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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-12
(54)【発明の名称】高Ｍ／Ｚカットオフを含むサンプルを分析する方法
(51)【国際特許分類】
H01J 49/42 20060101AFI20240305BHJP
H01J 49/24 20060101ALI20240305BHJP
H01J 49/00 20060101ALI20240305BHJP
G01N 33/02 20060101ALI20240305BHJP
G01N 27/62 20210101ALI20240305BHJP
【ＦＩ】
H01J49/42 600
H01J49/24
H01J49/42 150
H01J49/00 310
G01N33/02
G01N27/62 E
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023557726
(86)(22)【出願日】2021-11-18
(85)【翻訳文提出日】2023-10-06
(86)【国際出願番号】 IB2021060678
(87)【国際公開番号】W WO2022200852
(87)【国際公開日】2022-09-29
(31)【優先権主張番号】63/166,158
(32)【優先日】2021-03-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ベッドフォード， リー
(72)【発明者】
【氏名】コービー， トーマス アール．
(72)【発明者】
【氏名】ヘイガー， ジェイムズ
(72)【発明者】
【氏名】シュナイダー， ブラッドレー ビー．
【テーマコード（参考）】
2G041
【Ｆターム（参考）】
2G041AA08
2G041CA01
2G041FA08
2G041GA03
2G041GA09
2G041GA13
2G041GA29
2G041KA01
2G041KA03
(57)【要約】
一側面では、サンプル、例えば、食品ベースのサンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、複数のイオンを質量フィルタの中に導入することであって、質量フィルタは、サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを提供し、分析物イオンの通過を可能にする一方、該高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンの通過を阻止するように構成されている、ことと、該質量フィルタを通過するイオンの質量分析を実施することとを含む。関連側面では、質量分光計が、開示され、それは、大気圧イオン源と、第１の質量フィルタと、ユーザインターフェースと、コントローラとを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量分光計であって、前記質量分光計は、サンプルを受け取り、前記サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させるように構成された大気圧イオン源と、
前記複数のイオンのうちの少なくとも一部を受け取るために前記イオン源の下流に位置付けられた第１の質量フィルタと、
ユーザから、１つ以上の着目ｍ／ｚ比またはｍ／ｚ比の範囲に関する情報を受信するためのユーザインターフェースと、
前記着目ｍ／ｚ比またはｍ／ｚ比の範囲に関する情報を前記ユーザインターフェースから受信するために前記ユーザインターフェースおよび前記第１の質量分析器と通信するコントローラと
を備え、
前記コントローラは、前記ユーザインターフェースから受信される情報に基づいて、質量分析のための最大の着目ｍ／ｚ比を決定し、帯域通過窓が前記最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを有するように前記第１の質量分析器の帯域通過窓を調節する、質量分光計。
【請求項2】
前記高Ｍ／Ｚカットオフは、約１０～約５００の範囲内の値だけ前記最大のｍ／ｚ比から離されている、請求項１に記載の質量分光計。
【請求項3】
前記第１の質量フィルタは、減圧チャンバ内に配置されている、請求項１－２のいずれか１項に記載の質量分光計。
【請求項4】
前記減圧チャンバは、約２ｍＴｏｒｒ～約２０ｍＴｏｒｒの範囲の内の圧力に維持されている、請求項４に記載の質量分光計。
【請求項5】
前記第１の質量フィルタは、四重極構成に配置された複数のロッドを備えている、請求項１－４のいずれか１項に記載の質量分光計。
【請求項6】
前記第１の質量フィルタを通して伝送されるイオンを受け取るために前記第１の質量フィルタの下流に位置付けられた第２の質量フィルタをさらに備え、前記第２の質量フィルタは、前記第２の質量フィルタを通して伝送されることが可能なｍ／ｚ比の範囲を定義する帯域通過窓を有する、請求項１－５のいずれか１項に記載の質量分光計。
【請求項7】
前記コントローラは、前記第２の質量フィルタと通信し、前記第１の質量フィルタから受け取られるイオンに関連付けられたあるｍ／ｚ比の通過を可能にするように、前記第２の質量フィルタの前記帯域通過窓を調節する、請求項６に記載の質量分光計。
【請求項8】
前記コントローラは、前記第１の質量フィルタから受け取られる異なるｍ／ｚ比を有するイオンの通過を可能にするために、前記第２の質量フィルタの前記帯域通過窓をシフトさせるように構成されている、請求項７に記載の質量分光計。
【請求項9】
サンプルの質量分光測定分析を実施する方法であって、前記方法は、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、
質量分析器の上流に位置付けられた質量フィルタの中に前記複数のイオンを導入することであって、前記質量フィルタは、前記サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを提供することによって、前記分析物イオンの通過を可能にする一方、前記高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンの通過を阻止するように構成されている、ことと、
前記質量フィルタを通過するイオンの質量分析を実施することと
を含み、
前記高Ｍ／Ｚカットオフは、前記下流質量分析器の汚染を減らすように選択される、方法。
【請求項10】
前記サンプルは、食品ベースのサンプルを備え、随意に、前記食品ベースのサンプルは、お茶を備え、
随意に、前記食品ベースのサンプルは、ルッコラを備え、
随意に、前記食品ベースのサンプルの処理は、ＱｕＥＣｈＥＲＳ抽出方法を利用することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記サンプルは、組織サンプルを備え、随意に、前記組織サンプルは、肝臓組織ホモジネートを備えている、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
前記質量分析を実施するステップは、前記質量フィルタを通過する前記イオンを前記下流質量分析器の中に導入することを含み、随意に、前記質量分析器は、多極構成に配置された複数のロッドを備えている、請求項９－１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項13】
前記高Ｍ／Ｚカットオフは、前記多極ロッドの汚染を減らすように選択される、請求項９－１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項14】
前記質量分析を実施するステップは、前記質量分析器を通過する前記イオンのうちの少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを発生させることを含み、随意に、前記方法は、前記生成イオンの質量スペクトルを発生させることをさらに含む、請求項９－１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項15】
前記質量分析を実施するステップは、前記分析物イオンのうちの少なくとも１つの１つ以上のＭＲＭ移行を監視することを含み、随意に、前記質量分析を実施するステップは、四重極質量分析器を利用することを含む、請求項９－１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項16】
前記高Ｍ／Ｚカットオフは、約７００であり、随意に、前記高Ｍ／Ｚカットオフは、約１，０００である、請求項９－１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項17】
前記質量フィルタは、イオン伝送のための帯域通過窓を提供するように構成されている、請求項９－１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項18】
前記帯域通過窓は、約２０ａｍｕ～約１，２５０ａｍｕに広がっている、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記サンプルをイオン化するステップに先立って、前記サンプルを処理することをさらに含む、請求項９－１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項20】
前記１つ以上の着目分析物は、少なくとも１つの駆除剤を備えている、請求項９－１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願）
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる２０２１年３月２５日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ａｎａｌｙｚｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅｓ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ａ Ｈｉｇｈ Ｍ／Ｚ Ｃｕｔｏｆｆ」と題された米国仮出願第６３／１６６，１５８号の優先権を主張する。
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる２０２１年３月２５日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ａｎａｌｙｚｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅｓ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ａ Ｈｉｇｈ Ｍ／Ｚ Ｃｕｔｏｆｆ」と題された米国仮出願第６３／１６６，１５８号の優先権を主張する。
【0002】
本教示は、概して、サンプルの分析のための質量分光測定方法およびシステムに関連し、より具体的に、食品ベースおよび組織サンプルの分析のために採用され得るそのような方法およびシステムに関連する。
【背景技術】
【0003】
食品ベースのサンプルの分析は、特に、駆除剤および他の有害な薬品の検出と関連して、重要性が増加している。そのような分析は、典型的に、着目薬品（分析物）を調査対象のサンプルから抽出するために、試薬を用いたサンプルの処理を要求する。食品サンプルの処理のための１つの一般的アプローチは、頭字語ＱｕＥＣｈｅＲＳ（迅速、容易、安価、効果的、頑丈、および安全）下で公知である、抽出方法である。この抽出方法は、典型的に、食品サンプル中の駆除剤残留物の検出のために採用される。これは、駆除剤残留物を食品サンプルから抽出することにおいて効果的であるが、ＱｕＥＣｈＥＲＳアプローチは、次に、駆除剤残留物を検出するために採用される質量分光計システムの急速な汚染につながる非常に複雑なマトリクスをもたらし得る。
