本發(fā)明涉及一種質(zhì)譜分析裝置，更詳細(xì)而言，涉及一種配備有以下這樣的可切換極性的高電壓電源裝置的質(zhì)譜分析裝置，該高電壓電源裝置將與作為分析對(duì)象的離子的極性相應(yīng)的極性的高電壓施加至例如離子源等。

背景技術(shù)：

在使用質(zhì)譜分析裝置作為液相色譜儀(LC)的檢測(cè)器的液相色譜質(zhì)譜分析裝置(LC-MS)中，使用電噴霧離子化(ESI)法、大氣壓化學(xué)離子化(APCI)法等大氣壓離子化法中使用的離子源，以使從LC的色譜柱中洗脫的液體試樣一邊氣化一邊離子化。例如，在ESI離子源中，需要將與作為分析對(duì)象的離子同極性的高電壓(例如±數(shù)[kV]左右)施加至對(duì)液體試樣進(jìn)行噴霧的噴嘴的頂端。

在這種質(zhì)譜分析裝置中，為了以較短周期切換正離子的檢測(cè)與負(fù)離子的檢測(cè)，必須根據(jù)該離子的極性來(lái)切換所施加的高電壓的極性，從而使用1系統(tǒng)的輸出電壓的極性可切換這樣的構(gòu)成的高電壓電源裝置。作為這種高電壓電源裝置，已知有專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的裝置。該高電壓電源裝置具備正電壓產(chǎn)生電路及負(fù)電壓產(chǎn)生電路，所述正電壓產(chǎn)生電路及負(fù)電壓產(chǎn)生電路均包括使用絕緣變壓器的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，在由正電壓產(chǎn)生電路形成的正極側(cè)的輸出端和由負(fù)電壓產(chǎn)生電路形成的負(fù)極側(cè)的輸出端分別并聯(lián)連接有電阻，并且，這兩只電阻串聯(lián)連接。于是，以串聯(lián)連接的電阻的一端為基準(zhǔn)側(cè)，從另一端取出正或負(fù)的高電壓。

在該高電壓電源裝置中，通過(guò)從控制電路對(duì)正電壓產(chǎn)生電路及負(fù)電壓產(chǎn)生電路中分別所包含的開(kāi)關(guān)元件供給規(guī)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在正電壓產(chǎn)生電路及負(fù)電壓產(chǎn)生電路中分別產(chǎn)生高電壓，但在切換高電壓輸出的正負(fù)極性時(shí)，是以如下方式進(jìn)行控制：正電壓產(chǎn)生電路和負(fù)電壓產(chǎn)生電路中的一方的輸出電壓從正的高電壓+HV起發(fā)生變化而變?yōu)榱悖瑫r(shí)，另一方的輸出電壓從零起發(fā)生變化而過(guò)沖并收斂于負(fù)的高電壓-HV。如此，通過(guò)故意使欲生效的那一側(cè)的電壓過(guò)沖來(lái)縮短正負(fù)極性切換所需的時(shí)間。

作為進(jìn)一步提高正負(fù)極性切換的速度的高電壓電源裝置，已知有專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的裝置。在該高電壓電源裝置中，將專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的裝置中與由正電壓產(chǎn)生電路形成的正極側(cè)的輸出端和由負(fù)電壓產(chǎn)生電路形成的負(fù)極側(cè)的輸出端分別并聯(lián)連接的電阻替換成了例如由FET等形成的開(kāi)關(guān)電路。此外，在各開(kāi)關(guān)電路上并聯(lián)連接有將兩只電阻串聯(lián)連接而成的電路，從正極側(cè)的這兩只電阻的連接點(diǎn)取出的信號(hào)作為負(fù)極側(cè)的開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通/斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)加以輸入，反過(guò)來(lái)，從負(fù)極側(cè)的兩只電阻的連接點(diǎn)取出的信號(hào)作為正極側(cè)的開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通/斷開(kāi)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)加以輸入。

在該高電壓電源裝置中，例如，通過(guò)正電壓產(chǎn)生電路進(jìn)行動(dòng)作而使得其輸出端出現(xiàn)正的高電壓+HV，通過(guò)負(fù)電壓產(chǎn)生電路在實(shí)質(zhì)上停止而使得輸出端的電壓大致為零。此時(shí)，在正極側(cè)的輸出端的兩只電阻的連接點(diǎn)產(chǎn)生以這些電阻的電阻值的比分割高電壓+HV而得的電壓，并給予負(fù)極側(cè)的開(kāi)關(guān)電路。由此，該開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，負(fù)電壓產(chǎn)生電路的輸出端之間成為導(dǎo)通狀態(tài)。若從該狀態(tài)起將電壓的極性從正切換為負(fù)，則正電壓產(chǎn)生電路停止，負(fù)電壓產(chǎn)生電路進(jìn)行動(dòng)作。當(dāng)正電壓產(chǎn)生電路的輸出端的電壓下降至規(guī)定電壓時(shí)，負(fù)極側(cè)的開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)。另一方面，隨著負(fù)電壓產(chǎn)生電路的輸出端的電壓增加，這一次是正極側(cè)的開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通。由此，殘留于正電壓產(chǎn)生電路的輸出端的電荷通過(guò)開(kāi)關(guān)電路而被急速釋放，使得正電壓產(chǎn)生電路的輸出電壓迅速下降至零。

