串联四极型质量分析装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由碰撞诱导解离(ClD = Collis1n-1nduced Dissociat1n)等使具有特定质荷比m/ζ的离子解离并对由此生成的子离子(碎片离子)进行质量分析的串联四极型质量分析装置。
【背景技术】
[0002]为了进行分子量大的物质的确认或其结构的解析，作为质量分析的一种方法，已知有MS/MS分析(也称为串联分析)方法。结构相对简单且廉价的串联四极型质量分析装置(也称为三重四极型质量分析装置)是被广泛利用的能进行MS/MS分析的质量分析装置中的一种。
[0003]如专利文献I所公开的那样，串联四极型质量分析装置一般将使离子解离的碰撞池夹在中间而在其前后分别具备四极质量过滤器，在前段四极质量过滤器从源自目标化合物的各种离子中选择母离子，在后段四极质量过滤器根据质荷比分离子离子。碰撞池是密闭性相对较高的箱状构造体，在其内部导入氩气或氮气等CID气体。由前段四极质量过滤器选择的母离子具有适宜的碰撞能而被导入至碰撞池内，在碰撞池内与CID气体碰撞，发生碰撞诱导解离而生成子离子。
[0004]在碰撞池内的离子的解离效率依赖于离子所具有的碰撞能的大小和/或碰撞池内的CID气压等。因此，通过了后段四极质量过滤器的子离子的检测灵敏度也依赖于碰撞能的大小和/或CID气压。
[0005]在串联四极型质量分析装置中，为了以高精度和高灵敏度进行已知化合物的定量分析，大多实施在前段和后段四极质量过滤器的两方分别通过的离子的质荷比是固定的多重反应监测(MRM = Multiple React1n Monitoring)模式下的测定。因此，在以往的串联四极型质量分析装置中，碰撞池内的CID气压以在MRM测定模式下能够获得尽可能高的检测灵敏度的方式被设定为由制造商一方预先调整了的值(通常是数mTorr左右)。当然，也能够通过用户手动调整CID气体供给压，来例如对特定的化合物进行与上述预先设定的条件下相比还要高灵敏度的测定。
[0006]一般，由于碰撞池内的CID气压越高，离子与CID气体接触的机会增加，因此离子的解离效率变高。另一方面，由于与CID气体的碰撞会导致离子动能的衰减，因此离子的飞行速度会整体下降。在MRM测定模式的情况下，由于在某一程度的时间内，实施具有某一种质荷比的母离子的解离、以及具有某一种质荷比的子离子的选择和检测，因此如上所述的碰撞池的离子的飞行速度的下降对离子强度的影响应当相对较小。然而，实际上，即使是在MRM测定模式下，如果升高CID气压，则与CID气压较低的情况相比，也会明显出现离子强度的下降。其结果，会出现如下问题，即:在与目标化合物对应的质荷比的质量色谱图上无法获得足够大的峰，定量精度下降。
[0007]此外，在串联四极型质量分析装置中，除上述的MRM测定模式以外，还准备有如下多种测定模式，如:母离子扫描测定模式、子离子扫描测定模式、中性丢失扫描测定模式等在前段和后段四极质量过滤器的两方进行离子选择的测定模式；以及在前段和后段四极质量过滤器的任一方不进行离子选择(即让离子径直通过而不留下)而在另一方进行质量扫描的测定模式等。除了不在碰撞池内进行CID的测定模式，一般无论在哪种测定模式，如上所述，碰撞池内的CID气压以在MRM测定模式下能够获得尽可能高的检测灵敏度的方式被设定为由制造商一方预先调整了的值。
[0008]然而，在这种控制下，对于在前段四极质量过滤器进行规定质荷比范围内的扫描的母离子扫描测定模式和/或中性丢失扫描测定模式，存在由如上所述的碰撞池内的离子的飞行速度下降引起的、质谱图(MS/MS谱图)上的目标离子峰的质荷比偏差变大的倾向。由于碰撞池内的离子的飞行速度的下降的程度也依赖于离子的大小(通常对应于质荷比)，因此，质谱图上的质荷比偏差的程度未必固定，不容易通过求出偏离量而进行校正。由于即使是具有相同质荷比的离子，其飞行速度的偏差也变大，因此在质量质谱图上会引起峰宽变宽而使质量分辨能力下降的问题。
[0009]进而，此外，MRM测定模式在液相色谱图质量分析装置或气相色谱图质量分析装置大多利用于多成分同时分析，但是如果测定对象化合物的数目变多，则应同时同步检测的母离子、子离子的组数增加。因此，有必要快速切换在前段四极质量过滤器通过的离子的质荷比，如果这样，那么如上所述的离子强度的下降的影响就变得更加显著。另一方面，即使是在减少测定对象化合物的数目而想以高灵敏度对各化合物进行测定的情况下，灵敏度的提升也有限。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献1:国际公开第2009/095958号单行本
