質(zhì)量分析裝置制造方法
【專利摘要】在通過流動注射法第一次注入試樣之后，在粗調(diào)整模式下使碰撞能量在寬的能量范圍內(nèi)以稀疏的步寬變化，并且測量各產(chǎn)物離子的強度(S1、S2)。針對每個產(chǎn)物離子將與不同的碰撞能量對應(yīng)的強度累計值進行比較，如果存在非偶然的差，則將與最大強度累計值對應(yīng)的能量決定為近似值(在S3、S4中為“是”)。之后，決定以該近似值為中心的窄的能量范圍和細密的步寬，將模式切換為微調(diào)整模式并與粗調(diào)整模式同樣地改變碰撞能量，并且測量各產(chǎn)物離子的強度。然后，在分析結(jié)束后將與不同的碰撞能量對應(yīng)的強度累計值進行比較，由此針對每個產(chǎn)物離子決定能量最佳值(S6～S8)。由此，能夠在對于一次試樣注入的分析中決定碰撞能量的最佳值。
【專利說明】質(zhì)量分析裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括三重四極型質(zhì)量分析裝置的質(zhì)量分析裝置，更為詳細地說，涉及一種對來自液相色譜儀的柱出口的洗脫液或者通過流動注射法導(dǎo)入的液體試樣中的成分進行質(zhì)量分析的質(zhì)量分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在液相色譜質(zhì)量分析裝置(LC/MS)中，在進行質(zhì)量分析裝置的各部的調(diào)整時使用成分的種類、濃度已知的試樣。在此所說的調(diào)整，是指以質(zhì)量電荷比(m/z)校準(zhǔn)、質(zhì)量分辨率調(diào)整、靈敏度調(diào)整等為目的，最佳地設(shè)定與向各部施加的電壓、離子化探頭的溫度、氣體流量等分析條件有關(guān)的控制參數(shù)。在執(zhí)行調(diào)整時，一邊使作為調(diào)整對象的控制參數(shù)的值依次變化一邊監(jiān)視與源自試樣中的目標(biāo)成分的離子的量相對應(yīng)的信號強度，搜索信號強度最大的參數(shù)值。因此，需要某種程度的時間以找出控制參數(shù)的最佳值，以往一般在向離子源導(dǎo)入試樣時使用灌輸(Infusion)法。灌輸法是使用注射泵(Syringe pump)等連續(xù)地向離子源導(dǎo)入液體試樣的方法，能夠在較長時間內(nèi)進行穩(wěn)定的分析，但另一方面存在試樣的消耗量多這樣的缺點。
[0003]與此相對地，流動注射(FIA)法是如下的方法(參照專利文獻I等):利用液相色譜儀用的注入器等向以固定流量供給的流動相中注入規(guī)定量的試樣，隨著流動相的流動而將試樣導(dǎo)入到離子源。因此，與上述灌輸法相比，試樣的使用量格外少也沒問題。然而，在FIA法的情況下，向離子源導(dǎo)入試樣的時間頗受限制，而且隨著時間經(jīng)過目標(biāo)成分的濃度大致山形地變化。因此，在利用FIA法進行用于裝置的調(diào)整的試樣導(dǎo)入的情況下，與使用灌輸法的情況相比數(shù)據(jù)獲取的時間上的限制大。
[0004]以下，作為裝置調(diào)整的一例，以在能夠進行MS/MS分析的三重四極型質(zhì)量分析裝置中對使離子碰撞誘導(dǎo)解離(CID)的碰撞能量進行最優(yōu)化的情況為例進行說明。此外，在分解操作時離子所具有的碰撞能量由對碰撞單元(Collision cell)、其前級的離子光學(xué)元件等施加的電壓決定，因此在此所說的碰撞能量實際上是決定碰撞能量的電壓。
[0005]一般地，由CID導(dǎo)致的離子的分解方式因碰撞能量的不同而不同。因此，即使前體離子相同，碰撞能量的最佳值也會因作為目標(biāo)的產(chǎn)物離子不同而不同。因而，例如在多重反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM=Multiple Reaction Monitoring)測量等將產(chǎn)物離子的質(zhì)量電荷比固定的MS/MS分析中，在存在多種作為目標(biāo)的產(chǎn)物離子的情況下，需要針對每種產(chǎn)物離子分別調(diào)查碰撞能量的最佳值。
[0006]作為對在預(yù)先設(shè)定的多個碰撞能量下使規(guī)定的前體離子分解時生成的多個產(chǎn)物離子的離子強度分別進行檢測的方法，已知專利文獻2所記載的方法。在該分析方法中，將針對多個碰撞能量與多個產(chǎn)物離子的組合的全部組合進行一遍分析設(shè)為一個周期，通過使該周期反復(fù)進行，能夠獲取每個產(chǎn)物離子都不同的碰撞能量下的離子強度。
[0007]然而，在如上述那樣大費周折地獲取離子強度的方法中，在完全不清楚恰當(dāng)?shù)呐鲎材芰康姆秶那闆r下，需要一邊在整個相當(dāng)廣的碰撞能量范圍內(nèi)以比較窄的步寬改變值一邊針對各產(chǎn)物離子測量離子強度。如果這樣的話，則在一個周期中所要獲取的數(shù)據(jù)個數(shù)變多，如果將數(shù)據(jù)的獲取時間間隔維持為固定則一個周期的時間變長。如上所述在FIA法中被導(dǎo)入到離子源的試樣的成分濃度大致山形地變化，因此僅利用一個周期的分析結(jié)果難以找出碰撞能量的最佳值。因此，需要遍及幾個周期左右將離子強度累計來找出碰撞能量最佳值，但如上述那樣當(dāng)一個周期的所需時間變長時，有可能無法在目標(biāo)成分被導(dǎo)入到離子源的期間找出最佳值。在通過FIA法注入一次試樣而沒有找出碰撞能量最佳值的情況下，需要再次注入同一試樣并執(zhí)行同樣的分析，存在試樣的消耗量增加并且調(diào)整的所需時間也變長這樣的問題。
