(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】2024-10-23
(54)【発明の名称】分析システムおよび方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/62 20210101AFI20241016BHJP
G01N 30/72 20060101ALI20241016BHJP
G01N 30/26 20060101ALI20241016BHJP
H01J 49/00 20060101ALI20241016BHJP
H01J 49/04 20060101ALI20241016BHJP
【FI】
G01N27/62 B
G01N30/72 G
G01N30/26 M
G01N30/26 Q
H01J49/00 090
H01J49/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024518547
(86)(22)【出願日】2022-09-22
(85)【翻訳文提出日】2024-03-22
(86)【国際出願番号】 EP2022076382
(87)【国際公開番号】W WO2023046837
(87)【国際公開日】2023-03-30
(32)【優先日】2021-09-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】501205108
【氏名又は名称】エフ ホフマン-ラ ロッシュ アクチェン ゲゼルシャフト
(71)【出願人】
【識別番号】501387839
【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ラング、ロベルト
(72)【発明者】
【氏名】ミトラ、インドラニル
(72)【発明者】
【氏名】橋本 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】菅原 佑香
【テーマコード(参考)】
2G041
【Fターム(参考)】
2G041AA06
2G041AA07
2G041CA01
2G041EA04
2G041EA12
2G041GA14
2G041LA10
(57)【要約】
質量分析計(60)および質量分析計(60)に結合されたイオン化源(61)を含む分析システム(100、100’)が本明細書で開示される。分析システム(100、100’)は、イオン化源(61)を介して質量分析計(60)にサンプルを注入するための下流弁(20)を介してイオン化源(61)に接続可能な分析流体システム(10、10’)と、下流弁(20)を介してイオン化源(61)に流体接続可能な下流ポンプ(40)とをさらに備え、下流ポンプ(40)は、それぞれの流体(41、42、43、44)を含む複数の流体容器に流体接続され、流体は、質量分析計(60)を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物(44)と、少なくとも1つの濃縮組成物(44)を希釈するための少なくとも1つの希釈剤(42、43)とを含む。分析システム(100、100’)は、少なくとも1つの濃縮組成物(44)を少なくとも1つの希釈剤(42、43)と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物(45)を得るために下流ポンプ(40)を制御して少なくとも1つの希釈組成物(45)をイオン化源(61)に注入し、少なくとも1つの希釈組成物(45)の質量スペクトル(62)を取得し、質量スペクトル(62)の評価(64)に基づいて質量分析計(60)の較正(63)を実行するように構成されたコントローラ(90)をさらに含む。選択された化学組成を用いた、質量軸チェックおよび/または調整のような、質量分析計(60)の較正を含むそれぞれの自動化分析方法も本明細書に開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量分析計(60)および前記質量分析計(60)に結合されたイオン化源(61)と、
前記イオン化源(61)を介して前記質量分析計(60)にサンプルを注入するための下流弁(20)を介して前記イオン化源(61)に接続可能な分析流体システム(10、10’)と、
前記下流弁(20)を介して前記イオン化源(61)に流体接続可能な下流ポンプ(40)であって、前記下流ポンプ(40)が、それぞれの流体(41、42、43、44)を含む複数の流体容器に流体接続され、前記流体が、前記質量分析計(60)を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物(44)と、前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)を希釈するための少なくとも1つの希釈剤(42、43)とを含む、下流ポンプ(40)と、
少なくとも1つの濃縮組成物(44)を少なくとも1つの希釈剤(42、43)と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物(45)を得るために前記下流ポンプ(40)を制御して前記少なくとも1つの希釈組成物(45)を前記イオン化源(61)に注入し、前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の質量スペクトル(62)を取得し、前記質量スペクトル(62)の評価(64)に基づいて前記質量分析計(60)の較正(63)を実行するように構成されたコントローラ(90)と
を備える、分析システム(100、100’)。
【請求項2】
前記較正が質量軸チェックおよび/または質量軸調整を含む、請求項1に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項3】
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の前記質量スペクトル(62)の前記評価(64)に基づく、前記質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗の場合または失敗の予想の場合、前記コントローラ(90)は、前記質量軸チェックおよび/または質量軸調整を繰り返す前に、前記少なくとも1つの濃縮組成物の前記希釈倍率の適合、1つまたは複数の質量分析取得パラメータの調整、保守手順の実行から選択されるいずれか1つまたは複数のアクションを実行するようにさらに構成され得る、請求項2に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項4】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)が、(i)ヨウ化セシウム、任意に(ii)エチルアミンおよび/またはギ酸、(iii)極性溶媒、一実施形態ではメタノールおよび/または水、ならびに任意に(iv)シクロスポリンAおよび/または5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインおよび/またはギ酸アンモニウムを含み、前記少なくとも1つの希釈剤が、メタノール、アセトニトリル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの任意の組合せのいずれかである、請求項1~3のいずれか一項に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項5】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)において、
(i)ヨウ化セシウムは、0.1μg/mL~100mg/mLの濃度を有し、
(ii)エチルアミンは、存在する場合、0.01μg/mL~1mg/mLの濃度を有し、ギ酸は、存在する場合、0.001%(v/v)~10%(v/v)の濃度を有し、
(iii)シクロスポリンAは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、ギ酸アンモニウムは、存在する場合、0.01mM~1Mの濃度を有し、
(iv)極性溶媒、一実施形態では、メタノール、水、またはそれらの混合物を100%まで添加する、
請求項3に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項6】
前記少なくとも1つの希釈剤(42、43)が、メタノール、アセトニトリル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの任意の組合せのいずれかである、請求項1~5のいずれか一項に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項7】
前記分析流体システム(10)が複数の流体流(11、12、13)を含み、少なくとも1つの流体容器が洗浄液(41)を含み、前記コントローラ(90)が、後続の流体流からの液体が導管(30)に入る前に、前の流体流からの液体を前記洗浄液(41)で前記下流弁(20)と前記イオン化源(61)との間の前記導管(30)から洗い流すために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を制御して2つの連続する流体流の間で前記イオン化源(61)に接続するようにさらに構成されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の分析システム(100)。
【請求項8】
前記分析流体システム(10’)が、HPLCカラムを含む少なくとも1つの流体流(11、12、13)を含み、少なくとも1つの流体容器が洗浄液(41)を含み、前記コントローラ(90)が、少なくとも1つのHPLCカラムを前記洗浄液(41)で逆洗し、それによって前記少なくとも1つのHPLCカラムを前記洗浄液(41)で洗浄するために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を制御して、前記少なくとも1つの流体流(11、12、13)に接続するようにさらに構成されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の分析システム(100’)。
【請求項9】
質量分析計(60)の使用を含む自動化分析方法であって、
分析流体システム(10)の下流に配置された下流弁(20)を介して前記質量分析計(60)に結合されたイオン化源(61)に下流ポンプ(40)を接続することであって、前記下流ポンプ(40)は、それぞれの流体(41、42、43、44)を含む複数の流体容器に流体接続され、前記流体は、前記質量分析計(60)を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物(44)と、前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)を希釈するための少なくとも1つの希釈剤(42、43)とを含む、イオン化源(61)に下流ポンプ(40)を接続することと、
少なくとも1つの濃縮組成物(44)を少なくとも1つの希釈剤(42、43)と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物(45)を得るために前記下流ポンプ(40)を制御することと、
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)を前記イオン化源(61)に注入することと、
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の質量スペクトル(62)を得ることと、
前記質量スペクトル(62)の評価(64)に基づいて前記質量分析計(60)の較正(63)を実行することと
を含む、自動化分析方法。
【請求項10】
前記較正(63)を実行することが、質量軸をチェックすること、および/または質量軸を調整することを含む、請求項9に記載の自動化方法。
【請求項11】
