特許 6133397 イオントラップを使用する質量範囲にわたる順次ウィンドウ化取得のためのシステムおよび方法

(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】6133397

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】イオントラップを使用する質量範囲にわたる順次ウィンドウ化取得のためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/62 20060101AFI20170515BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/62 Y

【請求項の数】20

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-502471(P2015-502471)

(86)(22)【出願日】2013年3月15日

(65)【公表番号】特表2015-514210(P2015-514210A)

(43)【公表日】2015年5月18日

(86)【国際出願番号】IB2013000384

(87)【国際公開番号】WO2013150351

(87)【国際公開日】20131010

【審査請求日】2015年12月18日

(31)【優先権主張番号】61/619,008

(32)【優先日】2012年4月2日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510075457

【氏名又は名称】ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】コリングス， ブルース アンドリュー

【審査官】 立澤 正樹

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５２７５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０９７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０３５４１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−０７３３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１７８１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／６２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量分析データの順次ウィンドウ化取得のためのシステムであって、前記システムは、
線形イオントラップ［３３０］、コリジョンセル［３５０］および質量アナライザ［３４０］を含む質量分析計と、
前記質量分析計と通信するプロセッサであって、前記プロセッサは、
試料についての質量範囲および質量窓幅パラメータを受信することと、
前記質量分析計に、前記線形イオントラップにおいて、前記試料からのイオンビームからの複数のイオンを収集することを命令することと、
前記質量分析計に、無線周波数（ＲＦ）半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記質量範囲内の前記線形イオントラップ内のイオンを選択し、軸方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記質量範囲内の前記選択されたイオンを前記線形イオントラップから前記コリジョンセル内に放出することを命令することと、
前記質量分析計に、前記試料から前記線形イオントラップへの前記イオンビームをオフにすることを命令することと、
前記質量分析計に、前記質量範囲内の前記選択されたイオンを前記コリジョンセルから前記線形イオントラップ内に戻すことを命令することと、
前記質量窓幅パラメータを使用して、ある質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算することと、
前記質量分析計に、ＲＦ半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内の前記線形イオントラップ内のイオンを選択し、軸方向放出を使用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内の選択されたイオンを前記線形イオントラップから前記コリジョンセル内に放出することを命令することと、
前記質量分析計に、前記コリジョンセルを使用して、前記コリジョンセル内に注入された前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを断片化することを命令することと、
前記質量分析計に、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の断片化イオンを前記質量アナライザに移動させることを命令することと、
前記質量分析計に、前記質量アナライザを使用して、前記質量アナライザ内へと移動させられた前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の断片化イオンについての質量スペクトルを検出することにより、前記質量範囲についての質量スペクトル集合を生成することを命令することと
を実行する、プロセッサと
を備える、システム。

【請求項2】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、同一の幅を有する、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記質量分析計に、無線周波数（ＲＦ）半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なるＲＦ波形を使用することによって、前記イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを選択することを命令する、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

異なる励起周波数範囲を有する異なるＲＦ波形は、前記質量分析計がいずれかのイオンを前記イオントラップから放出する前に、前記プロセッサによって、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について計算され、前記質量分析計に記憶される、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、異なる幅を有する、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記質量分析計に、無線周波数（ＲＦ）半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について同一の励起周波数範囲を有する同一のＲＦ波形を使用することによって、前記イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを選択することを命令する、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の幅は、前記質量範囲における各質量窓の質量の増加に伴って増加する、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記プロセッサは、前記質量分析計に、半径方向振幅支援移送（ＲＡＡＴ）を使用して、前記線形イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを選択し、前記コリジョンセル内に放出することを命令し、ＲＡＡＴにおいて、半径方向励起場が、各質量窓内のイオンを選択するために使用され、次いで、前記選択されたイオンが、軸方向加速場を使用して放出される、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記プロセッサは、前記質量分析計に、質量選択的軸方向放出（ＭＳＡＥ）を使用して、前記線形イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを選択し、前記コリジョンセル内に放出することを命令し、ＭＳＡＥにおいて、半径方向励起場が、各質量窓内のイオンを選択するために使用されるが、軸方向場が、前記イオンを放出するために使用されず、代わりに、前記線形イオントラップと前記コリジョンセルとの間の出口バリアが、軸方向に前記線形イオントラップから前記コリジョンセルへと各質量窓の前記イオンを放出するために下げられる、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法であって、
試料についての質量範囲および質量窓幅パラメータを受信することと、
質量分析計のイオントラップにおいて、前記質量範囲内の前記試料からのイオンビームからの複数のイオンを収集することと、
無線周波数（ＲＦ）半径方向励起を線形イオントラップに適用して、前記質量範囲内の前記線形イオントラップ内のイオンを選択し、軸方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記質量範囲内の前記選択されたイオンを前記線形イオントラップから前記コリジョンセル内に放出することと、
前記試料から前記線形イオントラップへの前記イオンビームをオフにすることと、
前記質量範囲内の前記選択されたイオンを前記コリジョンセルから前記線形イオントラップ内に戻すことと、
前記質量窓幅パラメータを使用して、前記質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算することと、
ＲＦ半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内の前記線形イオントラップ内のイオンを選択し、軸方向放出を使用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内の選択されたイオンを前記線形イオントラップから前記コリジョンセル内に放出することと、
前記コリジョンセルを使用して、前記コリジョンセル内に注入された前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを断片化することと、
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の断片化イオンを前記質量アナライザに移動させることと、
前記質量分析計の質量アナライザを使用して、前記質量アナライザ内へと移動させられた前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の断片化イオンについての質量スペクトルを検出することにより、前記質量範囲についての質量スペクトル集合を生成することと
を含む、方法。

【請求項11】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、同一の幅を有する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

無線周波数（ＲＦ）半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを選択することは、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なるＲＦ波形を使用することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記質量分析計がいずれかのイオンを前記イオントラップから放出する前に、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なるＲＦ波形を計算し、前記質量分析計に記憶することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、異なる幅を有する、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