[0008]當(dāng)然，上述問題并不限于碰撞能量的最優(yōu)化，對于質(zhì)量分析裝置中需要最優(yōu)化的所有控制參數(shù)也同樣，例如:對離子透鏡施加的透鏡電壓；利用電噴霧電離(ESI)法、大氣壓化學(xué)離子化(APCI)法等得到的用于離子源的霧化氣體、干燥氣體的氣體流量；這樣的離子源、將所生成的離子從離子源輸送到后級的加熱毛細管的加熱溫度；以及使用大氣壓光離子化(APPI)離子源時的激光強度等。
[0009]專利文獻1:日本特開平6-201650號公報(第[0015]段，圖32)
[0010]專利文獻2:美國專利第7479629號說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供如下一種質(zhì)量分析裝置:例如當(dāng)利用FIA法將試樣導(dǎo)入到離子源并進行裝置的調(diào)整時，能夠以盡量少的試樣注入次數(shù)決定最佳或者接近最佳的控制參數(shù)。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]為了解決上述問題而完成的本發(fā)明是一種質(zhì)量分析裝置，以使一個或者多個試樣成分的濃度的時間變化示出峰的方式將液體試樣導(dǎo)入到離子源，使該液體試樣中的成分離子化并進行質(zhì)量分析，基于對試樣中的已知的成分進行質(zhì)量分析所得到的結(jié)果來執(zhí)行將各部的控制參數(shù)最優(yōu)化的調(diào)整，該質(zhì)量分析裝置的特征在于，具備:a)參數(shù)設(shè)定單元，其在整個規(guī)定范圍內(nèi)以規(guī)定的步寬來變更作為調(diào)整對象的控制參數(shù)的值；b)結(jié)果獲取單元，其在每次利用上述參數(shù)設(shè)定單元變更控制參數(shù)的值時獲取質(zhì)量分析結(jié)果；以及c)參數(shù)最優(yōu)化單元，其能夠切換地具有粗調(diào)整模式和微調(diào)整模式，在針對一次的試樣注入將該試樣中的目標(biāo)成分導(dǎo)入到離子源的期間，首先執(zhí)行上述粗調(diào)整模式并基于在執(zhí)行該模式時由上述結(jié)果獲取單元得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述控制參數(shù)的近似值，在此之后，針對定為包含上述近似值的第二規(guī)定范圍執(zhí)行微調(diào)整模式并基于在執(zhí)行該模式時由上述結(jié)果獲取單元得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述控制參數(shù)的最佳值，其中，該粗調(diào)整模式是利用上述參數(shù)設(shè)定單元在整個第一規(guī)定范圍內(nèi)以第一步寬變更上述控制參數(shù)的值的模式，該微調(diào)整模式是在整個第二規(guī)定范圍內(nèi)以第二步寬變更該控制參數(shù)的值的模式，第二規(guī)定范圍比第一規(guī)定范圍窄，第二步寬比第一步寬窄。
[0015]上述控制參數(shù)是對質(zhì)量精度、質(zhì)量分辨率、靈敏度等造成影響的參數(shù)，具體地說例如包含對離子源、離子聚集用的離子透鏡等各部施加的電壓、離子源、離子輸送用的加熱毛細管等各部的溫度、用于離子源的霧化氣體、干燥氣體等的氣體流量等。另外，在具備碰撞單元的三重四極型質(zhì)量分析裝置等質(zhì)量分析裝置中，在控制參數(shù)中還包含作為離子的分解條件的碰撞能量、碰撞單兀內(nèi)氣壓等。
[0016]本發(fā)明所涉及的質(zhì)量分析裝置具備將液體試樣中的成分離子化的ES1、APC1、APPI等的大氣壓離子源。例如通過流動注射法供給的試樣液或者從液相色譜儀的柱出口洗脫出的洗脫液被導(dǎo)入到上述離子源。在任何一種情況下，試樣中的目標(biāo)成分都隨著流動相(溶齊U)的流動而被導(dǎo)入到離子源，該目標(biāo)成分的濃度隨著時間經(jīng)過而大致山形(峰狀)地變化。即，被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度在表示濃度最大的時間點之前升高，但在超過該最大點時轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少，在某一時間濃度變?yōu)榱恪?br> [0017]因此，在本發(fā)明所涉及的質(zhì)量分析裝置中，參數(shù)最優(yōu)化單元在試樣注入時間點之后，首先在整個廣闊的規(guī)定范圍內(nèi)以稀疏的步寬變更作為調(diào)整對象的控制參數(shù)的值，并且在每次變更時都利用結(jié)果獲取單元獲取質(zhì)量分析結(jié)果、具體地說獲取源自目標(biāo)成分的離子的信號強度。然后，將在控制參數(shù)的不同值下的質(zhì)量分析結(jié)果進行比較，例如如果在信號強度中出現(xiàn)了非偶然的差，則將提供最大的信號強度的控制參數(shù)的值決定為該控制參數(shù)的近似值。
