JP4790507B2 - Product ion spectrum creating method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は微量化合物の定量分析、定性分析及び試料イオンの構造解析分野に用いられるプロダクトイオン作成方法及び装置に関する。 The present invention relates to a product ion preparation method and apparatus used in the fields of quantitative analysis, qualitative analysis of trace compounds, and structural analysis of sample ions.
(飛行時間型質量分析計)
飛行時間型質量分析計(TOFMS)では、イオンを一定のパルス電圧Vaで加速する。この時、イオンの速度vはエネルギー保存則から
mv2/2=qeVa (1)
v=√(2qeVa/m) (2)
と表される。ただし、mはイオンの質量、qはイオンの電荷、eは素電荷である。一定距離Lの後に置いた検出器には、飛行時間Tで到達する。Tは次式で表される。
(Time-of-flight mass spectrometer)
In a time-of-flight mass spectrometer (TOFMS), ions are accelerated with a constant pulse voltage Va. At this time, the ion velocity v from the energy conservation law mv 2/2 = qeVa (1 )
v = √ (2qeVa / m) (2)
It is expressed. Where m is the mass of the ion, q is the charge of the ion, and e is the elementary charge. A detector placed after a certain distance L arrives at a flight time T. T is expressed by the following equation.
T=L/v=L√(m/2qeVa) (3)
(3)式より飛行時間がイオンの質量により異なることから、質量を分析することができる。
T = L / v = L√ (m / 2qeVa) (3)
Since the flight time differs depending on the mass of ions from the equation (3), the mass can be analyzed.
図4は直線型TOFMSの説明図である。1はパルスイオン源であり、内部にパルス電圧発生器2が設けられている。ここで、パルスイオン源1で発生したイオンをパルス電圧発生器2でパルス的に加速すると、それぞれのイオンは空間を飛行し、検出器3に到達する。この場合において、質量の小さいイオンがより速度が速くなることから、検出器3には質量の小さいイオンから到着する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a linear TOFMS.
直線型TOFMSの場合、イオン源での空間及び運動エネルギーの広がりを検出面で時間収束させるようイオン光学系の設計を行なう。このような時間収束を実現できる方法としていくつかのイオン加速法が提案されている(例えば非特許文献1〜4参照)。
In the case of linear TOFMS, the ion optical system is designed so that the space in the ion source and the spread of kinetic energy converge on the detection surface in time. Several ion acceleration methods have been proposed as methods for realizing such time convergence (see, for example, Non-Patent
TOFMSの質量分解能は、総飛行時間をT、ピーク幅をΔTとすると、
質量分解能=T/2ΔT (4)
で定義される。直線型TOFMSでは、装置の大型化につながることからTに制限があり、ΔTも実行飛行距離を伸ばすことで悪化するため、高質量分解能を得ることができない。
The mass resolution of TOFMS is T, where the total flight time is T and the peak width is ΔT.
Mass resolution = T / 2ΔT (4)
Defined by In the linear TOFMS, T is limited because it leads to an increase in the size of the apparatus, and ΔT is also deteriorated by extending the execution flight distance, so that high mass resolution cannot be obtained.
このような直線型TOFMSの欠点を補うために、イオン源と検出器の間に反射電場を置くことにより飛行距離を延長すること、即ちTを大きくすることのできる反射型TOFMSも広く利用されている。 In order to make up for the shortcomings of such a linear TOFMS, a reflective TOFMS that extends the flight distance by placing a reflected electric field between the ion source and the detector, that is, can increase T, is also widely used. Yes.
図5は反射型TOFMSの説明図である。パルスイオン源1内のイオンは、パルス電圧発生器2でパルス的に加速される。加速されたイオンは、リフレクトロン4の反射電場で反射され、検出器3に質量の小さいイオンから到着する。この場合において、反射電場で入射されたイオンが反射されるまでの距離だけ総飛行時間Tが伸びることになり、質量分解能が向上する。
(らせん軌道型TOFMS)
TOFMS飛行時間型質量分の質量分解能は、(4)式で定義される。即ち、ピーク幅ΔTを一定にして、総飛行時間Tを伸ばすことができれば、質量分解能を向上させられる。しかしながら、従来の直線型、反射型のTOFMSでは、総飛行時間Tを伸ばすこと、即ち総飛行時間を伸ばすことは装置の大型化に直結する。装置の大型化を避け、かつ高質量分解能を実現するために開発された装置が多重周回型飛行時間型質量分析計(非特許文献5参照)である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a reflective TOFMS. The ions in the
(Helix orbital TOFMS)
The mass resolution of the TOFMS time-of-flight mass is defined by equation (4). That is, mass resolution can be improved if the total flight time T can be extended while the peak width ΔT is kept constant. However, in the conventional linear and reflective TOFMS, extending the total flight time T, that is, extending the total flight time directly leads to an increase in the size of the apparatus. A multi-turn type time-of-flight mass spectrometer (see Non-Patent Document 5) is a device that has been developed to avoid an increase in size of the device and to achieve high mass resolution.
この装置は、円筒電場にマツダプレートを組み合わせたトロイダル電場を4個用い、8の字型の周回軌道を多重周回させることにより、総飛行時間Tを伸ばすことができる。この装置では、1周回毎に空間収束条件及び時間収束条件を完全に満たすことのできるイオン光学系を採用しているため、飛行距離を伸ばすことによる時間的な広がり(ΔT)及びイオンビームの空間的な広がりを防いでいる。 This device can extend the total flight time T by using four toroidal electric fields in which a Mazda plate is combined with a cylindrical electric field, and by making multiple rounds of eight-shaped circular orbits. Since this apparatus employs an ion optical system that can completely satisfy the space convergence condition and the time convergence condition for each round, the time spread (ΔT) by extending the flight distance and the space of the ion beam. Is prevented.
しかしながら、閉軌道を多重周回するTOFMSには、「追い越し」の問題が存在する。これは閉軌道を多重周回するため、軽いイオン(飛行速度大)が重いイオン(飛行速度小)を追い越してしまうことによりおこる。このため、検出面に軽いイオンから順に到着するというTOFMSの基本概念が通用しなくなる。 However, the problem of “overtaking” exists in TOFMS that makes multiple rounds of closed orbits. This occurs because light ions (high flight speed) overtake heavy ions (low flight speed) because they make multiple rounds of closed orbit. For this reason, the basic concept of TOFMS that arrives in order from light ions to the detection surface is not valid.
