特許第6124416号(P6124416)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6124416質量分析計におけるタンパク質及びペプチドの光解離
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6124416
(24)【登録日】2017年4月14日
(45)【発行日】2017年5月10日
(54)【発明の名称】質量分析計におけるタンパク質及びペプチドの光解離
(51)【国際特許分類】
   G01N 27/62 20060101AFI20170424BHJP
   H01J 49/42 20060101ALI20170424BHJP
【FI】
   G01N27/62 E
   H01J49/42
   G01N27/62 V
【請求項の数】6
【全頁数】49
(21)【出願番号】特願2014-517962(P2014-517962)
(86)(22)【出願日】2012年7月6日
(65)【公表番号】特表2014-524022(P2014-524022A)
(43)【公表日】2014年9月18日
(86)【国際出願番号】GB2012051610
(87)【国際公開番号】WO2013005061
(87)【国際公開日】20130110
【審査請求日】2015年6月30日
(31)【優先権主張番号】1111560.7
(32)【優先日】2011年7月6日
(33)【優先権主張国】GB
(31)【優先権主張番号】61/508,265
(32)【優先日】2011年7月15日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】504142097
【氏名又は名称】マイクロマス ユーケー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123995
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅一
(74)【代理人】
【識別番号】100148596
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 和弘
(72)【発明者】
【氏名】ブラウン, ジェフリー マーク
(72)【発明者】
【氏名】ギレス, ケビン
(72)【発明者】
【氏名】ケニー, ダニエル ジェイムズ
(72)【発明者】
【氏名】マレー, ポール
(72)【発明者】
【氏名】リチャードソン, キース
【審査官】 伊藤 裕美
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許第07807963(US,B1)
【文献】 特開2007−273401(JP,A)
【文献】 特表2011−507194(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01N 27/62
H01J 49/42
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量分析の方法であって、
レーザーからの第1の光子を、2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオン上に向けることと、
前記第1の光子の周波数を走査することと、
前記第1の光子を検出すること及び/又は前記イオンから放射された第2の光子を検出することと、次いで、
飛行時間型質量分析器を使用して、前記イオンを質量分析することと、を含む方法。
【請求項2】
質量分析の方法であって、
2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオンを、広帯域照射で照射することと、
光フィルターの透過特性を走査することと、
前記照射されたイオンによって放射され且つ、前記走査された光フィルターによって透過された光子を検出することと、次いで、
飛行時間型質量分析器を使用して、前記イオンを質量分析することと、を含む方法。
【請求項3】
前記第1の光子を、前記イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸と実質的に同軸及び/又は平行である方向に前記第1の光子を向けることを更に含み、及び/又は
前記イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸に実質的に直交する方向に前記第1の光子を向けることを更に含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記第1の光子及び/又は前記第2の光子を検出することから、前記イオンの分光特性を決定することを更に含む、請求項1又は3に記載の方法。
【請求項5】
質量分析計であって、
2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップと、
使用において、前記2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオン上に第1の光子を向けるよう配置されかつ適合されたレーザーと、
前記第1の光子の周波数を走査するよう配置されかつ適合された装置と、
前記第1の光子を検出するための検出器及び/又は前記イオンにより放射された第2の光子を検出するための検出器と、
飛行時間型質量分析器と、を含む質量分析計。
【請求項6】
質量分析計であって、
2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップと、
使用において、前記2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオンを、広帯域照射で照射するよう配置されかつ適合された広帯域照射源と、
光フィルターの透過特性を走査するよう配置されかつ適合された装置と、
前記照射されたイオンによって放射され且つ、前記走査された光フィルターによって透過された光子を検出するための検出器と、
飛行時間型質量分析器と、を含む質量分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明によると、質量分析計及び質量分析の方法が提供される。
関連出願の相互参照
【0002】
本出願は、2011年7月15日に出願された米国仮特許出願第61/508265号及び2011年7月6日に出願された英国特許出願第1111560.7号の優先権及び利益を主張するものである。これら出願の全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0003】
ジスルフィド(S−S)結合マッピングは、これら結合がタンパク質構造及び機能に及ぼす直接的影響を有するために、生物製剤の開発及び品質管理において重要である。LC−MS/MS又はLC−MS分析に続く天然タンパク質の酵素的消化は、S−S結合の位置に関する情報を提供することができる。しかしながら、特にタンパク質がシステインに富む場合又は他の可変性の翻訳後修飾が関与する場合、可能な結合の組み合わせの急増によって複雑になる。データ分析に関する別の問題は、ペプチド複合体により運ばれる多数の電荷である。
【0004】
248nmのレーザーによるジスルフィド結合の優先的切断(C−S結合と比較して)が、1995年にBookwalterによって言及された。
【0005】
266nmのYAGレーザーを、イオントラップ内に保持されたペプチド複合体イオンのペプチドS−S結合を優先的に切断するために使用することも知られている。前駆イオン及び個々のペプチド鎖(かなり均一な電荷状態分割を備えた)を含む得られたペプチドイオンを質量分析することも既知である。
【0006】
図1は、ペプチド複合体の単一のジスルフィド結合を切断し、2つのペプチド配列を形成する既知のプロセスを図示する。同様の方法で、2つのジスルフィド結合によって連結された3つのペプチド配列A、B、Cのペプチド複合体(すなわち、A−B−C)は、前駆イオン(ABC)、ペプチド対(AB、BC)及び個々のペプチド鎖(A、B、C)を生じるであろう。対比として、ペプチド複合体の衝突誘導性解離(「CID」)断片化は、解釈することが非常に困難である多くの断片を含有する質量スペクトルを生じる。
【0007】
ペプチド複合体が光解離を受ける場合、不安定なホスホリル化修飾が保存されること、すなわち、ホスホリル化を損失することなくS−S結合を選択的に切断する光解離も既知である。
【0008】
改善された質量分析の方法及び改善された質量分析計を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【0009】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
自動的にかつ繰り返して実行する動作の多数のサイクルを含み、動作のサイクルは、
(i)第1のイオンを質量分析する工程と、
(ii)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝し、複数の第2のイオンを形成し、第2のイオンを質量分析する工程と、
(iii)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第2のイオンを形成し、第2のイオンを断片化するか又は第2のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第3のイオンを形成し、第3のイオンを質量分析する工程と、を含む。
【0010】
動作の少なくとも1つのサイクルにおいて、動作の少なくともいくつかのサイクルにおいて又は動作の各サイクルにおいて、工程(i)は、工程(ii)又は(iii)の前に又は後に実行されることが好ましい。
【0011】
動作の少なくとも1つのサイクルにおいて、動作の少なくともいくつかのサイクルにおいて又は動作の各サイクルにおいて、工程(ii)は、工程(i)又は(iii)の前に又は後に実行されることが好ましい。
【0012】
動作の少なくとも1つのサイクルにおいて、動作の少なくともいくつかのサイクルにおいて又は動作の各サイクルにおいて、工程(iii)は、工程(i)又は(ii)の前に又は後に実行されることが好ましい。
【0013】
動作の少なくとも1つのサイクル、動作の少なくともいくつかのサイクル又は動作の各サイクルは、
(iv)第1のイオンを断片化するか又は第1のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第4のイオンを形成し、第4のイオンを質量分析する工程を更に含むことが好ましい。
【0014】
動作の少なくとも1つのサイクルにおいて、動作の少なくともいくつかのサイクルにおいて又は動作の各サイクルにおいて、工程(iv)は、工程(i)、(ii)又は(iii)の前に又は後に実行されることが好ましい。
【0015】
この方法は、データ非依存性収集(DIA)法を含むことが好ましい。
【0016】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
自動的にかつ繰り返して実行する動作の多数のサイクルを含み、動作のサイクルは、
(a)第1のイオンを質量分析する工程と、
(b)第1のイオンを断片化するか又は第1のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第4のイオンを形成し、第4のイオンを質量分析する工程と、を含み、
ここで、第1のイオン及び/又は第4のイオンが関心のイオンを含むことの決定がなされる場合、方法は、
(c)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光放射化装置に曝して複数の第2のイオンを形成し、第2のイオンを質量分析する工程を更に含むか、及び/又は、
(d)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第2のイオンを形成し、第2のイオンを断片化するか又は第2のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第3のイオンを形成し、第3のイオンを質量分析する工程を更に含む。
【0017】
この方法は、データ指示型収集(DDA)法を含むことが好ましい。
【0018】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
自動的にかつ繰り返して実行する動作の多数のサイクルを含み、動作のサイクルは、
(i)第1のイオンを質量分析する工程と、
(ii)第1のイオンを断片化するか又は第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝し、複数の第5のイオンを形成し、第5のイオンを質量分析する工程と、
(iii)第1のイオンを断片化するか又は第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置にかけて複数の第5のイオンを形成し、第5のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置にかけて、複数の第6のイオンを形成し、第6のイオンを質量分析する工程と、を含む。
【0019】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
自動的にかつ繰り返して実行する動作の多数のサイクルを含み、動作のサイクルは、
(a)第1のイオンを質量分析する工程と、
(b)第1のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第7のイオンを形成し、第7のイオンを質量分析する工程と、を含み、
ここで、第1のイオン及び/又は第7のイオンが関心のイオンを含むことの決定がなされる場合、方法は、
(c)第1のイオンを断片化するか又は第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第5のイオンを形成し、第5のイオンを質量分析する工程を更に含むか、及び/又は、
(d)第1のイオンを断片化するか又は第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第5のイオンを形成し、第5のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第6のイオンを形成し、第6のイオンを質量分析する工程を更に含む。
【0020】
方法は、液体クロマトグラフィー装置から溶出する溶出物をイオン化し、複数の第1のイオンを形成することを更に含むことが好ましい。
【0021】
イオンを第1の光解離装置及び/又は第2の光解離装置並びに/若しくは第1の光活性化装置及び/又は第2の光活性化装置に曝す工程は、好ましくは、イオンがイオンガイド内に動径方向及び/又は軸方向に閉じ込められている間に、イオン上にレーザービームを向けることを含む。
【0022】
イオンを第1の光解離装置及び/又は第2の光解離装置に曝す工程は、好ましくは、水銀ランプから放射された光子でイオンを照射することを含む。
【0023】
方法は、水銀ランプを大気圧又は亜大気圧で動作させることを更に含むことが好ましい。
【0024】
レーザービーム及び/又は光子は、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲の波長を有することが好ましい。
【0025】
イオンを第1の光解離装置及び/又は第2の光解離装置に曝す工程は、イオン源において実質的に同時にイオンを発生しかつイオンを光解離することを含むことが好ましい。
【0026】
イオン源は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化(「MALDI」)イオン源を含むことが好ましい。
【0027】
イオンを第1の光解離装置及び/又は第2の光解離装置に曝す工程は、イオン中の1つ以上のジスルフィド結合の切断を引き起こすことが好ましい。
【0028】
イオンを第1の光活性化装置及び/又は第2の光活性化装置に曝す工程は、イオンのアンフォールディング又はイオンの立体配座の変更を引き起こすことが好ましい。
【0029】
イオンを断片化する工程は、好ましくは、(i)衝突誘導性解離(「CID」)、(ii)表面誘導性解離(「SID」)、(iii)電子移動解離(「ETD」)、(iv)電子捕獲解離(「ECD」)、(v)電子衝突又は衝撃解離、(vi)光誘導性解離(「PID」)、(vii)レーザー誘導性解離、(viii)赤外放射誘導性解離、(ix)紫外線放射誘導性解離、(x)ノズル−スキマーインターフェースを使用すること(xi)インソースを使用すること、(xii)インソース衝突誘導性解離を使用すること、(xiii)熱源又は温度源を使用すること、(xiv)誘導電場を使用すること、(xv)誘導磁場を使用すること、(xvi)酵素消化又は酵素分解を使用すること、(xvii)イオン−イオン反応を使用すること、(xviii)イオン−分子反応を使用すること、(xix)イオン−原子反応を使用すること、(xx)イオン−準安定イオン反応を使用すること、(xxi)イオン−準安定分子反応を使用すること、(xxii)イオン−準安定原子反応を使用すること、(xxiii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するために、イオン−イオン反応を使用すること、(xxiv)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するために、イオン−分子反応を使用すること、(xxv)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するために、イオン−原子反応を使用すること、(xxvi)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するために、イオン−準安定イオン反応を使用すること、(xxvii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するために、イオン−準安定分子反応を使用すること、(xxviii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するために、イオン−準安定原子反応を使用すること、(xxix)電子イオン化解離(「EID」)、並びに(xxx)電子が負荷電の親イオン又はアナライトイオンに照射され、親イオン又はアナライトイオンを断片化させる、電子脱離解離(「EDD」)によって、イオンを断片化することを含む。