無線周波数（ＲＦ）半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを選択することは、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について同一の励起周波数範囲を有する同一のＲＦ波形を使用することを含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の幅は、前記質量範囲における各質量窓の質量の増加に伴って増加する、請求項１４に記載の方法。

【請求項17】

半径方向振幅支援移送（ＲＡＡＴ）を使用して、前記線形イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを選択し、前記コリジョンセル内に放出することをさらに含み、ＲＡＡＴにおいて、半径方向励起場が、各質量窓内のイオンを選択するために使用され、次いで、前記選択されたイオンが、軸方向加速場を使用して放出される、請求項１０に記載の方法。

【請求項18】

質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法を行なうためのコンピュータプログラム製品であって、非一時的かつ有形のコンピュータ可読記憶媒体を含み、前記コンピュータ可読記憶媒体のコンテンツは、プロセッサで実行される命令を有するプログラムを含み、
前記方法は、
システムを提供することであって、前記システムは、１つまたはそれよりも多くの別個のソフトウェアモジュールを含み、前記別個のソフトウェアモジュールは、分析モジュールおよび制御モジュールを含む、ことと、
前記分析モジュールを使用して、試料についての質量範囲および質量窓幅パラメータを受信することと、
前記制御モジュールを使用して、質量分析計のイオントラップにおいて、前記質量範囲内の前記試料からのイオンビームからの複数のイオンを収集することと、
前記制御モジュールを使用して、無線周波数（ＲＦ）半径方向励起を線形イオントラップに適用して、前記質量範囲内の前記線形イオントラップ内のイオンを選択し、軸方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記質量範囲内の前記選択されたイオンを前記線形イオントラップから前記コリジョンセル内に放出することと、
前記制御モジュールを使用して、前記試料から前記線形イオントラップへの前記イオンビームをオフにすることと、
前記制御モジュールを使用して、前記質量範囲内の前記選択されたイオンを前記コリジョンセルから前記線形イオントラップ内に戻すことと、
前記分析モジュールを使用して、前記質量窓幅パラメータを使用して、前記質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算することと、
前記制御モジュールを使用して、ＲＦ半径方向励起を前記線形イオントラップに適用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内の前記線形イオントラップ内のイオンを選択し、軸方向放出を使用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内の選択されたイオンを前記線形イオントラップから前記コリジョンセル内に放出することと、
前記制御モジュールを使用して、前記コリジョンセルを使用して、前記コリジョンセル内に注入された前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを断片化することと、
前記制御モジュールを使用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の断片化イオンを前記質量アナライザに移動させることと、
前記制御モジュールを使用して、前記質量分析計の質量アナライザを使用して、前記質量アナライザ内へと移動させられた前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の断片化イオンについての質量スペクトルを検出することにより、前記質量範囲についての質量スペクトル集合を生成することと
を含む、
コンピュータプログラム製品。

【請求項19】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、同一の幅を有する、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項20】

前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、異なる幅を有する、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

関連出願への相互参照
本出願は、２０１２年４月２日に出願された米国仮特許出願第６１／６１９，００８号の利益を主張し、それの内容は、参照によって本明細書でその全体が援用される。

【0002】

イントロダクション
最近開発された高分解能かつ高処理量の四重極質量分析器は、質量範囲が隣接または重複する質量窓（ｍａｓｓ ｗｉｎｄｏｗ）を有する複数の走査の使用によって、分離実験の小時間区間内で正確に走査されることを可能にする。複数の走査からの結果は、各時間区間において、質量範囲全体に対するスペクトルを生成するように一緒につなぎ合わせられることができる。分離の各時間区間における各スペクトルの集合は、質量範囲全体についてのスペクトル集合である。ウィンドウ化質量分析走査を使用することにより質量範囲全体を走査するための方法は、例えば、順次ウィンドウ化取得（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｗｉｎｄｏｗｅｄ ａｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）、またはライブラリを通した順次ウィンドウ化取得（ＳＷＡＴＨ）と呼ばれる。

【0003】

１つの例示的な順次ウィンドウ化取得実験では、４００〜１２００ダルトン（Ｄａ）の質量範囲が３２個の隣接する２５ダルトン（Ｄａ）質量窓に分割された。スペクトルが、四重極飛行時間（ＴＯＦ）質量分析計を使用して、各質量窓について、１００ミリ秒間（ｍｓ）にわたり累算された。その質量範囲についての質量スペクトルの累算のための合計時間は、３．２秒であった。言い換えると、分離実験のため最小時間区間は、３．２秒であった。

