质谱分析装置和质谱分析方法与流程

本发明涉及一种质谱分析装置和质谱分析方法。

背景技术：

1、为了鉴定试样中的高分子化合物成分或解析其构造，广泛地利用了如下质谱分析法：从源自试样成分的离子中筛选具有特定的质荷比的离子来作为前体离子，将使该前体离子解离而生成的各种碎片离子根据质荷比进行分离后进行检测。

2、高分子化合物大多是以烃链为主要的骨架的有机物。为了知晓高分子化合物的特性，得到碳原子有无不饱和键、有无特征性官能团等信息是有效的。因此，最近提出了通过使自由基附加于源自试样成分的前体离子来使前体离子在碳原子的不饱和键或特定的官能团的位置处解离的、自由基附加解离法。例如，在专利文献1及2中记载了通过使氢自由基等附加于前体离子来使前体离子在肽键的位置处选择性地解离。另外，在专利文献3及4中记载了通过使氧自由基等附加于前体离子来使前体离子在烃链中包含的不饱和键的位置处选择性地解离。

3、在使用自由基附加解离法来对试样中包含的未知的成分进行分析时，例如使用具备前级滤质器、碰撞池以及后级滤质器的质谱分析装置进行数据依赖(data dependant)分析(dda)。在dda中，例如向液相色谱仪中导入液体试样，在其柱内将试样中包含的成分分离后导入到质谱分析装置中。然后，在各成分被导入到质谱分析装置中的期间连续进行ms分析和ms/ms分析。在ms分析中，利用前级滤质器或后级滤质器根据质荷比将由试样成分生成的离子进行分离，并对它们进行检测以获取质谱(ms谱)的数据。然后，确定质谱所包含的质量峰中满足规定的基准的质量峰(典型的是强度最大的质量峰)，并将与该质量峰对应的离子决定为前体离子。在ms/ms分析中，利用前级滤质器从由试样成分生成的离子中筛选前体离子，并在碰撞池中使前体离子解离来生成碎片离子，利用后级滤质器根据质荷比将这些碎片离子进行分离后进行检测，从而获取产物离子谱(ms/ms谱)的数据。

4、在ms分析和ms/ms分析结束后，确定ms谱或ms/ms谱中的前体离子的质量峰的峰顶，并将前体离子的质荷比计算到例如小数点后3位的精确值，基于该精确质荷比来估计化合物的组成式。另外，关于ms/ms谱中的碎片离子，也基于质量峰的精确质荷比来估计组成式，从而估计由所估计出的组成式的化合物生成的离子的部分分子构造。然后，将根据多个碎片离子的质量峰估计出的部分分子构造进行组合来估计化合物整体的分子构造，从而鉴定该化合物。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：国际公开第2015/133259号

8、专利文献2：国际公开第2018/186286号

9、专利文献3：国际公开第2019/155725号

10、专利文献4：国际公开第2020/240908号

11、专利文献5：日本特开2020-177784号公报

12、非专利文献

13、非专利文献1：hidenori takahashi,yuji shimabukuro,daiki asakawa,akihitokorenaga,masaki yamada,shinichi iwamoto,motoi wada,koichi tanaka,"identifyingdouble bond positions in phospholipids using liquid chromatography-triplequadrupole tandem mass spectrometry based on oxygen attachment dissociation",mass spedctrometry,volume 8,issue 2,pages s0080,2020

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、通过专利文献1～4中记载的自由基附加解离法生成的碎片离子的量少至前体离子的几％左右。因此，为了以足够的强度测定这些碎片离子，需要将检测器的增益设定得较大。但是，如果像这样使增益变大，则前体离子的测定强度饱和。于是，前体离子的质量峰变形而无法准确地确定峰顶的位置，前体离子的精确质荷比的误差变大。在上述的dda中，基于前体离子的精确质荷比来估计化合物的组成式，因此，如果前体离子的精确质荷比的误差变大，则存在无法正确地估计化合物的组成式而难以鉴定化合物这样的问题。

3、本发明要解决的问题在于提供一种能够在对使前体离子解离而生成的碎片离子进行质谱分析时在以足够的强度测定碎片离子的同时正确地决定前体离子的质荷比的技术。

4、用于解决问题的方案

5、为了解决上述问题而完成的本发明所涉及的质谱分析方法包括以下步骤：

6、使前体离子与已知种类的自由基发生反应，来产生碎片离子和加合离子；

7、将检测器的增益设定为使得所述碎片离子和所述加合离子不发生光晕但所述前体离子发生光晕的增益；

8、利用该检测器测定包含所述前体离子、所述碎片离子以及所述加合离子的离子群，来获得质谱；

9、根据所述质谱来确定与所述前体离子对应的峰；

10、通过在以如下的质量值为中心的规定的质量范围内进行搜索来确定所述加合离子的峰，该质量值是对根据所确定出的与前体离子对应的所述峰求出的质量加上假定附加于所述加合离子中的源自所述自由基的原子或分子的质量所得到的值；

11、通过从根据所确定出的所述加合离子的峰求出的精确质量减去假定附加于所述加合离子中的源自所述自由基的原子或分子的精确质量，来估计所述前体离子的精确质量；以及

12、将所述质谱中的除所确定出的所述前体离子和所确定出的所述加合离子的峰以外的峰确定为所述碎片离子的峰候选。

13、另外，为了解决上述问题而完成的本发明所涉及的质谱分析装置具备：

14、反应室，其被导入前体离子；

15、自由基生成部，其生成已知种类的自由基；

16、自由基供给部，其向被导入了前体离子的所述反应室供给由所述自由基生成部生成的自由基，从而产生碎片离子和加合离子；

17、测定控制部，其测定包含所述前体离子、所述碎片离子以及所述加合离子的离子群，来获得质谱；以及

18、精确质量估计部，其在所述质谱中确定与所述前体离子对应的峰，通过在以如下的质量值为中心的规定的质量范围内进行搜索来确定所述加合离子的峰，该质量值是对根据与该前体离子对应的峰求出的质量加上假定附加于所述加合离子中的源自所述自由基的原子或分子的质量所得到的值，通过从根据该加合离子的峰求出的精确质量减去假定附加于所述加合离子中的源自所述自由基的原子或分子的精确质量，来估计所述前体离子的精确质量。

19、发明的效果

20、在自由基附加解离法中，仅前体离子的几％会发生反应而生成加合离子或碎片离子，因此，如果使检测器的增益变大使得以足够的强度测定碎片离子，则前体离子的质量峰的强度饱和。另一方面，使自由基附加于前体离子而生成的加合离子的量为与前体离子解离而生成的碎片离子的量相同程度。在本发明所涉及的质谱分析方法和质谱分析装置中，通过设定检测器的增益使得以足够的强度测定碎片离子，从而能够也同样以足够的强度测定加合离子，且能够正确地决定该加合离子的精确质量。然后，通过从根据加合离子的峰求出的精确质量减去假定附加于该加合离子中的源自自由基的原子或分子的精确质量，从而能够正确地决定前体离子的质荷比。