質量分析システム
【課題】高効率に精度良くユーザの必要とする測定対象の情報を得ることができる質量分析装置を提供する。
【解決手段】本発明のタンデム型質量分析システムによると、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補を選択するとき、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関してデータベースを検索し、該イオンがデータベースに格納されているか否かを判定し、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、第１のパラメータより少ない第２のパラメータに関してデータベースを検索し、このイオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択する。
【解決手段】本発明のタンデム型質量分析システムによると、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補を選択するとき、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関してデータベースを検索し、該イオンがデータベースに格納されているか否かを判定し、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、第１のパラメータより少ない第２のパラメータに関してデータベースを検索し、このイオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は質量分析システムに関し、特に、タンデム型質量分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（１）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分析法）と、特定の試料イオン（プリカーサーイオン）を質量選択し、それを解離させ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がある。タンデム質量分析法には、解離イオンの中から、特定の質量対電荷比を持つイオン（プリカーサーイオン）を選択し、更に、そのプリカーサーイオンを解離し、その際生成した解離イオンの質量分析を行うといったように、解離・質量分析を多段に行う機能（ｎ段目の計測：以降MSn）がある。尚、プリカーサーイオンは親イオンとも称される。
【０００３】
（２）微量かつ不純物の多い物質の定量分析には、クロマトグラフィーと質量分析計とを組み合わせたシステムが用いられる。このシステムでは、定量する物質は、クロマトグラフィーによって物質のカラムへの吸着度の違い等から時間的に分離され、質量分析計によって質量的に分離される。糖鎖の異性体や1つのアミノ酸と同質量を持つ2つのアミノ酸の組み合わせなどを持つ化合物の場合、質量的に分離することは困難であるが、それらの物質は物質の化学的性質、物理的性質によりクロマトグラフィーによってほとんどが時間的に分離される。
【０００４】
（３）測定した質量分析データは分析終了後、データ解析が実施される。解析方法としては、スペクトルパターンを用いたデータベース検索やピーク間の質量から構造を解読するde novo sequencing法などが用いられる。これらの情報は次の分析に自動でフィードバックされることはなく、必要な場合、ユーザが手動で設定を行うため、バイオマーカ探索など候補が多数存在する場合には、多大な労力が必要となる。
【０００５】
【特許文献１】特開2005-091344号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在の質量分析システムでは、分析終了後のデータ解析結果を次の分析内容にフィードバックさせる際、ユーザが手動で設定する必要があるため、解析のスループットが低い点である。
【０００７】
生体高分子に対して、測定対象の質量分析データから測定対象の構造を推定する方法が用いられており、最近ではMSを用いたバイオマーカの探索が注目されている。バイオマーカ探索には、標準試料との比較評価を行う必要があるが、生体サンプル中には多数のバイオマーカ候補が存在している。その中からの実用的な候補の絞込みは、測定データの解析結果をそれ以降の測定に自動で反映するシステムがないため、ユーザがマニュアルで設定しており、多くの負担がかかっている。
【０００８】
検査や診断を対象とした測定の場合、ほとんどの測定対象は既知の物質であるが、確認するためには、各測定対象を解離させ、その測定対象の構造情報を得る必要がある。従来は、未知の物質も既知の物質も同じ条件で分析していたため、効率の良い分析方法によるスループットの向上が求められていた。ユーザが測定する必要のある測定対象はごく一部の物質のみであり、それ以外の物質は測定しても意味を持たないデータである場合が多い。
【０００９】
しかし、従来の質量分析システムでは、質量分析データの評価は後処理として実施されるため、ユーザが必要としないデータも測定していることが多い。このように多量のユーザが必要としないデータの存在は、データベース検索等の後処理の際に、解析のスループットを低下させる。
【００１０】
本発明の目的は、高効率に精度良くユーザの必要とする測定対象の情報を得ることができる質量分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のタンデム型質量分析システムによると、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補を選択するとき、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関してデータベースを検索し、該イオンがデータベースに格納されているか否かを判定し、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、第１のパラメータより少ない第２のパラメータに関してデータベースを検索し、このイオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択する。
【００１２】
MS1マススペクトルのピークのイオンのうち、データベースに格納されているイオンに対して、それが同定済みであるか否かを判定する。同定済みのイオンに対しては、定量分析を優先し、同定済みでないイオンに対しては、分析条件変更下でのMS2質量分析の再分析を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、高効率に精度良くユーザの必要とする測定対象の情報を得ることができる質量分析装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照して本発明のタンデム型質量分析システムの例を説明する。本発明のタンデム型質量分析システムは、ペプチド、糖鎖などの生体高分子、薬品分子、ダイオキシン、爆発物含有のイオン等を質量分析が可能であるが、ここでは、タンパク質の質量分析を行う場合について説明する。
【００１５】
本例のタンデム型質量分析システムは、同定したタンパク質由来のペプチドに関するデータを格納する内部データベース10、試料であるタンパク質をペプチドの大きさに分解し分画する前処理系11、ペプチドをイオン化するイオン化部12、イオンを質量対電荷比 m/z に応じて分離する質量分析部13、分離されたイオンを検出しマススペクトルを生成するイオン検出部14、マススペクトル等のデータを整理及び処理するデータ処理部15、分析結果である質量分析データを表示する表示部16、これらの構成部の処理を制御する制御部17、及び、ユーザがデータ及び命令を入力するための入力部18を有する。
【００１６】
試料であるタンパク質は、先ず、前処理系11に導入される。前処理系11は、液体クロマトグラフ（LC）を有する。前処理系11では、タンパク質を消化酵素によりペプチドの大きさに分解し、液体クロマトグラフ（LC）の吸着力の差異に従って、時間的に分離及び分画する。液体クロマトグラフ（LC）の代わりにガスクロマトグラフが用いられてよい。
【００１７】
MS1質量分析では、ペプチドはイオン化部12によってイオン化され、質量分析部13に送られる。イオンは質量分析部13によって、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。イオン検出部14によって、MS1マススペクトルが生成される。
【００１８】
MS2質量分析では、MS1マススペクトルから選択されたプレカーサイオンを解離する。本例では、プレカーサイオンの解離方法として、プレカーサイオンをヘリウムなどのバッファーガスに衝突させて解離させる衝突解離（Collision Induced Dissociation）法を用いる。本例では、内部に中性ガスを充填したコリジョンセル (collision cell) 13Aが設けられている。
【００１９】