【0004】
例えば、トリプル四重極質量分光計が、そのような分析のために採用されるとき、そのような電荷蓄積および性能の減少は、第１の質量分析器（例えば、Ｑ１）のための低入口イオンエネルギーを採用するシステムでは、悪化させられ得る。質量分析器の汚染は、システムの周期的清掃を必要とし、それは、サンプルの分析のための作業フローに悪影響を及ぼし、システムを動作させるコストを追加し得る。
【0005】
故に、サンプルの分析、特に食品ベースのサンプルの分析のための改良された質量分光測定方法の必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
一側面では、サンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、複数のイオンを質量分析器の上流に位置付けられた質量フィルタの中に導入することであって、該質量フィルタは、サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを提供し、分析物イオンの通過を可能にする一方、高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンの通過を阻止するように構成されている、ことと、該質量フィルタを通過するイオンの質量分析を実施することとを含み、高Ｍ／Ｚカットオフは、下流質量分析器の汚染を減らすように選択される。
【0007】
様々な質量分析器が、採用されることができる。例として、限定ではないが、質量分析器は、四重極質量分析器（例えば、トリプル四重極質量分析器）、飛行時間（ＴＯＦ）質量分析器、イオントラップ、またはそれらの組み合わせであることができる。
【0008】
いくつかの実施形態では、質量フィルタを通過するイオンのうちの少なくとも一部は、例えば、質量フィルタの下流に位置付けられた衝突セル内において、断片化を受けさせられ、複数の生成イオンを発生させる。生成イオンは、次いで、例えば、四重極および／または飛行時間（ＴＯＦ）質量分析器を使用して、質量分析を受けさせられ、その質量スペクトルを発生させることができる。いくつかのそのような実施形態では、質量分析を実施するステップは、トリプル四重極質量分光計を使用して、分析物イオンのうちの少なくとも１つの１つ以上の多重反応監視（ＭＲＭ）移行を監視することを含むことができる。
【0009】
例として、いくつかの実施形態では、高Ｍ／Ｚカットオフは、約７００、または約９００、または約１，０００に設定されることができるが、他のカットオフ値が、例えば、汚染イオンのｍ／ｚ比に応じて、採用されることもできる。
【0010】
いくつかの実施形態では、研究対象のサンプルは、食品ベースのサンプルであることができる。例として、限定ではないが、いくつかのそのような実施形態では、そのような食品ベースのサンプルは、例えば、お茶またはコーヒー等の任意の飲料およびルッコラ、レタス、人参等の作物、または食用材料を備えている任意の他のサンプルマトリクスであることができる。いくつかの実施形態では、研究対象のサンプルは、組織サンプルであることができる。
【0011】
いくつかの実施形態では、質量フィルタの帯域通過窓は、標的着目イオンが質量フィルタを通過することを可能にするように選択されることができる。例として、いくつかの実施形態では、質量フィルタの帯域通過窓は、約２０～約１，２５０、例えば、約５０～９００の範囲内、または特定の用途のための任意の他の好適な範囲であるように選択されることができる。
【0012】
いくつかの実施形態では、サンプルは、そのイオン化に先立って処理される。例として、食品ベースのサンプルの処理は、例えば、ある着目分析物、例えば、１つ以上の駆除剤を抽出するように実施されることができる。いくつかの実施形態では、ＱｕＥＣｈＥＲＳとして知られる処理方法が、採用されるが、任意の他の好適な処理技法も、使用されることができる。いくつかの実施形態では、組織サンプルは、ホモジネート組織マトリクスを形成するように処理されることができる。
【0013】
様々な質量フィルタが、本教示の実践において、採用されることができる。例として、いくつかの実施形態では、質量フィルタは、多極イオンガイドを含むことができる。いくつかのそのような実施形態では、多極イオンガイドは、近位端から遠位端まで延びている四重極ロッド組を含むことができ、四重極ロッド組の４つのロッドは、イオンを受け取るための入口を近位端に、それを通してイオンが四重極ロッド組から出て行く、出口を遠位端に提供するように、互いに対して配置される。四重極ロッド組は、第１の対のロッドおよび第２の対のロッドであって、各ロッドは、中心縦軸から間隔を置かれ、それに沿って延びている、第１の対のロッドおよび第２の対のロッドと、補助電極が四重極ロッド組のロッドによって互いに分離されるように、および補助電極の各々が第１の対のロッドの単一ロッドおよび第２の対のロッドの単一ロッドに隣接するように四重極ロッド組のロッドとの間に挿入される複数の補助電極とを含むことができる。
【0014】
電力供給源は、多極イオンガイドに結合され、ｉ）第１の周波数および第１の位相において、第１のＲＦ電圧を第１の対のロッドに、ｉｉ）第１の周波数に等しい第２の周波数および第１の位相と反対の第２の位相において、第２のＲＦ電圧を第２の対のロッドに、および、ｉｉｉ）補助電気信号を補助電極の各々に提供するように動作可能であり、補助電極の各々に印加される補助電気信号は、実質的に同じであり、少なくとも１つの補助ＲＦ電圧源は、ＲＦ電圧を補助電極に印加するように動作可能であり、補助ＤＣ電圧は、ＤＣ電圧を補助電極に印加し、カットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンの伝送を防止するように動作可能である。いくつかのそのような実施形態では、ＤＣ電圧は、２つの対の補助電極を横断して印加されるＤＣ電圧が反対極性を有し、基準、例えば、イオンガイドに印加されるＤＣオフセットに対して対称的にオフセットされ得るように、補助電極に印加されることができる。
【0015】
関連側面では、サンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、複数のイオンを質量フィルタの中に導入することであって、質量フィルタは、サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを提供し、分析物イオンの通過を可能にする一方、該高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンの通過を阻止するように構成されている、ことと、質量フィルタを通過するイオンの質量分析を実施することとを含む。
【0016】
関連側面では、質量分光計が、開示され、それは、サンプルを受け取り、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させるように構成された大気圧イオン源と、複数のイオンのうちの少なくとも一部を受け取るためにイオン源の下流に位置付けられた第１の質量フィルタと、ユーザから１つ以上の着目ｍ／ｚ比またはｍ／ｚ比の範囲に関する情報を受信するためのユーザインターフェースと、着目ｍ／ｚ比またはｍ／ｚ比の範囲に関する情報をユーザインターフェースから受信するためにユーザインターフェースおよび第１の質量フィルタと通信するコントローラとを備えている。コントローラは、ユーザインターフェースから受信される情報に基づいて、質量分析のための最大の着目ｍ／ｚ比を決定し、帯域通過窓が該最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを有するように第１の質量フィルタの帯域通過窓を調節する。
【0017】
いくつかの実施形態では、高Ｍ／Ｚカットオフは、約１０～約５００ｍ／ｚの範囲内の値だけ最大のｍ／ｚ比から離されている。
【0018】
いくつかの実施形態では、質量フィルタと、質量フィルタの下流に位置付けられた第１の質量分析器とが、異なる圧力に維持される２つの別個のチャンバ内に配置され、第１の質量フィルタが位置付けられたチャンバ（本明細書では、「第１のチャンバ」とも称される）内の圧力は、質量分析器が位置付けられたチャンバ（本明細書では、「第２のチャンバ」とも称される）内の圧力を上回る。例えば、第１のチャンバ内の圧力は、少なくとも約２倍、または少なくとも約５倍、または少なくとも約１０倍、または少なくとも約２０倍、または少なくとも約１００倍、第２のチャンバ内の圧力を上回る。例として、いくつかの実施形態では、第１のチャンバ内の動作圧力は、約２～約２０ｍＴｏｒｒの範囲内であることができ、第２のチャンバ内の動作圧力は、５×１０－５Ｔｏｒｒ未満であることができる。
【0019】
いくつかの実施形態では、第２の質量分析器は、第１の質量分析器の下流に位置付けられることができる。上記の質量分光計のいくつかのそのような実施形態では、第１の質量フィルタおよび第１または第２の質量分析器のいずれかは、四重極構成に配置された複数のロッドを備えていることができる。四重極ロッドに印加されるＲＦおよびＤＣ電圧は、第１の質量フィルタが、所望の帯域通過窓を示し、下流質量分析器が、着目ｍ／ｚ比を伴うイオンの通過を可能にする一方、他のイオンの通過を阻止するように選択されることができる。例えば、コントローラは、少なくとも１つのＲＦ電圧源と通信し、少なくとも１つのＤＣ電圧源は、制御信号をこれらの電圧源に印加し、第１の質量フィルタの帯域通過窓および第１の質量分析器の伝送窓を設定することができる。
【0020】
いくつかの実施形態では、印加されるＲＦ電圧の周波数は、例えば、約１００ｋＨｚ～約１０ＭＨｚの範囲内であることができ、ＲＦ電圧の振幅（ゼロ／ピーク振幅）は、例えば、約０ボルト～約６，０００ボルトの範囲内であることができる。例として、ＤＣ電圧は、ＤＣ分解電圧として採用され、所望のｍ／ｚ比を有するイオンの通過を確実にすることができる。例として、ＤＣ電圧は、約５ボルト～約５，０００ボルトの範囲内であることができる。
【0021】
コントローラは、第１および／または第２の質量分析器と通信し、第１の質量フィルタから受け取られるイオンに関連付けられた少なくとも１つのｍ／ｚ比の通過を可能にすることができる。コントローラは、第１および／または第２の質量分析器ｍ／ｚ値をシフトさせ、第１の質量フィルタから受け取られる異なるｍ／ｚ比を伴うイオンの通過を可能にするように構成されることもできる。
【0022】
関連側面では、質量フィルタを有する質量分光計を使用して、質量分光測定を実施する方法が、開示され、それは、サンプルの質量分析を実施し、サンプル中の１つ以上の着目化合物に関連付けられたある範囲のｍ／ｚ比を決定することと、該ｍ／ｚ比の範囲に関連付けられた最大のｍ／ｚ比を識別することと、該最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを示すように、質量フィルタの帯域通過窓を調節することとを含む。質量フィルタの帯域通過窓の調節に続いて、サンプルの別の部分の質量分析が、調節された帯域通過窓を伴う質量フィルタを使用して、実施されることができる。
【0023】
