串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由碰撞誘導(dǎo)解離(ClD = Collis1n-1nduced Dissociat1n)等使具有特定質(zhì)荷比m/ζ的離子解離并對由此生成的子離子(碎片離子)進(jìn)行質(zhì)量分析的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了進(jìn)行分子量大的物質(zhì)的確認(rèn)或其結(jié)構(gòu)的解析，作為質(zhì)量分析的一種方法，已知有MS/MS分析(也稱為串聯(lián)分析)方法。結(jié)構(gòu)相對簡單且廉價(jià)的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置(也稱為三重四極型質(zhì)量分析裝置)是被廣泛利用的能進(jìn)行MS/MS分析的質(zhì)量分析裝置中的一種。
[0003]如專利文獻(xiàn)I所公開的那樣，串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置一般將使離子解離的碰撞池夾在中間而在其前后分別具備四極質(zhì)量過濾器，在前段四極質(zhì)量過濾器從源自目標(biāo)化合物的各種離子中選擇母離子，在后段四極質(zhì)量過濾器根據(jù)質(zhì)荷比分離子離子。碰撞池是密閉性相對較高的箱狀構(gòu)造體，在其內(nèi)部導(dǎo)入氬氣或氮?dú)獾菴ID氣體。由前段四極質(zhì)量過濾器選擇的母離子具有適宜的碰撞能而被導(dǎo)入至碰撞池內(nèi)，在碰撞池內(nèi)與CID氣體碰撞，發(fā)生碰撞誘導(dǎo)解離而生成子離子。
[0004]在碰撞池內(nèi)的離子的解離效率依賴于離子所具有的碰撞能的大小和/或碰撞池內(nèi)的CID氣壓等。因此，通過了后段四極質(zhì)量過濾器的子離子的檢測靈敏度也依賴于碰撞能的大小和/或CID氣壓。
[0005]在串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置中，為了以高精度和高靈敏度進(jìn)行已知化合物的定量分析，大多實(shí)施在前段和后段四極質(zhì)量過濾器的兩方分別通過的離子的質(zhì)荷比是固定的多重反應(yīng)監(jiān)測(MRM = Multiple React1n Monitoring)模式下的測定。因此，在以往的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置中，碰撞池內(nèi)的CID氣壓以在MRM測定模式下能夠獲得盡可能高的檢測靈敏度的方式被設(shè)定為由制造商一方預(yù)先調(diào)整了的值(通常是數(shù)mTorr左右)。當(dāng)然，也能夠通過用戶手動(dòng)調(diào)整CID氣體供給壓，來例如對特定的化合物進(jìn)行與上述預(yù)先設(shè)定的條件下相比還要高靈敏度的測定。
[0006]一般，由于碰撞池內(nèi)的CID氣壓越高，離子與CID氣體接觸的機(jī)會增加，因此離子的解離效率變高。另一方面，由于與CID氣體的碰撞會導(dǎo)致離子動(dòng)能的衰減，因此離子的飛行速度會整體下降。在MRM測定模式的情況下，由于在某一程度的時(shí)間內(nèi)，實(shí)施具有某一種質(zhì)荷比的母離子的解離、以及具有某一種質(zhì)荷比的子離子的選擇和檢測，因此如上所述的碰撞池的離子的飛行速度的下降對離子強(qiáng)度的影響應(yīng)當(dāng)相對較小。然而，實(shí)際上，即使是在MRM測定模式下，如果升高CID氣壓，則與CID氣壓較低的情況相比，也會明顯出現(xiàn)離子強(qiáng)度的下降。其結(jié)果，會出現(xiàn)如下問題，即:在與目標(biāo)化合物對應(yīng)的質(zhì)荷比的質(zhì)量色譜圖上無法獲得足夠大的峰，定量精度下降。
[0007]此外，在串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置中，除上述的MRM測定模式以外，還準(zhǔn)備有如下多種測定模式，如:母離子掃描測定模式、子離子掃描測定模式、中性丟失掃描測定模式等在前段和后段四極質(zhì)量過濾器的兩方進(jìn)行離子選擇的測定模式；以及在前段和后段四極質(zhì)量過濾器的任一方不進(jìn)行離子選擇(即讓離子徑直通過而不留下)而在另一方進(jìn)行質(zhì)量掃描的測定模式等。除了不在碰撞池內(nèi)進(jìn)行CID的測定模式，一般無論在哪種測定模式，如上所述，碰撞池內(nèi)的CID氣壓以在MRM測定模式下能夠獲得盡可能高的檢測靈敏度的方式被設(shè)定為由制造商一方預(yù)先調(diào)整了的值。