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の前記質量スペクトル(62)の前記評価(64)に基づく、質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗の場合または失敗の予想の場合、前記方法は、前記質量軸チェックおよび/または質量軸調整を繰り返す前に、前記少なくとも1つの組成物の前記希釈倍率を適合させること、1つまたは複数の質量分析取得パラメータを調整すること、保守手順を実行することから選択されるいずれか1つまたは複数のアクションを実行することを含む、請求項10に記載の自動化方法。
【請求項12】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)が、(i)ヨウ化セシウム、任意に(ii)エチルアミンおよび/またはギ酸、(iii)メタノールおよび/または水、ならびに任意に(iv)シクロスポリンAおよび/または5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインおよび/またはギ酸アンモニウムを含み、前記少なくとも1つの希釈剤が、メタノール、アセトニトリル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの任意の組合せのいずれかである、請求項9~11のいずれか一項に記載の自動化方法。
【請求項13】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)において、
(i)ヨウ化セシウムは、0.1μg/mL~100mg/mLの濃度を有し、
(ii)エチルアミンは、存在する場合、0.01μg/mL~1mg/mLの濃度を有し、ギ酸は、存在する場合、0.001%(v/v)~10%(v/v)の濃度を有し、
(iii)シクロスポリンAは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、ギ酸アンモニウムは、存在する場合、0.01mM~1Mの濃度を有し、
(iv)メタノール、水またはそれらの混合物を100%まで添加する、
請求項11に記載の自動化方法。
【請求項14】
後続の流体流からの液体が導管(30)に入る前に、前の流体流からの液体を洗浄液(41)で前記下流弁(20)と前記イオン化源(61)との間の前記導管(30)から洗い流すために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を制御して前記分析流体システム(10)の2つの連続する流体流の間で前記イオン化源(61)に接続することを含む、請求項9~12のいずれか一項に記載の自動化方法。
【請求項15】
HPLCカラムを洗浄液(41)で逆洗し、それによってHPLCカラムを洗浄液(41)で洗浄するために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を含む任意の1つまたは複数の弁を制御して、HPLCカラムを含む前記分析流体システム(10)の少なくとも1つの流体流(11、12、13)に接続することを含む、請求項9~13のいずれか一項に記載の自動化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、選択された化学組成物を用いた、質量軸チェックおよび/または調整のような質量分析計の較正を含む自動化分析システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
質量分析(MS)では、質量スペクトルを適切に取得するには、良好な感度およびピーク形状を確保し、質量分解能がサンプルの分析要件に適切であることを確保するための機器の調整が必要である。調整に続いて、装置のm/zスケールを調整することを含む質量較正が行われ、これは通常、既知のm/z値でピークを生成するサンプルを測定し、必要に応じて期待値を反映するようにm/z軸を調整することによって行われる。さらに、通常、サンプルを分析する前にバックグラウンドスペクトルを測定して、装置内に存在し得る汚染物質をチェックする。
【0003】
典型的には、特にハイスループット分析設定では、質量軸チェックを定期的に行い、正確なイオン同定を確実にし、必要に応じて、または日常的な作業の一部として質量軸調整を実行行う。
【0004】
質量分析計の較正は、例えば米国特許出願公開第2018/0047549号明細書に記載されている。質量軸チェックおよび/または調整組成物も当技術分野で公知である。例えば、国際公開第2012/135682号パンフレットは、ポリエチレン化合物およびその混合物を提案しており、Zhouら(2012、Anal Chem 84:6016)では、ヨウ化セシウムが較正に使用された。さらに、市販の較正溶液が利用可能である。
【0005】
質量軸チェック(MAC)または質量軸調整(MAA)を行うには、通常、経験豊富な/資格のあるユーザによる集中的な相互作用およびいくつかの手動ステップが必要であり、これは質量分析計の臨床用途には不便で不適切である。このような手動ステップには、正しい較正溶液を確実に使用すること、メタノールなどの揮発性および毒性溶媒の取り扱いを含む溶液の手動調製、例えば質量分析計に較正溶液を注入するためのハードウェアの変更、エラー、傷害、汚染およびシステム損傷のリスクを伴う評価および最終的な調整を含む、手動による手順の段階的な開始および実行が含まれる可能性がある。
【0006】
質量分析計が液体クロマトグラフィー(LC)システムなどの分析流体システムに結合されている場合、流体システムも通常、頻繁な保守および品質管理手順を必要とする。
【0007】
特に、HPLCカラムは、サンプル注入の回数が増加するにつれて、その性能の連続的な劣化を受ける可能性があり、その結果、例えば、バックグラウンドの増加、保持時間のシフト、カラム寿命の短縮、コストの増加、および頻繁な保守の必要性が、主にカラムヘッドにおける粒子の蓄積に起因してもたらされる。
【0008】
HPLCカラムを逆洗することにより、より高いサンプルスループット、より長い稼働時間、より少ない保守、より低いコスト、より高いデータ品質、およびより長く持続する較正を提供することができる。これは、典型的には、カラムをフローシステムから手動で切り離し、カラムの出口側をフロー入口に再接続してカラムを通る流れ方向を逆にするなどによって行われるが、カラムから出る流れは、典型的には、検出器を汚染しないように廃棄物に向けられる。この手動手順は、カラムが正しい流れ方向で元の向きに再接続され、続いて再平衡化および品質管理が行われる前に、各カラムに対して15~20分以上かかる場合がある。
【0009】
この手動手順はまた、手間がかかり、時間がかかり、外部サービス担当者または熟練した検査室担当者の介入を必要とする可能性があり、その間、分析器またはその構成要素は、追加のコストを発生させ、エラーおよび誤動作、さらにはシステム損傷のリスクをもたらすことに加えて、使用に利用できない可能性がある。
【0010】
さらに、多数の連続的なサンプル注入サイクルを必要とするハイスループット用途、特に異なる注入条件および異なるLC分離条件を必要とする可能性がある、異なるサンプルのランダムアクセス分析の場合、スケジュールされたシーケンスで各サンプルの条件を迅速に変更および適合させる際の高い柔軟性および速度が重要であり得る。
【0011】
特に、LC分離に使用される溶媒/溶離剤を、同じ流体流内および並列流体流間で頻繁に交換することが必要な場合がある。ポンプ作用の性質、内部デッドボリューム、ならびに流体および表面効果のために、液体交換は、以前に使用した液体を新たに使用する液体によって繰り返し希釈するプロセスであり、平衡化および信号安定化に長い時間がかかる可能性がある。したがって、このプロセスは、目的がハイスループットランダムアクセスサンプル処理を達成することである場合、特に、目的がサンプルシーケンスおよび分離/分析条件に関係なく、一定のペースのサンプル注入および分析を維持することである場合、ボトルネックを提示し得る。
【発明の概要】
【0012】
上記の背景に対して、本開示の実施形態は、従来技術を超える特定の明白でない利点および進歩を提供する。特に、本発明者らは、質量分析計を含む自動化分析システムおよび質量分析計の較正を含む方法の改善の必要性を認識している。
【0013】
本開示の実施形態は特定の利点または機能性に限定されないが、本開示は、質量分析計を含む分析システムと、質量分析計の使用を含む自動化分析方法とを提供することに留意されたい。これにより、他の機能の中でも、質量分析計の自動較正が可能となり、それにより、手動の介入なしに、したがってユーザの利便性を高めて、システムの継続的な分析性能が保証される。他の利点は、システムのダウンタイムが最小限に抑えられる一方で、エラー、誤動作およびシステム損傷のリスクが排除されることである。また、傷害または健康被害のリスクが最小限に抑えられる。これは、主に、混合ユニットに結合された下流ポンプを使用することによって達成され、これは、必要に応じて濃縮較正溶液(組成物)を希釈し、任意の分析流体システムをバイパスしながら質量分析計に希釈組成物を注入する機能を少なくとも含む。この機能を分析システムに組み込むことにより、濃縮形態の1つまたは複数の標準化および最適化された組成物を利用することが可能となり、分析システムは、必要に応じて、例えば所与の質量分析計の特定のm/z範囲に基づいて、イオン化モードに基づいて、質量分析計の感度などに基づいて自動的に選択および/または組み合わせることができる。市販され得る調製された濃縮組成物を使用することにより、手作業での調製の不便さおよび上記の危険性が取り除かれることに加えて、より幅広い選択肢の組成物を搭載することが可能になり(占有スペースが少なくなり)、また、典型的には揮発性であり、可燃性であり、健康および環境上の懸念がある組成物中の溶媒の使用量を少なくすることもできるため、このような溶液の取り扱いだけでなく、調製、保管および輸送の危険性も低減される。特に、このような溶媒は、典型的には、質量分析および/もしくは液体クロマトグラフィー、または質量分析と結びついた他のクロマトグラフィー技術の使用を含む用途において分析上の理由でいずれにせよ使用され、したがって分析システムにも存在するため、これらを、必要なときに必要な量だけ、濃縮された較正組成物を希釈するためにも使用することが便利である。さらに、一実施形態によれば、例えば希釈倍率を適合させることによって、較正の失敗の場合または失敗の予想の場合に、較正条件を柔軟に、動的に、かつ自動的に適合させることが可能である。
【0014】
特に、分析システムは、質量分析計と、質量分析計に結合されたイオン化源と、イオン化源を介して質量分析計にサンプルを注入するための下流弁を介してイオン化源に接続可能な分析流体システムと、下流弁を介してイオン化源に流体接続可能な下流ポンプとを含む。下流ポンプは、それぞれの流体を含む複数の流体容器に流体接続され、流体は、質量分析計を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物と、少なくとも1つの濃縮組成物を希釈するための少なくとも1つの希釈剤とを含み、コントローラが、少なくとも1つの濃縮組成物を少なくとも1つの希釈剤と自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物を得るために下流ポンプを制御して、イオン化源に少なくとも1つの希釈組成物を注入し、少なくとも1つの希釈組成物の質量スペクトルを取得し、質量スペクトルの評価に基づいて質量分析計の較正を実行するように構成されている。
【0015】
