高いサンプル利用度での質量分光法のための方法および装置
高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法は、第１の所定の範囲の質量電荷比を持つ質量スペクトルから第１の群の前駆イオンを質量フィルタするステップを含む。第１の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンが、次に選択的にフラグメント化される。第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの第１のフラグメント質量スペクトルが測定され、一方では第１の所定の範囲内の質量電荷比の他の前駆イオンが保持される。第２の所定の範囲の質量電荷比を持つ第２の群の前駆イオンが質量スペクトルから質量フィルタされる。第２の群の前駆イオン中で、少なくとも１種類の前駆イオンが選択的にフラグメント化される。第２の群の前駆イオン中でフラグメント化された前駆イオンの第２のフラグメント質量スペクトルが次に測定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で使用される項の見出しは、組織化の目的のためのみにあり、いかなる方法においても本出願に記載される発明を限定するように解釈されるべきではない。
【０００２】
関連出願の項
本出願は、２００９年７月７日に出願された米国仮特許出願第６１／２２３，５４２号（発明の名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｓａｍｐｌｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ」）に対して、優先権を主張する。この出願の全体は本明細書において参照として援用される。
【背景技術】
【０００３】
序論
タンデム質量分光計は、複数の質量分析ステップを実行することが可能な質量分光計であり、時にはＭＳｎ機器と呼ばれる。２つの質量分析ステップを実行することが可能な質量分光計がＭＳ−ＭＳ質量分光計と呼ばれ、ｎ個の質量分析ステップを実行することが可能なタンデム質量分光計がＭＳｎ質量分光計と呼ばれる。タンデム質量分光計は、空間的タンデムもしくは時間的タンデムのいずれかを特徴とすることができる。空間的タンデム質量分光計は、物理的に分離された質量分析器を持つ。時間的タンデム質量分光計は、同じ質量分析器（単数または複数）を何度も繰り返し使用して、選択および読み出しのすべてのステップを順次実行する。当分野では、様々なタイプの質量分析セクションを持つ多種多様なタンデム質量分光計が知られている。タンデム質量分光計における質量分析セクションは、同じタイプの質量分析器であってもよく、あるいは異なったタイプの質量分析器であってもよい。例えば、四重極−四重極、磁場セクター−四重極、四重極−リニアイオントラップ、および四重極−飛行時間型の質量分析器を持つタンデム質量分光計がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
タンデム質量分光計は、（典型的に生体材料に由来する）調査中のイオンの構造および配列に関する情報を提供し、サンプル中の未知種の正確な同定を可能にする。タンデム質量分光計は、対象とする物質と重なる可能性のある多くの他の成分を含んだサンプル中の既知物質の量を定量化するためにも使用される。タンデム質量分光計は、イオンを調査するために複数のステップを含む質量分光測定を実行するが、通常はこれらのステップが、分子フラグメンテーションもしくは化学反応の何らかの形態によって分離される。多段階の質量分光測定により、研究者は分子の多種多様な構造およびシークエンシング研究を実行することが可能である。
【０００５】
添付図面と併せて理解される次の詳細な説明では、本教示が、好ましい例となる実施形態に従ってそのさらなる利点とともにより詳しく記載される。当業者は、以下に記載される図面が例示のみを目的とすることを理解するであろう。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、むしろ本教示の原理を例示することに重点が置かれる。いずれにしても、図面が出願人の教示の範囲を制限することは意図されない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、イオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計の機能ブロック図を示す。
【図２】図２は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタおよびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計の機能ブロック図を示す。
【図３】図３は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタ、フラグメンテーション手段、およびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計の別の機能ブロック図を示す。
【図４】図４は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、ＦＴ−ＩＣＲ質量分光計を含んだＭＳｎ質量分光計のまた別の機能ブロック図を示す。
【図５】図５は、衝突セルおよびイオントラップを有する分析セクションを含む、本教示によるサンプル利用度が高い質量分光計のブロック図を示す。
【図６】図６は、前駆イオンを質量フィルタするステップ、前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、およびフラグメント質量スペクトルを測定するステップからなる１つ以上のシークエンスを実行するステップを含む、本発明に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法の例となる質量スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
様々な実施形態の記載
本明細書において「一実施形態」または「実施形態（単数）」への言及は、その実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造または特性が、本教示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書において様々な箇所に現れる語句「一実施形態において」は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照するわけではない。
【０００８】
当然のことながら、本教示が実施可能である限り、本教示の方法の個々のステップは、任意の順序で、および／または同時に実行することができる。さらに、当然のことながら、本教示が実施可能である限り、本教示の装置および方法は、任意の数またはすべての記載される実施形態を含むことができる。
【０００９】
添付図面に示されるように、その例となる実施形態を参照して、本教示がここでより詳細に記載される。本教示は、様々な実施形態および例とともに記載されるが、かかる実施形態に本教示が限定されることは意図されない。むしろ、当業者によって理解されるであろうように、本教示は、様々な代替物、変更および均等物を包含する。本明細書の教示にアクセスできる当業者は、本明細書に記載される開示の範囲内にある追加的な実現、変更および実施形態、ならびに他の使用分野を認識するであろう。
【００１０】
最新機器で実行されるタンデム質量分光計の実験は、複数の成分を調査するときにイオンを非効率的に利用する。典型的なＭＳ−ＭＳ機器において、第１のステップは、対象とする単一成分をフィルタし、一方ではすべての他の成分を捨てるステップを含む。結果として、捨てられる成分はさらなる分析に利用することができず、それ故に測定効率が低下する。
【００１１】
本教示は、サンプル利用度が高い質量分光法のための方法および装置に関する。本教示の一様態は、前駆イオンのセットを適切なイオントラップ中にトラップして、その後、有用なイオンを捨てることなくフラグメントイオン・スペクトルが得られるように、このセットの前駆イオンを操作する方法および装置を使用することである。本教示を実現するために、多くのタイプの質量分光計を使用することができる。本教示を実現するために、時間的タンデム質量分光計、たとえばＲＦイオントラップ（リニアおよび３Ｄ）、（ペニングトラップおよびフーリエ変換質量分光計−ＦＴＭＳ：Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒとしても知られる）イオンサイクロトロン共鳴、および四重極−リニアイオントラップまたは四重極−ＦＴＭＳのようなハイブリッド質量分光計を使用することができる。同様に、本教示を実現するために、いくつかの空間的タンデム質量分光計を使用することもできる。
【００１２】
図１は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、イオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計１０の機能ブロック図を示す。ＭＳｎ質量分光計１０は、時間的タンデム質量分光計である。質量分光計１０は、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源１２を含む。エレクトロスプレーおよびレーザ脱離イオン源のような、多くのタイプのイオン源を使用することができる。一実施形態において、イオン源は、ＭＡＬＤＩイオン源である。
【００１３】
インターフェースイオン光学部１４は、イオントラップ１６を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される。インターフェースイオン光学部１４は、イオントラップ１６に入るイオンの数を制御するオリフィスプレートのような、様々な部品を含むことができる。中間圧力チャンバを形成するために、オリフィスプレートに隣接してスキマープレートを配置することができる。スキマープレートは、通常、イオンがスキマープレートを通過してイオントラップ１６へ入るように設計される。スキマープレートを通過する前駆イオンを収集しかつ集束させて、質量分光計１０のイオントラップ１６へイオンを導くために、イオンガイドを使用することができる。不要な中性物質のイオントラップ１６への流入を低減するために、カーテンガスを含むように設計されたカーテンチャンバを提供することができる。
【００１４】
様々な実施形態において、イオントラップ１６は、選択的衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリング（ＳＷＩＦＴまたはＦＮＦスウィフト）を用いた四重極イオントラップ（リニアまたは三次元）、質量選択的な排出を用いたリニアイオントラップ、あるいは選択的衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリング（ＣＩＤ：ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎまたはＳＯＲＩ ＣＩＤ）を用いたペニングイオントラップ（Ｐｅｎｎｉｎｇ ｉｏｎ ｔｒａｐ）とすることができる。ＭＳｎ質量分光計１０中のイオントラップ１６は、様々な機能を実行するために使用することができる。イオントラップ１６は、イオン光学部１４を通過したイオンを初めにトラップして冷却する。イオントラップ１６は、いくつかの対象とする前駆イオンを分離するためにも使用することができる。分離されたこれらの対象とする前駆イオンは、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーション（ｐｈｏｔｏｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）、または他の手段を用いてフラグメント化することができる。フォトフラグメンテーションは、すべてまたはいくつかの種類の前駆イオンをフラグメント化するために用いることができる。次にイオントラップ１６は、イオン検出器１８がフラグメンテーション・スペクトルを読み取るかまたは検出できるようにフラグメントイオンを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ１６中に留める。
【００１５】
これらのイオントラップ機能を繰り返して、対象とする第２の群の前駆イオンを分離することができる。対象とする第２の群の前駆イオンは、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーション、または他の手段を用いてフラグメント化することができる。次にイオントラップ１６は、検出器１８が第２のフラグメンテーション・スペクトルを検出できるようにそれを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ１６中に留める。任意の数またはすべての前駆イオンがフラグメント化されて引き出されるまで、この方法を繰り返すことができる。
【００１６】
図２は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタおよびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計５０の機能ブロック図を示す。図２は、空間的タンデムおよび時間的タンデム混合型質量分光計である。第１のフィルタリング機構は、第２の質量分光計（イオントラップ）から物理的に分離される。質量分光計５０は、図１に関連して記載されたように、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源５２を含む。同様に、質量分光計５０は、質量フィルタ５６およびイオントラップ５８を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される、図１に関連して記載されたインターフェースイオン光学部１４のような、インターフェースイオン光学部５４を含む。
【００１７】