この問題を解決するために考案されたのが、らせん軌道型TOFMSである。らせん軌道型TOFMSは、閉軌道の始点と終点を閉軌道に対して垂直方向にずらすことを特徴としている。これを実現するためには、イオンを始めから斜めに入射する方法(例えば特許文献1参照)や、デフレクタを用いて閉軌道の始点と終点を垂直方向にずらす方法がある(例えば特許文献2参照)。
(MALDI法と遅延引きだし法)
MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization)法は、使用するレーザー光波長に吸収帯をもつマトリックス(液体や結晶性化合物、金属粉等)に試料を混合融解させて固化し、これにレーザー照射して試料を気化或いはイオン化させる方法である。MALDI法に代表されるレーザーによるイオン化では、イオン生成時の初期エネルギー分布が大きく、これを時間収束させるため、遅延引き出し法が殆どの場合で用いられる。これはレーザー照射より数100ns程度遅れてパルス電圧を印加する方法である。
A helical trajectory TOFMS has been devised to solve this problem. The helical trajectory type TOFMS is characterized in that the start point and the end point of the closed trajectory are shifted in the direction perpendicular to the closed trajectory. In order to realize this, there are a method in which ions are incident obliquely from the beginning (see, for example, Patent Document 1), and a method in which a start point and an end point of a closed orbit are shifted in the vertical direction using a deflector (see, for example, Patent Document 2). ).
(MALDI method and delayed withdrawal method)
In the MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization) method, a sample is mixed and melted in a matrix (liquid, crystalline compound, metal powder, etc.) having an absorption band at the laser light wavelength to be used, and the sample is irradiated with a laser. This is a method of vaporizing or ionizing. In ionization with a laser typified by the MALDI method, the initial energy distribution at the time of ion generation is large, and the delayed extraction method is used in most cases in order to converge this time. This is a method in which a pulse voltage is applied with a delay of about several hundred ns from laser irradiation.
図6はMALDI法と遅延引き出し法の説明図である。図において、10はサンプルプレート、11は該サンプルプレート10に固着されたサンプルである。14はイオンを加速するための中間電極、15はベース電極である。12はレーザー光を集束するレンズ1、13はレーザー光を反射するミラー1、16はイオン源から到着したイオンを検出する分析部である。17は、イオン源からの像を反射するミラー2、18は該ミラー2からの反射された像を集束するレンズ2、19はレンズ2を介して入ってくるサンプル11の像を観察するCCDカメラである。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the MALDI method and the delay extraction method. In the figure, 10 is a sample plate, and 11 is a sample fixed to the
サンプルプレート10上に、マトリックス(液体や結晶化合物、金属粉等)に試料を混合溶解させて固化したサンプル11を固着させる。サンプル11の状態が観察できるように、ミラー2、レンズ2、CCDカメラ19を配置している。レンズ1、ミラー1によりレーザー光をサンプル11に照射し、サンプル11を気化或いはイオン化する。生成したイオンは、加速電極(図示せず)に印加された電圧により加速され、TOFMSに導入される。
On the
次に、遅延引き出し法の飛行時間測定のシーケンスについて説明する。先ず、加速電極とサンプルプレート10の電位を同電位Vsにしておく。次に、レーザー発振を知らせるレーザーからの信号を受けてから、数100ns後に加速電極の電圧を高速で変化させ、サンプルプレート10と加速電極間に電位勾配を作り加速させる。この電位勾配は電位VsとV1間の勾配である。飛行時間計測の開始時間は、パルス電圧発生器の立ち上がり時間と同期させる。
(垂直加速法)
MALDI法は、パルス的にイオンを生成するため、TOFMSとの相性が非常によい。しかしながら、質量分析法のイオン化法には、El,Cl,ESl,APClといった連続的にイオンを生成するイオン化法も数多くある。これらイオン化法とTOFMSを組み合わせるために開発されたのがOrthogonal Acceleration(垂直加速法)である。
Next, a time-of-flight measurement sequence in the delay extraction method will be described. First, the potential of the acceleration electrode and the
(Vertical acceleration method)
Since the MALDI method generates ions in a pulsed manner, it is highly compatible with TOFMS. However, there are many ionization methods for mass spectrometry such as El, Cl, ESl, and APCl that generate ions continuously. Orthogonal acceleration (vertical acceleration method) was developed to combine these ionization methods with TOFMS.
図7は垂直加速型TOFMSの説明図である。連続的にイオンを生成するイオン源20から生成したイオンビームは、数10eVの運動エネルギーで垂直加速部22に輸送される。垂直加速部22では、10kV程度のパルス電圧をパルス電圧源21により印加し、イオンをイオン源20からの輸送方向に対して垂直方向に加速して反射電場24に入力させ、反射させたイオンを検出器23に導く。パルス電圧印加開始時間から検出器23までの到達時間が、イオンの質量により異なることから質量分離を行なう。
(MS/MS測定とTOF/TOF装置)
一般的な質量分析では、イオン源で生成したイオンを質量分析計にて質量分離したマススペクトルを測定する。この時、得られる情報は質量のみである。以下、この測定をMS/MS測定に対してMS測定と呼ぶ。これに対して、イオン源で生成した特定のイオン(プリカーサイオン)を自発的又は強制的に開裂させ、生成したプロダクトイオンを観測するMS/MS測定がある。この測定では、プリカーサイオンの質量と複数の経路で生成するプロダクトイオンの質量情報が得られるため、プリカーサイオンの構造情報を得ることができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a vertical acceleration type TOFMS. The ion beam generated from the ion source 20 that continuously generates ions is transported to the vertical acceleration unit 22 with a kinetic energy of several tens of eV. In the vertical acceleration unit 22, a pulse voltage of about 10 kV is applied by the pulse voltage source 21, and ions are accelerated in the direction perpendicular to the transport direction from the ion source 20 and input to the reflected electric field 24. Lead to detector 23. Since the arrival time from the pulse voltage application start time to the detector 23 differs depending on the mass of ions, mass separation is performed.
(MS / MS measurement and TOF / TOF equipment)
In general mass spectrometry, a mass spectrum obtained by mass-separating ions generated by an ion source using a mass spectrometer is measured. At this time, the only information obtained is the mass. Hereinafter, this measurement is called MS measurement with respect to MS / MS measurement. On the other hand, there is MS / MS measurement in which specific ions (precursor ions) generated by an ion source are spontaneously or forcibly cleaved and the generated product ions are observed. In this measurement, the mass information of the precursor ions and the mass information of the product ions generated by a plurality of paths can be obtained, so that the structure information of the precursor ions can be obtained.
