説明

質量分析計

【課題】質量分析計の大気圧イオン源から真空ステージへのイオンの効率的な移送を実現する、改良された質量分析計を提供する。
【解決手段】サンプリングコーン3とコーン−ガスコーン4とを含み、サンプリングコーン3を通過し、質量分析計の後続ステージに入り、当該ステージを通過する分子質量が高いイオンの移送を向上させるために、使用時に、六フッ化硫黄(「SF6」)をコーンガス5としてコーン−ガスコーン4とサンプリングコーン3との間の環状部へ供給する質量分析計が開示される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、質量分析計および質量分析の方法に関する。好ましい実施形態は、質量分析計のサンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへのコーンガスとしての六フッ化硫黄(「SF6」)の使用または供給に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の質量分析計の大気圧イオン源から真空ステージへのイオンの効率的な移送は、質量分析計の様々な真空ステージ全体にわたって維持されるガス流の動的作用と電界の印加との組合せに依存する。窒素ガスは、大気圧イオン化(「API」)イオン源に対して、キャリアガスすなわちバックグランドガスとして一般的に用いられる。窒素は、質量電荷比が比較的広い範囲にあるイオンに対して、冷却/脱溶媒和媒体として作用する。しかし、質量が非常に高いイオンの質量分析が所望される場合、窒素は、質量分析計の真空ステージにイオンが典型的に存在する比較的短いイオン滞在時間では、このように質量が高いイオンに対して比較的非効率的な冷却および/または脱溶媒和ガスとなることが分かっている。また、質量が非常に高いイオンは、窒素ガス分子の体積移動すなわち流動による引きずりの影響を比較的受けにくく、このため、窒素ガスの流動によって、効果的に引き寄せまたは方向付けされない。
【0003】
衝突を増加させることで検体イオンの脱溶媒和および/または冷却を向上させるために、窒素ガスの圧力を大きく上昇させることによって当該問題を解決しようとする試みが知られている。しかし、当該手法は、質量が非常に高いイオンに対して特に満足できるものではないことが分かっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、改良された質量分析計を提供することが所望される。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一局面によると、質量分析の方法であって、
サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを含む質量分析計を準備する工程と、
第1のガスを、コーンガスまたはカーテンガスとしてサンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給する工程、あるいは、第1のガスを、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給する工程であって、第1のガスが、六フッ化硫黄(「SF6」)を含む工程とを含む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】図1は、サンプリングコーンおよびコーン−ガスコーンを第1の真空室への入射口に含む、質量分析計の最初の方の真空ステージを示す。
【図2】図2Aは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることなしに、5mbarの背圧で従来通りに得られた質量スペクトルを示す。図2Bは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることなしに、9mbarに上昇させた背圧で従来通りに得られた質量スペクトルを示す。図2Cは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして60mL/分の流量で供給し、背圧を1.16mbarとした本発明の好ましい実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。
【図3】図3Aは、図2Aに示した質量スペクトルを質量電荷比範囲10000〜14000に亘ってより詳細に示す。図3Bは、図2Bに示した質量スペクトルを質量電荷比範囲10000〜14000に亘ってより詳細に示す。図3Cは、図2Cに示した質量スペクトルを質量電荷比範囲10000〜14000に亘ってより詳細に示す。
【図4】図4Aは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして150L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図4Bは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして80L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図4Cは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして70L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図4Dは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして60L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。
【図5】図5Aは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして50L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図5Bは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして40L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図5Cは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして30L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図5Dは、六フッ化硫黄を供給することなしに、従来通りに得られた質量スペクトルを示す。
【図6】図6Aは、六フッ化硫黄を供給することなしに、従来通りに得られた質量スペクトルを示す。図6Bは、六フッ化硫黄を質量分析計の第2の真空室に内包されたイオンガイドへ供給した、好ましさが劣る実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図6Cは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして供給した好ましい実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明の一局面によると、質量分析の方法であって、
サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを含む質量分析計を準備する工程と、
第1のガスを、コーンガスまたはカーテンガスとしてサンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給する工程、あるいは、第1のガスを、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給する工程であって、第1のガスが、(i)キセノン、(ii)六フッ化ウラン(「UF6」)、(iii)イソブタン(「C410」)、(iv)アルゴン、(v)クリプトン、(vi)ペルフルオロプロパン(「C38」)、(vii)ヘキサフルオロエタン(「C26」)、(viii)ヘキサン(「C614」)、(ix)ベンゼン(「C66」)、(x)四塩化炭素(「CCl4」)、(xi)ヨードメタン(「CH3I」)、(xii)ジヨードメタン(「CH22」)、(xiii)二酸化炭素(「CO2」)、(xiv)二酸化窒素(「NO2」)、(xv)二酸化硫黄(「SO2」)、(xvi)三フッ化リン(「PF3」)、および(xvii)十フッ化二硫黄(「S210」)からなる群から選択される工程とを含む方法が提供される。
【0008】