[0008]然而，在這種控制下，對于在前段四極質(zhì)量過濾器進(jìn)行規(guī)定質(zhì)荷比范圍內(nèi)的掃描的母離子掃描測定模式和/或中性丟失掃描測定模式，存在由如上所述的碰撞池內(nèi)的離子的飛行速度下降引起的、質(zhì)譜圖(MS/MS譜圖)上的目標(biāo)離子峰的質(zhì)荷比偏差變大的傾向。由于碰撞池內(nèi)的離子的飛行速度的下降的程度也依賴于離子的大小(通常對應(yīng)于質(zhì)荷比)，因此，質(zhì)譜圖上的質(zhì)荷比偏差的程度未必固定，不容易通過求出偏離量而進(jìn)行校正。由于即使是具有相同質(zhì)荷比的離子，其飛行速度的偏差也變大，因此在質(zhì)量質(zhì)譜圖上會引起峰寬變寬而使質(zhì)量分辨能力下降的問題。
[0009]進(jìn)而，此外，MRM測定模式在液相色譜圖質(zhì)量分析裝置或氣相色譜圖質(zhì)量分析裝置大多利用于多成分同時(shí)分析，但是如果測定對象化合物的數(shù)目變多，則應(yīng)同時(shí)同步檢測的母離子、子離子的組數(shù)增加。因此，有必要快速切換在前段四極質(zhì)量過濾器通過的離子的質(zhì)荷比，如果這樣，那么如上所述的離子強(qiáng)度的下降的影響就變得更加顯著。另一方面，即使是在減少測定對象化合物的數(shù)目而想以高靈敏度對各化合物進(jìn)行測定的情況下，靈敏度的提升也有限。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2009/095958號單行本

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明是為解決上述問題而完成的，其第I個(gè)目的是提供一種在MRM測定等時(shí)，能夠減輕在提升碰撞池內(nèi)的CID氣壓的情況下產(chǎn)生的靈敏度下降的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置。
[0013]此外，本發(fā)明的第2個(gè)目的是提供一種能夠減輕由母離子掃描測定和/或中性丟失掃描測定等獲得的質(zhì)譜圖的質(zhì)荷比偏差的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置。
[0014]進(jìn)而，本發(fā)明的第3個(gè)目的是提供一種例如在進(jìn)行多成分同時(shí)分析時(shí)，在測定對象化合物的數(shù)目較多而需要進(jìn)行高速測定的情況和/或測定對象化合物的數(shù)目相對較少而想要進(jìn)行高靈敏度測定的情況等下，能夠?qū)嵤┡c測定狀況和/或目的對應(yīng)的恰當(dāng)?shù)臏y定的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置。
[0015]為了完成上述第I個(gè)目的而完成的本發(fā)明的第I方式是提供一種串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置，該串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置具備:前段四極質(zhì)量過濾器，其在各種離子中將具有特定質(zhì)荷比的離子選擇為母離子；碰撞池，其通過使所述母離子與規(guī)定氣體碰撞而使該離子解離；后段四極質(zhì)量過濾器，其在由該解離而生成的各種子離子中選擇具有特定質(zhì)荷比的離子；以及檢測部，其檢測該被選擇了的子離子，
[0016]該串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置還具備:
[0017]a)氣體調(diào)整部，其以將所述碰撞池內(nèi)的氣壓設(shè)為所期望的狀態(tài)的方式調(diào)整供給至該碰撞池內(nèi)的氣體的供給壓或供給流量；以及