図8はMS/MS測定の説明図である。プリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを得る。そして、得られたプロダクトイオンを全て質量分析する。この結果、プリカーサイオンの構造解析を行なうことができる。TOFMSを2台直列接続したMS/MS装置は、一般的にTOF/TOF装置と呼ばれ、主にMALDIイオン源を採用した装置に使用されている。 FIG. 8 is an explanatory diagram of MS / MS measurement. The precursor ions are cleaved to obtain product ions. Then, mass analysis is performed on all the obtained product ions. As a result, structural analysis of the precursor ion can be performed. An MS / MS apparatus in which two TOFMSs are connected in series is generally called a TOF / TOF apparatus, and is mainly used in an apparatus employing a MALDI ion source.
TOF/TOF装置は、直線型TOFMSと反射型TOFMSで構成される。図9はTOFMSを直列接続したMS/MS装置の構成例を示す図である。30が第1TOFMS、31が第2TOFMSである。第1TOFMS30において、32はイオン源であり、プリカーサイオンを発生させる。33はプリカーサイオンを選択するために設けられたイオンゲートである。該イオンゲート33付近に第1TOFMS30の時間収束点が配置される。34はプリカーサイオンを入力させて衝突させる衝突室である。該衝突室34で衝突されたイオンは、第2TOFMS31に入射し、反射場で反射された後、検出器36で検出される。 The TOF / TOF apparatus is composed of a linear TOFMS and a reflective TOFMS. FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of an MS / MS apparatus in which TOFMSs are connected in series. 30 is a first TOFMS and 31 is a second TOFMS. In the first TOFMS 30, 32 is an ion source, which generates precursor ions. Reference numeral 33 denotes an ion gate provided for selecting a precursor ion. A time convergence point of the first TOFMS 30 is disposed in the vicinity of the ion gate 33. Reference numeral 34 denotes a collision chamber in which precursor ions are input to collide. The ions collided in the collision chamber 34 enter the second TOFMS 31 and are reflected by the reflection field, and then detected by the detector 36.
プリカーサイオンは、自発的に開裂する場合や、第1TOFMS30若しくは第1TOFMS31の反射場以前に配置された衝突室34にて強制的に開裂させられる。開裂生成したプロダクトイオンの運動エネルギーは、プロダクトイオンの質量に比例して配分され、
Up=Ui×m/M (5)
と表される。ここで、Upはプロダクトイオンの運動エネルギー、Uiはプリカーサイオンの運動エネルギー、mはプロダクトイオンの質量、Mはプリカーサイオンの質量である。反射場を含む第2TOFMS31では、質量及び運動エネルギーにより飛行時間が異なるため、プロダクトイオンを質量分析することができる。
Up = Ui × m / M (5)
It is expressed. Here, Up is the kinetic energy of the product ion, Ui is the kinetic energy of the precursor ion, m is the mass of the product ion, and M is the mass of the precursor ion. In the second TOFMS 31 including the reflection field, since the flight time varies depending on the mass and kinetic energy, the product ion can be subjected to mass analysis.
サンプルイオンを構成する、炭素、酸素、窒素、水素等に同位体が存在するため、その組み合わせによって、サンプルイオンの質量が複数種存在することになる。質量スペクトルに現れる同じ分子で質量の違うピークの一群を一般的に「同位体ピーク」と呼ぶ。図10は同位体ピークの説明図である。横軸はm/z、縦軸はピークの強さを100で正規化したものである。図は、Angiotesinl(C62H90N17O14)のプロトン付加イオンの例を示している。 Since isotopes are present in carbon, oxygen, nitrogen, hydrogen, etc. constituting the sample ions, a plurality of types of sample ion masses exist depending on the combination. A group of peaks of the same molecule appearing in the mass spectrum but having different masses is generally called an “isotope peak”. FIG. 10 is an explanatory diagram of an isotope peak. The horizontal axis is m / z, and the vertical axis is the peak intensity normalized by 100. The figure shows an example of protonated ions of Angiotesinl (C 62 H 90 N 17 O 14 ).
図より、1ユニット(ユニットは12Cの質量を12ユニットと定義した質量単位)間隔でいくつかのイオンが存在することが分かる。その中で一番質量の小さい、即ち12C、16O、14N、1H等、単一同位体のみで構成されるピークは、「モノアイソトピックイオン」と呼ばれる。 From the figure, it can be seen that several ions exist at intervals of 1 unit (unit is a mass unit in which the mass of 12 C is defined as 12 units). Among them, a peak having the smallest mass, that is, a peak composed of only a single isotope such as 12 C, 16 O, 14 N, and 1 H is called a “monoisotopic ion”.
さて、従来のように第1TOFMSに直線型(リニア型)TOFMSを採用した場合、その飛行距離を100mm程度しかとることができない。この程度の飛行距離では、同位体ピーク間の飛行時間差は10ns以下であり、イオンゲートの切り替えスピードを考えると、高選択性を望むことは不可能であり、複数の同位体イオンを通過させることになる。しかしながら、複数の同位体イオンを選択すると大きな問題が起こる。以下に、その説明を行なう。 Now, when a linear (linear) TOFMS is adopted as the first TOFMS as in the prior art, the flight distance can only be about 100 mm. At such a flight distance, the flight time difference between the isotope peaks is 10 ns or less, and considering the switching speed of the ion gate, it is impossible to achieve high selectivity, and a plurality of isotope ions are allowed to pass through. become. However, selecting a plurality of isotope ions presents a major problem. This will be described below.
仮に反射電場を含む第2TOFMSが完全にエネルギー収束を満たす系(プロダクトイオンの運動エネルギーにより飛行時間が変化しない系)だとすると、第1TOFMSを通過する時間は、プリカーサイオンの質量に、第2TOFMSの飛行時間はプロダクトイオンの質量にそれぞれ依存した値となる。ここで、簡単のためにある1価のプリカーサイオンから、それぞれ2種類の同位体をもつ1価の電荷をもつプロダクトイオンと中性粒子に開裂する場合を考える。 If the second TOFMS including the reflected electric field is a system that completely satisfies energy convergence (a system in which the flight time does not change due to the kinetic energy of the product ions), the time to pass through the first TOFMS is the flight time of the second TOFMS to the mass of the precursor ion. Is a value depending on the mass of the product ion. Here, for the sake of simplicity, let us consider a case where a certain monovalent precursor ion is cleaved into a monovalent charged product ion having two isotopes and neutral particles.
図11はプロダクトイオンの同位体ピークを示す図、図12は中性粒子の同位体ピークを示す図である。図11はプロダクトイオンの質量と強度比を、図12は中性粒子の質量と強度比をそれぞれ示している。 FIG. 11 is a diagram showing isotope peaks of product ions, and FIG. 12 is a diagram showing isotope peaks of neutral particles. FIG. 11 shows the mass and intensity ratio of product ions, and FIG. 12 shows the mass and intensity ratio of neutral particles.
