质谱分析装置的制作方法

本发明涉及能够容易地决定在对试样中所含的目标化合物进行多重反应监测(mrm)测定时的测定条件的质谱分析装置。

背景技术

作为用于进行试样中所含的目标化合物的鉴定或定量的质谱分析的一个方法，有被称为ms/ms分析(串联分析)的方法。例如使用具有前级质量分离部、碰撞室及后级质量分离部的质谱分析装置来进行ms/ms分析，该前级质量分离部筛选具备特定质荷比的离子作为前体离子，该碰撞室使前体离子断裂而生成产物离子，该后级质量分离部使具有特定质荷比的产物离子选择性通过。

ms/ms分析的测定方法之一有mrm测定。mrm测定中，分别将通过前级质量分离部和后级质量分离部的离子的质荷比固定，测定由特定的前体离子生成的特定的产物离子的强度(量)。该前体离子与产物离子的组被称为mrm转变。

为了进行目标化合物的mrm测定，需要预先决定mrm测定条件。通常，分析员针对许多化合物中的各个化合物，参照登记有一个或多个包括mrm转变和断裂能量的值(也称为碰撞能量的值或ce值。)的mrm测定条件候选的化合物数据库，来决定mrm测定条件。

化合物数据库中，基于使用各化合物的标准试样在mrm转变和断裂能量的值中的至少一方不同的测定条件下详尽无遗地预测定所得到的结果，选出并登记能够高灵敏度地检测产物离子的测定条件。因此，能够通过参照化合物数据库来决定目标化合物的mrm测定条件，若在由此决定的mrm测定条件下进行测定，则能够高灵敏度地检测目标化合物的产物离子(例如专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开2013-15485号公报

专利文献2：日本特开2012-104389号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，实际测定的试样(实际试样)中还含有目标化合物以外的化合物(杂质化合物)。若这种杂质化合物中包含会生成具有与目标化合物的mrm测定条件中所含的mrm转变相同的质荷比的前体离子和产物离子的化合物，则目标化合物的产物离子与杂质化合物的产物离子同时被检测到，无法对目标化合物正确地定量。因此，实际试样的mrm测定中，需要从化合物数据库中登记的mrm测定条件候选中选出不受杂质化合物影响的mrm测定条件候选，来决定目标化合物的mrm测定条件。

最近，生物试样、食品或土壤中所含的目标化合物的鉴定或定量也使用mrm测定。生物试样等中，除了含有目标化合物以外，还含有数百至数千的杂质化合物。

另一方面，化合物数据库中仅登记了一个或多个基于各化合物的预测定的结果最终选出的mrm测定条件候选(mrm转变与ce值的组)，未保存除此以外的与mrm转变及ce值的组有关的信息(mrm测定条件候选以外的mrm转变或ce值下进行的预测定的结果)。因此，存在无论使用化合物数据库中登记的哪一个mrm测定条件候选都会受到杂质化合物的影响(化合物数据库中登记的哪一个mrm测定条件候选都不能使用)的情况。这种情况下，分析员必须亲自新设定mrm转变和ce值中的至少一方不同的测定条件并详尽无遗地进行预测定来寻找能够对实际试样使用的mrm测定条件候选，存在耗费时间和劳力的问题。

本发明要解决的问题是，提供即使在对包含大量杂质化合物的试样进行mrm测定的情况下也能够制作能够容易地决定该试样中所含的目标化合物的mrm测定条件的化合物数据库的质谱分析装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题而做出的本发明为一种质谱分析装置，具有使离子断裂的断裂部和分别位于该断裂部的前级和后级的质量分离部，所述质谱分析装置的特征在于，具备：

a)存储部，其预先保存有与多个化合物中的各个化合物有关的质谱数据；

b)前体离子候选选出部，其根据用户的输入指示，针对多个对象化合物中的各个对象化合物，按照预先决定的条件从所述质谱数据中选出一个或多个前体离子候选，所述多个对象化合物为所述多个化合物的一部分或全部；