[0018]b)控制部，其在實(shí)施多重反應(yīng)監(jiān)測測定模式的測定時(shí)，根據(jù)由所述氣體調(diào)整部設(shè)定的氣體供給壓、供給流量、或目標(biāo)氣壓而使獲取信號的駐留時(shí)間的長度改變，該信號是針對源自一種化合物的母離子和子離子的由所述檢測部獲得的信號。
[0019]此外，為了完成上述第I個(gè)目的而完成的本發(fā)明的第2方式是提供一種串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置，該串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置具備:前段四極質(zhì)量過濾器，其在各種離子中將具有特定質(zhì)荷比的離子選擇為母離子；碰撞池，其通過使所述母離子與規(guī)定氣體碰撞而使該離子解離；后段四極質(zhì)量過濾器，其在由該解離而生成的各種子離子中選擇具有特定質(zhì)荷比的離子；以及檢測部，其檢測該被選擇了的子離子，
[0020]該串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置還具備:
[0021]a)氣體調(diào)整部，其以將所述碰撞池內(nèi)的氣壓設(shè)為所期望的狀態(tài)的方式，調(diào)整供給至該碰撞池內(nèi)的氣體的供給壓或供給流量；以及
[0022]b)控制部，其在實(shí)施多重反應(yīng)監(jiān)測測定模式的測定時(shí)，根據(jù)由所述氣體調(diào)整部設(shè)定的氣體供給壓、供給流量、或目標(biāo)氣壓而使穩(wěn)定時(shí)間的長度改變，該穩(wěn)定時(shí)間是在獲取了針對源自一種化合物的母離子和子離子的由所述檢測部獲得的信號后，為了進(jìn)行母離子或子離子中的至少一方是不同的測定而改變了施加于前段和/或后段四極質(zhì)量過濾器的電壓時(shí)的電壓穩(wěn)定為止的充裕時(shí)間。
[0023]在上述第I和第2方式的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置中，檢測部是例如使用了多級打拿極型的二次電子倍增管的裝置，或組合了轉(zhuǎn)換打拿極、熒光體、光電子倍增管的裝置等，通過在駐留時(shí)間(Dwell Time)期間，對由這樣的檢測部獲得的檢測信號進(jìn)行積算或平均化，能夠獲得某一點(diǎn)的測定數(shù)據(jù)。此外，對于在MRM測定模式中需要同時(shí)同步測定源自多種化合物的離子的情況，由于在切換測定對象的離子時(shí)，改變施加于前段和/或后段四極質(zhì)量過濾器的電壓，因此以在該電壓穩(wěn)定前不獲取數(shù)據(jù)的方式?jīng)Q定穩(wěn)定時(shí)間。
[0024]在第I方式中，控制部根據(jù)由氣體調(diào)整部設(shè)定的氣體供給壓、供給流量、或目標(biāo)氣壓而使駐留時(shí)間改變。另一方面，在第2方式中，控制部根據(jù)由氣體調(diào)整部設(shè)定的氣體供給壓、供給流量、或目標(biāo)氣壓而使穩(wěn)定時(shí)間改變而不是使駐留時(shí)間改變。更具體而言，在氣體供給壓、供給流量、或目標(biāo)氣壓較高或較多，即在碰撞池內(nèi)離子與氣體接觸的機(jī)會增加的狀況下，與不是這種狀況下的情況相比，延長駐留時(shí)間或穩(wěn)定時(shí)間。在碰撞池內(nèi)離子與氣體接觸的機(jī)會較多的狀況下，離子的飛行速度下降的程度變大，到達(dá)檢測部為止的離子的時(shí)間延遲變大。其結(jié)果，如果穩(wěn)定時(shí)間、駐留時(shí)間的長度的任一項(xiàng)都是一定的，則在施加于前段和/或后段四極質(zhì)量過濾器的電壓改變后，在離子強(qiáng)度充分上升前就已開始獲取數(shù)據(jù)，這種上升不充分的離子強(qiáng)度反映在積算值上，由此其精度和/或靈敏度就相對變低。碰撞池內(nèi)的CID氣壓越高，這種傾向就越顯著。
[0025]與此對應(yīng)，在第I方式的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置中，由于在碰撞池內(nèi)的氣壓高且離子強(qiáng)度的上升緩慢的情況下，駐留時(shí)間變長，因此即使如上所述，離子強(qiáng)度的上升不充分，對積算值的影響也變小，且積算值的精度和/或靈敏度上升。此外，在第2方式的串聯(lián)四極型質(zhì)量分析裝置中，由于在碰撞池內(nèi)的