【0030】
方法は、第1のイオンをマスフィルター処理することを更に含むことが好ましい。
【0031】
方法は、第1のイオン及び/又は第2のイオンを、これらのイオン移動度又はこれらの微分イオン移動度に従って分離することを更に含むことが好ましい。
【0032】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置と、
断片化装置若しくは第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置と、
質量分析器と、
動作の多数のサイクルを自動的にかつ繰り返して実行するよう配置されかつ適合される制御システムと、を含み、動作のサイクルが、
(i)第1のイオンを質量分析する工程と、
(ii)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第2のイオンを形成し、第2のイオンを質量分析する工程と、
(iii)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第2のイオンを形成し、第2のイオンを断片化装置において断片化するか又は第2のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第3のイオンを形成し、第3のイオンを質量分析する工程と、を含む。
【0033】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置と、
断片化装置若しくは第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置と、
質量分析器と、
動作の多数のサイクルを自動的にかつ繰り返して実行するよう配置されかつ適合される制御システムと、を含み、動作のサイクルが、
(a)第1のイオンを質量分析する工程と、
(b)第1のイオンを断片化装置において断片化するか又は第1のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第4のイオンを形成し、第4のイオンを質量分析する工程と、を含み、
使用において、第1のイオン及び/又は第4のイオンが関心のイオンを含むことの決定がなされる場合、次いで制御システムが、
(c)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第2のイオンを形成させ、質量分析器に第2のイオンを質量分析させるように更に配置されかつ適合され、及び/又は、
(d)第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第2のイオンを形成させ、断片化装置によって第2のイオンを断片化させるか又は第2のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第3のイオンを形成させ、質量分析器に第3のイオンを質量分析させるように更に配置されかつ適合される。
【0034】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置と、
断片化装置若しくは第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置と、
質量分析器と、
動作の多数のサイクルを自動的にかつ繰り返して実行するよう配置されかつ適合される制御システムと、を含み、動作のサイクルが、
(i)第1のイオンを質量分析する工程と、
(ii)第1のイオンを断片化装置において断片化するか又は第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第5のイオンを形成し、第5のイオンを質量分析する工程と、
(iii)第1のイオンを断片化装置において断片化するか、第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第5のイオンを形成し、第5のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第6のイオンを形成し、第6のイオンを質量分析する工程と、を含む。
【0035】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
断片化装置若しくは第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置と、
第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置と、
質量分析器と、
動作の多数のサイクルを自動的にかつ繰り返して実行するよう配置されかつ適合される制御システムと、を含み、動作のサイクルが、
(a)第1のイオンを質量分析する工程と、
(b)第1のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第7のイオンを形成し、第7のイオンを質量分析する工程と、を含み、
使用において、第1のイオン及び/又は第7のイオンが関心のイオンを含むことの決定がなされる場合、次いで制御システムが、
(c)第1のイオンを断片化装置において断片化させるか、又は第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第5のイオンを形成させ、質量分析器に第5のイオンを質量分析させるように更に配置されかつ適合され、及び/又は、
(d)第1のイオンを断片化装置において断片化させるか、又は第1のイオンを第1の光解離装置及び/又は第1の光活性化装置に曝して複数の第5のイオンを形成させ、第5のイオンを第2の光解離装置及び/又は第2の光活性化装置に曝して複数の第6のイオンを形成させ、質量分析器に第6のイオンを質量分析させるように更に配置されかつ適合される。
【0036】
第1の光解離装置及び/又は第2の光解離装置並びに/若しくは第1の光活性化装置及び/又は第2の光活性化装置は、レーザー及びイオンガイドを含むことが好ましく、ここでは、イオンがイオンガイド内に動径方向及び/又は軸方向に閉じ込められている間に、使用において、イオンにレーザービームを向けるようレーザーが配置されかつ適合される。
【0037】
第1の光解離装置及び/又は第2の光解離装置は、好ましくは、使用において、光子でイオンを照射するよう配置されかつ適合された水銀ランプ含む。
【0038】
水銀ランプは、大気圧又は亜大気圧で動作させるよう配置され適合されることが好ましい。
【0039】
レーザービーム及び/又は光子は、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有することが好ましい。
【0040】
第1の光解離装置及び/又は第2の光解離装置は、実質的に同時にイオンを発生しかつイオンを光解離するよう配置されかつ適合されたイオン源を含むことが好ましい。
【0041】
イオン源は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化(「MALDI」)イオン源を含むことが好ましい。
【0042】
断片化装置は、好ましくは、(i)衝突誘導性解離(「CID」)断片化装置、(ii)表面誘導性解離(「SID」)断片化装置、(iii)電子移動解離(「ETD」)断片化装置、(iv)電子捕獲解離(「ECD」)断片化装置、(v)電子衝突又は衝撃解離断片化装置、(vi)光誘導性解離(「PID」)断片化装置、(vii)レーザー誘導性解離断片化装置、(viii)赤外放射誘導性解離装置、(ix)紫外線放射誘導性解離装置、(x)ノズル−スキマーインターフェース断片化装置、(xi)インソース断片化装置、(xii)インソース衝突誘導性解離断片化装置、(xiii)熱源又は温度源断片化装置、(xiv)誘導電場誘導性断片化装置、(xv)誘導磁場誘導性断片化装置、(xvi)酵素消化又は酵素分解断片化装置、(xvii)イオン−イオン反応断片化装置、(xviii)イオン−分子反応断片化装置、(xix)イオン−原子反応断片化装置、(xx)イオン−準安定イオン反応断片化装置、(xxi)イオン−準安定分子反応断片化装置、(xxii)イオン−準安定原子反応断片化装置、(xxiii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−イオン反応断片化装置、(xxiv)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−分子反応断片化装置、(xxv)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−原子反応断片化装置、(xxvi)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応断片化装置(xxvii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−準安定分子反応断片化装置、(xxviii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成ためのイオン−準安定原子反応断片化装置、(xxix)電子イオン化解離(「EID」)断片化装置、並びに(xxx)電子が負荷電の親イオン又はアナライトイオンに照射され、親イオン又はアナライトイオンを断片化させる、電子脱離解離(「EDD」)断片化装置からなる群から選択される。
【0043】
質量分析計は、第1のイオンをマスフィルター処理するよう配置されかつ適合されたマスフィルターを更に含むことが好ましい。
【0044】
質量分析計は、第1のイオン及び/又は第2のイオンをそれらのイオン移動度に従って分離するよう配置されかつ適合されたイオン移動度スペクトロメータ又は分離器を更に含むことが好ましい。
【0045】
質量分析計は、第1のイオン及び/又は第2のイオンを、それらの微分イオン移動度及び/又は電場強度によるイオン移動度の変化の速度に従って分離するよう配置されかつ適合された微分イオン移動度スペクトロメータ又は分離器若しくは電場非対称性イオン移動度分光分析(「FAIMS」)装置を更に含むことが好ましい。
【0046】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
生物分子イオンを水素−重水素交換にかけ、第1のイオンを形成することと、次いで、
(i)第1のイオン又は第1のイオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光活性化にかけること、及び/又は
(ii)第1のイオン又は第1のイオンに由来のイオン(複数)を酸性蒸気にかけるか又はこのイオンを過給すること、及び/又は
(iii)第1のイオンを又は第1のイオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光解離にかけることのいずれかで、
第1のイオンを少なくとも部分的にほどかせるか、又はこれらの立体配座を変更させることと、を含む。
【0047】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光放射化にかけること、及び/又は
(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオン(複数)を酸性蒸気にかけるか又はこのイオンを過給すること、及び/又は
(iii)生物分子イオンを又は生物分子イオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光解離にかけることのいずれかで、
生物分子イオンを少なくとも部分的にほどけさせるか、又はこれらの立体配座を変更させることと、次いで、
第1のイオンを水素−重水素交換にかけ、第2のイオンを形成することと、を含む。
【0048】
生物分子イオン又は第1のイオンを光解離にかける工程は、イオン中の1つ以上のジスルフィド結合の切断をもたらす。
【0049】
生物分子イオン又は第1のイオンを光解離にかける工程は、イオンを断片化することを含む。
【0050】
方法は、第2のイオンの少なくともいくつかを断片化し、第3のイオンを形成することを更に含む。
【0051】
第2のイオンの少なくともいくつかを断片化する工程は、好ましくは、(i)電子移動解離(「ETD」)により、及び/又は(ii)IR、可視又はUV光解離により、及び/又は(iii)衝突誘導性解離(「CID」)により、第2のイオンの少なくともいくつかを断片化することを含む。
【0052】
方法は、第2のイオンの少なくともいくつかを光解離にかけ、第3のイオンを形成することを更に含むことが好ましい。
【0053】
方法は、
第1のイオンの少なくともいくつか及び/又は第2のイオンの少なくともいくつか及び/又は第3のイオンの少なくともいくつかを、それらのイオン移動度又は微分イオン移動度に従って時間的に分離することを更に含むことが好ましい。
【0054】
生物分子イオンは、タンパク質イオン又は天然タンパク質イオンを含むことが好ましい。
【0055】
生物分子イオン又は第1のイオンを少なくとも部分的にほどかせるか又はそれらの立体配座を変更させる工程は、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii<)10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で実行されることが好ましい。
【0056】
生物分子イオン又は第1のイオンを少なくとも部分的にほどかせるか又はそれらの立体配座を変更させる工程は、大気圧で実行されることが好ましい。
【0057】
生物分子イオン又は第1のイオンを光活性化にかける工程は、光子をイオンに向けることを含むことが好ましく、ここでは光子は、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する。
【0058】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
生物分子イオンを水素−重水素交換にかけ、第1のイオンを形成するよう配置されかつ適合された装置と、
(i)第1のイオン又は第1のイオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光活性化にかけること、及び/又は
(ii)第1のイオン又は第1のイオンに由来のイオン(複数)を酸性蒸気にかけるか又はこのイオンを過給すること、及び/又は
(iii)第1のイオンを又は第1のイオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光解離にかけることのいずれかで、
第1のイオンを少なくとも部分的にほどかせるか、又はそれらの立体配座を変更させるよう配置されかつ適合された装置と、を含む。
【0059】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光活性化にかけること、及び/又は
(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオン(複数)を酸性蒸気にかけるか又はこのイオンを過給すること、及び/又は
(iii)生物分子イオンを又は生物分子イオンに由来のイオン(複数)をIR、可視又はUV光解離にかけることのいずれかで、
生物分子イオンを部分的にほどかせるか、又はこれらの立体配座を変更させるよう配置されかつ適合された装置と、
第1のイオンを水素−重水素交換にかけ、第2のイオンを形成するよう配置されかつ適合された装置と、を含む。
【0060】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
レーザーからの第1の光子を、2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオンに向けることと、
第1の光子の周波数を走査するか又は変更することと、
第1の光子を検出し、及び/又はイオンにより放射された第2の光子を検出することと、を含む。
【0061】
方法は、飛行時間型質量分析器を使用してイオンを質量分析することを更に含むことが好ましい。
【0062】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
広帯域照射で2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオンを照射することと、
光フィルターの透過特性を走査又は変更することと、
光フィルターによって透過された光子を検出することと、を含む。
【0063】
方法は、飛行時間型質量分析器を使用してイオンを質量分析することを更に含むことが好ましい。
【0064】
方法は、イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離することを更に含むことが好ましい。
【0065】
イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離する工程は、イオンをイオンガイド又はイオントラップ内に配置させる前に及び/又は後に実行されることが好ましい。
【0066】
方法は、イオンをイオンガイド又はイオントラップ内に動径方向又は軸方向に閉じ込めることを更に含むことが好ましい。
【0067】
イオンガイド又はイオントラップは、好ましくは、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含むものと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径がイオンガイドの軸方向長さに沿って増加又は減少するものと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、これは(i)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むものと、
