質量分析データから、予め決められた基準を超える強度で測定されたプロダクトイオンを複数抽出し、
前記抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、前記複数のプロダクトイオンと該複数のプロダクトイオンのそれぞれについて特定された測定条件により複数のMRMスペクトル要素情報を作成し、
前記複数のMRMスペクトル要素情報に含まれる複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度によりMRMスペクトルを構成し、
前記MRMスペクトルを前記目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する
ことを特徴とする質量分析方法。
【請求項１３】
さらに、
前記ライブラリデータが作成されている化合物の中から1乃至複数の分析対象化合物を選択する入力を受け付け、
前記1乃至複数の分析対象化合物に対応するライブラリデータのそれぞれから読み出した複数の測定条件を用いて分析対象試料を測定し、
前記分析対象試料の測定により得られた、複数のプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度の組から実測MRMスペクトルを作成し、
前記1乃至複数の分析対象化合物のそれぞれについて、前記実測MRMスペクトルを前記ライブラリデータに含まれるMRMスペクトルと照合する
ことを特徴とする請求項１２に記載の質量分析方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第１の態様に係る質量分析方法では、目的化合物を含有する標準試料について、前記開裂部におけるプリカーサイオンの開裂の態様を変化させる、又はプロダクトイオンの測定感度を変化させる、少なくとも1つの測定パラメータの設定値が互いに異なる複数の測定条件を設定する。そして、それら複数の測定条件を用いて質量分析を実行し、該複数の測定条件のそれぞれに対応する質量分析データ（プロダクトイオンスペクトルデータやMRM測定データ）を取得する。次に、取得した質量分析データから、測定強度が予め決められた基準を超えているプロダクトイオンを複数、抽出する。そして、抽出した複数のプロダクトイオンのそれぞれについて、該プロダクトイオンの質量電荷比と測定強度、該プロダクトイオンを生成したプリカーサイオンの質量電荷比、及び該測定強度が得られたときの測定条件を特定し、それらを対応付けて複数のMRMスペクトル要素情報を作成する。これにより、目的化合物を予め決められた基準以上の強度で測定することができるプリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比の組（MRMトランジション）と、該MRMトランジションの測定に適した条件が特定される。続いて、複数のMRMスペクトル要素情報に含まれるプロダクトイオンの質量電荷比と測定強度からMRMスペクトルを構成する。このMRMスペクトルは、プロダクトイオンスキャン測定により取得される一般的なプロダクトイオンスペクトルと異なり、MRMスペクトル要素情報に含まれるMRMトランジションに対応する質量電荷比の位置のみに局所的なピークデータを持つ。最後に、MRMスペクトルを目的化合物の情報に対応付けて該目的化合物のライブラリデータを作成する。ライブラリデータのMRMスペクトルには、該MRMスペクトルの各ピークに対応するMRMスペクトル要素情報が含まれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】従来行われていた追測定について説明する図。
【図２】本発明に係る質量分析装置の一実施例を液体クロマトグラフと組み合わせた液体クロマトグラフ質量分析装置の要部構成図。
【図３】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いて目的化合物のライブラリデータを作成するフローチャート。
【図４】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置で目的化合物のライブラリデータ作成時に用いられるメソッドファイルの例。
【図５】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置により取得されるプロダクトイオンスペクトルの例。
【図６】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られるピークリストの例。
【図７】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られるMRMスペクトル要素情報の例。
【図８】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置において得られる標準MRMスペクトルの例。
【図９】化合物Ａに関するMRMトランジション。
【図１０】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いて実試料を分析するフローチャート。
【図１１】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析で用いられるメソッドファイルについて説明する図。
【図１２】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析により得られる実測MRMスペクトルの例。
【図１３】本実施例のクロマトグラフ質量分析装置を用いた実試料の分析結果の画面表示例。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
プロダクトイオンスキャンスキャン測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１を通過させるプリカーサイオンの質量電荷比を固定したまま後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンの質量電荷比を走査しつつ該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。MRM測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１を通過させるプリカーサイオンの質量電荷比と、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンイオンの質量電荷比の両方を固定し、該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。プリカーサイオンスキャン測定では前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）２３１を通過させるプリカーサイオンイオンの質量電荷比を走査しつつ、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過させるプロダクトイオンイオンの質量電荷比を固定し、該後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）２３４を通過したプロダクトイオンを検出する。これらの測定では、プリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成するために、コリジョンセル２３２の内部にCIDガスを供給する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
使用者が化合物テーブル４１１から目的化合物を選択する、あるいは目的化合物の名称、化学式、分子量、及びプリカーサイオンの質量電荷比を入力することにより目的化合物の情報を入力すると（ステップＳ１）、測定条件設定部４２は続いて、その目的化合物の測定条件を設定する画面を表示する。この画面では、使用者が、測定条件に含まれる複数の測定パラメータの中から複数の値を設定する測定パラメータを選択する（ステップＳ２）。使用者が測定パラメータを選択すると、測定条件設定部４２は、その測定パラメータの値を設定する画面を表示する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
使用者が目的化合物（化合物A、化合物B、化合物C、化合物D、…、化合物X）を選択すると（ステップＳ１１）、実試料測定実行部５２は、入力された各化合物の保持時間と、当該化合物に関する複数のMRMトランジション及び各MRMトランジションの測定条件をMRMスペクトルライブラリから読み出し、それらを記載したメソッドファイルを作成する（ステップＳ１２）。図１１(a)及び(b)に示すように、このメソッドファイルには、化合物単位のイベントと、各化合物のMRMトランジション単位のチャンネルが記載される。ステップＳ１１において使用者がMRMトランジションの数を指定した場合には、MRMスペクトルライブラリに保存されているMRMスペクトル要素情報のうち、番号が小さい順（即ち標準MRMスペクトルにおいて測定強度が大きい順）に指定された数のMRMスペクトル要素情報が読み出され、それらに対応するMRMトランジションを測定するチャンネルが設定される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
使用者が測定開始を指示すると、実試料測定実行部５２は、予めオートサンプラ１４にセットされている実試料をインジェクタ１２に導入する。インジェクタ１２に導入された実試料に含まれる各種成分は、カラム１３で分離されESIプローブ２０１に順次導入される。ESIプローブ２０１に導入された各成分はイオン化室２０で噴霧されイオン化した後、後段の質量分析部２に導入される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2020059144.tif 000016
【国際調査報告】
2020059144.tif 000017
2020059144.tif 000018