[0018]在粗調(diào)整模式下步寬稀疏，因此該步寬的刻度的中間值實際上有可能成為最佳值。因此，如果求出控制參數(shù)的近似值，則參數(shù)最優(yōu)化單元將模式從粗調(diào)整模式切換為微調(diào)整模式，將控制參數(shù)的值限制在上述近似值附近的狹窄范圍內(nèi)并在該范圍內(nèi)以細密的步寬來變更值，并且在每次變更時都利用結(jié)果獲取單元獲取源自目標(biāo)成分的離子的信號強度等的質(zhì)量分析結(jié)果。在微調(diào)整模式下以細密的步寬變更值，因此與粗調(diào)整模式相比至少能夠找出接近最佳的狀態(tài)的值。因此，此時將提供最大的信號強度的控制參數(shù)的值判斷為該控制參數(shù)的最佳值。
[0019]通過這樣，在本發(fā)明所涉及的質(zhì)量分析裝置中，在針對一次試樣注入而將該試樣中的目標(biāo)成分導(dǎo)入到離子源的期間，通過進行粗調(diào)整模式和微調(diào)整模式這兩個階段的調(diào)整，能夠決定調(diào)整對象的控制參數(shù)的最佳值。
[0020]但是，實際上由于原本目標(biāo)成分的濃度低而無法充分地檢測源自目標(biāo)成分的離子、對于控制參數(shù)的多個不同值沒有出現(xiàn)明確的信號強度差等原因，有時在決定控制參數(shù)的近似值上費工夫即花費時間。如上所述，被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度隨著時間經(jīng)過而山形地變化，因此在超過其濃度變化的最大點之后決定了控制參數(shù)的近似值的情況下，之后成分濃度一直減少，因此即使執(zhí)行微調(diào)整模式，找出控制參數(shù)的最佳值的可能性也變低。
[0021]因此作為本發(fā)明所涉及的質(zhì)量分析裝置的優(yōu)選的一個實施方式，可以設(shè)為如下結(jié)構(gòu):上述參數(shù)最優(yōu)化單元在被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點以前，在上述粗調(diào)整模式下決定控制參數(shù)的近似值。
[0022]并且，另外也可以設(shè)為以下結(jié)構(gòu):在上述參數(shù)最優(yōu)化單元在被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點以前沒有通過粗調(diào)整模式?jīng)Q定控制參數(shù)的近似值的情況下，繼續(xù)執(zhí)行粗調(diào)整模式，由此基于針對第一次的試樣注入而得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述近似值，在針對第二次注入同一試樣而將上述目標(biāo)成分導(dǎo)入到離子源的期間，針對定成包含上述近似值的第二規(guī)定范圍執(zhí)行微調(diào)整模式并基于在執(zhí)行該模式時由上述結(jié)果獲取單元得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述控制參數(shù)的最佳值。[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在無法通過一次的試樣注入來求出控制參數(shù)的最佳值的情況下，也能夠通過注入兩次同一試樣來求出控制參數(shù)的最佳值。
[0024]在此，作為對“被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點”進行識別的方法，能夠考慮以下方法:利用已知的信息通過預(yù)先計算來求出，以及基于在執(zhí)行分析過程中由檢測器得到的檢測信號來實時地求出。
[0025]例如在流動注射法的情況下，關(guān)于從利用注入器將試樣注入到流動相的時間點到試樣成分開始被導(dǎo)入到離子源為止的時間、從試樣成分開始被導(dǎo)入到離子源的時間點到其濃度大致變?yōu)樽畲鬄橹沟慕?jīng)過時間，主要取決于流動相的移動速度。根據(jù)配管的尺寸(內(nèi)徑、長度等)、流動相的供給流量等來求出該移動速度，根據(jù)這些分析條件易于求出上述時間。另外，在使用來自柱出口的洗脫液中的目標(biāo)成分進行調(diào)整的情況下，如果知道目標(biāo)成分在柱中的保持時間等，則同樣會比較容易地求出上述時間。
[0026]另一方面，基于質(zhì)量分析結(jié)果例如(※丨實時地制作控制參數(shù)為同一值下的總離子色譜圖、提取離子色譜圖，或者(※丨實時地制作將控制參數(shù)的多個不同值下的離子強度相加來求出的總離子色譜圖、提取離子色譜圖，針對該色譜圖進行峰檢測來求出峰頂或者在曲線的傾斜到峰頂之前預(yù)測其位置，由此能夠求出被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點。