如此，設(shè)置在輸出端的正極側(cè)、負(fù)極側(cè)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)電路在正負(fù)極性切換時(shí)以強(qiáng)制性地釋放殘留于欲變?yōu)榱愕臉O性那一側(cè)的輸出端的電荷的方式發(fā)揮功能。由此，欲變?yōu)榱愕碾妷旱南陆底兊醚杆?，正?fù)極性切換的速度變得更快。

通過(guò)將這種高電壓電源裝置作為對(duì)ESI離子源的噴嘴的電壓供給源，可一邊在短時(shí)間內(nèi)交替切換正離子測(cè)定模式與負(fù)離子測(cè)定模式一邊執(zhí)行LC/MS分析。由此，可對(duì)易變?yōu)檎x子的化合物和易變?yōu)樨?fù)離子的化合物兩方無(wú)遺漏地進(jìn)行檢測(cè)，因此尤其是對(duì)于多成分同時(shí)分析等非常有用。

近年來(lái)，尤其是為了微量成分的定量等，對(duì)質(zhì)譜分析裝置要求進(jìn)一步的高靈敏度化。我們知道，以往在ESI離子源中通常是不進(jìn)行施加至噴嘴的電壓值本身的細(xì)微控制的，但會(huì)根據(jù)作為測(cè)定對(duì)象的化合物的特性等來(lái)酌情調(diào)整對(duì)噴嘴的外加電壓，由此，與外加電壓固定的情況相比，離子化效率得到改善、離子的檢測(cè)靈敏度提高。此外，對(duì)噴嘴的最佳外加電壓不僅因化合物的種類(lèi)而不同，還因試樣的稀釋溶劑的種類(lèi)、流動(dòng)相的種類(lèi)、流動(dòng)相的輸送條件等而不同。因此，最近進(jìn)行有如下嘗試：按照SIM(選擇離子監(jiān)測(cè))測(cè)定對(duì)象的每一離子或者M(jìn)RM(多離子監(jiān)測(cè))測(cè)定對(duì)象的每一MRM轉(zhuǎn)換(前體離子與產(chǎn)物離子的組合)來(lái)調(diào)整對(duì)ESI離子源的外加電壓，由此改善針對(duì)各化合物的檢測(cè)靈敏度。

然而，在多成分同時(shí)分析時(shí)的MRM測(cè)定中，通常需要每隔數(shù)msec～數(shù)十msec左右的短時(shí)間而切換MRM轉(zhuǎn)換，而要配合這種MRM轉(zhuǎn)換的切換來(lái)切換對(duì)噴嘴的外加電壓的值，便存在如下問(wèn)題。

即，在不限于上述高電壓電源裝置的這種高電壓電源裝置中，通常在輸出端連接有電容器以對(duì)輸出電壓進(jìn)行平滑化。在使電壓值(電壓的絕對(duì)值)上升時(shí)，可通過(guò)增大輸出電流來(lái)迅速對(duì)電容器充電，因此電壓的上升速度快。相對(duì)于此，在使電壓值(電壓的絕對(duì)值)下降時(shí)，必須通過(guò)包含輸出電阻等的路徑來(lái)釋放積存于電容器中的電荷，由于該釋放速度取決于時(shí)間常數(shù)，因此與電壓上升時(shí)相比，電壓下降的速度相當(dāng)緩慢。在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的高電壓電源裝置中，在切換輸出電壓的極性時(shí)，通過(guò)設(shè)置在輸出端的開(kāi)關(guān)電路的活動(dòng)來(lái)釋放積存的電荷，但在輸出電壓在相同極性下下降的情況下，開(kāi)關(guān)電路不會(huì)發(fā)揮功能，因此電壓變化較為耗時(shí)。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的高電壓電源裝置的一例中，使電壓從+2kV上升至+5kV時(shí)的電壓切換的所需時(shí)間為1～5msec，相對(duì)于此，反過(guò)來(lái)使電壓從+5kV下降至+2kV時(shí)的電壓切換的所需時(shí)間為10～50msec，比電壓上升時(shí)慢約10倍左右。