当該方法が、好ましくは、第1のガスを、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給する工程であって、コーンガスが、(i)窒素、(ii)アルゴン、(iii)キセノン、(iv)空気、(v)メタン、および(vi)二酸化炭素からなる群から選択される工程をさらに含む。
【0009】
一実施形態によると、当該方法が、
(a)第1のガスを、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給する工程の前に加熱する工程、ならびに/あるいは、
(b)サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを加熱する工程をさらに含む。
【0010】
第1のガスおよび/またはサンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンが、好ましくは、(i)>30℃、(ii)>40℃、(iii)>50℃、(iv)>60℃、(v)>70℃、(vi)>80℃、(vii)>90℃、(viii)>100℃、(ix)>110℃、(x)>120℃、(xi)>130℃、(xii)>140℃、(xiii)>150℃、(xiv)>160℃、(xv)>170℃、(xvi)>180℃、(xvii)>190℃、(xviii)>200℃、(xix)>250℃、(xx)>300℃、(xxi)>350℃、(xxii)>400℃、(xxiii)>450℃、および(xxiv)>500℃からなる群から選択される温度に加熱される。
【0011】
質量分析計が、好ましくは、イオン源と、サンプリングコーンを包囲するコーン−ガスコーンと、第1の真空室と、差動ポンピング開口部によって第1の真空室から分離される第2の真空室とを含み、
当該方法が、第1のガスの少なくとも一部が、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを通過して第1の真空室へ入る検体イオンと相互作用するように、第1のガスをサンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給する工程をさらに含む。
【0012】
イオン源が、好ましくは、(i)大気圧イオン源、(ii)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(v)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源、(vi)大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源、および(vii)大気圧レーザ脱離イオン化イオン源からなる群から選択される。
【0013】
当該方法が、好ましくは、
(i)第1の真空室を、(i)<1mbar、(ii)1〜2mbar、(iii)2〜3mbar、(iv)3〜4mbar、(v)4〜5mbar、(vi)5〜6mbar、(vii)6〜7mbar、(viii)7〜8mbar、(ix)8〜9mbar、(x)9〜10mbar、および(xi)>10mbarからなる群から選択される圧力に維持する工程、ならびに/または、
(ii)第2の真空室を、(i)<1×10-3mbar、(ii)1〜2×10-3mbar、(iii)2〜3×10-3mbar、(iv)3〜4×10-3mbar、(v)4〜5×10-3mbar、(vi)5〜6×10-3mbar、(vii)6〜7×10-3mbar、(viii)7〜8×10-3mbar、(ix)8〜9×10-3mbar、(x)9〜10×10-3mbar、(xi)1〜2×10-2mbar、(xii)2〜3×10-2mbar、(xiii)3〜4×10-2mbar、(xiv)4〜5×10-2mbar、(xv)5〜6×10-2mbar、(xvi)6〜7×10-2mbar、(xvii)7〜8×10-2mbar、(xviii)8〜9×10-2mbar、(xix)9〜10×10-2mbar、(xx)0.1〜0.2mbar、(xxi)0.2〜0.3mbar、(xxii)0.3〜0.4mbar、(xxiii)0.4〜0.5mbar、(xxiv)0.5〜0.6mbar、(xxv)0.6〜0.7mbar、(xxvi)0.7〜0.8mbar、(xxvii)0.8〜0.9mbar、(xxxviii)0.9〜1mbar、および(xxix)>1mbarからなる群から選択される圧力に維持する工程をさらに含む。
【0014】
好ましい実施形態によると、当該方法が、第1のガスを、(i)<10L/時間、(ii)10〜20L/時間、(iii)20〜30L/時間、(iv)30〜40L/時間、(v)40〜50L/時間、(vi)50〜60L/時間、(vii)60〜70L/時間、(viii)70〜80L/時間、(ix)80〜90L/時間、(x)90〜100L/時間、(xi)100〜110L/時間、(xii)110〜120L/時間、(xiii)120〜130L/時間、(xiv)130〜140L/時間、(xv)140〜150L/時間、および(xvi)>150L/時間からなる群から選択される流量で、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給する工程をさらに含む。
【0015】
本発明の別の局面によると、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンと、
使用時に、第1のガスを、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスとして、あるいは、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給するように配置および適合される供給デバイスであって、第1のガスが六フッ化硫黄(「SF6」)を含む供給デバイスとを含む質量分析計が提供される。
【0016】
本発明の別の局面によると、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンと、
第1のガスを、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスとして、あるいは、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給するように配置および適合される供給デバイスであって、第1のガスが、(i)キセノン、(ii)六フッ化ウラン(「UF6」)、(iii)イソブタン(「C410」)、(iv)アルゴン、(v)クリプトン、(vi)ペルフルオロプロパン(「C38」)、(vii)ヘキサフルオロエタン(「C26」)、(viii)ヘキサン(「C614」)、(ix)ベンゼン(「C66」)、(x)四塩化炭素(「CCl4」)、(xi)ヨードメタン(「CH3I」)、(xii)ジヨードメタン(「CH22」)、(xiii)二酸化炭素(「CO2」)、(xiv)二酸化窒素(「NO2」)、(xv)二酸化硫黄(「SO2」)、(xvi)三フッ化リン(「PF3」)、および(xvii)十フッ化二硫黄(「S210」)からなる群から選択される供給デバイスとを含む質量分析計が提供される。
【0017】
質量分析計が、好ましくは、
(a)第1のガスを、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給する工程の前に加熱するデバイス、ならびに/あるいは、
(b)サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを加熱するデバイスをさらに含む。
【0018】
質量分析計が、好ましくは、イオン源と、サンプリングコーンを包囲するコーン−ガスコーンと、第1の真空室と、差動ポンピング開口部によって第1の真空室から分離される第2の真空室とを含み、供給デバイスが、第1のガスの少なくとも一部が、サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを通過して第1の真空室へ入る検体イオンと使用時に相互作用するように、使用時に、第1のガスをサンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンへ供給するように配置および適合される。
【0019】
イオン源が、好ましくは、(i)大気圧イオン源、(ii)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(v)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源、(vi)大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源、および(vii)大気圧レーザ脱離イオン化イオン源からなる群から選択される。