(d)多極又はセグメント化多極ロッドセットと、若しくは、
(e)平面イオンガイドであり、イオンガイドの長手方向軸に平行に又は直交して配置された複数の平面電極を含むものと、を含む群から選択される。
【0068】
方法は、イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸と実質的に同軸及び/又は平行である方向で第1の光子を向けることを更に含むことが好ましい。
【0069】
方法は、イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸に実質的に直交する方向で第1の光子を向けることを含むことが好ましい。
【0070】
方法は、1つ以上の吸収スペクトルを発生させることを更に含むことが好ましい。
【0071】
方法は、1つ以上の発光スペクトルを発生させることを更に含むことが好ましい。
【0072】
方法は、第1の光子及び/又は第2の光子を検出することから、イオンの1つ以上の特性を決定することを更に含むことが好ましい。
【0073】
方法は、好ましくは、イオンガイド又はトラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持することを更に含む。
【0074】
第1の光子は、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有することが好ましい。
【0075】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
2D又は線状イオンガイド又はイオントラップと、
使用において、光子を2D又は線状イオンガイド又はトラップ内に位置するイオンに向けるよう配置されかつ適合されたレーザーと、
第1の光子の周波数を走査し又は変更するよう配置されかつ適合された装置と、
第1の光子を検出するための検出器及び/又はイオンによって放射された第2の光子を検出するための検出器と、を含む。
【0076】
質量分析計は、飛行時間型質量分析器を更に含むことが好ましい。
【0077】
本発明の態様によると、質量分析計が提供され、質量分析計は、
2D又は線状イオンガイド又はイオントラップと、
使用において、2D又は線状イオンガイド又はイオントラップ内に位置するイオンを広帯域照明で照射するよう配置されかつ適合された広帯域照射源と、
光フィルターの透過特性を走査又は変更するよう配置されかつ適合された装置と、
光フィルターによって透過された光子を検出するための検出器と、を含む。
【0078】
質量分析計は、飛行時間型質量分析器を更に含むことが好ましい。
【0079】
質量分析計は、イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離するための装置を更に含むことが好ましい。
【0080】
イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離するための装置は、イオンガイド又はイオントラップの上流及び/又は下流に配置されることが好ましい。
【0081】
イオンガイド又はトラップは、好ましくは、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含むものと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径がイオンガイドの軸長さに沿って増加又は減少するものと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、これは(i)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むものと、
(d)多極又はセグメント化多極ロッドセットと、若しくは、
(e)平面イオンガイドであり、イオンガイドの長手方向軸に平行に又は直交して配置された複数の平面電極を含むものと、を含む群から選択される。
【0082】
質量分析計は、イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸と実質的に同軸及び/又は平行である方向で第1の光子を向けるための装置を更に含むことが好ましい。
【0083】
質量分析計は、イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸に実質的に直交する方向で第1の光子を向けることを含むことが好ましい。
【0084】
質量分析計は、1つ以上の吸収スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合された制御システムを更に含むことが好ましい。
【0085】
質量分析計は、1つ以上の発光スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合された制御システムを更に含むことが好ましい。
【0086】
質量分析計は、第1の光子及び/又は第2の光子を検出することから、イオンの1つ以上の特性を決定するよう配置されかつ適合された制御システムを更に含むことが好ましい。
【0087】
質量分析計は、好ましくは、イオンガイド又はトラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持するよう配置されかつ適合された装置を更に含む。
【0088】
レーザーは、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する第1の光子を放射するよう配置されかつ適合されることが好ましい。
【0089】
本発明の一態様により、方法が提供され、方法は、
(i)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むコンジョイントイオンガイド又はイオントラップを提供することと、
レーザービームを、第1のイオンガイドセクション及び/又は第2のイオンガイドセクションの軸方向長さの少なくとも一部に沿って向けることと、を含む。
【0090】
方法は、イオンを第1のイオンガイド及び/又は第2のイオンガイド内に配置することを更に含むことが好ましい。
【0091】
方法は、イオンを光解離にかけることを更に含むことが好ましい。
【0092】
光解離は、好ましくは、イオンの1つ以上のジスルフィド結合の切断を引き起こす。
【0093】
方法は、方法は、イオンを光活性化にかけることを更に含むことが好ましい。
【0094】
光活性化は、好ましくは、イオンのアンフォールディング又はイオンの立体配座における変更を引き起こす。
【0095】
方法は、イオン分光分析を実行することを更に含むことが好ましい。
【0096】
レーザービームは、第1の光子を含むことが好ましく、方法は、第1の光子を走査又は変更することを更に含む。
【0097】
方法は、第1の光子を検出すること及び/又はイオンによって放射された第2の光子を検出することを更に含むことが好ましい。
【0098】
方法は、飛行時間型質量分析器を使用して、イオンを質量分析することを更に含むことが好ましい。
【0099】
方法は、イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離することを更に含むことが好ましい。
【0100】
イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離する工程は、好ましくは、イオンをイオンガイド又はイオントラップ内に配置する前に及び/又はその後に実行される。
【0101】
方法は、イオンをイオンガイド又はイオントラップ内に動径方向又は軸方向に閉じ込めることを更に含むことが好ましい。
【0102】
方法は、1つ以上の吸収スペクトルを発生させることを更に含むことが好ましい。
【0103】
方法は、1つ以上の発光スペクトルを発生させることを更に含むことが好ましい。
【0104】
方法は、第1の光子及び/又は第2の光子を検出することからイオンの1つ以上の特性を決定することを更に含むことが好ましい。
【0105】
方法は、好ましくは、イオンガイド又はイオントラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持することを更に含む。
【0106】
光子は、好ましくは、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する。
【0107】
方法は、イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことにより、イオンを第1のイオンガイドセクションから第2のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させることを更に含むことが好ましい。
【0108】
方法は、イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことにより、イオンを第2のイオンガイドセクションから第1のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させることを更に含むことが好ましい。
【0109】
方法は、好ましくは、イオンガイドの第1の端部で配置された第1のミラーと、イオンガイドの第2の端部で配置された第2のミラーとを提供することを更に含み、第1及び第2のミラーは、イオンガイド内に光学的共振空洞を形成する。
【0110】
第1のミラー及び第2のミラーは、好ましくは、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する。
【0111】
光学的共振空洞は、安定な共振器を含むことが好ましい。
【0112】
光学的共振空洞は、不安定な共振器を含むことが好ましい。
【0113】
レーザービームは、光学的共振空洞内で多重反射を行うことが好ましい。
【0114】
本発明の一態様により、上述したような方法を含む質量分析の方法が提供される。
【0115】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
(i)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、使用において、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むコンジョイントイオンガイド又はイオントラップと、
レーザービームを第1のイオンガイドセクション及び/又は第2のイオンガイドセクションの軸方向長さの少なくとも一部に沿って向けるよう配置されかつ適合された装置と、を含む。
【0116】
装置は、イオンを光解離にかけるよう配置されかつ適合されていることが好ましい。
【0117】
装置は、イオンの1つ以上のジスルフィド結合の切断を引き起こすよう配置されかつ適合されていることが好ましい。
【0118】
装置は、イオンの光活性化にかけるよう配置されかつ適合されていることが好ましい。
【0119】
装置は、イオンのアンフォールディング又はイオンの立体配座における変更を引き起こすよう配置されかつ適合されていることが好ましい。
【0120】
装置は、イオン分光分析を実行するよう配置されかつ適合されていることが好ましい。
【0121】
質量分析計は、好ましくは、
使用において、第1の光子を含むレーザービームを放射するレーザーと、
第1の光子の周波数を走査し又は変更するための装置と、を更に含む。
【0122】
質量分析計は、第1の光子を検出するための検出器及び/又は使用において、イオンにより放射された第2の光子を検出するための検出器を更に含むことが好ましい。
【0123】
質量分析計は、飛行時間型質量分析器を更に含むことが好ましい。
【0124】
質量分析計は、イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離するための装置を更に含むことが好ましい。
【0125】
イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離するための装置は、イオンガイド又はイオントラップの上流及び/又は下流に位置することが好ましい。
【0126】
イオンは、使用において、イオンガイド又はイオントラップ内に動径方向又は軸方向で閉じ込められることが好ましい。
【0127】
質量分析計は、1つ以上の吸収スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合された制御システムを更に含むことが好ましい。
【0128】
質量分析計は、1つ以上の発光スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合された制御システムを更に含むことが好ましい。
【0129】
質量分析計は、第1の光子及び/又は第2の光子を検出することから、イオンの1つ以上の特性を決定するよう配置されかつ適合された制御システムを更に含むことが好ましい。
【0130】
質量分析計は、好ましくは、イオンガイド又はトラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持するよう配置されかつ適合された装置を更に含む。
【0131】
質量分析計は、レーザービームを放出するよう配置されかつ適合されたレーザーを更に含むことが好ましく、レーザーは、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する光子を含む。
【0132】
質量分析計は、イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、イオンを第1のイオンガイドセクションから第2のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させるための装置を更に含むことが好ましい。
【0133】
質量分析計は、イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、イオンを第2のイオンガイドセクションから第1のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させるための装置を更に含むことが好ましい。
【0134】
質量分析計は、好ましくは、イオンガイドの第1の端部で配置された第1のミラーと、イオンガイドの第2の端部で配置された第2のミラーとを更に含み、第1及び第2のミラーは、イオンガイド又はイオントラップ内に光学的共振空洞を形成する。
【0135】
第1のミラー及び第2のミラーは、好ましくは、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する。
【0136】
光学的共振空洞は、安定な共振器を含むことが好ましい。
【0137】
光学的共振空洞は、不安定な共振器を含むことが好ましい。
【0138】
レーザービームは、光学的共振空洞内で多重反射を行うことが好ましい。
【0139】
本発明の別の態様により、イオンガイド又はイオントラップが提供され、イオンガイド又はイオントラップは、
イオンガイドの第1の端部で配置された第1のミラーと、イオンガイドの第2の端部で配置された第2のミラーとを含み、第1及び第2のミラーは、イオンガイドの長手方向軸に沿って光学的共振空洞を形成する。
【0140】
イオンガイド又はイオントラップは、好ましくは、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含むものと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径がイオンガイドの軸長さに沿って増加又は減少するものと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、これは(i)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むものと、
(d)多極又はセグメント化多極ロッドセットと、若しくは、
(e)平面イオンガイドであり、イオンガイドの長手方向軸に平行に又は直交して配置された複数の平面電極を含むものと、を含む群から選択される。
【0141】
イオンガイド又はイオントラップは、イオンを、イオンガイド又はイオントラップ内に及び/又はイオンガイド又はイオントラップの外へ向けるよう配置されかつ適合された装置を更に含むことが好ましい。
【0142】
第1のミラー及び第2のミラーは、好ましくは、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する。
【0143】
光学的共振空洞は、安定な共振器を含むことが好ましい。
【0144】
光学的共振空洞は、不安定な共振器を含むことが好ましい。
【0145】
レーザービームは、使用において、光学的共振空洞内で多重反射を行うことが好ましい。
【0146】
レーザービームの光パスは、イオンガイド又はイオントラップ軸方向長さ及び/又はイオンガイド又はイオントラップ内のパスと実質的に同軸であることが好ましい。
【0147】
レーザービームは、好ましくは、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する光子を含む。
【0148】
本発明の一態様により、上述のようなイオンガイド又はイオントラップを含む光解離装置が提供される。
【0149】
本発明の一態様により、上述のようなイオンガイド又はイオントラップを含む光活性化装置が提供される。
【0150】
本発明の一態様により、上述のようなイオンガイド又はイオントラップを含むイオン分光分析装置が提供される。
【0151】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
上述のようなイオンガイド又はイオントラップ、又は、
上述のような光解離装置、又は、
上述のような光活性化装置、又は
上述のようなイオン分光分析装置を含む。