例如在殘留農(nóng)藥的多成分同時(shí)分析這樣的用途中，要重復(fù)接連進(jìn)行針對(duì)來(lái)源于多種目標(biāo)化合物的離子的MRM測(cè)定這一循環(huán)，而若是像上述那樣外加電壓的切換較為耗時(shí)，則必須縮短數(shù)據(jù)的收集時(shí)間(所謂的駐留時(shí)間即dwell time)，或者限制同時(shí)并行測(cè)定的MRM轉(zhuǎn)換的數(shù)量。在前一種情況下，會(huì)犧牲檢測(cè)靈敏度，在后一種情況下，一次可測(cè)定的化合物的數(shù)量會(huì)減少，在某些情況下還有可能須對(duì)同一試樣進(jìn)行多次測(cè)定。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利第4687716號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：國(guó)際公開(kāi)第2014/068780號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而成，其目的在于提供如下質(zhì)譜分析裝置：例如在反復(fù)進(jìn)行針對(duì)多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定這樣的情況下，能盡可能縮短電壓穩(wěn)定所用的建立時(shí)間這樣的無(wú)用時(shí)間，從而縮短1循環(huán)的所需時(shí)間或者延長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于一個(gè)MRM轉(zhuǎn)換的駐留時(shí)間而進(jìn)行高效的分析。

解決問(wèn)題的技術(shù)手段

為了解決上述問(wèn)題而成的本發(fā)明為一種質(zhì)譜分析裝置，其具備：離子源，其將試樣中的化合物離子化；質(zhì)量分離部，其根據(jù)質(zhì)荷比來(lái)分離來(lái)源于化合物的離子；以及檢測(cè)部，其檢測(cè)根據(jù)質(zhì)荷比而分離后的離子，所述質(zhì)譜分析裝置反復(fù)執(zhí)行如下循環(huán)：進(jìn)行測(cè)定對(duì)象的離子不同的多個(gè)選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)測(cè)定、或者作為測(cè)定對(duì)象的前體離子與產(chǎn)物離子的組合即MRM轉(zhuǎn)換不同的多個(gè)多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)測(cè)定的循環(huán)，該質(zhì)譜分析裝置的特征在于，包括：

a)信息收集部，其收集關(guān)于任意測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)的1循環(huán)中所執(zhí)行的多個(gè)SIM測(cè)定對(duì)象的離子或者多個(gè)MRM測(cè)定對(duì)象的MRM轉(zhuǎn)換的信息；以及

b)測(cè)定順序決定部，其決定在1循環(huán)中執(zhí)行針對(duì)不同離子的SIM測(cè)定或者針對(duì)不同MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定的順序，該測(cè)定順序決定部通過(guò)如下操作來(lái)決定1循環(huán)中的測(cè)定順序：按照分別適于這些SIM測(cè)定對(duì)象離子或MRM轉(zhuǎn)換的對(duì)所述離子源的外加電壓的每一極性，對(duì)由所述信息收集部收集到的1循環(huán)中的針對(duì)多個(gè)SIM測(cè)定對(duì)象離子或多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換的測(cè)定進(jìn)行匯集，之后在相同極性中按照所述外加電壓的絕對(duì)值對(duì)測(cè)定的順序進(jìn)行重新排序。

此外，本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置宜設(shè)為如下構(gòu)成：還包括控制部，所述控制部以按照由所述測(cè)定順序決定部決定的測(cè)定順序來(lái)執(zhí)行SIM測(cè)定或MRM測(cè)定的方式控制各部。

本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置典型為四極桿型質(zhì)譜分析裝置或串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置，所述四極桿型質(zhì)譜分析裝置配備有一個(gè)四極桿濾質(zhì)器作為質(zhì)量分離部，所述串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置隔著碰撞池在其前后分別配置有四極桿濾質(zhì)器作為質(zhì)量分離部。

此外，在本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置中，離子源典型為電噴霧離子化(ESI)法中使用的離子源，所述電噴霧離子化(ESI)法包括使試樣溶液一邊帶電一邊朝大氣環(huán)境中噴霧的噴嘴。在該情況下，上述外加電壓為施加至ESI離子源的噴嘴的電壓。

作為一例，設(shè)想如下情況：本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置為串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置，將通過(guò)液相色譜儀的色譜柱之后的試樣導(dǎo)入至串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置，進(jìn)行針對(duì)試樣中所含的已知的1或多種目標(biāo)化合物的定量分析。

在該情況下，對(duì)應(yīng)于目標(biāo)化合物的MRM轉(zhuǎn)換、也就是前體離子的質(zhì)荷比與產(chǎn)物離子的質(zhì)荷比的組是已知的。因此，分析人員指定目標(biāo)化合物從色譜柱出口洗脫的時(shí)刻也就是與保留時(shí)間相應(yīng)的測(cè)定時(shí)間范圍、以及對(duì)應(yīng)于該化合物的MRM轉(zhuǎn)換。對(duì)一種化合物指定多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換的情況也較多。在多成分同時(shí)分析的情況下，由于對(duì)應(yīng)于多種化合物的測(cè)定時(shí)間范圍發(fā)生重疊，因此，即便是在對(duì)一種化合物指定一個(gè)MRM轉(zhuǎn)換的情況下，也必須在某一循環(huán)中執(zhí)行針對(duì)多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定。因此，信息收集部收集關(guān)于任意測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)的1循環(huán)中所執(zhí)行的多個(gè)MRM測(cè)定對(duì)象的MRM轉(zhuǎn)換的信息。1循環(huán)中所執(zhí)行的多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換既存在來(lái)源于相同化合物的情況，也存在來(lái)源于不同化合物的情況。