[0027]此外，如上所述，在本發(fā)明所涉及的質(zhì)量分析裝置為三重四極型質(zhì)量分析裝置的情況下，能夠?qū)⒃谂鲎矄卧须x子分解時的碰撞能量作為上述控制參數(shù)，但在這種情況下，優(yōu)選針對多個產(chǎn)物離子中的每個產(chǎn)物離子求出碰撞能量的最佳值。
[0028]發(fā)明的效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明所涉及的質(zhì)量分析裝置，在多數(shù)情況下通過一次的試樣注入就能夠決定控制參數(shù)的最佳值，另外即使在無法通過一次的試樣注入決定控制參數(shù)的最佳值的情況下，最多通過兩次的試樣注入就`能夠決定控制參數(shù)的最佳值。因而，調(diào)整裝置所需的試樣的量少也沒問題，并且調(diào)整所需的時間短也沒問題，因此能夠進行高效的分析作業(yè)。
[0030]特別是在對如作為檢測對象的離子的每個質(zhì)量電荷比的最佳值都不同那樣的控制參數(shù)進行調(diào)整時，需要求出檢測對象的每個質(zhì)量電荷比的最佳的控制參數(shù)值，因此在同時對具有不同的質(zhì)量電荷比的離子進行調(diào)整的情況下，獲取每個質(zhì)量電荷比的最佳的控制參數(shù)值之前要花費時間。即使在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明所涉及的質(zhì)量分析裝置也能夠高效地、即總體上以少的數(shù)據(jù)獲取次數(shù)找出控制參數(shù)的最佳值，因此免于在調(diào)整中浪費無謂的時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是作為本發(fā)明的一個實施例的液相色譜三重四極型質(zhì)量分析裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖2是在本實施例的液相色譜三重四極型質(zhì)量分析裝置中實施碰撞能量最優(yōu)化的調(diào)整時的控制以及處理的流程圖。
[0033]圖3是表示圖2所示的碰撞能量最優(yōu)化的調(diào)整時的色譜圖的一例的圖。
[0034]圖4是圖2所示的碰撞能量最優(yōu)化的調(diào)整時的粗調(diào)整模式的動作說明圖。
[0035]圖5是圖2所示的碰撞能量最優(yōu)化的調(diào)整時的微調(diào)整模式的動作說明圖?！揪唧w實施方式】
[0036]以下，參照附圖對作為本發(fā)明的一個實施例的液相色譜三重四極型質(zhì)量分析裝置進行說明。圖1是本實施例的液相色譜三重四極型質(zhì)量分析裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0037]液相色譜儀10包括:流動相容器11，其貯存流動相；泵12，其抽吸流動相并以固定流量進行輸送；注入器(injector) 13，其將預(yù)先準(zhǔn)備的規(guī)定量的試樣注入到流動相中；以及導(dǎo)入配管14，其將試樣導(dǎo)入到后述的質(zhì)量分析裝置20。泵12從流動相容器11抽吸流動相并以固定流量輸送到導(dǎo)入配管14。當(dāng)從注入器13向流動相中導(dǎo)入固定量的試樣液時，隨著流動相的流動，試樣通過導(dǎo)入配管14并被導(dǎo)入到質(zhì)量分析裝置20。
[0038]質(zhì)量分析裝置20是在大致大氣壓的離子化室21與利用未圖示的高性能的真空泵進行真空排氣的高真空的分析室24之間具備真空度逐級變高的第一中間真空室22、第二中間真空室23的多級差動排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在離子化室21中設(shè)置有一邊對試樣溶液施加電荷一邊進行噴霧的ESI用離子化探頭25，離子化室21與下一級的第一中間真空室22之間通過細徑的加熱毛細管26相連通。第一中間真空室22與第二中間真空室23之間被頂部具有小孔的分離器28隔開，在第一中間真空室22和第二中間真空室23中分別設(shè)置有用于一邊將離子聚集一邊向后級輸送離子的離子透鏡27、29。在分析室24中，隔著在內(nèi)部設(shè)置有多極離子導(dǎo)向器32的碰撞單元31設(shè)置有根據(jù)質(zhì)量電荷比將離子分離的前級四極濾質(zhì)器30、同樣根據(jù)質(zhì)量電荷比將離子分離的后級四極濾質(zhì)器33、以及離子檢測器34。
[0039]在質(zhì)量分析裝置20中，當(dāng)液體試樣到達ESI用離子化探頭25時，被該探頭25前端施加了電荷的液體試樣被霧化。被霧化的帶電液滴一邊被靜電力分裂一邊被細微化，在此過程中源自試樣成分的離子飛出。所生成的離子通過加熱毛細管26被送到第一中間真空室22，被離子透鏡27所聚集而經(jīng)由分離器28頂部的小孔被送到第二中間真空室23。然后，源自試樣成分的離子被離子透鏡29聚集而被送到分析室24，被導(dǎo)入到前級四極濾質(zhì)器30的長軸方向的空間。此外，并不限于ESI，當(dāng)然也可以通過APC1、APPI進行離子化。