【0020】
質量分析計が、好ましくは、
(a)第2の真空室または第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置されるイオンガイド、ならびに/あるいは、
(b)第2の真空室または第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置される質量フィルタまたは質量分析部、ならびに/あるいは、
(c)第2の真空室または第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置されるイオントラップまたはイオントラップ領域、ならびに/あるいは
(d)第2の真空室または第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置されるイオン移動度分光計もしくはセパレータおよび/またはフィールド非対称イオン移動度分光計、ならびに/あるいは、
(e)(i)衝突誘起解離(「CID」)フラグメンテーションデバイス、(ii)表面誘起解離(「SID」)フラグメンテーションデバイス、(iii)電子移動解離フラグメンテーションデバイス、(iv)電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、(v)電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、(vi)光誘起解離(「PID」)フラグメンテーションデバイス、(vii)レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、(viii)赤外放射誘起解離デバイス、(ix)紫外放射誘起解離デバイス、(x)ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーションデバイス、(xi)インソースフラグメンテーションデバイス、(xii)イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、(xiii)熱または温度源フラグメンテーションデバイス、(xiv)電界誘起フラグメンテーションデバイス、(xv)磁場誘起フラグメンテーションデバイス、(xvi)酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、(xvii)イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、(xviii)イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、(xix)イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、(xx)イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、(xxi)イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、(xxii)イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、(xxiii)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−イオン反応デバイス、(xxiv)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−分子反応デバイス、(xxv)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−原子反応デバイス、(xxvi)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−準安定イオン反応デバイス、(xxvii)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−準安定分子反応デバイス、および(xxviii)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択される衝突、フラグメンテーション、または反応デバイス、ならびに/あるいは、
(f)第2の真空室または第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置される質量分析部であって、(i)四重極質量分析部、(ii)二次元または線形四重極質量分析部、(iii)ポールまたは三次元四重極質量分析部、(iv)ペニングトラップ質量分析部、(v)イオントラップ質量分析部、(vi)磁場型質量分析部、(vii)イオンサイクロトロン共鳴(「ICR」)質量分析部、(viii)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(「FTICR」)質量分析部、(ix)静電またはオービトラップ質量分析部、(x)フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析部、(xi)フーリエ変換質量分析部、(xii)飛行時間質量分析部、(xiii)直交加速式飛行時間質量分析部、および(xiv)直線加速式飛行時間質量分析部からなる群から選択される質量分析部をさらに含む。
【0021】
一実施形態によると、イオンガイドが、第2の真空室に備えられ得、さらなるイオンガイドが、第2の真空室の直ちに下流に配置され、第2の真空室を第3の真空室から分離する差動ポンピング開口部によって第2の真空室から分離される第3の真空室に備えられ得る。
【0022】
本発明の一局面によると、
大気圧イオン源と、
大気圧ステージと第1の真空ステージとの間に配置される第1の差動ポンピング開口部と、
第1の真空ステージと第2の真空ステージとの間に配置される第2の差動ポンピング開口部と、
使用時に、六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、第1の差動ポンピング開口部の直ちに上流にある領域および/または直ちに下流にある領域、ならびに/あるいは第1の真空ステージへ供給するように配置および適合される供給デバイスとを含む質量分析計が提供される。
【0023】
好ましい実施形態によると、
(i)第1の真空ステージが、回転ポンプまたはスクロールポンプによってポンプ吸引される、かつ/あるいは、
(ii)第2の真空ステージが、ターボ分子ポンプまたは拡散ポンプによってポンプ吸引される、かつ/あるいは、
(iii)第1の真空ステージが、1〜10mbarの範囲の圧力に維持される、かつ/あるいは、
(iv)第2の真空ステージが、10-3〜10-2mbar、0.01〜0.1mbar、0.1〜1mbar、または>1mbarの範囲の圧力に維持される、かつ/あるいは、
(v)第1の差動ポンピング開口部が、サンプリングコーンを含む、かつ/あるいは、
(vi)第2の差動ポンピング開口部が、取り出しレンズを含む、かつ/あるいは、
(vii)複数の長形電極および/または使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドが、第2の真空ステージに備えられる、かつ/あるいは、
(viii)使用時に、検体イオンが、複数の長形電極および/または使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドによって案内されることなしに、第1の差動ポンピング開口部から第2の差動ポンピング開口部へ通過する。
【0024】
質量分析計が、好ましくは、第1の差動ポンピング開口部を包囲するコーン−ガスコーンをさらに含み、供給デバイスが、使用時に、六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、第1の差動ポンピング開口部を実質的に内包および/または包囲する1つ以上のガス流出口または1つの環状ガス流出口へ供給するように配置および適合され、第1の差動ポンピング開口部を通過する検体イオンが、六フッ化硫黄と相互作用する。
【0025】
本発明の別の局面によると、
大気圧イオン源と、大気圧ステージと第1の真空ステージとの間に配置される第1の差動ポンピング開口部と、第1の真空ステージと第2の真空ステージとの間に配置される第2の差動ポンピング開口部とを準備する工程と、
六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、第1の差動ポンピング開口部の直ちに上流にある領域および/または直ちに下流にある領域、ならびに/あるいは第1の真空ステージへ供給する工程とを含む質量分析の方法が提供される。