関連側面では、質量分光計システムが、開示され、それは、サンプルを受け取り、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させるように構成された大気圧イオン源と、複数のイオンのうちの少なくとも一部を受け取るためにイオン源の下流に位置付けられた第１の質量フィルタとを備え、第１の質量フィルタは、帯域通過窓内のｍ／ｚ比を有するイオンの通過を可能にするように構成される。システムはさらに、複数の測定期間の各々のためにその測定期間中の質量分析のための標的ｍ／ｚ比または標的ｍ／ｚ比の範囲を受信するためのユーザインターフェースを含むことができる。
【0024】
コントローラは、ユーザインターフェースおよび第１の質量フィルタと通信し、コントローラは、測定期間の各々のために、その測定期間に関して、最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを示すように、最大のｍ／ｚ比を決定し、第１の質量フィルタの帯域通過窓を調節するように構成され、第１の質量フィルタは、少なくとも２つの異なる測定期間に関して、異なる高Ｍ／Ｚカットオフを示す。
【0025】
関連側面では、質量分光計が、開示され、それは、サンプルを受け取り、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させるように構成された大気圧イオン源と、複数のイオンのうちの少なくとも一部を受け取るためにイオン源の下流に位置付けられた第１の質量フィルタとを備え、第１の質量フィルタは、帯域通過窓内のｍ／ｚ比を有するイオンの通過を可能にするように構成される。質量分光計は、ユーザから最大の着目ｍ／ｚ比を受信するためのユーザインターフェースをさらに含むことができ、コントローラは、帯域通過窓が最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを有するように第１の質量フィルタの帯域通過窓を調節する。いくつかの実施形態では、コントローラは、少なくとも約１０ａｍｕだけ最大の着目ｍ／ｚ比より大きいように、高Ｍ／Ｚカットオフを設定することができる。
【0026】
いくつかの実施形態では、本教示による質量分光測定システムおよび方法は、以下の駆除剤、すなわち、その中でもとりわけ、１－（２，４ジクロロフェニル）－２－イミダゾール（イマザリル代謝物質）；１－４（クロロフェニル尿素）；１－ナフタレンアセトアミド（１－ＮＡＤ）；２，３，５－トリメタカルブ；２，４－ジクロロベンゾフェノン；２，４－ジメチルアニリン（２，４－キシリド）；２，６－ジクロロベンズアミド；２－ヒドロキシ－プロポキシカルバゾン；６－クロル－３－フェニルピリダジン－４－オール；アセフェート；アセキノシル；アセタミプリド；アセタミプリド－Ｎ－デスメチル；アシベンゾラル－Ｓ－メチル；アザシチジン；アラニカルブ；アルジカルブ；アルジカルブスルホキシド；アルジカルブスルホン（アルドキシカルブ）；アルジモルフ；アリジクロール；アロキシジム－ナトリウム；アメトクトラジン；アメトリン１；アミジチオン；アミノカルブ；アミスルブロム；アミトラズ；アミトロール；アンシミドール；アニラジン；アニロホス；アラマイト；アプソン；アシュラム；アチダチオン；アトラジン－デスエチル；アトラジン－デスイソプロピル；アトラジン；アベルメクチン；アザコナゾール１；アザジラクチン；アザメチホス；アジンホス－メチル；アジプロトリン；アゾキシストロビン；バルバン；ベナラキシル－；ベンジオカルブ；ベンフラカルブ；ベノダニル；ベノミル；ベンスルフロン－メチル；ベンタゾンメチル；ベンチアバリカルブ；ベンチアバリカルブ－イソプロピル；ベンゾキシマート；ベンゾイルプロプ－エチル；ベンズチアズロン；ＢＩＰＣ（クロルブファム）；ビスピリバック－ナトリウム；ボスカリド（ニコビフェン）；ブロムコナゾール；ＢＴＳ４４５９６；ブフェンカルブ；ブピリマート；ブプロフェジン；ブタミホス；ブトカルボキシム；ブトキシカルボキシム－スルホキシド；ブトキシカルボキシム；ブツロン；カズサホス；カルバリル；カルベンダジム、カルベタミド；カルボフラン１；カルボフラン－３－ヒドロキシ；カルボキシン；カルプロパミド；クロラントラニリプロール；クロルブロムロン；クロルエトキシホス；クロルフルアズロン；クロルフルレノール－メチル；クロリダゾン；クロロキスロン；クロルプロファム；クロルスルフロン；クロルチアミド；クロルチオホス；クロルトルロン；クロマフェノジド；シニドン－エチル；シノスルフロン；クレトジムのうちの１つ以上のものを検出するために採用されることができる。本教示の用途は、上記に提供される化学種および／または化合物の例の検出および／または分析に限定されないことを理解されたい。むしろ、本教示は、サンプル、例えば、食品ベースのサンプル中に存在する任意の化学種または成分を検出および／または分析するために採用されることができる。
【0027】
関連側面では、サンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、該複数のイオンを質量フィルタの中に導入することであって、質量フィルタは、イオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを提供し、該サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられた分析物イオンの通過を可能にする一方、高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンの通過を阻止するように構成されている、ことと、該質量フィルタを通過するイオンの質量分析を実施することとを含む。
【0028】
関連側面では、質量分光計が、開示され、それは、サンプルを受け取り、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させるように構成された大気圧イオン源と、該複数のイオンのうちの少なくとも一部を受け取るためにイオン源の下流に位置付けられた第１の質量フィルタと、ユーザから１つ以上の着目ｍ／ｚ比またはｍ／ｚ比の範囲に関する情報を受信するためのユーザインターフェースと、ユーザインターフェースから着目ｍ／ｚ比またはｍ／ｚ比の範囲に関する情報を受信するために、ユーザインターフェースおよび第１の質量分析器と通信するコントローラとを備え、コントローラは、ユーザインターフェースから受信される情報に基づいて、質量分析のための最大の着目ｍ／ｚ比を決定し、帯域通過窓が該最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを有するように該第１の質量分析器の帯域通過窓を調節する。
【0029】
上記の質量分光計のいくつかの実施形態では、高Ｍ／Ｚカットオフは、約１０～約５００ａｍｕの範囲内の値だけ最大のｍ／ｚ比から離されている。
【0030】
いくつかの実施形態では、第１の質量フィルタは、減圧チャンバ内に配置される。いくつかのそのような場合では、減圧チャンバは、約２ｍＴｏｒｒ～約２０ｍＴｏｒｒの範囲の内の圧力に維持される。
【0031】
いくつかの実施形態では、第１の質量フィルタは、四重極構成に配置された複数のロッドを備えている。質量分光計は、第１の質量フィルタを通して伝送されるイオンを受け取るために第１の質量フィルタの下流に位置付けられた第２の質量フィルタをさらに含むことができ、該第２の質量フィルタは、それを通して伝送され得るｍ／ｚ比の範囲を定義する帯域通過窓を有する。コントローラは、第２の質量フィルタと通信し、その帯域通過窓を調節し、第１の質量フィルタから受け取られるイオンに関連付けられたｍ／ｚ比の通過を可能にすることができる。コントローラは、第２の質量フィルタの帯域通過窓をシフトさせ、該第１の質量フィルタから受け取られる異なるｍ／ｚ比を有するイオンの通過を可能にするように構成されることもできる。
【0032】
関連側面では、質量フィルタを有する質量分光計を使用して、質量分光測定を実施する方法が、開示され、それは、サンプルの質量分析を実施し、サンプル中の１つ以上の着目化合物に関連付けられたある範囲のｍ／ｚ比を決定することと、ｍ／ｚ比の範囲に関連付けられた最大のｍ／ｚ比を識別することと、該最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを示すように、質量フィルタの帯域通過窓を調節することとを含む。方法は、該調節される質量フィルタの帯域通過窓を用いて、サンプルの質量分析を実施することをさらに含むことができる。
【0033】
関連側面では、質量分光計システムが、開示され、それは、サンプルを受け取り、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させるように構成された大気圧イオン源と、該複数のイオンのうちの少なくとも一部を受け取るためにイオン源の下流に位置付けられた第１の質量フィルタとを備え、第１の質量フィルタは、帯域通過窓内のｍ／ｚ比を有するイオンの通過を可能にするように構成される。ユーザインターフェースは、複数の測定期間の各々のために、その測定期間中の質量分析のための標的ｍ／ｚ比または標的ｍ／ｚ比の範囲を受信し、コントローラは、ユーザインターフェースおよび第１の質量フィルタと通信し、測定期間の各々のために、その測定期間に関して、最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを示すように、最大のｍ／ｚ比を決定し、第１の質量フィルタの帯域通過窓を調節するように構成され、第１の質量フィルタは、少なくとも２つの異なる測定期間に関して、異なる高Ｍ／Ｚカットオフを示す。
【0034】
関連側面では、質量分光計が、開示され、それは、サンプルを受け取り、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させるように構成された大気圧イオン源と、該複数のイオンのうちの少なくとも一部を受け取るためにイオン源の下流に位置付けられた第１の質量フィルタとを備え、第１の質量フィルタは、帯域通過窓内のｍ／ｚ比を有するイオンの通過を可能にするように構成される。ユーザインターフェースは、最大の着目ｍ／ｚ比をユーザから受信し、ユーザインターフェースおよび第１の質量分析器と通信するコントローラは、該最大の着目ｍ／ｚ比を受信し、帯域通過窓が該最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを有するように帯域通過窓を調節する。
【0035】
関連側面では、サンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、複数のイオンを質量分析器の上流に位置付けられた質量フィルタの中に導入することであって、質量フィルタは、複数のロッドを含み、それに、ＲＦおよび／またはＤＣ電圧が、サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを提供するように印加されることができ、したがって、それらの分析物イオンの通過を可能にする一方、高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンのうちの少なくとも一部は、質量フィルタのロッドのうちの１つ以上のもの上に堆積させられ、したがって、下流質量分析器への高ｍ／ｚイオンの通過を阻止する、ことと、該質量フィルタを通過するイオンの質量分析を実施することとを含む。
【0036】