[0040]在MS/MS分析時，對前級四極濾質(zhì)器30和后級四極濾質(zhì)器33的各桿電極分別施加規(guī)定的電壓(將高頻電壓與直流電壓相疊加而得到的電壓)，向碰撞單元31內(nèi)提供CID氣體以成為規(guī)定氣壓。在被送入前級四極濾質(zhì)器30的各種離子中，僅具有與對前級四極濾質(zhì)器30的各桿電極施加的電壓相應(yīng)的特定的質(zhì)量電荷比的離子通過該濾質(zhì)器30，作為前體尚子被導(dǎo)入到碰撞單兀31。在碰撞單兀31內(nèi)前體尚子碰撞CID氣體而分解,生成各種產(chǎn)物離子。此時的分解方式取決于碰撞能量、碰撞單元31內(nèi)的氣壓等分解條件，因此當(dāng)使碰撞能量變化時所生成的產(chǎn)物離子的種類也發(fā)生變化。當(dāng)所生成的各種產(chǎn)物離子被導(dǎo)入到后級四極濾質(zhì)器33時，僅具有與對后級四極濾質(zhì)器33的各桿電極施加的電壓相應(yīng)的特定的質(zhì)量電荷比的產(chǎn)物離子通過該濾質(zhì)器33，到達離子檢測器34并被檢測。
[0041]由離子檢測器34得到的檢測信號在A/D轉(zhuǎn)換器40中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并被輸入到數(shù)據(jù)處理部41。數(shù)據(jù)處理部41在本實施例中包括作為特征性的構(gòu)成要素的調(diào)整時數(shù)據(jù)處理部42來作為功能模塊。另外，分別對液相色譜儀10、質(zhì)量分析裝置20等各部的動作進行控制的分析控制部43在本實施例中包括作為特征性的構(gòu)成要素的調(diào)整時控制部44來作為功能模塊。在中央控制部45中附設(shè)有輸入部46、顯示部47，負責(zé)輸入輸出的接口、分析控制部43的更上位的控制。此外，將通用的個人計算機作為硬件資源、在計算機上執(zhí)行預(yù)先安裝于該計算機的專用的應(yīng)用程序軟件，由此能夠?qū)崿F(xiàn)中央控制部45、分析控制部43、數(shù)據(jù)處理部41等的功能的一部分。
[0042]接著，參照圖2?圖5對在本實施例的三重四極型質(zhì)量分析裝置中執(zhí)行特征性的調(diào)整時的數(shù)據(jù)處理以及控制動作進行說明。圖2是在本實施例的三重四極型質(zhì)量分析裝置中實施的碰撞能量最優(yōu)化處理的流程圖，圖3?圖5是用于說明碰撞能量最優(yōu)化處理的圖。
[0043]在該例子中，設(shè)為針對質(zhì)量電荷比不同的A、B、C三種產(chǎn)物離子分別求出碰撞能量的最佳值，該三種產(chǎn)物離子是使源自試樣中含有的目標(biāo)成分的特定的、即質(zhì)量電荷比固定的前體離子分解時生成的離子。其中，當(dāng)然產(chǎn)物離子既可以僅為一種，另外也可以是更多種。
[0044]當(dāng)指示執(zhí)行碰撞能量最優(yōu)化處理時，在調(diào)整時控制部44的控制下從注入器13向流動相中注入規(guī)定的試樣。另外大致與此同時地或者在比此時適當(dāng)提前或者靠后的適當(dāng)?shù)臅r間點，質(zhì)量分析裝置20開始進行基于粗調(diào)整模式下的MRM測量的MS/MS分析(步驟SI)。在該例子中，設(shè)為對于各產(chǎn)物離子A、B、C完全不清楚恰當(dāng)?shù)呐鲎材芰?，在針對第一次試樣注入最初?zhí)行的MRM測量中，在整個廣闊的能量范圍以稀疏的步寬使碰撞能量的設(shè)定值變化。具體地說，如圖4所示，將能量范圍設(shè)為CEl?CE5、將步寬設(shè)為AE1，使碰撞能量以CE1、CE2、CE3、CE4、CE5 五個階段變化。
[0045]另外，在質(zhì)量分析裝置20中，以使源自目標(biāo)成分的具有特定的質(zhì)量電荷比的離子通過前級四極濾質(zhì)器30的方式設(shè)定對前級四極濾質(zhì)器30的桿電極施加的電壓。另一方面，對于上述五個階段的碰撞能量CE1、CE2、CE3、CE4、CE5的每個階段，以對以產(chǎn)物離子A —產(chǎn)物離子B —產(chǎn)物離子C的順序通過后級四極濾質(zhì)器33的離子的質(zhì)量電荷比進行切換的方式，設(shè)定對后級四極濾質(zhì)器33的桿電極施加的電壓。即，如圖4所示，首先在最低的碰撞能量CEl下生成的各種產(chǎn)物離子中，以產(chǎn)物離子A —產(chǎn)物離子B —產(chǎn)物離子C依次通過的方式切換后級四極濾質(zhì)器33，獲取與各產(chǎn)物離子對應(yīng)的信號強度數(shù)據(jù)。
[0046]之后，將碰撞能量變更為CE2，在該碰撞能量CE2下同樣獲取與三種產(chǎn)物離子對應(yīng)的信號強度數(shù)據(jù)。這樣通過一邊變更碰撞能量一邊進行檢測對象的產(chǎn)物離子的變更，來依次獲取與五個階段的碰撞能量CEl?CE5和三種產(chǎn)物離子A、B、C的所有組合相對應(yīng)的信號強度數(shù)據(jù)。這是一個周期的測量，從利用注入器13向流動相中注入試樣來開始最優(yōu)化處理的時間點起反復(fù)進行該測量(步驟S2)。