再者，可設(shè)為上述信息收集部包括信息指定部的構(gòu)成，所述信息指定部供分析人員指定欲在1循環(huán)中執(zhí)行的多個(gè)SIM測(cè)定對(duì)象的離子或者多個(gè)MRM測(cè)定對(duì)象的MRM轉(zhuǎn)換。在該構(gòu)成中，由分析人員經(jīng)由信息指定部指定的多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換直接成為1循環(huán)中應(yīng)執(zhí)行的MRM轉(zhuǎn)換。

如上所述，存在若MRM轉(zhuǎn)換不同、則對(duì)離子源的外加電壓的最佳值不同的情況。因此，測(cè)定順序決定部決定分別適于1循環(huán)中應(yīng)執(zhí)行的多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換的外加電壓，首先按照該外加電壓的每一極性來(lái)匯集MRM轉(zhuǎn)換，之后在相同極性中按照外加電壓的絕對(duì)值對(duì)測(cè)定的順序進(jìn)行重新排序。即，將外加電壓為正的MRM轉(zhuǎn)換與外加電壓為負(fù)的MRM轉(zhuǎn)換分開(kāi)，在外加電壓為正的多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換中按照外加電壓的絕對(duì)值對(duì)順序進(jìn)行重新排序，在外加電壓為負(fù)的多個(gè)MRM轉(zhuǎn)換中按照外加電壓的絕對(duì)值對(duì)順序進(jìn)行重新排序。

關(guān)于與適于各MRM轉(zhuǎn)換的外加電壓有關(guān)的信息，在通過(guò)上述信息指定部等指定MRM轉(zhuǎn)換時(shí)與MRM轉(zhuǎn)換一起由分析人員輸入即可。或者，利用預(yù)先存儲(chǔ)有各種化合物的MRM轉(zhuǎn)換與適宜外加電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格等事前信息，導(dǎo)出與指定的MRM轉(zhuǎn)換相對(duì)應(yīng)的適宜外加電壓。

再者，如上所述，對(duì)ESI離子源等的最佳外加電壓不僅取決于化合物的種類(lèi)，還取決于LC的流動(dòng)相的種類(lèi)、試樣溶劑的種類(lèi)等其他條件，因此，較理想為盡可能也結(jié)合這樣的條件來(lái)求出適宜外加電壓。也就是說(shuō)，即便是相同化合物的相同MRM轉(zhuǎn)換，例如在LC的流動(dòng)相的種類(lèi)不同的情況下，也更加優(yōu)選為獲得與其流動(dòng)相的種類(lèi)相應(yīng)的、更適宜的外加電壓。

如上所述，在用于質(zhì)譜分析裝置的普通高電壓電源裝置中，相較于電壓上升時(shí)而言，電壓下降時(shí)的電壓切換較為耗時(shí)。因此，為了盡可能減少電壓下降，測(cè)定順序決定部宜在相同極性中以外加電壓的絕對(duì)值從低依序升高的方式對(duì)測(cè)定的順序進(jìn)行重新排序。

尤其是在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所揭示的高電壓電源裝置的情況下，由于高速進(jìn)行正負(fù)極性的切換，因此，即便將極性為正的外加電壓從低絕對(duì)值起依序排列而在該電壓達(dá)到最大之后將極性切換為負(fù)，該極性的切換也會(huì)迅速地進(jìn)行。在將極性為負(fù)的外加電壓從低絕對(duì)值起依序排列而在該電壓達(dá)到最大之后將極性切換為正的情況下也一樣，該極性的切換會(huì)迅速地進(jìn)行。因而，在由測(cè)定順序決定部決定的測(cè)定順序中，電壓切換耗時(shí)的、電壓下降的方向的電壓切換動(dòng)作在實(shí)質(zhì)上消失，從而可縮短用以切換電壓的穩(wěn)定時(shí)間。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的質(zhì)譜分析裝置，在規(guī)定的測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)一邊階段性地改變施加至離子源等的電壓一邊執(zhí)行測(cè)定的情況下，在改變電壓之后會(huì)迅速靜定于下一電壓，因此可縮短電壓不穩(wěn)定的穩(wěn)定時(shí)間。由此，與現(xiàn)有裝置相比，即便1循環(huán)的期間即循環(huán)時(shí)間相同，SIM測(cè)定、MRM測(cè)定的實(shí)效性數(shù)據(jù)俘獲時(shí)間也就是駐留時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)，因此可提高離子的檢測(cè)靈敏度。此外，若使駐留時(shí)間與現(xiàn)有裝置相同，則可將循環(huán)時(shí)間縮短與穩(wěn)定時(shí)間被縮短的部分相當(dāng)?shù)某潭?，因此，可縮短采樣時(shí)間間隔而增加一種化合物從前級(jí)的LC中洗脫的期間內(nèi)所獲得的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。由此，能可靠地捕捉波峰頂，并且，波峰的底邊部的形狀的再現(xiàn)性提高，從而使得波峰面積的精度提高，因此可提高基于波峰面積的定量的精度。