開裂前は、プロダクトイオンと、中性粒子が結合していたため、プリカーサイオンの組み合わせは16通りであるが、質量としては7通り(M,M+1,M+2,M+3,M+4,M+5,M+6:ただし、M=m+n)となる(図13参照)。図13はプリカーサイオンの各組み合わせの強度比とプリカーサイオンの同位体ピーク比を示す図である。プリカーサイオンの質量(M,M+1,M+2,M+3,M+4,M+5,M+6)毎にプロダクトイオンと中性粒子の組み合わせと、第1TOFMSの飛行時間と、第2のTOFMSの飛行時間と、各組み合わせの強度比と、プリカーサイオンの同位体ピークを示している。 Before the cleavage, the product ions and neutral particles were bound, so there are 16 combinations of precursor ions, but the mass is 7 (M, M + 1, M + 2, M + 3, M + 4, M + 5, M + 6: where M = m + n) (see FIG. 13). FIG. 13 is a diagram showing the intensity ratio of each combination of precursor ions and the isotope peak ratio of the precursor ions. For each precursor ion mass (M, M + 1, M + 2, M + 3, M + 4, M + 5, M + 6), the combination of product ions and neutral particles, the time of flight of the first TOFMS, The time of flight of the second TOFMS, the intensity ratio of each combination, and the isotope peak of the precursor ion are shown.
それぞれの開裂経路の検出器への到達時間は、第1TOFMSにおける質量Xのプリカーサイオンの飛行時間をT1,X、第2TOFMSにおける質量Yのプロダクトイオンの飛行時間T2,Yの和となる。また、強度比は、それぞれの場合のプロダクトイオンと中性粒子の強度比の掛け算で表される。今、簡単のために、
Rm:Rm+1:Rm+2:Rm+3=Rn:Rn+1:Rn+2:Rn+3
=0.4:0.3:0.2:0.1とすると、各組み合わせの強度比とプリカーサイオンの同位体ピーク比は図13に示すようなものとなる。図13をプロダクトイオンの視点から見ると図14のようになる。質量m近傍のプロダクトイオンスペクトルは図15に示すようなものとなる。
The arrival time of each cleavage path to the detector is the sum of the flight time of the precursor ion of mass X in the first TOFMS as T1 , X and the flight time of the product ion of mass Y in the second TOFMS as T2 , Y. In addition, the intensity ratio is represented by multiplication of the intensity ratio between the product ion and neutral particles in each case. Now for the sake of simplicity
R m : R m + 1 : R m + 2 : R m + 3 = R n : R n + 1 : R n + 2 : R n + 3
When 0.4 = 0.3: 0.2: 0.1, the intensity ratio of each combination and the isotope peak ratio of the precursor ion are as shown in FIG. When FIG. 13 is viewed from the viewpoint of product ions, it is as shown in FIG. The product ion spectrum near the mass m is as shown in FIG.
図14は、プロダクトイオンの質量に対する組み合わせと、強度比と、プロダクトイオンの同位体比をそれぞれ示している。図15において、ΔT1は第1TOFMSにおけるプリカーサイオンの同位体ピーク間の飛行時間差、ΔT2は第2TOFMSのプロダクトイオンの同位体イオン間の飛行時間差である。それぞれの同位体間は、飛行時間差はほぼ同じと考える。 FIG. 14 shows combinations of product ions with respect to mass, intensity ratios, and isotope ratios of product ions. In FIG. 15, ΔT1 is the difference in flight time between the isotope peaks of the precursor ions in the first TOFMS, and ΔT2 is the difference in flight time between the isotope ions of the product ions in the second TOFMS. The time-of-flight differences between the isotopes are considered to be almost the same.
図に示すように、プリカーサイオンの質量が異なるために、同じ質量であるプロダクトイオン(例えば1),2),4),7))間の飛行時間がずれることになる。現実的には、ピークには幅があるため、ピーク2)は、ピーク1)の裾の広がりになる場合や、ピーク1)と3)の間のベースラインの盛り上がりとなったりする。どちらにしても、プロダクトイオンの高い質量精度を得ることはできない。 As shown in the figure, since the masses of the precursor ions are different, the flight time between product ions (for example, 1), 2), 4), and 7)) having the same mass is shifted. Actually, since the peak has a width, the peak 2) becomes a base of the peak 1) or the baseline rises between the peaks 1) and 3). Either way, high mass accuracy of product ions cannot be obtained.
この問題を解決する有効な方法の一つとして、プリカーサイオンのモノアイソトピックイオンのみを選択することが考えられる。プリカーサイオンにモノアイソトピックイオンを選択すると、そこから開裂生成するイオンもモノアイソトピックイオンのみとなり、同位体ピークの影響を排除でき解釈が簡単になる上、質量精度も向上させることができる。 One effective method for solving this problem is to select only the precursor ion monoisotopic ion. When a monoisotopic ion is selected as the precursor ion, the only ions that can be cleaved from it are monoisotopic ions, and the influence of isotope peaks can be eliminated, interpretation can be simplified, and mass accuracy can be improved.
らせん軌道型TOFMSは1周回毎に時間及び空間収束性を有しているため、MALDI法、垂直加速法どちらの場合においても、らせん軌道型TOFMSの軌道内に1度中間収束点をつくる。その距離は、直線型TOFMSの時の中間収束点までの距離に比べ同等以下であり、MALDI法の遅延時間のように、イオン源由来で中間収束点での時間収束性に影響を与える要因は同程度以下に抑えられる。 Since the helical trajectory TOFMS has time and space convergence for each round, an intermediate convergence point is created once in the trajectory of the spiral trajectory TOFMS in both cases of the MALDI method and the vertical acceleration method. The distance is less than or equal to the distance to the intermediate convergence point in the case of linear TOFMS. Like the delay time of the MALDI method, the factor that influences the time convergence at the intermediate convergence point derived from the ion source is Less than the same level.
更に、中間収束点での状態を周回数が増えても、中間収束点での状態を維持できるため、時間収束性を保ったまま第1TOFMSの飛行距離を50〜100倍程度伸ばすことができる。即ち、プリカーサイオンの同位体イオン間の飛行時間差を50〜100倍程度伸ばすことができ、一つの同位体イオンを選択することができる。 Furthermore, since the state at the intermediate convergence point can be maintained even if the number of laps is increased at the intermediate convergence point, the flight distance of the first TOFMS can be increased by about 50 to 100 times while maintaining the time convergence. That is, the time-of-flight difference between the isotope ions of the precursor ions can be increased by about 50 to 100 times, and one isotope ion can be selected.