[0047]每當(dāng)進行一個周期的測量時都獲得每個碰撞能量與產(chǎn)物離子的組合的信號強度數(shù)據(jù)，因此在數(shù)據(jù)處理部41中調(diào)整時數(shù)據(jù)處理部42在每個測量的周期對與同一碰撞能量、同一產(chǎn)物離子對應(yīng)的信號強度數(shù)據(jù)進行累計，如圖4所示，將與每個產(chǎn)物離子都不相同的碰撞能量對應(yīng)的數(shù)據(jù)累計值進行比較，找出提供最大的離子強度的碰撞能量(步驟S3)。圖3是表示從試樣注入時間點起隨著時間經(jīng)過被導(dǎo)入到離子化探頭25的目標(biāo)成分的濃度的變化的一例的圖。例如如果制作對應(yīng)于目標(biāo)成分的總離子色譜圖、相對于目標(biāo)成分的特定的質(zhì)量電荷比下的提取離子色譜圖，則該曲線應(yīng)該成為如圖3所示的形狀。如該圖3所示，目標(biāo)成分的濃度最初低，但逐漸升高。因而，上述離子強度的累計值伴隨周期的增加而増力口，由碰撞能量的不同導(dǎo)致的離子強度的差異明確。
[0048]調(diào)整時數(shù)據(jù)處理部42每當(dāng)周期結(jié)束都如上述那樣將與不同的碰撞能量對應(yīng)的數(shù)據(jù)累計值進行比較，例如如果數(shù)據(jù)累計值的最大值與其次大的值之差為規(guī)定以上(即如果附加了非偶然的差)，則判斷為與該最大的數(shù)據(jù)累計值相對應(yīng)的碰撞能量為暫時的最佳值，將該暫時的最佳值決定為碰撞能量的近似值。如果在數(shù)據(jù)累計值中沒有滿足上述條件的值，則設(shè)為在該時間點碰撞能量近似值未定。然后，判斷是否決定了所有產(chǎn)物離子所對應(yīng)的碰撞能量近似值(步驟S4)，如果存在未定的近似值，則接下來判斷是否經(jīng)過了模式切換臨界時間點(步驟S5)。
[0049]該模式切換臨界時間點例如被決定為圖3所示的表示目標(biāo)成分濃度最大的時間點，因此例如調(diào)整時數(shù)據(jù)處理部42在一個周期內(nèi)對與某個碰撞能量對應(yīng)的三種產(chǎn)物離子A、B、C的離子強度的總和的時間上的變化進行監(jiān)視，在其變化從増加轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少的時間點判斷為通過了濃度最大點?；蛘撸鶕?jù)檢測到増加的變化率急劇變小，能夠在更早的時間點即在通過濃度最大點之前識別出接近濃度最大點。另外，也可以將在一個周期內(nèi)得到的所有離子強度信號數(shù)據(jù)相加，基于該相加值的時間上的變化來判斷模式切換臨界時間點。不論如何，需要將模式切換臨界時間點設(shè)定為目標(biāo)成分的濃度通過最大點而大幅減少前的時間點。而且，如果在步驟S5中判斷為“否”、即還沒有到達模式切換臨界時間點則返回到步驟S2。
[0050]如圖3所示，在到達模式切換臨界時間點之前在步驟S4中判斷為“是”的情況下，針對所有產(chǎn)物離子求出碰撞能量近似值，因此從步驟S4進入S6，調(diào)整時數(shù)據(jù)處理部42針對每個產(chǎn)物離子決定繼上述粗調(diào)整模式之后繼續(xù)執(zhí)行的微調(diào)整模式下的碰撞能量的變化范圍和步寬AE2。
[0051]例如，將上述近似值設(shè)為中心值，將對粗調(diào)整模式下的步寬AEl乘以小于I的規(guī)定的系數(shù)而求出的值設(shè)定為相對于上述中心值的上下的變動幅度，從而能夠決定碰撞能量變化范圍。在這種情況下，微調(diào)整模式下的碰撞能量的最大變化范圍是2X AE1。另外，為了在該范圍內(nèi)找出盡可能接近碰撞能量的最佳值的值，將步寬AE2設(shè)定為比AEl小的恰當(dāng)?shù)闹?。例如，也可以將AEl乘以比I小的規(guī)定的系數(shù)來求出步寬A E2，或者還可以預(yù)先決定步子的級數(shù)，將如上述那樣決定的碰撞能量變化范圍除以步子級數(shù)來導(dǎo)出步寬AE2。能夠適當(dāng)?shù)貨Q定該碰撞能量的變化范圍和步寬AE2的求法，但不論怎樣，在微調(diào)整模式下，與粗調(diào)整模式相比，在更為狹窄的范圍內(nèi)以細密的刻度使碰撞能量變化。
[0052]圖5是上述粗調(diào)整模式下的處理的結(jié)果、即作為近似值而在產(chǎn)物離子A中得到碰撞能量CE2、在產(chǎn)物離子B中得到碰撞能量CE4、在產(chǎn)物離子C中得到碰撞能量CE5時的微調(diào)整模式下的碰撞能量的變化范圍以及步寬AE2的設(shè)定例。這樣，如果針對每個產(chǎn)物離子決定在微調(diào)整模式下變化的碰撞能量的值，則調(diào)整時控制部44實施從粗調(diào)整模式向微調(diào)整模式的切換，與上述粗調(diào)整模式同樣地，針對產(chǎn)物離子的種類和不同的碰撞能量的組合分別獲取信號強度數(shù)據(jù)，在每個周期，將與同一碰撞能量、同一產(chǎn)物離子對應(yīng)的信號強度數(shù)據(jù)進行累計(步驟S7)。然后，在目標(biāo)成分的導(dǎo)入結(jié)束的時間點，對于每個產(chǎn)物離子，將與不同的碰撞能量對應(yīng)的數(shù)據(jù)累計值進行比較，將數(shù)據(jù)累計值最大的碰撞能量決定為最佳值(步驟S8)。由此，獲得與產(chǎn)物離子A、B、C對應(yīng)的碰撞能量的最佳值(嚴(yán)格地說在調(diào)查中最接近最佳值的值)。