「分析システム」は、場合によってはインビトロ診断のための、サンプル分析専用の自動化検査室装置である。分析システムは、必要に応じて、および/または所望の検査室ワークフローに従って、異なる構成を有し得る。追加の構成は、複数の装置および/またはモジュールを互いに結合することによって得られてもよい。「モジュール」は、分析システム全体よりも典型的にはサイズが小さく、専用の機能を有するワークセルである。この機能は分析的なものとすることができるが、分析前または分析後の機能とすることができ、または分析前機能、分析機能または分析後機能のいずれかに対する補助機能とすることができる。特に、モジュールは、例えば、1つまたは複数の分析前および/または分析および/または分析後のステップを行うことによって、サンプル処理ワークフローの専用タスクを行うための1つまたは複数の他のモジュールと協働するように構成することができる。したがって、分析システムは、1つの分析装置、またはそれぞれのワークフローを有するこのような分析装置の任意の組合せのいずれかを含んでよく、分析前および/または分析後モジュールは、個々の分析装置に結合されてもよく、または複数の分析装置によって共有されてもよい。あるいは、分析前および/または分析後の機能は、分析装置に組み込まれたユニットによって実行されてもよい。分析システムは、サンプルおよび/または試薬および/またはシステム流体の、ピペッティングおよび/またはポンピングおよび/または混合のための液体処理ユニットなどの機能ユニット、ならびにサンプル中の分析物の選別、保存、輸送、同定、分離、および検出のための機能ユニットを含むことができる。特に、分析システムは、分析流体システムまたはモジュールまたはモジュール、質量分析計(MS)システムまたはモジュール、および分析流体システムと質量分析計との間のインターフェースとしてのイオン化源(IS)システムまたはモジュールを含んでよく、これらは、互いに結合された個々の交換可能なユニットとして区別可能であり、または少なくとも部分的に共通のシステムハウジングに組み込まれている。
【0016】
「質量分析計(MS)」は、分析物をそれらの質量対電荷の比に基づいてさらに分離および/または検出するように設計された質量分析器を含む分析モジュールである。一実施形態によれば、質量分析計は高速走査質量分析計である。一実施形態によれば、質量分析計は、親分子イオンを選択し、衝突誘起フラグメンテーションによってフラグメントを生成し、それらの質量対電荷(m/z)比に従ってフラグメントまたは娘イオンを分離することができるタンデム質量分析計である。一実施形態によれば、質量分析計は、当技術分野で知られているように、シングルまたはトリプル四重極質量分析計である。四重極に加えて、飛行時間、イオントラップ、またはそれらの組合せを含む他のタイプの質量分析器も同様に使用してよい。
【0017】
「イオン化源(IS)」は、分析流体システムをMSに結合するインターフェースであり、帯電した分析物分子(分子イオン)を生成し、帯電した分析物分子を液体から気相に転換するように構成されている。特定の実施形態によれば、イオン化源は、エレクトロスプレーイオン化(ESI)源、または加熱エレクトロスプレーイオン化(HESI)源、または大気圧化学イオン化(APCI)源、または大気圧光イオン化(APPI)源または大気圧レーザイオン化(APLI)源である。しかしながら、インターフェースは、二重イオン化源、例えばESI源およびAPCI源の両方、またはモジュール式の交換可能なイオン化源を含んでもよい。
【0018】
イオン化源の典型的な部分は、ネブライザおよびサンプリングキャピラリであり、典型的には互いに直交または同軸に配置される。LCチャネルを出るLC溶出液は、噴霧器針を含むプローブを通して誘導される。このようにして、LC溶出液は、イオン化が起こる噴霧器針の下流の体積に噴霧され、これによって得られた帯電した分析物分子が気相になる。サンプリングデバイス(例えば、サンプリング毛細管)は、気相中のイオンを収集し、それらを質量分析計に導くために設けられている。
【0019】
イオン化源は、MSへのバックグラウンドイオン(例えば、溶媒クラスタ)の進入を低減するカーテンガス(例えば、N2)を提供するためのアセンブリをさらに含んでよい。アセンブリは、カーテンプレートと、カーテンガスを供給するためのオリフィスアセンブリとを有することができる。イオン化源は、補助ガスおよびネブライザガスの供給源をさらに含んでもよい。
【0020】
イオン化条件を最適化するために、イオン化源の直前に補給流を添加してpH、塩、緩衝液または有機含有量を調整することによって溶媒組成を調整することも可能である。
【0021】
このようなイオン化源は当技術分野で公知であり、ここではさらに説明しない。
【0022】
本明細書で使用される場合、「コントローラ」という用語は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令回路(RISC)、特定用途向け集積回路(ASIC)、論理回路、および本明細書に記載の機能/方法を実行することができ、特に、少なくとも1つの濃縮組成物を少なくとも1つの希釈剤と自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物を得るために下流ポンプを制御して、イオン化源に少なくとも1つの希釈組成物を注入し、少なくとも1つの希釈組成物の質量スペクトルを取得し、質量スペクトルの評価に基づいて質量分析計の較正を実行するように構成された、任意の他の回路またはプロセッサなどの処理ユニットを意味することができる。
【0023】
コントローラは、分析システムに組み込まれてもよく、有線もしくは無線の直接接続を介して、あるいはネットワークインターフェースデバイスを介して、広域ネットワークなどの有線もしくは無線の通信ネットワーク、例えばインターネットまたは医療提供者のローカルエリアネットワークもしくはイントラネットを介して間接的に分析システムと通信する別個のロジックエンティティであってもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサは、例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、スマートフォン、タブレット、PDAなどのコンピューティングデバイス上に実装されるデータ管理ユニットと一体であってもよい。プロセッサは、サーバコンピュータを含んでよく、および/または複数の分析システムにわたって/それらの間で分散/共有されてもよい。さらに、分析システムは、コントローラ、またはリモートPC/サーバもしくはクラウドベースのシステムと有線または無線(例えば、赤外線、セルラー、Bluetooth(登録商標))を介して通信するリモートデバイス、サーバおよびクラウドベースの要素を含むことができる。コントローラはまた、ワークフローおよびワークフローステップが分析システムによって実行されるように分析システムを制御するように構成可能であってもよい。
【0024】
本明細書で使用される「分析流体システム」という用語は、少なくとも1つの流体流を含み、質量分析のためにサンプルを調製する、および/または調製されたサンプルを質量分析計に移送する、特に質量分析計による検出前にサンプル中の関心対象の分析物を分離するように構成された任意の流体システムを指す。
【0025】
「流体流」は、液体が流れることができ、特にサンプル注入点からのサンプルを質量分析計に移送することができ、サンプルが分離および/または精製プロセスを受けてよい流体経路である。流体流の異なる部分を通る流体接続は不連続であってもよい。これは、流体流が、代替の接続を確立し、異なる時間に流体流の異なる部分間の流体流を調節し得る切り替え弁などの要素を含み得るためである。
【0026】
一実施形態によれば、流体流は少なくとも1つの液体クロマトグラフィー(LC)カラムを含んでもよく、分析流体システムは液体クロマトグラフィー(LC)システムであり、または液体クロマトグラフィー(LC)システムを含む。
【0027】
「液体クロマトグラフィーシステムまたはLCシステム」とは、液体クロマトグラフィーを実行するための分析装置またはモジュールまたは分析装置内のユニットである。LCシステムは、1つの流体流を有する単一チャネルとして、または並列および/または直列に配置された1つまたは複数のLCカラムを含む複数の流体流を有するマルチチャネルシステムとして具現化されてもよい。LCシステムはまた、サンプル注入器、弁、液体源、例えば液体の混合、液体の脱気、液体の焼き戻しなどのための流体接続部および部品、圧力センサ、温度センサなどの1つまたは複数のセンサ、ならびに特に少なくとも1つのLCポンプを備えてもよい。このリストは網羅的なものではない。少なくとも1つのLCカラムは交換可能であってもよい。特に、LCシステムは、流体流よりも多くのLCカラムを含んでもよく、複数のLCカラムは、選択可能であってもよく、例えば同じ流体流に交換可能に結合されてもよい。LCカラムをバイパスするために毛細管も使用され得る。流体流は、複数のサブストリームを含んでもよい。
【0028】
「液体クロマトグラフィーまたはLC」は、例えば、マトリックス成分、例えば、質量分析検出などの後続の検出に依然として干渉し得るサンプル調製後の残りのマトリックス成分から関心対象の分析物を分離するために、および/またはそれらの個々の検出を可能にするために関心対象の分析物を互いに分離するために、サンプル注入器によって注入されたサンプルをLCカラムによるクロマトグラフィー分離にかける分析プロセスである。「高速液体クロマトグラフィー」またはHPLC、「超高速液体クロマトグラフィー」またはUHPLC、「マイクロ液体クロマトグラフィー」またはμLC、および「小口径液体クロマトグラフィー」または小口径LCは、圧力下で行われる液体クロマトグラフィーの形態である。
【0029】
「LCカラム」は、クロマトグラフィー的性質の分離を行うためのカラム、カートリッジ、キャピラリーなどのいずれかを指し得る。カラムは、典型的には固定相で充填または装填され、固定相を通して移動相が圧送されて、選択された条件下で、例えば一般に知られているように、それらの極性またはlogP値、サイズまたは親和性に従って、関心対象の分析物をトラップおよび/または分離し、溶出および/または移送する。この固定相は、粒子状またはビーズ状または多孔質モノリスであり得る。しかしながら、「カラム」という用語はまた、固定相が充填または装填されていないが、分離を行うために内側毛細管壁または幾何学的構造の表面積に依存する毛細管またはチャネルを指すことがある。一例は、ピラーアレイクロマトグラフィによって提供され、分離床は、固体シリコンウエハから格子間体積をエッチング除去し、ピラーのアレイを残すことによって形成される。得られたチャネルは、ベッドセグメントを、ピーク分散を制限する最適化された流れ分配器と連結することによって、小さなフットプリントに折り畳むことができる。これにより、再現性のある規則的なパターンで組織化された固定相支持構造が生成される。
【0030】
LCカラムは、交換可能であってもよく、および/または1つもしくは複数の他のLCカラムと並列にもしくは順番に動作してもよい。LCカラムは、例えば、高速トラップおよび溶出LCカラムまたは略して「トラップカラム」、HPLCカラムまたはUHPLCカラムであってもよく、マイクロLCカラムおよび小口径LCカラムまたはピラーアレイLCカラムを含めて、任意のサイズであってもよい。トラップカラムの場合、関心対象の分析物を保持する固定相を選択することができるが、任意の塩、緩衝液、洗浄剤および他のマトリックス成分は保持されずに洗い流される。このプロセスの後に、典型的には、異なる移動相または溶媒勾配を用いて、例えば逆洗モードで分析物を溶出する。分析物によっては、一部の分析物の分離が予想され得る。一方、多重反応モニタリング(MRM)において同一の質量(同重体)および/または重複する娘イオンスペクトルを有する分析物の場合、質量分析に関して言えば、より広範なクロマトグラフィー分離が典型的であり得る。その場合、HPLCまたはUHPLCカラムでの分離が有利な場合がある。
【0031】
「液体クロマトグラフィーポンプまたはLCポンプ」は、加圧能力は変化し得るが、LCチャネルを通して一貫した再現可能な体積流量をもたらすことができる高圧ポンプである。HPLCにおける圧力は、典型的には60MPaまたは約600気圧に達し得るが、UHPLCおよびμ-LCシステムは、さらに高い圧力、例えば最大140MPaまたは約1400気圧で動作するように開発されており、したがって、LCカラムにおいてはるかに小さい粒径(<2μm)を使用することができる。LCポンプは、例えば、溶出勾配の使用を必要とする条件の場合、最大4つの溶出溶媒間の比を徐々に変化させることによって二元ポンプまたは四元ポンプとして構成されてもよい。
【0032】
一実施形態によれば、LCポンプによって、60MPa~140MPa、典型的には75MPa~100MPa、より典型的には80MPaの圧力を生み出すことができる。
【0033】
一実施形態によれば、LCポンプは、1μl/分~500μl/分以上、典型的には最大1500μl/分の流量で動作し、より典型的には100μl/分~300μl/分の流量で動作し、例えば約±5%以下の精度で動作するように構成することができる。
【0034】