質量分析部13は、特定の質量対電荷比（m/z）又は特定の質量対電荷比（m/z）の領域のプレカーサイオンを捕獲し、それをまとめてコリジョンセル13Aに投入する。特定のプレカーサイオンを捕獲するには、例えば、排除すべきイオンが共鳴状態となるように、所定の周波数の共鳴電圧をトラップ電圧に重畳印加させる。
【００２０】
プレカーサイオンは、コリジョンセル13Aに内の中性ガスと衝突し、解離する。プレカーサイオンを中性ガスと衝突させるには、プレカーサイオンに共鳴する周波数の電圧を印加する。尚、質量分析部13に中性ガスを充満させて、質量分析部13内でプレカーサイオンを中性ガスに衝突させ、解離させてもよい。その場合、コリジョンセル13Aは不要になる。
【００２１】
プレカーサイオンの解離方法として、プレカーサイオンに低エネルギーの電子を照射し、多量の低エネルギー電子を捕獲させることにより解離させる電子捕獲解離（Electron Capture Dissociation）法、プレカーサイオンにイオンビームを照射し、電子を移動させることにより解離させる電子移動解離（Electron Transfer Dissociation）法等を用いてもよい。
【００２２】
コリジョンセル13Aによって解離されたプレカーサイオンは質量分析部13によって、質量対電荷比 m/z に応じて分離される。分離されたイオンは、イオン検出部14によって検出され、MS2マススペクトルが生成される。MS2マススペクトルは、データ処理部15によって処理され、その分析結果である質量分析データは表示部16にて表示される。データ処理部15による処理は後処理と称される。
【００２３】
この一連の質量分析過程、即ち、試料のイオン化、イオン化した試料の質量分析部13への輸送及び入射、プレカーサイオンの解離及び分離、プレカーサイオン検出、データ処理等の処理は、制御部17が制御する。
【００２４】
MS2マススペクトルからアミノ酸配列を同定するには高速de novo法が用いられてよい。de novo法は周知であり、ここでは詳細に説明しない。また、市販の高速de novo法のソフトウエアを用いてよい。
【００２５】
図２を参照して、本発明による質量分析システムにおける分析処理を説明する。ステップＳ１にて、測定を開始する。ステップＳ２にて、MS1質量分析を行う。ステップＳ３からステップ１６まで、MS1質量分析により得られたMS1(n≧1)質量スペクトルに対して、リアルタイムデータ解析を実施する。ステップＳ４にて、ピーク判定を行う。即ち、MS1(n≧1)質量スペクトルのピークを検出する。ステップＳ５にて、同位体・価数判定を行う。即ち、MS1(n≧1)質量スペクトルのピークから、同位体のピークを除去する。こうして得られた同位体を含まないピーク（モノアイソトピックピーク）の数をＮpiとする。ステップＳ６にて、Ｎpi本のピークから、順に１つのピークを選択し、その強度を閾値と比較する。このピークの強度が閾値以上の場合にはステップＳ９に進み、このピークの強度が閾値未満の場合にはステップＳ８に進み、それぞれ、以下に、内部データベースと照合する。ステップＳ９にて、このピークのイオンに関して、液体クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、価数（ｚ）及び同位体パターンを内部データベースに格納された情報と照合する。一方、ステップＳ８にて、このピークのイオンに関して、保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）を、内部データベースに格納された情報と照合する。本例によると、ピーク強度が大きいイオンの場合、多くのパラメータについて内部データベースに格納された情報と照合する。一方、ピーク強度が小さいイオンの場合、少ないパラメータについて内部データベースに格納された情報と照合する。これについては後に図５を参照して説明する。
【００２６】
ステップＳ10にて、このピークのイオンの情報と内部データベースの情報が一致するか否かを判定する。一致する場合は、ステップＳ１２に進み、一致しない場合は、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１にて、このピークをMS2質量分析のプレカーサイオンの候補のリストに加える。こうして本例では、MS1(n≧1)質量スペクトルのピークのうち、内部データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のプレカーサーイオンの候補とする。
【００２７】
ステップＳ１２にて、このピークのイオンが同定済みであるか否かを判定する。即ち、内部データベースを検索し、このピークのイオンと同一のイオンのアミノ酸配列が同定済みか否かを判定する。同定済みである場合は、ステップＳ１４に進み、同定済みでない場合は、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３にて、MS2質量分析の再分析が必要か否かを判定する。再分析が必要な場合は、ステップＳ１１に進み、再分析が不要な場合は、ステップＳ１６に進む。こうして本例では、アミノ酸配列が同定済みでないイオンをMS2質量分析の再分析するため、同定済みのイオンが増加する。
【００２８】
ステップＳ１４にて、質量値および保持時間RTの校正を行う。即ち、ここで測定した質量値および保持時間RTを、内部データベースに格納されたより正確なデータによって訂正する。ステップＳ１５にて、そのイオンが、ユーザにとって定量分析の対象であるか否かを判定する。ユーザにとって定量分析の対象の場合には、ステップＳ２に戻り、定量対象でない場合はステップＳ１６に進む。即ち、そのイオンが同定済みである場合には、その物質の定量分析を優先してMS1分析を実施する。ステップＳ１６にて、全ピークに対して内部データベースとの照合が終了したか否かを判定する。終了した場合はステップＳ１８に進み、終了していない場合は、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７にて、次のピークに進む。ステップＳ１８にて、MS2質量分析のためのプリカーサーイオンを決定する。こうして決定したプリカーサーイオンに対して順にMS2質量分析を実行する。
【００２９】
ステップＳ１９にて、MS2質量分析のためのプリカーサーイオンが、ステップＳ１２にて同定済みと判定され、ステップＳ１３にて再分析が必要であると判定されたものであるとき、前回の、MS2質量分析でピーク本数が不十分であったか否かを判定する。不十分であった場合には、ステップＳ２０にて、MS2質量分析の条件を変更し、ステップＳ２１に進む。MS2質量分析の条件は、測定の際のイオン分離幅、イオン分離電圧、イオン蓄積時間、イオン蓄積電圧、イオン解離時間、イオン解離電圧等である。不十分でない場合には、そのままステップＳ２１に進む。MS2質量分析のためのプリカーサーイオンが、ステップＳ10にて、内部データベースの情報が一致すると判定されたイオンである場合にも、そのままステップＳ２１に進む。ステップＳ２１にて、プリカーサーイオンに対してMS2質量分析を行う。ステップＳ２２にて、分析が終了か否かを判定する。終了でない場合は、ステップＳ２に戻る。終了である場合は、ステップＳ２３にて、測定を終了する。ステップＳ４からステップＳ１６までのリアルタイムデータ解析を実現するには、ステップＳ４からステップＳ１６までの処理を、10ミリ秒以内で、好ましくは、1ミリ秒以内で実行する必要がある。
【００３０】
ステップＳ２４は測定終了後の処理内容を示す。ステップＳ２６にて、測定データ２５のデータ処理を行い、ステップＳ２７にて、タンパク質データベースを検索し、ステップＳ２８にて、タンパク質データベースの検索結果を、内部データベースへの格納する。
【００３１】
図３に内部データベースの内容の例を示す。内部データベースには、過去に同じ試料を分析した際に得られた計測データ３８、特にMSn+1(ｎ≧１)分析を実施したプリカーサーイオンの計測データが格納されている。計測データは、検出されたクロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、質量（ｍ）、価数（ｚ）、同位体パターン、イオン強度、およびデータ解析結果（同定済みか否か）を含む。さらに、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度を含む。内部データベースに格納する対象としては、ペプチド、糖鎖、化合物質、ノイズおよび不純物などがある。
【００３２】
図４を参照して、内部データベースの作成方法を説明する。図示のように、ステップＳ３９の質量分析を行い、次に、ステップＳ４０のデータ解析を行って、分析を終了する。分析終了後には、外部データベースを検索し、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度等の情報を得る。内部データベースの作成処理は、ステップＳ３９の質量分析の実行中（測定中）と、分析終了後の２段階に分けられる。ステップＳ３９の質量分析の実行中には、クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、質量（ｍ）、価数（ｚ）、同位体パターン、イオン強度等のイオン情報を内部データベースに格納する。分析終了後には、外部データベースの検索結果である、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度等の情報を内部データベースに格納する。