質量フィルタ５６は、分析のために対象とする前駆イオンを分離するために使用される。当業者は、多くのタイプの質量フィルタの１つ以上を質量フィルタ５６中に使用できることを理解するであろう。例えば、質量フィルタ５６は、対象とする前駆イオンのみをイオントラップ５８へ送るように設計された四重極質量フィルタを含むことができる。質量フィルタ５６は、対象とする質量範囲内にないすべての前駆イオンを除くことによって、イオントラップ５８における空間電荷を実質的に減少させるために使用することができる。
【００１８】
イオントラップ５８は、質量フィルタ５６の後に配置される。イオントラップ５８は、フラグメント化された対象とする前駆イオンをトラップして冷却する。当業者は、任意の数のイオントラップを使用できることを理解するであろう。同様に、当業者は、多くのタイプのイオントラップを使用できることを理解するであろう。イオントラップ５８は、図１の質量分光計１０に関連して記載されたように、質量選択的なフラグメンテーションを実行すること、質量スペクトルのいくつかの質量電荷比領域におけるイオン集団を除去すること、およびフラグメントイオンの質量スペクトルを読み取ることに適した、任意のタイプのイオントラップとすることができる。
【００１９】
図１に関連して記載されたように、ＭＳｎ質量分光計５０中のイオントラップ５８は、様々な機能を実行するために使用される。イオントラップ５８は、イオン光学部５４を通過したイオンを初めにトラップして冷却する。イオントラップ５８は、いくつかの対象とする前駆イオンを分離するためにも使用することができる。分離されたこれらの対象とする前駆イオンのいくつかまたはすべては、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーションまたは他の手段を用いて、フラグメント化することができる。次にイオントラップ５８は、イオン検出器６０がフラグメンテーション・スペクトルを読み取るかまたは検出できるようにフラグメントイオンを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ５８中に留める。加えて、イオントラップは、さらなる処理のために前駆イオンを質量フィルタ５６へ戻すことができ、あるいはこれらの前駆イオンがイオントラップ中でフラグメント化されるのを防ぐために前駆イオンを質量フィルタ５６へ戻すことができる。
【００２０】
これらのイオントラップ機能を繰り返して、対象とする第２の群の前駆イオンを分離することができる。対象とする第２の群の前駆イオンは、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーション、または他の手段を用いてフラグメント化することができる。次にイオントラップ５８は、イオン検出器６０が第２のフラグメンテーション・スペクトルを検出できるようにそれを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ５８中に留める。イオントラップは、前駆イオンを質量フィルタ５６へ戻すこともできる。任意の数またはすべての前駆イオンがフラグメント化されて引き出されるまで、この方法を繰り返すことができる。
【００２１】
図３は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタ、フラグメンテーション手段、およびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計１００の別の機能ブロック図を示す。図３に示されるＭＳｎ質量分光計１００は、空間的タンデムおよび時間的タンデム混合型質量分光計である。質量分光計１００は、図１に関連して記載されたように、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源１０２を含む。同様に、質量分光計１００は、質量フィルタ１０６、フラグメンテーション手段１０８およびイオントラップ１１０を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される、図１に関連して記載されたイオン光学部１４のような、インターフェースイオン光学部１０４を含む。
【００２２】
質量フィルタ１０６は、分析用に対象とする前駆イオンを分離するために使用される。当業者は、図１に関連して記載されるように、多くのタイプの質量フィルタの１つ以上を質量フィルタ１０６中に使用できることを理解するであろう。質量フィルタ１０６は、対象とする質量範囲内にないすべての前駆イオンを除くことによって、分析セクションにおける空間電荷を実質的に減少させるために使用することができる。
【００２３】
前駆イオンをフラグメント化するために、衝突セルのようなフラグメンテーション手段１０８が、質量フィルタ１０６の後に配置される。フラグメンテーション手段１０８は、フィルタされた前駆イオンを選択的または非選択的にフラグメント化することができる。当業者は、（ＣＩＤとしても知られる）ＣＡＤ、選択的または非選択的フォトフラグメンテーション、ＥＣＤ、ＥＴＤ、および準安定原子衝撃フラグメンテーションのような、多くの他のタイプのフラグメンテーション手段があることを理解するであろう。
【００２４】
本教示の一様態は、フラグメンテーション手段１０８によって生じるフラグメンテーションが質量選択的でありうることである。例えば、対象とする前駆イオンの共鳴励起とともに、質量選択的な衝突活性化解離（ＣＡＤ：Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ−Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を用いることができる。加えて、選択されたイオンの軌道の少なくとも一部を残りの成分から遠ざけるために当分野で知られる質量選択的なツールを用い、次に選択されたイオンに固有の軌道部分にフラグメンテーション用レーザ光線を重ね合わせることによって、フラグメンテーションを引き起こすことができる。フォトフラグメンテーションも同じく質量選択的でありうる。例えば、１つまたはいくつかの種類の前駆イオンは選択的に励起するが他は励起しないように、フォトフラグメンテーションに使用される光の波長を変化させることができる。
【００２５】
１つ以上のイオントラップ１１０が、フラグメンテーション手段１０８の後に配置される。イオントラップ１１０は、フラグメント化された対象とする前駆イオンをトラップして冷却する。当業者は、任意の数のイオントラップを使用できることを理解するであろう。同様に、当業者は、多くのタイプのイオントラップを使用できることを理解するであろう。イオントラップ１１０は、図１に関連して記載されたように、質量選択的なフラグメンテーションを実行すること、質量スペクトルのいくつかの質量電荷比領域におけるイオン集団を除去すること、およびフラグメントイオンの質量スペクトルを読み取ることに適した、任意のタイプのイオントラップとすることができる。加えて、イオントラップ１１０は、さらなる処理のために前駆イオンをフラグメンテーション手段１０８および／または質量フィルタ１０６へ戻すことができ、あるいはこれらの前駆イオンがイオントラップ１１０中でフラグメント化されるのを防ぐために前駆イオンをフラグメンテーション手段１０８および／または質量フィルタ１０６へ戻すことができる。
【００２６】
様々な動作モードにおいて、イオントラップ１１０は、所望もしくは非所望のフラグメントイオンをイオントラップ１１０から分離して排出する様々な機能を実行するために使用される。例えば、イオントラップ１１０は、分析中の前駆イオン、あるいは分析を受けるであろう将来の前駆イオンの予想されるフラグメントと重なる質量電荷比を持つイオンを排出するために使用することができる。これらのイオンを排出することは、さもなければフラグメントイオン・スペクトルを複雑にしかねない干渉を取り除くことになろう。
【００２７】
さらなる質量フィルタリングおよび／またはフラグメンテーションのために、前駆イオンをイオントラップ外へ移すこともできる。ある動作モードでは、イオントラップ１１０がイオンの一部を、追加的なフラグメンテーションのためにもとのフラグメント化手段１０８へ排出する、および／またはさらなる質量フィルタリングのためにもとの質量フィルタ１０６へ排出する。追加的なフラグメンテーションおよび質量フィルタリングをイオンが受けた後、これらのイオンは、さらなる分析のためにイオントラップ１１０へ再び移される。追加的なフラグメンテーションおよび／または質量フィルタリングのために前駆イオンをイオントラップ１１０外へ移し、次に処理されたイオンをさらなる分析のためにイオントラップ１１０中へ戻すこの能力は、フラグメンテーション方法の選択肢とフラグメンテーション機構における条件の範囲とを大きく広げる。かかる性能は、多くの応用、特に１つのフラグメンテーション方法では十分な情報を提供しないこともある応用にとって重要な可能性がある。
【００２８】
そのうえ、質量フィルタリングおよび／またはフラグメンテーションは、イオントラップ１１０自体で物理的に生じることもできる。例えば、いくつかの実施形態では、不要なイオンがトラップされて、その後イオントラップ１１０から引き出される。質量分光計１００のいくつかの実施形態では、フラグメンテーションの少なくともいくらかが、イオントラップ１１０中で生じる。これらの実施形態では、対象とする質量電荷比を持つ前駆イオンが、分析のために選択的にフラグメント化される。
【００２９】
次に、イオン検出器１１２によって読み出すかまたは検出できるように、所望の前駆イオンおよびそのフラグメントが引き出される。例えば、リニアイオントラップでは、質量選択的な軸方向の排出または半径方向の排出によって、所望の前駆イオンおよびそのフラグメントを読み出すことができる。イオントラップ１１０から排出されるイオンを検出するために、イオントラップ１１０に近接してイオン検出器１１２が配置される。当業者は、多くのタイプのイオン検出システムが使用できることを理解するであろう。例えば、フーリエ変換分析を用いた典型的なイオン電荷ピックアップ検出システムによって、フラグメントイオンおよびその前駆体のイオンサイクロトロン共鳴（ＩＣＲ：Ｉｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）質量分析スペクトルを読み出すことができる。
【００３０】
図４は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（ＦＴ−ＩＣＲ：Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｏｎ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）質量分光計を含んだＭＳｎ質量分光計２００のまた別の機能ブロック図を示す。ＭＳｎ質量分光計２００は、図１に関連して記載されたＭＳｎ質量分光計１０をより具体的に記載したものであり、イオントラップは、ペニング・イオントラップである。
【００３１】
質量分光計２００は、図１に関連して記載されたように、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源２０２を含む。同様に、質量分光計２００は、図１に関連して記載されたイオン光学部１４のような、インターフェースイオン光学部２０４を含み、この光学部は、ＦＴ−ＩＣＲ質量分光計２０６を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される。
【００３２】
フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分光法は、一定磁界におけるイオンのサイクロトロン周波数に基づいてイオンの質量電荷比（ｍ／ｚ）を測定するタイプの質量分光計である。イオンは、ペニングトラップにトラップされて、磁界に垂直な振動電界によってサイクロトロン半径へ励起される。この励起は、１対のプレートを横切ってイオンを伝播させる。この１対のプレート上で電流信号が、正弦波の重ね合わせとして検出される。結果として生じた正弦波の重ね合わせをフーリエ変換し、質量を周波数に分解することによって質量スペクトルが得られる。ある一定の時間にわたって、すべてのイオンを同時に検出することができる。
【００３３】
ＦＴ−ＩＣＲ質量分光計２０６は、前駆イオンをフラグメント化するための衝突セルとしても機能することができる。バッファもしくは衝突ガス源２０８が制御バルブを通じて衝突セルに連結される。時には衝突活性化解離（ＣＡＤ：ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）と呼ばれる衝突誘起解離（ＣＩＤ）のためのＡＣ励起電源２１０が衝突セルに連結される。ＡＣ励起電源２１０は、ＡＣ電界を発生させて前駆イオンを比較的高い運動エネルギーまで選択的に加速して、次に衝突ガス（しばしばヘリウム、窒素またはアルゴン）を含む中性ガス分子とそれらが衝突することを可能にする。衝突の間に運動エネルギーのいくらかがイオンの内部エネルギーに変換されて、前駆イオンの結合切断、およびより小さい部分へのフラグメンテーションがもたらされる。これらのフラグメントイオンが、次にＦＴ-ＩＣＲ質量分光計２０６中で分析される。
【００３４】
いくつかの実施形態において、レーザもしくはフォトフラグメンテーション・デバイス２１２が、ウィンドウを通してＦＴ-ＩＣＲ質量分光計２０６の内部に結合される。例えば、レーザをＦＴ-ＩＣＲ質量分光計２０６に結合して赤外多光子解離（ＩＲＭＰＤ：ｉｎｆｒａｒｅｄ ｍｕｌｔｉ−ｐｈｏｔｏｎ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を実行し、前駆体をフラグメント化することができる。赤外多光子解離は、赤外放射を用いて複数の赤外フォトンを前駆イオンに吸収させることによって、前駆イオンをよりエネルギーの高い振動状態へ励起し、この振動状態において最終的に結合（単数または複数）が切断されて、前駆イオンの気相フラグメントが生じる。
【００３５】
図５は、衝突セル３０４およびイオントラップ３０６を持つ分析セクション３０２を含む、本教示によるサンプル利用度が高い質量分光計３００のブロック図を示す。質量分析もフィルタリングもともにイオントラップ３０６を使用するので、質量分光計３００は、主として時間的タンデム質量分光計である。しかしながら、この実施形態では選択的なフラグメンテーションが衝突セル３０４を用いて行われるので、フラグメンテーションは、空間的タンデムで行われる。
