本发明专利技术提供能够以短时间且高分离能力分离目的离子并残留在离子阱内的离子选择方法。在数字离子阱中，通过利用了FNF信号等的粗分离，选择性地留下目的离子附近的稍宽的m/z范围的离子(S11)后，通过改变方波电压的占空比，以高分离能力除去低质量侧的不需要的离子(S12)。进而，利用共振激发排出来以高分离能力除去高质量侧的不需要的离子(S13)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离子阱中的离子选择方法及离子阱装置
本专利技术涉及通过高频电场的作用来捕捉离子的离子阱中将特定的离子选择性地留在离子阱内的离子选择方法及用于实施该离子选择方法的离子阱装置。该离子阱装置例如被用于与飞行时间型质量分析装置组合的离子阱飞行时间型质量分析装置、利用该离子阱自身的质量分离功能来进行质量分析的离子阱型质量分析装置等。
技术介绍
在离子阱飞行时间型质量分析装置或离子阱型质量分析装置等中，离子阱被用于通过高频电场的作用来捕捉并关住离子，或被用于分选具有特定的质荷比m/z的离子，又或被用于使这样分选出的离子离解。典型的离子阱是，由内面为旋转单叶双曲面形状的一个环形电极、隔着该环形电极而相向配置的内面为旋转双叶双曲面形状的一对端盖电极组成的三维四重极型的构成，但除此以外，已知有由被平行配置的4根杆电极形成的线性的构成。本说明说中，为了叙述方便，以三维四重极型离子阱为例进行说明而没有特别写明，但如后所述，本专利技术也可被应用于线性离子阱。现有的一般的离子阱即所谓的模拟驱动方式的离子阱(为了使与后述的DIT的对比明确，下面的说明中略称为“AIT(＝AnalogueIonTrap)”)中，通常通过将正弦波状的高频电压施加于环形电极，在用环形电极及端盖电极围成的空间中形成离子捕捉用的高频电场，并通过该高频电场的作用来使离子振动并囚禁于该空间中。与此相对，近年来，开发了代替正弦波状的高频电压而将方波电压施加于环形电极，由此来进行离子囚禁的离子阱(参照专利文献1、非专利文献1等)。这种离子阱通常因为使用具有高、低二值的电压电平的方波电压，所以被称为数字离子阱(DigitalIonTrap、下面略称为“DIT”)。利用了DIT的质量分析装置(下面略称为“DIT－MS”)中进行MS/MS分析的情况下，将规定的质荷比范围的离子捕捉到离子阱内空间后，需要进行仅留下具有某特定的质荷比的离子并将其他不需要的离子从离子阱内排除的前体分离(选择)操作。例如，非专利文献1所记载的DIT-MS中，首先通过被称为粗分离(日语：ラフアイソレーション)的高速手法来进行前体分离，之后利用基于偶极激发(DipoleExcitation)的共振激发排出来进行高分解能的前体分离。上述粗分离是，使施加电压变化以改变对基于所谓Mathieu(日语：マチュー，也被称为マシュー、マチウ)方程式的解的稳定条件而制作的稳定区域图上的稳定区域进行了横切的线的位置，由此使可捕捉的下限质量(LMCO＝LowMassCutOff)及上限质量(HMCO＝HighMassCutOff)改变并进行前体分离的手法。专利文献2中记载有将这样的手法应用于AIT的情况。上述非专利文献1及非专利文献2中，利用被称为DAWI(＝DigitalAsymmetricWaveformIsolation)的手法，通过改变方波电压的占空比来使LMCO及HMCO改变，从而实现前体分离。相对于AIT，DIT的优点之一是，基于共振激发排出的质量分离性能高。通常，DIT中，进行共振激发排出的情况下，将与施加于环形电极的方波电压的频率同步的(典型的是对该方波电压进行分频的)单一频率的方波信号施加于一对端盖电极。在该状态下，如果在降低施加于环形电极的方波的角频率的方向上进行扫描的话，在被捕捉到离子阱内的离子之中，离子向着质荷比变大的方向依次被选择性地共振激发并被排出(前向扫描)到离子阱外部。相反，如果在升高施加于环形电极的方波的频率的方向上进行扫描的话，在被捕捉到离子阱内的离子之中，离子向着质荷比变小的方向依次被选择性地共振激发并被排出(反向扫描)到离子阱外部。因此，通过连续地进行基于偶极激发的前向扫描和反向扫描以使得仅具有目的的质荷比的离子残留在离子阱内，可实现较高的前体分离能力。但是，根据非专利文献1所记载的方法，如果想要以较高的质量分离能力来对特定的离子进行前体分离的话，则存在很花时间的问题。这是因为要通过前向扫描、反向扫描来可靠地除去不需要的离子，对于各个不需要的离子，就必须将频率保持规定的排出时间，因而，需要将扫描频率的速度抑制于一定以下。典型的情况中，要实现充分的质量分离能力，仅因前体分离就需要几百msec以上的时间。例如，在利用离子阱自身来进行质量分离的DIT-MS中，一般来说，以(A)将规定的质荷比的范围内的离子捕捉到离子阱中后进行冷却，(B)实施离子选择(上述的前体分离)，以使仅作为目的的前体离子留在离子阱内，(C)根据碰撞诱导离解来使前体离子开裂，(D)使由开裂而产生的产物离子共振排出并取得质谱图这样的顺序来实行MS/MS分析。在这些各行程中，对于(A)、(C)、(D)的各行程，仅分别花费几十mesc左右的时间，仅因(B)的行程就花费几百msec的时间的话，则这就是使分析的处理量下降的重要原因。在近年的质量分析中，分析的处理量的提高是非常重要的，因此DIT中的前体分离的时间缩短是不可回避的重大课题。离子阱中进行前体分离的方法并不限于上述手法，也已知有其他一些方法。