JP4435682B2

Tandem time of flight mass spectrometer and method of use

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Expired 29 April 2023, 3.4 years ago.

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36 claims: 21 independent, 15 dependent

  1. 1
    タンデム質量分析計であって、パルスイオン供給源、第1の飛行時間型質量分析計(TOF1)の形の親イオンセパレータ、断片化セル、第2の飛行時間型質量分析計(TOF2)、および複数の親イオンに対して断片質量スペクトルを取得するタイムネストされたデータ取得システムとを含み、同じ質量対電荷比のイオンでは、前記TOF1での飛行時間は前記断片化セルを通る通過時間および前記TOF2での飛行時間の和より も大 き く 、 前記TOF1での前記飛行時間は前記TOF2での前記飛行時間よりも少なくとも10倍大きい、 タンデム質量分析計。
  2. 2
    前記TOF2内 に比べて 前記TOF1 内において1/100以下の小さな 平均イオンエネルギを 有する 、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  3. 3
    前記パルスイオン供給源 はM ALDIイオン供給源を含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  4. 4
    前記パルスイオン供給源は無線周波数(RF)蓄積装置、およ び連 続イオン供給源を含み、イオンは前記イオン供給 源か ら連続的に供給されて蓄積され、前記蓄積装置からパルス排出される、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  5. 5
    前記蓄積装置は、非ゼロの軸方向の電場を作る少なくとも1つのDC電極によって補われる少なくとも1つの線形の多重極を含む、請求項 4 に記載のタンデム質量分析計。
  6. 6
    前記TOF1は、軸方向の2次電 位 を備えた 二つ のパルスミラーによって囲まれる線形の多重極を含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  7. 7
    前記TOF1は、2次電 位 を備え た2 次元のDCミラーによって囲まれる2次元の RFのみの イオントンネルを含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  8. 8
    前記TOF1は、それらの間にDC電圧が印加される同軸の電極の対を少なくとも含み、イオンは或る角度で前記電極間で注入される、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  9. 9
    イオンは 、両 面プリント回路板によって形成されるカットオフ領域を通じて前記電極間のギャップから出入りする、請求項 8 に記載のタンデム質量分析計。
  10. 10
    前記TOF1は、2次元の自由飛行チャネル、および集束および反射の電極によって規定される 二つ の平面の集束静電ミラーを有する平面のマルチパス静電飛行時間型質量分析計を含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  11. 11
    前記TOF1は、半径方向の偏向を備えた同軸の円筒の対、および同軸の円筒によって形成される 二つ の集束静電ミラーを少なくとも有する円筒形のマルチパス静電静電飛行時間型質量分析計を含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  12. 12
    少なくとも1つの時間窓内でイオンを伝達するように適合される前記TOF1と前記断片化セルとの間の時限式ゲートをさらに含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  13. 13
    前 記TOF1と前記断片化セルとの間の静電オフセット は前記断片化セル内のイオンのエネルギを調節する 、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  14. 14
    前記断片化セルは、ガスで満たされた衝突誘起解離(CID)セルおよび少なくとも1つの DC 電極によって補われる少なくとも1つの RFのみの 多重極を含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  15. 15
    前記CIDセル内のイオンパケット の時間の拡散を減ずるように、前記CIDセル は、1cm未満の長 さお よび 0.133mbar 以上の圧力を 有する 、請求項 14 に記載のタンデム質量分析計。
  16. 16
    前記断片化セルは、前記セル内で軸方向のDC場の変調を使用して断片イオンを蓄積し、 前記 TOF2 内でイオンを加速するために用いられた パルスと同期されたパルスビームを排出する、請求項 1 に記載のタンデム質量分析計。
  17. 17
    前記断片化セルは、パルスされた1 時 的な 集束 および空間的な集束の ための レンズ、およびフルオロハイドロカーボンの単一層 で 被覆されたターゲットを含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  18. 18
    前記TOF2は直交する イオン 注入を有するTOF MS(o-TOF MS)を含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  19. 19
    前記TOF2は高電流検出器および一時的な記録器を含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  20. 20
    前記TOF1内の時間分離の分解能は次の手段のいずれかによって高められ、すなわち前記TOF1内の多数の反射を使用し、1mより長いTOF1を使用し、および 複数の 狭い 時間窓を備えた前記時間式ゲートを使用 して、前記TOF1の任意の反射器が イオン経路に沿って2次の電位の分布を形成 する 、請求項 12 に記載のタンデム質量分析計。
  21. 21
    前記TOF 2に 接続されるインライン検出器をさらに含む、請求項1に記載のタンデム質量分析計。