しかしながら、プリカーサイオンの質量が大きくなるにしたがって、モノアイソトピックイオンの同位体イオン全体に対する割合は小さくなる。そのため、質量の大きなイオンの場合、プロダクトイオンの感度が悪くなるという問題がある。 However, as the mass of the precursor ion increases, the ratio of monoisotopic ions to the total isotope ions decreases. Therefore, in the case of ions having a large mass, there is a problem that the sensitivity of product ions is deteriorated.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、飛行時間型質量分析計を第1TOFMSに採用することにより、イオンゲートにて各同位体ピークを選択し、MS/MS測定をすることができ、主要な同位体ピークを選択したMS/MSスペクトルを再構成し、1つのプロダクトイオンスペクトルを作成することにより、モノアイソトピックイオンのみを選択する場合と比較して、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができるプロダクトイオンスペクトル作成方法及び装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems. By adopting a time-of-flight mass spectrometer in the first TOFMS, each isotope peak is selected by an ion gate and MS / MS measurement is performed. Can reconstruct MS / MS spectra with selected major isotope peaks and create one product ion spectrum, reducing mass accuracy compared to selecting only monoisotopic ions It is an object of the present invention to provide a product ion spectrum creation method and apparatus capable of obtaining a sensitive spectrum without any problems.
(1)請求項1記載の発明は、サンプルをイオン化するイオン源と、イオンをパルス的に加速するための加速手段と、飛行時間型質量分析計と、特定の質量をもつイオンを選択するイオンゲートと、選択したイオンを開裂させる手段と、反射電場を含む反射型飛行時間型質量分析計と、反射型飛行時間型質量分析計を通過したイオンを検出する検出器で構成されるタンデム型質量分析装置を使用し、以下のような動作を行なうことを特徴とする。
1)イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択する。
2)選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
3)前記1),2)を繰り返し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
4)3)で取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成する。
5)合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更する。
(1) The invention according to
1) One isotope ion of the precursor ion is selected by the ion gate.
2) The selected precursor ion is cleaved to obtain a product ion spectrum.
3) The above 1) and 2) are repeated to cleave a plurality of isotope ions of the precursor ion to obtain a product ion spectrum.
4) The spectrum acquired in 3) is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, and the product ion spectrum is synthesized.
5) Change the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum to the mass axis.
(2)請求項2記載の発明は、サンプルをイオン化するイオン源と、イオンを輸送する輸送手段と、イオンを輸送方向に対して垂直方向にパルス的に加速するための加速手段と、飛行時間型質量分析計と、特定の質量をもつイオンを選択するイオンゲートと、選択したイオンを開裂させる手段と、反射電場を含む反射型飛行時間型質量分析計と、反射型飛行時間型質量分析計を通過したイオンを検出する検出器とで構成されるタンデム型質量分析装置を使用し、以下のような動作を行なうことを特徴とする。
1)イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択する。
2)選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
3)前記1),2)を繰り返し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
4)3)で取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成する。
5)合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更する。
(2) The invention described in
1) One isotope ion of the precursor ion is selected by the ion gate.
2) The selected precursor ion is cleaved to obtain a product ion spectrum.
3) The above 1) and 2) are repeated to cleave a plurality of isotope ions of the precursor ion to obtain a product ion spectrum.
4) The spectrum acquired in 3) is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, and the product ion spectrum is synthesized.
5) Change the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum to the mass axis.
(3)請求項3記載の発明は、前記プロダクトイオンスペクトル作成方法において、プロダクトイオンスペクトルでのプリカーサイオンの同位体比が、計算値と一致するように任意の定数をかけた後合成することを特徴とする。
(3) The invention according to
(4)請求項4記載の発明は、前記タンデム型質量分析装置の飛行時間型質量分析計に複数の扇形電場で構成され、同一軌道を多重周回させる飛行時間型質量分析計を使用することを特徴とする。
(4) In the invention according to
(5)請求項5記載の発明は、前記タンデム型質量分析装置の飛行時間型質量分析計に複数の扇形電場で構成され、イオンをらせん軌道で飛行させる飛行時間型質量分析計を使用することを特徴とする。
(5) The invention according to
(6)請求項6記載の発明は、第1飛行時間型質量分析計がらせん軌道型飛行時間型質量分析計である場合、らせん軌道型飛行時間型質量分析計へのイオンの入射角を調整するために、イオンをパルス的に加速するための手段とらせん軌道型飛行時間型質量分析計の間にイオンを偏向させる手段を設けたことを特徴とする。
(6) In the invention according to
(7)請求項7記載の発明は、イオン源でのイオン化法がMALDI法であることを特徴とする。
(8)請求項8記載の発明は、イオンを加速する手段に遅延引き出し法を用いることを特徴とする。
(7) The invention according to
(8) The invention according to
(9)請求項9記載の発明は、飛行時間型質量分析計と反射電場の間に、イオン軌道とイオン軌道外との間で移動可能なもう1つの検出器を備えたことを特徴とする。
(10)請求項10記載の発明によれば、開裂させる手段が、衝突室にガスを充填して行なうCID法であることを特徴とする。
(9) The invention according to
(10) The invention according to
(11)請求項11記載の発明は、サンプルをイオン化するイオン源と、イオンをパルス的に加速するための加速手段と、飛行時間型質量分析計と、特定の質量をもつイオンを選択するイオンゲートと、選択したイオンを開裂させる手段と、反射電場を含む反射型飛行時間型質量分析計と、反射型飛行時間型質量分析計を通過したイオンを検出する検出器で構成されるタンデム型質量分析装置を使用したプロダクトイオンスペクトル作成装置において、イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択し、選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成し、合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更するように構成したことを特徴とする。
(11) The invention according to
(12)請求項12記載の発明は、サンプルをイオン化するイオン源と、イオンを輸送する輸送手段と、イオンを輸送方向に対して垂直方向にパルス的に加速するための加速手段と、飛行時間型質量分析計と、特定の質量をもつイオンを選択するイオンゲートと、選択したイオンを開裂させる手段と、反射電場を含む反射型飛行時間型質量分析計と、反射型飛行時間型質量分析計を通過したイオンを検出する検出器とで構成されるタンデム型質量分析装置を使用したプロダクトイオンスペクトル作成装置において、イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択し、選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成し、合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更するように構成したことを特徴とする。
(12) The invention according to
(1)請求項1記載の発明によれば、イオン源としてパルスイオン源を用いた場合において、飛行時間型質量分析計を第1TOFMSに採用することにより、イオンゲートにて同位体ピークを選択し、MS/MS測定をすることができる。また、主要な同位体ピークを選択したMS/MSスペクトルを再構成し、1つのプロダクトイオンスペクトルを作成することにより、モノアイソトピックイオンのみを選択する場合と比較して、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。
(1) According to the invention described in