[0053]另一方面，在步驟S4中判斷為“是”之前到達模式切換臨界時間點的情況下、SP在步驟S5中判斷為“是”的情況下，之后目標(biāo)成分的濃度下降，因此即使假設(shè)從粗調(diào)整模式轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒄{(diào)整模式，在微調(diào)整模式下找出恰當(dāng)?shù)呐鲎材芰康目赡苄砸沧兊?。因此，在步驟S5中判斷為“是”的情況下，取消在針對第一次試樣注入的分析中一直執(zhí)行到微調(diào)整模式，調(diào)整時控制部44對控制進行切換使得繼續(xù)進行粗調(diào)整模式直到目標(biāo)成分的導(dǎo)入結(jié)束時間點為止(步驟S9)。而且，在目標(biāo)成分的導(dǎo)入結(jié)束的時間點，對于每個產(chǎn)物離子，將與不同的碰撞能量對應(yīng)的數(shù)據(jù)累計值進行比較，找出數(shù)據(jù)累計值最大的碰撞能量并將其決定為近似值，與步驟S6同樣地，基于該近似值決定微調(diào)整模式下的碰撞能量的變化范圍和步寬AE2(步驟 SlO)。
[0054]之后，在調(diào)整時控制部44的控制下，從注入器13向流動相中注入相同的試樣(步驟Sll)，對于該第二次試樣注入，執(zhí)行與步驟S7、S8相同的步驟S12、S13的處理，在微調(diào)整模式下，求出與產(chǎn)物離子A、B、C對應(yīng)的碰撞能量的最佳值。
[0055]如上所述，根據(jù)上述碰撞能量最優(yōu)化處理，如果在第一次試樣注入時例如在源自目標(biāo)成分的離子的信號強度變?yōu)樽畲蟮臅r間點之前求出各產(chǎn)物離子的近似值，則能夠在對于該一次試樣注入的分析中求出針對所有產(chǎn)物離子的碰撞能量最佳值。另外，即使在第一次試樣注入時沒有在源自目標(biāo)成分的離子的信號強度變?yōu)樽畲蟮臅r間點之前求出各產(chǎn)物離子的近似值的情況下，也能夠在對于兩次試樣注入的分析中分別求出針對所有產(chǎn)物離子的碰撞能量最佳值。
[0056]此外，在上述實施例中，基于被假定為大致追隨目標(biāo)成分的濃度的時間變化的實測離子強度數(shù)據(jù)來決定能夠從粗調(diào)整模式轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒄{(diào)整模式的定時，但還能夠根據(jù)時間來預(yù)先決定該定時。即，被導(dǎo)入到質(zhì)量分析裝置的目標(biāo)成分的濃度的時間上的變化取決于利用泵12輸送的流動相的流速、導(dǎo)入配管14的長度等尺寸等。因而，如果獲知這樣的分析條件，則通過計算來大致求出從試樣注入時間點至目標(biāo)成分濃度大致變?yōu)樽畲蟮臅r間點為止所需的時間。因此，預(yù)先通過計算來求出這種所需時間，在步驟S5的處理中，如果在達到該所需時間時判斷為到達模式切換臨界時間點，則與上述同樣地，最多通過兩次試樣注入就能夠求出碰撞能量的最佳值。
[0057]另外，在上述實施例的液相色譜質(zhì)量分析裝置中，在液相色譜儀10中不進行試樣中的成分分離，使被注入流動相的試樣隨著該流動相的流動直接導(dǎo)入到質(zhì)量分析裝置20，但也可以在液相色譜儀10中利用柱進行試樣中的成分分離，將該洗脫液導(dǎo)入到質(zhì)量分析裝置20。在這種情況下，即使在試樣中含有多個成分的情況下，也能夠針對源自其中特定的成分的峰應(yīng)用上述那樣的最優(yōu)化處理。另外，還清楚以下情況:只要以使一個或者多個試樣成分的濃度的時間變化示出峰的方式將液體試樣導(dǎo)入到離子源，則向離子源導(dǎo)入試樣的方法并不限于上述記載。
[0058]另外，明白以下內(nèi)容:在上述說明中對碰撞能量的最優(yōu)化進行了敘述，但在除此以外的各種裝置的控制參數(shù)的最優(yōu)化中能夠應(yīng)用相同的方法。當(dāng)然，能夠應(yīng)用于向離子透鏡等施加的電壓的最優(yōu)化等、與離子的分解操作無關(guān)的控制參數(shù)的最優(yōu)化，因此本發(fā)明的對象并不限于三重四極型質(zhì)量分析裝置，當(dāng)然還能夠應(yīng)用于除此以外的各種質(zhì)量分析裝置。
[0059]另外，上述實施例是本發(fā)明的一例，因此對于上述記載之外的點，顯然即使在本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進行適當(dāng)?shù)刈冃?、追加、修改也包括于本申請?quán)利要求書。
[0060]附圖標(biāo)記說明