【００３３】
内部データベースは、生データおよびデータ解析結果とリンクされている。ユーザが内部データベースの特定のイオン情報をクリックすると、元の質量スペクトルやデータ解析結果を表示可能である。
【００３４】
本例の内部データベースは、公知例（特許文献：特開2005-091344号公報）と比較して、分析終了後に実施するデータ解析結果、即ち、プリカーサーイオンが同定済みか否かの情報を格納している点である。ユーザは、スコアまたは擬陽性度の値からイオンが同定済か否かを判定し、次の測定前に内部データベースにて設定する。データベース検索エンジンによっては、同定済みと判定する場合の推奨されるスコア値が示されるので、それを指定してもよい。また、特定のタンパク質由来のイオンやリン酸化の可能性のあるイオンなど、特定のイオン種のみを分析したい場合には、データベース検索結果情報からフィルタリングを行うことも可能である。
【００３５】
本実施例では、内部データベースに、同定済みか否かの判定結果のみを格納し、それを次の測定のリアルタイム判定に利用する。内部データベースに格納するデータはユーザが指定することができる。以下の実施例２に示すように、ユーザ自身が分析方法をカスタマイズすることも可能である。
【００３６】
図５は、MS1質量スペクトルの例を示す。図示のように、MS1質量スペクトル中には、拡大図４３のように、イオン強度が高い場合と、拡大図４４のように、イオン強度が低い場合がある。イオン強度が高い場合には、価数および同位体の判定を容易に行うことができる。しかしながら、イオン強度が低い場合には、S/N比が小さくなる可能性が大きいため、イオン情報（特に、価数(ｚ)および同位体分布パターン）を誤判定する可能性が大きくなる。
【００３７】
そこで、本発明では、内部データベースとの照合に使用するパラメータを、イオン強度に基づいて、切り替える。それによって、判定精度を向上させることができる。
【００３８】
本例では、イオン強度が、ユーザが測定前に指定した閾値以上の場合には、保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、価数（ｚ）及び理論的同位体パターンを内部データベースに格納されたデータと照合する。イオン強度が、閾値未満の場合には、保持時間(RT)及び質量対電荷比(m/z)のみを、内部データベースに格納するデータと照合する。こうして、本発明によると、イオン強度に基づいて、内部データベースと照合するパラメータを切り替える。それにより、誤判定の可能性を減らすことが可能である。
【００３９】
図６及び図７を参照して本発明による質量分析システムの第２の例を説明する。質量分析データの解析には、ピーク判定及び同位体・価数判定など様々な処理があり、アルゴリズムも様々なものがある。本例では、リアルタイムデータ解析を実行するために、ユーザは、これらのアルゴリズムを選択することができる。
【００４０】
MS1質量分析データの解析では、ピーク判定４７、同位体および価数判定４８、MS2質量分析のプリカーサーイオン選択４９、に関してユーザは選択可能である。図７（ａ）は、ピーク判定４７の処理方法を選択する画面の例を示し、図７（ｂ）は、同位体および価数判定４８の処理方法を選択する画面の例を示し、図７（ｃ）は、MS2質量分析のプリカーサーイオン選択４９の画面の例を示す。
【００４１】
MS2質量分析データの解析では、データ評価方法５２、及び、MSn(n≧2)分析のプリカーサーイオン選択方法５３がある。図７（ｄ）は、データ評価方法５２を選択する画面の例を示し、図７（ｅ）は、MSn(n≧2)分析のプリカーサーイオン選択方法５３の画面の例を示す。ユーザは、これらの選択画面において、所望の方法又は手法を選択又は指定する。予め用意された各アルゴリズムは定期的な更新または新規機能を追加する事も可能である。
【００４２】
また、ユーザによっては、特定の物質を集中的に測定したい場合があり、そのような場合、本発明ではユーザがオリジナルにプログラミング可能である。そのため、ユーザニーズに即したシステムを構築することが可能である。図７（ｆ）は、ユーザがピーク判定方法をプログラムするための画面の例を示す。プログラミング言語としては、C、C++、C#、Java、Fortran、Pearl、Basicが利用可能であるが、これ以外の言語を用いても良い。
【００４３】
以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者により容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の質量分析システムの第１の例による質量分析処理の流れを示す図である。
【図２】本発明の質量分析システムの第１の例の構成を示す図である。
【図３】本発明の質量分析システムの第１の例の内部データベースの構成図である。
【図４】本発明の質量分析システムの第１の例の内部データベースへのデータ格納処理を示す図である。
【図５】本発明の質量分析システムの第１の例において、内部データベースと照合するための、MS1スペクトルの照合パラメータを示す図である。
【図６】本発明の質量分析システムの第２の例においてリアルタイムデータ解析方法を選択する方法を示す図である。
【図７】本発明の質量分析システムの第２の例においてリアルタイムデータ解析方法の選択画面の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
10：内部データベース、11：前処理系、12：イオン化部、13：質量分析部、14：イオン検出部、15：データ処理部、16：表示部、17：制御部、18：ユーザ入力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は質量分析システムに関し、特に、タンデム型質量分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（１）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分析法）と、特定の試料イオン（プリカーサーイオン）を質量選択し、それを解離させ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がある。タンデム質量分析法には、解離イオンの中から、特定の質量対電荷比を持つイオン（プリカーサーイオン）を選択し、更に、そのプリカーサーイオンを解離し、その際生成した解離イオンの質量分析を行うといったように、解離・質量分析を多段に行う機能（ｎ段目の計測：以降MSn）がある。尚、プリカーサーイオンは親イオンとも称される。
【０００３】
（２）微量かつ不純物の多い物質の定量分析には、クロマトグラフィーと質量分析計とを組み合わせたシステムが用いられる。このシステムでは、定量する物質は、クロマトグラフィーによって物質のカラムへの吸着度の違い等から時間的に分離され、質量分析計によって質量的に分離される。糖鎖の異性体や1つのアミノ酸と同質量を持つ2つのアミノ酸の組み合わせなどを持つ化合物の場合、質量的に分離することは困難であるが、それらの物質は物質の化学的性質、物理的性質によりクロマトグラフィーによってほとんどが時間的に分離される。
【０００４】
（３）測定した質量分析データは分析終了後、データ解析が実施される。解析方法としては、スペクトルパターンを用いたデータベース検索やピーク間の質量から構造を解読するde novo sequencing法などが用いられる。これらの情報は次の分析に自動でフィードバックされることはなく、必要な場合、ユーザが手動で設定を行うため、バイオマーカ探索など候補が多数存在する場合には、多大な労力が必要となる。
【０００５】
【特許文献１】特開2005-091344号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在の質量分析システムでは、分析終了後のデータ解析結果を次の分析内容にフィードバックさせる際、ユーザが手動で設定する必要があるため、解析のスループットが低い点である。
【０００７】
生体高分子に対して、測定対象の質量分析データから測定対象の構造を推定する方法が用いられており、最近ではMSを用いたバイオマーカの探索が注目されている。バイオマーカ探索には、標準試料との比較評価を行う必要があるが、生体サンプル中には多数のバイオマーカ候補が存在している。その中からの実用的な候補の絞込みは、測定データの解析結果をそれ以降の測定に自動で反映するシステムがないため、ユーザがマニュアルで設定しており、多くの負担がかかっている。
【０００８】
検査や診断を対象とした測定の場合、ほとんどの測定対象は既知の物質であるが、確認するためには、各測定対象を解離させ、その測定対象の構造情報を得る必要がある。従来は、未知の物質も既知の物質も同じ条件で分析していたため、効率の良い分析方法によるスループットの向上が求められていた。ユーザが測定する必要のある測定対象はごく一部の物質のみであり、それ以外の物質は測定しても意味を持たないデータである場合が多い。