関連側面では、サンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、複数のイオンを質量分析器の上流に位置付けられた質量フィルタの中に導入することであって、質量フィルタは、複数のロッドを含み、それに、ＲＦおよび／またはＤＣ電圧が、サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフ提供するように印加されることができ、したがって、それらの分析物イオンの通過を可能にする一方、高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンのうちの少なくとも一部がロッドのうちの１つ以上のもの上に堆積させられるようにし、したがって、下流質量分析器への高ｍ／ｚイオンの通過を阻止することと、該質量フィルタを通過するイオンの質量分析を実施することとを含む。
【0037】
関連側面では、サンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、複数のイオンを質量分析器の上流に位置付けられた質量フィルタの中に導入することであって、質量フィルタは、質量分析器より高い圧力に維持され、質量フィルタは、サンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを提供し、分析物イオンの通過を可能にする一方、高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンの通過を阻止するように構成されている、ことと、その質量分析を実施するために、質量フィルタを通過するイオンを質量分析器に送達することとを含む。
【0038】
いくつかの実施形態では、質量フィルタは、イオンを質量フィルタを通して誘導するために構成された少なくとも１つの多極ロッド組と、該Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンのうちの少なくとも一部を捕捉するように位置付けられた少なくとも１組のロッドとを含む。
【0039】
関連側面では、サンプルの質量分光測定分析を実施する方法が、開示され、それは、サンプルをイオン化し、複数のイオンを発生させることと、複数のイオンを質量分光計のオリフィスの中に導入することと、高Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンを捕捉し、より低いｍ／ｚイオンの下流質量分析器への通過を可能にすることによって、イオンを質量濾過することとを含む。イオンの質量濾過は、Ｍ／Ｚカットオフより大きいｍ／ｚ比を有するイオンが、質量フィルタの犠牲電極のうちの少なくとも１つによって捕捉されるように、複数の電極（本明細書では、犠牲電極またはロッドとも称される）を有する質量フィルタを通して、イオンを伝送することによって遂行されることができる。方法は、高Ｍ／Ｚカットオフを下回るｍ／ｚ比を有するイオンをその質量分析のための下流質量分析器に送達することをさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、質量フィルタは、下流質量分析器が位置付けられたチャンバより高い圧力に維持されるチャンバ内に配置される。様々な質量分析器が、採用されることができる。そのような質量分析器のいくつかの例は、限定ではないが、飛行時間（ＴＯＦ）質量分析器、四重極質量分析器、イオントラップ、およびそれらの組み合わせを含む。
【0040】
本教示の種々の側面のさらなる理解が、下記に簡潔に説明される関連付けられた図面と併せて、以下の詳細な説明を参照することによって取得されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図10】図１０は、食品ベースのサンプルの質量スペクトルと、２５０～４００の範囲内のｍ／ｚ比を有するイオン（次いで、Ｑ１分析器の中に導入される）を除き、Ｑ０質量フィルタ内の全ての荷電種を濾過することによって取得された同じサンプルの質量スペクトルとを示す。
【図12】図１２Ａおよび１２Ｂは、Ｑ１ロッド組のデジタル写真を示し、図１２Ｃおよび１２Ｄは、質量分光計内への１００ｍＬの食品ベースのマトリクスの注入後の１対のＱ０Ｔバーを示し、１００ｍＬの食品ベースのマトリクスの注入にもかかわらず、デブリの実質的蓄積がＱ１ロッド上で見えず、大量のデブリがＱ０Ｔバー上に堆積させられたことを示す。
【図13】図１３は、食品ベースのサンプルの質量スペクトルと、Ｑ０質量フィルタの帯域通過が４００～８５０の範囲におよぶｍ／ｚ窓に設定され、本範囲内のｍ／ｚ比を有する任意のイオンの質量スペクトルを取得するときのサンプル質量スペクトルとを示す。
【図14】図１４は、図１３に示されるようなＱ０質量フィルタの帯域通過が設定されたときの量分析計の中に噴霧される０～１００ｍＬの食品ベースのマトリクスを用いて得られるレセルピンイオンに関する複数の強度測定のオーバーレイを示す。
【図15】図１５Ａおよび１５Ｂは、Ｑ１ロッドの写真を示し、図１５Ｃおよび１５Ｄは、Ｑ０Ｔバーの写真を示し、大量のデブリがＱ０Ｔバー上に堆積させられ、Ｔバー濾過を伴わない対照実験と比較して、Ｑ１ロッド上のデブリの量を大幅に減らすことを図示する。
【発明を実施するための形態】
【0042】
本開示は、概して、質量分光測定を実施する方法およびシステムを対象とし、質量フィルタが、高Ｍ／Ｚカットオフによって特徴付けられる帯域通過窓を示すように構成され、該帯域通過窓は、そうでなければ下流構成要素（例えば、下流質量分析器）の汚染を引き起こし得る望ましくないイオンを除去することを可能にし、下流構成要素への標的着目イオンの通過を可能にする。多くの実施形態では、本教示による方法は、食品ベースのサンプルを分析するために採用されるが、組織サンプル等の他のサンプルも、分析されることができる。食品ベースのサンプルは、例えば、３０～４５ｍＬの食品ベースのマトリクスを導入後の短期間内に、質量分光計、例えば、トリプル四重極質量分光計の性能の劣化を引き起こし得ることが観察されている。
【0043】
用語「約」および「おおよそ」は、本明細書では、両方向における数値の１５％または１０％以内に該当する変動を示すために同義的に使用される。さらに、本明細書で使用されるように、用語「実質的に」は、着目特性または性質の全体またはほぼ全体範囲または程度を示す定性的条件を指し、変動は、該当する場合、完全な状態から、最大で１５％または１０％である。
【0044】
用語「食品ベースのサンプル」は、本明細書で使用されるように、１つ以上の食用原料／成分を含むサンプルを指し、多くの事例では、食品ベースのサンプルの全ての原料および／または成分は、食用である。
【0045】
多くの場合、大きいｍ／ｚ比（例えば、７００より大きいｍ／ｚ比）を有するイオンがそのような性能劣化の主因であることが、意外にも発見された。この発見は、食品ベースのサンプルの質量スペクトルが、例えば、多数の低質量ピークおよび非常に少数の高質量ピークを典型的に示すので、予期されていなかった。さらに、第１の質量分析器のロッド上のそのようなイオンの堆積が分光計の性能の劣化に主に関与することが、意外にも発見された。
【0046】
下記に議論される種々の実施形態は、サンプル、例えば、食品ベースまたは組織サンプルの分析のための質量分光測定方法を開示し、分析において、着目分析物の最高ｍ／ｚを上回る高Ｍ／Ｚカットオフを有する質量フィルタが、例えば、第１の質量分析器の上流において採用され、処理されるサンプルのマトリクス成分による分光計の質量分析器の汚染を減らす（好ましくは、防止する）一方、着目分析物の検出を可能にする。例えば、下記にさらに詳細に議論されるように、いくつかのそのような実施形態では、高Ｍ／Ｚカットオフは、約ｍ／ｚ４００、または約ｍ／ｚ７００、または約ｍ／ｚ９００、または約ｍ／ｚ１，０００に設定され、マトリクス成分によって引き起こされる汚染を減らすこと、好ましくは、防止することができる。下記に議論されるように、多くの実施形態では、そのような高Ｍ／Ｚカットオフの使用は、質量分光計のための清掃間隔の少なくとも３倍の延長をもたらし得る。
【0047】
図１のフローチャートを参照すると、本教示による方法の一実施形態では、サンプル、例えば、食品ベースまたは組織サンプルが、イオン化され、複数のイオンを発生させ（ステップ１）、イオンのうちの少なくとも一部は、質量フィルタの中に導入され、質量フィルタは、サンプル中、例えば、食品ベースのサンプル中の１つ以上の着目分析物に関連付けられたイオンの最大のｍ／ｚ比より大きいＭ／Ｚカットオフを提供することによって、それらのイオンの通過を可能にする一方、閾値より大きいｍ／ｚ比を有するイオン、例えば、カットオフより大きいｍ／ｚ比を有する汚染物質の通過を阻止するように構成されている、（ステップ２）。続いて、質量フィルタに通されたイオンの質量分析が、実施される（ステップ３）。
【0048】
例えば、いくつかの実施形態では、質量フィルタを通過するイオンは、上流質量フィルタが維持される圧力より低い圧力で動作し、標的着目イオン、例えば、所望のｍ／ｚ比を有するイオンを検出するために構成された別の下流質量分析器の中に導入される。いくつかの実施形態では、Ｍ／Ｚカットオフは、着目分析物の予期されるｍ／ｚ比およびサンプル中の１つ以上の汚染物質に関連付けられたイオンの予期されるｍ／ｚ比に基づいて、設定されることができる。
【0049】
例として、いかなる限定でもないが、いくつかの実施形態では、Ｍ／Ｚカットオフは、約ｍ／ｚ７００以上、例えば、約ｍ／ｚ７２０または約ｍ／ｚ１，０００に設定されることができる。例えば、その中で食品ベースのサンプルがお茶および／またはルッコラを含み得るいくつかの実施形態では、Ｍ／Ｚカットオフは、７００または１，０００に設定されることができる。他のサンプルマトリクスに関して、Ｍ／Ｚカットオフは、着目イオンのための最大ｍ／ｚよりわずかに、例えば、約１０～約５０高いように選択されることができる。
【0050】
図２を参照すると、いくつかの実施形態では、着目サンプルの質量分析が、サンプルの一部の質量分析を介して実施され、サンプル中に存在する１つ以上の着目化合物に関連付けられたｍ／ｚ比の範囲を決定する（ステップ１）。該ｍ／ｚ比の範囲の最大のｍ／ｚ比が、識別され（ステップ２）、質量フィルタの帯域通過窓が、着目分析物イオンに関連付けられた最大のｍ／ｚ比より大きいＭ／Ｚカットオフを示すであろうように、調節される（ステップ３）。続いて、サンプルの別の部分の質量分析が、調節された質量フィルタの帯域通過窓を用いて、実施される（ステップ４）。例として、いくつかの実施形態では、そのような質量分析は、その中に質量フィルタがシステムの第１の質量分析器の上流に位置付けられたトリプル四重極質量分光計を使用して、実施されることができる。
【0051】
様々な質量フィルタおよび質量分光計が、本教示によるサンプル、特に、食品ベースおよび組織サンプルの質量分析のための方法を実装するために、採用されることができる。例えば、下記にさらに詳細に議論されるように、質量フィルタは、多極構成に配置された複数のロッドを含むことができ、ＲＦおよび／またはＤＣ電圧が、イオンを半径方向に閉じ込めるためのみならず、着目イオンを濾過するためにも複数のロッドに印加され得る。いくつかのそのような実施形態では、複数の補助電極が、四重極ロッド間に挿入されることができ、補助電極は、四重極ロッドのうちの１つによって互いに分離される。さらに、いくつかの実施形態では、質量フィルタが、トリプル四重極質量分光計またはハイブリッド四重極／飛行時間質量分光計内に組み込まれることができる。
【0052】
本教示による質量分光測定を実施する方法の実装は、上で議論される質量フィルタに限定されない。むしろ、様々な質量フィルタが、本教示の実践において、採用されることができる。好適な質量フィルタのいくつかの例は、限定ではないが、当技術分野において公知の他の好適な技法の中でもとりわけ、下記に議論されるデバイス等の複数のロッドの多極（例えば、四重極）配置と一緒にＴバーを含むデバイス、電気濾過デバイス、標的閾値より大きい高ｍ／ｚ比を排除するために十分な角度でイオン経路を折り曲げるためのデバイスを含む。