  22. 22
    包括的なタンデム質量分析法分析の方法であって、 (1) パルスイオン供給源からさまざまな質量対電荷比を有する複数の親イオンを排出するステップと、 (2) 第1のイオンセパレータ内で時間の関数として前記親イオンを分離するステップと、 (3) 時 間分離された親イオンを断片化するステップと、 (4) 第 2 の飛行時間型質量分析計内 で断 片化された親イオンを分析するステップと、 (5) 異なる親イオンの断片スペクトルを混合することなく、イオンパルス当たり複数の親イオンに対応す る断 片化された親イオンのスペクトルの取得をタイムネストするステップとを含み、 MS-MS分析の感度およびスループットを改善するため、時間分離する 前記 ステップは第 1 の飛行時間型質量分析計内で行なわれ、前記親イオンの分離の時間は断片化 と 分析 の 両方の 前記ステップの 時間 を超え、前記第1の飛行時間型質量分析計内の前記飛行時間は前記第2の飛行時間型質量分析計内の前記飛行時間の少なくとも10倍大きい 、包括的なタンデム質量分析法分析の方法。
  23. 23
    親イオンをパルス排出する 前記 ステップは、約 0.133mbr の真空下でMALDIイオン供給源で行なわれる、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  24. 24
    親イオンをパルス排出する 前記 ステップは、蓄積四重極からのパルス排出を含み、イオンは 、連 続イオン供給源から、前記蓄積四重極に導入される、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  25. 25
    親イオン を分 離する 前記 ステップは2次のDC場で行なわれ、前記第 1 の飛行時間型質量分析計でのイオンのエネルギは前記第 2 の飛行時間型質量分析計内 に比べて1/100以下に 小さい、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  26. 26
    前記2次のDC 電位 で親イオン を分 離するステップは、前記2次のDC 電位 に直交する少なくとも1つの方向でのRF場の閉じ込めによって支援される、請求項 25 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  27. 27
    前記RF場での閉じ込めのステップは或る軸に沿って実現され、イオンは前記RF場のゾーンの一端から注入され、前記2次DC 電位 での複数の反射の後に反対の端部から開放される、請求項 26 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  28. 28
    前記RF場での閉じ込めのステップは2次元の平面に沿って実現され、前記イオンは前記DC 電位 の勾配に平行な前記第 1 の飛行時間型質量分析計の軸に対して鋭角で注入され、前記イオンは前記DC 電位 で複数の反射を生じつつ、RF場の出口に向かって、直交する方向で漂流する、請求項 26 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  29. 29
    前記親イオン を分 離するステップは静電場で行なわれ、前記第 1 の飛行時間型質量分析計での前記 親 イオンの前記エネルギは前記第 2 の飛行時間型質量分析計内より 1/10以下 に小さく、第 1の飛行時間型質量分析計 での前記有効な飛行経路は前記第 2の飛行時間型質量分析計 内よりも少なくとも30倍大きい、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  30. 30
    前記親イオン を分 離するステップは、 一対 の同軸の電極によって作られる静電場で行なわれ、前記親イオンは電極の軸に対して或る角度で前記静電場に注入され、その境界での前記静電場の外乱は 複数 の両面プリント回路板によって低減される、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  31. 31
    前記親イオン を分 離するステップは、平面の自由飛行チャネルおよ び平 面の集束イオンミラーによって形成される平面の静電場で行なわれ、前記親イオンは前記第 1 の 飛行時間型質量分析計 の軸に対して鋭角で注入され、前記ミラー間で複数の跳ね返りを生じる、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  32. 32
    前記親イオン を分 離するステップは、複数 対 の同軸の円筒によって形成される円筒形の静電場で行なわれ、少なくとも1つの対で半径方向の場が適用され、前記親イオンは前記第 1 の 飛行時間型質量分析計 の軸に対して或る角度で注入され、複数 のミ ラー間で複数の跳ね返りを生じる、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  33. 33
    イオンを前記断片化ステップに提示する前に複数の時間窓をサンプリングすることによって前記 第1の飛行時間型質量分析計 でのイオンの時間分離を分解するステップをさらに含む、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  34. 34
    前記断片化のステップは、以下のプロセスの1つ、すなわち、ガスとのエネルギ衝突、表面との衝突、または光によるものの1つで、実現される、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  35. 35
    分析する 前記 ステップは、 前記第1の飛行時間型質量分析計 をパスモードで使用しつつ 前記第2の飛行時間型質量分析計 で親の質量スペクトルを取得するステップと、有意の親イオンの到達に対応する衝突セルの前の時間窓をサンプリングすることによって、それら時間窓のみに対する断片スペクトルを取得するステップを含み、前記時間窓は、 先行する 測定値からの親の質量に基づいてその場で選択される、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
  36. 36
    完全なMS-MSデータセットを使用して、断片イオンの所定のセットを有する親イオンのスペクトルを再構築するステップをさらに含む、請求項 22 に記載の 包括的なタンデム質量分析法 分析の方法。
Independent claims36