【０００９】
しかし、従来の質量分析システムでは、質量分析データの評価は後処理として実施されるため、ユーザが必要としないデータも測定していることが多い。このように多量のユーザが必要としないデータの存在は、データベース検索等の後処理の際に、解析のスループットを低下させる。
【００１０】
本発明の目的は、高効率に精度良くユーザの必要とする測定対象の情報を得ることができる質量分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のタンデム型質量分析システムによると、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補を選択するとき、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関してデータベースを検索し、該イオンがデータベースに格納されているか否かを判定し、MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、第１のパラメータより少ない第２のパラメータに関してデータベースを検索し、このイオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択する。
【００１２】
MS1マススペクトルのピークのイオンのうち、データベースに格納されているイオンに対して、それが同定済みであるか否かを判定する。同定済みのイオンに対しては、定量分析を優先し、同定済みでないイオンに対しては、分析条件変更下でのMS2質量分析の再分析を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、高効率に精度良くユーザの必要とする測定対象の情報を得ることができる質量分析装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照して本発明のタンデム型質量分析システムの例を説明する。本発明のタンデム型質量分析システムは、ペプチド、糖鎖などの生体高分子、薬品分子、ダイオキシン、爆発物含有のイオン等を質量分析が可能であるが、ここでは、タンパク質の質量分析を行う場合について説明する。
【００１５】
本例のタンデム型質量分析システムは、同定したタンパク質由来のペプチドに関するデータを格納する内部データベース10、試料であるタンパク質をペプチドの大きさに分解し分画する前処理系11、ペプチドをイオン化するイオン化部12、イオンを質量対電荷比 m/z に応じて分離する質量分析部13、分離されたイオンを検出しマススペクトルを生成するイオン検出部14、マススペクトル等のデータを整理及び処理するデータ処理部15、分析結果である質量分析データを表示する表示部16、これらの構成部の処理を制御する制御部17、及び、ユーザがデータ及び命令を入力するための入力部18を有する。
【００１６】
試料であるタンパク質は、先ず、前処理系11に導入される。前処理系11は、液体クロマトグラフ（LC）を有する。前処理系11では、タンパク質を消化酵素によりペプチドの大きさに分解し、液体クロマトグラフ（LC）の吸着力の差異に従って、時間的に分離及び分画する。液体クロマトグラフ（LC）の代わりにガスクロマトグラフが用いられてよい。
【００１７】
MS1質量分析では、ペプチドはイオン化部12によってイオン化され、質量分析部13に送られる。イオンは質量分析部13によって、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。イオン検出部14によって、MS1マススペクトルが生成される。
【００１８】
MS2質量分析では、MS1マススペクトルから選択されたプレカーサイオンを解離する。本例では、プレカーサイオンの解離方法として、プレカーサイオンをヘリウムなどのバッファーガスに衝突させて解離させる衝突解離（Collision Induced Dissociation）法を用いる。本例では、内部に中性ガスを充填したコリジョンセル (collision cell) 13Aが設けられている。
【００１９】
質量分析部13は、特定の質量対電荷比（m/z）又は特定の質量対電荷比（m/z）の領域のプレカーサイオンを捕獲し、それをまとめてコリジョンセル13Aに投入する。特定のプレカーサイオンを捕獲するには、例えば、排除すべきイオンが共鳴状態となるように、所定の周波数の共鳴電圧をトラップ電圧に重畳印加させる。
【００２０】
プレカーサイオンは、コリジョンセル13Aに内の中性ガスと衝突し、解離する。プレカーサイオンを中性ガスと衝突させるには、プレカーサイオンに共鳴する周波数の電圧を印加する。尚、質量分析部13に中性ガスを充満させて、質量分析部13内でプレカーサイオンを中性ガスに衝突させ、解離させてもよい。その場合、コリジョンセル13Aは不要になる。
【００２１】
プレカーサイオンの解離方法として、プレカーサイオンに低エネルギーの電子を照射し、多量の低エネルギー電子を捕獲させることにより解離させる電子捕獲解離（Electron Capture Dissociation）法、プレカーサイオンにイオンビームを照射し、電子を移動させることにより解離させる電子移動解離（Electron Transfer Dissociation）法等を用いてもよい。
【００２２】
コリジョンセル13Aによって解離されたプレカーサイオンは質量分析部13によって、質量対電荷比 m/z に応じて分離される。分離されたイオンは、イオン検出部14によって検出され、MS2マススペクトルが生成される。MS2マススペクトルは、データ処理部15によって処理され、その分析結果である質量分析データは表示部16にて表示される。データ処理部15による処理は後処理と称される。
【００２３】
この一連の質量分析過程、即ち、試料のイオン化、イオン化した試料の質量分析部13への輸送及び入射、プレカーサイオンの解離及び分離、プレカーサイオン検出、データ処理等の処理は、制御部17が制御する。
【００２４】
MS2マススペクトルからアミノ酸配列を同定するには高速de novo法が用いられてよい。de novo法は周知であり、ここでは詳細に説明しない。また、市販の高速de novo法のソフトウエアを用いてよい。
【００２５】
図２を参照して、本発明による質量分析システムにおける分析処理を説明する。ステップＳ１にて、測定を開始する。ステップＳ２にて、MS1質量分析を行う。ステップＳ３からステップ１６まで、MS1質量分析により得られたMS1(n≧1)質量スペクトルに対して、リアルタイムデータ解析を実施する。ステップＳ４にて、ピーク判定を行う。即ち、MS1(n≧1)質量スペクトルのピークを検出する。ステップＳ５にて、同位体・価数判定を行う。即ち、MS1(n≧1)質量スペクトルのピークから、同位体のピークを除去する。こうして得られた同位体を含まないピーク（モノアイソトピックピーク）の数をＮpiとする。ステップＳ６にて、Ｎpi本のピークから、順に１つのピークを選択し、その強度を閾値と比較する。このピークの強度が閾値以上の場合にはステップＳ９に進み、このピークの強度が閾値未満の場合にはステップＳ８に進み、それぞれ、以下に、内部データベースと照合する。ステップＳ９にて、このピークのイオンに関して、液体クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、価数（ｚ）及び同位体パターンを内部データベースに格納された情報と照合する。一方、ステップＳ８にて、このピークのイオンに関して、保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）を、内部データベースに格納された情報と照合する。本例によると、ピーク強度が大きいイオンの場合、多くのパラメータについて内部データベースに格納された情報と照合する。一方、ピーク強度が小さいイオンの場合、少ないパラメータについて内部データベースに格納された情報と照合する。これについては後に図５を参照して説明する。
【００２６】
ステップＳ10にて、このピークのイオンの情報と内部データベースの情報が一致するか否かを判定する。一致する場合は、ステップＳ１２に進み、一致しない場合は、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１にて、このピークをMS2質量分析のプレカーサイオンの候補のリストに加える。こうして本例では、MS1(n≧1)質量スペクトルのピークのうち、内部データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のプレカーサーイオンの候補とする。
【００２７】
ステップＳ１２にて、このピークのイオンが同定済みであるか否かを判定する。即ち、内部データベースを検索し、このピークのイオンと同一のイオンのアミノ酸配列が同定済みか否かを判定する。同定済みである場合は、ステップＳ１４に進み、同定済みでない場合は、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３にて、MS2質量分析の再分析が必要か否かを判定する。再分析が必要な場合は、ステップＳ１１に進み、再分析が不要な場合は、ステップＳ１６に進む。こうして本例では、アミノ酸配列が同定済みでないイオンをMS2質量分析の再分析するため、同定済みのイオンが増加する。