c)产物离子扫描测定条件决定部，其将各个所述前体离子候选与预先决定的多个断裂能量的候选值组合，来设定多个产物离子扫描测定条件；

d)产物离子谱数据获取部，其分别执行按照所述多个产物离子扫描测定条件的ms/ms测定，来获取产物离子谱数据；

e)化合物数据库文件制作部，其针对所述多个对象化合物中的各个对象化合物，制作将所述产物离子扫描测定条件与在该条件下获取到的所述产物离子谱数据关联起来的化合物数据库文件，并将该化合物数据库文件保存到所述存储部中；以及，

f)mrm测定条件候选制作部，其针对所述多个对象化合物中的各个对象化合物，从全部的所述产物离子谱数据中按照预先决定的条件提取产物离子，制作包括各产物离子的质荷比、与该产物离子对应的前体离子的质荷比及断裂能量的候选值的mrm测定条件候选，并将该mrm测定条件候选保存到所述存储部中。

作为所述前体离子候选选出部选出前体离子候选时的条件(所述预先决定的条件)，例如可以使用按照前体离子的质量峰强度从大到小的顺序选出规定个数的前体离子、或者选出前体离子的质量峰强度为预先决定的值以上的前体离子等。另外，也可以组合不将特定离子作为前体离子选出(排除离子)这样的条件。

所述mrm测定条件候选制作部提取产物离子时的条件也可以使用上述相同的条件。

本发明所涉及的质谱分析装置中，当用户进行规定的输入指示操作时，基于预先保存在存储部中的多个对象化合物的质谱数据选出一个或多个前体离子候选。然后，对于各个前体离子候选，在断裂能量的值不同的多个条件下获取产物离子谱数据，基于该数据制作mrm测定条件候选。在该阶段，制作与现有的化合物数据库中登记的mrm测定条件候选相当的mrm测定条件候选。

本发明所涉及的质谱分析装置中，不仅制作mrm测定条件候选，而且将通过在mrm转变和断裂能量的值中的至少一方不同的条件下详尽无遗地进行的测定而获取到的产物离子谱数据自身与mrm测定条件候选关联，来实现数据库化。也就是说，制作包括如下信息的化合物数据库：由前体离子候选生成且未被所述mrm测定条件候选制作部提取的产物离子的质量峰的强度信息、由前体离子候选生成且在未包含在mrm测定条件候选中的值的断裂能量下的产物离子的质量峰的强度信息。因此，即使在由mrm测定条件候选制作部制作出的哪一个mrm测定条件候选都不能使用的情况下，也能够读取化合物数据库文件中所含的产物离子谱数据来搜索另外的mrm测定条件，从而决定适当的mrm测定条件。

优选的是，本发明所涉及的质谱分析装置还具备：

g)显示部；

h)质谱显示控制部，其当用户进行选择所述多个对象化合物中的任意对象化合物的操作时，从所述存储部读取该对象化合物的质谱数据来在所述显示部显示质谱，并且将所述前体离子候选的质量峰以被区别于其它质量峰的方式显示；以及

i)产物离子谱显示控制部，其当用户进行选择质谱的所述被区别的质量峰的操作时，在所述显示部显示通过使用与该质量峰对应的前体离子在不同的断裂能量的值下执行的产物离子扫描测定所获取到的产物离子谱中的、具有最高强度的质量峰的产物离子谱，并且在所述显示部显示所述多个断裂能量的候选值中的各个候选值下的该质量峰的强度。