附圖說(shuō)明

圖1為作為本發(fā)明的一實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置的要部的構(gòu)成圖。

圖2為表示在本實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置中在1循環(huán)中進(jìn)行僅針對(duì)正離子或者僅針對(duì)負(fù)離子的多個(gè)MRM測(cè)定的情況下的測(cè)定順序重新排序處理前后的分析序列的一例的圖。

圖3為表示與圖2的(a)所示的分析序列相對(duì)應(yīng)的外加電壓的經(jīng)時(shí)變化的圖。

圖4為表示在本實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置中在1循環(huán)中執(zhí)行針對(duì)正負(fù)兩種離子的多個(gè)MRM測(cè)定的情況下的測(cè)定順序重新排序處理前后的分析序列的一例的圖。

圖5為表示與圖4所示的分析序列相對(duì)應(yīng)的外加電壓的經(jīng)時(shí)變化的圖。

具體實(shí)施方式

下面，參考附圖，對(duì)作為本發(fā)明的一實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置進(jìn)行說(shuō)明。

圖1為本實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置的要部的構(gòu)成圖。

本實(shí)施例的串聯(lián)四極桿質(zhì)譜分析裝置為如下多級(jí)差動(dòng)排氣系統(tǒng)的構(gòu)成：在為大致大氣壓的離子化室1與通過(guò)未圖示的高性能真空泵進(jìn)行真空排氣的高真空的分析室4之間配備有階段性地提高真空度的第1、第2中間真空室2、3。在離子化室1內(nèi)設(shè)置有構(gòu)成ESI離子源的ESI用探針5，所述ESI離子源被連續(xù)供給從未圖示的LC的色譜柱出口洗脫的試樣溶液。從高電壓電源20對(duì)該探針5頂端的噴嘴施加高電壓，到達(dá)噴嘴之后的試樣溶液一邊被賦予極化后的電荷、一邊被噴霧至離子化室1內(nèi)。噴出來(lái)的試樣溶液的液滴因靜電力等而一邊分裂一邊微細(xì)化，在這個(gè)過(guò)程中生成來(lái)源于試樣中的化合物的離子。

離子化室1與下一級(jí)的第1中間真空室2之間通過(guò)細(xì)徑的加熱毛細(xì)管6而連通，離子化室1內(nèi)所生成的各種離子主要通過(guò)加熱毛細(xì)管6的兩端的差壓而被吸入至該加熱毛細(xì)管6內(nèi)并被送至第1中間真空室2。離子經(jīng)配設(shè)在第1中間真空室2內(nèi)的離子導(dǎo)向器7加以匯聚而通過(guò)形成于分離器8的頂部的小孔被送至第2中間真空室3。離子進(jìn)而經(jīng)配設(shè)在第2中間真空室3內(nèi)的離子導(dǎo)向器9加以匯聚而被送至分析室4。在分析室4內(nèi)配置有前級(jí)四極桿濾質(zhì)器10、在內(nèi)部配設(shè)有多極離子導(dǎo)向器12的碰撞池11、后級(jí)四極桿濾質(zhì)器13及離子檢測(cè)器14。

在分析室4內(nèi)，離子首先被導(dǎo)入至前級(jí)四極桿濾質(zhì)器10，只有具有特定質(zhì)荷比的離子作為前體離子而選擇性地通過(guò)前級(jí)四極桿濾質(zhì)器10。前體離子被導(dǎo)入至碰撞池11內(nèi)，與從未圖示的氣體供給源供給至碰撞池11內(nèi)的碰撞誘導(dǎo)解離(CID)氣體接觸而發(fā)生解離，生成各種產(chǎn)物離子。所生成的產(chǎn)物離子被導(dǎo)入至后級(jí)四極桿濾質(zhì)器13，只有具有特定質(zhì)荷比的產(chǎn)物離子選擇性地通過(guò)后級(jí)四極桿濾質(zhì)器13而到達(dá)離子檢測(cè)器14。離子檢測(cè)器14將與入射的離子的數(shù)量相應(yīng)的離子強(qiáng)度信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)而輸出至數(shù)據(jù)處理部21?？赏ㄟ^(guò)前級(jí)四極桿濾質(zhì)器10及后級(jí)四極桿濾質(zhì)器13的離子的質(zhì)荷比取決于對(duì)構(gòu)成各濾質(zhì)器10、13的桿電極施加的電壓。因而，通過(guò)酌情設(shè)定對(duì)該桿電極的外加電壓，可在某一時(shí)間點(diǎn)獲得由來(lái)源于規(guī)定化合物的具有特定質(zhì)荷比的前體離子生成的、具有特定質(zhì)荷比的產(chǎn)物離子的離子強(qiáng)度信號(hào)。