【0004】

順次ウィンドウ化取得実験のデューティサイクルまたは効率は、適切な信号対雑音比を有する質量窓についてＴＯＦスペクトルを収集するために必要とされる時間量によって制限される。最近開発された高分解能かつ高処理量の四重極飛行時間質量分析器はデューティサイクルを有意に増加させているが、四重極飛行時間質量分析は、多数の制限を依然として有する。例えば、各質量窓の選択は、質量フィルタ処理ステップを伴い、この質量フィルタ処理ステップは、典型的に、時間がかかる。加えて、質量フィルタ処理ステップは、多数のイオンが無駄となることを必要とする。その結果、源からのイオン流束が少ない場合、質量範囲全体について所望される信号対雑音比を有するスペクトルを得るために十分なイオンが存在しない場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
質量分析データの順次ウィンドウ化取得のためのシステムであって、前記システムは、
イオントラップおよび質量アナライザを含む質量分析計と、
前記質量分析計と通信するプロセッサであって、前記プロセッサは、
試料についての質量範囲および質量窓幅パラメータを受信し、
前記質量分析計に、前記イオントラップにおいて、前記質量範囲内にある試料からの複数のイオンを収集することを命令し、
前記質量窓幅パラメータを使用して、ある質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算し、
前記質量分析計に、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを前記イオントラップから放出し、前記質量アナライザで、前記各質量窓の放出されるイオンからの質量スペクトルを検出することにより、前記質量範囲についての質量スペクトル集合を生成することを命令する、
プロセッサと
を備えるシステム。
（項目２）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、同一の幅を有する、項目１に記載のシステム。
（項目３）
プロセッサは、前記質量分析計に、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なる波形を使用することによって、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを前記イオントラップから放出することを命令する、項目２に記載のシステム。
（項目４）
異なる励起周波数範囲を有する異なる波形は、前記質量分析計がいずれかのイオンを前記イオントラップから放出する前に、前記プロセッサによって、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について計算され、前記質量分析計に記憶される、項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、異なる幅を有する、項目１に記載のシステム。
（項目６）
プロセッサは、前記質量分析計に、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について同一の励起周波数範囲を有する同一の波形を使用することによって、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを前記イオントラップから放出することを命令する、項目５に記載のシステム。
（項目７）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の幅は、前記質量範囲における各質量窓の質量の増加に伴って増加する、項目５に記載のシステム。
（項目８）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓のうちの少なくとも２つの質量窓は、異なる幅を有する、項目１に記載のシステム。
（項目９）
前記プロセッサは、前記質量分析計に、前記質量スペクトルを検出することにより前記質量範囲についてのタンデム質量分析質量スペクトル集合を生成する前に、コリジョンセルにおける前記各質量窓の放出されるイオンを断片化することをさらに命令する、項目１に記載のシステム。
（項目１０）
質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法であって、
試料についての質量範囲および質量窓幅パラメータを受信することと、
質量分析計のイオントラップにおいて、前記質量範囲内にある試料からの複数のイオンを収集することと、
前記質量窓幅パラメータを使用して、前記質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算することと、
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを前記イオントラップから放出し、前記質量分析計の質量アナライザで、前記各質量窓の放出されるイオンから質量スペクトルを検出することにより、前記質量範囲についての質量スペクトル集合を生成することと
を含む、方法。
（項目１１）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、同一の幅を有する、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記イオントラップから前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを放出することは、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なる波形を使用することを含む、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記質量分析計がいずれかのイオンを前記イオントラップから放出する前に、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なる波形を計算し、前記質量分析計に記憶することをさらに含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、異なる幅を有する、項目１０に記載の方法。
（項目１５）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを前記イオントラップから放出することは、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓について同一の励起周波数範囲を有する同一の波形を使用することを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓の幅は、前記質量範囲における各質量窓の質量の増加に伴って増加する、項目１４に記載の方法。
（項目１７）
前記質量スペクトルを検出することにより前記質量範囲についてタンデム質量分析質量スペクトル集合を生成する前に、前記質量分析計のコリジョンセルにおける前記各質量窓の放出されるイオンを断片化することをさらに含む、項目１０に記載の方法。
（項目１８）
質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法を行なうためのコンピュータプログラム製品であって、非一時的かつ有形のコンピュータ可読記憶媒体を含み、前記コンピュータ可読記憶媒体のコンテンツは、プロセッサで実行される命令を有するプログラムを含み、
前記方法は、
システムを提供することであって、前記システムは、１つまたはそれよりも多くの別個のソフトウェアモジュールを含み、前記別個のソフトウェアモジュールは、分析モジュールおよび制御モジュールを含む、ことと、
前記分析モジュールを使用して、試料についての質量範囲および質量窓幅パラメータを受信することと、
前記制御モジュールを使用して、質量分析計のイオントラップにおいて、前記質量範囲内にある試料からの複数のイオンを収集することと、
前記分析モジュールを使用し、前記質量窓幅パラメータを使用して、前記質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算することと、
前記制御モジュールを使用して、前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓の各質量窓内のイオンを前記イオントラップから放出し、前記質量分析計の質量アナライザで、前記各質量窓の放出されるイオンから質量スペクトルを検出することにより、前記質量範囲についての質量スペクトル集合を生成することと
を含む、
コンピュータプログラム製品。
（項目１９）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、同一の幅を有する、項目１８に記載のコンピュータプログラム製品。
（項目２０）
前記２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓は、異なる幅を有する、項目１８に記載のコンピュータプログラム製品。
当業者は、下記で説明される図面が例証の目的のみのためであることを理解する。図面は、本教示の範囲のいかなる制限も意図しない。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、様々な実施形態に従い、コンピュータシステムを図示するブロック図である。

【0007】

【図2】図２は、様々な実施形態に従い、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓が同一の質量幅を有する場合、励起周波数の範囲がある質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓のうちの最初の質量窓から最後の質量窓まで、どのように減少するかを示す例示的表である。

【0008】

【図3】図３は、様々な実施形態に従い、順次ウィンドウ化取得のための質量分析システムの概略図である。

【0009】

【図4】図４は、様々な実施形態に従い、質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）順次ウィンドウ化取得のステップ３後の選択された質量範囲のイオンの場所を描写する概略図である。

【0010】

【図5】図５は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ４中の選択された質量範囲のイオンの場所を描写する概略図である。

【0011】

【図6】図６は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ５後の選択された質量範囲のイオンの場所を描写する概略図である。

【0012】

【図7】図７は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ６後の選択された質量範囲のイオンの場所を描写する概略図である。

【0013】

【図8】図８は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ８中の選択された質量範囲のイオンの場所を描写する概略図である。

【0014】

【図9】図９は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得中の質量分析計の飛行時間選択の加速器領域におけるイオンの場所を描写する概略図である。

【0015】

【図10】図１０は、様々な実施形態に従い、ある質量範囲に及び、均一な質量幅を有するｎ個の質量窓を描写する例示的略図である。

【0016】

【図11】図１１は、様々な実施形態に従い、ある質量範囲に及び、可変質量幅を有するｎ個の質量窓を描写する例示的略図である。

【0017】

【図12】図１２は、様々な実施形態に従い、質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法を示す例示的流れ図である。

【0018】

【図13】図１３は、様々な実施形態に従い、質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法を行なう１つまたはそれよりも多くの別個のソフトウェアモジュールを含むシステムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本教示の１つまたはそれよりも多くの実施形態が詳細に説明される前に、当業者は、本教示が、その用途において、以下の詳細な説明に記載されるか、または図面に図示される構造、構成要素の配列、およびステップの配列の細部に限定されないことを、理解する。また、本明細書で使用される表現および専門用語は、説明の目的のためのものであって、限定としてみなされるべきではないことが、理解されるべきである。