(2)請求項2記載の発明によれば、イオン源として連続的にイオンを発生するイオン源を用いた場合において、飛行時間型質量分析計を第1TOFMSに採用することにより、イオンゲートにて同位体ピークを選択し、MS/MS測定をすることができる。また、主要な同位体ピークを選択したMS/MSスペクトルを再構成し、1つのプロダクトイオンスペクトルを作成することにより、モノアイソトピックイオンのみを選択する場合と比較して、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。
(2) According to the invention described in
(3)請求項3記載の発明によれば、プロダクトイオンスペクトルでのプリカーサイオンの同位体比が計算値と一致するように任意の定数をかけた後、合成することにより、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。
(3) According to the invention described in
(4)請求項4記載の発明によれば、第1TOFMSに多重周回型飛行時間型質量分析計を用いることにより、飛行時間を伸ばすことができ、プリカーサイオンの選択性を向上させることができる。
(4) According to the invention described in
(5)請求項5記載の発明によれば、第1TOFMSにらせん軌道型飛行時間型質量分析計を用いることにより、飛行時間を伸ばすことができ、プリカーサイオンの選択性を向上させることができる。
(5) According to the invention described in
(6)請求項6記載の発明によれば、第1TOFMSがらせん軌道型飛行時間型質量分析計である場合に、イオンを偏向させる手段を設けて、らせん軌道の角度にイオンの入射角度を合わせて入射させることができる。
(6) According to the invention described in
(7)請求項7記載の発明によれば、イオン源でのイオン化法としてMALDI法を用いることができる。
(8)請求項8記載の発明によれば、イオンを加速する手段に遅延引き出し法を用いることにより、イオンの時間収束性を向上させることができる。
(7) According to the invention described in
(8) According to the invention described in
(9)請求項9記載の発明によれば、飛行時間型質量分析計と反射電場との間にもう1つの検出器を備えることにより、飛行途中のイオン検出(MS測定)を行なうことができる。 (9) According to the ninth aspect of the invention, by providing another detector between the time-of-flight mass spectrometer and the reflected electric field, ion detection (MS measurement) during flight can be performed. .
(10)請求項10記載の発明によれば、衝突室にガスを充填して開裂を行わせることができる。
(11)請求項11記載の発明によれば、イオン源としてMALDIイオン源を用いた場合において、飛行時間型質量分析計を第1TOFMSに採用することにより、イオンゲートにて同位体ピークを選択し、MS/MS測定をすることができる。また、主要な同位体ピークを選択したMS/MSスペクトルを再構成し、1つのプロダクトイオンスペクトルを作成することにより、モノアイソトピックイオンのみを選択する場合と比較して、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。
(10) According to the invention of the tenth aspect, the collision chamber can be filled with gas to be cleaved.
(11) According to the invention of
(12)請求項12記載の発明によれば、イオン源として連続的にイオンを発生するイオン源を用いた場合において、飛行時間型質量分析計を第1TOFMSに採用することにより、イオンゲートにて同位体ピークを選択し、MS/MS測定をすることができる。また、主要な同位体ピークを選択したMS/MSスペクトルを再構成し、1つのプロダクトイオンスペクトルを作成することにより、モノアイソトピックイオンのみを選択する場合と比較して、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。
(12) According to the invention described in
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
(実施の形態例1)
図1は本発明の第1の実施の形態例を示す構成図である。(a)は装置をZ方向に見た図、(b)は(a)において矢印方向から見た図である。破線の矢印はイオン軌道である。図において、50は第1TOFMS、60は該第1TOFMS50と接続される第2TOFMSである。第1TOFMSとしては、らせん軌道型TOFMSが用いられ、第2TOFMSとしては、反射型TOFMSが用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. (A) is the figure which looked at the apparatus in the Z direction, (b) is the figure which looked at the arrow direction in (a). Dashed arrows are ion trajectories. In the figure, 50 is a first TOFMS, and 60 is a second TOFMS connected to the
40はレーザービーム照射によりイオンを発生させるMALDIイオン源である。41はMALDIイオン源40で発生したイオンをらせん軌道上に傾けて入射させるためのデフレクタである。42はイオンを通過させる扇形電場1、43は扇形電場1を通過したイオンを通過させる扇形電場2、44は扇形電場2を通過したイオンを通過させる扇形電場3、45は扇形電場3を通過したイオンを通過させる扇形電場4である。
Reference numeral 40 denotes a MALDI ion source that generates ions by laser beam irradiation.
46は扇形電場45を通過したイオンを検出する検出器1である。該検出器1は、図に示す方向に移動可能に構成されている。46は第1TOFMSを通過したイオンを受けて、特定のイオンだけを通過させるイオンゲート、47は該イオンゲート46を通過したイオンを開裂させる衝突室である。48は入射したイオンを反射させる反射電場である。49は反射電場48により反射されたイオンを検出する検出器2である。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
Reference numeral 46 denotes a
MALDIイオン源40によりサンプルをイオン化し、パルス電圧にて加速する。ここまでは従来技術と同様である。MALDIイオン源40から出射したイオンは、デフレクタ41によりらせん軌道に乗せるために角度調整される。そして、扇形電場1に入射する。イオンは扇形電場1〜4を順次通過し、1周回する。この時、Z方向の位置が前周回とずれているため、周回を重ねながらZ方向に移動していく。
The sample is ionized by the MALDI ion source 40 and accelerated by a pulse voltage. So far, it is the same as that of the prior art. The angle of the ions emitted from the MALDI ion source 40 is adjusted by the
MS測定の場合には、軌道上に配置した検出器1を使用してイオンを検出する。これによれば、飛行途中のイオン検出(MS測定)を行なうことができる。MS/MS測定の場合には、検出器1をイオン軌道から外し、イオンを直進させ、イオンゲート46に向かって飛行させる。イオンゲート電圧がオフの時、イオンはイオンゲート46を通過することができ、オンの時には通過することができない。
In the case of MS measurement, ions are detected using the
最終周回を終えたイオンの中で選択したいプリカーサイオンが通過する時のみイオンゲート46をオフにし、プリカーサイオンのある同位体ピークを選択する。選択されたプリカーサイオンは、衝突室47に進入し、内部の衝突ガスとの衝突で開裂する。開裂しなかったプリカーサイオン及び開裂したプロダクトイオンは、反射電場48を通過し、検出器2で検出される。反射電場48を折り返す時間は、プリカーサイオンの質量より異なるので、プリカーサイオン及びプリカーサイオンと各開裂経路のプロダクトイオンを質量分析することができる。
The ion gate 46 is turned off only when a precursor ion to be selected from the ions that have finished the last round passes, and an isotope peak having the precursor ion is selected. The selected precursor ions enter the collision chamber 47 and are cleaved by collision with the internal collision gas. Precursor ions that have not been cleaved and product ions that have been cleaved pass through the reflected electric field 48 and are detected by the
以上の動作を、プリカーサイオンの主要な同位体イオンについて行なう。質量Xのプリカーサイオンを選択した場合のプロダクトイオンのスペクトルをPSXと呼ぶ。同様に、PSM,PSM+1,PSM+2…は図2に示すようなものとなる。図2はプロダクトイオンのスペクトルを示す図である。プリカーサイオンの質量によらず、プロダクトイオンの質量軸をスペクトル上で一致させるためには、プリカーサイオンの第1TOFMSでの飛行時間T1,Xをそれぞれのスペクトルの飛行時間スペクトルにおいてから差し引き、強度を足し合わせればよい。 The above operation is performed for the main isotope ions of the precursor ion. The spectrum of the product ion when the precursor ion of mass X is selected is called PS X. Similarly, PS M , PS M + 1 , PS M + 2 ... Are as shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing a spectrum of product ions. To match the mass axis of the product ion on the spectrum regardless of the mass of the precursor ion, the time of flight T1 , X in the first TOFMS of the precursor ion is subtracted from the time-of-flight spectrum of each spectrum, and the intensity is calculated. Add them together.