【发明内容】
[0012]本发明是为解决上述问题而完成的，其第I个目的是提供一种在MRM测定等时，能够减轻在提升碰撞池内的CID气压的情况下产生的灵敏度下降的串联四极型质量分析装置。
[0013]此外，本发明的第2个目的是提供一种能够减轻由母离子扫描测定和/或中性丢失扫描测定等获得的质谱图的质荷比偏差的串联四极型质量分析装置。
[0014]进而，本发明的第3个目的是提供一种例如在进行多成分同时分析时，在测定对象化合物的数目较多而需要进行高速测定的情况和/或测定对象化合物的数目相对较少而想要进行高灵敏度测定的情况等下，能够实施与测定状况和/或目的对应的恰当的测定的串联四极型质量分析装置。
[0015]为了完成上述第I个目的而完成的本发明的第I方式是提供一种串联四极型质量分析装置，该串联四极型质量分析装置具备:前段四极质量过滤器，其在各种离子中将具有特定质荷比的离子选择为母离子；碰撞池，其通过使所述母离子与规定气体碰撞而使该离子解离；后段四极质量过滤器，其在由该解离而生成的各种子离子中选择具有特定质荷比的离子；以及检测部，其检测该被选择了的子离子，
[0016]该串联四极型质量分析装置还具备:
[0017]a)气体调整部，其以将所述碰撞池内的气压设为所期望的状态的方式调整供给至该碰撞池内的气体的供给压或供给流量；以及
[0018]b)控制部，其在实施多重反应监测测定模式的测定时，根据由所述气体调整部设定的气体供给压、供给流量、或目标气压而使获取信号的驻留时间的长度改变，该信号是针对源自一种化合物的母离子和子离子的由所述检测部获得的信号。
[0019]此外，为了完成上述第I个目的而完成的本发明的第2方式是提供一种串联四极型质量分析装置，该串联四极型质量分析装置具备:前段四极质量过滤器，其在各种离子中将具有特定质荷比的离子选择为母离子；碰撞池，其通过使所述母离子与规定气体碰撞而使该离子解离；后段四极质量过滤器，其在由该解离而生成的各种子离子中选择具有特定质荷比的离子；以及检测部，其检测该被选择了的子离子，
[0020]该串联四极型质量分析装置还具备:
[0021]a)气体调整部，其以将所述碰撞池内的气压设为所期望的状态的方式，调整供给至该碰撞池内的气体的供给压或供给流量；以及
[0022]b)控制部，其在实施多重反应监测测定模式的测定时，根据由所述气体调整部设定的气体供给压、供给流量、或目标气压而使稳定时间的长度改变，该稳定时间是在获取了针对源自一种化合物的母离子和子离子的由所述检测部获得的信号后，为了进行母离子或子离子中的至少一方是不同的测定而改变了施加于前段和/或后段四极质量过滤器的电压时的电压稳定为止的充裕时间。
[0023]在上述第I和第2方式的串联四极型质量分析装置中，检测部是例如使用了多级打拿极型的二次电子倍增管的装置，或组合了转换打拿极、荧光体、光电子倍增管的装置等，通过在驻留时间(Dwell Time)期间，对由这样的检测部获得的检测信号进行积算或平均化，能够获得某一点的测定数据。此外，对于在MRM测定模式中需要同时同步测定源自多种化合物的离子的情况，由于在切换测定对象的离子时，改变施加于前段和/或后段四极质量过滤器的电压，因此以在该电压稳定前不获取数据的方式决定稳定时间。
[0024]在第I方式中，控制部根据由气体调整部设定的气体供给压、供给流量、或目标气压而使驻留时间改变。另一方面，在第2方式中，控制部根据由气体调整部设定的气体供给压、供给流量、或目标气压而使稳定时间改变而不是使驻留时间改变。更具体而言，在气体供给压、供给流量、或目标气压较高或较多，即在碰撞池内离子与气体接触的机会增加的状况下，与不是这种状况下的情况相比，延长驻留时间或稳定时间。在碰撞池内离子与气体接触的机会较多的状况下，离子的飞行速度下降的程度变大，到达检测部为止的离子的时间延迟变大。其结果，如果稳定时间、驻留时间的长度的任一项都是一定的，则在施加于前段和/或后段四极质量过滤器的电压改变后，在离子强度充分上升前就已开始获取数据，这种上升不充分的离子强度反映在积算值上，由此其精度和/或灵敏度就相对变低。碰撞池内的CID气压越高，这种倾向就越显著。
[0025]与此对应，在第I方式的串联四极型质量分析装置中，由于在碰撞池内的气压高且离子强度的上升缓慢的情况下，驻留时间变长，因此即使如上所述，离子强度的上升不充分，对积算值的影响也变小，且积算值的精度和/或灵敏度上升。此外，在第2方式的串联四极型质量分析装置中，由于在碰撞池内的