【0020】

様々な実施形態の説明
コンピュータ実装システム
図１は、本教示の実施形態が実装され得るコンピュータシステム１００を図示するブロック図である。コンピュータシステム１００は、情報を通信するためのバス１０２または他の通信機構と、情報を処理するための、バス１０２と連結されているプロセッサ１０４とを含む。コンピュータシステム１００はまた、プロセッサ１０４によって実行されるべき命令を記憶するための、バス１０２に連結されているランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶デバイスであり得るメモリ１０６を含む。メモリ１０６はまた、プロセッサ１０４によって実行されるべき命令の実行中、一時変数または他の中間情報を記憶するために使用されてもよい。コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０４のための静的情報および命令を記憶するための、バス１０２に連結されている読取専用メモリ（ＲＯＭ）１０８または他の静的記憶デバイスをさらに含む。磁気ディスクまたは光ディスクのような記憶デバイス１１０が、情報および命令を記憶するために提供され、バス１０２に連結されている。

【0021】

コンピュータシステム１００は、バス１０２を介して、コンピュータユーザに情報を表示するための、陰極線管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなディスプレイ１１２に連結されてもよい。英数字および他のキーを含む入力デバイス１１４は、情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信するために、バス１０２に連結されている。別のタイプのユーザ入力デバイスは、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信するため、およびディスプレイ１１２上のカーソル移動を制御するための、マウス、トラックボール、またはカーソル方向キーのようなカーソル制御１１６である。この入力デバイスは、典型的に、デバイスが平面において位置を特定することを可能にする２つの軸、第１の軸（すなわち、Ｘ）および第２の軸（すなわち、Ｙ）における２つの自由度を有する。

【0022】

コンピュータシステム１００は、本教示を行うことができる。本教示のある実装によると、結果が、プロセッサ１０４がメモリ１０６に含まれる１つまたはそれよりも多くの命令の１つまたはそれよりも多くのシーケンスを実行することに応じて、コンピュータシステム１００によって提供される。そのような命令は、記憶デバイス１１０のような別のコンピュータ可読媒体からメモリ１０６に読み込まれてもよい。メモリ１０６に含まれる命令のシーケンスの実行は、プロセッサ１０４に、本明細書に説明されるプロセスを行わせる。代替として、ハードワイヤード回路が、本教示を実装するために、ソフトウェア命令の代わりに、またはそれと組み合わせて使用されてもよい。したがって、本教示の実装は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の特定の組み合わせに限定されない。

【0023】

用語「コンピュータ可読媒体」は、本明細書で使用される場合、実行のために命令をプロセッサ１０４に提供することに関与する任意の媒体を指す。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含むがそれらに限定されない多くの形態をとり得る。不揮発性媒体は、例えば、記憶デバイス１１０のような光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メモリ１０６のようなダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、バス１０２を備える配線を含む同軸ケーブル、銅線、および光ファイバを含む。

【0024】

コンピュータ可読媒体の一般的形態は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、任意の他の光学媒体、サムドライブ、メモリカード、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、あるいはコンピュータが読み取ることができる任意の他の有形媒体を含む。

【0025】

様々な形態のコンピュータ可読媒体が、実行のためにプロセッサ１０４への１つまたはそれよりも多くの命令の１つまたはそれよりも多くのシーケンスを実施することに関与し得る。例えば、命令は、最初に、遠隔コンピュータの磁気ディスクで実施されてもよい。遠隔コンピュータは、命令をそのダイナミックメモリ中にロードでき、モデムを使用して電話回線を経由し、命令を送信することができる。コンピュータシステム１００にローカル接続されているモデムは、電話回線でデータを受信でき、赤外線送信機を使用することにより、データを赤外線信号に変換することができる。バス１０２に連結されている赤外線検出器は、赤外線信号において搬送されるデータを受信することができ、データをバス１０２に置くことができる。バス１０２は、データをメモリ１０６に搬送し、そこから、プロセッサ１０４が、命令を読み出し、実行する。メモリ１０６によって受信された命令は、必要に応じて、プロセッサ１０４による実行の前または後のいずれかに、記憶デバイス１１０に記憶されてもよい。

【0026】

様々な実施形態に従い、プロセッサによって実行されることによりある方法を行うように構成されている命令が、コンピュータ可読媒体に記憶される。コンピュータ可読媒体は、デジタル情報を記憶するデバイスであることができる。例えば、コンピュータ可読媒体は、当技術分野において既知であるような、ソフトウェアを記憶するためのコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）を含む。コンピュータ可読媒体は、実行されるように構成されている命令を実行するために、好適なプロセッサによってアクセスされる。

【0027】

本教示の様々な実装の下記の説明は、例証および説明の目的のために提示されている。それは、包括的でもなく、本教示を開示されている厳密な形態に限定するものでもない。修正およびバリエーションが、上記の教示に照らして可能であっても、本教示の実践から得られてもよい。加えて、説明される実装はソフトウェアを含むが、本教示は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして実装されても、ハードウェア単独で実装されてもよい。本教示は、オブジェクト指向および非オブジェクト指向の両方のプログラミングシステムで実装されてもよい。

【0028】

イオントラップを使用する順次ウィンドウ化取得
上記で説明されたように、最近開発された高分解能かつ高処理量の四重極飛行時間質量分析器は、隣接または重複する質量窓を有する複数の走査を使用して、質量範囲が分離実験の小時間区間内で正確に走査されることを可能にする。１つの例示的な順次ウィンドウ化取得実験では、４００〜１２００ダルトン（Ｄａ）の質量範囲が、３２個の隣接する２５ダルトン（Ｄａ）質量窓に分割された。スペクトルは、各質量窓について１００ミリ秒間（ｍｓ）にわたり累算（ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ）された。質量範囲全体についての質量スペクトルの累算のための合計時間は、したがって、３．２秒であった。