【0026】
好ましい実施形態によると、当該方法が、
(i)第1の真空ステージを、回転ポンプまたはスクロールポンプによってポンプ吸引する工程、および/あるいは、
(ii)第2の真空ステージを、ターボ分子ポンプまたは拡散ポンプによってポンプ吸引する工程、および/あるいは、
(iii)第1の真空ステージを、1〜10mbarの範囲の圧力に維持する工程、および/あるいは、
(iv)第2の真空ステージを、10-3〜10-2mbar、0.01〜0.1mbar、0.1〜1mbar、または>1mbarの範囲の圧力に維持する工程、および/あるいは、
(v)第1の差動ポンピング開口部が、サンプリングコーンを含み、および/あるいは、
(vi)第2の差動ポンピング開口部が、取り出しレンズを含み、および/あるいは、
(vii)複数の長形電極および/またはイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドを、第2の真空ステージに準備する工程、および/あるいは、
(viii)検体イオンを、複数の長形電極および/またはイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドによって案内されることなしに、第1の差動ポンピング開口部から第2の差動ポンピング開口部へ通過させる工程をさらに含む。
【0027】
当該方法が、好ましくは、第1の差動ポンピング開口部を包囲するコーン−ガスコーンを準備する工程をさらに含み、
当該方法が、六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、第1の差動ポンピング開口部を実質的に内包および/または包囲する1つ以上のガス流出口または1つの環状ガス流出口へ供給する工程をさらに含み、第1の差動ポンピング開口部を通過する検体イオンが、六フッ化硫黄と相互作用する。
【0028】
好ましい実施形態によると、六フッ化硫黄(「SF6」)が、好ましくは、コーンガスまたはカーテンガスとして、かつ、特に質量および/または質量電荷比が比較的大きいイオンの質量分析が所望される動作モードにおいて質量分析計が動作する場合には、キャリアガスとして用いられる。質量が高いイオンに対して、六フッ化硫黄は、窒素よりも効率的な冷却および/または脱溶媒和ガスであることが分かっている。また、質量が非常に高いイオンは、六フッ化硫黄ガス分子の体積移動すなわち流動による引きずりの影響をより受けやすくなることが分かっており、このため、六フッ化硫黄ガスの流動によって、より効果的に引き寄せまたは方向付けされる。
【0029】
一実施形態によると、好ましい質量分析計が、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、200000、300000、400000、500000、600000、700000、800000、900000、または1000000ダルトンより大きい質量、あるいは、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000、20000、25000、または30000以上の質量電荷比を有する検体イオンが配置され得る、かつ/または当該イオンの質量分析計による質量分析が所望され得る動作モードにおいて動作し得る。
【0030】
本動作モードにおいて、質量分析が所望される検体イオンの最大質量が、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、200000、300000、400000、500000、600000、700000、800000、900000、または1000000ダルトン、あるいは、当該イオンの最大質量電荷比が、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000、20000、25000、または30000となり得る。
【0031】
本発明の好ましい実施形態によると、六フッ化硫黄が、質量分析計の大気圧ステージまたはサンプリングコーンおよび/もしくはコーン−ガスコーンへ送達される。別の実施形態によると、六フッ化硫黄が、質量分析計の第1の真空ステージおよび/または第2の真空ステージへ送達され得る。
【0032】
一実施形態によると、六フッ化硫黄が、実質的に第1の真空オリフィスまたは差動ポンピング開口部に局在し得る。当該ガスは、真空系へ引き寄せられ得、イオンを運搬し得る。
【0033】
好ましい実施形態によると、分子量が高い荷電イオンの移送および検出は、六フッ化硫黄を質量分析計のコーンガスおよび/またはカーテンガスおよび/またはキャリアガスとして用いることにより大きく改良され得る。
【0034】
六フッ化硫黄をコーンガスおよび/またはカーテンガスおよび/またはキャリアガスとして用いることにより多くの利点がもたらされることが分かっている。第1に、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることにより、好ましくは、窒素をキャリアガスとして用いる場合と比べて、イオンがより急速に冷却可能となる。このことにより、好ましくは、大きなイオンが当該ガスを通過する際、上記の手法をとらない場合に起こり得るストリーミング作用を除去または減少させる助けとなる。その結果、電界を用いて、より効果的にイオンを制御および/または閉じ込めることが可能となる。第2に、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることにより、好ましくは、脱溶媒和プロセス、すなわち検体イオンに付着した残存する水分子および/または他の溶媒分子の除去における効率が向上する。これにより、好ましくは、質量または質量電荷比が比較的高いイオンに対する質量スペクトル分解度が向上する。
【0035】
コーンガスまたはカーテンガスまたはキャリアガスが、キセノン、六フッ化ウラン(UF6)、イソブタン(C410)、アルゴン、イソブタンと混合されたポリマー、多原子ガス、二酸化炭素(CO2)、二酸化窒素(NO2)、二酸化硫黄(SO2)、三フッ化リン(PF3)、クリプトン、ペルフルオロプロパン(C38)、ヘキサフルオロエタン(C26)、および他の冷媒化合物を含み得る、好ましさが劣る別の実施形態が想定される。
【0036】
用いられ得るガスが室温で液体となる、別の実施形態が想定される。当該液体は、加熱されたコーンガスまたはカーテンガスまたはキャリアガスが好ましくは供給されるように、加熱され得る。ヘキサン(C614)、ベンゼン(C66)、四塩化炭素(CCl4)、十フッ化二硫黄(S210)、ヨードメタン(CH3I)、およびジヨードメタン(CH22)等の揮発性分子を、純粋コーンガスとして、または、他のコーンガスへの添加物として用いてもよい。
【0037】
ここで、添付の図面を参照し、本発明の種々の実施形態を、あくまで例として説明する。
【0038】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、質量分析計の最初の方の真空ステージを示す図1を参照して説明する。使用時にイオンプルーム2を射出するエレクトロスプレーイオン源の一部を形成する、エレクトロスプレーキャピラリー1を示す。イオンおよび中性ガス分子が、サンプリングコーン3を通って、質量分析計の第1の真空室6へと引き寄せられる。コーン−ガスコーン4は、サンプリングコーン3を包囲し、コーンガスまたはカーテンガス5が、好ましくは、コーン−ガスコーン4へ供給される。中性ガス分子は、続いて、回転ポンプまたはスクロールポンプ等の粗引きポンプ7によって排気される第1の真空室6を通る。回転ポンプまたはスクロールポンプ等の粗引きポンプは、ターボ分子ポンプまたは拡散ポンプ等の本引きポンプによってポンプ吸引される第2の真空室9に、背圧を提供する役割を果たす。「背圧」という語は、第1の真空室6における圧力を指す。イオンは、電界または取り出しレンズによって直交方向へ方向転換され、第2の真空室9へ入る。イオンガイド11が、好ましくは、第2の真空室9に備えられ、イオンを第2の真空室9を通るように案内し、圧力が比較的低い後続の真空室へ移送する。第2の真空室9は、好ましくは、ターボ分子ポンプまたは拡散ポンプ10によってポンプ吸引される。第2の真空室9を出たイオンは、好ましくは、差動ポンピング開口部12を通過して質量分析計の後続ステージに入る。
【0039】