【0152】
質量分析計は、飛行時間型質量分析器を更に含むことが好ましい。
【0153】
本発明の一態様により、方法が提供され、方法は、
イオンガイド又はイオントラップを提供することと、
イオンガイドの第1の端部で第1のミラーを、並びにイオンガイドの第2の端部で第2のミラーを提供すること(第1及び第2のミラーは、イオンガイドの長手方向軸に沿って光学的共振空洞を形成する)と、を含む。
【0154】
イオンガイド又はイオントラップは、好ましくは、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含むものと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、それぞれの電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径がイオンガイドの軸長さに沿って増加又は減少するものと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、これは(i)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むものと、
(d)多極又はセグメント化多極ロッドセットと、若しくは、
(e)平面イオンガイドであり、イオンガイドの長手方向軸に平行に又は直交して配置された複数の平面電極を含むものと、を含む群から選択される。
【0155】
方法は、イオンをイオンガイド又はイオントラップ内に及び/又はイオンガイド又はイオントラップの外に向けることを更に含むことが好ましい。
【0156】
第1のミラー及び第2のミラーは、好ましくは、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する。
【0157】
光学的共振空洞は、安定な共振器を含むことが好ましい。
【0158】
光学的共振空洞は、不安定な共振器を含むことが好ましい。
【0159】
レーザービームは、光学的共振空洞内で多重反射を行うことが好ましい。
【0160】
レーザービームの光パスは、イオンガイド又はイオントラップ軸方向長さ及び/又はイオンガイド又はイオントラップ内のパスと実質的に共軸であることが好ましい。
【0161】
レーザービームは、好ましくは、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する光子を含む。
【0162】
本発明の一態様により、上述のような方法を含む光解離の方法が提供される。
【0163】
本発明の一態様により、上述のような方法を含む光活性化の方法が提供される。
【0164】
本発明の一態様により、上述のような方法を含むイオン分光分析の方法が提供される。
【0165】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、質量分析法は、
上述のような方法、又は、
上述のような光解離の方法、又は、
上述のような光活性化の方法、又は、
上述のようなイオン分光分析の方法を含む。
【0166】
方法は、イオンを質量分析するために、飛行時間型質量分析器を使用することを含むことが好ましい。
【0167】
本発明の一態様により、質量分析法が提供され、質量分析法は、
親イオンが光解離にかけられ第1のイオンを形成する動作の第1のモードと、親イオンが光解離にかけられないか又はより少ない程度で光解離にかけられる動作の第2のモードとの間での単一の実験的収集の過程中に、質量分析計を自動的にかつ繰り返して切り替えるために制御システムを使用することと、
第1のイオンの少なくともいくつかを、複数の断片イオンに断片化することと、
複数の断片イオンの少なくともいくつかを質量分析することと、を含む。
【0168】
本発明の上記態様によると、2つの主な実施形態が考えられる。第1の主な実施形態によると、UVレーザーなどの光解離源は、動作の1つのモードにおいて光解離を起こすようにON及びOFFに繰り返し切り替えられ得ることで、親イオンは動作の他のモードにおいて解離されない。第2の主な実施形態によると、光解離源は、ONのままでいることが可能である。動作の第1のモードにおいては、イオンは光解離領域を通るよう向けられるが、動作の第2のモードにおいては、イオンに光解離領域を迂回させる。
【0169】
方法は、好ましくは、第1のイオンの少なくともいくつかを断片化する工程の前に、親イオン及び/又は第1のイオンを分離するか又はフィルター処理することを更に含む。
【0170】
親イオン及び/又は第1のイオンを分離する又はフィルター処理する工程は、好ましくは、
(i)親イオン及び/又は第1のイオンを質量フィルター処理すること、及び/又は、
(ii)親イオン及び/又は第1のイオンをそれらのイオン移動度に従って分離すること、及び/又は、
(iii)親イオン及び/又は第1のイオンをそれらの微分イオン移動度に従って分離することのいずれかを含む。
【0171】
好ましくは、親イオンの少なくともいくつかは、1つ以上のジスルフィド結合により結合されたペプチド複合体を含み、動作の第1のモードでは、ペプチド複合体の少なくともいくつかを、複数のペプチド配列及び/又は複数のより簡単なペプチド複合体に解離させる。
【0172】
方法は、親イオンの少なくともいくつかが1つ以上のジスルフィド結合を有するペプチド複合体を含むか否かを決定することを含むことが好ましい。
【0173】
親イオンの少なくともいくつかが1つ以上のジスルフィド結合を有するペプチド複合体を含むか否かを決定する工程は、光解離にかけられない又は少ない程度で光解離にかけられる親イオンの強度が第1のイオンの強度と実質的に異なるかどうかを決定することを含む。
【0174】
方法は、液体クロマトグラフィー源から流出するイオンをイオン化することを更に含むことが好ましい。
【0175】
動作の第1のモードにおいて、親イオンをレーザービームと相互作用させることにより、親イオンを光解離にかけることが好ましい。
【0176】
レーザービームは、紫外レーザービームを含むことが好ましい。
【0177】
レーザービームは、好ましくは、266nmの波長又は250〜280nmの範囲の波長を有する。
【0178】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
親イオンが光解離にかけられ第1のイオンを形成する動作の第1のモードと、親イオンが光解離にかけられないか又はより少ない程度で光解離にかけられる動作の第2のモードとの間での単一の実験的収集の過程中に、質量分析計を自動的にかつ繰り返して切り替えるよう配置されかつ適合された制御システムと、
第1のイオンの少なくともいくつかを、複数の断片イオンに断片化するよう配置されかつ適合された装置と、
複数の断片イオンの少なくともいくつかを質量分析するよう配置されかつ適合された質量分析器と、を含む。
【0179】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、質量分析法は、
タンパク質又はポリペプチドイオンを、動作の第1のモードで動作される光解離源に曝し、第1のイオンを形成することと、
第1のイオン及び/又は第1のイオンに由来のイオンを質量分析し、第1の質量スペクトルデータを作成することと、
タンパク質又はポリペプチドイオンを、動作の第2の異なるモードで動作される光解離源に曝し、第2のイオンを形成することと、
第2のイオン及び/又は第2のイオンに由来のイオンを質量分析し、第2の質量スペクトルデータを作成することと、
第1の質量スペクトルデータ及び/又は第2の質量スペクトルデータに基づいて、タンパク質又はポリペプチドに関する構造上の情報を決定することと、を含む。
【0180】
光解離源は、レーザービームを含むことが好ましい。
【0181】
レーザービームは、紫外レーザービームを含むことが好ましい。
【0182】
レーザービームは、好ましくは、266nmの波長又は250〜280nmの範囲の波長を有する。
【0183】
動作の第1のモードでは、イオンは、レーザービームに第1の一定時間にわたって曝され、動作の第2のモードでは、イオンは、第2の異なる一定時間にわたって曝されることが好ましい。
【0184】
動作の第1のモードでは、イオンは、第1の強度を有するレーザービームに曝され、動作の第2のモードでは、イオンは、第2の異なる強度を有するレーザービームに曝されることが好ましい。
【0185】
動作の第1のモードでは、イオンは、第1の波長を有するレーザービームに曝され、動作の第2のモードでは、イオンは、第2の波長を有するレーザービームに曝されることが好ましい。
【0186】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
光解離源と、
制御システムと、を含み、制御システムは、
(i)動作の第1のモードで動作される場合、タンパク質又はポリペプチドイオンを光解離源に曝し、第1のイオンを形成するよう配置されかつ適合され、
(ii)第1のイオン及び/又は第1のイオンに由来のイオンを質量分析し、第1の質量スペクトルデータを作成するよう配置されかつ適合され、
(iii)タンパク質又はポリペプチドイオンを、動作の第2の異なるモードで動作される光解離源に曝し、第2のイオンを形成するよう配置されかつ適合され、
(iv)第2のイオン及び/又は第2のイオンに由来のイオンを質量分析し、第2の質量スペクトルデータを作成するよう配置されかつ適合され、並びに、
(v)第1の質量スペクトルデータ及び/又は第2の質量スペクトルデータに基づいて、タンパク質又はポリペプチドに関する構造上の情報を決定するよう配置されかつ適合される。
【0187】
本発明の一態様により、光解離装置が提供され、光解離装置は、
使用において、それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドと、
イオンガイドの第1の端部で配置された第1のミラーと、イオンガイドの第2の端部で配置された第2のミラーであり、第1及び第2のミラーが、イオンガイド内に光学的共振空洞を形成するものと、
イオンをイオンガイド内に及び/又はイオンガイドの外に向けるよう配置されかつ適合された装置と、
使用において、光学的共振空洞内でレーザービームが多重反射を行うように、並びにイオンガイド内の少なくともいくつかのイオンが光解離を受けるように、レーザービームを光学的共振空洞に向けるよう配置されかつ適合された装置と、を含む。
【0188】
レーザービームの光パスは、イオンガイドの軸方向長さ及び/又はイオンガイド内のイオンのパスと実質的に同軸であることが好ましい。
【0189】
第1のミラー及び第2のミラーは、好ましくは、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する。
【0190】
光学的共振空洞は、安定な共振器を含むことが好ましい。
【0191】
光学的共振空洞は、あるいは不安定な共振器を含むことが好ましい。
【0192】
本発明の一態様により、上述のような光解離装置を含む質量分析計が提供される。
【0193】
質量分析計は、断片イオンを形成するように、光解離にかけられたイオンを断片化するよう配置されかつ適合された断片化装置を更に含むことが好ましい。
【0194】
質量分析計は、光解離にかけられたイオン及び/又は断片イオンを時間的に分離するよう配置されかつ適合されたイオン移動度スペクトロメータを更に含むことが好ましい。
【0195】
本発明の一態様により、イオンを光解離する方法が提供され、方法は、
それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含むイオンガイドを提供することと、
イオンガイドの第1の端部で配置された第1のミラーと、イオンガイド第2の端部で配置された第2のミラーを提供すること(第1及び第2のミラーが、イオンガイド内に光学的共振空洞を形成する)と、
イオンをイオンガイド内に及び/又はイオンガイドの外に向けることと、
光学的共振空洞内でレーザービームが多重反射を行うようにレーザービームを光学的共振空洞に向けることで、イオンガイド内の少なくともいくつかのイオンが光解離を受けるようにすることと、を含む。
【0196】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
使用において、それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)使用において、それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むコンジョイントイオンガイドと、
使用おいて、第2のイオンガイドセクション内の少なくともいくつかのイオンが光解離にかけられるように、第2のイオンガイドセクションの軸方向長さの少なくとも一部に沿ってレーザービームを向けるよう配置されかつ適合された装置と、
(i)イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、イオンを第1のイオンガイドセクションから第2のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させるように、及び/又は(ii)イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、イオンを第2のイオンガイドセクションから第1のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させるように、のいずれかで配置されかつ適合された装置と、を含む。
【0197】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクション(第1のイオンガイディングパスが第1のイオンガイドセクション内に形成されている)と、(ii)それぞれが、それを通してイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクション(第2のイオンガイディングパスが、第2のイオンガイドセクション内に形成され、第1のイオンガイディングパスと第2のイオンガイディングパスとの間に動径方向擬ポテンシャル障壁が形成されている)と、を含むコンジョイントイオンガイドを提供することと、
第2のイオンガイドセクション内の少なくともいくつかのイオンが光解離にかけられるように、第2のイオンガイドセクションの軸方向長さの少なくとも一部に沿ってレーザービームを向けることと、
(i)イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押すことによって、イオンを第1のイオンガイドセクションから第2のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させること、及び/又は(ii)イオンを、擬ポテンシャル障壁を超えて押すことによって、イオンを第2のイオンガイドセクションから第1のイオンガイドセクションまで動径方向に移動させこと、のいずれかを含む。
【0198】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをIR光活性化にかけること、及び/又は(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンを酸性蒸気に曝すこと、及び/又は(iii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをUV光解離にかけることのいずれかによって、生物分子イオンを少なくとも部分的にほどかせ、第1のイオンを形成することと、次いで、
第1のイオンの少なくともいくつかを断片化し、第2のイオンを形成することと、を含む。
【0199】
第1のイオンの少なくともいくつかを断片化する工程は、好ましくは、電子移動解離により及び/又はUV光解離により第1のイオンの少なくともいくつかを断片化することを含む。
【0200】
方法は、好ましくは、
第1のイオンの少なくともいくつかを、それらのイオン移動度又は微分イオン移動度に従って時間的に分離することと、
第2のイオンの少なくともいくつかを、それらのイオン移動度又は微分イオン移動度に従って時間的に分離することと、を更に含む。
【0201】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをIR光活性化にかけること、及び/又は(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンを酸性蒸気に曝すこと、及び/又は(iii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをUV光解離にかけることのいずれかによって、生物分子イオンを少なくとも部分的にほどかせ、第1のイオンを形成するよう配置されかつ適合された装置と、
第1のイオンの少なくともいくつかを断片化し、第2のイオンを形成するよう配置されかつ適合された断片化装置と、を含む。
【0202】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
生物分子イオンを水素−重水素交換にかけることと、次いで、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをIR光活性化にかけること、及び/又は(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンを酸性蒸気に曝すこと、及び/又は(iii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをUV光解離にかけることのいずれかによって、生物分子イオンを少なくとも部分的にほどかせ、第1のイオンを形成することと、を含む。
【0203】
本発明の一態様により、質量分析の方法が提供され、方法は、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをIR光活性化にかけること、及び/又は(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンを酸性蒸気に曝すこと、及び/又は(iii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをUV光解離にかけることのいずれかによって、生物分子イオンを少なくとも部分的にほどかせ、第1のイオンを形成することと、次いで、