【0029】

これらの最近開発された高分解能かつ高処理量の四重極飛行時間質量分析器は、順次ウィンドウ化取得を可能にしたが、多数の制限を依然として有する。例えば、各質量窓の選択は、質量フィルタ処理ステップを伴い、その質量フィルタ処理ステップは、典型的に、時間がかかる。加えて、質量フィルタ処理ステップは、多数のイオンが無駄になることを必要とする。その結果、源からのイオン流束が少ない場合、質量範囲全体についての所望される信号対雑音比を有するスペクトルを得るために十分なイオンが存在しない場合がある。

【0030】

様々な実施形態では、順次ウィンドウ化取得は、イオントラップを使用して行なわれる。イオントラップを使用することによって、時間がかかる質量フィルタ処理ステップが、１回のみ行なわれる。質量窓の選択は、イオントラップからイオンを放出するさらに高速のステップによって行なわれる。

【0031】

上記で述べられた例を検討するとする。イオントラップは、例えば、１１１ｍｓ内で、４００〜１２００Ｄａの質量範囲からの全イオンで充填されることができる。これは、１つの質量フィルタ処理ステップである。イオントラップからのイオンの２５Ｄａ質量窓の各放出は、例えば、１０ｍｓ内で行なわれることができる。その結果、イオントラップを使用する順次ウィンドウ化取得のための合計時間は、１００＋３２×１８、すなわち６９９ｍｓとなる。これは、例えば、イオントラップを使用する順次ウィンドウ化取得のデューティサイクルが、四重極飛行時間を使用した順次ウィンドウ化取得のデューティサイクルよりほぼ５倍高速であることを、意味する。

【0032】

様々な実施形態で、イオントラップは、ある質量範囲内のイオンを収集するため、およびある質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を使用して収集されたイオンを選択的に放出するために、使用される。線形イオントラップ（ＬＩＴ）質量分析計におけるイオンの選択的軸方向移送のための方法は、例えば、米国特許第７，４５９，６７９号（以下、「第’６７９号特許」）で説明されている。第’６７９号特許で、異なる質量対電荷比を有するイオン群がＬＩＴの中に受け入れられる。第１の質量対電荷比（ｍ／ｚ）を有する第１のイオン群は、第１の半径方向励起場を使用して選択され、次いで、軸方向加速場を使用して放出される。第１のイオン群の放出に続き、第２のイオン群が同一の態様で放出される。第１のイオン群のｍ／ｚ範囲は、第２のイオン群のｍ／ｚ範囲と離隔している（ｄｉｓｊｏｉｎｔ）。

【0033】

第’６７９号特許は、したがって、異なりかつ離隔しているｍ／ｚ範囲を有する異なる時間におけるイオン放出群について説明している。離隔しているｍ／ｚ範囲とは、例えば、単一のｍ／ｚ値も共有しないｍ／ｚ範囲であるか、あるいは結合されないかまたは隣接しないｍ／ｚ範囲である。第’６７９号特許は、したがって、放出される群の異なるｍ／ｚ範囲がＬＩＴに受け入れられるイオンの連続質量範囲を走査するように選択されることを示唆しない。言い換えると、第’６７９号特許は、順次ウィンドウ化取得について説明していない。

【0034】

順次ウィンドウ化取得の目標は、例えば、広範な質量範囲における全種を、単一分析内における複数の反応監視（ＭＲＭ）実験の選択性および特異性で定量化することである。順次ウィンドウ化取得は、したがって、タンデム質量分析（ＭＳ／ＭＳ）に非常に好適である。異なる質量窓で選択されたイオンは、ＭＳ／ＭＳ断片化のためにコリジョンセルに移送されることができる。

【0035】

様々な実施形態で、順次ウィンドウ化取得のために使用されるイオントラップは、ＬＩＴである。このＬＩＴは、例えば、第’６７９号特許で説明されているＬＩＴに類似する。ＬＩＴは、例えば、広範な質量範囲内のイオンを収集するために使用される。分解直流（ＤＣ）（ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）の計算された量が、質量範囲内のそれらのイオンのみの伝送を可能にするように適用される。ＬＩＴは、捕捉されたイオンを選択的に励起し、次いで、それに放出のための軸方向プッシュを与える能力を有する。この技法は、例えば、半径方向振幅支援移送（ＲＡＡＴ）（ｒａｄｉａｌ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼ばれる。

【0036】

イオンの広範な質量範囲は、フィルタ処理雑音場（ＦＮＦ）（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｎｏｉｓｅ ｆｉｅｌｄ）のような広帯域励起波形を使用することによって、ＲＡＡＴトラップにおいて励起されることができる。これは、多数のイオンが同時に励起されることを可能にし、次いで、ＭＳ／ＭＳのためのコリジョンセルを通して送られることを可能にする。最初の質量窓についてのデータが収集されると、次いで、ＬＩＴの同一充填物からの次の隣接または重複する質量窓が、ＬＩＴから放出されることにより次のスペクトルを収集する。このプロセスは、最初の広範な質量範囲窓の質量範囲全体がカバーされるまで繰り返される。

【0037】

様々な実施形態で、イオンを放出するために使用され、その質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの質量窓は、同一の質量幅を有し、可変励起周波数範囲を使用して選択される。例えば、ＬＩＴは、４００〜１２００Ｄａのイオンの質量範囲を伝送するように命令される。これは、質量８５４．７ｍ／ｚ（較正ｑ＝０．７０４５、駆動周波数＝１．２２８４８４ＭＨｚ、ｒ_０＝４．１７ｍｍ）に設定されたＬＩＴの場合、１９６．２８Ｖの分解ＤＣを必要とする。イオンは、コリジョンセルで捕捉され、冷却される。質量範囲全体が次いで、ＬＩＴに戻される。同一の無線周波数（ＲＦ）振幅で捕捉されたイオンは、下記によって定義されるＭａｔｈｉｅｕ ｑ値を有することが、公知である。

【数1】

式中、ｍはイオンの質量であり、ＶはＲＦ振幅であり、ｒ_０はＬＩＴの場半径であり、Ωは角駆動周波数である。各イオンは、下記によって定義される固有の運動の基本周波数を有する。