ここで、本発明の様々な実施形態を、シャペロンタンパク質GroELの質量分析を参照して説明する。タンパク質GroELは、二環十四量体であり、整数質量が約800kDaである。シャペロンタンパク質は、他の巨大分子構造体の折りたたみまたは解きほぐしを補助するものの、巨大分子構造体が通常の生物学上機能を行っている際には当該巨大分子構造体に生じないタンパク質である。このタンパク質を、六フッ化硫黄(SF6、MW〜146)をコーンガスまたはカーテンガス5として供給した質量分析計を用いて、質量分析した。結果として得られた質量スペクトルを、窒素ガスをコーンガスまたはカーテンガスとして用いた従来通りの手法に従って得られた質量スペクトルと比較した。
【0040】
以下に示す実験結果は、エレクトロスプレーイオン化源を備えたタンデムまたはハイブリッド四重極飛行時間質量分析計を用いて得られたものである。質量分析計は、6つの真空室を含む。イオンは、サンプリングコーンを通過して第1の真空室へ入り、次いで、第2の真空室へ進む。イオンガイドは、第2の真空室に位置する。次いで、イオンは、第2の真空室から、四重極ロッドセットイオンガイドまたは質量フィルタを含む第3の真空室へ進む。次いで、イオンは、ガス衝突室を含む第4の真空室へ進む。次いで、第4の真空室を出たイオンは、短い第5の真空室を通過した後に、飛行時間質量分析部を内包する第6の真空室へ進む。次いで、イオンは、飛行時間質量分析部によって質量分析される。
【0041】
アルゴンガスを、ガス衝突室に7×10-2mbarの圧力で供給した。GroEL試料を、酢酸アンモニウム水溶液中3μMの濃度で提供した。
【0042】
GroEL試料を、高い分子量の質量分析に対してほぼ最適化された動作条件下で、質量分析計に注入した。背圧(すなわち、図1に示す第1の真空室6における圧力)を、5〜9mbarの範囲に維持し、質量分析計のコーン−ガスコーンおよびサンプリングコーンを、175Vの電位に維持した。コーン−ガスコーンおよびサンプリングコーンは、相互に直に接触し、同一の電位に維持される2つの同軸ステンレス鋼コーンを含む。測定は、まず、コーンガスまたはカーテンガスを質量分析計のサンプリングコーンへ導入することなしに行った。
【0043】
六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることの効果を試験するために、六フッ化硫黄シリンダを、コーンガス流動制御器に接続した。次いで、六フッ化硫黄を、コーンガスまたはカーテンガスとして測定しながら正確に送達し、結果として得られた効果を測定した。六フッ化硫黄のコーンガス流量を、0L/時間から150L/時間までの間で変更し、様々な異なる流量で質量スペクトルを得た。六フッ化硫黄を質量分析計にコーンガスまたはカーテンガスとして導入した場合としなかった場合との両方において、1〜2mbarの範囲の背圧で測定を行った。
【0044】
背圧を5〜9mbarに上昇させたモードで質量分析計を動作させた場合、イオンの脱溶媒和、すなわち検体イオンに付着した残存する水分子の除去を向上させるために、第4の真空室に位置するガス衝突セルの衝突エネルギーを50Vに維持した。
【0045】
六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして供給した好ましい実施形態に従って質量分析計を動作させた場合、検体イオンに付着した水分子が比較的少なくなったことが観察された。このため、イオンの望ましくない変性または解きほぐしおよびフラグメンテーションを防ぐために、第4の真空室に位置するガス衝突セルの衝突エネルギーを50Vから15Vに減少させた。コーン−ガスコーンおよびサンプリングコーンは、175Vの電位に維持した。
【0046】
図2Aは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることなしに従来通りに得られた、背圧(すなわち、第1の真空室6における圧力)を5mbarとした場合の質量スペクトルを示す。図2Bは、背圧(すなわち、第1の真空室6における圧力)を9mbarに上昇させた場合、イオン信号の強度が大きく減少したことを示す。
【0047】
図2Cは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして60mL/分の流量で供給し、背圧(すなわち、第1の真空室6における圧力)を1.16mbarの圧力に維持した本発明の一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図2Cから明らかなように、イオン移送は、図2Aに示すように5mbarの最適化された背圧で従来の手法において質量分析計を動作させた場合と比較して、約2倍に増加した。
【0048】
また、図2Cの質量スペクトルに示す、結果として得られるGroELの多様に荷電したピークは、従来通りに得られた図2Aおよび図2Bに示す質量スペクトルに見られる対応するピークと比較して、幅がより狭く、測定された質量がより低い。このことは、六フッ化硫黄が、気相における脱溶媒和を向上させる、すなわち検体イオンに付着した残存する水分子を除去する有利な効果を有することを示唆している。
【0049】
図3A〜図3Cは、図2A〜図2Cに示した質量スペクトルを質量範囲10000〜14000に亘ってより詳細に示す。図3Cから明らかなように、本発明の一実施形態に従って六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることにより、結果として得られた質量スペクトルにおいて、向上した信号対雑音比および幅がより狭い向上した脱溶媒和ピークが得られる。
【0050】
図4A〜図4Dおよび図5A〜図5Dは、イオン移送において、六フッ化硫黄コーンガスの流量を変化させた効果を示す。
【0051】
図4Aは、六フッ化硫黄を150L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図4Bは、六フッ化硫黄を80L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図4Cは、六フッ化硫黄を70L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図4Dは、六フッ化硫黄を60L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。
【0052】
図5Aは、六フッ化硫黄を50L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図5Bは、六フッ化硫黄を40L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図5Cは、六フッ化硫黄を30L/時間の流量で供給した一実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。図5Dは、六フッ化硫黄を供給することなしに、従来通りに得られた質量スペクトルを示す。
【0053】
図4A〜図4Dおよび図5A〜図5Dに示す質量スペクトルは、コーンガスまたはカーテンガスとしての六フッ化硫黄の流量を変化させた効果を示す。50〜60L/時間の範囲の流量が特に好ましいことが分かった。流量が高すぎる値(例えば、150L/時間)に設定された場合、より高い荷電状態(より低い質量電荷比)のピークが観察された。このことは、このような条件下では、検体イオンの何らかの変性または解きほぐしが生じていることを示唆している。さらに、その結果、GroELの望ましくないフラグメンテーションが起こり得る。
【0054】
図4A〜図4Dおよび図5A〜図5Dから明らかなように、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることにより、GroEL等の質量が高いイオンの移送が大きく向上する。また、結果として得られる多価GroELピークは、より効率的に脱溶媒和されることが示された。
【0055】
一実施形態によると、六フッ化硫黄を、唯一のコーンガスまたはカーテンガス使用してもよい。あるいは、六フッ化硫黄を、他のコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として添加してもよい。六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして使用または添加することにより、大きな非共有結合の生体分子の移送および検出を向上させるために窒素キャリアガスの圧力を上昇させようとする公知の手法に対して、よりよい代替策が提供される。
【0056】