【００２８】
ステップＳ１４にて、質量値および保持時間RTの校正を行う。即ち、ここで測定した質量値および保持時間RTを、内部データベースに格納されたより正確なデータによって訂正する。ステップＳ１５にて、そのイオンが、ユーザにとって定量分析の対象であるか否かを判定する。ユーザにとって定量分析の対象の場合には、ステップＳ２に戻り、定量対象でない場合はステップＳ１６に進む。即ち、そのイオンが同定済みである場合には、その物質の定量分析を優先してMS1分析を実施する。ステップＳ１６にて、全ピークに対して内部データベースとの照合が終了したか否かを判定する。終了した場合はステップＳ１８に進み、終了していない場合は、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７にて、次のピークに進む。ステップＳ１８にて、MS2質量分析のためのプリカーサーイオンを決定する。こうして決定したプリカーサーイオンに対して順にMS2質量分析を実行する。
【００２９】
ステップＳ１９にて、MS2質量分析のためのプリカーサーイオンが、ステップＳ１２にて同定済みと判定され、ステップＳ１３にて再分析が必要であると判定されたものであるとき、前回の、MS2質量分析でピーク本数が不十分であったか否かを判定する。不十分であった場合には、ステップＳ２０にて、MS2質量分析の条件を変更し、ステップＳ２１に進む。MS2質量分析の条件は、測定の際のイオン分離幅、イオン分離電圧、イオン蓄積時間、イオン蓄積電圧、イオン解離時間、イオン解離電圧等である。不十分でない場合には、そのままステップＳ２１に進む。MS2質量分析のためのプリカーサーイオンが、ステップＳ10にて、内部データベースの情報が一致すると判定されたイオンである場合にも、そのままステップＳ２１に進む。ステップＳ２１にて、プリカーサーイオンに対してMS2質量分析を行う。ステップＳ２２にて、分析が終了か否かを判定する。終了でない場合は、ステップＳ２に戻る。終了である場合は、ステップＳ２３にて、測定を終了する。ステップＳ４からステップＳ１６までのリアルタイムデータ解析を実現するには、ステップＳ４からステップＳ１６までの処理を、10ミリ秒以内で、好ましくは、1ミリ秒以内で実行する必要がある。
【００３０】
ステップＳ２４は測定終了後の処理内容を示す。ステップＳ２６にて、測定データ２５のデータ処理を行い、ステップＳ２７にて、タンパク質データベースを検索し、ステップＳ２８にて、タンパク質データベースの検索結果を、内部データベースへの格納する。
【００３１】
図３に内部データベースの内容の例を示す。内部データベースには、過去に同じ試料を分析した際に得られた計測データ３８、特にMSn+1(ｎ≧１)分析を実施したプリカーサーイオンの計測データが格納されている。計測データは、検出されたクロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、質量（ｍ）、価数（ｚ）、同位体パターン、イオン強度、およびデータ解析結果（同定済みか否か）を含む。さらに、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度を含む。内部データベースに格納する対象としては、ペプチド、糖鎖、化合物質、ノイズおよび不純物などがある。
【００３２】
図４を参照して、内部データベースの作成方法を説明する。図示のように、ステップＳ３９の質量分析を行い、次に、ステップＳ４０のデータ解析を行って、分析を終了する。分析終了後には、外部データベースを検索し、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度等の情報を得る。内部データベースの作成処理は、ステップＳ３９の質量分析の実行中（測定中）と、分析終了後の２段階に分けられる。ステップＳ３９の質量分析の実行中には、クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、質量（ｍ）、価数（ｚ）、同位体パターン、イオン強度等のイオン情報を内部データベースに格納する。分析終了後には、外部データベースの検索結果である、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度等の情報を内部データベースに格納する。
【００３３】
内部データベースは、生データおよびデータ解析結果とリンクされている。ユーザが内部データベースの特定のイオン情報をクリックすると、元の質量スペクトルやデータ解析結果を表示可能である。
【００３４】
本例の内部データベースは、公知例（特許文献：特開2005-091344号公報）と比較して、分析終了後に実施するデータ解析結果、即ち、プリカーサーイオンが同定済みか否かの情報を格納している点である。ユーザは、スコアまたは擬陽性度の値からイオンが同定済か否かを判定し、次の測定前に内部データベースにて設定する。データベース検索エンジンによっては、同定済みと判定する場合の推奨されるスコア値が示されるので、それを指定してもよい。また、特定のタンパク質由来のイオンやリン酸化の可能性のあるイオンなど、特定のイオン種のみを分析したい場合には、データベース検索結果情報からフィルタリングを行うことも可能である。
【００３５】
本実施例では、内部データベースに、同定済みか否かの判定結果のみを格納し、それを次の測定のリアルタイム判定に利用する。内部データベースに格納するデータはユーザが指定することができる。以下の実施例２に示すように、ユーザ自身が分析方法をカスタマイズすることも可能である。
【００３６】
図５は、MS1質量スペクトルの例を示す。図示のように、MS1質量スペクトル中には、拡大図４３のように、イオン強度が高い場合と、拡大図４４のように、イオン強度が低い場合がある。イオン強度が高い場合には、価数および同位体の判定を容易に行うことができる。しかしながら、イオン強度が低い場合には、S/N比が小さくなる可能性が大きいため、イオン情報（特に、価数(ｚ)および同位体分布パターン）を誤判定する可能性が大きくなる。
【００３７】
そこで、本発明では、内部データベースとの照合に使用するパラメータを、イオン強度に基づいて、切り替える。それによって、判定精度を向上させることができる。
【００３８】
本例では、イオン強度が、ユーザが測定前に指定した閾値以上の場合には、保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、価数（ｚ）及び理論的同位体パターンを内部データベースに格納されたデータと照合する。イオン強度が、閾値未満の場合には、保持時間(RT)及び質量対電荷比(m/z)のみを、内部データベースに格納するデータと照合する。こうして、本発明によると、イオン強度に基づいて、内部データベースと照合するパラメータを切り替える。それにより、誤判定の可能性を減らすことが可能である。
【００３９】
図６及び図７を参照して本発明による質量分析システムの第２の例を説明する。質量分析データの解析には、ピーク判定及び同位体・価数判定など様々な処理があり、アルゴリズムも様々なものがある。本例では、リアルタイムデータ解析を実行するために、ユーザは、これらのアルゴリズムを選択することができる。
【００４０】
MS1質量分析データの解析では、ピーク判定４７、同位体および価数判定４８、MS2質量分析のプリカーサーイオン選択４９、に関してユーザは選択可能である。図７（ａ）は、ピーク判定４７の処理方法を選択する画面の例を示し、図７（ｂ）は、同位体および価数判定４８の処理方法を選択する画面の例を示し、図７（ｃ）は、MS2質量分析のプリカーサーイオン選択４９の画面の例を示す。
【００４１】
MS2質量分析データの解析では、データ評価方法５２、及び、MSn(n≧2)分析のプリカーサーイオン選択方法５３がある。図７（ｄ）は、データ評価方法５２を選択する画面の例を示し、図７（ｅ）は、MSn(n≧2)分析のプリカーサーイオン選択方法５３の画面の例を示す。ユーザは、これらの選択画面において、所望の方法又は手法を選択又は指定する。予め用意された各アルゴリズムは定期的な更新または新規機能を追加する事も可能である。
【００４２】
また、ユーザによっては、特定の物質を集中的に測定したい場合があり、そのような場合、本発明ではユーザがオリジナルにプログラミング可能である。そのため、ユーザニーズに即したシステムを構築することが可能である。図７（ｆ）は、ユーザがピーク判定方法をプログラムするための画面の例を示す。プログラミング言語としては、C、C++、C#、Java、Fortran、Pearl、Basicが利用可能であるが、これ以外の言語を用いても良い。
【００４３】
以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者により容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の質量分析システムの第１の例による質量分析処理の流れを示す図である。