上述区别显示除了通过例如将质量峰着色显示或用粗线显示来进行以外，还能够通过在质量峰的附近显示质荷比等各种方法来进行。

在上述的具备质谱显示控制部和产物离子谱显示控制部的方式的质谱分析装置中，当用户选择多个对象化合物中的一个对象化合物时，该对象化合物的质谱被显示在显示部，当在该状态下用户选择被区别显示的质量峰时，在显示部显示使用与该质量峰对应的前体离子获取到的产物离子谱、以及产物离子谱的质量峰强度与断裂能量的值的关系。即，用户仅通过进行选择所显示的质谱、产物离子谱的质量峰的操作，就能够确认各种产物离子的质量峰强度、及该强度与断裂能量的值的关系，容易地决定期望的mrm测定条件。

本发明所涉及的质谱分析装置中，优选的是，所述产物离子显示控制部强调显示产物离子谱的与所述mrm测定条件候选所含的产物离子对应的质量峰。

通过如上所述那样将质量峰进行强调显示(着色显示、粗线显示、闪烁显示等)，用户能够立即从在显示部显示的产物离子谱的质量峰中确认与mrm测定条件候选中所含的mrm转变对应的质量峰。

另外，本发明所涉及的质谱分析装置中，优选的是，

当自外部输入新的化合物的质谱数据和产物离子谱数据时，

所述前体离子候选选出部从所述产物离子谱数据中提取该产物离子谱数据中的前体离子并将该前体离子决定为前体离子候选，

所述mrm测定条件候选制作部从所述产物离子谱数据中按照预先决定的条件提取产物离子，制作包括该产物离子的质荷比、与该产物离子对应的前体离子的质荷比及断裂能量的候选值的mrm测定条件候选，

所述化合物数据库制作部使用所述质谱数据、所述产物离子谱数据、所述前体离子候选及所述mrm条件候选来更新所述化合物数据库。

优选的是，本发明所涉及的质谱分析装置还具备：

j)mrm测定条件设定部，当用户指定在所述显示部显示的所述产物离子谱的质量峰时，该mrm测定条件设定部将与该质量峰对应的前体离子和产物离子的组决定为mrm转变，进而从所述多个断裂能量的候选值中提取该产物离子的质量峰的强度最大的值并将该值决定为断裂能量的值，来设定mrm测定条件。

发明的效果

通过使用本发明所涉及的质谱分析装置，除了制作mrm测定条件候选以外，还制作包含将产物离子扫描测定条件与在该条件下获取到的产物离子谱数据关联起来的信息的化合物数据库文件。因此，用户即使在对包含大量杂质化合物的试样进行mrm测定时哪一个mrm测定条件候选都不能使用的情况下，也能够参照该化合物数据库的产物离子谱数据来容易地决定目标化合物的mrm测定条件。

附图说明

图1为本发明所涉及的质谱分析装置的一个实施例的主要部分构成图。

图2为本实施例的质谱分析装置中制作的方法文件的例子。

图3为本实施例的质谱分析装置中的谱显示画面的例子。

图4为本实施例的质谱分析装置中的谱显示画面的另一例子。

图5为本实施例的质谱分析装置中的mrm测定条件显示画面的例子。

具体实施方式

以下，参照附图对于本发明所涉及的装置的一个实施例进行说明。

图1为本实施例的质谱分析装置的主要部分构成图。本实施例的质谱分析装置1大致包括质谱分析部2、对该质谱分析部2施加规定电压的电源部24、及借由该电源部24控制质谱分析部2的各部的控制部4。

质谱分析部2具有如下的多级差动排气系统的结构：在大致大气压的电离室20与利用真空泵(未图示)进行了真空排气的高真空的分析室23之间具备真空度阶段式升高的第一中间真空室21和第二中间真空室22。在电离室20设置有一边对试样溶液施加电荷一边喷雾的电喷雾电离用探头(esi探头)201。在电离室20与后级的第一中间真空室21之间通过细径的加热毛细管202连通。第一中间真空室21与第二中间真空室22之间被顶部具有小孔的分离器212隔开，在第一中间真空室21和第二中间真空室22中分别设置有用于使离子聚焦并向后级输送的离子导向器211、221。分析室23中，隔着在内部设置有多极离子导向器(q2)233的碰撞室232地设置有根据质荷比分离离子的前级四极滤质器(q1)231、以及同样根据质荷比分离离子的后级四极滤质器(q3)234及离子检测器235。