【数2】

式中、βはｑの関数である。パラメータβは、例えば、連分数式（ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ）を使用して計算される。

【0038】

ＬＩＴから放出されるべき最初の質量窓は、均一な２５Ｄａ窓が選ばれる場合、４００〜４２５Ｄａである。その範囲の中心における質量（４１２．５Ｄａ）は、既知のｑ値に設定されることができる（すなわち、ＬＩＴは、０．７０４５の較正ｑを有し、駆動周波数は１．２２８４８４ＭＨｚである）。これは、４００Ｄａがｑ＝０．７１４６８２に存在する一方で、４２５Ｄａはｑ＝０．６７２６４２に存在し、全ての他の質量がそれらの値の間に及ぶｑ値を有することを意味する。ｑ値は、下記を使用して計算される。

【数3】

これは、例えば、式（１）を使用して導出される。

【0039】

最初の質量窓は、したがって、３５５，９２５Ｈｚ〜３２７，８８０Ｈｚの範囲の励起周波数を必要とする。最後の質量窓１１７５〜１２００Ｄａは、異なる範囲の励起周波数を必要とするが、この範囲は、低減される。

【0040】

図２は、様々な実施形態に従い、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓が同一の質量幅を有する場合、どのように、励起周波数の範囲が、ある質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓のうちの最初の質量窓から最後の質量窓まで減少するかを示す例示的表２００である。励起周波数の範囲の減少は、２５Ｄａずつ分離された２つの質量について計算されたｑ値間の差異が、質量が増加するにつれて減少する、という事実に起因するものである。

【0041】

様々な代替の実施形態では、イオンを放出させるために使用され、その質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの質量窓は、異なる質量幅を有し、同一の励起周波数範囲を使用して選択される。周波数範囲が一定に保持され、質量窓幅は、例えば、質量の増加に伴って増加させられる。最初の質量窓が４１２．５Ｄａを中心とする２５Ｄａ（２８，０４５Ｈｚ）窓幅から開始する場合、１２００Ｄａに達する最後の質量窓は、同一の励起周波数範囲または波形が使用される場合、１１２９〜１２００Ｄａ、すなわち、７１Ｄａの質量幅を有する。

【0042】

なおもさらなる様々な実施形態では、励起周波数範囲は、その質量範囲の一部分について一定に保たれ、次いで、その質量範囲の途中で調節される。例えば、質量範囲４００〜１２００Ｄａは、２つの範囲、すなわち４００〜８００Ｄａおよび８００〜１２００Ｄａに分割される。第１の範囲が質量窓４００〜４２５Ｄａに基づく励起周波数範囲を使用する一方で、第２の範囲は、８００〜８２５Ｄａの範囲の２５Ｄａ窓に対応するように周波数範囲をリセットする。この方式では、第１の質量範囲における質量窓は、２５Ｄａ（４００〜４２５Ｄａ）から４７．１Ｄａ（７５２．９〜８００Ｄａ）まで変動する。第２の質量範囲では、質量窓は、２５Ｄａ（８００（ｑ＝０．７１５５０８）〜８２５（ｑ＝０．６９３８２６）Ｄａ）から３６．４Ｄａ（１１６３．６〜１２００Ｄａ）まで変動する。

【0043】

励起周波数範囲の代わりに異なる質量窓の質量幅が変動することを可能にすることは、同一の波形が多数の窓について使用され得ることを意味する。質量窓が２５Ｄａの幅で一定に保たれる場合、波形を毎回再構築するか、または多数の波形が少なくとも構築されて事前に記憶されるかのいずれかを必要とする。波形は、フィルタ処理雑音場のための任意の標準的技法を使用して構築されることができる。

【0044】

様々な実施形態で、ＲＡＡＴ ＬＩＴが、順次ウィンドウ化取得のために使用される。半径方向励起場が、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各々におけるイオンを選択するために使用され、イオンは、次いで、軸方向加速場を使用して放出される。

【0045】

様々な代替の実施形態で、２つまたはそれよりも多くの質量窓からのイオンは、質量選択的軸方向放出（ＭＳＡＥ）を使用して、ＬＩＴから放出される。この技法は、軸方向場が印加されないことを除きＲＡＡＴに類似する。代わりに、出口バリアが各質量窓のイオンを放出するために下げられる。例えば、出口バリアは、数ボルト以下まで下げられる。励起振幅もまた、減少させられ、励起区間が増加させられる（少なくとも、数十ミリ秒）。

【0046】

データ例
図３は、様々な実施形態に従う順次ウィンドウ化取得のための質量分析システム３００の概略図である。システム３００は、質量分析計３１０およびプロセッサ３２０を含む。プロセッサ３２０は、質量分析計３１０と通信する。プロセッサ３２０は、コンピュータ、マイクロプロセッサ、または制御信号およびデータを質量分析計３１０に送信することと、その質量分析計から受信することと、データを処理することとが可能な任意のデバイスであることができるが、それらに限定されない。プロセッサ３２０は、質量分析計３１０に、例えば、多数のステップを使用してタンデム質量分析またはＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得を行なうように命令する。

【0047】

ステップ１で、質量分析計３１０は、試料についての飛行時間（ＴＯＦ）質量分析（ＭＳ）データを収集する。これは、例えば、１００ｍｓ内で収集されるＭＳデータである。ＭＳデータの質量範囲は、ＭＳ／ＭＳについて選択される。

【0048】

ステップ２で、無線周波数直流（ＲＦＤＣ）成分窓が、その質量範囲におけるイオンを選択するために、質量分析計３１０のＱ１に設定される。この設定は、例えば、１ｍｓ内で適用される。

【0049】

ステップ３で、質量分析計３１０のＱ２は、その質量範囲におけるイオンで充填され、そのイオンは冷却される。イオンの移送および冷却は、例えば、１〜１００ｍｓかかる。同時に、質量分析計３１０のＩＱ１およびＳＴは、イオンビームをオフにするために、Ｑ２へのイオンの移送後に引き上げられる。