流体流に関する「液体」という用語は、例えば移動相または溶離剤(溶出溶媒)として、および当該技術分野で知られているように、液体クロマトグラフィーで一般的に使用される液体、例えば溶媒または溶媒の混合物として使用される液体を指す。
【0035】
「下流ポンプ」は、少なくとも機能的にLCポンプとは区別される補助ポンプであり、場合によっては多機能ポンプであり、少なくとも、必要に応じて濃縮された較正溶液(組成物)を希釈し、下流弁を介して分析流体システムをバイパスしながらイオン化源に希釈された組成物を注入する機能を含む。別の可能な機能は、下流弁を介して分析流体システムをバイパスしながら、後続の流体流からの液体が導管に入る前に、下流弁とイオン化源との間の導管から前の流体流からの液体を洗浄液で洗い流すために、分析流体システムの2つの連続する流体流の間のイオン化源に接続することである。別の可能な機能は、下流弁を介してHPLCカラムを洗浄液で逆洗し、それによってHPLCカラムを洗浄液で洗浄するために、HPLCカラムを含む分析流体システムの少なくとも1つの流体流に接続することである。一般に、下流ポンプは、LCポンプに比べて低圧で大容量(高流量)のポンプであり、下流弁と流体接続されている。典型的には、本開示による下流ポンプはまた、より低精度のポンプであり、したがって、LCポンプと比較して構造がより簡単であり、より安価である。本開示の一実施形態によれば、下流ポンプは正圧ポンプである。洗浄液または移動相を液体源から、逆洗で少なくとも1つのHPLCカラムを通しておよび/または流れ選択弁を介して弁から検出器までの導管を通して能動的に圧送するために、正圧を生成するのに適した任意のポンプ、例えば膜/ダイヤフラムポンプ、シングルプランジャ高速ポンプ、シリンジピストンポンプ、ギアポンプなどを使用してよい。一実施形態によれば、正圧および能動的圧送は、例えば加圧ガスによって、例えば窒素供給源によって、上流入口弁に接続された密封液体容器内に空気圧を加えることによって達成され得る。
【0036】
一実施形態によれば、分析流体システムは複数の流体流を含み、少なくとも1つの流体容器は洗浄液を含み、コントローラは、後続の流体流からの液体が導管に入る前に、前の流体流からの液体を下流弁とイオン化源との間の導管から洗浄液で洗い流すために、下流ポンプおよび下流弁を制御して2つの連続する流体流の間のイオン化源に接続するようにさらに構成される。
【0037】
一実施形態によれば、分析流体システムは、HPLCカラムを含む少なくとも1つの流体流を含み、少なくとも1つの流体容器は洗浄液を含み、コントローラが、少なくとも1つのHPLCカラムを洗浄液で逆洗し、それによって少なくとも1つのHPLCカラムを洗浄液で洗浄するために、下流ポンプおよび下流弁を制御して少なくとも1つの流体流に接続するようにさらに構成される。
【0038】
コントローラは、例えば、少なくとも1つのHPLCカラムの使用中の信号バックグラウンドの増加、分析物保持時間のシフト、ピーク形状の変化などのデータを監視することによって、一定の間隔で、および/または少なくとも1つの流体流中の所定のしきい値を超える圧力上昇の検出時、および/または所定のしきい値を下回る性能低下の検出時に、少なくとも1つのHPLCカラムを自動的に逆洗するように構成され得る。
【0039】
一実施形態によれば、コントローラは、下流弁を含む任意の1つまたは複数の弁の切り替えを制御することによって、少なくとも1つの流体流とイオン化源との間の接続時間である流体流-質量分析計間接続時間、下流ポンプとイオン化源との間の接続時間である下流ポンプ-質量分析計間接続時間、および少なくとも1つの流体流と下流ポンプとの間の接続時間である下流ポンプ-流体流間接続時間を管理するように構成されてもよい。
【0040】
一実施形態によれば、流体流と質量分析計との接続時間は固定され、各流体流について同じである。さらに、下流ポンプが、前の流体流からの液体を下流弁とイオン化源との間の導管から洗い流すために使用されるとき、下流ポンプ-質量分析計間接続時間は固定されてもよく、流体流-質量分析計間接続時間の数分の1であり、それによって少なくとも一時的に一定のペースでの連続的な切り替えをもたらすことができる。下流ポンプ-質量分析計間接続時間が流体流から質量分析計への接続時間の20%以下、典型的には10%以下、またはより典型的には5%以下である場合、例えば流量および/または洗浄液に関する下流ポンプの条件が、下流ポンプ-質量分析計間接続時間が最小になるように適合されることが特に有益であり得る。絶対的には、下流ポンプ-質量分析計間接続時間は、数秒程度、典型的には5秒以下、より典型的には3秒以下であり得る。
【0041】
一実施形態によれば、下流ポンプは、HPLCカラムおよび/または下流弁とイオン化源との間の導管を通して、流体流の流量よりも高い、例えば数倍高い、例えば5倍、10倍、20倍以上の流量で洗浄液を圧送するように構成される。例えば、約1μL/分の典型的な流量を有するμ-LCの場合、5μL/分の洗浄ポンプ流量が既に有益である場合がある。約100μL/分の流体流の流量の場合、下流ポンプの有効流量は、約500~1000μL/分以上であってもよい。一実施形態によれば、流体流の流量は約440μL/分であり、下流ポンプの流量は約5~10倍高い。いくつかの実施形態によれば、最大5000μL/分の下流ポンプの流量が可能である。流量は、洗浄液がHPLCカラムに向けられるか、または弁-検出器導管に向けられるかに応じて可変であってもよい。一実施形態によれば、下流ポンプは、少なくとも1つの流体流の流量と同様の流量、例えば約500μL/分以下、例えば440μL/分、100μL/分以下、例えば50μL/分以下、例えば30μL/分でイオン化源に少なくとも1つの希釈組成物を注入するように構成される。
【0042】
「洗浄液」は、複数のサンプル注入サイクル中にHPLCカラムヘッド上に蓄積した粒子状物質、吸着マトリックス成分などを洗い流し、最終的には溶解させるのに適した液体であり得る。洗浄液は、例えば質量分析計で使用される検出器と依然として互換性がありながら、弁-検出器導管から最終的なサンプルの痕跡を洗い出し、最終的には溶解させるのに適した液体であり得る。洗浄液は、クロマトグラフィーに使用される溶出溶媒と同じまたは類似していてもよく、カラムの種類、またはカラムを通過するサンプルおよび分析物の種類に応じて異なっていてもよい。例えば、典型的に逆相クロマトグラフィーが使用される分析物の場合、適切な溶媒は、メタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、および/またはイソプロピルアルコールなどの有機溶媒であり得る。これらの溶媒はまた、互いにおよび/または水と混合されてもよい。酸性または塩基性添加剤を添加してpHを調整してもよい。典型的な添加剤としては、ギ酸、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウムなどを挙げることができる。例えば、典型的には順相クロマトグラフィーが使用される分析物の場合、適切な溶媒は、ヘキサン、ヘプタンなどの溶媒を、酢酸エチル、クロロホルムまたは2-プロパノールなどの極性有機溶媒と混合したものを含んでよい。洗浄液は、HPLCカラムを逆洗するために、および下流弁とイオン化源との間の導管を洗浄するために、HPLCカラムに応じて、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【0043】
一実施形態によれば、少なくとも1つの濃縮組成物を希釈するための少なくとも1つの希釈剤および洗浄液は同じ液体である。
【0044】
本開示の目的のために、および逆洗に関連して、「HPLC」という用語は、簡単にするために、UHPLCまたはμ-LCおよび小口径カラムなどの他の高性能カラムも包含し、高速トラップおよび溶出LCカラムとは区別され、分析実行中に典型的には逆洗を受けることはなく、カラムを洗浄することのみ目的を目的として逆洗を行うためには、カラムの接続を外し、カラムを逆向きに再接続することによって流れ方向を反転させ、流れを検出器ではなく廃棄物に導くことによって手動で介入する必要がある。
【0045】
「弁」という用語は、流れを制御、方向転換、制限、または停止するための流れ調整装置、特にLC切り替え弁、すなわちポートに接続された要素間の流れを制御するマルチポート弁を指す。これは、典型的には、1つまたは複数の弁導管を動かして異なる要素間の連通を切り替えることによって達成される。要素は、パイプ、チューブ、毛細管、マイクロ流体チャネルなどのさらなる導管を介して、およびねじ/ナットおよびフェルールのような継手、または例えばクランプ機構によって適所に維持された代替の液密シールによって、ポートに流体接続されてもよい。LC切り替え弁は、通常、HPLCに使用される程度以上の液体圧力を許容することができる。
【0046】
特に、「下流弁」は、流体流を通ってイオン化源に向かう通常の流れ方向において、分析流体システムに対して下流に配置されたLC切り替え弁である。下流弁は、各流体流のためのポート、イオン化源に通じる導管のためのポート、1つまたは複数の下流ポンプポートおよび1つまたは複数の廃棄物ポートを備えてもよい。
【0047】
一実施形態によれば、下流弁は、0.6mm未満、典型的には約0.5mm~0.2mm、より典型的には約0.4mm、さらにより典型的には約0.25mmの内径を有する内側弁導管を有する。しかしながら、内側弁導管は、典型的に使用される範囲内の任意の他の直径を有することができる。
【0048】
一実施形態によれば、下流弁は、約500ms以下の典型的な切り替え時間を有する。しかしながら、切り替え時間は500msよりも長くすることもできる。
【0049】
一実施形態によれば、下流ポンプは、洗浄選択弁を介して下流弁に接続され、洗浄選択弁は、少なくとも1つの流体流の任意の1つと、下流弁を介してイオン化源に通じる導管とに交互に接続するように構成される。
【0050】
「洗浄選択弁」は、下流ポンプと下流弁との間に配置され、下流ポンプ入口ポートと、逆洗される各流体流のための1つの洗浄出口ポートとを備えるLC切り替え弁であり、出口ポートとそれぞれの流体流との間の流体接続は下流弁を介しており、最終的には下流弁を介して弁-検出器導管に接続可能な1つの洗浄出口ポートである。
【0051】
一実施形態によれば、洗浄選択弁は、下流弁に流体接続されたそれぞれの三方弁を介して少なくとも1つの流体流に接続可能であり、三方弁は、洗浄選択弁入口ポートと、下流弁出口ポートと、廃棄物出口ポートとを備える。
【0052】
本明細書で使用される「濃縮組成物」という用語は、質量分析計の較正における特定の適合性のために選択的に選択され、希釈後に得られる最終濃度よりも高いそれぞれの濃度を有する、較正に使用される化合物の混合物に関する。一実施形態では、組成物は、指示された化合物を含み、さらなる実施形態では、組成物は、指示された化合物から本質的になり、さらなる実施形態では、組成物は、指示された化合物からなる。一実施形態では、組成物は液体組成物であり、さらなる実施形態では、組成物は標準条件下で液体である。
【0053】
「希釈組成物」という用語は、質量分析計の較正に必要な組成物中の各化合物の最終濃度を得るために、少なくとも1つの濃縮組成物を少なくとも1つの希釈剤と自動的に混合することによって得られる組成物を指す。
【0054】
本明細書で使用される場合、「標準条件」という用語は、特に明記しない限り、IUPAC標準周囲温度および圧力(SATP)条件、すなわち一実施形態では、25℃の温度および100kPaの絶対圧力に関し、また、一実施形態では、標準条件はpH7を含む。さらに、別段の指示がない限り、「約」という用語は、関連分野で一般に認められている技術的精度を有する指示値に関し、一実施形態では、指示値±20%に関し、さらなる実施形態では±10%に関し、さらなる実施形態では±5%に関する。さらに、「本質的に」という用語は、示された結果または使用に影響を及ぼす偏差が存在しない、すなわち、潜在的な偏差が、示された結果をさらなる実施形態では±20%、さらなる実施形態では±10%、さらなる実施形態では±5%を超えて偏差させないことを示す。したがって、「から本質的になる」とは、特定された成分を含むが、不純物として存在する材料、成分を提供するために使用されるプロセスの結果として存在する不可避の材料、および本発明の技術的効果を達成すること以外の目的のために添加される成分以外の他の成分を除外することを意味する。例えば、「から本質的になる」という語句を使用して定義される組成物は、任意の既知の許容される添加剤、賦形剤、希釈剤、担体などを包含する。一実施形態では、一組の成分から本質的になる組成物は、5重量%未満、さらなる実施形態では3重量%未満、さらなる実施形態では1重量%未満、さらなる実施形態では0.1重量%未満の特定されていない成分を含む。