即ち、実施の形態例1のシーケンスを説明すれば、以下の通りである。
1)イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択する。
2)選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
3)前記1),2)を繰り返し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
4)3)で取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成する。
5)合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更する。
That is, the sequence of the first embodiment will be described as follows.
1) One isotope ion of the precursor ion is selected by the ion gate.
2) The selected precursor ion is cleaved to obtain a product ion spectrum.
3) The above 1) and 2) are repeated to cleave a plurality of isotope ions of the precursor ion to obtain a product ion spectrum.
4) The spectrum acquired in 3) is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, and the product ion spectrum is synthesized.
5) Change the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum to the mass axis.
以上説明した実施の形態例1によれば、イオン源としてMALDIイオン源を用いた場合において、飛行時間型質量分析計を第1TOFMSに採用することにより、イオンゲートにて同位体ピークを選択し、MS/MS測定をすることができる。また、主要な同位体ピークを選択したMS/MSスペクトルを再構成し、1つのプロダクトイオンスペクトルを作成することにより、モノアイソトピックイオンのみを選択する場合と比較して、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。
(実施の形態例2)
本実施の形態例の構成は、図1に示すものと同じである。本実施の形態例の動作は、実施の形態例1とほぼ同じであり、プロダクトイオンスペクトルの合成時の動作が異なる。プロダクトイオンスペクトルの合成は、複数のスペクトルを取得することにより行なうため、それぞれのスペクトルで強度が異なる可能性がある。そこで、合成を行なう時に、PSXにおいてプリカーサイオンのピークの強度比をプリカーサイオンの同位体比と一致するように強度軸に適当な係数をかけて足し合わせる。
According to
(Embodiment 2)
The configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. The operation of the present embodiment is almost the same as that of
即ち、実施の形態例2のシーケンスを説明すれば、以下の通りである。
1)イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択する。
2)選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
3)前記1),2)を繰り返し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
4)3)で取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成する。
5)合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更する。
(実施の形態例3)
図3は本発明の第3の実施の形態例を示す構成図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。(a)は装置をZ方向から見た図、(b)は(a)において、矢印方向から見た図である。図において、70はイオンを連続して発生するイオン源、71はイオン源70で発生したイオンを輸送するイオン輸送部、72はイオン輸送部71を輸送されてきたイオンを垂直方向に加速する垂直加速部である。垂直加速部72で加速されたイオンは、続くデフレクタ41によりらせん軌道型TOFMSのらせん角度に合わせて偏向され、扇形電場1に入射する。その他の構成は、図1に示す構成と同じである。
That is, the sequence of the second embodiment will be described as follows.
1) One isotope ion of the precursor ion is selected by the ion gate.
2) The selected precursor ion is cleaved to obtain a product ion spectrum.
3) The above 1) and 2) are repeated to cleave a plurality of isotope ions of the precursor ion to obtain a product ion spectrum.
4) The spectrum acquired in 3) is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, and the product ion spectrum is synthesized.
5) Change the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum to the mass axis.
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. (A) is the figure which looked at the apparatus from the Z direction, (b) is the figure which looked at the arrow direction in (a). In the figure, 70 is an ion source that continuously generates ions, 71 is an ion transport part that transports ions generated by the ion source 70, and 72 is a vertical that accelerates ions that have been transported through the ion transport part 71 in the vertical direction. It is an acceleration part. The ions accelerated by the vertical accelerating unit 72 are deflected by the
即ち、実施の形態例3のシーケンスを説明すれば、以下の通りである。
1)イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択する。
2)選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
3)前記1),2)を繰り返し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
4)3)で取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成する。
5)合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更する。
That is, the sequence of the third embodiment will be described as follows.
1) One isotope ion of the precursor ion is selected by the ion gate.
2) The selected precursor ion is cleaved to obtain a product ion spectrum.
3) The above 1) and 2) are repeated to cleave a plurality of isotope ions of the precursor ion to obtain a product ion spectrum.
4) The spectrum acquired in 3) is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, and the product ion spectrum is synthesized.
5) Change the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum to the mass axis.
この実施の形態例によれば、イオン源として連続的にイオンを発生するイオン源を用いた場合において、飛行時間型質量分析計を第1TOFMSに採用することにより、イオンゲートにて同位体ピークを選択し、MS/MS測定をすることができる。また、主要な同位体ピークを選択したMS/MSスペクトルを再構成し、1つのプロダクトイオンスペクトルを作成することにより、モノアイソトピックイオンのみを選択する場合と比較して、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。 According to this embodiment, when an ion source that continuously generates ions is used as the ion source, an isotope peak is obtained at the ion gate by adopting a time-of-flight mass spectrometer in the first TOFMS. You can select and make MS / MS measurements. In addition, by reconstructing the MS / MS spectrum with the main isotope peaks selected and creating one product ion spectrum, the mass accuracy is not reduced compared to the case of selecting only monoisotopic ions. A sensitive spectrum can be obtained.