【0053】
例として、いくつかの実施形態では、「ＲＦ／ＤＣ Ｆｉｌｔｅｒ ｔｏ Ｅｎｈａｎｃｅ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ Ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ」と題された米国特許第１０，７４１，３７８号（「第’３７８号特許」）（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明される質量フィルタが、採用されることができる。要するに、図３および４として本明細書に再現される第’３７８号特許の図２および３は、入口オリフィスに隣接して配置された近位入口端から、出口開口に隣接して配置された遠位出口端まで延びている４つのロッド１３０ａ、ｂの組を含むイオンガイド１２０を説明する。
【0054】
ロッド１３０ａ、ｂは、四重極構成に従って配置され、イオンが入口端から出口端に進行し得る空間を包囲する四重極ロッド組１３０を形成する。前の実施形態と同様、ロッド１３０の各々は、中心軸の両側のロッドがロッド対を一緒に形成し、実質的に同じＲＦ信号が、それらに対して印加され、１つのロッド組に印加されるＲＦ信号の位相が他のロッド組に印加されるＲＦ信号のそれぞれの位相と反対であるように、ＲＦ電力供給源（図３および４には図示せず）に電気的に結合されることができる。ＤＣオフセット電圧も、四重極ロッド組のロッドに印加されることができる。
【0055】
図３および４を継続して参照すると、イオンガイド１２０は、加えて、四重極ロッド組１３０の四重極ロッドのロッド間に散在させられた複数の補助電極１４０を含む。補助電極１４０の各々は、イオンガイド１２０を通したイオンの伝送を制御するための補助電気信号をそれらに提供するためのＲＦおよび／またはＤＣ電力供給源に結合されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、四重極ロッド組のロッドに印加されるＤＣオフセット電圧に等しいＤＣ電圧が、補助電極に印加されることができる。補助電極を採用するそのような質量フィルタの種々の側面に関するさらなる詳細は、「ＲＦ／ＤＣ ｃｕｔｏｆｆ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｏｆ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ｓｙｓｔｅｍｓ」と題された公開された国際出願第ＷＯ／２０２０／０３９３７１号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に見出されることができる。
【0056】
いくつかの実施形態では、下流の質量フィルタに移送される、複数のｍ／ｚ比を含む質量／電荷（ｍ／ｚ）比ドメインにおける帯域通過窓を有する質量フィルタが、採用されることができる。多くの実施形態では、下流の質量フィルタの帯域通過窓は、一度に１つのｍ／ｚ比の通過を可能にするように構成される。下記により詳細に議論されるように、複数のｍ／ｚ比にわたるイオンが伝送されることを可能にするように上流の質量フィルタの帯域通過窓を構成することによって、異なるｍ／ｚ比を伴う複数のイオンのより迅速な分析が、達成されることができる。
【0057】
例えば、図５Ａを参照すると、質量フィルタＱ０は、ロッドの４つの組Ｑ０Ａ、Ｑ０Ｂ、Ｑ０Ｃ、およびＱ０Ｄを含み、それらは、四重極構成において互いに対して直列に位置付けられ、質量フィルタＱ０の入口１４を介して受け取られたイオンが質量フィルタＱ０から出て行くその出口１６まで伝搬し得る通路を提供する。本実施形態では、Ｑ０質量フィルタは、四重極構成に配置された４つのロッド１０（その２つのみが見えている）を含む上流イオンガイドＱｊｅｔからイオンを受け取る。
【0058】
ＲＦ電圧源１２（または別個のＲＦ電圧源）およびＤＣ電圧源２０は、イオンの半径方向集束を提供し、かつ質量フィルタＱ０を通したイオンの通過のための帯域通過窓（すなわち、伝送窓）を確立するように、質量フィルタＱ０のロッドにＲＦおよびＤＣ電圧を印加する。
【0059】
換言すると、質量フィルタＱ０の帯域通過窓内に該当するｍ／ｚ比を有するイオンは、質量フィルタＱ０を通過することができる一方、帯域通過窓外に該当するｍ／ｚ比を有するイオンの伝送は、実質的に減らされ、好ましくは、阻止される。本実施形態では、下記により詳細に議論されるように、ＲＦ電圧（信号）が、ロッドの第１、第２、および第４の組Ｑ０Ａ、Ｑ０Ｂ、およびＱ０Ｄに印加される一方、ＲＦ電圧と分解ＤＣ電圧（質量フィルタＱ０の帯域通過窓を設定するため）とが、ロッドの第３の組Ｑ０Ｃに印加される。
【0060】
いくつかのそのような実施形態では、質量フィルタＱ０（例えば、四重極質量フィルタ）の帯域通過窓は、着目前駆体イオンの質量に加えて、監視されるべき次の前駆体の質量を含むように構成されることができる。これは、図５Ｂおよび５Ｃに図式的に示される。この例では、最初に、質量フィルタＱ０は、ｍ１およびｍ２のｍ／ｚ比を伴うイオンの伝送を可能にする帯域通過窓（ＢＰ１）を有するように構成され、質量分析器Ｑ１は、ｍ１のｍ／ｚ比を伴うイオンの伝送を可能にするように構成される。質量分析器Ｑ１の伝送窓が、次の着目質量、すなわち、ｍ２のｍ／ｚ比を伴うイオンにシフトされると、質量フィルタＱ０の帯域通過窓は、ｍ２のｍ／ｚ比を伴うイオンおよびｍ３のｍ／ｚ比を伴うイオンの伝送を可能にするように調節される（この調節された帯域通過窓は、本明細書でＢＰ２として指定される）。
【0061】
多くの実施形態では、質量フィルタＱ０の帯域通過窓のそのような調節は、最初に、質量フィルタＱ０に印加されるＲＦ電圧を増加させ、その後、分解ＤＣ成分を調節することによって遂行されることができる。これは、質量フィルタＱ０の帯域通過窓の初期増加をもたらし、下流質量分析器Ｑ１の中へのｍ２イオンの流動を中断することなく、ｍ２およびｍ３の両方を含むことができる。質量フィルタＱ０のＲＦ電圧における変化に続いて、質量フィルタＱ０に印加されるＤＣ分解電圧は、その帯域通過窓を所望の幅に調整するように調節される。
【0062】
多くのそのような実施形態では、質量分析器Ｑ１は、質量フィルタＱ０に印加されるＤＣ分解電圧が調節されている間、ｍ３のｍ／ｚ比を伴うイオンを選択するように動作させられる。続けて、質量フィルタＱ０の帯域通過窓は、ｍ３およびｍ４のｍ／ｚ比（すなわち、ＢＰ３として指定される帯域通過窓）を含むように調節されることができる。この例では、これに、ｍ４およびｍ５を含むように質量フィルタＱ０の帯域通過窓を調節することが続く（ＢＰ４として指定される帯域通過窓を参照されたい）。
【0063】
本実施形態では、ＲＦおよびＤＣ電圧源１２および２０は、質量フィルタＱ０の帯域通過窓および質量分析器Ｑ１の伝送窓を設定および調節するように、質量フィルタＱ０と質量フィルタＱ０の下流に位置付けられた質量分析器Ｑ１とへのＲＦおよびＤＣ電圧の印加を制御するために、コントローラ２２の制御下で動作させられる。より具体的に、コントローラ２２は、質量フィルタＱ０および質量分析器Ｑ１のロッドに印加されるＲＦおよびＤＣ電圧が、質量フィルタＱ０のための所望の帯域通過窓を提供し、質量分析器Ｑ１を通した所望のｍ／ｚ比を有するイオンの伝送も可能にするように、ＲＦおよびＤＣ電圧源を制御するようにプログラムされることができる。さらに、コントローラ２２は、質量フィルタＱ０の帯域通過窓を次の帯域通過窓に更新し、質量分析器Ｑ１に印加されるＲＦおよび／またはＤＣ電圧を調節し、質量分析器Ｑ１を通したイオンの伝送を１つのｍ／ｚ比から別のものに切り替えることもできる。
【0064】
例えば、測定サイクルの開始時に、コントローラ２２は、質量フィルタＱ０の帯域通過窓が、複数の着目ｍ／ｚ比を含み、質量分析器Ｑ１の伝送窓が、それらのｍ／ｚ比のうちの１つを含むであろうように、質量フィルタＱ０の帯域通過窓および質量分析器Ｑ１の伝送窓を設定することができる。事前設定された期間（例えば、質量分析器Ｑ１が着目ｍ／ｚ比を有するイオンを処理するために要求される時間）後、コントローラ２２は、すでに質量フィルタＱ０の帯域通過窓内にある次の着目ｍ／ｚ比に質量分析器Ｑ１の伝送窓を切り替え、さらに、質量分析器Ｑ１によって処理されているｍ／ｚ比に加えて、新しい着目ｍ／ｚ比を含むように（例えば、コントローラに以前に提供された着目ｍ／ｚ比の所定のリストに基づいて）質量フィルタＱ０の帯域通過窓をシフトさせる。
【0065】
いくつかの実施形態では、コントローラ２２は、質量フィルタＱ０の伝送帯域幅および質量分析器Ｑ１の伝送窓を実質的に同時にシフトさせるように構成されることができる。他の実施形態では、コントローラ２２は、質量分析器Ｑ１の伝送窓を次の着目ｍ／ｚ比にシフトさせる前、質量フィルタＱ０の伝送帯域幅をシフトさせるように構成されることができる。例えば、再び図５Ｂを参照すると、質量分析器Ｑ１が、ｍ２のｍ／ｚを伴うイオンを監視している間、コントローラ２２は、質量フィルタＱ０の伝送帯域幅をｍ２およびｍ３のｍ／ｚ比を伴うイオンを含むようにシフトさせることができる（すなわち、ＢＰ１からＢＰ２へ）。コントローラ２２は、次いで、ｍ３のｍ／ｚ比を伴うイオンが、質量フィルタＱ０において、（例えば、衝突冷却を介して）平衡化している間、質量分析器Ｑ１の伝送窓をｍ３のｍ／ｚ比を含むようにシフトさせることができる。
【0066】
上記の例では、コントローラ２２が質量フィルタＱ０の伝送帯域幅および質量分析器Ｑ１の伝送窓をｍ／ｚ比の増加方向にシフトさせることが、説明されている。しかしながら、本教示は、それに限定されず、いくつかの実施形態では、コントローラ２２は、質量フィルタＱ０の伝送帯域通過および質量分析器Ｑ１の伝送窓をｍ／ｚ比の減少方向にシフトさせるように構成されることができる。
【0067】
本教示は、様々な異なる質量分光計に組み込まれることができる。例として、図６は、複数のイオンを発生させるためのイオン源１０２を含む質量分光計１００を図式的に描写する。様々なイオン源が、本教示の実践において採用されることができる。好適なイオン源のいくつかの例は、限定ではないが、とりわけ、エレクトロスプレーイオン化デバイス、ネブライザ支援エレクトロスプレーデバイス、化学イオン化デバイス、ネブライザ支援霧化デバイス、化学イオン化デバイス、マトリクス支援レーザ脱離／イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源、光イオン化デバイス、レーザイオン化デバイス、サーモスプレーイオン化デバイス、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）イオン源、ソニックスプレーイオン化デバイス、グロー放電イオン源、大気圧化学イオン化源（ＡＰＣＩ）、および電子衝撃イオン源を含むことができる。
【0068】
発生させられたイオンは、カーテンプレート１０４の開口１０４ａと、カーテンプレート１０４の下流に位置付けられたオリフィスプレート１０６のオリフィス１０６ａとを通過し、オリフィスプレート１０６は、ガスカーテンチャンバがオリフィスプレート１０６とカーテンプレート１０４との間に形成されるようにカーテンプレート１０４から分離されている。カーテンガス供給源（図示せず）が、カーテンプレート１０４とオリフィスプレート１０６との間に（例えば、窒素の）カーテンガス流動を提供し、大きい中性粒子をクラスタ分離および排気することによって、質量分光計の下流区分を汚れていないように保つことに役立つことができる。カーテンチャンバは、高い圧力（例えば、大気圧を上回る圧力）において維持されることができる一方、質量分光計の下流区分は、１つ以上の真空ポンプ（図示せず）を通した排気を介して１つ以上の選択された圧力において維持されることができる。
