将源自试样的各种离子捕捉到离子阱内，然后将除具有特定m/z的目标离子之外的不需要的离子从离子阱排出(S1、S2)。然后，通过氢自由基附着解离(HAD)使被捕捉到离子阱内的目标离子发生解离，将由此生成的产物离子从低m/z侧起依次共振激发排出直至即将达到目标离子的m/z为止，将这样的操作重复多次(S3～S7)。用检测器检测被共振激发排出的离子，来取得MS/MS谱数据，将通过多次的共振激发排出所得到的数据进行积分，从而制作最终的MS/MS谱(S5、S8)。HAD的前体离子的解离效率低，但通过针对通过1次的电离生成的目标离子重复多次进行基于HAD的解离操作和共振激发排出操作，能够增大产物离子的量，得到高SN比、且高灵敏度的MS/MS谱。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离子阱质谱分析装置及使用该装置的质谱分析方法
本专利技术涉及具备能利用高频电场的作用来捕捉离子的离子阱的离子阱质谱分析装置、及使用该装置的质谱分析方法。
技术介绍
作为质谱分析装置的一个种类，已知使用了能利用高频电场的作用来捕捉离子的离子阱的离子阱质谱分析装置。代表性的离子阱是由一对端盖电极隔着圆环状的环形电极地相对配置而成的三维四极型的离子阱，但还已知在彼此平行地配置的4条杆电极的两端部的外侧分别配置端盖电极而成的直线型的离子阱。以下，在没有特别说明的情况下，列举使用了三维四极型的离子阱的离子阱质谱分析装置作为例子来进行说明。离子阱质谱分析装置中，通常使一对端盖电极的电位为0V，对环形电极施加高频电压，从而在离子阱内的空间形成四极高频电场，利用该电场的作用来捕捉离子。周知被捕捉到离子阱内空间中的该离子的行为用马修(Mathieu)方程式来表示。在离子阱内空间中捕捉了离子的状态下使对环形电极施加的高频电压的振幅值逐渐缓慢上升时，离子按质荷比从小到大的顺序轨道变得不稳定，穿过钻设于端盖电极的开口而被排出到外部。利用该原理，能够将离子根据质荷比进行分离、或选择性地将具有特定质荷比的离子残留于离子阱内空间(参照非专利文献1等)。以往的许多离子阱质谱分析装置中，对环形电极施加的高频电压为正弦波状电压，但还已知如非专利文献2等中公开的那样对环形电极施加矩形波状的高频电压的离子阱质谱分析装置。这种离子阱习惯上被称为数字离子阱。使用了数字离子阱的质谱分析装置中，在保持对环形电极施加的矩形波电压的电压值(波高值)恒定的同时控制该矩形波电压的频率，从而能够将离子根据质荷比进行分离、或选择性地将具有特定质荷比的离子残留于离子阱内空间。上述那样的离子阱质谱分析装置中，将源自试样的各种离子暂时捕捉到离子阱中，然后选择性地仅将具有特定质荷比的目标离子残留于离子阱内空间，将该离子作为前体离子使其在离子阱内空间解离，对由此生成的产物离子进行质量分离并检测，从而能够进行MS/MS分析或MSn分析。作为使离子解离的方法，最常规的是使离子与气体(通常为非活性气体)碰撞来促进解离的碰撞诱导解离(CollisionInducedDissociation＝CID)，但除此之外，还有对离子照射属于不带电粒子的氢自由基来促进解离的氢自由基附着解离(HydrogenradicalAttachmentDissociation＝HAD)、对离子供给电子来促进解离的电子转移解离(ElectronTransferDissociation＝ETD)或电子捕获解离(ElectronCaptureDissociation＝ECD)、对离子照射红外激光来促进解离(InfraRedMulti-PhotonDissociation＝IRMPD)等(参照非专利文献3、专利文献1等)。已知以下情况：即使是相同的前体离子，若离子的解离方法不同，则生成的产物离子也不同，其结果，所得到的离子的结构信息不同。例如，根据非专利文献4，在肽上键合有糖链的糖肽的情况下，使用CID时得到糖链结构信息，使用ETD时得到肽结构信息及糖链结合位点信息。因此，通过将利用了CID的MSn分析结果和利用了ETD的MSn分析结果组合使用，能够一并得到糖链结构信息、肽结构信息、及糖链结合位点信息，能够进行糖肽的详细结构分析。不仅是CID与ETD如此，对于CID与ECD、CID与HAD等也是同样的。然而，上述那样的MSn分析存在如下的问题。根据上述那样的方法，能使离子解离，但其解离效率根据方法而不同，例如，在CID的情况下，能够通过变更激发离子时的电压或反应时间来使作为解离对象的前体离子大致完全解离，此外，在IRMPD的情况下，能够通过变更激光功率或激光照射时间来使作为解离对象的前体离子大致完全解离。也就是说，前体离子的解离效率大致为100％。与此相对，与CID等相比，HAD、ECD、ETD的前体离子的解离效率低。例如非专利文献5中报道了，ECD时的前体离子的解离效率对于肽而言为15％左右，对于蛋白质而言为30％左右。在利用了这种前体离子的解离效率低的解离方法的情况下，产物离子的生成量相应地变少，因此源自产物离子的信号的SN比和检测灵敏度变低。因此，存在例如与生成量原本就少的产物离子相对应的峰变得无法在MS/MS谱上观测到的担心。图7为示出在使用CID及HAD作为离子解离方法时的MS/MS谱的比较的图。如图7的(a)所示那样使用了CID的情况下，前体离子的信号强度变得非常低，产物离子的信号强度整体变高。与此相对，如图7的(b)所示那样使用了HAD的情况下，较多量的前体离子未被解离而残留，因此该前体离子的信号强度高，反之，产物离子的信号强度整体变低。