控制部30包括分析控制部31、決定分析序列的分析序列決定部32、以及存儲(chǔ)所決定的分析序列的分析序列存儲(chǔ)部35作為功能塊，分析控制部31按照存儲(chǔ)部35中所存儲(chǔ)的分析序列，隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而分別控制對(duì)ESI用探針5的噴嘴施加電壓的高電壓電源20、未圖示的其他電源等，由此執(zhí)行如上所述的分析。分析序列決定部32包括分析條件設(shè)定處理部33和測(cè)定順序重新排序部34作為特征性功能塊。此外，在控制部30上連接有輸入部36和顯示部37，所述輸入部36為供分析人員操作的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等定點(diǎn)設(shè)備，所述顯示部37用以顯示分析人員所輸入設(shè)定的信息、分析結(jié)果。

再者，控制部30、數(shù)據(jù)處理部21等的功能的至少一部分可通過(guò)以通用的個(gè)人電腦為硬件資源并在電腦上執(zhí)行預(yù)先安裝在該電腦中的專(zhuān)用的控制-處理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

高電壓電源20例如為專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所揭示那樣的可高速進(jìn)行輸出電壓的正負(fù)極性切換的高電壓電源裝置。在該高電壓電源20中，在將輸出電壓的極性從正切換為負(fù)時(shí)，強(qiáng)制性地釋放殘留于正極側(cè)的輸出端的電荷，相反，在將輸出電壓的極性從負(fù)切換為正時(shí)，強(qiáng)制性地釋放殘留于負(fù)極側(cè)的輸出端的電荷。由此，具有可比以往迅速地進(jìn)行正負(fù)極性切換的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，在沿輸出電壓的絕對(duì)值在相同極性下下降的方向切換電壓的情況下，由于不釋放殘留于輸出端的電荷，因此切換后的電壓的靜定較為耗時(shí)。因此，在本實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置中，在需要高速切換對(duì)ESI用探針5的噴嘴的外加電壓的情況下，進(jìn)行如以下所說(shuō)明的特征性控制動(dòng)作。

現(xiàn)在，考慮對(duì)從未圖示的LC的色譜柱出口洗脫的試樣溶液中所含的(有可能含有的)已知的目標(biāo)化合物進(jìn)行定量的情況。在該情況下，在目標(biāo)化合物洗脫的測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)、也就是目標(biāo)化合物的保留時(shí)間附近的規(guī)定時(shí)間寬度的測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)，執(zhí)行針對(duì)與目標(biāo)化合物相對(duì)應(yīng)的MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定。繼而，根據(jù)MRM測(cè)定中所獲得的離子強(qiáng)度信號(hào)，按照每一MRM轉(zhuǎn)換來(lái)制作色譜質(zhì)譜圖(提取離子色譜圖)。繼而，在色譜質(zhì)譜圖上檢測(cè)與目標(biāo)化合物相對(duì)應(yīng)的波峰并算出其波峰面積，根據(jù)該波峰面積值來(lái)求定量值。

在多成分同時(shí)分析的情況下，目標(biāo)化合物本身數(shù)量較多，而且保留時(shí)間接近的化合物較多。因此，對(duì)應(yīng)于多種目標(biāo)化合物的測(cè)定時(shí)間范圍發(fā)生重疊，在其重疊的時(shí)間范圍內(nèi)，必須依序執(zhí)行針對(duì)與多種目標(biāo)化合物相對(duì)應(yīng)的MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定，通過(guò)重復(fù)以下循環(huán)來(lái)同時(shí)并行求出用以制作多種目標(biāo)化合物的色譜質(zhì)譜圖的數(shù)據(jù)點(diǎn)：該循環(huán)為分別逐次執(zhí)行與多種目標(biāo)化合物相對(duì)應(yīng)的MRM測(cè)定這樣的循環(huán)。

為了執(zhí)行如上所述的分析，在執(zhí)行該分析之前，分析人員指定規(guī)定于目標(biāo)化合物的保留時(shí)間附近的測(cè)定時(shí)間范圍和該測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)應(yīng)測(cè)定的MRM轉(zhuǎn)換。