例如，已知在AIT中利用离子的振动频率依存于被施加到环形电极的高频电压的振幅而变化这样的关系，将具有在作为目的的离子(前体离子)的振动频率中有凹口(凹漏)的宽带频谱的信号施加于端盖电极，由此同时排除目的离子以外的各种不需要的离子的前提分离手法。作为这种宽带信号，常使用专利文献3所记载的FNF(＝FilteredNoiseField)信号，但除此之外，也已知有专利文献4所记载的SWIFT(＝StoredWaveInverseFourierTransform)信号等。这些文献所记载的方法是以AIT为对象，但在DIT的情况下也与AIT同样地，可利用FNF信号等的宽带信号来进行前体分离。例如，在专利文献3中，公开了将利用了FNF信号的前体分离应用于DIT的情况的具体手法、装置构成。这种前体分离手法虽可作为上述的粗分离来使用，但因为分解能的问题，作为粗分离后续的高分解能的前体分离来利用是较为困难的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特表2007-527002号公报专利文献2：美国专利第4818869号说明书专利文献3：美国专利第45134286号说明书专利文献4：欧洲专利申请公开第0362432号说明书非专利文献非专利文献1：古桥及另外6人，“数字离子阱质量分析装置的开发(デジタルイオントラップ質量分析装置の開発)”，岛津评论，岛津评论编辑部，2006年3月31日，第62卷，第3·4号，pp.141-151非专利文献2：布朗希尔(F.L.Brancia)及另外4人、“数字线性离子阱中的数字非对称波形隔离度(DAWI)”(“DigitalAsymmetricWaveformIsolation(DAWI)inaDigitalLinearIonTrap”)，美国质谱学会杂志(JournalofAmericanSocietyforMassSpectrometry)，2010年，21，pp.1530-1533
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术正是为解决上述技术问题而做出的，其目的在于，提供在前体离子等的离子选择时能够确保高的质量分离能力并缩短其行程时间的离子阱的离子选择方法及离子阱装置。解决技术问题的手段为了解决上述技术问题而被完本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离子阱的离子选择方法，其特征在于，所述离子阱的离子选择方法是在被捕捉到由3个以上的电极组成的离子阱中的离子之中，选择具有特定的质荷比的离子或具有特定的质荷比范围的离子群的离子选择方法，所述离子阱的离子选择方法以下述顺序、下述顺序的相反顺序或同时来实施：低质量侧离子分离步骤，对于被捕捉到所述离子阱中的离子，进行离子排出操作，由此除去不需要的离子，其中，所述离子排出操作是通过变更基于Mathieu方程式的稳定区域图上的动作线的位置，改变可捕捉的下限质量而排出一部分离子的离子排出操作，所述不需要的离子是具有低于作为选择对象的特定的质荷比或特定的质荷比范围的质荷比的离子；高质量侧离子分离步骤，对于被捕捉到所述离子阱中的离子，进行利用共振激发来排出一部分离子的离子排出操作，由此除去不需要的离子，其中，所述不需要的离子是具有高于作为选择对象的特定的质荷比或特定的质荷比范围的质荷比的离子。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.10 JP 2012-1983961.一种离子阱的离子选择方法，其特征在于，所述离子阱的离子选择方法是在被捕捉到由3个以上的电极组成的离子阱中的离子之中，选择具有特定的质荷比的离子或具有特定的质荷比范围的离子群的离子选择方法，所述离子阱的离子选择方法以下述顺序、下述顺序的相反顺序或同时来实施：低质量侧离子分离步骤，对于被捕捉到所述离子阱中的离子，进行利用使离子在第一方向上振动的使用了规定的单一频率的激发电压的共振激发来排出一部分离子的离子排出操作，由此除去不需要的离子，其中，所述不需要的离子是具有低于作为选择对象的特定的质荷比或特定的质荷比范围的质荷比的离子；高质量侧离子分离步骤，对于被捕捉到所述离子阱中的离子，进行利用使离子在与所述第一方向不同的第二方向上振动的使用了规定的单一频率的激发电压的共振激发来排出一部分离子的离子排出操作，由此除去不需要的离子，其中，所述不需要的离子是具有高于作为选择对象的特定的质荷比或特定的质荷比范围的质荷比的离子。2.如权利要求1所述的离子阱的离子选择方法，其特征在于，在所述低质量侧离子分离步骤和所述高质量侧离子分离步骤之前，实施粗分离步骤，其中，所述粗分离步骤是将包含作为选择对象的特定的质荷比和特定的质荷比范围的宽的质荷比范围的离子选择性地留在离子阱内，除去除此以外的不需要的离子的步骤，对于进行了基于该粗分离步骤的离子选择的状态的离子，实施所述低质量侧离子分离步骤以及所述高质量侧离子分离步骤，所述低质量侧离子分离步骤以高于所述粗分离步骤的分离能力，除去质荷比低于作为选择对象的特定的...
【专利技术属性】
技术研发人员：小寺庆，狭间一，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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