为了提高信号的SN比和检测灵敏度，需要重复多次进行对于相同试样的MSn分析，将通过各MSn分析得到的信号强度进行积分。然而，这样一来，试样的消耗量变多，存在试样枯竭的担心。另外，无法准备充足量的试样时，无法得到品质高的MS/MS谱，存在对目标成分的结构分析等造成妨碍的担心。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开2015/133259号专利文献2：日本特开2012-49056号公报非专利文献非专利文献1：Raymond(RaymondE.M.)、《四极离子阱质谱简介(AnIntroductiontoQuadrupoleIonTrapMassSpectrometry)》、质谱分析杂志(JournalofMassSpectrometry)、Vol.32、1997年、pp.351-369非专利文献2：Ding(DingL.)及其他4人、《联用大气压离子源的数字离子阱质谱仪(Adigitaliontrapmassspectrometercoupledwithatmosphericpressureionsources)》、质谱分析杂志(JournalofMassSpectrometry)、Vol.39、2004年、pp.471-484非专利文献3：Lekha(LekhaS.)及其他1人、《串联质谱法的离子活化方法(Ionactivationmethodsfortandemmassspectrometry)》、质谱分析杂志(JournalofMassSpectrometry)、Vol.39、2004年、pp.1091-1112非专利文献4：ReikoKiyonami及其他8人、《在靶向蛋白质组学中提高选择性、分析精度和吞吐量(IncreasedSelectivity,AnalyticalPrecision,andThroughputinTargetedProteomics)》、分子和细胞蛋白质组学(Molecular&cellularproteomics)、10.2、2011年非专利文献5：McFarland(McFarlandM.A.)及其他4人、《傅里叶变换离子回旋共振质谱中的电子捕获解离效率的评估与优化(EvaluationandOptimizationofElectronCaptureDissociationEfficiencyinFourierTransformIonCyclotronResonanceMassSpectrometry)》、美本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种质谱分析方法，使用了离子阱质谱分析装置，所述离子阱质谱分析装置将源自试样的离子捕捉到由多个电极形成的离子阱的内部空间中，通过规定的离子解离方法使该离子解离，将由此得到的产物离子从所述离子阱排出并进行检测，所述质谱分析方法的特征在于，具有如下的步骤：a)离子筛选步骤，将被捕捉到所述离子阱中的离子之中除具有特定质荷比的目标离子之外的离子从该离子阱排出；b)离子解离/排出步骤，重复多次进行如下的离子解离操作和离子排出操作：通过规定的解离方法使通过所述离子筛选步骤而残留于所述离子阱中的所述目标离子解离的离子解离操作、和在该解离操作后将被捕捉到所述离子阱中的离子之中质荷比小于所述目标离子的质荷比的离子边沿质荷比变高的方向从低质荷比侧起或沿其反方向进行质量扫描边排出的离子排出操作；以及，c)质谱制作步骤，根据对在所述离子解离/排出步骤中进行多次离子排出操作时从所述离子阱排出的离子进行检测所得到的结果，制作质谱。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种质谱分析方法，使用了离子阱质谱分析装置，所述离子阱质谱分析装置将源自试样的离子捕捉到由多个电极形成的离子阱的内部空间中，通过规定的离子解离方法使该离子解离，将由此得到的产物离子从所述离子阱排出并进行检测，所述质谱分析方法的特征在于，具有如下的步骤：a)离子筛选步骤，将被捕捉到所述离子阱中的离子之中除具有特定质荷比的目标离子之外的离子从该离子阱排出；b)离子解离/排出步骤，重复多次进行如下的离子解离操作和离子排出操作：通过规定的解离方法使通过所述离子筛选步骤而残留于所述离子阱中的所述目标离子解离的离子解离操作、和在该解离操作后将被捕捉到所述离子阱中的离子之中质荷比小于所述目标离子的质荷比的离子边沿质荷比变高的方向从低质荷比侧起或沿其反方向进行质量扫描边排出的离子排出操作；以及，c)质谱制作步骤，根据对在所述离子解离/排出步骤中进行多次离子排出操作时从所述离子阱排出的离子进行检测所得到的结果，制作质谱。2.根据权利要求1所述的质谱分析方法，其特征在于，所述离子解离/排出步骤中，进行如下的离子排出操作：边将被捕捉到所述离子阱中的离子从低质荷比侧起沿质荷比变高的方向依次进行质量扫描直至即将达到所述目标离子的质荷比为止，边将离子排出的离子排出操作。3.根据权利要求1或2所述的质谱分析方法，其特征在于，所述离子解离方法包括氢自由基附着解离、电子转移解离以及电子捕获解离中的一者。...
【专利技术属性】
技术研发人员：关谷祯规，高桥秀典，
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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