図１の質量分光計に関連して記載されたように、質量分光計３００は、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源３０８を含む。加えて、質量分光計３００は、前駆イオンを質量分光計３００の分析セクション３０２中へ集束するために使用されるインターフェースイオン光学部３１０を含む。
【００３６】
図５に示される衝突セル３０４は、選択的なフラグメンテーションを実行する気相衝突活性化解離（ＣＡＤ）セルである。衝突セル３０４は、前駆イオンをインターフェースイオン光学部３１０から受け取る入力部３１２を含む。衝突セル３０４は、ＣＡＤ衝突セル３０４へのＣＡＤガスの流入を制御するＣＡＤガス源コントローラ３１６に連結されたガス注入口３１４も含む。衝突セル３０４は、対象とする前駆イオンを励起するエネルギーを提供して、選ばれた前駆イオンとＣＡＤガス分子との間のエネルギー衝突を促進する電源３１８も含む。例えば、電源３１８は、ＲＦ電源が発生したＲＦ電圧に加えて重畳されるＡＣ電圧を発生させるＡＣ励起電源を含むことができる。対象とする前駆イオンの運動エネルギーをＡＣ成分が増大させる間に、電源３１８のＲＦ成分は、軸に沿ったすべてのイオンの閉じ込めを提供し、それによって選ばれた前駆イオンとの高いエネルギーでの衝突を誘起する。衝突セル３０４は、前駆イオンおよびそのフラグメントを通過させる出力部３２０も含む。
【００３７】
イオントラップ３０６は、衝突セル３０４からの前駆イオンおよびそのフラグメントを受け取るように配置された入力部３２２を含む。図１のイオントラップ１６に関連して記載されたように、多くのイオントラップを使用することができる。イオントラップ３０６は、様々なフィルタリングおよび／またはフラグメンテーション機能を実行することができる。イオントラップ３０６は、所望の測定を受ける前駆イオンおよびそのフラグメントを引き出す前に、不要なイオンをイオントラップ３０６から排出することによってそれらをフィルタすることができる。イオントラップ３０６は、さらなるフラグメンテーションのために前駆イオンおよびそのフラグメントを分離して、ＣＡＤ衝突セル３０４へ戻すことができる。その後、これらのフラグメント化されたイオンは、イオントラップ３０６へ戻されて、前駆イオンおよびそのフラグメントが検出できるように分離、フィルタされ、最終的に引き出される。
【００３８】
イオントラップ３０６中の緩衝ガスの圧力は、緩衝ガス制御装置を使用して所望のレベルに調節することができる。いくつかの動作モードでは、トラッピングを促進するために、緩衝ガスの圧力を比較的高く（例えば、０．１〜１００ｍＴｏｒｒの範囲内に）設定することが有利である。他の動作モードでは、読み出しスキャンの分解能および／または効率を改善するために、読み出し部分が分析する間に圧力を低下させることが有利である。
【００３９】
当業者は、任意の数のイオントラップを使用できることを理解するであろう。さらなる処理用にいくつかの前駆イオンおよび／またはそのフラグメントを分離するため、あるいはこれらのイオンおよびそのフラグメントがフラグメント化されるのを防ぐために、複数のイオントラップを使用することができる。閉じたプロセスループでイオントラップ間を往復してイオンを移動させるために、複数のイオントラップを使用することもできる。
【００４０】
イオン検出器３２４は、イオントラップ３０６から排出されたイオンを検出するために、イオントラップ３０６の出力部３２６に近接して配置される。イオン検出器３２４は、イオントラップ３０６の動作にシンクロナイズされる。所望の前駆イオンおよびそのフラグメントをイオントラップ３０６が引き出すかまたは読み出し、これらのイオンおよびそのフラグメントが、イオン検出器３２４によって検出される。例えば、リニアイオントラップでは、質量選択的な軸方向の排出または半径の方向の排出によって、所望の前駆イオンおよびそのフラグメントを読み出すことができる。
【００４１】
当業者は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために、多くの他のＭＳｎ質量分光計およびそのバリエーションを使用できることを理解するであろう。例えば、当業者は、質量分光計３００が任意の数のＭＳｎ処理シークエンスを持ちうることを理解するであろう。複数のＭＳｎシークエンスを用いるときに、前のフラグメンテーション・サイクルからのフラグメントイオンは、次のＭＳｎシークエンスにおける前駆イオンとして使用される。
【００４２】
本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法は、様々な質量電荷比を持つ前駆イオンをトラップするステップを含む。前駆イオン・フラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンが除去され、一方で他の前駆イオンが分析のために保持される。次に第１のセットの前駆イオンが、選択的にフラグメント化される。フラグメント化されたイオンのスペクトルが次に検出される。さらなるセットの前駆イオンに対して、この方法を繰り返すことができる。
【００４３】
より具体的に、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法は、分析のために前駆イオンを生成するステップを含む。本教示によるいくつかの方法において、前駆イオンは、ほとんど一価のイオンを含む。同様に、本教示によるいくつかの方法において、第１の群の前駆イオンは、ＭＡＬＤＩイオン源を用いて生成される。ＭＡＬＤＩは、要求に応じてイオンを生成する。これらの方法において、レーザフルエンスおよびイオントラップサイクル当たりのレーザパルス数のような、ＭＡＬＤＩイオン源のパラメータは、イオントラップにおける空間電荷を制御するために調節することができる。ＭＡＬＤＩは、主に一価のイオンを生成する。それ故に、これらのイオンのフラグメントは、前駆イオンの質量電荷比より低い質量電荷比を持つ傾向があり、それによって所望のイオン・フラグメントが正確に検出されるようにイオントラップから特定の質量電荷比領域を一掃することが容易になる。
【００４４】
第１の所定の範囲の質量電荷比を持つ第１の群の前駆イオンが、質量スペクトルからフィルタされる。第１の群の前駆イオンの質量フィルタリングは、第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの質量電荷比の範囲に対応する範囲の質量電荷比を持つイオンを除去するステップを含む。当業者は、第１の群のイオンが多くの方法で質量フィルタされうることを理解するであろう。例えば、第１の群のイオンは、イオンを四重極またはリニアイオントラップ中にトラップすることによって質量フィルタされうる、および／または共鳴励起を実行することによって質量フィルタされうる。
【００４５】
第１の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンが、次に選択的にフラグメント化される。当業者は、第１の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化する多くの方法があることを理解するであろう。例えば、前駆イオンを選択的にフラグメント化する方法は、少なくとも１種類の前駆イオンの一部を物理的に分離し、物理的に分離した部分を次にフラグメント化するステップを含む。前駆イオンの選択的なフラグメンテーションは、前駆イオンの共鳴励起を実行することによって、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行することによって、および特定の波長を用いてフォトフラグメンテーションを実行することによって達成することができる。第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの第１のフラグメント質量スペクトルが測定され、一方では第１の所定の範囲内の質量電荷比の他の前駆イオンが、さらなる分析のために保持される。第１の質量スペクトルの測定は、破壊的な測定であっても非破壊的な測定であってもよい。
【００４６】
第２の所定の範囲の質量電荷比を持つ第２の群の前駆イオンが、次に質量フィルタされる。当業者は、第２の群のイオンが多くの方法で質量フィルタされうることも理解するであろう。例えば、第２の群のイオンは、イオンを四重極またはリニアイオントラップ中にトラップすることによって質量フィルタされうる、あるいは共鳴励起を実行することによって質量フィルタされうる。
【００４７】
第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンが、次に選択的にフラグメント化される。当業者は、第２の群中の前駆イオンを選択的にフラグメント化する多くの方法があることも理解するであろう。例えば、前駆イオンを選択的にフラグメント化する方法は、少なくとも１種類の前駆イオンの一部を物理的に分離し、物理的に分離した部分を次にフラグメント化するステップを含む。前駆イオンの選択的なフラグメンテーションは、前駆イオンの共鳴励起を実行することによって、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行することによって、およびフォトフラグメンテーションを実行することによって同様に達成することができる。第２の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンから生じる、第２のフラグメント質量スペクトルが次に測定される。質量スペクトルの測定は、破壊的な測定であっても非破壊的な測定であってもよい。
【００４８】
本教示の１つの方法では、第１の群の前駆イオンを質量フィルタすること、第１の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、および第１のフラグメント質量スペクトルを測定することは、第１のイオントラップ中で行なわれ、一方で第２の群の前駆イオンを質量フィルタすること、第２の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、および第２のフラグメント質量スペクトルを測定することは、第１のイオントラップから物理的に分離された第２のイオントラップ中で行なわれる。
【００４９】
本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定するこの方法は、１つ以上の追加的な群の前駆イオンを質量フィルタすること、これらの追加的な群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、および結果として生じたフラグメント質量スペクトルを次に測定することによって継続することができる。例えば、高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定するこの方法は、第３の所定の範囲の質量電荷比を持つ質量スペクトルから第３の群の前駆イオンを質量フィルタするステップ、第３の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、およびフラグメント化された前駆イオンの第３のフラグメント質量スペクトルを測定するステップを含むことができる。かくして、本教示の方法は、質量フィルタリング・ステップ、選択的なフラグメンテーション・ステップ、および結果として生じるフラグメント質量スペクトルの測定ステップを繰り返すことによって、任意のレベルの質量フィルタリングにより高いサンプル利用度で質量スペクトルを発生させるために用いることができる。
【００５０】
図６は、前駆イオンを質量フィルタすること、前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、およびフラグメント質量スペクトルを測定することからなる１つ以上のシークエンスを実行することを含む、本発明に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法の例となる質量スペクトル４００を示す。第１の質量スペクトル４０２は、分析のために生成された前駆イオンの集団の質量スペクトルを示す。例えば、前駆イオンは、ほとんど一価のイオンを含むようにＭＡＬＤＩによって生成することができる。第１の質量スペクトル４０２は、イオントラップ中におけるイオン集団を表し、かつ対象とする前駆イオンの質量電荷比の範囲４０４を特定する。第２の質量スペクトル４０６は、フィルタされたイオン集団の質量スペクトルを示し、フィルタリング後にイオントラップ中に残った対象とする前駆イオンのみが見られる。
【００５１】
第３の質量スペクトル４０８は、最も低い質量電荷比を持つ前駆イオンがフラグメント化された後の第２の質量スペクトル４０６に見られる、フィルタされたイオン集団の質量スペクトルを示す。とりわけ、第３の質量スペクトル４０８は、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンがフラグメント化されたことを示す。加えて、第３の質量スペクトル４０８は、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンに対応するフラグメント化されたスペクトルを示す。第４の質量スペクトル４１０は、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンに対するフラグメント・スペクトルのみを示す。質量スペクトル４１０は、破壊的もしくは非破壊的な検出を利用して記録することができる。第５の質量スペクトル４１２は、フラグメント化されないで残った対象とするイオンのみを示す。第５の質量スペクトル４１２は、第２の質量スペクトル４０６と似ているが、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンは、処理済みであり、それ故に存在しない。いくつかの動作モードにおいて、対象とする追加的な前駆イオンがフラグメントされて、フラグメント化された追加的な前駆イオンに対して第３の質量スペクトル４０８、第４の質量スペクトル４１０、および第５の質量スペクトル４１２が繰り返される。