第1のイオンを水素−重水素交換にかけることと、を含む。
【0204】
方法は、第1のイオンの少なくともいくつかを断片化し、第2のイオンを形成することを更に含むことが好ましい。
【0205】
第1のイオンの少なくともいくつかを断片化する工程は、好ましくは、電子移動解離により及び/又はUV光解離により第1のイオンの少なくともいくつかを断片化することを含む。
【0206】
方法は、好ましくは、
第1のイオンの少なくともいくつかを、それらのイオン移動度又は微分イオン移動度に従って時間的に分離することと、及び/又は、
第2のイオンの少なくともいくつかを、それらのイオン移動度又は微分イオン移動度に従って時間的に分離することと、を更に含む。
【0207】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
生物分子イオンを水素−重水素交換にかけるよう配置されかつ適合された装置と、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをIR光活性化にかけること、及び/又は(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンを酸性蒸気に曝すこと、及び/又は(iii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをUV光解離にかけることのいずれかによって、生物分子イオンを少なくとも部分的にほどかせ、第1のイオンを形成するよう配置されかつ適合された装置と、を含む。
【0208】
本発明の一態様により、質量分析計が提供され、質量分析計は、
(i)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをIR光活性化にかけること、及び/又は(ii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンを酸性蒸気に曝すこと、及び/又は(iii)生物分子イオン又は生物分子イオンに由来のイオンをUV光解離にかけることのいずれかによって、生物分子イオンを少なくとも部分的にほどかせ、第1のイオンを形成するよう配置されかつ適合された装置と、
第1のイオンを水素−重水素交換にかけるよう配置されかつ適合された装置と、を含む。
【0209】
本発明の第1の態様により、High/Low光解離を実行するための方法及び装置を提供する。
【0210】
一実施形態によると、レーザーは、その中でON(High)に切り替えられたレーザー及びOFF(Low)に切り替えられたレーザーでスペクトルが交互に取得される、LC/MS様式実験において使用されることができる。アナライト前駆体がLCシステムから溶出するにつれて、断片ペプチド鎖の時間整列された出現に加えて、「High」データにおける前駆体シグナルの強度での減少が、ジスルフィド結合されたペプチド又はペプチド鎖の存在の確認に使用され得る。
【0211】
他の実施形態では、後続の二次断片化法CID(又は、電子移動解離(ETD)、電子捕獲解離(ECD)、表面誘導性解離(SID)又は更なる光断片化などの他の断片化法)が、個々の鎖に関する配列情報を取得するよう使用されてもよい。
【0212】
本発明の第2の態様により、構造解釈のための方法及び装置が提供される。
【0213】
一実施形態によると、レーザーは、未処置タンパク質を断片化するために使用され得る。本実施形態によると、タンパク質の外側に位置するジスルフィド結合は、レーザーへの最も多くの露光を有し、まず初めに崩壊するであろう。後続の断片化(何らかの手段によって)は、タンパク質の外表面に由来する生成物を生じるであろう。
【0214】
一実施形態によると、レーザーへの露光の程度は、理想的には外側からタンパク質を組織的に解体することによって、断片化のレベルの範囲、したがって構造上の情報を提供するよう制御され得る。
【0215】
一実施形態によると、好ましい技術は、水素−重水素交換(HDX)標識付け又はETD/ECD実験(ここでは、観察される断片イオンが、試薬又は電子に最も曝されているタンパク質の表面から優先的に発生する)に類似する、ある程度の構造上の情報を提供する。
【0216】
本実施形態は、イオン移動度及び/又はETD/CID断片化及び/又はHDXを組み合わせることができる。
【0217】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは、(i)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(「APPI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザー脱離イオン化(「MALDI」)イオン源、(v)レーザー脱離イオン化(「LDI」)イオン源、(vi)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(vii)シリコン上脱離イオン化(「DIOS」)イオン源、(viii)電子衝撃(「EI」)イオン源、(ix)化学イオン化(「CI」)イオン源、(x)電界イオン化(「FI」)イオン源、(xi)電界脱離(「FD」)イオン源、(xii)誘電結合プラズマ(「ICP」)イオン源、(xiii)急速原子衝撃(「FAB」)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(「LSIMS」)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源、(xvi)ニッケル−63放射性イオン源、(xvii)大気圧マトリックス支援レーザー脱離イオン化イオン源、(xviii)サーモスプレーイオン源、(xix)大気圧サンプリンググロー放電イオン化(「ASGDI」)イオン源、及び(xx)グロー放電(「GD」)イオン源からなる群から選択されるイオン源を更に含む。
【0218】
質量分析計は、1つ以上の連続イオン源又はパルスイオン源を更に含むことが好ましい。
【0219】
質量分析計は、1つ以上のイオンガイドを更に含むことが好ましい。
【0220】
質量分析計は、1つ以上のイオン移動度分離装置及び/又は1つ以上の非対称電界イオン移動度スペクトロメータ装置を更に含むことが好ましい。
【0221】
質量分析計は、1つ以上のイオントラップ又は1つ以上のイオン捕捉領域を更に含むことが好ましい。
【0222】
質量分析計は、好ましくは、(i)衝突誘導性解離(「CID」)断片化装置、(ii)表面誘導性解離(「SID」)断片化装置、(iii)電子移動解離(「ETD」)断片化装置、(iv)電子捕獲解離(「ECD」)断片化装置、(v)電子衝突又は衝撃解離断片化装置、(vi)光誘導性解離(「PID」)断片化装置、(vii)レーザー誘導性解離断片化装置、(viii)赤外放射誘導性解離装置、(ix)紫外線放射誘導性解離装置、(x)ノズル−スキマーインターフェース断片化装置、(xi)インソース断片化装置、(xii)インソース衝突誘導性解離断片化装置、(xiii)熱源又は温度源断片化装置、(xiv)誘導電場誘導性断片化装置、(xv)誘導磁場誘導性断片化装置、(xvi)酵素消化又は酵素分解断片化装置、(xvii)イオン−イオン反応断片化装置、(xviii)イオン−分子反応断片化装置、(xix)イオン−原子反応断片化装置、(xx)イオン−準安定イオン反応断片化装置、(xxi)イオン−準安定分子反応断片化装置、(xxii)イオン−準安定原子反応断片化装置、(xxiii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−イオン反応断片化装置、(xxiv)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−分子反応断片化装置、(xxv)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−原子反応断片化装置、(xxvi)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応断片化装置(xxvii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成するためのイオン−準安定分子反応断片化装置、(xxviii)イオンと反応し、アダクトイオン又はプロダクトイオンを形成ためのイオン−準安定原子反応断片化装置、並びに(xxix)電子イオン化解離(「EID」)断片化装置からなる群から選択される1つ以上の衝突セル、断片化セル又は反応セルを更に含む。
【0223】
質量分析計は、1つ以上のエネルギー分析器又は静電エネルギー分析器を含んでもよい。
【0224】
質量分析計は、1つ以上のイオン検出器を含むことが好ましい。
【0225】
質量分析計は、好ましくは、(i)四重極質量フィルター、(ii)2D又は線状四重極イオントラップ、(iii)Paul又は3D四重極イオントラップ、(iv)Penningイオントラップ、(v)イオントラップ、(vi)磁気セクター質量フィルター、(vii)飛行時間型質量フィルター、及び(viii)Weinフィルターからなる群から選択される1つ以上の質量フィルターを更に含む。
【0226】
質量分析計は、イオンをパルスで送り込むための装置又はイオンゲートを更に含むことが好ましい。
【0227】
質量分析計は、実質的に連続的なイオンビームをパルスイオンビームに変換するための装置を更に含むことが好ましい。
【0228】
質量分析計は、それぞれが、使用においてそれを通ってイオンが透過される開口を有する複数の電極を含む積層リング型イオンガイドを更に含んでもよく、ここでは電極の間隔がイオンパスの長さに沿って増加し、イオンガイドの上流部分における電極内の開口が第1の直径を有し、イオンガイドの下流部分における電極内の開口が、第1の直径よりも小さい第2の直径を有し、使用において、逆相のAC又はRF電圧が連続的に並ぶ電極に印加される。
【0229】
本発明の様々な実施形態は、例示的目的のためだけに、一例としてのみ、並びに添付の図面を参照して提供される他の配置と共にここで説明される。
【図面の簡単な説明】
【0230】
図1】UVレーザーを使用して、ジスルフィド結合されたペプチド複合体を断片化させ、分離したペプチド鎖を生成する既知のプロセスを図示する。
図2】aは、未処置前駆イオンA−Bをイオントラップからイオン移動度スペクトロメータセクションに透過させ、次いでイオン移動セクションを通して透過させる、本発明の一実施形態を示し、bは、前駆イオンA−Bを、イオントラップ内でペプチドイオンA及びBに光解離させ、別個のペプチドイオンA及びBを、イオン移動セクションを通して透過させる前に、これらを、イオン移動度スペクトロメータセクションを通して透過させると同時に、次いでペプチドイオンA及びBを時間的に分離させる一実施形態を示し、並びにcは、前駆イオンA−Bを、イオントラップ内で別個のペプチドA及びBに光解離させ、別個のペプチドイオンA及びBを、これらを、イオン移動度スペクトロメータセクションを通して透過させると同時に時間的に分離させて、次いでペプチドイオンAをイオン移動セクションに入る際に断片化させ、並びにペプチドイオンBをイオン移動セクションに入る以降の時間に断片化させる本発明の一実施形態を示す。
図3a】既知の表面誘導性解離(「SID」)断片化セルを示す。
図3b】イオンがイオンガイド内で光解離にかけられることができ、次いで、イオンガイドの下流側に配置された修正SID断片化セル内で、得られたペプチドイオンがSID断片化にかけられることができる、本発明の一実施形態を示す。
図4】コンジョイントイオンガイドが提供され、イオンが主イオンガイドセクションから光解離イオンガイドセクションに方向転換され、ここでイオンがその後、主イオンガイドセクションに戻される前に、イオンが光解離にかけられる、本発明の一実施形態を示す。
図5】UVレーザー源からのレーザービームが、2つのミラーによって囲まれたイオンガイド内に共振空洞を形成する、本発明の一実施形態を示す。
図6】本発明の実施形態により用いられ得る安定な共振器配置の異なる例を示す。
図7】本発明の他のあまり好ましくない実施形態により用いられ得る不安定な共振器配置の例を示す。
図8】レーザービーム源又は光源が、これがイオンガイドの軸に沿って保持されるように、イオンビームを直交して交差するよう配置されている、本発明の一実施形態を示す。
図9a】レーザー源又は光源からの光をイオンガイドの軸に沿った線に集束させるために、円筒状レンズを含めるレンズが提供される、本発明の一実施形態を示す。
図9b】レーザー源又は光源からの光をイオンガイドの軸に沿った線に集束させるために、円筒状レンズを含めるレンズが提供される、本発明の一実施形態を示す。
図10】多焦点アレイ要素を使用して、光をイオンガイドの軸に沿った複数の点で集束させる、本発明の一実施形態を示す。
図11】光検出器が、レーザー源又は光源の反対側に、イオンガイドに隣接して配置されている、本発明の一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0231】
上述したように、図1は、イオントラップ内に保持されたペプチド複合体イオンのS−S結合を優先的に切断するために、UV YAGレーザーが266nmの波長で使用される既知の配置を示す。YAGレーザーからのレーザービームは、ペプチド複合体イオンA−Bの光解離を引き起こし、別個のペプチドイオン配列イオンA及び別個のペプチドイオン配列イオンBをもたらす。両ペプチドイオン配列イオンA、Bは、次いで別個に質量分析され検出される。
【0232】
図2のaは、未処置前駆イオンA−Bを、イオントラップからイオン移動度スペクトロメータ(「IMS」)セクションに透過させる、本発明の一実施形態を示す。前駆イオンは、IMSセクションを通過し、次いでイオン移動セクションに回される。
【0233】
図2のbは、前駆イオンA−Bを、イオントラップ内で別個のペプチドイオンA及びBに光解離させる一実施形態を示す。得られたペプチドイオンA、Bは、次いでIMSセクションに回され、ここでイオンA、Bは、これらを、イオン移動度スペクトロオメータセクションを通して透過させると同時に、時間的に分離される。ペプチドイオンA、Bは、異なる時間でIMSセクションの出口に到達し、次いでペプチドイオンA、Bは、イオン移動セクションを通して順次透過される。
【0234】
図2のcは、前駆イオンA−Bを、イオントラップ内で別個のペプチドイオンA、Bに光解離させる、本発明の一実施形態を示す。別個のペプチドイオンA、Bは、これらを、イオン移動度スペクトロオメータセクションを通して透過させると同時に、時間的に分離される。ペプチドイオンBはまず初めにIMSセクションから出現し、次いでイオン移動セクションに入る際に又はイオン移動セクション内で断片化される。結果的に、ペプチドイオンB及び対応の断片イオンは、好ましくは、イオン移動セクションを通して透過され、質量分析される。ペプチドイオンAは、後にIMSセクションの出口に到達し、イオン移動セクションに入る際に又はイオン移動セクション内で更に断片化される。結果的に、ペプチドイオンA及び対応の断片イオンは、好ましくは、イオン移動セクションを通して透過され、質量分析される。
【0235】
図2のcで示す実施形態によると、イオンがイオン移動セクションに入ると同時の又はイオン移動セクション内の二次断片化前の断片ペプチド鎖イオンA、Bのイオン移動度分離は、生成物イオンの前駆イオンへのドリフト時間整列を可能にし、第一世代断片ペプチド鎖のそれぞれに関する純粋な時間整列された生成物イオンスペクトルを発生する。
【0236】
ペプチド複合体イオンは、上述のように、イオントラップ内で光解離され得る。代替え実施形態では、イオンの供給源は、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化(MALDI)源を含むことが好ましく、ここでは、レーザー強度及び/又は波長は、ジスルフィド結合のインソース光解離を促進するよう選択される。別の実施形態では、レーザー強度及び/又は波長は、基準モードとインソース光断片化モードとの間で繰り返し切り替えられてもよい。
【0237】
ペプチドイオンの断片化は、任意の所望の方法を使用して達成され得る。例えば、衝突誘導性解離(「CID」)、電子移動解離(「ETD」)、表面誘導性解離(「SID」)、若しくはUV又はIRレーザービーム源又は光源による光断片化を使用する。
【0238】
本発明の別の実施形態によると、イオン移動セクションは、IMSセクションの下流に提供される。イオンは、イオン移動セクションを通して透過される前に、IMSセクションを通して透過されるよう配置される。UVレーザー源又は光源は、イオン移動セクション内でイオンを照射するよう提供されることが好ましい。好ましい実施形態によると、レーザー源又は光源は、選択されたイオンのIMSセクションを通る既知のドリフト時間に一致する時間で起動される。したがって、IMSセクションを通過する既知のドリフト時間又はドリフト時間分布を有するイオンが選択的に照射され、イオン移動セクション内で断片化されることが好ましい。
【0239】
本実施形態によると、断片イオン及び非断片化イオンは、これらの時間的分離を保存するために、進行波を使用してイオン移動セクションを通して透過させることが好ましい。レーザー源又は光源は、IMS分離の過程全体で複数回起動されてもよく、又は選択されたイオン種の溶出中に複数回起動されてもよい。
【0240】
好ましい実施形態はまた、イオンの光解離又は断片化を引き起こすために、レーザービーム源又は他の光源を質量分析計に導入する上での問題を解決する。本発明の好ましい実施形態によると、イオンは、進行波装置又はイオンガイドの軸に沿って保持されてもよい。進行波装置又はイオンガイドは、使用において、それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含むことが好ましい。イオンガイドの軸方向長さに沿ってイオンを押し込むために、1つ以上の過渡DC電圧又は過渡DC電圧波形がイオンガイドを形成する電極に印加されることが好ましい。