【図２】本発明の質量分析システムの第１の例の構成を示す図である。
【図３】本発明の質量分析システムの第１の例の内部データベースの構成図である。
【図４】本発明の質量分析システムの第１の例の内部データベースへのデータ格納処理を示す図である。
【図５】本発明の質量分析システムの第１の例において、内部データベースと照合するための、MS1スペクトルの照合パラメータを示す図である。
【図６】本発明の質量分析システムの第２の例においてリアルタイムデータ解析方法を選択する方法を示す図である。
【図７】本発明の質量分析システムの第２の例においてリアルタイムデータ解析方法の選択画面の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
10：内部データベース、11：前処理系、12：イオン化部、13：質量分析部、14：イオン検出部、15：データ処理部、16：表示部、17：制御部、18：ユーザ入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の物質に関する質量分析結果が格納されたデータベースと、上記物質を前処理するクロマトグラフと、上記物質に含まれる成分をイオン化するイオン化部と、イオン化した成分を解離させるイオン解離部と、イオンを質量対電荷比m/z毎に分離する質量分析部と、質量対電荷比m/z毎に分離されたイオンを検出してマススペクトルを生成するイオン検出部と、該イオン検出部によって得られたマススペクトルより上記成分に含まれる分子配列を同定するデータ処理部と、を有し、上記イオン化部からのイオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS1マススペクトルを得るMS1質量分析と、上記MS1マススペクトルのピークからプレカーサイオンを選択し、該プレカーサイオンを上記イオン解離部によって解離させ、該解離イオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS2マススペクトルを得るMS2質量分析と、を行い、該質量分析を所定の段繰り返すタンデム型質量分析システムにおいて、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関して上記データベースを検索し、該イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、上記第１のパラメータの個数より少ない個数の第２のパラメータに関して上記データベースを検索し、上記イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項２】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記第２のパラメータは、クロマトグラフの保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）であることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項３】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記第１のパラメータは、クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、価数（ｚ）及び同位体パターンを含むことを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項４】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記MS1マススペクトルのピークのイオンのうち、上記データベースに格納されているイオンに対して、分子配列が同定済みであるか否かが検索されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項５】
請求項４記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記データベースに格納され、且つ、分子配列が同定済みでないイオンであって、再分析が必要なイオンはプレカーサイオンの候補として選択されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項６】
請求項４記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記データベースに格納され、且つ、同定済みであるイオンの質量値とクロマトグラフの保持時間（RT）は、上記データベースに格納されたデータによって校正されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項７】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記プレカーサイオンに対してMS2質量分析を行うとき、そのイオンが、上記データベースに格納され、同定済みでなく、上記再分析が必要であると判定されたものであり、且つ、前回のMS2質量分析においてピークの本数が少ないとき、前回のMS2質量分析とは異なる分析条件にてMS2質量分析が実行されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項８】
請求項７記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記異なる分析条件は、測定の際のイオン分離幅、イオン分離電圧、イオン蓄積時間、イオン蓄積電圧、イオン解離時間、イオン解離電圧の少なくとも１つを含むことを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項９】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記測定対象の物質は、生体試料、薬品分子、ダイオキシン、又は、爆発物であることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１０】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記測定対象の物質はタンパク質であり、上記データベースは、タンパク質及びペプチドに関するデータが格納され、上記データ処理部はマススペクトルよりアミノ酸配列を同定することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１１】
請求項１０記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記アミノ酸の配列の同定は、質量スペクトルの差からアミノ酸配列を読み取るde novo法か、上記データベースに蓄積されている一種以上のタンパク質のアミノ酸配列データとの照合による検索法か、両者の併用かの何れかにより、行われることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１２】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、MS2質量分析が終了してからMS2質量分析が開始されるまでに実行される上記プレカーサイオンの候補の選択処理は、１０m秒以下、好ましくは、１m秒以下で実行されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１３】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、質量分析の実行中には、クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、質量（ｍ）、価数（ｚ）、同位体パターン、イオン強度を含むイオン情報を上記内部データベースに格納することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１４】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、分析終了後には、外部データベースの検索結果である、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度等の情報を上記内部データベースに格納することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１５】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記内部データベースには、外部データベースの検索結果から得られたデータに基づいて設定された、イオンの同定済みか否かの判定データが格納されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１６】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、更に、ユーザが入力するための入力装置と、各種の画面を表示する表示装置が設けられ、上記表示装置には、ピーク判定方法、同位体・価数判定方法、及び、プリカーサーイオン選択方法を選択するための画面が表示されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１７】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記表示装置には、ピーク判定方法、同位体・価数判定方法、及び、プリカーサーイオン選択方法のいずれかをユーザがプログラムすることができる画面が表示されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１８】