本発明によれば、プロダクトイオンスペクトルでのプリカーサイオンの同位体比が計算値と一致するように任意の定数をかけた後、合成することにより、質量精度を落とすことなく、感度のよいスペクトルを得ることができる。 According to the present invention, by applying an arbitrary constant so that the isotope ratio of the precursor ion in the product ion spectrum matches the calculated value, and then synthesizing, a spectrum with good sensitivity can be obtained without reducing mass accuracy. Obtainable.
また、本発明によれば、第1TOFMSに多重周回型飛行時間型質量分析計を用いることにより、飛行時間を伸ばすことができ、分解能を向上させることができる。
また、本発明によれば、第1TOFMSにらせん軌道型飛行時間型質量分析計を用いることにより、飛行時間を伸ばすことができ、分解能を向上させることができる。
Further, according to the present invention, by using a multi-turn type time-of-flight mass spectrometer for the first TOFMS, the time of flight can be extended and the resolution can be improved.
Further, according to the present invention, by using a spiral orbit type time-of-flight mass spectrometer for the first TOFMS, the time of flight can be extended and the resolution can be improved.
また、本発明によれば、イオン源でのイオン化法としてMALDI法を用いることができる。
また、本発明によれば、イオンを加速する手段に遅延引き出し法を用いることにより、イオンの時間収束性を保持することができる。
Further, according to the present invention, the MALDI method can be used as an ionization method with an ion source.
Further, according to the present invention, the time convergence of ions can be maintained by using the delayed extraction method as a means for accelerating ions.
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、第1TOFMSにらせん軌道型TOFMSを用いることにより、プリカーサイオンの選択性を従来技術よりも向上させることができる。その結果、TOF/TOF装置において、プロダクトイオンのスペクトルの解釈が簡単になり、質量精度も向上させることができる。 As described above in detail, according to the present invention, the selectivity of precursor ions can be improved as compared with the prior art by using a helical orbital TOFMS for the first TOFMS. As a result, in the TOF / TOF apparatus, the interpretation of the product ion spectrum is simplified and the mass accuracy can be improved.
40 MALDIイオン源
41 デフレクタ
42 扇形電場1
43 扇形電場2
44 扇形電場3
45 扇形電場4
46 検出器1
47 衝突室
48 反射電場
49 検出器2
50 第1TOFMS
60 第2TOFMS
40
43 Fan-shaped
44
45 Fan-shaped
46
47 Collision chamber 48 Reflected electric field 49
50 1st TOFMS
60 Second TOFMS
Claims (12)
1)イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択する。
2)選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
3)前記1),2)を繰り返し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
4)3)で取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成する。
5)合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更する。 An ion source for ionizing a sample, an acceleration means for accelerating ions in a pulsed manner, a time-of-flight mass spectrometer, an ion gate for selecting ions having a specific mass, and a means for cleaving selected ions Using a tandem mass spectrometer consisting of a reflective time-of-flight mass spectrometer that includes a reflected electric field and a detector that detects ions that have passed through the reflective time-of-flight mass spectrometer, the following operations are performed: A product ion spectrum creating method characterized by:
1) One isotope ion of the precursor ion is selected by the ion gate.
2) The selected precursor ion is cleaved to obtain a product ion spectrum.
3) The above 1) and 2) are repeated to cleave a plurality of isotope ions of the precursor ion to obtain a product ion spectrum.
4) The spectrum acquired in 3) is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, and the product ion spectrum is synthesized.
5) Change the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum to the mass axis.
1)イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択する。
2)選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
3)前記1),2)を繰り返し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得する。
4)3)で取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成する。
5)合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更する。 An ion source for ionizing a sample; a transport means for transporting ions; an acceleration means for accelerating ions in a direction perpendicular to the transport direction; a time-of-flight mass spectrometer; and a specific mass An ion gate for selecting ions; means for cleaving the selected ions; a reflective time-of-flight mass spectrometer including a reflected electric field; and a detector for detecting ions that have passed through the reflective time-of-flight mass spectrometer. A product ion spectrum creation method characterized by using a configured tandem mass spectrometer and performing the following operations.
1) One isotope ion of the precursor ion is selected by the ion gate.
2) The selected precursor ion is cleaved to obtain a product ion spectrum.
3) The above 1) and 2) are repeated to cleave a plurality of isotope ions of the precursor ion to obtain a product ion spectrum.
4) The spectrum acquired in 3) is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, and the product ion spectrum is synthesized.
5) Change the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum to the mass axis.
イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択し、選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成し、合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更するように構成したことを特徴とするプロダクトイオンスペクトル作成装置。 An ion source for ionizing a sample, an acceleration means for accelerating ions in a pulsed manner, a time-of-flight mass spectrometer, an ion gate for selecting ions having a specific mass, and a means for cleaving selected ions In a product ion spectrum generator using a tandem mass spectrometer composed of a reflective time-of-flight mass spectrometer including a reflected electric field and a detector that detects ions that have passed through the reflective time-of-flight mass spectrometer ,
Select one precursor ion isotope ion in the ion gate, cleave the selected precursor ion, acquire the product ion spectrum, cleave multiple isotope ions of the precursor ion, and acquire the product ion spectrum The spectrum is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, the product ion spectrum is synthesized, and the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum is changed to the mass axis. A product ion spectrum generator.
イオンゲートでプリカーサイオンの同位体イオンを1つ選択し、選択したプリカーサイオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、プリカーサイオンの複数の同位体イオンを開裂させ、プロダクトイオンスペクトルを取得し、取得したスペクトルを反射型飛行時間型質量分析計での飛行時間軸に変更し、プロダクトイオンスペクトルを合成し、合成したプロダクトイオンスペクトルの飛行時間軸を質量軸に変更するように構成したことを特徴とするプロダクトイオンスペクトル作成装置。 An ion source for ionizing a sample; a transport means for transporting ions; an acceleration means for accelerating ions in a direction perpendicular to the transport direction; a time-of-flight mass spectrometer; and a specific mass An ion gate for selecting ions; means for cleaving the selected ions; a reflective time-of-flight mass spectrometer including a reflected electric field; and a detector for detecting ions that have passed through the reflective time-of-flight mass spectrometer. In the product ion spectrum creation device using the configured tandem mass spectrometer,
Select one precursor ion isotope ion in the ion gate, cleave the selected precursor ion, acquire the product ion spectrum, cleave multiple isotope ions of the precursor ion, and acquire the product ion spectrum The spectrum is changed to the time-of-flight axis of the reflection type time-of-flight mass spectrometer, the product ion spectrum is synthesized, and the time-of-flight axis of the synthesized product ion spectrum is changed to the mass axis. A product ion spectrum generator.
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