【0050】

図４は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ３後における選択された質量範囲のイオンの場所４００を描写する概略図である。

【0051】

ステップ４で、選択された質量範囲におけるイオンは、質量分析計３１０のＱ１に戻される。Ｑ１は、例えば、ＬＩＴ／ＲＡＡＴである。イオンは、例えば、１０ｍｓ内で移送される。

【0052】

図５は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ４中における選択された質量範囲のイオンの場所５００を描写する概略図である。

【0053】

ステップ５で、質量分析計３１０のＱ１におけるＲＦ振幅は、励起波形の印加のために適切なレベルに調節されることにより、ＭＳ／ＭＳのための質量窓のイオンを選択する。質量分析計３１０のＱ２におけるＤＣオフセットは、所望される衝突エネルギーを与えるように調節され、ＩＱ３もまた調節される。ＩＱ３は、Ｑ２コリジョンセルにおけるイオンの捕捉のためのバリアを提供するように上昇させられる。これらの調節は、例えば、１ｍｓ内で行なわれる。

【0054】

図６は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ５後における選択された質量範囲のイオンの場所６００を描写する概略図である。

【0055】

ステップ６で、選択された質量窓のイオンは、高い半径方向振幅に励起される。イオンは、例えば、５ｍｓ内で励起される。

【0056】

図７は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ６後における選択された質量範囲のイオンの場所７００を描写する概略図である。

【0057】

ステップ７で、半径方向励起はオフにされ、質量分析計３１０のＩＱ２は、所望されるレベルに調節される。これらの変更は、例えば、１ｍｓ内で行なわれる。

【0058】

ステップ８で、軸方向場がオンにされることにより、選択された質量窓のイオンを質量分析計３１０のＱ１から放出する。ステップ６においてより高い半径方向振幅に励起されているそれらのイオンのみが、パルス状軸方向場の力を受ける。イオンは、質量分析計３１０のＱ２に送られ、そこで、高エネルギー衝突を通して断片化される。Ｑ２は、例えば、コリジョンセルである。ステップ８は、例えば、１ｍｓ内で行なわれる。

【0059】

図８は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得のステップ８中における選択された質量範囲のイオンの場所８００を描写する概略図である。

【0060】

ステップ９で、ＴＯＦ ＭＳ／ＭＳデータが、選択された質量窓のイオンについて収集される。データは、例えば、１０ｍｓ内に収集される。

【0061】

図９は、様々な実施形態に従い、ＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得中の、質量分析計の飛行時間選択の加速器領域（図示せず）におけるイオンの場所９００を描写する概略図である。

【0062】

ステップ５〜９は、データが選択された質量範囲に及ぶ質量窓の全イオンについて収集されるまで繰り返される。ステップ２〜４は、例えば、１２〜１１１ｍｓを必要とする。ステップ５〜９の各繰り返しは、例えば、１８ｍｓを必要とする。

【0063】

ステップ２において選択された質量範囲が４００〜１２００Ｄａであり、かつステップ６において励起される各質量幅が２５Ｄａである場合、上記のように、８００Ｄａ質量範囲に及ぶ合計３２個（（１２００−４００）／２５）の総質量窓が存在する。ステップ５〜９は、次いで、３２回、繰り返され、総反復時間は、３２×１８、すなわち５７６ｍｓを必要とする。ＭＳ／ＭＳスペクトルを収集するための合計時間は、ステップ２〜９の合計、すなわち１２ｍｓ＋５７６ｍｓ＝５８８ｍｓから１１１ｍｓ＋５７６ｍｓ＝６９９ｍｓである。

【0064】

上記で説明されたように、四重極飛行時間質量分析計は、同一のＭＳ／ＭＳスペクトルを収集するために約３．２ｓを必要とする。したがって、イオントラップ飛行時間質量分析計を用いたＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得は、三連四重極を用いたＭＳ／ＭＳ順次ウィンドウ化取得よりも約５倍速い。また、四重極飛行時間質量分析計と比較して、イオントラップを使用するデューティサイクルの改善は、２つまたはそれよりも多くの質量窓の質量幅が減少させられるにつれて非線形に増加する。

【0065】

上記で説明されたように、ステップ６において選択され、ステップ２において選択された質量範囲に及ぶために使用される２つまたはそれよりも多くの質量窓は、均一な質量幅を有することができる。代替として、ステップ６において選択された２つまたはそれよりも多くの質量窓は、可変質量幅を有することができる。

【0066】

図１０は、様々な実施形態に従い、ある質量範囲に及びかつ均一な質量幅を有するｎ個の質量窓を描写する例示的略図１０００である。

【0067】

図１１は、様々な実施形態に従い、ある質量範囲に及びかつ可変質量幅を有するｎ個の質量窓を描写する例示的略図１１００である。

【0068】

データ処理のシステムおよび方法
順次ウィンドウ化取得システム
図３に戻ると、システム３００は、質量分析計３１０およびプロセッサ３２０を含む。質量分析計３１０は、イオントラップ３３０、質量アナライザ３４０、およびコリジョンセル３５０を含む。イオントラップ３３０は、ＬＩＴとして示される。しかしながら、イオントラップ３３０は、任意のタイプのイオントラップであることができる。他のタイプのイオントラップは、３−Ｄイオントラップ、トロイダルイオントラップ、および静電イオントラップを含み得るが、それらに限定されない。質量アナライザ３４０は、ＴＯＦ質量アナライザとして示される。同様に、質量アナライザ３４０は、任意のタイプの質量アナライザであることができる。他のタイプの質量アナライザは、線形イオントラップ、３−Ｄイオントラップ、静電イオントラップ、またはペニングイオントラップを含み得るが、それらに限定されない。コリジョンセル３５０は、四重極として示される。同様に、コリジョンセル３５０は、任意のタイプのコリジョンセルであることができる。