【0241】
好ましい実施形態によると、イオンビームと光線との最大の重複を生じるために、イオンは、進行波装置又はイオンガイド内に保持され、レーザービーム源又は光源は、進行波装置又はイオンガイドの軸に沿って向けられかつ整列されることが好ましい。
【0242】
図3aは、四重極からのイオンに入口レンズを通過させ、入口偏向器及び中央偏向器によりフッ素処理自己構成単分子層(「F−SAM)表面上に偏向させて、ここでイオンが表面に衝突する際に、表面誘導性解離(「SID」)によりイオンを断片化させる既知の配置を示す。
【0243】
図3bは、修正SID断片化装置が使用される本発明の一実施形態を示す。UVレーザー源からのレーザービームは、グリッド電極を通してレンズにより、入口偏向器の傾斜面上に提供されたミラーに集束される。レーザービームがミラーによりイオンガイドの中央長手方向軸に沿って戻るように向けられる。イオンガイドは、使用においてそれを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含むことが好ましい。イオンガイドの軸方向長さに沿ってイオンを押し込むために、1つ以上の過渡DC電圧又は過渡DC電圧波形がイオンガイドを形成する電極に印加されることが好ましい。親イオンは、イオンガイドの軸方向長さに沿って閉じ込められることが好ましく、イオンガイドの軸方向長さに沿って戻されるレーザービームは、イオンガイド内のイオン閉じ込め領域と重複することが好ましい。レーザービームは、親イオンを光解離にかけさせることが好ましく、ジスルフィド結合を有する複合体ペプチドイオンは、複数のペプチドイオンに解離されることが好ましい。
【0244】
光解離にかけられたイオンは、イオンガイドを形成する電極への1つ以上の過渡DC電圧の印加によって、イオンガイドの出口に向かって押し込まれることが好ましい。次いでイオンは、1つ以上の入口レンズ及び/又は入口偏向器及び/又はグリッド電極及び/又は中央偏向器によって、F−SAM層上に向けられる。好ましくは、イオンが表面と衝突する際に、表面誘導性解離によりイオンを断片化させる。次いで、得られた断片イオンは、出口偏向器及び出口レンズによって、衝突セル及び/又は質量分析器などの1つ以上の下流側イオン−光学構成成分に偏向されることが好ましい。
【0245】
レーザービーム源又は光源がまた、イオンガイド内のイオンの光励起又は光活性化に使用され得る、他の実施形態が考えられる。例えば、一実施形態によると、レーザービーム源又は光源は、赤外(「IR」)における波長を有することができ、1〜2μmの波長を有することができる。IRレーザービーム源又は光源は、好ましくはイオンを断片化することなく、タンパク質イオン又はポリペプチドイオンなどのイオンを少なくとも部分的にほどくよう使用され得る。可視光源又はIRレーザー源若しくは光源が、イオンの光ルミネッセンスを引き起こすよう使用されてもよい。
【0246】
本発明の別の実施形態によると、「ステップ波」装置と呼ばれるオフセットコンジョイントイオンガイドが、英国特許第2455171号(その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる)で開示されるように使用されてもよい。図4は、オフセットコンジョイントイオンガイドがイオンの直接的軸上照射を可能にする、本発明の一実施形態を概略的に示す。本実施形態によると、第1のイオンガイド1は、複数のリング電極を有して提供されることが好ましい。隣接するリング電極は、好ましくは、使用において、印加されたRF電圧の逆相で維持される。イオンは、動径擬ポテンシャル力によって、第1のイオンガイド1内に動径方向に閉じ込められることが好ましい。
【0247】
第2のイオンガイド2は、第1のイオンガイド1の少なくとも一部に沿って又はこれに隣接して提供されることが好ましい。コンジョイントイオンセクションは、第1のイオンガイド1及び第2のイオンガイドが重複するか又は他の方法で互いに隣接して提供されることが好ましい。第1のイオンガイド1に入るイオンは、好ましくは、コンジョイントイオンガイドセクション内に引き続き入ることが好ましい。コンジョイントイオンガイドセクションは、好ましくは、第1のイオンガイド1の一部を形成するリング電極並びに第2のイオンガイド2の一部を形成することが好ましいリング電極も含む。コンジョイントイオンガイドセクション内のリング電極は、並んで配置されることが好ましく、リング電極間に整列した動径方向のカットアウト部を有することが好ましい。結果的に、イオンは、動径方向DC電場の影響下で、コンジョイントイオンガイドセクション内で、第1のイオンガイド1から、第1のイオンガイド1と第2のイオンガイド2との間の擬ポテンシャル障壁を超えて、第2のイオンガイド2まで偏向され得る。一実施形態によると、イオンは、第2のイオンガイド2内で捕捉されることが好ましい。
【0248】
第1のイオンガイド1から第2のイオンガイド2までコンジョイントガイドセクション内で偏向されるイオンは、好ましくは、コンジョイントイオンガイドセクションに沿って並びにコンジョイントイオンガイドセクション内で移動し続けることが好ましい。一実施形態によると、コンジョイントイオンガイドセクションの軸方向長さの少なくとも一部又は実質的にその全体に沿ってイオンを平行移動する又は押しやるために、1つ以上の過渡DC電圧又は過渡DC電圧波形がコンジョイントイオンガイドセクションの電極に印加されてもよい。
【0249】
コンジョイントイオンガイドセクションは、好ましくは、第2のイオンガイド2の一部を形成するリング電極並びに第3のイオンガイド3の一部を形成することが好ましいリング電極を含む。コンジョイントイオンガイド内のリング電極は、リング電極間の整列された動径方向カットアウト部と並んで配置されることが好ましい。結果的に、イオンは、動径方向DC電場の影響下で、コンジョイントイオンガイドセクション内で、第2のイオンガイド2から、第2のイオンガイド2と第3のイオンガイド3との間の擬ポテンシャル障壁を超えて、第3のイオンガイド3まで偏向され得る。
【0250】
第3のイオンガイド3は、イオン移動度分光分析(「IMS」)セクションを含んでもよい。一実施形態によると、第3のイオンガイド3は、第1のイオンガイド1と同軸であってもよい。一実施形態によると、第1のイオンガイド1及び第3のイオンガイド3は、実質的に連続するイオンガイドを形成してもよい。
【0251】
本発明の一実施形態によると、制御システムが、イオンが第1のイオンガイドから第3のイオンガイド3に向かい続ける第1のモードと第3のイオンガイド3に戻される前に、イオンが第1のイオンガイド1から第2のイオンガイドに偏向される第2のモードの間を繰り返しかつ交互に切り替えるように配置されてもよい。
【0252】
好ましい実施形態によると、DC電場を使用して、イオンが、機器(これは第1のイオンガイド1及び/又は第3のイオンガイド3の長手方向軸と同軸であることが好ましい)の主光軸から逸らせかつ主光軸に沿って後退される。
【0253】
動作のモードにおいて、イオンは、第2のイオンガイド2内に形成されることが好ましいイオントラップセクション内で捕捉されることができ、紫外(「UV」)レーザービームを使用して光解離にかけることができる。得られた断片イオンは、次いで、第2のイオンガイド2から第3のイオンガイド3に移動され得る。
【0254】
本実施形態によると、制御システムが、イオンが第1のイオンガイドから第3のイオンガイド3に向かい続ける第1のモードと第3のイオンガイド3に戻される前に、イオンが第1のイオンガイド1から第2のイオンガイドに偏向される第2のモードの間を繰り返しかつ交互に切り替える間に、レーザービームはONのままであり得ることで、イオンは、イオンを光解離にかける動作の第1のモードとイオンが光解離に実質的にかけられない第2のモードとの間で繰り返して切り替えられる。
【0255】
本発明の別の実施形態によると、第2のイオンガイド2の軸方向長さの少なくとも一部を横断することが好ましいレーザービームは、ON及びOFFに繰り返し切り替えられることができることで、第2のイオンガイド2に逸らされるイオンは、イオンが光解離にかけられる動作の第1のモードとイオンが光解離に実質的にかけられない動作の第2のモードとの間で繰り返し切り替えられる。
【0256】
他の実施形態によると、他のタイプのレーザー源又は他の光源が、代わりに又はこれに加えて使用されてもよい。例えば、「ほどかれた」タンパク質又はペプチドに、上述のようなUV光解離、又は電子移動解離(「ETD」)による又は他の手段によるなどの断片化をより容易にさせるよう補助するために、赤外(「IR」)レーザーがMS実験において使用されてもよい。真空紫外ランプなどの光源が、イオンの光解離を引き起こすよう使用されてもよい。一実施形態によると、イオンの光解離を引き起こすために使用されるレーザー源又は光源は、100nm〜300nmの範囲の波長を有する。これら波長は、好適なランプ又はレーザーによって発生され得る。
【0257】
図2のa〜cを参照すると、クロマトグラフィーのピークの溶出の間に、機器又は質量分析計は、動作又は収集の1つ以上の異なるモード中及びこれらの間で何回も循環することができる。第一世代の断片イオンA、Bは、本発明の一実施形態によると、保持時間に基づいて親イオン又は前駆イオンA−Bと会合することができる。第二世代断片イオンはまた、保持時間及びドリフト時間に基づいて、第一世代断片と会合することができる。
【0258】
よりコンパクトな折りたたまれたタンパク質(又は、「自然な」ESI緩衝液条件を介してスプレーされたものなど)のETDによる分析は、折りたたまれたタンパク質がEDTイオン−イオン反応に曝される制限された電荷並びに前駆体選択についての制限された電荷状態分布を有するために、問題点がある。本発明の一実施形態によると、タンパク質イオンは、イオントラップ内に捕捉されることができる。イオントラップは、例えば、使用において、それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含むTWAVEセルで、イオンをイオントラップの軸方向長さに沿って押しやるために、1つ以上の過渡DC電圧が電極に印加され得るものを含むことができる。本実施形態によると、タンパク質イオンは、(i)UVレーザーからのUVレーザービームを使用するいくつかの又は全てのジスルフィド結合の切断、及び/又は(ii)酸性蒸気のイオントラップ又はセル内への添加により電荷状態が増大するにつれてのクローン反発力、及び/又は(iii)好ましくはタンパク質イオンを断片化させることなく、タンパク質イオンを少なくとも部分的にほどくためのIRレーザー活性化のいずれかを介して、ほどかれ又は部分的にほどかれ及び/又は少なくとも部分的に断片化され得る。
【0259】
本実施形態の特に有利な特徴は、少なくとも部分的にほどかれたタンパク質イオン及び/又はジスルフィド切断された断片イオンに、より容易にETD断片化を施すことができることである。少なくとも部分的にほどかれたタンパク質イオン及び/又はジスルフィド切断された断片イオンは、その中でタンパク質イオンがほどかれ及び/又はUV光解離にかけられた同一のトラップセル内のいずれかでETD断片化にかけられてもよく、あるいはタンパク質イオンが下流側のイオントラップ又はセル内でETD断片化にかけられてもよい。UV光解離と連結したタンパク質のアンフォールディングは、より多くの電荷に曝された得られるアナライトイオンが、より多くほどかれ、例えば、ETD断片化による後続の分析をより容易に施すことができる点で特に有利である。
【0260】
一実施形態によると、第一世代生成物イオンは、ETD断片化にかけられる前に、イオン移動度分離により時間的に分離され得る。これに加えて、又はこの代わりに、第二世代ETD生成物イオンは、それらのイオン移動度に従って時間的に分離されてもよい。
【0261】
本発明の別の実施形態によると、タンパク質イオンは、水素−重水素交換(「HDX」又は「HDx」)増強にかけられてもよく、ここでは、水素−重水素交換部位の場所が、折りたたまれかつ未変性のタンパク質/ペプチドに関して決定される。本実施形態によると、タンパク質イオンは、イオントラップ内でほどかれることができる。イオントラップは、例えば、使用において、それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含むTWAVEセルで、イオンをイオントラップの軸方向長さに沿って押しやるために、1つ以上の過渡DC電圧が電極に印加され得るものを含むことができる。タンパク質イオンは、(i)UVレーザーからのUVレーザービームを使用するいくつかの又は全てのジスルフィド結合の切断、及び/又は(ii)酸性蒸気のイオントラップ又はセル内への添加により電荷状態が増大するにつれてのクローン反発力、及び/又は(iii)好ましくはタンパク質イオンを断片化させることなく、タンパク質イオンを少なくとも部分的にほどくためのIRレーザー活性化のいずれかを介して、少なくとも部分的にほどかれ得る。
【0262】
本実施形態の特別な利点は、HDX標識付け部位がスクランブルされないことである。本実施形態によるタンパク質イオンの少なくとも部分的なアンフォールディング後に、タンパク質イオンは、次いでETD分析にかけられ、水素−重水素標識付けの部位を特定することができる(ETDは、CIDよりも大幅に低いスクランブリング効果を有するために)か、あるいはタンパク質イオンがUV光断片化にかけられることができる。第一世代生成物イオンは、ETD断片化にかけられる前にそれらのイオン移動度に従って時間的に分離され得る。あるいは、第二世代ETD生成物イオンが、生成物イオンにイオン移動度分離器又はスペクトロメータを通過させることによって、時間的に分離されてもよい。
【0263】
別の実施形態によると、親イオンは、既知のUV吸収染料及び/又は光の特定の周波数を吸収するよう操作された化合物などの発色団又はUV−タグでの修飾にかけられてもよい。例えば、発色団は、イオン上の特定部位に連結するよう操作され得る。好ましくは、これは、イオンの断片化プロセスにわたって更なる制御を可能にする。
【0264】
光断片化については、アナライトイオン及びレーザービーム源又は他の光源との重複は、ステップ波装置又はコンジョイントイオンガイドを光学的共振空洞として作動するよう配置することによって、大幅に増強されるか、場合によっては最適化されることができる。本発明の一実施形態を図5に示す。図5を参照すると、イオンガイドが提供されていることが好ましい。好ましい実施形態によると、イオンガイドは、使用において、それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含むTWAVEセルで、イオンをイオンガイドの軸方向長さに沿って押しやるために、1つ以上の過渡DC電圧が電極に印加され得るものを含むことができる。しかしながら、他のあまり好ましくない実施形態によると、イオンガイドは、多重極ロッドセットイオンガイド又はイオンガイドの長さの少なくとも一部へのイオン移動の平面内に実質的に配置された複数の平面電極を含む配置を含む場合がある。
【0265】
好ましい実施形態によると、ミラーA、Bが、イオンガイド装置の両端に提供されることで、一旦イオンガイド内に入射するレーザー光線は、ミラー間で前後に複数回にわたって反射されることが好ましい。結果的に、本発明の好ましい実施形態によると、共振空洞が、イオンガイド内にもたらされることが好ましい。幾何学的形状(共振器の型)は、光ビームが安定したままである、すなわち、ビームの寸法が複数回の反射で増大し続けないように選択され得る。本実施形態によると、安定な共振器は、光を空洞内に送り込むために開口又は部分的に反射するミラーを使用することにより提供され得、空洞内の光の減衰は、開口寸法及び/又はミラーA、Bの反射率によって決定される。
【0266】
2つのミラーA、Bは半径R1、R2を有し、長さLで離間されている。本発明の様々な実施形態によると、ミラーA、Bは、同心の球状、共焦点、半球状、凹凸又は平面平行配置のいずれかであってもよい。ミラーCは、光学共振器の部品ではないが、レーザー源から放射されたレーザービームをイオンガイドに及びイオンガイドの軸に沿って反射するよう提供されることが好ましい。
【0267】
図6は、本発明の実施形態により用いられ得る安定な共振器配置の異なる例を示す。
【0268】
代替実施形態によると、共振器型は、レーザー光線が例えばミラーAの端部を過ぎたところの共振空洞内に送り込まれるように、不安定であるよう配置される場合がある。本実施形態によると、光は共振器空洞内の複数のパスを経ることが好ましいが、好ましくは、そのパスを繰り返すことなく、同時に徐々に閉じ込められるようになる。図7は、本発明の他の実施形態により用いられ得る、不安定な共振器配置を示す。図7に示すように、不安定な共振器は、ポジティブ又はネガティブブランチ型共振器のいずれかを含んでもよい。
【0269】
本発明の別の実施形態によると、レーザービーム源又は光源は、イオンガイドの軸に沿って整列されないが、代わりにある角度でイオンビームと交差するよう配置される。例えば、レーザービーム源又は光源は、イオンビームを直交して交差するよう配置されてもよい。好ましい実施形態によると、イオンは、使用において、それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む進行波装置又はイオンガイドの軸に沿って配置されてもよい。レーザービーム源又は光源は、光が進行波装置又はイオンガイドの電極間を通過するように配置されることが好ましい。
【0270】
一実施形態によると、光を収束させるために、集束要素が提供される。図8は、レーザービーム源又は光源がイオンガイドの軸に沿って保持されると同時に、イオンビームに直交して交差するようレーザービーム源又は光源が配置されることによる実施形態を示す。レーザービーム源又は光源をイオンビームに沿う点に集束させるために、レンズが提供される。光はイオンガイドの2つの電極(一方の電極のみが示されている)の間を通過する。