六フッ化硫黄(SF6)をコーンガスまたはカーテンガスあるいは他のコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として用いることに加えて(または、その代わりとして)、分子量が高い種の移送を向上させるために、他のガス種をコーンガスまたはカーテンガスとしてあるいは他のコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として用いてもよい。別の実施形態によると、クリプトンまたはキセノンが用いられ得る。さらなる実施形態によると、六フッ化ウラン(UF6)、イソブタン(C410)、二酸化炭素(CO2)、二酸化窒素(NO2)、二酸化硫黄(SO2)、三フッ化リン(PF3)、ペルフルオロプロパン(C38)、ヘキサフルオロエタン(C26)、または他の冷媒化合物等の他の多原子ガスが用いられ得る。
【0057】
加熱された流入口ラインを提供するようにコーン−ガス流入口を変更し、それによって、ヘキサン(C614)、ベンゼン(C66)、四塩化炭素(CCl4)、十フッ化二硫黄(S210)、ヨードメタン(CH3I)、またはジヨードメタン(CH22)等の揮発性分子を純粋コーンガスまたはカーテンガスあるいは他のコーンガスまたはカーテンガス種への添加物として用いることを可能にし得る別の実施形態が想定される。
【0058】
図6A〜図6Cは、六フッ化硫黄(SF6)をコーンガスまたはカーテンガスとして供給することの大きな利点を、当該ガスを第1のイオンガイドを内包する第2の真空室へ添加することとの比較において示す。このことは、第1の真空室へ進んでから、差動ポンピング開口部を通って第1のイオンガイドを内包する第2の真空室へ入る際の、重粒子コーンガスとイオン種との間の相互作用の重要性を強調している。
【0059】
図6Aは、六フッ化硫黄(SF6)ガスを添加することなしに、従来通りに得られた質量スペクトルを示す。イオンガイド室(すなわち、第2の真空室)の圧力は、約2×10-3mbarであった。
【0060】
図6Bは、六フッ化硫黄(SF6)ガスをイオンガイド室(すなわち、第2の真空室)へ直接添加したものの、コーンガスまたはカーテンガスとしては供給しなかった、好ましさが劣る実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。記録された圧力は、6.1×10-3mbar(窒素に対して較正され六フッ化硫黄(SF6)に対して修正されなかったピラニ真空計を用いて測定された値)であった。
【0061】
図6Cは、六フッ化硫黄(SF6)をコーンガスまたはカーテンガスとして供給した好ましい実施形態に従って得られた質量スペクトルを示す。イオンガイド室(すなわち、第2の真空室)の圧力は、2.5×10-3mbar(窒素に対して較正され六フッ化硫黄(SF6)に対して修正されなかったピラニ真空計を用いて測定された値)と記録された。
【0062】
六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして供給することによって得られた図6Cに示す質量スペクトルの強度を、六フッ化硫黄を第1のイオンガイドを内包する第2の真空室へ直接供給することによって得られた図6Bに示す質量スペクトルと比較することにより、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして供給した場合、六フッ化硫黄を第2の真空室へ直接供給した場合よりも、イオン信号が20倍以上強くなることが明らかである。このことは、六フッ化硫黄をコーンガスまたはカーテンガスとして用いることに特有の利点を強調している。
【0063】
本発明を好ましい実施形態を参照して記載したが、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細における種々の変更が可能であることが当業者には理解されよう。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量分析の方法であって、
サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを含む質量分析計を準備する工程と、
第1のガスを、コーンガスまたはカーテンガスとして前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給する工程、あるいは、第1のガスを、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給する工程であって、前記第1のガスが、六フッ化硫黄(「SF6」)を含む工程とを含む方法。
【請求項2】
質量分析の方法であって、
サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンを含む質量分析計を準備する工程と、
第1のガスを、コーンガスまたはカーテンガスとして前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給する工程、あるいは、第1のガスを、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給する工程であって、前記第1のガスが、(i)キセノン、(ii)六フッ化ウラン(「UF6」)、(iii)イソブタン(「C410」)、(iv)アルゴン、(v)クリプトン、(vi)ペルフルオロプロパン(「C38」)、(vii)ヘキサフルオロエタン(「C26」)、(viii)ヘキサン(「C614」)、(ix)ベンゼン(「C66」)、(x)四塩化炭素(「CCl4」)、(xi)ヨードメタン(「CH3I」)、(xii)ジヨードメタン(「CH22」)、(xiii)二酸化炭素(「CO2」)、(xiv)二酸化窒素(「NO2」)、(xv)二酸化硫黄(「SO2」)、(xvi)三フッ化リン(「PF3」)、および(xvii)十フッ化二硫黄(「S210」)からなる群から選択される工程とを含む方法。
【請求項3】
第1のガスを、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給する工程であって、前記コーンガスが、(i)窒素、(ii)アルゴン、(iii)キセノン、(iv)空気、(v)メタン、および(vi)二酸化炭素からなる群から選択される工程をさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
(a)前記第1のガスを、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給する工程の前に加熱する工程、ならびに/あるいは、
(b)前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンを加熱する工程をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
前記第1のガスおよび/または前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンを、(i)>30℃、(ii)>40℃、(iii)>50℃、(iv)>60℃、(v)>70℃、(vi)>80℃、(vii)>90℃、(viii)>100℃、(ix)>110℃、(x)>120℃、(xi)>130℃、(xii)>140℃、(xiii)>150℃、(xiv)>160℃、(xv)>170℃、(xvi)>180℃、(xvii)>190℃、(xviii)>200℃、(xix)>250℃、(xx)>300℃、(xxi)>350℃、(xxii)>400℃、(xxiii)>450℃、および(xxiv)>500℃からなる群から選択される温度に加熱する工程をさらに含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記質量分析計が、イオン源と、サンプリングコーンを包囲するコーン−ガスコーンと、第1の真空室と、差動ポンピング開口部によって前記第1の真空室から分離される第2の真空室とを含み、
前記方法が、前記第1のガスの少なくとも一部が、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンを通過して前記第1の真空室へ入る検体イオンと相互作用するように、前記第1のガスを前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給する工程をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
前記イオン源が、(i)大気圧イオン源、(ii)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(v)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源、(vi)大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源、および(vii)大気圧レーザ脱離イオン化イオン源からなる群から選択される、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