【００５２】
高いサンプル利用度でフラグメント質量スペクトルを測定する別の方法は、所定の範囲の質量電荷比を持つある群の前駆イオンをトラップするステップを含む。当業者は、多くのタイプのイオントラッピングを使用できることを理解するであろう。例えば、イオントラッピングは、注入されたイオンを減速させるために緩衝ガスを用いて、リニアＲＦイオントラップ中で実行することができる。イオン集団は、共鳴励起フィルタリングを用いて予め選択することができる。残った前駆イオンは、選択的な衝突誘起解離によって順にフラグメント化することができる。
【００５３】
対象とする前駆イオンの将来のフラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンが、質量フィルタされる。この質量フィルタリングは、質量電荷比がフラグメントイオンと同じ前駆イオンの存在に起因して、フラグメントイオン信号が誤って検出される確率を低下させる。
【００５４】
上記群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンが、次に選択的にフラグメント化される。当業者は、前駆イオンを選択的にフラグメント化する多くの方法があることを理解するであろう。例えば、前駆イオンを選択的にフラグメント化するいくつかの方法は、前駆イオンの一部を物理的に分離し、物理的に分離した部分を次にフラグメント化するステップを含む。前駆イオンの選択的なフラグメンテーションは、前駆イオンの共鳴励起を実行することによって、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行することによって、およびフォトフラグメンテーションを実行することによって同様に達成することができる。
【００５５】
上記群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルが測定される。質量スペクトルの測定は、破壊的もしくは非破壊的に実行することができる。次に、異なった群の前駆イオンに対して、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップが、所望の質量スペクトルが所望の質量分解能で測定されるまで繰り返される。いくつかの実施形態において、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップは、すべて１つのイオントラップ中でプリフォームされる。他の実施形態において、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップは、複数のイオントラップ中でプリフォームされる。
【００５６】
研究者は、一般に複雑な混合物を含むサンプルを扱っており、それ故に１つより多い前駆イオン・フラグメントに関する情報を得ることに興味を持つ。加えて、様々な理由から研究者が有するサンプル量はしばしば限られる。さらなる分析のために他の前駆イオンを保持しつつ、前駆イオンをトラップし、前駆イオンを質量フィルタし、選択的にフラグメント化して、質量スペクトルを測定する本方法のステップは、サンプル利用度を著しく向上させる。本教示の方法および装置を用いることによって、サンプル材料の限られた量から、より多くの情報が引き出されるであろう。サンプル利用度は、フラグメント化される前駆イオンの数に比例して向上する。たとえ調査中のサンプルが１つの成分しか含まないときでも、（ＭＳ−ＭＳまたはＭＳ２フラグメントとも呼ばれる）第１世代のフラグメントが十分な情報をもたらさない測定がある。それ故に、研究者は、フラグメントイオンのさらなるフラグメンテーションが必要なＭＳｎ測定を頼りにする。本発明のアプローチを用いると、実質的により高い効率で対象とする成分のＭＳｎスペクトルを得ることができる。
【００５７】
均等物
本出願人の教示は、様々な実施形態とともに記載されるが、本出願人の教示がかかる実施形態に限定されることは意図されない。むしろ、当業者によって理解されるであろうように、本出願人の教示は、本教示の精神および範囲から逸脱することなくそこに作られうる、様々な代替物、変更および均等物を包含する。
【技術分野】
【０００１】
本明細書で使用される項の見出しは、組織化の目的のためのみにあり、いかなる方法においても本出願に記載される発明を限定するように解釈されるべきではない。
【０００２】
関連出願の項
本出願は、２００９年７月７日に出願された米国仮特許出願第６１／２２３，５４２号（発明の名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｓａｍｐｌｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ」）に対して、優先権を主張する。この出願の全体は本明細書において参照として援用される。
【背景技術】
【０００３】
序論
タンデム質量分光計は、複数の質量分析ステップを実行することが可能な質量分光計であり、時にはＭＳｎ機器と呼ばれる。２つの質量分析ステップを実行することが可能な質量分光計がＭＳ−ＭＳ質量分光計と呼ばれ、ｎ個の質量分析ステップを実行することが可能なタンデム質量分光計がＭＳｎ質量分光計と呼ばれる。タンデム質量分光計は、空間的タンデムもしくは時間的タンデムのいずれかを特徴とすることができる。空間的タンデム質量分光計は、物理的に分離された質量分析器を持つ。時間的タンデム質量分光計は、同じ質量分析器（単数または複数）を何度も繰り返し使用して、選択および読み出しのすべてのステップを順次実行する。当分野では、様々なタイプの質量分析セクションを持つ多種多様なタンデム質量分光計が知られている。タンデム質量分光計における質量分析セクションは、同じタイプの質量分析器であってもよく、あるいは異なったタイプの質量分析器であってもよい。例えば、四重極−四重極、磁場セクター−四重極、四重極−リニアイオントラップ、および四重極−飛行時間型の質量分析器を持つタンデム質量分光計がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
タンデム質量分光計は、（典型的に生体材料に由来する）調査中のイオンの構造および配列に関する情報を提供し、サンプル中の未知種の正確な同定を可能にする。タンデム質量分光計は、対象とする物質と重なる可能性のある多くの他の成分を含んだサンプル中の既知物質の量を定量化するためにも使用される。タンデム質量分光計は、イオンを調査するために複数のステップを含む質量分光測定を実行するが、通常はこれらのステップが、分子フラグメンテーションもしくは化学反応の何らかの形態によって分離される。多段階の質量分光測定により、研究者は分子の多種多様な構造およびシークエンシング研究を実行することが可能である。
【０００５】
添付図面と併せて理解される次の詳細な説明では、本教示が、好ましい例となる実施形態に従ってそのさらなる利点とともにより詳しく記載される。当業者は、以下に記載される図面が例示のみを目的とすることを理解するであろう。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、むしろ本教示の原理を例示することに重点が置かれる。いずれにしても、図面が出願人の教示の範囲を制限することは意図されない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、イオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計の機能ブロック図を示す。
【図２】図２は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタおよびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計の機能ブロック図を示す。
【図３】図３は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタ、フラグメンテーション手段、およびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計の別の機能ブロック図を示す。
【図４】図４は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、ＦＴ−ＩＣＲ質量分光計を含んだＭＳｎ質量分光計のまた別の機能ブロック図を示す。
【図５】図５は、衝突セルおよびイオントラップを有する分析セクションを含む、本教示によるサンプル利用度が高い質量分光計のブロック図を示す。
【図６】図６は、前駆イオンを質量フィルタするステップ、前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、およびフラグメント質量スペクトルを測定するステップからなる１つ以上のシークエンスを実行するステップを含む、本発明に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法の例となる質量スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
様々な実施形態の記載
本明細書において「一実施形態」または「実施形態（単数）」への言及は、その実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造または特性が、本教示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書において様々な箇所に現れる語句「一実施形態において」は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照するわけではない。
【０００８】
当然のことながら、本教示が実施可能である限り、本教示の方法の個々のステップは、任意の順序で、および／または同時に実行することができる。さらに、当然のことながら、本教示が実施可能である限り、本教示の装置および方法は、任意の数またはすべての記載される実施形態を含むことができる。
【０００９】
添付図面に示されるように、その例となる実施形態を参照して、本教示がここでより詳細に記載される。本教示は、様々な実施形態および例とともに記載されるが、かかる実施形態に本教示が限定されることは意図されない。むしろ、当業者によって理解されるであろうように、本教示は、様々な代替物、変更および均等物を包含する。本明細書の教示にアクセスできる当業者は、本明細書に記載される開示の範囲内にある追加的な実現、変更および実施形態、ならびに他の使用分野を認識するであろう。
【００１０】
最新機器で実行されるタンデム質量分光計の実験は、複数の成分を調査するときにイオンを非効率的に利用する。典型的なＭＳ−ＭＳ機器において、第１のステップは、対象とする単一成分をフィルタし、一方ではすべての他の成分を捨てるステップを含む。結果として、捨てられる成分はさらなる分析に利用することができず、それ故に測定効率が低下する。
【００１１】
本教示は、サンプル利用度が高い質量分光法のための方法および装置に関する。本教示の一様態は、前駆イオンのセットを適切なイオントラップ中にトラップして、その後、有用なイオンを捨てることなくフラグメントイオン・スペクトルが得られるように、このセットの前駆イオンを操作する方法および装置を使用することである。本教示を実現するために、多くのタイプの質量分光計を使用することができる。本教示を実現するために、時間的タンデム質量分光計、たとえばＲＦイオントラップ（リニアおよび３Ｄ）、（ペニングトラップおよびフーリエ変換質量分光計−ＦＴＭＳ：Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒとしても知られる）イオンサイクロトロン共鳴、および四重極−リニアイオントラップまたは四重極−ＦＴＭＳのようなハイブリッド質量分光計を使用することができる。同様に、本教示を実現するために、いくつかの空間的タンデム質量分光計を使用することもできる。
【００１２】
図１は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、イオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計１０の機能ブロック図を示す。ＭＳｎ質量分光計１０は、時間的タンデム質量分光計である。質量分光計１０は、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源１２を含む。エレクトロスプレーおよびレーザ脱離イオン源のような、多くのタイプのイオン源を使用することができる。一実施形態において、イオン源は、ＭＡＬＤＩイオン源である。
【００１３】
インターフェースイオン光学部１４は、イオントラップ１６を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される。インターフェースイオン光学部１４は、イオントラップ１６に入るイオンの数を制御するオリフィスプレートのような、様々な部品を含むことができる。中間圧力チャンバを形成するために、オリフィスプレートに隣接してスキマープレートを配置することができる。スキマープレートは、通常、イオンがスキマープレートを通過してイオントラップ１６へ入るように設計される。スキマープレートを通過する前駆イオンを収集しかつ集束させて、質量分光計１０のイオントラップ１６へイオンを導くために、イオンガイドを使用することができる。不要な中性物質のイオントラップ１６への流入を低減するために、カーテンガスを含むように設計されたカーテンチャンバを提供することができる。
【００１４】
様々な実施形態において、イオントラップ１６は、選択的衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリング（ＳＷＩＦＴまたはＦＮＦスウィフト）を用いた四重極イオントラップ（リニアまたは三次元）、質量選択的な排出を用いたリニアイオントラップ、あるいは選択的衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリング（ＣＩＤ：ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎまたはＳＯＲＩ ＣＩＤ）を用いたペニングイオントラップ（Ｐｅｎｎｉｎｇ ｉｏｎ ｔｒａｐ）とすることができる。ＭＳｎ質量分光計１０中のイオントラップ１６は、様々な機能を実行するために使用することができる。イオントラップ１６は、イオン光学部１４を通過したイオンを初めにトラップして冷却する。イオントラップ１６は、いくつかの対象とする前駆イオンを分離するためにも使用することができる。分離されたこれらの対象とする前駆イオンは、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーション（ｐｈｏｔｏｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）、または他の手段を用いてフラグメント化することができる。フォトフラグメンテーションは、すべてまたはいくつかの種類の前駆イオンをフラグメント化するために用いることができる。次にイオントラップ１６は、イオン検出器１８がフラグメンテーション・スペクトルを読み取るかまたは検出できるようにフラグメントイオンを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ１６中に留める。
【００１５】
これらのイオントラップ機能を繰り返して、対象とする第２の群の前駆イオンを分離することができる。対象とする第２の群の前駆イオンは、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーション、または他の手段を用いてフラグメント化することができる。次にイオントラップ１６は、検出器１８が第２のフラグメンテーション・スペクトルを検出できるようにそれを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ１６中に留める。任意の数またはすべての前駆イオンがフラグメント化されて引き出されるまで、この方法を繰り返すことができる。
【００１６】
図２は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタおよびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計５０の機能ブロック図を示す。図２は、空間的タンデムおよび時間的タンデム混合型質量分光計である。第１のフィルタリング機構は、第２の質量分光計（イオントラップ）から物理的に分離される。質量分光計５０は、図１に関連して記載されたように、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源５２を含む。同様に、質量分光計５０は、質量フィルタ５６およびイオントラップ５８を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される、図１に関連して記載されたインターフェースイオン光学部１４のような、インターフェースイオン光学部５４を含む。
【００１７】
質量フィルタ５６は、分析のために対象とする前駆イオンを分離するために使用される。当業者は、多くのタイプの質量フィルタの１つ以上を質量フィルタ５６中に使用できることを理解するであろう。例えば、質量フィルタ５６は、対象とする前駆イオンのみをイオントラップ５８へ送るように設計された四重極質量フィルタを含むことができる。質量フィルタ５６は、対象とする質量範囲内にないすべての前駆イオンを除くことによって、イオントラップ５８における空間電荷を実質的に減少させるために使用することができる。
【００１８】
イオントラップ５８は、質量フィルタ５６の後に配置される。イオントラップ５８は、フラグメント化された対象とする前駆イオンをトラップして冷却する。当業者は、任意の数のイオントラップを使用できることを理解するであろう。同様に、当業者は、多くのタイプのイオントラップを使用できることを理解するであろう。イオントラップ５８は、図１の質量分光計１０に関連して記載されたように、質量選択的なフラグメンテーションを実行すること、質量スペクトルのいくつかの質量電荷比領域におけるイオン集団を除去すること、およびフラグメントイオンの質量スペクトルを読み取ることに適した、任意のタイプのイオントラップとすることができる。
【００１９】
図１に関連して記載されたように、ＭＳｎ質量分光計５０中のイオントラップ５８は、様々な機能を実行するために使用される。イオントラップ５８は、イオン光学部５４を通過したイオンを初めにトラップして冷却する。イオントラップ５８は、いくつかの対象とする前駆イオンを分離するためにも使用することができる。分離されたこれらの対象とする前駆イオンのいくつかまたはすべては、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーションまたは他の手段を用いて、フラグメント化することができる。次にイオントラップ５８は、イオン検出器６０がフラグメンテーション・スペクトルを読み取るかまたは検出できるようにフラグメントイオンを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ５８中に留める。加えて、イオントラップは、さらなる処理のために前駆イオンを質量フィルタ５６へ戻すことができ、あるいはこれらの前駆イオンがイオントラップ中でフラグメント化されるのを防ぐために前駆イオンを質量フィルタ５６へ戻すことができる。
【００２０】
これらのイオントラップ機能を繰り返して、対象とする第２の群の前駆イオンを分離することができる。対象とする第２の群の前駆イオンは、次に衝突誘起解離、フォトフラグメンテーション、または他の手段を用いてフラグメント化することができる。次にイオントラップ５８は、イオン検出器６０が第２のフラグメンテーション・スペクトルを検出できるようにそれを引き出し、一方ではさらなる分析のために少なくともいくつかの他の前駆イオンをイオントラップ５８中に留める。イオントラップは、前駆イオンを質量フィルタ５６へ戻すこともできる。任意の数またはすべての前駆イオンがフラグメント化されて引き出されるまで、この方法を繰り返すことができる。
【００２１】
図３は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、質量フィルタ、フラグメンテーション手段、およびイオントラップを含んだＭＳｎ質量分光計１００の別の機能ブロック図を示す。図３に示されるＭＳｎ質量分光計１００は、空間的タンデムおよび時間的タンデム混合型質量分光計である。質量分光計１００は、図１に関連して記載されたように、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源１０２を含む。同様に、質量分光計１００は、質量フィルタ１０６、フラグメンテーション手段１０８およびイオントラップ１１０を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される、図１に関連して記載されたイオン光学部１４のような、インターフェースイオン光学部１０４を含む。
【００２２】
質量フィルタ１０６は、分析用に対象とする前駆イオンを分離するために使用される。当業者は、図１に関連して記載されるように、多くのタイプの質量フィルタの１つ以上を質量フィルタ１０６中に使用できることを理解するであろう。質量フィルタ１０６は、対象とする質量範囲内にないすべての前駆イオンを除くことによって、分析セクションにおける空間電荷を実質的に減少させるために使用することができる。
【００２３】
前駆イオンをフラグメント化するために、衝突セルのようなフラグメンテーション手段１０８が、質量フィルタ１０６の後に配置される。フラグメンテーション手段１０８は、フィルタされた前駆イオンを選択的または非選択的にフラグメント化することができる。当業者は、（ＣＩＤとしても知られる）ＣＡＤ、選択的または非選択的フォトフラグメンテーション、ＥＣＤ、ＥＴＤ、および準安定原子衝撃フラグメンテーションのような、多くの他のタイプのフラグメンテーション手段があることを理解するであろう。
【００２４】
本教示の一様態は、フラグメンテーション手段１０８によって生じるフラグメンテーションが質量選択的でありうることである。例えば、対象とする前駆イオンの共鳴励起とともに、質量選択的な衝突活性化解離（ＣＡＤ：Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ−Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を用いることができる。加えて、選択されたイオンの軌道の少なくとも一部を残りの成分から遠ざけるために当分野で知られる質量選択的なツールを用い、次に選択されたイオンに固有の軌道部分にフラグメンテーション用レーザ光線を重ね合わせることによって、フラグメンテーションを引き起こすことができる。フォトフラグメンテーションも同じく質量選択的でありうる。例えば、１つまたはいくつかの種類の前駆イオンは選択的に励起するが他は励起しないように、フォトフラグメンテーションに使用される光の波長を変化させることができる。
【００２５】
１つ以上のイオントラップ１１０が、フラグメンテーション手段１０８の後に配置される。イオントラップ１１０は、フラグメント化された対象とする前駆イオンをトラップして冷却する。当業者は、任意の数のイオントラップを使用できることを理解するであろう。同様に、当業者は、多くのタイプのイオントラップを使用できることを理解するであろう。イオントラップ１１０は、図１に関連して記載されたように、質量選択的なフラグメンテーションを実行すること、質量スペクトルのいくつかの質量電荷比領域におけるイオン集団を除去すること、およびフラグメントイオンの質量スペクトルを読み取ることに適した、任意のタイプのイオントラップとすることができる。加えて、イオントラップ１１０は、さらなる処理のために前駆イオンをフラグメンテーション手段１０８および／または質量フィルタ１０６へ戻すことができ、あるいはこれらの前駆イオンがイオントラップ１１０中でフラグメント化されるのを防ぐために前駆イオンをフラグメンテーション手段１０８および／または質量フィルタ１０６へ戻すことができる。
【００２６】
様々な動作モードにおいて、イオントラップ１１０は、所望もしくは非所望のフラグメントイオンをイオントラップ１１０から分離して排出する様々な機能を実行するために使用される。例えば、イオントラップ１１０は、分析中の前駆イオン、あるいは分析を受けるであろう将来の前駆イオンの予想されるフラグメントと重なる質量電荷比を持つイオンを排出するために使用することができる。これらのイオンを排出することは、さもなければフラグメントイオン・スペクトルを複雑にしかねない干渉を取り除くことになろう。
【００２７】
さらなる質量フィルタリングおよび／またはフラグメンテーションのために、前駆イオンをイオントラップ外へ移すこともできる。ある動作モードでは、イオントラップ１１０がイオンの一部を、追加的なフラグメンテーションのためにもとのフラグメント化手段１０８へ排出する、および／またはさらなる質量フィルタリングのためにもとの質量フィルタ１０６へ排出する。追加的なフラグメンテーションおよび質量フィルタリングをイオンが受けた後、これらのイオンは、さらなる分析のためにイオントラップ１１０へ再び移される。追加的なフラグメンテーションおよび／または質量フィルタリングのために前駆イオンをイオントラップ１１０外へ移し、次に処理されたイオンをさらなる分析のためにイオントラップ１１０中へ戻すこの能力は、フラグメンテーション方法の選択肢とフラグメンテーション機構における条件の範囲とを大きく広げる。かかる性能は、多くの応用、特に１つのフラグメンテーション方法では十分な情報を提供しないこともある応用にとって重要な可能性がある。
【００２８】
そのうえ、質量フィルタリングおよび／またはフラグメンテーションは、イオントラップ１１０自体で物理的に生じることもできる。例えば、いくつかの実施形態では、不要なイオンがトラップされて、その後イオントラップ１１０から引き出される。質量分光計１００のいくつかの実施形態では、フラグメンテーションの少なくともいくらかが、イオントラップ１１０中で生じる。これらの実施形態では、対象とする質量電荷比を持つ前駆イオンが、分析のために選択的にフラグメント化される。
【００２９】
次に、イオン検出器１１２によって読み出すかまたは検出できるように、所望の前駆イオンおよびそのフラグメントが引き出される。例えば、リニアイオントラップでは、質量選択的な軸方向の排出または半径方向の排出によって、所望の前駆イオンおよびそのフラグメントを読み出すことができる。イオントラップ１１０から排出されるイオンを検出するために、イオントラップ１１０に近接してイオン検出器１１２が配置される。当業者は、多くのタイプのイオン検出システムが使用できることを理解するであろう。例えば、フーリエ変換分析を用いた典型的なイオン電荷ピックアップ検出システムによって、フラグメントイオンおよびその前駆体のイオンサイクロトロン共鳴（ＩＣＲ：Ｉｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）質量分析スペクトルを読み出すことができる。
【００３０】
図４は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために使用できる、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（ＦＴ−ＩＣＲ：Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｉｏｎ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）質量分光計を含んだＭＳｎ質量分光計２００のまた別の機能ブロック図を示す。ＭＳｎ質量分光計２００は、図１に関連して記載されたＭＳｎ質量分光計１０をより具体的に記載したものであり、イオントラップは、ペニング・イオントラップである。
【００３１】