【0069】

プロセッサ３２０は、試料についての質量範囲および質量窓幅パラメータを受信する。プロセッサ３２０は、質量分析計３１０に、イオントラップ３３０で、質量範囲内にある試料からの複数のイオンを収集するように命令する。プロセッサ３２０は、質量窓幅パラメータを使用して、ある質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算する。言い換えると、２つまたはそれよりも多くの質量窓が、その質量範囲に及ぶために、少なくとも１つのｍ／ｚ値によって結合または重複させられる。質量窓幅パラメータは、幅、質量窓の数（ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｍａｓｓ ｗｉｎｄｏｗｓ）、またはどのように質量窓幅が質量に伴って変動するかを記述する関数を含み得るが、それらに限定されない。

【0070】

プロセッサ３２０は、質量分析計３１０に、イオントラップ３３０から２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓内のイオンを放出するように命令する。プロセッサ３２０はまた、質量分析計３１０に、質量アナライザ３４０を用いて、各質量窓の放出されるイオンから質量スペクトルを検出することにより、質量範囲についての質量スペクトル集合を生成するように命令する。２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓が、次いで、例えば、連続的に選択および分析される。イオントラップ３３０は、例えば、同時にまたは連続してのいずれかにおいて、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓内のイオンを放出することができる。

【0071】

上記で説明されたように、２つまたはそれよりも多くの質量窓は、全てが同一の幅を有しても、全てが異なる幅を有しても、異なる幅を有する少なくとも２つの質量窓を有してもよい。様々な実施形態で、２つまたはそれよりも多くの質量窓が全て同一の幅を有する場合、プロセッサ３２０は、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なる波形を計算する。異なる波形は、次いで、イオントラップ３３０から２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓内のイオンを放出するために使用される。様々な実施形態で、プロセッサ３２０は、処理速度を改善するために、質量分析計３１０がイオントラップ３３０からいずれかのイオンを放出する前に、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓について異なる励起周波数範囲を有する異なる波形を、質量分析計３１０に記憶する。

【0072】

様々な実施形態で、２つまたはそれよりも多くの質量窓が全て異なる幅を有する場合、プロセッサ３２０は、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓について同一の励起周波数範囲を有する同一の波形を計算する。同一の波形が、次いで、イオントラップ３３０から２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓内のイオンを放出するために使用される。

【0073】

様々な実施形態で、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓の幅は、質量範囲の関数として変動することができる。例えば、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓の幅は、質量範囲における各質量窓の質量の増加に伴って増加する。

【0074】

様々な実施形態では、システム３００は、タンデム質量分析またはＭＳ／ＭＳを行なうことができる。例えば、プロセッサ３２０は、質量分析計３１０に、質量スペクトルを検出する前に、コリジョンセル３５０における各質量窓の放出されるイオンを断片化するようにさらに命令する。タンデム質量分析質量スペクトルの集合が、次いで、その質量範囲について生成される。

【0075】

順次ウィンドウ化取得方法
図１２は、様々な実施形態に従い、質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法１２００を示す例示的流れ図である。

【0076】

方法１２００のステップ１２１０では、質量範囲および質量窓幅パラメータが試料について受信される。

【0077】

ステップ１２２０では、その質量範囲内にある試料からの複数のイオンが質量分析計のイオントラップにおいて収集される。

【0078】

ステップ１２３０では、２つまたはそれよりも多くの、質量が隣接または重複する窓（ｍａｓｓ ａｄｊａｃｅｎｔ ｏｒ ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ）が、質量窓幅パラメータを使用して、その質量範囲に及ぶように計算される。

【0079】

ステップ１２４０では、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓内のイオンがイオントラップから放出される。質量スペクトルが、次いで、質量分析計の質量アナライザを用いて、各質量窓の放出されるイオンから検出され、質量範囲に対する質量スペクトル集合を生成する。

【0080】

順次ウィンドウ化取得コンピュータプログラム製品
様々な実施形態では、コンピュータプログラム製品は、非一時的かつ有形のコンピュータ可読記憶媒体を含み、この非一時的かつ有形のコンピュータ可読記憶媒体は、そのコンテンツが質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法を行なうように、プロセッサ上で実行される命令を有するプログラムを含む。本方法は、１つまたはそれよりも多くの別個のソフトウェアモジュールを含むシステムによって行なわれる。

【0081】

図１３は、様々な実施形態に従い、質量分析データの順次ウィンドウ化取得のための方法を行なう１つまたはそれよりも多くの別個のソフトウェアモジュールを含むシステム１３００の概略図である。システム１３００は、分析モジュール１３１０および制御モジュール１３２０を含む。

【0082】

分析モジュール１３１０は、試料について、質量範囲および質量窓幅パラメータを受信する。制御モジュール１３２０は、質量分析計のイオントラップにおいて、その質量範囲内にある試料からの複数のイオンを収集する。分析モジュール１３１０は、質量窓幅パラメータを使用して、ある質量範囲に及ぶ２つまたはそれよりも多くの隣接または重複する質量窓を計算する。制御モジュール１３２０は、イオントラップから、２つまたはそれよりも多くの質量窓の各質量窓内のイオンを放出する。制御モジュール１３２０は、質量分析計の質量アナライザで、各質量窓の放出されるイオンから質量スペクトルを検出することにより、質量範囲についての質量スペクトル集合を生成する。

【0083】

本教示は様々な実施形態と併せて説明されるが、本教示は、そのような実施形態に限定されることを意図するものではない。対照的に、本教示は、当業者によって理解されるように、様々な代替、修正、および均等物を包含する。

【0084】

さらに、様々な実施形態を説明する際、本明細書は、方法および／またはプロセスを、ステップの特定のシーケンスとして提示し得る。しかしながら、方法またはプロセスが本明細書に記載されるステップの特定の順序に依拠しない範囲において、方法またはプロセスは、説明されるステップの特定のシーケンスに限定されるべきではない。当業者が理解するように、ステップの他のシーケンスが可能であってもよい。したがって、本明細書に記載されるステップの特定の順序は、請求項についての限定として解釈されるべきではない。加えて、方法および／またはプロセスを対象とする請求項は、書かれた順序におけるそのステップの実施に限定されるべきではなく、当業者は、シーケンスが変更されてもよく、様々な実施形態の精神および範囲に依然としてあることを容易に理解することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】