能够向碰撞室232的内部连续或间歇地供给氩气、氮气等cid气体。电源部24分别对esi探头201、离子导向器211、221、233、四极滤质器231、234等施加规定的电压。此外，四极滤质器231、234分别在主杆电极的前级具有用于校正入口端处的电场的紊乱的预杆电极，能够对预杆电极施加与主杆电极不同的电压。

在质谱分析部2中，能够进行sim(选择离子监测)测定、产物离子扫描测定、mrm(多重反应监测)测定等。在sim测定中，前级四极滤质器(q1)231不筛选离子(不作为质量分离部发挥功能)，而将通过后级四极滤质器(q3)234的离子的质荷比固定来检测离子。

另一方面，在ms/ms扫描测定(产物离子扫描测定)和mrm测定中，前级四极滤质器(q1)231和后级四极滤质器(q3)234这两方作为滤质器发挥功能。前级四极滤质器(q1)231仅使被设定为前体离子的离子通过。另外，向碰撞室232的内部供给cid气体，使前体离子断裂来生成产物离子。在ms/ms扫描测定中扫描通过后级四极滤质器(q3)234的离子的质荷比，在mrm测定中将通过后级四极滤质器(q3)234的离子的质荷比固定。

控制部4具有保存有多个化合物的质谱数据的存储部41，并且，作为功能块而具备前体离子候选选出部42、产物离子扫描测定条件决定部43、产物离子谱数据获取部44、化合物数据库文件制作部45、mrm测定条件候选制作部46、质谱显示控制部47、产物离子谱显示控制部48以及mrm测定条件设定部49。另外，控制部4具有与上述各部的操作相配合地分别控制电源部24、cid气体供给部(未图示)等各部的动作的功能。控制部4的实体为安装有所需的软件的个人计算机，连接有输入部6、显示部7。

以下，说明本实施例的质谱分析装置1的各部的动作。

首先，用户从保存在存储部41中的多个化合物中选择一个或多个期望的对象化合物。此时选择的化合物可以为所述多个化合物的一部分，或者也可以为所述多个化合物的全部。当用户选择对象化合物时，前体离子候选选出部42参照这些对象化合物的质谱数据，针对各对象化合物，按照质量峰的强度从大到小的顺序选出预先决定的数量(例如5个)的前体离子候选。

当针对各对象化合物选出规定个数(例如5个)的前体离子候选时，产物离子扫描测定条件决定部43制作对每个前体离子候选组合了预先决定的多个断裂能量的候选值(也称为碰撞能量候选值、ce候选值。)而成的测定条件(事件)。多个ce候选值可以是装置中初始设定的值，或者也可以每次由用户输入。另外，可以使用全部的对象化合物(和前体离子候选)通用的ce候选值，或者也可以针对每个对象化合物(或前体离子候选)使用不同的ce候选值。本实施例中，自5ev至50ev为止每隔5ev使用不同的10个ce候选值。图2中示出由产物离子扫描测定条件决定部43制作的连续执行多个条件下的ms/ms测定(事件)的方法文件的例子。

当制作出上述方法文件时，产物离子谱数据获取部44按照该方法文件中记载的顺序执行各事件(产物离子扫描测定)，来获取产物离子谱数据，并将该产物离子谱数据保存到存储部41中。

当全部的事件结束而针对各事件将产物离子谱数据保存到存储部41中时，化合物数据库文件制作部45制作将对象化合物、前体离子候选及ce候选值与产物离子谱数据关联起来的化合物数据库文件，并将该化合物数据库文件保存到存储部41中。