質量分光計２００は、図１に関連して記載されたように、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源２０２を含む。同様に、質量分光計２００は、図１に関連して記載されたイオン光学部１４のような、インターフェースイオン光学部２０４を含み、この光学部は、ＦＴ−ＩＣＲ質量分光計２０６を含む分析セクション中へ前駆イオンを集束させるために使用される。
【００３２】
フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分光法は、一定磁界におけるイオンのサイクロトロン周波数に基づいてイオンの質量電荷比（ｍ／ｚ）を測定するタイプの質量分光計である。イオンは、ペニングトラップにトラップされて、磁界に垂直な振動電界によってサイクロトロン半径へ励起される。この励起は、１対のプレートを横切ってイオンを伝播させる。この１対のプレート上で電流信号が、正弦波の重ね合わせとして検出される。結果として生じた正弦波の重ね合わせをフーリエ変換し、質量を周波数に分解することによって質量スペクトルが得られる。ある一定の時間にわたって、すべてのイオンを同時に検出することができる。
【００３３】
ＦＴ−ＩＣＲ質量分光計２０６は、前駆イオンをフラグメント化するための衝突セルとしても機能することができる。バッファもしくは衝突ガス源２０８が制御バルブを通じて衝突セルに連結される。時には衝突活性化解離（ＣＡＤ：ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）と呼ばれる衝突誘起解離（ＣＩＤ）のためのＡＣ励起電源２１０が衝突セルに連結される。ＡＣ励起電源２１０は、ＡＣ電界を発生させて前駆イオンを比較的高い運動エネルギーまで選択的に加速して、次に衝突ガス（しばしばヘリウム、窒素またはアルゴン）を含む中性ガス分子とそれらが衝突することを可能にする。衝突の間に運動エネルギーのいくらかがイオンの内部エネルギーに変換されて、前駆イオンの結合切断、およびより小さい部分へのフラグメンテーションがもたらされる。これらのフラグメントイオンが、次にＦＴ-ＩＣＲ質量分光計２０６中で分析される。
【００３４】
いくつかの実施形態において、レーザもしくはフォトフラグメンテーション・デバイス２１２が、ウィンドウを通してＦＴ-ＩＣＲ質量分光計２０６の内部に結合される。例えば、レーザをＦＴ-ＩＣＲ質量分光計２０６に結合して赤外多光子解離（ＩＲＭＰＤ：ｉｎｆｒａｒｅｄ ｍｕｌｔｉ−ｐｈｏｔｏｎ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を実行し、前駆体をフラグメント化することができる。赤外多光子解離は、赤外放射を用いて複数の赤外フォトンを前駆イオンに吸収させることによって、前駆イオンをよりエネルギーの高い振動状態へ励起し、この振動状態において最終的に結合（単数または複数）が切断されて、前駆イオンの気相フラグメントが生じる。
【００３５】
図５は、衝突セル３０４およびイオントラップ３０６を持つ分析セクション３０２を含む、本教示によるサンプル利用度が高い質量分光計３００のブロック図を示す。質量分析もフィルタリングもともにイオントラップ３０６を使用するので、質量分光計３００は、主として時間的タンデム質量分光計である。しかしながら、この実施形態では選択的なフラグメンテーションが衝突セル３０４を用いて行われるので、フラグメンテーションは、空間的タンデムで行われる。
図１の質量分光計に関連して記載されたように、質量分光計３００は、分析のために複数の前駆イオンを生成するイオン源３０８を含む。加えて、質量分光計３００は、前駆イオンを質量分光計３００の分析セクション３０２中へ集束するために使用されるインターフェースイオン光学部３１０を含む。
【００３６】
図５に示される衝突セル３０４は、選択的なフラグメンテーションを実行する気相衝突活性化解離（ＣＡＤ）セルである。衝突セル３０４は、前駆イオンをインターフェースイオン光学部３１０から受け取る入力部３１２を含む。衝突セル３０４は、ＣＡＤ衝突セル３０４へのＣＡＤガスの流入を制御するＣＡＤガス源コントローラ３１６に連結されたガス注入口３１４も含む。衝突セル３０４は、対象とする前駆イオンを励起するエネルギーを提供して、選ばれた前駆イオンとＣＡＤガス分子との間のエネルギー衝突を促進する電源３１８も含む。例えば、電源３１８は、ＲＦ電源が発生したＲＦ電圧に加えて重畳されるＡＣ電圧を発生させるＡＣ励起電源を含むことができる。対象とする前駆イオンの運動エネルギーをＡＣ成分が増大させる間に、電源３１８のＲＦ成分は、軸に沿ったすべてのイオンの閉じ込めを提供し、それによって選ばれた前駆イオンとの高いエネルギーでの衝突を誘起する。衝突セル３０４は、前駆イオンおよびそのフラグメントを通過させる出力部３２０も含む。
【００３７】
イオントラップ３０６は、衝突セル３０４からの前駆イオンおよびそのフラグメントを受け取るように配置された入力部３２２を含む。図１のイオントラップ１６に関連して記載されたように、多くのイオントラップを使用することができる。イオントラップ３０６は、様々なフィルタリングおよび／またはフラグメンテーション機能を実行することができる。イオントラップ３０６は、所望の測定を受ける前駆イオンおよびそのフラグメントを引き出す前に、不要なイオンをイオントラップ３０６から排出することによってそれらをフィルタすることができる。イオントラップ３０６は、さらなるフラグメンテーションのために前駆イオンおよびそのフラグメントを分離して、ＣＡＤ衝突セル３０４へ戻すことができる。その後、これらのフラグメント化されたイオンは、イオントラップ３０６へ戻されて、前駆イオンおよびそのフラグメントが検出できるように分離、フィルタされ、最終的に引き出される。
【００３８】
イオントラップ３０６中の緩衝ガスの圧力は、緩衝ガス制御装置を使用して所望のレベルに調節することができる。いくつかの動作モードでは、トラッピングを促進するために、緩衝ガスの圧力を比較的高く（例えば、０．１〜１００ｍＴｏｒｒの範囲内に）設定することが有利である。他の動作モードでは、読み出しスキャンの分解能および／または効率を改善するために、読み出し部分が分析する間に圧力を低下させることが有利である。
【００３９】
当業者は、任意の数のイオントラップを使用できることを理解するであろう。さらなる処理用にいくつかの前駆イオンおよび／またはそのフラグメントを分離するため、あるいはこれらのイオンおよびそのフラグメントがフラグメント化されるのを防ぐために、複数のイオントラップを使用することができる。閉じたプロセスループでイオントラップ間を往復してイオンを移動させるために、複数のイオントラップを使用することもできる。
【００４０】
イオン検出器３２４は、イオントラップ３０６から排出されたイオンを検出するために、イオントラップ３０６の出力部３２６に近接して配置される。イオン検出器３２４は、イオントラップ３０６の動作にシンクロナイズされる。所望の前駆イオンおよびそのフラグメントをイオントラップ３０６が引き出すかまたは読み出し、これらのイオンおよびそのフラグメントが、イオン検出器３２４によって検出される。例えば、リニアイオントラップでは、質量選択的な軸方向の排出または半径の方向の排出によって、所望の前駆イオンおよびそのフラグメントを読み出すことができる。
【００４１】
当業者は、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法を実行するために、多くの他のＭＳｎ質量分光計およびそのバリエーションを使用できることを理解するであろう。例えば、当業者は、質量分光計３００が任意の数のＭＳｎ処理シークエンスを持ちうることを理解するであろう。複数のＭＳｎシークエンスを用いるときに、前のフラグメンテーション・サイクルからのフラグメントイオンは、次のＭＳｎシークエンスにおける前駆イオンとして使用される。
【００４２】
本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法は、様々な質量電荷比を持つ前駆イオンをトラップするステップを含む。前駆イオン・フラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンが除去され、一方で他の前駆イオンが分析のために保持される。次に第１のセットの前駆イオンが、選択的にフラグメント化される。フラグメント化されたイオンのスペクトルが次に検出される。さらなるセットの前駆イオンに対して、この方法を繰り返すことができる。
【００４３】
より具体的に、本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法は、分析のために前駆イオンを生成するステップを含む。本教示によるいくつかの方法において、前駆イオンは、ほとんど一価のイオンを含む。同様に、本教示によるいくつかの方法において、第１の群の前駆イオンは、ＭＡＬＤＩイオン源を用いて生成される。ＭＡＬＤＩは、要求に応じてイオンを生成する。これらの方法において、レーザフルエンスおよびイオントラップサイクル当たりのレーザパルス数のような、ＭＡＬＤＩイオン源のパラメータは、イオントラップにおける空間電荷を制御するために調節することができる。ＭＡＬＤＩは、主に一価のイオンを生成する。それ故に、これらのイオンのフラグメントは、前駆イオンの質量電荷比より低い質量電荷比を持つ傾向があり、それによって所望のイオン・フラグメントが正確に検出されるようにイオントラップから特定の質量電荷比領域を一掃することが容易になる。
【００４４】
第１の所定の範囲の質量電荷比を持つ第１の群の前駆イオンが、質量スペクトルからフィルタされる。第１の群の前駆イオンの質量フィルタリングは、第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの質量電荷比の範囲に対応する範囲の質量電荷比を持つイオンを除去するステップを含む。当業者は、第１の群のイオンが多くの方法で質量フィルタされうることを理解するであろう。例えば、第１の群のイオンは、イオンを四重極またはリニアイオントラップ中にトラップすることによって質量フィルタされうる、および／または共鳴励起を実行することによって質量フィルタされうる。
【００４５】
第１の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンが、次に選択的にフラグメント化される。当業者は、第１の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化する多くの方法があることを理解するであろう。例えば、前駆イオンを選択的にフラグメント化する方法は、少なくとも１種類の前駆イオンの一部を物理的に分離し、物理的に分離した部分を次にフラグメント化するステップを含む。前駆イオンの選択的なフラグメンテーションは、前駆イオンの共鳴励起を実行することによって、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行することによって、および特定の波長を用いてフォトフラグメンテーションを実行することによって達成することができる。第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの第１のフラグメント質量スペクトルが測定され、一方では第１の所定の範囲内の質量電荷比の他の前駆イオンが、さらなる分析のために保持される。第１の質量スペクトルの測定は、破壊的な測定であっても非破壊的な測定であってもよい。
【００４６】
第２の所定の範囲の質量電荷比を持つ第２の群の前駆イオンが、次に質量フィルタされる。当業者は、第２の群のイオンが多くの方法で質量フィルタされうることも理解するであろう。例えば、第２の群のイオンは、イオンを四重極またはリニアイオントラップ中にトラップすることによって質量フィルタされうる、あるいは共鳴励起を実行することによって質量フィルタされうる。
【００４７】
第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンが、次に選択的にフラグメント化される。当業者は、第２の群中の前駆イオンを選択的にフラグメント化する多くの方法があることも理解するであろう。例えば、前駆イオンを選択的にフラグメント化する方法は、少なくとも１種類の前駆イオンの一部を物理的に分離し、物理的に分離した部分を次にフラグメント化するステップを含む。前駆イオンの選択的なフラグメンテーションは、前駆イオンの共鳴励起を実行することによって、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行することによって、およびフォトフラグメンテーションを実行することによって同様に達成することができる。第２の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンから生じる、第２のフラグメント質量スペクトルが次に測定される。質量スペクトルの測定は、破壊的な測定であっても非破壊的な測定であってもよい。
【００４８】
本教示の１つの方法では、第１の群の前駆イオンを質量フィルタすること、第１の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、および第１のフラグメント質量スペクトルを測定することは、第１のイオントラップ中で行なわれ、一方で第２の群の前駆イオンを質量フィルタすること、第２の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、および第２のフラグメント質量スペクトルを測定することは、第１のイオントラップから物理的に分離された第２のイオントラップ中で行なわれる。
【００４９】
本教示に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定するこの方法は、１つ以上の追加的な群の前駆イオンを質量フィルタすること、これらの追加的な群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、および結果として生じたフラグメント質量スペクトルを次に測定することによって継続することができる。例えば、高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定するこの方法は、第３の所定の範囲の質量電荷比を持つ質量スペクトルから第３の群の前駆イオンを質量フィルタするステップ、第３の群の前駆イオン中の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、およびフラグメント化された前駆イオンの第３のフラグメント質量スペクトルを測定するステップを含むことができる。かくして、本教示の方法は、質量フィルタリング・ステップ、選択的なフラグメンテーション・ステップ、および結果として生じるフラグメント質量スペクトルの測定ステップを繰り返すことによって、任意のレベルの質量フィルタリングにより高いサンプル利用度で質量スペクトルを発生させるために用いることができる。