【0055】
一実施形態によれば、少なくとも1つの濃縮組成物は、(i)ヨウ化セシウム、(ii)エチルアミンおよび/またはギ酸、ならびに(iii)メタノールおよび/または水、ならびに任意に(iv)シクロスポリンAおよび/または5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインおよび/またはギ酸アンモニウムを含む。
【0056】
一実施形態によれば、少なくとも1つの濃縮組成物において、
(i)ヨウ化セシウムは、0.1μg/mL~100mg/mLの濃度を有し、
(ii)エチルアミンは、存在する場合、0.01μg/mL~1mg/mLの濃度を有し、
ギ酸は、存在する場合、0.001%(v/v)~10%(v/v)の濃度を有し、
(iii)シクロスポリンAは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、ギ酸アンモニウムは、存在する場合、0.01mM~1Mの濃度を有し、
(iv)メタノール、水、またはこれらの混合物などの極性溶媒を100%まで添加する。
【0057】
一実施形態によれば、少なくとも1つの希釈組成物は、少なくとも1つの濃縮組成物を少なくとも1つの希釈剤と1:99~99:1、典型的には1:99~20:80、例えば10:90の比で混合することによって得られる。
【0058】
「極性溶媒」という用語は、当業者によって理解される。好ましくは、この用語は、少なくとも1.5D、好ましくは少なくとも1.7Dの双極子モーメントを有する溶媒または溶媒の混合物に関する。典型的には、極性溶媒は、メタノール、水、エタノール、アセトニトリル、n-プロパノール、イソプロパノール、または前述の極性溶媒の少なくとも2つの任意の組合せの混合物である。より典型的には、極性溶媒は、メタノール、水、またはそれらの混合物である。
【0059】
一実施形態によれば、少なくとも1つの濃縮組成物において、ヨウ化セシウムの濃度は500μg/mLであり、エチルアミンの濃度は、存在する場合、10μg/mLであり、ギ酸の濃度は、存在する場合、1%(v/v)であり、メタノールの濃度は30%(v/v)であり、水を100%まで添加する。
【0060】
一実施形態によれば、少なくとも1つの濃縮組成物は、ヨウ化セシウム、エチルアミン、ギ酸、メタノールおよび水を含む。
【0061】
一実施形態によれば、少なくとも1つの希釈剤は、メタノール、アセトニトリル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの任意の組合せのいずれかである。
【0062】
一実施形態によれば、少なくとも1つの希釈組成物は、少なくとも1つの濃縮組成物を希釈剤としてのメタノールとアセトニトリルの組合せと混合することによって得られ、それぞれの比は、例えば10:90の希釈倍率を得るために10:45:45である。
【0063】
一実施形態では、組成物は、指示された成分を本明細書で指定される濃度で含む。特に明記しない限り、極性溶媒、例えばメタノール、水またはそれらの混合物を100%まで添加する。一実施形態では、メタノールは、指示された濃度で組成物に含まれ、水が100%まで添加され、したがって、一実施形態では、組成物中占有されていない割合はすべて水である。当業者に理解されるように、「Xの濃度が100%になる」という用語は、組成物の他の化合物が所望の濃度を有するのに必要な体積を提供する量の化合物Xの添加に関する。したがって、100%まで添加される化合物Xは、典型的には液体であり、一実施形態では水またはメタノールであり、さらなる実施形態では水である。一実施形態では、組成物の成分の純度は、少なくとも90%、一実施形態では少なくとも95%、さらなる実施形態では少なくとも98%、さらなる実施形態では少なくとも99%、少なくとも99.5%、さらなる実施形態では少なくとも99.9%から独立して選択される。
【0064】
「較正」という用語は、本明細書では、当業者による典型的な使用と一致する広い意味で使用される。したがって、較正という用語は、特定の条件下で、測定標準器を用いて得られた量の値と、較正された機器の対応する量の値との間の関係を確立する操作、すなわち厳密な意味での較正を含む。しかしながら、較正は、測定値の検証であってもよい。較正という用語は、測定標準器で得られた前述の量の値と一致させるために、較正された機器またはその出力を調整または再調整する手段、すなわちその通常のより広い意味での較正をさらに含む。したがって、較正は、特に、質量分析における質量軸チェック(MAC)および/または質量軸調整(MAA)であってもよい。一実施形態では、組成物は、陽イオンモードおよび陰イオンモードのMSのためのユニバーサル較正溶液である。一実施形態では、較正組成物が少なくともエチルアミン、ギ酸、およびヨウ化セシウム、ならびにメタノールおよび水の少なくとも一方を含む場合、主信号のm/z値は、陽イオンモードでは、46、133、393、653、912、1172、1432、1692、および/または1952、一実施形態では46.066、132.905、392.715、652.524、912.334、1172.144、1431.953、1691.763、および/または1951.572、陰イオンモードでは、45、127、387、647、906、1166、1426、1686、および/または1946、一実施形態では44.998、126.905、386.714、646.524、906.333、1166.143、1425.953、1685.762、および/または1945.572である。一実施形態では、組成物は、シクロスポリンA、5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントイン、およびギ酸アンモニウムのうちの少なくとも1つをさらに含み、得られた追加のイオンのm/z値は、陽イオンモードでは601.921、1202.841、1219.841、1224.841、1334.751、および269.0848、陰イオンモードでは267.0848および1200.841である。したがって、一実施形態では、較正は、陽イオンモードで46~1952のm/z範囲での較正であり、および/または陽イオンモードで45~1946のm/z範囲での較正である。
【0065】
有利には、本開示の基礎となる研究において、本明細書に記載の組成物は、陽イオンモードおよび陰イオンモードでの使用に適した質量分析における汎用較正溶液として有用であり、広範囲のm/z値にわたって較正する選択肢を提供し、全範囲にわたって適切な数の較正点を提供することが見出された。さらに、この溶液は、質量分析計の使用では典型的である温度でも、少なくとも1年間は安定である。
【0066】
一実施形態では、較正は、質量軸チェック(MAC)を行うこと、すなわち質量軸が正しく調整されていることを検証することを含む。前記質量軸チェックは、一実施形態では、本明細書で指定される希釈組成物の質量スペクトルを評価すること、および上記で示されるm/z比の任意の1つもしくは複数またはすべてについて、信号が所定の基準範囲内で得られることを検証することを含む。m/z比が前記所定の範囲内で得られた場合、本方法は、質量軸チェックに成功したことを示してよく、一実施形態では、その後本方法を終了する。m/z比の少なくとも1つが前記所定の範囲内で得られない場合、方法は、質量軸チェックが失敗したことを示してよく、このような場合、本方法は、本明細書で以下に指定されるように質量軸調整のステップを引き続き実行してよい。
【0067】
一実施形態では、較正は、質量軸調整(MAA)を行うことを含み、すなわち、上記のm/z比の任意の1つもしくは複数またはすべてについて、測定されたm/z値が所定の基準範囲内で得られるように、質量分析計の少なくとも1つのパラメータを調整または再調整することである。前述の質量軸調整を達成するために調整可能なパラメータは、当業者に知られており、RF DAC(高周波デジタル-アナログ変換器)、DC(直流)および電圧値などを調整するような、ハードウェアおよびソフトウェア/設定調整/チューニングを含んでよく、最終的にイオン源パラメータの調整を含む。
【0068】
特に、少なくとも1つの希釈組成物の質量スペクトルの評価に基づく、質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗の場合または失敗の予想の場合、コントローラは、質量軸チェックおよび/または質量軸調整を繰り返す前に、少なくとも1つの濃縮組成物の希釈倍率を適合させること、1つまたは複数の質量スペック取得パラメータを調整すること、保守手順を実行することから選択される任意の1つまたは複数のアクションを実行するようにさらに構成され得る。
【0069】
質量軸チェックおよび/または質量軸調整の起こり得る失敗の理由は、混合比精度が約+/-5%であり得る、および混合比精度が約+/-30%であり得る下流ポンプの性能限界(通常、上述のLCポンプよりも低い)によるものである可能性があり、したがって、異なる分析システムにわたって約30%~約200%の間で変化し得る信号強度のばらつきが生じる。信号強度および信号強度のばらつきはまた、較正溶液中の成分の化学的劣化および/または経年変化、ならびに質量分析計の構成部品の汚染、混合ユニット、毛細管、弁などを含む下流のポンプ構成部品の経年変化または部分的な詰まりに起因することがある。上記の部品の汚染は、最終的に信号を抑制または干渉することがある干渉を導入する可能性があり、抑制および干渉の程度は、較正溶液中の化合物の物理化学的特性が異なるとイオン化効率が異なるため、異なる可能性がある。質量分析計のダイナミックレンジ内の十分な信号強度、すなわち、バックグラウンドノイズと区別されるが飽和していない検出可能な信号(すなわち、高すぎず、低すぎない)は、質量軸チェックおよび質量軸調整を成功させるために広いm/z範囲にわたって必要である。
【0070】
「質量スペクトルを評価することまたは質量スペクトルの評価」という用語は、当業者によって理解される。一実施形態では、この用語は、質量分析計によってサンプルまたは少なくとも1つの希釈組成物から得られた1つまたは複数の信号の半定量的または定量的尺度と、前記信号を引き起こすイオンのm/z値との相関プロットを決定することに関する。質量スペクトルまたはm/zスペクトルのグラフ表示は、例えば、重心グラフおよび/または連続体グラフとして提供されてもよい。m/zスペクトルは、質量分析計のm/z測定可能範囲にわたって走査することによって得られる全走査スペクトル、またはm/z測定可能範囲内の選択されたm/z範囲にわたって走査することによって得られた部分走査スペクトルであってもよい。特に、複数の完全なまたは部分的なm/z走査データは、m/z走査を次々に実行することによって、任意の所与の時間フレームにおいて、間隔を置いてまたは連続的に繰り返し取得し得る。特に、質量スペクトルパラメータは、1つまたは複数のm/zピークの形状または面積、信号/ノイズ比、m/zピーク高さ、m/zピーク高さの比、バックグラウンド信号強度、ピーク最大値のm/z値、m/z質量位置、1つまたは複数の予期しないm/zピークの存在、および1つまたは複数の予期しないm/zピークの高さのうちのいずれか1つまたは複数を含み得る。
【0071】
故障につながる条件は累積的である場合があり、すなわち経時的に進行しており、このような進行は、質量軸チェックおよび/または質量軸調整を実行するたびに監視することができるため、質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗を予想することができる。したがって、質量スペクトルパラメータがまだ基準範囲内にあるために質量軸チェックおよび/または質量軸調整が失敗しない場合であっても、普通ならば予想される失敗を防止するために、本明細書で言及したアクションのいずれかを、次のまたはそれ以降の質量軸チェックおよび/または質量軸調整の前にスケジュールしてよい。