【0271】
別の実施形態によると、円筒状レンズが提供される。好ましくは、円筒状レンズは、光をイオンガイドの軸に沿う線に集束させるよう配置される。図9a及び9bは、レーザー源又は光源からの光をイオンガイドの軸に沿った線に集束させるために、円筒状レンズが提供される実施形態を示す。
【0272】
図10は、その中でレンチキュラーレンズなどの複数焦点アレイ要素が、レーザー源又は光源からの光をイオンガイドの軸に沿う複数の点で集束させるために使用される、本発明の別の実施形態を示す。複数焦点アレイ要素は、光がイオンガイドの電極間を通過するよう配置されることが好ましい。
【0273】
これら実施形態によると、1つ以上のミラーが進行波装置又はイオンガイドに隣接して提供され得ることで、一旦イオンビームを交差する光は、イオンガイドを通して反射して戻り、イオンビームに再び交差する。好ましくは、複数のミラーが提供されることで、光はミラーの間で前後に反射され、イオンビームに複数回にわたり交差する。結果的に、イオンビームにおける総光子束が増大することが好ましい。
【0274】
本発明の別の実施形態によると、光検出器が提供される。好ましくは、光検出器は進行波装置又はイオンガイドに隣接して提供される。光検出器は、例えば、CCDアレイを含んでもよい。好ましい実施形態によると、光検出器は、イオンからのルミネッセンスを測定するよう使用される。例えば、光検出器は、レーザー源又は光源からの光に露光されたイオンからの蛍光などの光ルミネッセンスを測定するよう使用され得る。これらイオンは、光断片化されてもよく又はそうでなくともよい。本実施形態によると、光検出器は、これがレーザー源又は光源から光を直接的に受光しないように配置されることが好ましい。
【0275】
スペクトロメータが、光検出器と組み合わせて提供されることが好ましい。スペクトロメータは、ルミネッセンスの分光学的測定を容易にするよう配置されることが好ましい。
【0276】
別の実施形態によると、光検出器は、更に又は代わりに、レーザー源又は光源からの光を測定するために使用されてもよい。本実施形態によると、この測定は、イオンに供給される光のエネルギーを決定するように使用され得る。図11は、その中で光検出器がレーザー源又は光源と反対側で、イオンガイドに隣接して配置されている一実施形態を示す。本実施形態によると、光検出器は、イオンガイド内に保持されたイオンからのルミネッセンス及び/又はイオンに供給される光のエネルギーを測定するために使用される。
【0277】
場合によっては、光とイオンとの間の反応の確率を増大させるために、イオンが照射される間の時間を増加させることが望ましいことがある。一実施形態によると、このことは、その上でイオンが照射されるパスの長さを増加させることによってなされる。あるいは又はこれに加えて、イオンは照射領域内に一時的に捕捉されてもよい。
【0278】
本実施形態によると、イオンは、使用においてそれを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む進行波装置又はイオンガイドの軸に沿った動径方向で保持され得る。イオンが照射されている間に所望の時間にわたってイオンを捕捉するために、DC又はAC擬ポテンシャル軸方向捕捉ポテンシャルが電極に印加されることが好ましい。一実施形態によると、捕捉ポテンシャルは、反対方向で進行波を進行波装置又はイオンガイドに加えることによって形成される。レーザー源又は光源は、イオンを照射するよう使用されることが好ましく、イオンガイドの軸方向長さに沿って向けられ得るか、又はある角度でイオンビームに交差するよう配置され得る。
【0279】
本発明の一実施形態によると、レーザー源又は他の光源からの光は、1つ以上の光ファイバを使用して装置に供給されてもよい。
【0280】
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されてきたが、当業者であれば、形態及び詳細における様々な変更が、添付の特許請求の範囲で記載されるような本発明の範囲から逸脱することなくなされてもよいことを理解されるであろう。
[発明の項目]
[項目1]
質量分析の方法であって、
レーザーからの第1の光子を、2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオン上に向けることと、
前記第1の光子の周波数を走査又は変更することと、
前記第1の光子を検出し及び/又は前記イオンから放射された第2の光子を検出することと、次いで、
飛行時間型質量分析器を使用して、前記イオンを質量分析することと、を含む方法。
[項目2]
質量分析の方法であって、
2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオンを広帯域照射で照射することと、
光フィルターの透過特性を走査又は変更することと、
前記光フィルターによって透過された光子を検出することと、次いで、
飛行時間型質量分析器を使用して、前記イオンを質量分析することと、を含む方法。
[項目3]
前記イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離することを更に含む、項目1又は2に記載の方法。
[項目4]
前記イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離する前記工程が、前記イオンを前記イオンガイド又はイオントラップ内に配置する前に及び/又は後に実行される、項目3に記載の方法。
[項目5]
前記イオンを、前記イオンガイド又はイオントラップ内に動径方向及び/又は軸方向に閉じ込めることを更に含む、項目1〜4のいずれか一項に記載の方法。
[項目6]
前記イオンガイド又はイオントラップが、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含む、イオントンネルイオンガイドと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、前記イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径が、前記イオンガイドの軸方向長さに沿って増加又は減少する、イオンファネルイオンガイドと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、(i)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクションであり、第1のイオンガイディングパスが前記第1のイオンガイドセクション内に形成される、第1のイオンガイドセクションと、(ii)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクションであり、第2のイオンガイディングパスが前記第2のイオンガイドセクション内に形成され、動径擬ポテンシャル障壁が、前記第1のイオンガイディングパスと前記第2のイオンガイディングパスとの間に形成される、第2のイオンガイドセクションと、を含むコンジョイントイオンガイドと、
(d)多重極又は断片化多重極ロッドセットと、若しくは、
(e)前記イオンガイドの長手方向軸に平行して又は直交して配置された複数の平面電極を含む平面イオンガイドと、を含む群から選択される、項目1〜5のいずれか一項に記載の方法。
[項目7]
前記第1の光子を、前記イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸と実質的に同軸及び/又は平行である方向に向けることを更に含む、項目1〜6のいずれか一項に記載の方法。
[項目8]
前記第1の光子を、前記イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸と実質的に直交する方向に向けることを更に含む、項目1〜7のいずれか一項に記載の方法。
[項目9]
1つ以上の吸収スペクトルを発生させることを更に含む、項目1〜8のいずれか一項に記載の方法。
[項目10]
1つ以上の発光スペクトルを発生させることを更に含む、項目1〜9のいずれか一項に記載の方法。
[項目11]
前記第1の光子及び/又は前記第2の光子を検出することから前記イオンの1つ以上の特性を決定することを更に含む、項目1〜10のいずれか一項に記載の方法。
[項目12]
前記イオンガイド又はイオントラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持することを更に含む、項目1〜11のいずれか一項に記載の方法。
[項目13]
前記第1の光子が、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する、項目1〜12のいずれか一項に記載の方法。
[項目14]
質量分析計であって、
2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップと、
使用において、前記2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップ内に位置するイオン上に第1の光子を向けるよう配置されかつ適合されたレーザーと、
前記第1の光子の周波数を走査又は変更するよう配置されかつ適合された装置と、
前記第1の光子を検出するための検出器及び/又は前記イオンから放射された第2の光子を検出するための検出器と、
飛行時間型質量分析器と、を含む質量分析計。
[項目15]
質量分析計であって、
2D又は線状イオンガイド若しくはイオントラップと、
使用において、前記2D又は線状イオンガイド若しくはトラップ内に位置するイオンを、広帯域照射で照射するよう配置されかつ適合された広帯域照射源と、
光フィルターの透過特性を走査し又は変更するよう配置されかつ適合された装置と、
前記光フィルターにより透過された光子を検出するための検出器と、
飛行時間型質量分析器と、を含む質量分析計。
[項目16]
前記イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離するための装置を更に含む、項目14又は15に記載の質量分析計。
[項目17]
前記イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離するための装置が、前記イオンガイド又はイオントラップの上流及び/又は下流に位置する、項目16に記載の質量分析計。
[項目18]
前記イオンガイド又はイオントラップが、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含む、イオントンネルイオンガイドと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、前記イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径が、前記イオンガイドの軸方向長さに沿って増加又は減少する、イオンファネルイオンガイドと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、(i)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクションであり、第1のイオンガイディングパスが前記第1のイオンガイドセクション内に形成される、第1のイオンガイドセクションと、(ii)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクションであり、第2のイオンガイディングパスが前記第2のイオンガイドセクション内に形成され、動径擬ポテンシャル障壁が、前記第1のイオンガイディングパスと前記第2のイオンガイディングパスとの間に形成される、第2のイオンガイドセクションと、を含むコンジョイントイオンガイドと、
(d)多重極又は断片化多重極ロッドセットと、若しくは、
(e)前記イオンガイドの長手方向軸に平行して又は直交して配置された複数の平面電極を含む平面イオンガイドと、を含む群から選択される、項目14〜17のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目19]
前記第1の光子を、前記イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸と実質的に同軸及び/又は平行である方向に向けるための装置を更に含む、項目14〜18のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目20]
前記第1の光子を、前記イオンガイド又はイオントラップの長手方向軸と実質的に直交する方向に向けるための装置を更に含む、項目14〜18のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目21]
1つ以上の吸収スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合される制御システムを更に含む、項目14〜20のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目22]
1つ以上の発光スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合される制御システムを更に含む、項目14〜21のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目23]
前記第1の光子及び/又は前記第2の光子を検出することから前記イオンの1つ以上の特性を決定するよう配置されかつ適合される制御システムを更に含む、項目14〜22のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目24]
前記イオンガイド又はイオントラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持するよう配置され適合された装置を更に含む、項目14〜23のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目25]
前記レーザーが、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する第1の光子を放射するよう配置されかつ適合される、項目14〜24のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目26]
方法であって、
(i)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクションであり、第1のイオンガイディングパスが前記第1のイオンガイドセクション内に形成される、第1のイオンガイドセクションと、(ii)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクションであり、第2のイオンガイディングパスが前記第2のイオンガイドセクション内に形成され、動径擬ポテンシャル障壁が、前記第1のイオンガイディングパスと前記第2のイオンガイディングパスとの間に形成される、第2のイオンガイドセクションと、を含むコンジョイントイオンガイド又はイオントラップを提供することと、
レーザービームを、前記第1のイオンガイドセクション及び/又は前記第2のイオンガイドセクションの軸方向長さの少なくとも一部に沿って向けることと、を含む方法。
[項目27]
イオンを前記第1のイオンガイドセクション及び/又は前記第2のイオンガイドセクション内に配置することを更に含む、項目26に記載の方法。
[項目28]
前記イオンを光解離にかけることを更に含む、項目27に記載の方法。
[項目29]
前記光解離が、前記イオンの1つ以上のジスルフィド結合の切断を引き起こす、項目28に記載の方法。
[項目30]
前記イオンを光活性化にかけることを更に含む、項目27、28又は29に記載の方法。
[項目31]
前記光活性化が、前記イオンのアンフォールディング又は前記イオンの立体配座における変更を引き起こす、項目30に記載の方法。
[項目32]
イオン分光分析を実行することを更に含む、項目26〜31のいずれか一項に記載の方法。
[項目33]
前記レーザービームが第1の光子を含み、前記方法が、前記第1の光子の周波数を走査し又は変更することを更に含む、項目32に記載の方法。
[項目34]
前記第1の光子を検出すること及び/又は前記イオンから放射された第2の光子を検出することを更に含む、項目33に記載の方法。
[項目35]
飛行時間型質量分析器を使用して、前記イオンを質量分析することを更に含む、項目26〜34のいずれか一項に記載の方法。
[項目36]
前記イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離することを更に含む、項目26〜34のいずれか一項に記載の方法。
[項目37]
前記イオンをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離する工程が、前記イオンを前記イオンガイド又はイオントラップ内に配置する前に及び/又は後に実行される、項目36に記載の方法。
[項目38]
前記イオンを、前記イオンガイド又はイオントラップ内に動径方向及び/又は軸方向に閉じ込めることを更に含む、項目26〜37のいずれか一項に記載の方法。
[項目39]
1つ以上の吸収スペクトルを発生させることを更に含む、項目26〜38のいずれか一項に記載の方法。
[項目40]
1つ以上の発光スペクトルを発生させることを更に含む、項目26〜39のいずれか一項に記載の方法。
[項目41]
前記第1の光子及び/又は前記第2の光子を検出することから前記イオンの1つ以上の特性を決定することを更に含む、項目26〜40のいずれか一項に記載の方法。
[項目42]
前記イオンガイド又はイオントラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持することを更に含む、項目26〜41のいずれか一項に記載の方法。
[項目43]