【００５０】
図６は、前駆イオンを質量フィルタすること、前駆イオンを選択的にフラグメント化すること、およびフラグメント質量スペクトルを測定することからなる１つ以上のシークエンスを実行することを含む、本発明に従って高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法の例となる質量スペクトル４００を示す。第１の質量スペクトル４０２は、分析のために生成された前駆イオンの集団の質量スペクトルを示す。例えば、前駆イオンは、ほとんど一価のイオンを含むようにＭＡＬＤＩによって生成することができる。第１の質量スペクトル４０２は、イオントラップ中におけるイオン集団を表し、かつ対象とする前駆イオンの質量電荷比の範囲４０４を特定する。第２の質量スペクトル４０６は、フィルタされたイオン集団の質量スペクトルを示し、フィルタリング後にイオントラップ中に残った対象とする前駆イオンのみが見られる。
【００５１】
第３の質量スペクトル４０８は、最も低い質量電荷比を持つ前駆イオンがフラグメント化された後の第２の質量スペクトル４０６に見られる、フィルタされたイオン集団の質量スペクトルを示す。とりわけ、第３の質量スペクトル４０８は、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンがフラグメント化されたことを示す。加えて、第３の質量スペクトル４０８は、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンに対応するフラグメント化されたスペクトルを示す。第４の質量スペクトル４１０は、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンに対するフラグメント・スペクトルのみを示す。質量スペクトル４１０は、破壊的もしくは非破壊的な検出を利用して記録することができる。第５の質量スペクトル４１２は、フラグメント化されないで残った対象とするイオンのみを示す。第５の質量スペクトル４１２は、第２の質量スペクトル４０６と似ているが、最も低い質量電荷比を持つ対象とする前駆イオンは、処理済みであり、それ故に存在しない。いくつかの動作モードにおいて、対象とする追加的な前駆イオンがフラグメントされて、フラグメント化された追加的な前駆イオンに対して第３の質量スペクトル４０８、第４の質量スペクトル４１０、および第５の質量スペクトル４１２が繰り返される。
【００５２】
高いサンプル利用度でフラグメント質量スペクトルを測定する別の方法は、所定の範囲の質量電荷比を持つある群の前駆イオンをトラップするステップを含む。当業者は、多くのタイプのイオントラッピングを使用できることを理解するであろう。例えば、イオントラッピングは、注入されたイオンを減速させるために緩衝ガスを用いて、リニアＲＦイオントラップ中で実行することができる。イオン集団は、共鳴励起フィルタリングを用いて予め選択することができる。残った前駆イオンは、選択的な衝突誘起解離によって順にフラグメント化することができる。
【００５３】
対象とする前駆イオンの将来のフラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンが、質量フィルタされる。この質量フィルタリングは、質量電荷比がフラグメントイオンと同じ前駆イオンの存在に起因して、フラグメントイオン信号が誤って検出される確率を低下させる。
【００５４】
上記群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンが、次に選択的にフラグメント化される。当業者は、前駆イオンを選択的にフラグメント化する多くの方法があることを理解するであろう。例えば、前駆イオンを選択的にフラグメント化するいくつかの方法は、前駆イオンの一部を物理的に分離し、物理的に分離した部分を次にフラグメント化するステップを含む。前駆イオンの選択的なフラグメンテーションは、前駆イオンの共鳴励起を実行することによって、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行することによって、およびフォトフラグメンテーションを実行することによって同様に達成することができる。
【００５５】
上記群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルが測定される。質量スペクトルの測定は、破壊的もしくは非破壊的に実行することができる。次に、異なった群の前駆イオンに対して、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップが、所望の質量スペクトルが所望の質量分解能で測定されるまで繰り返される。いくつかの実施形態において、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップは、すべて１つのイオントラップ中でプリフォームされる。他の実施形態において、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップは、複数のイオントラップ中でプリフォームされる。
【００５６】
研究者は、一般に複雑な混合物を含むサンプルを扱っており、それ故に１つより多い前駆イオン・フラグメントに関する情報を得ることに興味を持つ。加えて、様々な理由から研究者が有するサンプル量はしばしば限られる。さらなる分析のために他の前駆イオンを保持しつつ、前駆イオンをトラップし、前駆イオンを質量フィルタし、選択的にフラグメント化して、質量スペクトルを測定する本方法のステップは、サンプル利用度を著しく向上させる。本教示の方法および装置を用いることによって、サンプル材料の限られた量から、より多くの情報が引き出されるであろう。サンプル利用度は、フラグメント化される前駆イオンの数に比例して向上する。たとえ調査中のサンプルが１つの成分しか含まないときでも、（ＭＳ−ＭＳまたはＭＳ２フラグメントとも呼ばれる）第１世代のフラグメントが十分な情報をもたらさない測定がある。それ故に、研究者は、フラグメントイオンのさらなるフラグメンテーションが必要なＭＳｎ測定を頼りにする。本発明のアプローチを用いると、実質的により高い効率で対象とする成分のＭＳｎスペクトルを得ることができる。
【００５７】
均等物
本出願人の教示は、様々な実施形態とともに記載されるが、本出願人の教示がかかる実施形態に限定されることは意図されない。むしろ、当業者によって理解されるであろうように、本出願人の教示は、本教示の精神および範囲から逸脱することなくそこに作られうる、様々な代替物、変更および均等物を包含する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法であって、前記方法は、
ａ．質量スペクトルから第１の群の前駆イオンを質量フィルタするステップであって、前記第１の群の前駆イオンは、第１の所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｂ．前記第１の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；
ｃ．前記第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの第１のフラグメント質量スペクトルを測定し、一方では前記第１の所定の範囲内の質量電荷比の他の前駆イオンを保持するステップ；
ｄ．前記質量スペクトルから第２の群の前駆イオンを質量フィルタするステップであって、前記第２の群の前駆イオンは、第２の所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｅ．前記第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；および
ｆ．前記第２の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの第２のフラグメント質量スペクトルを測定するステップ
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、四重極イオントラップ中にイオンをトラップするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、リニアイオントラップ中にイオンをトラップするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、ペニングイオントラップ中にイオンをトラップするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、共鳴励起を実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングは、前記第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの質量電荷比の範囲に対応する範囲の質量電荷比を持つイオンを除去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、前記前駆イオンの共鳴励起を実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、フォトフラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、前記少なくとも１種類の前駆イオンの一部を物理的に分離し、次に前記物理的に分離した部分をフラグメント化するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のフラグメント質量スペクトルおよび前記第２のフラグメント質量スペクトルの少なくとも１つを測定するステップは、非破壊的な測定を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のフラグメント質量スペクトルおよび前記第２のフラグメント質量スペクトルの少なくとも１つを測定するステップは、破壊的な測定を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの少なくとも１つは、実質的に一価のイオンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ＭＡＬＤＩイオン源を用いて前記第１および第２の群の前駆イオンを生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
所望の第１および第２の群の前駆イオンを生成するために、前記ＭＡＩＬＤＩイオン源におけるレーザフルエンスおよびイオントラップサイクル当たりのレーザパルス数の少なくとも１つを調節するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の群の前駆イオンを質量フィルタするステップ、前記第１の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および前記第１の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの前記第１のフラグメント質量スペクトルを測定するステップは、第１のイオントラップ中で行なわれ、そして前記第２の群の前駆イオンを質量フィルタするステップ、前記第２の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および前記第２の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの前記第２のフラグメント質量スペクトルを測定するステップは、第２のイオントラップ中で行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
ａ．前記質量スペクトルから第３の群の前駆イオンを質量フィルタするステップであって、前記第３の群の前駆イオンは、第３の所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｂ．前記第３の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；および
ｃ．前記第３の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの第３のフラグメント質量スペクトルを測定するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法であって、前記方法は、
ａ．ある群の前駆イオンをトラップするステップであって、前記群の前駆イオンは、所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｂ．前記前駆イオンのフラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンを質量フィルタするステップ；
ｃ．前記群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；
ｄ．前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定するステップ、および
ｅ．異なった群の前駆イオンに対して、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップを、すべての所望の質量スペクトルが測定されるまで繰り返すステップ
を含む、方法。
【請求項１９】