【0072】
「少なくとも1つの濃縮組成物の希釈倍率を適合させる」とは、少なくとも1つの濃縮組成物と少なくとも1つの希釈剤との間の混合比を、例えば希釈倍率を、例えば10:90~5:95または15:85または20:80に増加もしくは減少させることによって変化させ、それにより、希釈組成物中の化合物の新たに得られた濃度で、質量スペクトルの決定時に、基準範囲またはダイナミックレンジに対して低すぎるまたは高すぎる結果となった任意の1つまたは複数のそれぞれの信号が、次のスペクトル決定時にその範囲内に入るようにすることを意味する。混合比を変更することはまた、2つ以上の濃縮組成物が利用可能な場合に、例えば、異なる化合物の組合せおよび/または同じ化合物の少なくとも部分的に異なる濃度で、濃縮組成物を変更すること、および/または少なくとも1つの希釈剤または相対混合比を変更することを含んでよい。
【0073】
「質量分析取得パラメータを調整する」という用語は、信号強度、スペクトル全体の全体的な信号強度、または個々のピーク/信号の全体的な信号強度を増加または減少させるように質量分析計の感度を調整すること、またはm/z範囲を調整すること、親分子イオンの選択および相対的な衝突誘起フラグメンテーションを調整すること、カーテンガス圧、補給流条件、電圧などの取得パラメータの変化に寄与するイオン源パラメータを調整することを指し得る。
【0074】
「保守手順」という用語は、イオン化源(IS)および/または質量分析計(MS)の保守手順を言い、質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗の原因となったイオン化源および/または質量分析計それぞれの技術的問題の根本原因を解決することを意図した手順である。考えられる根本原因は、分析システムの性能低下につながる、分析物およびマトリックス成分などの、イオン化源および/または質量分析計における汚染物質の詰まりまたは蓄積である場合がある。一実施形態によれば、ISおよび/またはMSの保守手順は、IS洗浄手順、ISおよび/またはMSベークアウト手順、ならびに介入手順のうちのいずれか1つまたは複数である。
【0075】
「IS洗浄手順」とは、イオン化源への液体注入を含む、イオン化源の自動的に開始され実行される洗浄手順を指す。液体注入は、例えば1mL/分またはさらには数mL/分まで流量を増加させることによって噴霧器針を通してパージすることを含み得る。これは、任意に、温度および/またはガス圧を上昇させること、および/または印加される電位を変化させることをさらに含んでもよい。
【0076】
「ISおよび/またはMSベークアウト手順」とは、最終的な吸着物の脱着速度を加速するために、ISまたはIS部品および/またはMS部品、特に金属部品の温度を、例えば200℃の温度まで上昇させることを含む、自動的に開始および実行される手順を指す。加熱は、排気後に真空状態、例えば最大10-10mbarの圧力状態をより迅速に再確立するためにさらに有利である場合がある。
【0077】
「介入手順」とは、ISまたはIS部品および/またはMS部品の手動洗浄および/または修理および/または交換を含む半自動手順を指し、手動介入前のISおよび/またはMS温度の自動低下、および手動介入後のISおよび/またはMS温度の自動上昇、および/または手動介入前のISおよび/またはMS内の真空状態の自動低下または除去、および手動介入後のISおよび/またはMS内の真空状態の自動再確立を含む。このようにして、手動ステップが最小限に削減され、プロセスが大幅に簡素化される。さらに、システムは手動介入のために自動的に準備され、手動介入後に自動的に動作状態に戻るため、手動介入時間は最小限に短縮される。
【0078】
特定の実施形態によれば、ISおよび/またはMS保守手順は、ISおよび/またはMS温度を低下させるための、例えばカーテンガスなどのガス流の自動増加、例えば手動介入前の、ISおよび/またはMSの電源からの自動切り離し、および手動介入後の最終的な自動再接続、自動インターロック起動/停止によるISおよび/またはMSへの手動アクセスの自動有効化/無効化、ならびにISおよび/または質量分析計の真空状態の自動変更のうちのいずれか1つまたは複数をさらに含む。
【0079】
質量分析計の使用を含む自動化分析方法も本明細書に開示され、本方法は、分析流体システムの下流に配置された下流弁を介して質量分析計に結合されたイオン化源に下流ポンプを接続することを含み、下流ポンプは、それぞれの流体を含む複数の流体容器に流体接続され、流体は、質量分析計を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物と、少なくとも1つの濃縮組成物を希釈するための少なくとも1つの希釈剤とを含む。本方法は、少なくとも1つの濃縮組成物を少なくとも1つの希釈剤と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物を得るために下流ポンプを制御することと、イオン化源に少なくとも1つの希釈組成物を注入することと、少なくとも1つの希釈組成物の質量スペクトルを取得することと、質量スペクトルの評価に基づいて質量分析計の較正を実行することとをさらに含む。
【0080】
一実施形態によれば、較正を実行することは、質量軸をチェックすること、および/または質量軸を調整することを含む。
【0081】
一実施形態によれば、少なくとも1つの希釈組成物の質量スペクトルの評価に基づく、質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗の場合または失敗の予想の場合、本方法は、質量軸チェックおよび/または質量軸調整を繰り返す前に、少なくとも1つの組成物の希釈倍率を適合させること、1つまたは複数の質量スペック取得パラメータを調整すること、保守手順を実行することから選択される任意の1つまたは複数のアクションを実行することを含む。
【0082】
一実施形態によれば、本方法は、後続の流体流からの液体が導管に入る前に、前の流体流からの液体を下流弁とイオン化源との間の導管から洗浄液で洗い流すために、下流ポンプおよび下流弁を制御して分析流体システムの2つの連続する流体流の間のイオン化源に接続することを含む。
【0083】
一実施形態によれば、本方法は、HPLCカラムを洗浄液で逆洗し、それによってHPLCカラムを洗浄液で洗浄するために、下流ポンプおよび下流弁を制御して、HPLCカラムを含む分析流体システムの少なくとも1つの流体流に接続することを含む。
【0084】
一実施形態によれば、本方法は、洗浄選択弁を介して下流ポンプを下流弁に接続することと、下流弁を介して洗浄選択弁を少なくとも1つの流体流の任意の1つおよびイオン化源に交互に接続することとを含む。
【0085】
一実施形態によれば、本方法は、下流弁に流体接続されたそれぞれの三方弁を介して洗浄選択弁を少なくとも1つの流体流に接続することを含み、三方弁は、洗浄選択弁入口ポート、下流弁出口ポートおよび廃棄物出口ポートを含む。
【0086】
一実施形態によれば、本方法は、少なくとも1つのHPLCカラムの使用中に、例えば、信号バックグラウンドの増加、分析物保持時間のシフト、ピーク形状の変化などのデータを監視することによって、一定の間隔で、および/または少なくとも1つの流体流における所定のしきい値を超える圧力上昇の検出時に、および/または所定のしきい値を下回る性能低下の検出時に、少なくとも1つのHPLCカラムを自動的に逆洗することを含む。
【0087】
一実施形態によれば、本方法は、下流弁、洗浄選択弁、3方弁を含む任意の1つまたは複数の弁の切り替えを制御することによって、少なくとも1つの流体流とイオン化源との間の接続時間である流体流-質量分析計間接続時間、下流ポンプとイオン化源との間の接続時間である下流ポンプ-質量分析計間接続時間、および少なくとも1つの流体流と下流ポンプとの間の接続時間である下流ポンプ-流体流間接続時間をコントローラによって自動的に管理することを含む。
【0088】
一実施形態によれば、本方法は、流体流-質量分析計間接続時間を、例えば各流体流について同じ持続時間で固定することを含み、下流ポンプが、前の流体流からの液体を下流弁とイオン化源との間の導管から洗い流すために使用されるとき、本方法は、下流ポンプ-質量分析計間接続時間も固定することを含んでよく、流体流-質量分析計間接続時間の数分の1にすることによって、少なくとも一時的に一定のペースでの連続的な切り替えをもたらすことができる。
【0089】
他のおよびさらなる目的、特徴および利点は、図面および添付の特許請求の範囲と組み合わせて、例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。特許請求の範囲は、本明細書に記載の特徴および利点の具体的な説明ではなく、その中の記述によって定義されることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0090】
本開示の実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むと最もよく理解することができ、同様の構造は同様の参照番号で示されている。
【0091】
【
図1】質量分析計を較正するための下流ポンプを使用することを含む分析システムおよび分析方法を概略的に示す図である。
【
図2】一実施形態による較正の失敗の場合または失敗の予想の場合の
図1の方法のさらなる詳細を概略的に示す図である。
【
図3】下流ポンプがさらなる機能を有する、
図1の分析システムおよび分析方法のさらなる実施形態を概略的に示す図である。
【
図4】さらに別の機能を有する下流ポンプを備えた、
図1の分析システムおよび分析方法のさらに別の実施形態を概略的に示す図である。
【0092】
当業者は、図中の要素が簡略化および明瞭化のために示されており、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解する。例えば、図中の要素のいくつかの寸法は、本開示の実施形態の理解を向上させるのを助けるために、他の要素に対して誇張されている場合がある。
【発明を実施するための形態】
【0093】
図1は、質量分析計60および質量分析計60に結合されたイオン化源61と、イオン化源61を介して質量分析計60にサンプルを注入するための下流弁20を介してイオン化源に接続可能な分析流体システム10と、下流弁20を介してイオン化源61に流体接続可能な下流ポンプ40とを含む分析システム100の概略例を示し、下流ポンプ40は、それぞれの流体41、42、43、44を含む複数の流体容器に流体接続され、流体は、質量分析計60を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物44と、少なくとも1つの濃縮組成物44を希釈するための少なくとも1つの希釈剤42、43とを含む。分析システム100は、少なくとも1つの濃縮組成物44を少なくとも1つの希釈剤42、43と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物45を得るために、下流ポンプ40を制御してイオン化源61に少なくとも1つの希釈組成物45を注入し、少なくとも1つの希釈組成物45の質量スペクトル62を取得し、質量スペクトル62の評価64に基づいて質量分析計60の較正63を実行するように構成されたコントローラ90をさらに含む。
【0094】
特に、分析流体システム10は複数の流体流11、12、13を含むが、下流弁20は、この場合、各流体流11、12、13のそれぞれの流体流ポート21、22、23と、廃棄物50に通じる、各流体流11、12、13のそれぞれの廃棄物ポート21’、22’、23’とを含む。下流弁20は、イオン化源61に通じる導管30に接続され、流体流ポート21、22、23をそれぞれ介して流体流11、12、13の各々に交互に接続可能な弁-イオン化源ポート25をさらに備える。特に、下流弁20は、弁-イオン化源ポート25を介して導管30にも接続可能な下流ポンプ入口ポート24と、下流ポンプ入口ポート24に接続されたときに廃棄物50に通じる下流ポンプ廃棄物ポート24’とをさらに備える。これは一例にすぎず、ポートおよび接続部の数は、必要に応じて、かつ流体流の数に応じて適合され得ることは明らかである。
【0095】