当制作出上述化合物数据库文件时，mrm测定条件候选制作部46按对象化合物参照全部的产物离子谱数据按照强度从大到小的顺序选出规定数量的质量峰，决定与该质量峰对应的前体离子、产物离子及ce候选值的组，来制作mrm测定条件候选，并将该mrm测定条件候选保存到存储部41中。

另外，本实施例的质谱分析装置1中，当被输入新化合物的质谱数据及产物离子谱数据(包括获取该产物离子谱数据的测定时的前体离子和ce值的信息)时，所述前体离子候选选出部42基于产物离子谱数据将该产物离子扫描测定中所使用的前体离子决定为前体离子候选。另外，mrm测定条件候选制作部46从产物离子谱数据中按照质量峰的强度从大到小的顺序选出规定数量的产物离子与ce候选值的组，来决定mrm测定条件候选。当决定了前体离子候选和mrm测定条件候选时，化合物数据库文件制作部45将新输入的化合物的质谱数据及产物离子谱数据、以及mrm测定条件候选纳入到化合物数据库中，来更新化合物数据库，保存到存储部41中。

本实施例的质谱分析装置1中，当用户选择一个或多个对象化合物时，针对这些对象化合物选出前体离子候选，对各前体离子候选关联不同的ce候选值，来详尽无遗地执行产物离子扫描测定。然后，基于通过测定得到的产物离子谱数据选出规定数量的mrm测定条件候选。

本实施例的质谱分析装置中，不仅制作mrm测定条件候选，而且将通过在mrm转变和ce值中的至少一方不同的条件下执行的详尽无遗的测定所获取到的产物离子谱数据自身与mrm测定条件候选关联，来实现数据库化。因此，即使在由mrm测定条件候选制作部46制作出的哪一个mrm测定条件候选都不能使用的情况下，也能够读取保存在存储部41中的化合物数据库文件中所含的产物离子谱数据，来搜索另外的mrm测定条件，从而决定适当的mrm测定条件。以下，说明这种情形的具体动作。

图3为显示部7中的谱显示画面70的一例。

当用户在显示部7的谱显示画面70的上部所显示的化合物选择部71中选择一个对象化合物(例如化合物a)时，质谱显示控制部47从存储部41读取该对象化合物的质谱数据，将该对象化合物的质谱数据显示于显示部7的质谱显示区域72。

此时，质谱显示控制部47用粗线显示与由前体离子候选选出部42选出的前体离子候选对应的质量峰，而且在质量峰的附近显示其质荷比。针对由前体离子候选选出部42选出的前体离子候选，获取对应的产物离子谱数据并保存于存储部41中。换言之，当用户选择在质谱显示区域72所显示的质谱中用粗线表示的(被区别于其它质量峰的)质量峰时，能够确认与对应于该质量峰的前体离子有关的产物离子谱。此外，本实施例中，通过显示粗线和质荷比来区别于其它质量峰地显示，但此外也能够采用着色显示、闪烁显示等各种显示方式。

另外，当质谱显示控制部47在质谱显示区域72显示对象化合物的质谱时，接着，作为初始显示，产物离子谱显示控制部48将针对该对象化合物得到的全部的产物离子谱数据中的、具有最高强度的质量峰的产物离子谱显示于产物离子谱显示区域73。另外，用粗线显示与mrm测定条件候选中所含的mrm转变对应的质量峰，显示其质荷比和该产物离子被最高强度地检测到的ce值。

图3所示的例子中，三个质量峰用粗线显示，可知与它们对应的mrm转变包含在mrm测定条件候选中。其中，关于质荷比为41和118的mrm转变，示出了在与所显示的ce值(30ev)不同的ce值下被最高强度检测到(质荷比41的产物离子在ce值20ev下、质荷比118的产物离子在ce值15ev下被最高强度地检测到)。

另外，作为初始显示，产物离子谱显示控制部48在ce值显示区域74显示针对与在产物离子谱显示区域73显示的产物离子谱中的最高强度的质量峰对应的mrm转变将多个ce值下的检测强度图像化所得到的图。由此，能够确认产物离子谱的检测强度与ce值的关系。