前記光子が、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する、項目26〜42のいずれか一項に記載の方法。
[項目44]
イオンを、前記擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、前記第1のイオンガイドセクションから前記第2のイオンガイドセクションにイオンを動径方向に移動させることを更に含む、項目26〜43のいずれか一項に記載の方法。
[項目45]
イオンを、前記擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、前記第2のイオンガイドセクションから前記第1のイオンガイドセクションにイオンを動径方向に移動させることを更に含む、項目26〜44のいずれか一項に記載の方法。
[項目46]
前記イオンガイドの第1の端部に配置された第1のミラーと、前記イオンガイドの第2の端部に配置された第2のミラーを提供することを更に含み、前記第1及び第2のミラーが、前記イオンガイド内に光学的共振空洞を形成する、項目26〜45のいずれか一項に記載の方法。
[項目47]
前記第1のミラーと前記第2のミラーが、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する、項目45に記載の方法。
[項目48]
前記光学的共振空洞が、安定な共振器を含む、項目46又は47に記載の方法。
[項目49]
前記光学的共振空洞が、不安定な共振器を含む、項目46、47又は48に記載の方法。
[項目50]
前記レーザービームが、前記光学的共振空洞内で多重反射を行う、項目46〜49のいずれか一項に記載の方法。
[項目51]
項目26〜50のいずれか一項に記載の方法を含む、質量分析の方法。
[項目52]
質量分析計であって、
(i)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクションであり、第1のイオンガイディングパスが前記第1のイオンガイドセクション内に形成される、第1のイオンガイドセクションと、(ii)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクションであり、第2のイオンガイディングパスが前記第2のイオンガイドセクション内に形成され、使用において、動径擬ポテンシャル障壁が、前記第1のイオンガイディングパスと前記第2のイオンガイディングパスとの間に形成される、第2のイオンガイドセクションと、を含むコンジョイントイオンガイド又はイオントラップと、
レーザービームを、前記第1のイオンガイドセクション及び/又は前記第2のイオンガイドセクションの軸方向長さの少なくとも一部に沿って向けるよう配置されかつ適合された装置と、を含む質量分析計。
[項目53]
前記装置が、前記イオンを光解離にかけるよう配置されかつ適合される、項目52に記載の質量分析計。
[項目54]
前記装置が、イオンの1つ以上のジスルフィド結合の切断を引き起こすよう配置されかつ適合される、項目53に記載の質量分析計。
[項目55]
前記装置が、前記イオンを光活性化にかけるよう配置されかつ適合される、項目52、53又は54に記載の質量分析計。
[項目56]
前記装置が、イオンのアンフォールディング又はイオンの立体配座における変更を引き起こすよう配置されかつ適合される、項目55に記載の質量分析計。
[項目57]
前記装置が、イオン分光分析を実行するよう配置されかつ適合される、項目52〜56のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目58]
使用において、第1の光子を含む前記レーザービームを放射するレーザーと、
前記第1の光子の周波数を走査し又は変更するための装置と、を更に含む、項目57に記載の質量分析計。
[項目59]
前記第1の光子を検出するための検出器及び/又は、使用において、イオンにより放射された第2の光子を検出するための検出器を更に含む、項目58に記載の質量分析計。
[項目60]
飛行時間型質量分析器を更に含む、項目52〜59のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目61]
イオンを、それらのイオン移動度に従って時間的に分離するための装置を更に含む、項目52〜60のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目62]
イオンを、それらのイオン移動度に従って時間的に分離するための前記装置が、前記イオンガイド又はイオントラップの上流及び/又は下流に位置する、項目61に記載の質量分析計。
[項目63]
イオンが、使用において、前記イオンガイド又はイオントラップ内に動径方向及び/又は軸方向に閉じ込められる、項目52〜62のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目64]
1つ以上の吸収スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合された制御システムを更に含む、項目52〜63のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目65]
1つ以上の発光スペクトルを発生させるよう配置されかつ適合された制御システムを更に含む、項目52〜64のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目66]
前記第1の光子及び/又は前記第2の光子を検出することから前記イオンの1つ以上の特性を決定するよう配置されかつ適合された制御システムを更に含む、項目58〜65のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目67]
前記イオンガイド又はイオントラップを、(i)>100ミリバール、(ii)>10ミリバール、(iii)>1ミリバール、(iv)>0.1ミリバール、(v)>10−2ミリバール、(vi)>10−3ミリバール、(vii)>10−4ミリバール、(viii)>10−5ミリバール、(ix)>10−6ミリバール、(x)<100ミリバール、(xi)<10ミリバール、(xii)<1ミリバール、(xiii)<0.1ミリバール、(xiv)<10−2ミリバール、(xv)<10−3ミリバール、(xvi)<10−4ミリバール、(xvii)<10−5ミリバール、(xviii)<10−6ミリバール、(xix)10〜100ミリバール、(xx)1〜10ミリバール、(xxi)0.1〜1ミリバール、(xxii)10−2〜10−1ミリバール、(xxiii)10−3〜10−2ミリバール、(xxiv)10−4〜10−3ミリバール、及び(xxv)10−5〜10−4ミリバールからなる群から選択される圧力で維持するよう配置され適合された装置を更に含む、項目52〜66のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目68]
前記レーザービームを放出するよう配置されかつ適合されたレーザーを更に含み、前記レーザーが、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する、項目52〜67のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目69]
イオンを、前記擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、前記第1のイオンガイドセクションから前記第2のイオンガイドセクションにイオンを動径方向に移動させるための装置を更に含む、項目52〜68のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目70]
イオンを、前記擬ポテンシャル障壁を超えて押し込むことによって、前記第2のイオンガイドセクションから前記第1のイオンガイドセクションにイオンを動径方向に移動させるための装置を更に含む、項目52〜69のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目71]
前記イオンガイド又はイオントラップの第1の端部に配置された第1のミラーと、前記イオンガイド又はイオントラップの第2の端部に配置された第2のミラーを更に含み、前記第1及び第2のミラーが、前記イオンガイド又はイオントラップ内に光学的共振空洞を形成する、項目52〜70のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目72]
前記第1のミラーと前記第2のミラーが、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する、項目71に記載の質量分析計。
[項目73]
前記光学的共振空洞が、安定な共振器を含む、項目71又は72に記載の質量分析計。
[項目74]
前記光学的共振空洞が、不安定な共振器を含む、項目71、72又は73に記載の質量分析計。
[項目75]
前記レーザービームが、前記光学的共振空洞内で多重反射を行う、項目71〜74のいずれか一項に記載の質量分析計。
[項目76]
イオンガイド又はイオントラップであって、
第1及び第2のミラーが、前記イオンガイドの長手方向軸に沿って光学的共振空洞を形成する中で、前記イオンガイドの第1の端部に配置された前記第1のミラーと、前記イオンガイドの第2の端部に配置された前記第2のミラーを更に含む、イオンガイド又はイオントラップ。
[項目77]
前記イオンガイド又はトラップが、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含む、イオントンネルイオンガイドと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、前記イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径が、前記イオンガイドの軸方向長さに沿って増加又は減少する、イオンファネルイオンガイドと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、(i)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクションであり、第1のイオンガイディングパスが前記第1のイオンガイドセクション内に形成される、第1のイオンガイドセクションと、(ii)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクションであり、第2のイオンガイディングパスが前記第2のイオンガイドセクション内に形成され、動径擬ポテンシャル障壁が、前記第1のイオンガイディングパスと前記第2のイオンガイディングパスとの間に形成される、第2のイオンガイドセクションと、を含むコンジョイントイオンガイドと、
(d)多重極又は断片化多重極ロッドセットと、若しくは、
(e)前記イオンガイドの長手方向軸に平行して又は直交して配置された複数の平面電極を含む平面イオンガイドと、を含む群から選択される、項目76に記載のイオンガイド。
[項目78]
イオンを前記イオンガイド又はイオントラップ内に及び/又は前記イオンガイド又はイオントラップの外に向けるよう配置されかつ適合された装置を更に含む、項目76又は77に記載のイオンガイド又はイオントラップ。
[項目79]
前記第1のミラーと前記第2のミラーが、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する、項目76、77又は78に記載のイオンガイド又はイオントラップ。
[項目80]
前記光学的共振空洞が、安定な共振器を含む、項目76〜79のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップ。
[項目81]
前記光学的共振空洞が、不安定な共振器を含む、項目76〜80に記載のイオンガイド又はイオントラップ。
[項目82]
前記レーザービームが、使用において、前記光学的共振空洞内で多重反射を行う、項目76〜81のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップ。
[項目83]
前記レーザービームの前記光パスが、前記イオンガイド又はイオントラップ及び/又は前記イオンガイド又はイオントラップ内のイオンの前記パスと実質的に同軸である、項目76〜82のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップ。
[項目84]
前記レーザービームが、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する光子を含む、項目76〜83のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップ。
[項目85]
項目76〜84のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップを含む光解離装置。
[項目86]
項目76〜84のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップを含む光活性化装置。
[項目87]
項目76〜84のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップを含むイオン分光分析装置。
[項目88]
質量分析計であって、
項目76〜84のいずれか一項に記載のイオンガイド又はイオントラップ、又は、
項目85に記載の光解離装置、又は、
項目86に記載の光活性化装置、若しくは、
項目87に記載のイオン分光分析装置を含む、質量分析計。
[項目89]
飛行時間型質量分析器を更に含む、項目88に記載の質量分析計。
[項目90]
方法であって、
イオンガイド又はイオントラップを提供することと、
第1及び第2のミラーが、前記イオンガイドの長手方向軸に沿って、光学的共振空洞を形成する中で、前記イオンガイドの第1の端部で配置された前記第1のミラーと前記イオンガイドの第2の端部で配置された前記第2のミラーとを提供することと、を含む方法。
[項目91]
前記イオンガイド又はイオントラップが、
(a)複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含む、イオントンネルイオンガイドと、
(b)複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドであり、各電極が、使用において、それを通してイオンが透過される1つ以上の開口を含み、前記イオンファネルイオンガイド内に形成されたイオンガイディング領域の幅又は直径が、前記イオンガイドの軸方向長さに沿って増加又は減少する、イオンファネルイオンガイドと、
(c)コンジョイントイオンガイドであり、(i)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第1のイオンガイドセクションであり、第1のイオンガイディングパスが前記第1のイオンガイドセクション内に形成される、第1のイオンガイドセクションと、(ii)それを通してイオンが透過される開口をそれぞれが有する複数の電極を含む第2のイオンガイドセクションであり、第2のイオンガイディングパスが前記第2のイオンガイドセクション内に形成され、動径擬ポテンシャル障壁が、前記第1のイオンガイディングパスと前記第2のイオンガイディングパスとの間に形成される、第2のイオンガイドセクションと、を含むコンジョイントイオンガイドと、
(d)多重極又は断片化多重極ロッドセットと、若しくは、
(e)前記イオンガイドの長手方向軸に平行して又は直交して配置された複数の平面電極を含む平面イオンガイドと、を含む群から選択される、項目90に記載の方法。
[項目92]
イオンを前記イオンガイド又はイオントラップ内に及び/又は前記イオンガイド又はイオントラップの外に向けることを更に含む、項目90又は91に記載の方法。
[項目93]
前記第1のミラーと前記第2のミラーが、(i)平面−平行共振空洞、(ii)同心又は球状共振空洞、(iii)共焦点共振空洞、(iv)半球状共振空洞、又は(v)凹凸共振空洞のいずれかを形成する、項目90、91又は92に記載の方法。
[項目94]
前記光学的共振空洞が、安定な共振器を含む、項目90〜93のいずれか一項に記載の方法。
[項目95]
前記光学的共振空洞が、不安定な共振器を含む、項目90〜94に記載の方法。
[項目96]
前記レーザービームが、前記光学的共振空洞内で多重反射を行う、項目90〜95のいずれか一項に記載の方法。
[項目97]
前記レーザービームの前記光パスが、前記イオンガイド又はイオントラップ及び/又は前記イオンガイド又はイオントラップ内のイオンの前記パスと実質的に同軸である、項目90〜96のいずれか一項に記載の方法。
[項目98]
前記レーザービームが、<100nm、100〜200nm、200〜300nm、300〜400nm、400〜500nm、500〜600nm、600〜700nm、700〜800nm、800〜900nm、900〜1000nm、1〜2μm、2〜3μm、3〜4μm、4〜5μm、5〜6μm、6〜7μm、7〜8μm、8〜9μm、9〜10μm、10〜11μm及び>11μmの範囲で波長を有する光子を含む、項目90〜97のいずれか一項に記載の方法。
[項目99]
項目90〜98のいずれか一項に記載の方法を含む光解離の方法。
[項目100]
項目90〜98のいずれか一項に記載の方法を含む光活性化の方法。
[項目101]
項目90〜98のいずれか一項に記載の方法を含むイオン分光分析の方法。
[項目102]
質量分析の方法であって、
項目90〜98のいずれか一項に記載の方法、又は、
項目99に記載の光解離の方法、又は、
項目100に記載の光活性化の方法、若しくは、
項目101に記載のイオン分光分析の方法を含む、方法。
[項目103]
イオンを質量分析するために、飛行時間型質量分析器を使用することを更に含む、項目102に記載の方法。
図1
図2
図3a
図3b
図4
図5
図6
図7
図8
図9a
図9b
図10
図11