この例では、下流ポンプ40は、流体流11、12、13の流量15と同様の流量、例えば約500μL/分以下、例えば440μL/分、例えば約100μL/分以下、例えば50μL/分以下、例えば30μL/分でイオン化源61に希釈組成物45を注入するようにコントローラ90によって制御される。
【0096】
図1はまた、質量分析計60の使用を含む自動化分析方法を概略的に示し、本方法は、分析流体システム10の下流に配置された下流弁20を介して、質量分析計60に結合されたイオン化源61に下流ポンプ40を接続することを含み、下流ポンプ40は、それぞれの流体41、42、43、44を含む複数の流体容器に流体接続され、流体は、質量分析計60を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物44と、少なくとも1つの濃縮組成物44を希釈するための少なくとも1つの希釈剤42、43とを含む。本方法は、少なくとも1つの濃縮組成物44を少なくとも1つの希釈剤42、43と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物45を得るために下流ポンプ40を制御することと、イオン化源61に少なくとも1つの希釈組成物45を注入することと、少なくとも1つの希釈組成物45の質量スペクトル62を取得することと、質量スペクトル62の評価64に基づいて質量分析計60の較正63を実行することとをさらに含む。
【0097】
この例では、較正は、質量軸チェックおよび/または質量軸調整を含み、濃縮組成物44は、例えばヨウ化セシウム、エチルアミン、ギ酸、メタノール、および水を必要な濃度の10倍で含み、希釈組成物45は、濃縮組成物44を、例えば希釈剤42、43としてのメタノールとアセトニトリルの組合せと混合することによって得られ、それぞれの比は、例えば10:90の希釈倍率、すなわち10倍の希釈を得るために、例えば10(濃縮組成物):45(メタノール):45(アセトニトリル)である。
【0098】
図2は、希釈組成物45の質量スペクトル62の評価64に基づく、質量軸チェック(MAC)および/または質量軸調整(MAA)の失敗の場合または失敗の予想の場合の分析システム100および
図1の方法のさらなる詳細を概略的に示す。特に、
図2を参照すると、コントローラ90は、質量軸チェック(MAC)および/または質量軸調整(MAA)を繰り返す前に、濃縮組成物の希釈倍率を適合させること、1つまたは複数の質量分析(MS)取得パラメータを調整すること、ベークアウトおよび/またはIS洗浄手順などの保守手順を実行することから選択される任意の1つまたは複数のアクションを実行するようにさらに構成される。特に、本方法は、信号強度、ピーク形状、バックグラウンドおよび干渉の存在などの質量スペクトルのパラメータを評価することを含み得る。例えば、少なくとも1つまたは複数のピーク、例えば最も高いm/zクラスタ、例えばヨウ化セシウムクラスタなどの、より豊富なm/zクラスタと比較して信号強度が低い傾向がある、基準範囲未満の信号強度の場合、アクションは、あまり希釈されていない較正溶液を得るなどのために希釈倍率を減少させること、または個々のm/z値もしくは範囲またはスペクトル全体に対する検出器感度を向上させるなどのためにMS取得パラメータを増強することを含み得る。一方、基準範囲を超える信号強度の場合、例えば信号飽和の場合、例えば最も豊富なクラスタに対して、アクションは、より希釈された較正溶液を得るなどのために希釈倍率を増加させること、または個々のm/z値もしくは範囲またはスペクトル全体に対する検出器感度を低下させるなどのためにMS取得パラメータを減少させることを含み得る。同様に、異常なピーク形状の場合、アクションは、それに応じてMS取得パラメータを変更し、増強または低減することを含み得る。基準範囲を超えるバックグラウンド信号の場合、アクションは、より高い信号対雑音比を得るなどのために、ベークアウトおよび/またはIS洗浄手順および/または希釈倍率の低減を含み得る。同様に、干渉が存在する場合、アクションは、干渉の信号に比べて較正溶液成分の相対信号を増強するなどのために、ベークアウトおよび/またはIS洗浄手順および/または希釈倍率の低減を含み得る。
【0099】
図3は、下流ポンプ40が、
図1に関連して説明した少なくとも1つの希釈組成物を提供する機能(
図3に破線で表されている)に加えてさらなる機能を有する
図1の分析システム100および分析方法のさらなる実施形態を概略的に示す。特に、少なくとも1つの流体容器は少なくとも1つの洗浄液41を含み、コントローラ90は、後続の流体流からの液体が導管30に入る前に、前の流体流からの液体を下流弁20とイオン化源61との間の導管30から洗浄液41で洗い流すために、下流ポンプ40および下流弁20を制御して、2つの連続する流体流11、12;12、13;13、11の間でイオン化源61に接続するようにさらに構成される。
【0100】
したがって、本方法は、下流弁20を介して複数の流体流11、12、13を導管30に交互に接続することと、後続の流体流からの液体が導管30に入る前に、前の流体流からの液体を導管30から洗い流すために、下流弁20を介して、2つの連続する流体流11、12;12、13;13、11の間で下流ポンプ40を導管30に接続することとを含む。
【0101】
少なくとも1つの洗浄液41は、例えば、水、アセトニトリル、メタノール、テトラヒドロフランまたはイソプロピルアルコールとすることができ、これらは、例えばLC条件、間に流れるサンプルおよび/または分析物の種類および所望の洗浄効果に応じて個々に圧送されてもよく、または任意の組合せおよび比率で互いに混合されてもよい。一実施形態によれば、少なくとも1つの濃縮組成物44を希釈するための少なくとも1つの希釈剤42、43は、洗浄液として使用することができ、および/または別の洗浄液41と混合することができる。
【0102】
この場合、下流ポンプ40は、流体流11、12、13の流量15よりも高い流量で導管30を通して洗浄液を圧送するようにコントローラ90によって制御することができる。
【0103】
図4は、分析システム100および
図1および
図3の分析方法のさらに別の変形例であり、下流ポンプ40がさらなる機能を有する分析システム100’を概略的に示す。特に、分析流体システム10’は、
図3の実施形態のように、HPLCカラムを含む少なくとも1つの流体流11、12、13を含み、少なくとも1つの流体容器は洗浄液41を含む。コントローラ90は、ここでは、少なくとも1つのHPLCカラムを洗浄液41で逆洗し、それによって少なくとも1つのHPLCカラムを洗浄液41で洗浄するために、下流ポンプ40および下流弁20を制御して少なくとも1つの流体流11、12、13に接続するようにさらに構成される。より詳細には、下流ポンプ40は、洗浄選択弁70を介して下流弁20に接続されている。洗浄選択弁70は、下流ポンプ40を流体流11、12、13のいずれかに、および下流弁20を介して導管30に交互に接続するように構成される。特に、洗浄選択弁70は、廃棄物ポート21’、22’、23’でもある下流ポンプ入口ポート21’、22’、23’を介して下流弁20に流体接続されたそれぞれの三方弁16、17、18に通じるそれぞれの流体流洗浄ポート71、72、73を介して流体流11、12、13に接続可能であり、三方弁16、17、18はそれぞれ、洗浄選択弁入口ポートと、下流弁出口ポートと、廃棄物50に通じる廃棄物出口ポートとを備える。洗浄選択弁70は、導管30に接続するために下流ポンプ入口ポート24を介して下流弁20に接続された弁-導管洗浄ポート74をさらに備える。
図4に示す例では、洗浄選択弁70、下流弁20および三方弁16は、流体流11を少なくとも1つの洗浄液41で逆洗し、それによって流体流11を少なくとも1つの洗浄液41で洗浄するために、下流ポンプ40が流体流洗浄ポート71、三方弁16、下流ポンプ入口ポート21’および流体流ポート21を介して流体流11に接続されるように切り替えられる。同時に、流体流12は、流体流ポート22および弁-イオン化源ポート25を介して導管30に接続され、流体流13は、流体流ポート23、廃棄物ポート23’および三方弁18をそれぞれ介して廃棄物50に導かれる。
図1および
図3に示すように、流体流11の流れ15の方向は、通常の流れの方向に対して反転していることに留意されたい。分析システム100’は、流体流11、12、13の上流に他の弁(図示せず)、例えば1つまたは複数の上流弁を備えてもよく、例えば、逆洗モードで洗浄流体の流出および廃棄を可能にする。
【0104】
コントローラ90は、それぞれの流体流11、12、13のHPLCカラムを一定間隔で、および/または少なくとも1つの流体流において所定のしきい値を超える圧力上昇が検出されたとき、および/または所定のしきい値を下回るHPLCカラムの性能低下が検出されたときに自動的に逆洗するように構成されてもよい。
【0105】
コントローラ90は、下流弁20、洗浄選択弁70および三方弁16、17、18を含む任意の1つまたは複数の弁の切り替えを制御することによって、少なくとも1つの流体流11、12、13とイオン化源61との間の接続時間である流体流-質量分析計間接続時間、下流ポンプ40とイオン化源61との間の接続時間である下流ポンプ-質量分析計間接続時間、および少なくとも1つの流体流11、12、13と下流ポンプ40との間の接続時間である下流ポンプ-流体流間接続時間を管理するように構成されてもよい。
【0106】
前述の明細書では、本開示の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載されている。しかしながら、当業者には、本教示を実施するために特定の詳細を用いる必要がないことは明らかであろう。他の例では、本開示を不明瞭にすることを避けるために、周知の材料または方法は詳細に説明されていない。
【0107】
特に、開示された実施形態の修正および変形は、上記の説明に照らして確かに可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内で、本発明は、上記の例で具体的に考案されたものとは別の方法で実施され得ることを理解されたい。
【0108】
前述の明細書全体を通して、「一実施形態」、「実施形態」、「一例」または「例」、「一態様」または「態様」への言及は、実施形態または例または態様に関連して説明される特定の特徴、構造または特性が少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の様々な箇所における「一実施形態では、」、「一実施形態では、」、「一例」または「例」、「一態様」または「態様」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態または例または態様を指しているわけではない。
【0109】
さらにまた、特定の特徴、構造、または特性は、1つまたは複数の実施形態または例または態様において、任意の適切な組合せおよび/またはサブ組合せで組み合わせられてもよい。
【手続補正書】
【提出日】2023-03-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量分析計(60)および前記質量分析計(60)に結合されたイオン化源(61)と、
前記イオン化源(61)を介して前記質量分析計(60)にサンプルを注入するための下流弁(20)を介して前記イオン化源(61)に接続可能な分析流体システム(10、10’)
であって、前記下流弁(20)が、流体流を通って前記イオン化源(61)に向かう通常の流れ方向において、前記分析流体システム(10、10’)に対して下流に配置されている、分析流体システム(10、10’)と、
前記下流弁(20)を介して前記イオン化源(61)に流体接続可能な下流ポンプ(40)であって、前記下流ポンプ(40)が、それぞれの流体(41、42、43、44)を含む複数の流体容器に流体接続され、前記流体が、前記質量分析計(60)を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物(44)と、前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)を希釈するための少なくとも1つの希釈剤(42、43)とを含む、下流ポンプ(40)と、