[0061]10:液相色譜儀；11:流動相容器；12:泵；13:注入器；14:導(dǎo)入配管；20:質(zhì)量分析裝置；21:離子化室；22:第一中間真空室；23:第二中間真空室；24:分析室；25 =ESI用離子化探頭；26:加熱毛細管；27:離子透鏡；28:分離器；29:離子透鏡；30:前級四極濾質(zhì)器；31:碰撞單元；32:多極離子導(dǎo)向器；33:后級四極濾質(zhì)器；34:離子檢測器；40:A/D轉(zhuǎn)換器；41:數(shù)據(jù)處理部；42:調(diào)整時數(shù)據(jù)處理部；43:分析控制部；44:調(diào)整時控制部；45:中央控制部；46:輸入部；47:顯示部。
【權(quán)利要求】
1.一種質(zhì)量分析裝置，以使一個或者多個試樣成分的濃度的時間變化示出峰的方式將液體試樣導(dǎo)入到離子源，使該液體試樣中的成分離子化并進行質(zhì)量分析，基于對試樣中的已知的成分進行質(zhì)量分析所得到的結(jié)果來執(zhí)行將各部的控制參數(shù)最優(yōu)化的調(diào)整，該質(zhì)量分析裝置的特征在于，具備: a)參數(shù)設(shè)定單元，其在整個規(guī)定范圍內(nèi)以規(guī)定的步寬來變更作為調(diào)整對象的控制參數(shù)的值； b)結(jié)果獲取單元，其在每次利用上述參數(shù)設(shè)定單元變更控制參數(shù)的值時獲取質(zhì)量分析結(jié)果；以及 c)參數(shù)最優(yōu)化單元，其能夠切換地具有粗調(diào)整模式和微調(diào)整模式，在針對一次的試樣注入將該試樣中的目標(biāo)成分導(dǎo)入到離子源的期間，首先執(zhí)行上述粗調(diào)整模式并基于在執(zhí)行該模式時由上述結(jié)果獲取單元得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述控制參數(shù)的近似值，在此之后，針對定為包含上述近似值的第二規(guī)定范圍執(zhí)行微調(diào)整模式并基于在執(zhí)行該模式時由上述結(jié)果獲取單元得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述控制參數(shù)的最佳值，其中，該粗調(diào)整模式是利用上述參數(shù)設(shè)定單元在整個第一規(guī)定范圍內(nèi)以第一步寬變更上述控制參數(shù)的值的模式，該微調(diào)整模式是在整個第二規(guī)定范圍內(nèi)以第二步寬變更該控制參數(shù)的值的模式，第二規(guī)定范圍比第一規(guī)定范圍窄，第二步寬比第一步寬窄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述參數(shù)最優(yōu)化單元在被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點以前，在上述粗調(diào)整模式下決定控制參數(shù)的近似值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 在被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點以前沒有通過粗調(diào)整模式?jīng)Q定控制參數(shù)的近似值的情況下，上述參數(shù)最優(yōu)化單元繼續(xù)執(zhí)行粗調(diào)整模式，由此基于針對第一次注入試樣而得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述近似值，在針對第二次注入同一試樣而將上述目標(biāo)成分導(dǎo)入到離子源的期間，針對定成包含上述近似值的第二規(guī)定范圍執(zhí)行微調(diào)整模式并基于在執(zhí)行該模式時由上述結(jié)果獲取單元得到的質(zhì)量分析結(jié)果來決定上述控制參數(shù)的最佳值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述參數(shù)最優(yōu)化單元利用已知的信息通過預(yù)先計算來估計被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述參數(shù)最優(yōu)化單元基于在執(zhí)行分析過程中由檢測器得到的檢測信號來實時地求出被導(dǎo)入到離子源的目標(biāo)成分的濃度變?yōu)樽畲蟮臅r間點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 在隔著使離子分解的碰撞單元配置有前級四極濾質(zhì)器和后級四極濾質(zhì)器的三重四極型的質(zhì)量分析裝置中， 上述控制參數(shù)是在碰撞單元中離子分解時的碰撞能量，針對多個產(chǎn)物離子中的每個產(chǎn)物離子求出碰撞能量的最佳值。
【文檔編號】H01J49/06GK103443899SQ201180069217
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】朝野夏世 申請人:株式會社島津制作所