图3所示的画面中，当用户选择在质谱显示区域72中用粗线显示的质量峰时，能够将与该质量峰对应的前体离子候选所对应的产物离子谱显示在产物离子谱显示区域73。进而，当选择在产物离子谱显示区域73显示的一个质量峰时，能够将该质量峰的强度与ce值的关系显示在ce值显示区域74。

图8示出在图3所示的画面的产物离子谱中选择了质荷比41的质量峰的情况的显示例。当选择了产物离子的质量峰时，显示最高强度地检测到该质量峰的产物离子谱(本实施例中在ce值20ev下获取到的产物离子谱)，另外，ce值显示区域74也切换为该mrm转变(前体离子的质荷比150、产物离子的质荷比41的组)的图。进而，在ce值选择部75，用户也能够变更ce值，由此能够确认在变更后的ce值下得到的产物离子谱。

本实施例的质谱分析装置1中，用户仅通过进行选择所显示的质谱、产物离子谱的质量峰的操作，就能够不仅简单地确认mrm测定条件候选，还简单地确认除此以外的产物离子的质量峰强度、质量峰的强度与ce值的关系。因此，即使在如生物试样、食品那样包含许多杂质化合物而哪一种mrm测定条件都不能使用的情况下，也能够容易地搜索另外的mrm测定条件。

进而，本实施例的质谱分析装置1中，当用户双击在产物离子谱显示区域73显示的产物离子谱的质量峰时，mrm测定条件设定部49将图5所示那样的mrm测定条件显示画面76显示在谱显示画面70，该画面76中将与该质量峰对应的mrm转变和ce值纳入mrm测定条件并列出。另外，当用户双击已在mrm测定条件显示画面76中列出的mrm测定条件时，该条件从列表中被排除。进而，列出mrm测定条件后，当用户按下确定按钮时，制作在所列出的mrm测定条件下执行测定的方法文件，将该方法文件保存到存储部41中。如此，本实施例的质谱分析装置1中，用户仅通过双击操作，就能够决定mrm测定条件来简单地制作方法文件。

上述实施例为一例，能够遵照本发明的主旨适当地变更。

例如，在上述前体离子候选的选出中，能够不按照质量峰的强度从大到小的顺序，而采用选择质量峰强度为规定值以上的全部的前体离子候选等方法。或者，也能够组合不选出特定质荷比的离子这样的条件。对于mrm测定条件候选制作部也同样，能够提取质量峰强度为规定值以上的全部的产物离子(及对应的前体离子的组)，来作为mrm测定条件候选。

上述实施例中说明的图3～5的显示也为一例，能够以其它方式令用户确认质谱、产物离子谱及ce值的信息。另外，用户决定mrm测定条件候选时的操作也可以设为双击以外的操作(拖放等)。

此外，上述实施例中，举出三重四极杆型的质谱分析装置为例进行了说明，但只要是具备前级质量分离部、碰撞部及后级质量分离部的质谱分析装置，则可以使用其它结构的装置。

附图标记说明

1：质谱分析装置；2：质谱分析部；20：电离室；201：esi探头；202：加热毛细管；21：第一中间真空室；211：离子导向器；212：分离器；22：第二中间真空室；23：分析室；231：四极滤质器；232：碰撞室；235：离子检测器；24：电源部；4：控制部；41：存储部；42：前体离子候选选出部；43：产物离子扫描测定条件决定部；44：产物离子谱数据获取部；45：化合物数据库文件制作部；46：mrm测定条件候选制作部；47：质谱显示控制部；48：产物离子谱显示控制部；49：mrm测定条件设定部；6：输入部；7：显示部；70：谱显示画面；71：化合物选择部；72：质谱显示区域73：产物离子谱显示区域；74：ce值显示区域；75：ce值选择部；76：mrm测定条件显示画面。