少なくとも1つの濃縮組成物(44)を少なくとも1つの希釈剤(42、43)と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物(45)を得るために前記下流ポンプ(40)を制御して前記少なくとも1つの希釈組成物(45)を前記イオン化源(61)に注入し、前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の質量スペクトル(62)を取得し、前記質量スペクトル(62)の評価(64)に基づいて前記質量分析計(60)の較正(63)を実行するように構成されたコントローラ(90)と
を備える、分析システム(100、100’)。
【請求項2】
前記較正が質量軸チェックおよび/または質量軸調整を含む、請求項1に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項3】
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の前記質量スペクトル(62)の前記評価(64)に基づく、前記質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗の場合または失敗の予想の場合、前記コントローラ(90)は、前記質量軸チェックおよび/または質量軸調整を繰り返す前に、前記少なくとも1つの濃縮組成物の前記希釈倍率の適合、1つまたは複数の質量分析取得パラメータの調整、保守手順の実行から選択されるいずれか1つまたは複数のアクションを実行するようにさらに構成され得る、請求項2に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項4】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)が、(i)ヨウ化セシウム、任意に(ii)エチルアミンおよび/またはギ酸、(iii)極性溶媒、一実施形態ではメタノールおよび/または水、ならびに任意に(iv)シクロスポリンAおよび/または5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインおよび/またはギ酸アンモニウムを含み、前記少なくとも1つの希釈剤が、メタノール、アセトニトリル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの任意の組合せのいずれかである、請求項1~3のいずれか一項に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項5】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)において、
(i)ヨウ化セシウムは、0.1μg/mL~100mg/mLの濃度を有し、
(ii)エチルアミンは、存在する場合、0.01μg/mL~1mg/mLの濃度を有し、ギ酸は、存在する場合、0.001%(v/v)~10%(v/v)の濃度を有し、
(iii)シクロスポリンAは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、ギ酸アンモニウムは、存在する場合、0.01mM~1Mの濃度を有し、
(iv)極性溶媒、一実施形態では、メタノール、水、またはそれらの混合物を100%まで添加する、
請求項3
または4に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項6】
前記少なくとも1つの希釈剤(42、43)が、メタノール、アセトニトリル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの任意の組合せのいずれかである、請求項1~5のいずれか一項に記載の分析システム(100、100’)。
【請求項7】
前記分析流体システム(10)が複数の流体流(11、12、13)を含み、少なくとも1つの流体容器が洗浄液(41)を含み、前記コントローラ(90)が、後続の流体流からの液体が導管(30)に入る前に、前の流体流からの液体を前記洗浄液(41)で前記下流弁(20)と前記イオン化源(61)との間の前記導管(30)から洗い流すために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を制御して2つの連続する流体流の間で前記イオン化源(61)に接続するようにさらに構成されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の分析システム(100)。
【請求項8】
前記分析流体システム(10’)が、HPLCカラムを含む少なくとも1つの流体流(11、12、13)を含み、少なくとも1つの流体容器が洗浄液(41)を含み、前記コントローラ(90)が、少なくとも1つのHPLCカラムを前記洗浄液(41)で逆洗し、それによって前記少なくとも1つのHPLCカラムを前記洗浄液(41)で洗浄するために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を制御して、前記少なくとも1つの流体流(11、12、13)に接続するようにさらに構成されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の分析システム(100’)。
【請求項9】
質量分析計(60)の使用を含む自動化分析方法であって、
分析流体システム(10)の下流に配置された下流弁(20)を介して前記質量分析計(60)に結合されたイオン化源(61)に下流ポンプ(40)を接続することであって、
前記下流弁(20)が、流体流を通って前記イオン化源(61)に向かう通常の流れ方向において、前記分析流体システム(10、10’)に対して下流に配置され、前記下流ポンプ(40)は、それぞれの流体(41、42、43、44)を含む複数の流体容器に流体接続され、前記流体は、前記質量分析計(60)を較正するための少なくとも1つの濃縮組成物(44)と、前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)を希釈するための少なくとも1つの希釈剤(42、43)とを含む、イオン化源(61)に下流ポンプ(40)を接続することと、
少なくとも1つの濃縮組成物(44)を少なくとも1つの希釈剤(42、43)と所定の希釈倍率で自動的に混合することによって少なくとも1つの希釈組成物(45)を得るために前記下流ポンプ(40)を制御することと、
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)を前記イオン化源(61)に注入することと、
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の質量スペクトル(62)を得ることと、
前記質量スペクトル(62)の評価(64)に基づいて前記質量分析計(60)の較正(63)を実行することと
を含む、自動化分析方法。
【請求項10】
前記較正(63)を実行することが、質量軸をチェックすること、および/または質量軸を調整することを含む、請求項9に記載の自動化方法。
【請求項11】
前記少なくとも1つの希釈組成物(45)の前記質量スペクトル(62)の前記評価(64)に基づく、質量軸チェックおよび/または質量軸調整の失敗の場合または失敗の予想の場合、前記方法は、前記質量軸チェックおよび/または質量軸調整を繰り返す前に、前記少なくとも1つの組成物の前記希釈倍率を適合させること、1つまたは複数の質量分析取得パラメータを調整すること、保守手順を実行することから選択されるいずれか1つまたは複数のアクションを実行することを含む、請求項10に記載の自動化方法。
【請求項12】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)が、(i)ヨウ化セシウム、任意に(ii)エチルアミンおよび/またはギ酸、(iii)メタノールおよび/または水、ならびに任意に(iv)シクロスポリンAおよび/または5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインおよび/またはギ酸アンモニウムを含み、前記少なくとも1つの希釈剤が、メタノール、アセトニトリル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、またはそれらの任意の組合せのいずれかである、請求項9~11のいずれか一項に記載の自動化方法。
【請求項13】
前記少なくとも1つの濃縮組成物(44)において、
(i)ヨウ化セシウムは、0.1μg/mL~100mg/mLの濃度を有し、
(ii)エチルアミンは、存在する場合、0.01μg/mL~1mg/mLの濃度を有し、ギ酸は、存在する場合、0.001%(v/v)~10%(v/v)の濃度を有し、
(iii)シクロスポリンAは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、5-(4-ヒドロキシフェニル)-5-フェニルヒダントインは、存在する場合、0.01μg/mL~1000μg/mLの濃度を有し、ギ酸アンモニウムは、存在する場合、0.01mM~1Mの濃度を有し、
(iv)メタノール、水またはそれらの混合物を100%まで添加する、
請求項11
または12に記載の自動化方法。
【請求項14】
後続の流体流からの液体が導管(30)に入る前に、前の流体流からの液体を洗浄液(41)で前記下流弁(20)と前記イオン化源(61)との間の前記導管(30)から洗い流すために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を制御して前記分析流体システム(10)の2つの連続する流体流の間で前記イオン化源(61)に接続することを含む、請求項9~12のいずれか一項に記載の自動化方法。
【請求項15】
HPLCカラムを洗浄液(41)で逆洗し、それによってHPLCカラムを洗浄液(41)で洗浄するために、前記下流ポンプ(40)および前記下流弁(20)を含む任意の1つまたは複数の弁を制御して、HPLCカラムを含む前記分析流体システム(10)の少なくとも1つの流体流(11、12、13)に接続することを含む、請求項9~13のいずれか一項に記載の自動化方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
特に、LC分離に使用される溶媒/溶離剤を、同じ流体流内および並列流体流間で頻繁に交換することが必要な場合がある。ポンプ作用の性質、内部デッドボリューム、ならびに流体および表面効果のために、液体交換は、以前に使用した液体を新たに使用する液体によって繰り返し希釈するプロセスであり、平衡化および信号安定化に長い時間がかかる可能性がある。したがって、このプロセスは、目的がハイスループットランダムアクセスサンプル処理を達成することである場合、特に、目的がサンプルシーケンスおよび分離/分析条件に関係なく、一定のペースのサンプル注入および分析を維持することである場合、ボトルネックを提示し得る。
米国特許出願公開第2006/169030号明細書は、複数のサンプルミックスモジュールであって、各サンプルミックスモジュールが、対応する複数のサンプル抽出モジュールから抽出サンプルを選択するように動作可能であり、各サンプル抽出モジュールが、少なくとも1つの分析物を有する対応するプロセス溶液浴からサンプルを抽出するように動作可能であり、各サンプルミックスモジュールが、選択された抽出サンプルをスパイク溶液と混合して混合物を形成するようにさらに動作可能である、複数のサンプルミックスモジュールと、各サンプルミックスモジュールからの混合物を処理して、スパイク応答および分析物応答を有する質量スペクトル応答を形成するように動作可能な質量分析計と、複数のサンプル抽出モジュールがサンプルを自動的に抽出し、複数のサンプルミックスモジュールが選択された抽出サンプルをスパイク溶液と自動的に混合し、質量分析計が混合物を自動的に処理するように、複数のサンプル抽出モジュール、複数のサンプルミックスモジュール、および質量分析計を制御するように動作可能な少なくとも1つのプロセッサと、を含み、少なくとも1つのプロセッサは、スパイク応答および分析物応答から導出された比測定値に基づいて少なくとも1つの分析物の濃度を特徴付けるようにさらに動作可能である、インプロセス質量分析(IPMS)システムを記載している。
【国際調査報告】