【0069】
本実施形態では、カーテンプレート１０４およびオリフィスプレート１０６のオリフィス１０４ａおよび１０６ａを通過するイオンは、イオン光学系ＱＪｅｔによって受け取られ、それは、質量分光計１００の下流コンポーネントへの伝送のためのイオンビームを形成するように四重極構成において配置された４つのロッド１０８（そのうちの２つが本図に見えている）を備えている。使用時、イオン光学系ＱＪｅｔは、ガス動力学および無線周波数場の組み合わせを使用して、オリフィスプレート１０６の開口部を通して受け取られたイオンを捕捉し、集束させるために採用されることができる。
【0070】
イオンビームは、イオン光学系Ｑｊｅｔから出て行き、レンズＩＱ０を介して、質量フィルタを含み得る追加のイオンガイド（Ｑ０）を伴う後続の差圧排気式真空ステージの中に集束させられる。いくつかの実施形態では、質量フィルタＱ０の圧力は、例えば、約２ｍＴｏｒｒ～約２０ｍＴｏｒｒの範囲内に維持されることができる。
【0071】
質量フィルタＱ０は、４つのロッド１１０（そのうちの２つが、本図では、見えている）を含み、そられは、四重極構成に従って配置され、イオンが通路に入り得る入口１１０ａからイオンが通路から出て行き得る出口１１０ｂまで延びている通路をそれらの間に提供する。上で記載したように、本実施形態では、質量フィルタＱ０は、イオンレンズＩＱ０を介して、イオン光学系Ｑｊｅｔから出て行くイオンを受け取る。
【0072】
ＲＦ電圧源２００は、イオンが通路を通過するとき、イオンの半径方向閉じ込めを提供し得る電磁場を通路内に発生させるために、ＲＦ電圧を質量フィルタＱ０のロッド１１０に印加する。本実施形態では、１対のロッドに印加されるＲＦ電圧は、他の対のロッドに印加されるＲＦ電圧に対して同じ振幅および反対位相を有する。
【0073】
さらに、ＤＣ電圧源２０２は、質量フィルタの帯域通過窓を設定するために、分解ＤＣ電圧を質量フィルタＱ０のロッド１１０のうちの少なくとも１つに印加することができる。特に、多くの実施形態では、分解ＤＣ電圧は、質量フィルタの帯域通過窓が、所望の閾値（例えば、いくつかの実施形態では、７００または１，０００）より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを示すであろうことを確実にするように選択されることができる。代替として、ＤＣ電圧源は、ＤＣ電位をＱ０四重極ロッド間の追加のＴバー電極に印加するために使用されることができる。ＤＣ電位は、高Ｍ／Ｚカットオフを質量フィルタ内で確立するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、高Ｍ／Ｚカットオフは、最高着目ｍ／ｚより高い値として固定され、したがって、後続質量分析ステップ中、質量フィルタ設定を変更する必要はない。
【0074】
ＲＦおよびＤＣ電圧源と通信するコントローラ２０４は、必要ＲＦおよびＤＣ電圧をロッドまたは補助電極に印加するように、これらの電圧源を制御することができる。例えば、いくつかの実施形態では、質量フィルタの所望の特性、例えば、高Ｍ／Ｚカットオフ値に関する情報が、コントローラに提供されることができ、コントローラは、次いで、この情報を利用して、質量フィルタの所望の特性を達成するために要求されるＲＦおよびＤＣ電圧を算出することができる。多くの実施形態では、ＲＦ周波数は、約１００ｋＨｚ～約１０ＭＨｚの範囲内であることができ、ＲＦ振幅（ゼロ／ピーク）は、例えば、約０～約６，０００ボルトの範囲内であることができる。
【0075】
図６を継続して参照すると、いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）２０６が、コントローラ２０４に動作可能に結合され、ＧＵＩは、ユーザが、標的着目ｍ／ｚ比または標的着目ｍ／ｚ比の範囲を入力することを可能にする。例として、ＧＵＩは、入力窓２０６ａ等の１つ以上のグラフィカル要素を提示することができ、それは、ユーザが、特定の着目ｍ／ｚまたは着目ｍ／ｚ比の範囲に関する情報を入力することを可能にする。
【0076】
グラフィカルユーザインターフェースは、この情報をコントローラに伝達することができる。いくつかのそのような実施形態では、コントローラは、最大の着目ｍ／ｚ比を識別し、帯域通過窓がコントローラによって識別される最大のｍ／ｚ比より大きい高Ｍ／Ｚカットオフを有するように質量フィルタの帯域通過窓を設定するように、１つ以上の制御信号をＲＦおよび／またはＤＣ電圧源に印加するようにプログラムされる。例として、いくつかの実施形態では、コントローラは、少なくとも１０％、または少なくとも２０％、または少なくとも３０％、または少なくとも４０％、または少なくとも５０％、最大着目標的ｍ／ｚ比より大きい値に高Ｍ／Ｚカットオフを設定することができる。
【0077】
ＧＵＩ２０６は、様々な異なる方法において実装されることができる。さらに、いくつかの実施形態では、ＧＵＩ２０６は、質量分光計が動作させられている、特定の方法に基づいて、入力データを入力する種々の方法を提示することができる。例えば、１つの動作モードでは、オペレータは、例えば、多重反応監視モード（ＭＲＭ）において、特定のｍ／ｚ比等に設定された第１の四重極質量分析器組を伴うトリプル四重極質量分光計を動作させることができ、質量分析器として機能する第２の四重極も、複数の前駆体イオンの断片化を介して衝突セル内で発生させられる断片着目イオンに対応する特定のｍ／ｚ比に設定される。そのような動作モードでは、ユーザは、一連のＱ１／Ｑ３質量対をＧＵＩ２０６の中に入力することができ、コントローラ２０４は、最高着目ｍ／ｚ比を決定することができ、識別された最大の着目ｍ／ｚ比より高い値におけるＭ／Ｚカットオフを示すように、質量フィルタを構成することができる。Ｍ／Ｚカットオフ値は、例えば、最大の着目ｍ／ｚ比より７５ｍ／ｚ高い、または１５０ｍ／ｚ高い、または任意の値高くあり得る。このアプローチを用いることで、固定された高Ｍ／Ｚカットオフが、全ての移行のために使用される。
【0078】
前のものに類似する別の動作モードでは、ユーザは、一連のＱ１／Ｑ３質量対を入力することができるが、コントローラが、質量分析器の上流に位置付けられた質量フィルタの高Ｍ／Ｚカットオフを定義するのではなく、ユーザが、高Ｍ／Ｚカットオフのための値を規定することができる。例えば、食品ベースの分析のために、高Ｍ／Ｚカットオフは、約ｍ／ｚ９００の値であり得るが、高Ｍ／Ｚカットオフは、他のサンプルに関して異なり得る。ユーザは、Ｑ１値のうちのいくつかより低い値も規定し得る。これらのＭＲＭ移行に関して、ソフトウェアおよび／またはファームウェアは、規定されたカットオフが、いくつかのＭＲＭ移行のために、信号を排除し、具体的に、より高いＱ１ｍ／ｚを伴うそれらのＭＲＭ移行のみに関して、Ｔバー電位をオフにするであろうことを認識するであろう。このアプローチを用いることで、固定された高Ｍ／Ｚカットオフが、カットオフより低いｍ／ｚを伴う全ての移行のために使用される。
【0079】
さらに別の動作モードでは、ユーザは、一連のＱ１／Ｑ３質量対をＧＵＩ２０６の中に入力することができ、ソフトウェアおよび／またはファームウェアは、各対のためのＱ１値を検討し、上流質量フィルタがＱ１ｍ／ｚ値に対して高Ｍ／Ｚカットオフを提供するための条件を設定し、Ｑ１ｍ／ｚ値に対するカットオフのオフセットは、例えば、７５ｍ／ｚより高い、１５０ｍ／ｚより高い等であることができる。ユーザは、各対のために所望される、オフセットも規定し得る。
【0080】
上で議論されるように、そのような高Ｍ／Ｚカットオフは、ある汚染物質イオンが、質量分光計の下流構成要素（下流質量分析器Ｑ１等）に到達することを阻止することができることが発見されている。より具体的に、Ｑ０質量フィルタの高Ｍ／Ｚカットオフの結果として、カットオフより大きいｍ／ｚ比を伴うイオンは、それらがＱ０質量フィルタを通過するにつれて、不安定軌道を取得し、故に、Ｑ０質量フィルタの１つ以上のロッド上に堆積させられるであろう。その結果、そのようなイオンは、下流Ｑ１質量分析器に到達しないであろう。しかしながら、図３および４と関連して上で説明されるように、Ｑ０Ｔバーが、使用される場合、カットオフより大きいｍ／ｚ値を伴うイオンは、Ｑ０ロッド上ではなく、Ｔバー上に堆積するであろう。
【0081】
Ｑ０質量フィルタまたはＴバーのロッドのいずれか上への汚染物質イオンの堆積は、Ｑ０質量フィルタを通した標的イオンの通過に悪影響を及ぼさないであろうことが意外にも発見された。任意の特定の理論に限定されるわけではないが、この現象は、Ｑ０質量フィルタがミリトル圧力領域内で典型的に動作させられ、その圧力領域において、イオンの背景中性種との衝突周波数が比較的に高く、それによって、フィルタを通して伝送されるイオンの半径方向振動を減らすという認識を介して解説されることができる。換言すると、Ｑ０質量フィルタは、衝突集束レジメで動作する。伝送されるイオンのそのような半径方向閉じ込めは、それらのイオンをＱ０ロッドまたはＴバーの汚染をあまり受けにくいものにする。
【0082】
質量フィルタＱ０は、イオンレンズＩＱ１と、Ｂｒｕｂａｋｅｒレンズとして機能する、短太レンズＳＴ１とを介して下流質量分析器Ｑ１にイオンを送達する。本実施形態では、質量分析器Ｑ１は、４つのロッド１１２（そのうちの２つが、本図では、見えている）を含み、それらは、四重極構成に従って配置され、それらに、ＲＦおよびＤＣ電圧が、質量分析のための着目ｍ／ｚ比を選択するために、印加されることができる。
【0083】
ＲＦ電圧源２００は、ＲＦ電圧をＱ１質量フィルタのロッドに印加し、質量フィルタを通過するイオンの半径方向閉じ込めを引き起こすことができ、ＤＣ電圧源２０２は、分解ＤＣ電圧をＱ１質量分析器のロッドに印加し、標的ｍ／ｚまたは標的窓内のｍ／ｚを有するイオンの通過を可能にする一方、他のｍ／ｚ比を有するイオンの通過を阻止するように、質量分析器の帯域通過を設定することができる。
【0084】
コントローラ２０４は、ＲＦおよびＤＣ電圧源によって発生させられるＲＦおよびＤＣ電圧を制御することができる。特に、コントローラは、質量フィルタの帯域通過を変更し、異なるｍ／ｚ比を伴うイオンが、質量フィルタを通過し、質量フィルタＱ０および質量分析器Ｑ１が組み込まれる質量分光計の下流構成要素による質量分析を受けることを可能にするように、ＤＣ分解電圧の振幅を掃引することができる。
【0085】
Ｑ１質量分析器は、Ｑ０質量フィルタより低い圧力で動作する。例えば、Ｑ０質量フィルタの圧力は、少なくとも１０倍、または少なくとも２０倍、または少なくとも３０倍、または少なくとも４０倍、または少なくとも５０倍、または少なくとも６０倍、または少なくとも７０倍、または少なくとも８０倍、または少なくとも９０倍、または少なくとも１００倍、Ｑ１質量分析器の圧力を上回ることができる。例えば、Ｑ１質量分析器は、約５ｅ－５Ｔｏｒｒ未満またはＱ０質量フィルタの典型的動作圧力より約１２０倍低い圧力で動作することができる。そのような減少した圧力は、イオンと背景中性種との間でのかなり少ない衝突をもたらし、それによって、Ｑ１質量分析器を通過するイオンのより大きい半径方向振動範囲に結果としてつながる。これは、次に、イオンが、該当する場合、Ｑ１質量分析器のロッド上に堆積させられた荷電デブリの影響をより受けやすくし得る。例えば、四重極質量分析器は、典型的に、高Ｍａｔｈｉｅｕ ａ－およびｑ－パラメータおよび狭伝送窓、例えば、約１ａｍｕで動作する。
【0086】