(i)前記第1の真空室を、(i)<1mbar、(ii)1〜2mbar、(iii)2〜3mbar、(iv)3〜4mbar、(v)4〜5mbar、(vi)5〜6mbar、(vii)6〜7mbar、(viii)7〜8mbar、(ix)8〜9mbar、(x)9〜10mbar、および(xi)>10mbarからなる群から選択される圧力に維持する工程、ならびに/または、
(ii)前記第2の真空室を、(i)<1×10-3mbar、(ii)1〜2×10-3mbar、(iii)2〜3×10-3mbar、(iv)3〜4×10-3mbar、(v)4〜5×10-3mbar、(vi)5〜6×10-3mbar、(vii)6〜7×10-3mbar、(viii)7〜8×10-3mbar、(ix)8〜9×10-3mbar、(x)9〜10×10-3mbar、(xi)1〜2×10-2mbar、(xii)2〜3×10-2mbar、(xiii)3〜4×10-2mbar、(xiv)4〜5×10-2mbar、(xv)5〜6×10-2mbar、(xvi)6〜7×10-2mbar、(xvii)7〜8×10-2mbar、(xviii)8〜9×10-2mbar、(xix)9〜10×10-2mbar、(xx)0.1〜0.2mbar、(xxi)0.2〜0.3mbar、(xxii)0.3〜0.4mbar、(xxiii)0.4〜0.5mbar、(xxiv)0.5〜0.6mbar、(xxv)0.6〜0.7mbar、(xxvi)0.7〜0.8mbar、(xxvii)0.8〜0.9mbar、(xxxviii)0.9〜1mbar、および(xxix)>1mbarからなる群から選択される圧力に維持する工程をさらに含む、請求項6または7に記載の方法。
【請求項9】
前記第1のガスを、(i)<10L/時間、(ii)10〜20L/時間、(iii)20〜30L/時間、(iv)30〜40L/時間、(v)40〜50L/時間、(vi)50〜60L/時間、(vii)60〜70L/時間、(viii)70〜80L/時間、(ix)80〜90L/時間、(x)90〜100L/時間、(xi)100〜110L/時間、(xii)110〜120L/時間、(xiii)120〜130L/時間、(xiv)130〜140L/時間、(xv)140〜150L/時間、および(xvi)>150L/時間からなる群から選択される流量で、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給する工程をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンと、
使用時に、第1のガスを、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスとして、あるいは、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給するように配置および適合される供給デバイスであって、前記第1のガスが六フッ化硫黄(「SF6」)を含む供給デバイスとを含む質量分析計。
【請求項11】
サンプリングコーンおよび/またはコーン−ガスコーンと、
第1のガスを、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスとして、あるいは、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給されるコーンガスまたはカーテンガスへの添加物として供給するように配置および適合される供給デバイスであって、前記第1のガスが、(i)キセノン、(ii)六フッ化ウラン(「UF6」)、(iii)イソブタン(「C410」)、(iv)アルゴン、(v)クリプトン、(vi)ペルフルオロプロパン(「C38」)、(vii)ヘキサフルオロエタン(「C26」)、(viii)ヘキサン(「C614」)、(ix)ベンゼン(「C66」)、(x)四塩化炭素(「CCl4」)、(xi)ヨードメタン(「CH3I」)、(xii)ジヨードメタン(「CH22」)、(xiii)二酸化炭素(「CO2」)、(xiv)二酸化窒素(「NO2」)、(xv)二酸化硫黄(「SO2」)、(xvi)三フッ化リン(「PF3」)、および(xvii)十フッ化二硫黄(「S210」)からなる群から選択される供給デバイスとを含む質量分析計。
【請求項12】
(a)前記第1のガスを、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給する工程の前に加熱するデバイス、ならびに/あるいは、
(b)前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンを加熱するデバイスをさらに含む、請求項10または11に記載の質量分析計。
【請求項13】
前記質量分析計が、イオン源と、サンプリングコーンを包囲するコーン−ガスコーンと、第1の真空室と、差動ポンピング開口部によって前記第1の真空室から分離される第2の真空室とを含み、前記供給デバイスが、前記第1のガスの少なくとも一部が、前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンを通過して前記第1の真空室へ入る検体イオンと使用時に相互作用するように、使用時に、前記第1のガスを前記サンプリングコーンおよび/または前記コーン−ガスコーンへ供給するように配置および適合される、請求項10、11、または12に記載の質量分析計。
【請求項14】
前記イオン源が、(i)大気圧イオン源、(ii)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(v)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源、(vi)大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源、および(vii)大気圧レーザ脱離イオン化イオン源からなる群から選択される、請求項13に記載の質量分析計。
【請求項15】
前記質量分析計が、
(a)前記第2の真空室または前記第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置されるイオンガイド、ならびに/あるいは、
(b)前記第2の真空室または前記第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置される質量フィルタまたは質量分析部、ならびに/あるいは、
(c)前記第2の真空室または前記第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置されるイオントラップまたはイオントラップ領域、ならびに/あるいは
(d)前記第2の真空室または前記第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置されるイオン移動度分光計もしくはセパレータおよび/またはフィールド非対称イオン移動度分光計、ならびに/あるいは、
(e)(i)衝突誘起解離(「CID」)フラグメンテーションデバイス、(ii)表面誘起解離(「SID」)フラグメンテーションデバイス、(iii)電子移動解離フラグメンテーションデバイス、(iv)電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、(v)電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、(vi)光誘起解離(「PID」)フラグメンテーションデバイス、(vii)レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、(viii)赤外放射誘起解離デバイス、(ix)紫外放射誘起解離デバイス、(x)ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーションデバイス、(xi)インソースフラグメンテーションデバイス、(xii)イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、(xiii)熱または温度源フラグメンテーションデバイス、(xiv)電界誘起フラグメンテーションデバイス、(xv)磁場誘起フラグメンテーションデバイス、(xvi)酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、(xvii)イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、(xviii)イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、(xix)イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、(xx)イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、(xxi)イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、(xxii)イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、(xxiii)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−イオン反応デバイス、(xxiv)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−分子反応デバイス、(xxv)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−原子反応デバイス、(xxvi)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−準安定イオン反応デバイス、(xxvii)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−準安定分子反応デバイス、および(xxviii)イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択される衝突、フラグメンテーション、または反応デバイス、ならびに/あるいは、
(f)前記第2の真空室または前記第2の真空室の下流にある後続の真空室に配置される質量分析部であって、(i)四重極質量分析部、(ii)二次元または線形四重極質量分析部、(iii)ポールまたは三次元四重極質量分析部、(iv)ペニングトラップ質量分析部、(v)イオントラップ質量分析部、(vi)磁場型質量分析部、(vii)イオンサイクロトロン共鳴(「ICR」)質量分析部、(viii)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(「FTICR」)質量分析部、(ix)静電またはオービトラップ質量分析部、(x)フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析部、(xi)フーリエ変換質量分析部、(xii)飛行時間質量分析部、(xiii)直交加速式飛行時間質量分析部、および(xiv)直線加速式飛行時間質量分析部からなる群から選択される質量分析部をさらに含む、請求項13または14に記載の質量分析計。
【請求項16】
大気圧イオン源と、
大気圧ステージと第1の真空ステージとの間に配置される第1の差動ポンピング開口部と、
前記第1の真空ステージと第2の真空ステージとの間に配置される第2の差動ポンピング開口部と、
使用時に、六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、前記第1の差動ポンピング開口部の直ちに上流にある領域および/または直ちに下流にある領域、ならびに/あるいは前記第1の真空ステージへ供給するように配置および適合される供給デバイスとを含む質量分析計。
【請求項17】
(i)前記第1の真空ステージが、回転ポンプまたはスクロールポンプによってポンプ吸引される、かつ/あるいは、
(ii)前記第2の真空ステージが、ターボ分子ポンプまたは拡散ポンプによってポンプ吸引される、かつ/あるいは、
(iii)前記第1の真空ステージが、1〜10mbarの範囲の圧力に維持される、かつ/あるいは、
(iv)前記第2の真空ステージが、10-3〜10-2mbar、0.01〜0.1mbar、0.1〜1mbar、または>1mbarの範囲の圧力に維持される、かつ/あるいは、
(v)前記第1の差動ポンピング開口部が、サンプリングコーンを含む、かつ/あるいは、
(vi)前記第2の差動ポンピング開口部が、取り出しレンズを含む、かつ/あるいは、
(vii)複数の長形電極および/または使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドが、前記第2の真空ステージに備えられる、かつ/あるいは、
(viii)使用時に、検体イオンが、複数の長形電極および/または使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドによって案内されることなしに、前記第1の差動ポンピング開口部から前記第2の差動ポンピング開口部へ通過する、請求項16に記載の質量分析計。
【請求項18】
前記第1の差動ポンピング開口部を包囲するコーン−ガスコーンをさらに含み、前記供給デバイスが、使用時に、六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、前記第1の差動ポンピング開口部を実質的に内包および/または包囲する1つ以上のガス流出口または1つの環状ガス流出口へ供給するように配置および適合され、前記第1の差動ポンピング開口部を通過する検体イオンが、前記六フッ化硫黄または十フッ化二硫黄と相互作用する、請求項16または17に記載の質量分析計。
【請求項19】
大気圧イオン源と、大気圧ステージと第1の真空ステージとの間に配置される第1の差動ポンピング開口部と、前記第1の真空ステージと第2の真空ステージとの間に配置される第2の差動ポンピング開口部とを準備する工程と、
六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、前記第1の差動ポンピング開口部の直ちに上流にある領域および/または直ちに下流にある領域、ならびに/あるいは前記第1の真空ステージへ供給する工程とを含む質量分析の方法。
【請求項20】
(i)前記第1の真空ステージを、回転ポンプまたはスクロールポンプによってポンプ吸引する工程、および/あるいは、
(ii)前記第2の真空ステージを、ターボ分子ポンプまたは拡散ポンプによってポンプ吸引する工程、および/あるいは、
(iii)前記第1の真空ステージを、1〜10mbarの範囲の圧力に維持する工程、および/あるいは、
(iv)前記第2の真空ステージを、10-3〜10-2mbar、0.01〜0.1mbar、0.1〜1mbar、または>1mbarの範囲の圧力に維持する工程、および/あるいは、
(v)前記第1の差動ポンピング開口部が、サンプリングコーンを含み、および/あるいは、
(vi)前記第2の差動ポンピング開口部が、取り出しレンズを含み、および/あるいは、
(vii)複数の長形電極および/またはイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドを、前記第2の真空ステージに準備する工程、および/あるいは、
(viii)検体イオンを、複数の長形電極および/またはイオンが移送される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドによって案内されることなしに、前記第1の差動ポンピング開口部から前記第2の差動ポンピング開口部へ通過させる工程をさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記第1の差動ポンピング開口部を包囲するコーン−ガスコーンを準備する工程をさらに含み、
前記方法が、前記六フッ化硫黄(「SF6」)または十フッ化二硫黄(「S210」)を、前記第1の差動ポンピング開口部を実質的に内包および/または包囲する1つ以上のガス流出口または1つの環状ガス流出口へ供給する工程をさらに含み、前記第1の差動ポンピング開口部を通過する検体イオンが、前記六フッ化硫黄または十フッ化二硫黄と相互作用する、請求項19または20に記載の方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2011−137832(P2011−137832A)
【公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−38563(P2011−38563)
【出願日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【分割の表示】特願2009−550321(P2009−550321)の分割
【原出願日】平成20年2月25日(2008.2.25)
【出願人】(504142097)マイクロマス ユーケー リミテッド (57)
【Fターム(参考)】