具體而言，當(dāng)分析人員通過(guò)輸入部36進(jìn)行規(guī)定操作時(shí)，分析條件設(shè)定處理部33在顯示部37上顯示催促輸入測(cè)定時(shí)間范圍、該測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)要測(cè)定的化合物名、對(duì)應(yīng)于該化合物的MRM轉(zhuǎn)換(前體離子m/z值、產(chǎn)物離子m/z值)、離子的極性等的輸入畫(huà)面。分析人員通過(guò)輸入部36在該輸入畫(huà)面上進(jìn)行規(guī)定輸入。所輸入的信息被分析條件設(shè)定處理部33接收。對(duì)應(yīng)于一種化合物的MRM轉(zhuǎn)換未必為一個(gè)，有時(shí)也為多個(gè)。

在對(duì)應(yīng)于一種化合物的MRM轉(zhuǎn)換為多個(gè)的情況下，必須在其測(cè)定時(shí)間范圍內(nèi)分時(shí)執(zhí)行針對(duì)不同MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定，在不同化合物的測(cè)定時(shí)間范圍的至少一部分發(fā)生重疊的情況下，必須在其重疊的時(shí)間范圍內(nèi)分時(shí)執(zhí)行針對(duì)不同MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定。即，必須在該時(shí)間范圍內(nèi)的測(cè)定的循環(huán)內(nèi)執(zhí)行多個(gè)MRM測(cè)定，因此需要決定該測(cè)定的順序。因此，測(cè)定順序重新排序部34以如下方式?jīng)Q定1循環(huán)中應(yīng)執(zhí)行的多個(gè)MRM測(cè)定的順序。

現(xiàn)在，作為一例，考慮在某一循環(huán)內(nèi)設(shè)定有針對(duì)分別來(lái)源于如圖2的(a)所示的五種化合物的MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定的情況。此時(shí)的測(cè)定的順序例如為分析人員所設(shè)定的順序。如上所述，根據(jù)化合物的種類(lèi)的不同，或者化合物相同但MRM轉(zhuǎn)換的不同，用以在ESI離子源中獲得最優(yōu)離子化效率的對(duì)噴嘴的外加電壓不一樣。因此，測(cè)定順序重新排序部34收集最適于所設(shè)定的化合物、MRM轉(zhuǎn)換的噴嘴電壓的信息。關(guān)于該噴嘴電壓，如上所述，可在分析人員設(shè)定對(duì)應(yīng)于目標(biāo)化合物的MRM轉(zhuǎn)換的同時(shí)由分析人員輸入。此外，分析人員逐一輸入比較麻煩，因此也可預(yù)先制作并存儲(chǔ)好表示大量化合物、MRM轉(zhuǎn)換與最佳噴嘴電壓的關(guān)系的表格等，針對(duì)由分析人員指定的目標(biāo)化合物、MRM轉(zhuǎn)換而參考上述表格等來(lái)讀出對(duì)應(yīng)的最佳噴嘴電壓。

在圖2的(a1)所示的例子中，針對(duì)與五種化合物A、B、C、D、E相對(duì)應(yīng)的MRM轉(zhuǎn)換，分別求出最佳噴嘴電壓為+2、+4、+3、+1、+4[kV]。

若是現(xiàn)有裝置，則不會(huì)進(jìn)行測(cè)定順序的重新排序處理，因此以按照?qǐng)D2的(a1)所示的順序執(zhí)行MRM測(cè)定的方式?jīng)Q定分析序列。若分析控制部31通過(guò)按照如此決定的分析序列控制各部來(lái)執(zhí)行分析，則在1循環(huán)中從高電壓電源20施加至ESI用探針5的噴嘴的電壓就會(huì)像圖3的(a)所示那樣進(jìn)行變化。即，如上所述，在電壓沿電壓在同極性下下降的方向變化時(shí)，需要較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間，因此，例如在實(shí)施了針對(duì)來(lái)源于化合物B的MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定之后，在開(kāi)始針對(duì)來(lái)源于化合物C的MRM轉(zhuǎn)換的MRM測(cè)定之前會(huì)耗費(fèi)較多時(shí)間。因此，循環(huán)時(shí)間內(nèi)可實(shí)效性地采集數(shù)據(jù)的期間的比例不太大。

相對(duì)于此，在本實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置中，測(cè)定順序重新排序部34對(duì)1循環(huán)中應(yīng)實(shí)施的MRM測(cè)定的對(duì)象的離子的極性相同的離子進(jìn)行匯集，之后以外加電壓的絕對(duì)值從小依序增大的方式對(duì)測(cè)定的順序進(jìn)行重新排序，也就是sort(排序)。在圖2的(a)的例子中，極性均為正，已處于極性相同的離子已被匯集的狀態(tài)，因此僅僅以外加電壓的絕對(duì)值從小依序增大的方式對(duì)測(cè)定的順序進(jìn)行重新排序。由此，如圖2的(a2)中所示，以噴嘴電壓成為+1→+2→+3→+4[kV]的方式進(jìn)行重新排序。然后，以如此方式對(duì)測(cè)定順序進(jìn)行重新排序來(lái)決定分析序列，并存儲(chǔ)至分析序列存儲(chǔ)部35。