四重極質量分析器のそのような動作パラメータは、ＲＦおよびＤＣ電圧の両方の精密な設定を要求し得る。四重極質量分析器を通したイオンの狭帯域通過は、伝送されるイオンの比較的に高い半径方向振幅、および安定イオンと不安定イオンとの間の鮮明な区別をもたらし得る。結果として、Ｑ１質量分析器のロッド上に堆積させられた任意の荷電材料は、質量分析器を通過するイオンによって経験されるＲＦおよびＤＣ場の一方または両方の時間変動を生じさせることによって、安定イオンと不安定イオンとの間の境界を「ぼかし」、それは、次に、質量分析器の性能を低下させ得る。
【0087】
より具体的に、本実施形態では、第２の質量分析器Ｑ１の四重極ロッド組は、着目ｍ／ｚ比を有するイオンを選択するための伝送ＲＦ／ＤＣ四重極質量分析器として動作させられることができる。例として、質量フィルタＱ１の四重極ロッド組は、質量分解モードにおける動作のために好適なＲＦ／ＤＣ電圧を提供されることができる。例えば、印加ＲＦおよびＤＣ電圧のパラメータは、質量分析器Ｑ１が、選定されたｍ／ｚ比の伝送窓を確立し、したがって、それらのイオンが、大部分が中断されることなく質量分析器Ｑ１を横断し得るように選択されることができる。しかしながら、窓外に該当するｍ／ｚ比を有するイオンは、四重極内で安定した軌道を達成せず、質量分析器Ｑ１の四重極ロッド組を横断することを防止されることができる。この動作モードが、質量分析器Ｑ１に関する１つの可能な動作モードにすぎないことを理解されたい。
【0088】
四重極質量分析器の中に導入されるイオンのエネルギーは、典型的に、イオンが、それらが四重極質量分析器を横断するとき、四重極場内の十分なサイクルにさらされ得ることを確実にするために、低いことが、当業者によって理解されるであろう。例として、典型的イオンエネルギーは、約約０．５～約３ｅＶであることができ、そのような低エネルギーイオンは、四重極入口のデブリ蓄積および荷電によって、悪影響を及ぼされ得る。
【0089】
本実施形態では、質量分析器Ｑ１によって選択されたイオンは、短太レンズＳＴ２およびイオンレンズＩＱ２を介して衝突セルＱ２の中に集束させられる。本実施形態では、衝突セルＱ２は、例えば、約１ミリトル～約２０ミリトルの範囲内の圧力において維持され得る加圧コンパートメントを含むが、他の圧力も、このまたは他の目的のために使用されることができる。好適な衝突ガス（例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等）が、衝突セルＱ２によって受け取られたイオンのうちの少なくとも一部の断片化を引き起こすために、ガス入口（図示せず）を用いて提供されることができる。
【0090】
本実施形態では、衝突セルＱ２は、四重極構成において配置され、衝突セルＱ２によって受け取られたイオンの半径方向閉じ込めを提供するためにＲＦ電圧が印加され得る４つのロッドＱ２ａを含む。さらに、本実施形態では、一対の短太レンズＱ２ｂおよびＱ２ｃは、前駆体イオンのうちの少なくとも一部の断片化を介して発生させられる生成イオンを出口イオンレンズＩＱ３のオリフィスの中に集束させ、それを通して生成イオンは、衝突セルから出て行く。他の実施形態が使用されること例えば、短太レンズＱ２ｂおよびＱ２ｃを伴わない）も、当業者に明白であろう。衝突セル、Ｑ２は、より高次の多極またはリングガイドを含むこともできる。
【0091】
衝突セルＱ２によって発生させられた生成イオンは、生成イオンを四重極質量分析器Ｑ３の中に集束させるように機能する、イオンレンズＩＱ３および短太レンズＳＴ３を介して下流の四重極質量分析器Ｑ３によって受け取られる。本実施形態では、下流分析器は、四重極質量分析器であるが、他の実施形態では、別のタイプの質量分析器、例えば、飛行時間（ＴＯＦ）質量分析器またはイオントラップであることができる。
【0092】
四重極質量分析器Ｑ３は、生成イオンの質量分析を提供するために、互いに対して四重極構成に配置された４つのロッド１１４を含み、ＲＦおよび／またはＤＣ電圧が、当技術分野において公知の様式においてそれらに印加され得る。質量分析器Ｑ３を通過するイオンは、イオンレンズ１１６および１１８を通過後、下流検出器１２２によって受け取られ、検出され、下流検出器１２２は、入射イオンに応答してイオン検出信号を発生させる。検出器１２２と通信する、分析器１２４は、イオン検出信号を受信し、イオン検出信号を処理し、生成イオンの質量スペクトルを発生させ、それによって、着目前駆体ｍ／ｚに対してＱ１を固定し、前駆体イオンをＱ２内で断片化し、着目娘ｍ／ｚに対してＱ３を固定することによって、ＭＲＭ移行の監視を可能にする。
【0093】
当技術分野において公知のように、分析器１２４およびコントローラ２０４は、本教示によって情報が与えられるように、当技術分野において公知の技法を使用して、ハードウェア／ファームウェアおよび／またはソフトウェア内に実装されることができる。例えば、分析器１２４は、プロセッサと、１つ以上のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）モジュールと、１つ以上の恒久的メモリモジュールと、これらおよび他の構成要素間の通信を可能にするための少なくとも１つの通信バスとを含むことができる。例として、図７は、分析器およびコントローラのいずれかの実装７００の例を図式的に描写し、それは、プロセッサ７０１と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０２と、恒久的メモリ７０３（例えば、ＲＯＭ）と、通信モジュール７０５と、プロセッサをこれらの構成要素に接続する通信バス７０４とを含む。いくつかの実施形態では、ＲＦおよび／またはＤＣ電圧源を制御するための命令、および／または本教示による質量分光計の検出器によって検出信号を分析するための命令は、恒久的メモリ内に記憶され、実行されるべきランタイム中、プロセッサによって、ＲＡＭモジュールに転送されることができる。
【0094】
以下の実施例は、本教示の種々の側面のさらなる例証のために提供され、必ずしも、本教示を実践する最適方法および／または取得され得る最適結果を示すために提供されるものではない。
【実施例】
【0095】
一連の実験が、食品ベースのサンプルを分析するために使用されるときの質量分光計の性能の劣化の原因を決定するために行われた。上で議論され、さらに下記に例証されるように、意外にも、より軽量のイオンではなく、重いイオン、例えば、約７００より大きいｍ／ｚ比を伴うイオンが、そのような性能における劣化の主因であることが発見された。さらに、１つ以上の質量フィルタ後に位置付けられた第１の質量分析器内に荷電イオンの堆積が、質量分析器のロッドの荷電につながり得、それが、次に、質量分析器の性能を低下させ得ることが発見された。上で議論されるように、高Ｍ／Ｚカットオフを有する質量フィルタを第１の質量分析器の上流に設置することは、有利なこととして、第１の質量分析器へのそのような汚染イオンの通過を阻止することができる。
【0096】
サンプルマトリクスは、紅茶およびルッコラの抽出物を含んだ。お茶の原液が、１０ｍＬのＬＣ／ＭＳグレード脱イオン水を４ｇのお茶に添加することによって調製された。サンプルは、３０秒にわたって、振とうによって均質化され、次いで、１０ｍＬのＬＣ／ＭＳグレードアセトニトリルが、添加された。サンプルは、１０分にわたって、ボルテックスされ、４ｇの硫酸マグネシウム、１ｇの塩化ナトリウム、１ｇのクエン酸三ナトリウム二水和物、および０．５ｇのクエン酸水素二ナトリウムセスキ水和物を備えている、塩混合物が、添加された。サンプルは、１０分にわたってボルテックスされ、次いで、５分にわたって、３，５００ｒｐｍで遠心分離された。アセトニトリル層が、取り出され、同じ様式で調製された並列サンプルのためにプールされた。
【0097】
類似手順が、１０ｇの開始材料を使用して、ルッコラ原液を調製するために使用された。混合溶液が、５６ｍＬのお茶抽出物と５６ｍＬのルッコラ抽出物とを組み合わせ、２８ｍＬの水および０．１４ｍＬのギ酸を添加することによって、調製された。混合溶液は、１：１アセトニトリル：０．１％ギ酸を伴う水で５０倍に希釈され、Ｗｈａｔｍａｎガラスマイクロファイバフィルタ（グレード６９６）を通して濾過された。
（実施例１）
（実施例１）
【0098】
上記図６に描写されるそれに類似するトリプル四重極質量分光計が、お茶およびルッコラの抽出物を用いて、一連の実験を行い、汚染に起因する信号劣化と、性能を低下させるために十分な四重極分析器堆積物を生じさせる荷電種のｍ／ｚ範囲とを特性評価するために使用された。
【0099】
実験は、お茶およびルッコラマトリクスの混合された抽出物を１０ｍＬずつ注入し、その後、質量分光計の性能をベースライン化することを伴った。ベースライン化実験は、ＭＲＭおよびＱ１モードで行われる荷電試験を含み、信号変動およびＱ１ピーク幅の変化を監視した。図８は、３０ｍＬのサンプルマトリクスの注入後の前述のトリプル四重極システム上で得られるＭＲＭ荷電データを示す。荷電試験は、正のイオンモードへの切り替えに先立って、５分にわたって、分光計を負イオンモードで動作させ、信号安定性を追跡することを伴う。この実験は、Ｑ０質量フィルタを使用せずに行われた。
【0100】
図８に示されるように、Ｑ１の実質的荷電が、３０ｍＬの食品ベースのマトリクスの注入後、システム上で観察され、最初に、増加傾向を示し、その後、減少傾向が続く信号をもたらした。５分間の実験の過程にわたって、Ｑ１ ＦＷＨＭは、１０％を上回って変化した（この図には図示せず）。図８の例は、質量分析器性能を損なわせるであろう深刻な荷電効果を実証することが、当業者に明白であろう。
【0101】
図９Ａおよび９Ｂは、３０ｍＬの食品ベースのマトリクスの注入後のＱ１ロッド組の１組の極上のデブリパターンのデジタル写真を示す。かなりのデブリパターンが、Ｑ１ロッドの一方の対上で可視であった一方、対の他方は、比較的に汚れていなかった（図示せず）。
（実施例２）
（実施例２）
【0102】
一連の追加の実験が、汚染イオンに関連付けられた質量窓を確立するために、同じ食品ベースのマトリクスを質量分光計の中に注入しながら、図３－４と関連して議論される質量フィルタに類似するＴバー電極で構成されたＱ０質量フィルタを使用して行われた。
【0103】
第１の実験では、ＴバーおよびＱ０アセンブリに印加されるＲＦおよびＤＣ電圧が、図１０に描写される灰色トレースによって示されるように、約２５０～約４００の範囲内のｍ／ｚ比を有するイオン（次いで、Ｑ１質量分析器の中に導入された）を除き、Ｑ０領域内の全ての荷電種を濾過するように設定された。本ｍ／ｚ窓は、１，０３３個の典型的駆除剤ＭＲＭ移行のリストを分析後に選択された。リストからの平均ｍ／ｚ値は、３１２であり、それぞれ、８５および８９０．５の最小および最大値を伴う。２５０～４００のｍ／ｚ窓は、５５００上で駆除剤に関して典型的に監視される１，０３３個のＭＲＭ移行のうちの５８３個（５６％）を含むであろう。
【0104】
図１０のＱ１走査から、ｍ／ｚ２５０～４００の帯域通過窓を確立する上流質量フィルタを伴って、または伴わずに、測定された総イオン電流は、質量分析器を使用して１００～１，０００のｍ／ｚの範囲を走査するとき、約４×１０９ｃｐｓから７×１０８ｃｐｓに降下した。質量フィルタを使用するとき、質量分析器の大きな荷電を伴わずに、１００ｍＬのマトリクスを注入することが可能であった。図１１は、各１０ｍＬマトリクス注入後に得られた、基準（レセルピンイオン）に関する信号強度トレースを示す。総信号損失は、２倍未満であった。
【0105】