タンパク質に含まれるペプチドをイオン化し、該イオンを質量対電荷比m/z毎に分離し、該分離したイオンを検出してMS1マススペクトルを得るMS1質量分析と、上記MS1マススペクトルのピークから親イオンを選択し、該親イオンを解離させ、該解離イオンを質量対電荷比m/z毎に分離し、MS2マススペクトルを得るMS2質量分析と、含み、上記マススペクトルより上記ペプチドに含まれるアミノ酸配列を同定するタンデム型質量分析方法において、
MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上であるか又は未満であるかを判定するステップと、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関して上記データベースを検索し、該イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定するステップと、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、上記第１のパラメータの個数より少ない個数の第２のパラメータに関して上記データベースを検索し、上記イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定するステップと、
上記データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択するステップと、
を有することを特徴とするタンデム型質量分析方法。
【請求項１９】
請求項１８記載のタンデム型質量分析方法において、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンのうち、上記データベースに格納されているイオンに対して、アミノ酸配列が同定済みであるか否かを検索するステップと、
上記データベースに格納され、且つ、同定済みでないイオンであって、再分析が必要なイオンはプレカーサイオンの候補として選択するステップと、
を有することを特徴とするタンデム型質量分析方法。
【請求項２０】
質量分析により同定されたタンパク質由来のペプチドに関するデータが格納されたデータベースと、タンパク質を前処理するクロマトグラフと、タンパク質に含まれるペプチドをイオン化するイオン化部と、イオン化したペプチドを解離させるイオン解離部と、イオンを質量対電荷比m/z毎に分離する質量分析部と、質量対電荷比m/z毎に分離されたイオンを検出してマススペクトルを生成するイオン検出部と、該イオン検出部によって得られたマススペクトルより上記ペプチドに含まれるアミノ酸配列を同定するデータ処理部と、を有し、上記イオン化部からのイオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS1マススペクトルを得るMS1質量分析と、上記MS1マススペクトルのピークからプレカーサイオンを選択し、該プレカーサイオンを上記イオン解離部によって解離させ、該解離イオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS2マススペクトルを得るMS2質量分析と、を行い、該質量分析を所定の段繰り返すタンデム型質量分析システムにおいて、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、該イオンのクロマトグラフの保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）に関して上記データベースを検索し、該イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、クロマトグラフの保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）と更に他のパラメータに関して上記データベースを検索し、上記イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１】
測定対象の物質に関する質量分析結果が格納されたデータベースと、上記物質を前処理するクロマトグラフと、上記物質に含まれる成分をイオン化するイオン化部と、イオン化した成分を解離させるイオン解離部と、イオンを質量対電荷比m/z毎に分離する質量分析部と、質量対電荷比m/z毎に分離されたイオンを検出してマススペクトルを生成するイオン検出部と、該イオン検出部によって得られたマススペクトルより上記成分に含まれる分子配列を同定するデータ処理部と、を有し、上記イオン化部からのイオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS1マススペクトルを得るMS1質量分析と、上記MS1マススペクトルのピークからプレカーサイオンを選択し、該プレカーサイオンを上記イオン解離部によって解離させ、該解離イオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS2マススペクトルを得るMS2質量分析と、を行い、該質量分析を所定の段繰り返すタンデム型質量分析システムにおいて、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関して上記データベースを検索し、該イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、上記第１のパラメータの個数より少ない個数の第２のパラメータに関して上記データベースを検索し、上記イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項２】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記第２のパラメータは、クロマトグラフの保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）であることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項３】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記第１のパラメータは、クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、価数（ｚ）及び同位体パターンを含むことを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項４】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記MS1マススペクトルのピークのイオンのうち、上記データベースに格納されているイオンに対して、分子配列が同定済みであるか否かが検索されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項５】
請求項４記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記データベースに格納され、且つ、分子配列が同定済みでないイオンであって、再分析が必要なイオンはプレカーサイオンの候補として選択されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項６】
請求項４記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記データベースに格納され、且つ、同定済みであるイオンの質量値とクロマトグラフの保持時間（RT）は、上記データベースに格納されたデータによって校正されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項７】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記プレカーサイオンに対してMS2質量分析を行うとき、そのイオンが、上記データベースに格納され、同定済みでなく、上記再分析が必要であると判定されたものであり、且つ、前回のMS2質量分析においてピークの本数が少ないとき、前回のMS2質量分析とは異なる分析条件にてMS2質量分析が実行されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項８】