圖2的(a)為MRM測(cè)定對(duì)象的離子的極性均為正的例子，而圖2的(b)為MRM測(cè)定對(duì)象的離子的極性均為負(fù)的例子。由于要以外加電壓的絕對(duì)值從小依序增大的方式對(duì)測(cè)定的順序進(jìn)行重新排序，因此，在該例中，以噴嘴電壓成為-1→-2→-2.5→-3[kV]的方式進(jìn)行重新排序。

決定分析序列后，分析控制部31按照分析序列存儲(chǔ)部35中所存儲(chǔ)的分析序列一邊控制各部一邊執(zhí)行分析。因此，在與圖2的(a2)所示的例子相對(duì)應(yīng)的1循環(huán)中，從高電壓電源20施加至ESI用探針5的噴嘴的電壓像圖3的(b)所示那樣變化。在該情況下，雖然在1循環(huán)的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)與下一循環(huán)的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)之間因電壓在同極性下下降而導(dǎo)致穩(wěn)定時(shí)間變長(zhǎng)，但除此以外都是電壓增加的變化，因此穩(wěn)定時(shí)間極端。因此，與圖3的(a)所示的現(xiàn)有裝置的情況相比，循環(huán)時(shí)間得以縮短。若循環(huán)時(shí)間縮短，則每單位時(shí)間的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)會(huì)增加，因此可更準(zhǔn)確地捕捉離子強(qiáng)度信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化，從而使得色譜質(zhì)譜圖上對(duì)應(yīng)于目標(biāo)化合物的波峰的面積的精度提高。因此，基于波峰面積的定量的精度也提高。

圖2、圖3為1循環(huán)中所執(zhí)行的MRM測(cè)定的對(duì)象離子的極性為同極性的情況的例子，而圖4、圖5為1循環(huán)中所執(zhí)行的MRM測(cè)定的對(duì)象離子的極性正、負(fù)混合的情況的例子。在該情況下，由于要分別在正極性、負(fù)極性中以外加電壓的絕對(duì)值從小依序增大的方式進(jìn)行重新排序，因此，如圖4的(b)中所示，在正極性中，是以噴嘴電壓成為+2→+3→+4[kV]的方式進(jìn)行重新排序，在負(fù)極性中，是以噴嘴電壓成為-1.5→-2→-3[kV]的方式進(jìn)行重新排序。在切換高電壓電源20的輸出電壓的正負(fù)極性時(shí)，該切換是以高速在進(jìn)行，因此如圖5的(b)所示，1循環(huán)中幾乎不產(chǎn)生穩(wěn)定時(shí)間，循環(huán)時(shí)間相當(dāng)短。

如上所述，在本實(shí)施例的串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置中，通過(guò)根據(jù)施加至ESI離子源的電壓的值對(duì)同時(shí)并行實(shí)施的多個(gè)MRM測(cè)定的順序進(jìn)行重新排序，可縮短無(wú)用的穩(wěn)定時(shí)間。由此，可縮短循環(huán)時(shí)間而增加數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，或者延長(zhǎng)駐留時(shí)間而不是縮短循環(huán)時(shí)間來(lái)提高離子的檢測(cè)靈敏度。

上述實(shí)施例是將本發(fā)明運(yùn)用于串聯(lián)四極桿型質(zhì)譜分析裝置的例子，但顯然，可將本發(fā)明運(yùn)用于單一型四極桿型質(zhì)譜分析裝置。在單一型四極桿型質(zhì)譜分析裝置中，在1循環(huán)中進(jìn)行多個(gè)SIM測(cè)定時(shí)進(jìn)行如上所述的測(cè)定的重新排序即可。

此外，本發(fā)明不僅可運(yùn)用于搭載了ESI離子源的質(zhì)譜分析裝置，還可運(yùn)用于搭載了在離子化時(shí)需要施加與其離子的極性相應(yīng)的極性的高電壓的其他離子化法例如DESI法、PESI法等中使用的離子源的質(zhì)譜分析裝置。

此外，上述實(shí)施例只是本發(fā)明的一例，在本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)酌情進(jìn)行變形、修正、追加等當(dāng)然也包含在本申請(qǐng)的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍內(nèi)。

符號(hào)說(shuō)明

1 離子化室

2 第1中間真空室

3 第2中間真空室

4 分析室

5 ESI用探針

6 加熱毛細(xì)管

8 錐孔體

7、9 離子導(dǎo)向器

10 前級(jí)四極桿濾質(zhì)器

11 碰撞池

12 多極離子導(dǎo)向器

13 后級(jí)四極桿濾質(zhì)器

14 離子檢測(cè)器

20 高電壓電源

21 數(shù)據(jù)處理部

30 控制部

31 分析控制部

32 分析序列決定部

33 分析條件設(shè)定處理部

34 測(cè)定順序重新排序部

35 分析序列存儲(chǔ)部

36 輸入部

37 顯示部。