図１２Ａおよび１２Ｂは、Ｑ１ロッド組のデジタル写真を示し、１００ｍＬの食品ベースのマトリクスの注入にもかかわらず、デブリのかなりの蓄積がＱ１ロッド上で可視ではなかったことを示す。図１２Ｃおよび１２Ｄは、１００ｍＬのマトリクスの注入後の１対のＱ０Ｔバーを示し、大量のデブリが、入口領域内の表面上に堆積させられている。これらの結果は、Ｑ１荷電を引き起こす大量のデブリが、ｍ／ｚ２５０～４００の範囲外のｍ／ｚ比を伴う荷電種から生じることを示唆する。
【0106】
第２の実験の組では、Ｑ０質量フィルタの帯域通過は、４００～８００の範囲に及ぶ新しいｍ／ｚ窓に設定され、図１３に描写される灰色トレースに示されるように、本範囲内の任意のｍ／ｚ比を有するイオンの質量スペクトルを取得した。ＴＩＣは、Ｔバー窓の結果として、約４×１０９ｃｐｓから１．７×１０９ｃｐｓまで降下した（本図では、見えていない）。
【0107】
ｍ／ｚ範囲を４００～８００に制限するＴバーを用いることで、大きな荷電問題を伴わずに、１００ｍＬの食品ベースのマトリクスを噴霧することが可能であった。再び、図１４は、各１０ｍＬのマトリクスの注入後のレセルピン基準に関して得られた、強度データのオーバーレイを示す。総信号低減は、２倍未満であった。
【0108】
図１５Ａおよび１５Ｂは、Ｑ１ロッドの写真を示し、図１５Ｃおよび１５Ｄは、Ｑ０Ｔバーの写真を示し、大量のデブリがＱ０Ｔバー上に堆積させられ、Ｔバー濾過を伴わない対照実験と比較して、Ｑ１ロッド上のデブリの量を大幅に減らしたことを図示する。わずかな堆積物が１対のＱ１ロッド上で可視であったが、堆積物の量は、Ｔバーが濾過しないときの３０ｍＬのみのマトリクスの後で観察されたものよりはるかに少なかった。ロバスト性における利得は、質量分析器に到達するイオンの総数の３倍未満の低減にもかかわらず、３倍を上回った。これらの結果は、単に、ＴＩＣが、汚染の影響に関する問題であるだけではなく、あるタイプのデブリは、その他より有害である可能性が高いことを示唆する。
【0109】
これまでの結果は、食品ベースのマトリクスが、２５０～８００の典型的ｍ／ｚ範囲外のｍ／ｚ比を伴う荷電汚染デブリを含むことを示している。これらのデブリに関する質量範囲を確認するために、追加の実験が、行われ、その中では、Ｔバーに印加されるＤＣ電位が、オフにされ、Ｑ０ ＲＦ電位が、約７２０のｍ／ｚにおける低Ｍ／Ｚカットオフを提供するように増加させられた。これらの条件下では、かなりの荷電が、４０ｍＬの食品ベースのマトリクスの注入後、システム上で観察された。Ｑ１ピーク幅は、５分の荷電実験の過程にわたって、１０％を上回って変化した。
【0110】
【0111】
上記のデータは、１）お茶およびルッコラの抽出物等の食品ベースのマトリクスを分析するとき、Ｑ１荷電を引き起こすことに最も関与する荷電デブリが、約７２０より大きいｍ／ｚ比を有し、２）高ｍ／ｚ荷電種がＱ１分析器に先立って濾過されると、器具ロバスト性が、例えば、上記の実験において、３倍を上回って、かなり改良されることを示す。
【0112】
追加の実験が、お茶／ルッコラマトリクスを使用して行われ、非常に高ｍ／ｚを伴う大きい荷電種の範囲を特性評価した。第１の実験の組では、図１７Ａに示されるように、Ｑ０ ＲＦ電位が、１，５６０Ｖに設定され、Ｔバーは、オフにされ、Ｑ０ ＲＦレベルが、低Ｍ／Ｚカットオフをもたらしたことが明白である。
【0113】
上昇した背景が、Ｑ１走査において可視であったが、ｍ／ｚ比が約１，０００を上回る領域内では、極端なピークの指示は、存在しなかった。このトリプル四重極器具上の質量分析器は、ｍ／ｚ２，０００に限定されており、したがって、カスタム走査が、２，０００より大きいｍ／ｚ比を伴うイオン電流の大きさを特性評価することを試みるために使用された。
【0114】
Ｑ１質量分析器は、オープンに設定され、器具は、前駆体質量が２，０００に設定されたＭＳ／ＭＳモードで動作させられた。これは、１，５００のｍ／ｚ付近で、Ｑ１における低Ｍ／Ｚカットオフをもたらした。衝突エネルギーが、次いで、Ｑ３内で測定される信号を最大化するように最適化され、これは、約７０ｅＶのエネルギーを要求した。これらの条件下で、より大きい荷電クラスタ種からの断片に対応する多数のピークが、図１７Ｂに示されるように、Ｑ３領域内で観察された。
【0115】
Ａｓｔｅｒｏｉｄ（例えば、ＭＳの上側質量限界外の大きいｍ／ｚ比を伴うイオン）走査における遊離されたピークの多くは、Ｑ１走査（図１７Ａ）においても観察された食品ベースのマトリクスからの固有種に対応する。
【0116】
汚れていないマトリクスと連動する、前述のＡｓｔｅｒｏｉｄ（例えば、ＭＳの上側質量限界外の大きいｍ／ｚ比を伴うイオン）走査では、レセルピンに関するイオン電流の約４％が大きいクラスタ内で捕獲されたと推定される。ここで試験される食品ベースのマトリクスに関して、Ａｓｔｅｒｏｉｄ内容物は、よりはるかに高くあり得ると考えられ、Ａｓｔｅｒｏｉｄ走査からのＴＩＣは、Ｑ１走査からのＴＩＣの１２％であった。これは、これらの食品ベースのマトリクスが、非常に大ｍ／ｚクラスタまたは液滴内に含まれる不均衡イオン電流を作成し、質量分析器汚染に寄与し得ることを意味する。
【0117】
Ｓｃｉｅｘ５５００シリーズ等のトリプル四重極分光計上で食品ベースのマトリクスに関して通常監視されるであろう駆除剤は、１，０３３個のＭＲＭを含み、８５～８９０．５に及ぶＱ１ｍ／ｚ範囲を伴う。これらの化合物のうち、それらの１８個のみが、約７２０のｍ／ｚ比を有し、したがって、図１３－１５に説明される窓実験は、大量の荷電デブリが、駆除剤の９８．３％のために必要とされるｍ／ｚ範囲より大きいｍ／ｚ窓から生じることを示す。これらの結果は、１）食品ベースのマトリクスが、トリプル四重極器具を他の一般的サンプルマトリクスより高速で汚染し、２）分光計の性能における劣化の主要原因は、Ｑ１荷電であることを示す。
【0118】
さらに、８９０．５の最大の駆除剤ｍ／ｚを用いることで、上で説明される例は、最大の着目ｍ／ｚ（この場合、ｍ／ｚ８９０．５）より大きいｍ／ｚカットオフを伴う質量フィルタを含むことによって、駆除剤分析のための新しいアプローチを提案する。図１８は、Ｑ０Ｔバーが９００より大きいｍ／ｚを伴う全てのイオンを排除するための質量フィルタとして使用された追加の例を示す。実質的な荷電を伴わずに、１００ｍＬの食品ベースのマトリクスを噴霧することが可能であった。
【0119】
図１９Ａ－１９Ｄは、図１８に示される帯域通過を用いた、１００ｍＬのマトリクスを注入後の５分間の荷電実験の過程にわたる、ＴＩＣおよびＱ１ピーク幅の変化を示し、レセルピン信号およびＱ１ピーク形状が、１００ｍＬのマトリクスの注入後、一定のままであったことを示す。
【0120】
図２０Ａおよび２０Ｂは、それぞれ、Ｑ０ＴバーおよびＱ１ロッドのデジタル写真を示す。再び、大量のデブリが、Ｔバー上に堆積させられ、大きなデブリ蓄積は、Ｑ１質量分析器上に存在しなかった。
（実施例３）
（実施例３）
【0121】
別の一連の実験では、ラット肝臓ホモジネートマトリクスが、１０ｍＬずつ、トリプル四重極質量分光計の中に注入され、その後、質量分光計の性能のベースライン化が続き、それは、信号変動およびＱ１ピーク幅の変化を監視するためのＭＲＭおよびＱ１モードにおいて行われる荷電試験を伴った。
【0122】
より具体的に、ラット肝臓ホモジネートは、１量部ラット肝臓組織と１０量部ＰＢＳ（リン酸塩緩衝剤溶液）とを混合することによって調製された。ホモジネートは、３量部メタノールを伴う１量部組織ホモジネート（３．５ｍＬのホモジネートおよび１０．５ｍＬのメタノール）に従って沈殿させられ、結果として生じる沈殿物は、ボルテックスされ、遠心分離された。上清が、除去および乾燥された。次いで、１５ｍＬの８０：２０移動相Ａ：Ｂ（再構成するために、ボルテックスおよび超音波処理された）、０．１％ギ酸に加え、５ｍＭギ酸アンモニウムで再構成された。再構成された沈殿物は、０．４５ミクロンおよび０．２ミクロンセルロースで濾過された。最終希釈倍数は、４．２倍であった。
【0123】
図２１は、ラット肝臓ホモジネートマトリクスを注入するときに取得されたＱ１走査を示す。トレース１としてマークされる質量スペクトルは、Ｑ０質量フィルタを使用せずに取得された、質量スペクトルを提示する。トレース２としてマークされる質量スペクトルは、ＴバーおよびＱ０アセンブリに印加されるＲＦおよびＤＣ電圧が４００未満のｍ／ｚ比を有するイオン（次いで、Ｑ１質量分析器の中に導入される）を除き、Ｑ０領域内の全ての荷電種を濾過するように設定された状態で、取得された。このｍ／ｚ窓は、全ての着目分析物が３１４またはより低いｍ／ｚ比を有するユーザ入力に基づいて選択された。
【0124】
図２２Ａ－Ｃは、Ｑ０質量フィルタを使用しない、４０ｍＬのサンプルマトリクスの注入後のＳｃｉｅｘ６５００トリプル四重極システム上で得られたＱ１荷電データを示す。この荷電試験は、正のイオンモードへの切り替えに先立って、１０分にわたって、分光計を負イオンモードで動作させ、信号安定性を追跡することを伴った。図２２Ａは、ｍ／ｚ比５００以上に関するデータを示し、Ｑ１の最小限の荷電が観察されたことを図示する。
【0125】
図２２Ｂは、ｍ／ｚ１７５に関するデータを示し、信号が、１０分の工程の過程にわたって、増加し始め、深刻な荷電を示す。図２２Ｃは、ｍ／ｚ５９に関するデータを示し、完全な信号損失を図示し、それは、Ｑ１荷電に起因し得る。これらの結果は、Ｔバーを伴わずに、４０ｍＬのマトリクスを注入後、システムが、３００未満のｍ／ｚ比に関して、深刻な荷電を経験したことを示す。
【0126】
図２３Ａ－Ｃは、ｍ／ｚ４００を上回るＱ０質量フィルタ濾過を用いた、４０ｍＬのサンプルマトリクスの注入後の前述のトリプル四重極システムを使用して取得された、Ｑ１荷電データを示す。より具体的に、図２３Ａは、ｍ／ｚ比５００以上に関する荷電データを示し、最小限の荷電を図示する。図２３Ｂおよび２３Ｃは、それぞれ、ｍ／ｚ１７５および５９に関する荷電データを示す。これらの結果は、ｍ／ｚ４００を上回るＴバー濾過を用いることで、４０ｍＬのマトリクスを注入後、任意のｍ／ｚ比に関して、最小限の荷電が存在することを示す。
【0127】
図２４Ａおよび２４Ｂは、各１０ｍＬのマトリクスの注入後に得られた、５９のｍ／ｚに関するＱ１データのオーバーレイを示す。図２４Ａに示されるオーバーレイは、Ｔバーによる濾過を伴わずに質量分光計を動作させるときに取得されるデータに対応する。トレースＡに示される（実験を開始することに先立った）ベースラインからのピーク幅は、各注入後、狭くなり始める。トレースＢは、４０ｍＬのマトリクスの注入後のピーク幅を示し、Ｑ１ ＦＷＨＭがベースラインから２６％を上回って変化したことを図示する。図２４Ｂに示されるオーバーレイは、Ｔバーを動作させ、４００より大きいｍ／ｚ比を濾過するときの結果を示す。ピーク幅は、各１０ｍＬ注入後、非常に最小限の変化を示し、それは、荷電データに明白に現れている。
【0128】
図２５Ａ－Ｄは、４０ｍＬのラット肝臓ホモジネートマトリクスの注入後のＱ１ロッド組の１組の極上に堆積させられたデブリパターンのデジタル写真を示す。図２５Ａおよび２５Ｂは、かなりのデブリパターンが、Ｔバーが使用されなかった１対のＱ１ロッド上で可視であったことを示す。対照的に、図２５Ｃおよび２５Ｄに示されるように、Ｔバーがｍ／ｚ４００を上回るものを濾過するように設定されたとき、可視デブリ堆積物が、Ｑ１ロッド上に存在しなかった。
【0129】
当業者は、種々の変更が、本教示の範囲から逸脱することなく、上記の実施形態に行われ得ることを理解するであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23-1】
【図23-2】
【図24A】
【図24B】
【図25A】
【図25B】
【図25C】
【図25D】
【国際調査報告】