異なった群の前駆イオンに対して、前記群の前駆イオンをトラップするステップ、前記前駆イオンを質量フィルタするステップ、少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップは、イオントラップ中で実行される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記イオントラップは、選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリングを用いた四重極イオントラップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記イオントラップは、質量選択的な排出を用いたリニアイオントラップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記イオントラップは、選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリングを用いたペニングイオントラップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、フォトフラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、前記前駆イオンの共鳴励起を実行するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定するステップは、前記質量スペクトルを非破壊的に測定するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定するステップは、前記質量スペクトルを破壊的に測定するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
サンプル利用度の高い質量分光計であって、前記質量分光計は、
ａ．質量スペクトルにおけるある群の前駆イオンをトラップするための手段であって、前記群の前駆イオンは、所定の範囲の質量電荷比を持つ、手段；
ｂ．前記前駆イオンのフラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンをフィルタするための手段；
ｃ．前記群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するための手段；および
ｄ．前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定し、一方では前記所定の範囲内の質量電荷比の他の前駆イオンを保持するための手段
を備える、質量分光計。
【請求項１】
高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法であって、前記方法は、
ａ．質量スペクトルから第１の群の前駆イオンを質量フィルタするステップであって、前記第１の群の前駆イオンは、第１の所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｂ．前記第１の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；
ｃ．前記第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの第１のフラグメント質量スペクトルを測定し、一方では前記第１の所定の範囲内の質量電荷比の他の前駆イオンを保持するステップ；
ｄ．前記質量スペクトルから第２の群の前駆イオンを質量フィルタするステップであって、前記第２の群の前駆イオンは、第２の所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｅ．前記第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；および
ｆ．前記第２の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの第２のフラグメント質量スペクトルを測定するステップ
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、四重極イオントラップ中にイオンをトラップするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、リニアイオントラップ中にイオンをトラップするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、ペニングイオントラップ中にイオンをトラップするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングの少なくとも１つは、共鳴励起を実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の群の前駆イオンの前記質量フィルタリングは、前記第１の群の前駆イオン中のフラグメント化された前駆イオンの質量電荷比の範囲に対応する範囲の質量電荷比を持つイオンを除去するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、前記前駆イオンの共鳴励起を実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、フォトフラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１および前記第２の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、前記少なくとも１種類の前駆イオンの一部を物理的に分離し、次に前記物理的に分離した部分をフラグメント化するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のフラグメント質量スペクトルおよび前記第２のフラグメント質量スペクトルの少なくとも１つを測定するステップは、非破壊的な測定を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のフラグメント質量スペクトルおよび前記第２のフラグメント質量スペクトルの少なくとも１つを測定するステップは、破壊的な測定を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および前記第２の群の前駆イオンの少なくとも１つは、実質的に一価のイオンである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ＭＡＬＤＩイオン源を用いて前記第１および第２の群の前駆イオンを生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
所望の第１および第２の群の前駆イオンを生成するために、前記ＭＡＩＬＤＩイオン源におけるレーザフルエンスおよびイオントラップサイクル当たりのレーザパルス数の少なくとも１つを調節するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の群の前駆イオンを質量フィルタするステップ、前記第１の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および前記第１の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの前記第１のフラグメント質量スペクトルを測定するステップは、第１のイオントラップ中で行なわれ、そして前記第２の群の前駆イオンを質量フィルタするステップ、前記第２の群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および前記第２の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの前記第２のフラグメント質量スペクトルを測定するステップは、第２のイオントラップ中で行なわれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
ａ．前記質量スペクトルから第３の群の前駆イオンを質量フィルタするステップであって、前記第３の群の前駆イオンは、第３の所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｂ．前記第３の群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；および
ｃ．前記第３の群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの第３のフラグメント質量スペクトルを測定するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
高いサンプル利用度で質量スペクトルを測定する方法であって、前記方法は、
ａ．ある群の前駆イオンをトラップするステップであって、前記群の前駆イオンは、所定の範囲の質量電荷比を持つ、ステップ；
ｂ．前記前駆イオンのフラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンを質量フィルタするステップ；
ｃ．前記群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ；
ｄ．前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定するステップ、および
ｅ．異なった群の前駆イオンに対して、前駆イオンをトラップするステップ、前駆イオンを質量フィルタするステップ、少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップを、すべての所望の質量スペクトルが測定されるまで繰り返すステップ
を含む、方法。
【請求項１９】
異なった群の前駆イオンに対して、前記群の前駆イオンをトラップするステップ、前記前駆イオンを質量フィルタするステップ、少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップ、および質量スペクトルを測定するステップは、イオントラップ中で実行される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記イオントラップは、選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリングを用いた四重極イオントラップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記イオントラップは、質量選択的な排出を用いたリニアイオントラップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記イオントラップは、選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションおよび共鳴励起フィルタリングを用いたペニングイオントラップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、フォトフラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、質量選択的な衝突誘起解離フラグメンテーションを実行するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記群の前駆イオン中の前記少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するステップは、前記前駆イオンの共鳴励起を実行するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定するステップは、前記質量スペクトルを非破壊的に測定するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定するステップは、前記質量スペクトルを破壊的に測定するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
サンプル利用度の高い質量分光計であって、前記質量分光計は、
ａ．質量スペクトルにおけるある群の前駆イオンをトラップするための手段であって、前記群の前駆イオンは、所定の範囲の質量電荷比を持つ、手段；
ｂ．前記前駆イオンのフラグメントの質量電荷比に対応する質量電荷比を持つ前駆イオンをフィルタするための手段；
ｃ．前記群の前駆イオン中の少なくとも１種類の前駆イオンを選択的にフラグメント化するための手段；および
ｄ．前記群の前駆イオン中の前記フラグメント化された前駆イオンの質量スペクトルを測定し、一方では前記所定の範囲内の質量電荷比の他の前駆イオンを保持するための手段
を備える、質量分光計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１２−５３３０５９（Ｐ２０１２−５３３０５９Ａ）
【公表日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１９０７４（Ｐ２０１２−５１９０７４）
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／００１６１５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００４２３６
【国際公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（５１００７５４５７）ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド (35)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１０／００１６１５
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００４２３６
【国際公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（５１００７５４５７）ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド (35)
【Ｆターム（参考）】
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