請求項７記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記異なる分析条件は、測定の際のイオン分離幅、イオン分離電圧、イオン蓄積時間、イオン蓄積電圧、イオン解離時間、イオン解離電圧の少なくとも１つを含むことを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項９】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記測定対象の物質は、生体試料、薬品分子、ダイオキシン、又は、爆発物であることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１０】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記測定対象の物質はタンパク質であり、上記データベースは、タンパク質及びペプチドに関するデータが格納され、上記データ処理部はマススペクトルよりアミノ酸配列を同定することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１１】
請求項１０記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記アミノ酸の配列の同定は、質量スペクトルの差からアミノ酸配列を読み取るde novo法か、上記データベースに蓄積されている一種以上のタンパク質のアミノ酸配列データとの照合による検索法か、両者の併用かの何れかにより、行われることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１２】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、MS2質量分析が終了してからMS2質量分析が開始されるまでに実行される上記プレカーサイオンの候補の選択処理は、１０m秒以下、好ましくは、１m秒以下で実行されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１３】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、質量分析の実行中には、クロマトグラフの保持時間（RT）、質量対電荷比（m/z）、質量（ｍ）、価数（ｚ）、同位体パターン、イオン強度を含むイオン情報を上記内部データベースに格納することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１４】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、分析終了後には、外部データベースの検索結果である、予測配列、予測配列質量との質量誤差、検索スコア、擬陽性度等の情報を上記内部データベースに格納することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１５】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記内部データベースには、外部データベースの検索結果から得られたデータに基づいて設定された、イオンの同定済みか否かの判定データが格納されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１６】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、更に、ユーザが入力するための入力装置と、各種の画面を表示する表示装置が設けられ、上記表示装置には、ピーク判定方法、同位体・価数判定方法、及び、プリカーサーイオン選択方法を選択するための画面が表示されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１７】
請求項１記載のタンデム型質量分析システムにおいて、上記表示装置には、ピーク判定方法、同位体・価数判定方法、及び、プリカーサーイオン選択方法のいずれかをユーザがプログラムすることができる画面が表示されることを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【請求項１８】
タンパク質に含まれるペプチドをイオン化し、該イオンを質量対電荷比m/z毎に分離し、該分離したイオンを検出してMS1マススペクトルを得るMS1質量分析と、上記MS1マススペクトルのピークから親イオンを選択し、該親イオンを解離させ、該解離イオンを質量対電荷比m/z毎に分離し、MS2マススペクトルを得るMS2質量分析と、含み、上記マススペクトルより上記ペプチドに含まれるアミノ酸配列を同定するタンデム型質量分析方法において、
MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上であるか又は未満であるかを判定するステップと、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、該イオンの第１のパラメータに関して上記データベースを検索し、該イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定するステップと、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、上記第１のパラメータの個数より少ない個数の第２のパラメータに関して上記データベースを検索し、上記イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定するステップと、
上記データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択するステップと、
を有することを特徴とするタンデム型質量分析方法。
【請求項１９】
請求項１８記載のタンデム型質量分析方法において、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンのうち、上記データベースに格納されているイオンに対して、アミノ酸配列が同定済みであるか否かを検索するステップと、
上記データベースに格納され、且つ、同定済みでないイオンであって、再分析が必要なイオンはプレカーサイオンの候補として選択するステップと、
を有することを特徴とするタンデム型質量分析方法。
【請求項２０】
質量分析により同定されたタンパク質由来のペプチドに関するデータが格納されたデータベースと、タンパク質を前処理するクロマトグラフと、タンパク質に含まれるペプチドをイオン化するイオン化部と、イオン化したペプチドを解離させるイオン解離部と、イオンを質量対電荷比m/z毎に分離する質量分析部と、質量対電荷比m/z毎に分離されたイオンを検出してマススペクトルを生成するイオン検出部と、該イオン検出部によって得られたマススペクトルより上記ペプチドに含まれるアミノ酸配列を同定するデータ処理部と、を有し、上記イオン化部からのイオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS1マススペクトルを得るMS1質量分析と、上記MS1マススペクトルのピークからプレカーサイオンを選択し、該プレカーサイオンを上記イオン解離部によって解離させ、該解離イオンを上記質量分析部によって質量対電荷比m/z毎に分離し、上記イオン検出部によってMS2マススペクトルを得るMS2質量分析と、を行い、該質量分析を所定の段繰り返すタンデム型質量分析システムにおいて、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値未満である場合は、該イオンのクロマトグラフの保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）に関して上記データベースを検索し、該イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記MS1マススペクトルのピークのイオンの強度が所定の閾値以上である場合は、クロマトグラフの保持時間（RT）及び質量対電荷比（m/z）と更に他のパラメータに関して上記データベースを検索し、上記イオンが上記データベースに格納されているか否かを判定し、
上記データベースに格納されていないイオンを、MS2質量分析のためのプレカーサイオンの候補として選択することを特徴とするタンデム型質量分析システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１７０２６０（Ｐ２００８−１７０２６０Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８７（Ｐ２００７−３３８７）
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＪＡＶＡ
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＪＡＶＡ
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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