用語「選択反応モニタリング（selected reaction monitoring: SRM）」，「多重反応モニタリング（multiple reaction monitoring: MRM）」，「連続反応モニタリング（consecutive reaction monitoring: CRM）」について

(1)

吉野健一

― ―30

用語「選択反応モニタリング（

selected reaction monitoring: SRM

）」，

「多重反応モニタリング（

multiple reaction monitoring: MRM

）」，

「連続反応モニタリング（

consecutive reaction monitoring: CRM

）」

について

Selected Reaction Monitoring

（

SRM

）

,

Multiple Reaction Monitoring

（

MRM

）

,

and Consecutive Reaction Monitoring

（

CRM

）

吉野健一

1, 2, 3

Ken-ichi Yoshino

1, 2, 3

1_{神戸大学バイオシグナル総合研究センター}_{Biosignal Research Center, Kobe University}

2_{神戸大学大学院医学研究科質量分析総合センター}_{The Integrated Center for Mass Spectrometry, Graduate} School of Medicine, Kobe University

3_{一般社団法人日本質量分析学会用語委員長}_{Chair of the Nomenclature Committee, MSSJ}

（Received December 10, 2020; Accepted December 17, 2020）

1. はじめに

2020年3月11日，一般社団法人日本質量分析学会「マ

ススペクトロメトリー関係用語集」第4版1）_{が発行され}

た．2009年6月10日に発行された第3版2）_{は，国際純正・}

応用化学連合（International Union of Pure and Applied Chemistry: IUPAC）の質量分析関連用語標準定義プロジェクトチームが公表していたDefinitions of terms relating to mass spectrometry（IUPAC recommendations 2008）の内

容に準拠して改定が行われた．最終版としてPure Appl.

Chem.誌に発表されたDefinitions of terms relating to mass spectrometry（IUPAC recommendations 2013）3）_{において一}

部の用語の定義に変更が加えられたことから，マススペク

トロメトリー関係用語集第4版の編纂作業において修正を

行った．

用語「multiple reaction monitoring（MRM）：多重反応モニタリング」は，技法としてはすでに提唱されていた SRMの定義に包括される技法であったが（Fig. 1），商業的な差別化を目的として，ある装置メーカーから提唱された用語であったことなどの理由でIUPAC recommendations 2008において非推奨用語として扱われていた．これに準拠して，マススペクトロメトリー関係用語集第3版では同様の扱いが執られたが，IUPAC recommendations 2013では通常の見出し語として加えられた．この変更に伴い，マススペクトロメトリー関係用語集第4版において「

multi-ple reaction monitoring（MRM）：多重反応モニタリング」を見出し語として収録した．

本稿では，MRM, およびその関連用語である「selected

reaction monitoring（SRM）：選択反応モニタリング」および「consecutive reaction monitoring（CRM）：連続反応モニタリング」について解説する．

J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. Vol. 69, No. 2, 2021

連絡先：[email protected]

Fig. 1. A Venn diagram of the relationship among three terms, selected reaction monitoring （SRM）, multiple reaction monitoring（MRM），and consecutive reaction monitor-ing （CRM）.

(2)

用語「選択反応モニタリング」，「多重反応モニタリング」，「連続反応モニタリング」について

― ―31 2. 選択反応モニタリング

selected reaction monitoring（SRM）

MRMの解説の前に，MRMを含む技法の総称である

「selected reaction monitoring（SRM）：選択反応モニタリング」を解説する．

マススペクトロメトリー関係用語集第4版では「selected

reaction monitoring（SRM）：選択反応モニタリング」の語義を下記のとおり改定した．

selected reaction monitoring（SRM）

選択反応モニタリング：タンデム質量分析もしくは多段階質量分析（MSn_{）において，質量分析部の走査等に} よってプロダクトイオンスペクトルを取得する代わりに，特定のm/z値のプリカーサーイオンを解離させて生じる特定のm/z値のプロダクトイオンの信号量のみを連続的に検出するように質量分析計を動作させる技法．液体クロマトグラフィータンデム質量分析やガスクロマトグラフィータンデム質量分析などで用いられる．クロマトグラフィーにおいて対象化合物と同程度の保持時間を有し，かつ対象化合物のプリカーサーイオンと同じm/z値を与える爽雑物が存在していても，対象化合物から爽雑物からは生じないm/z値のプロダクトイオンを選択することができれば夾雑物の影響を排除できるので，選択イオンモニタリングに比べて選択性が向上する．注1：選択するプリカーサーイオンとプロダクトイオンのm/z値の組み合わせは一組とは限らない．複数の組み合わせを選択する選択反応モニタリングを特に多重反応モニタリング（multiple reaction monitoring: MRM）と呼ぶ．

注2：多段階質量分析を利用する場合，特に連続

反応モニタリング（consecutive reaction monitoring: CRM）と呼ぶ．

選択反応モニタリング（selected reaction monitoring:

SRM）は，装置の質量分析部において走査（スキャン）を行わずに特定のm/z値のイオンを連続的に透過させるよう動作させるタンデム質量分析，もしくは多段階質量分析の総称である3）∼6）_．_{Table 1}_{に三連四重極質量分析計（タ} ンデム四重極質量分析計）を用いたタンデム質量分析における5種類の分析技法を示した．三連四重極質量分析計（タンデム四重極質量分析計）を使用する場合，SRMでは，Q1と呼ばれている前段のリニア四重極分析部とQ3と呼ばれている後段のリニア四重極分析部のいずれにおいても走査を行わない．走査が必要なスペクトルを取得する代わりに，特定のm/z値のイオンを連続的に透過させるよう前後のリニア四重極分析部を設定することによって，特定のm/z値のプリカーサーイオンが解離して生成する特定の m/z値のプロダクトイオンの信号のみを連続的に検出するように質量分析計を動作させる分析法である．用語SRMは，通過させるプリカーサーイオンとプロダクトイオンのm/z値の組み合わせを一組に限定して定義されているわけではない（上記注1）．タンデム質量分析もしくは多段階質量分析において，走査を行わず，特定の m/z値のイオンのみが透過型の質量分析部を通過できるよう質量分析計を動作させる技法の総称として定義されている．これに対して，タンデム質量分析もしくは多段階質量分析を行わず，一段階の質量分析において走査せずに特定のm/z値のイオンのみが透過型の質量分析部を通過できる

よう質量分析計を動作させる技法には「selected ion

moni-toring （SIM）：選択イオンモニタリング」の用語が与えられている1），3），6），7）_．

Table 1. Five techniques of mass spectrometry/mass spectrometry （MS/MS） by using triple quadrupole mass spectrometer. MS/MS

Technique Name Quadrupole m/z Analyzer （Q1） Collision Quadrupole （Q2） Quadrupole m/z Analyzer （Q3）（MS/MS Spectrum）Result Product Ion Scan m/z Selection

（m/z Isolation） Low Energy CID m/z Scan Product Ion Spectrum （1st Generation Product Ion Spectrum） Precursor Ion Scan m/z Scan Low Energy CID m/z Selection

（m/z Isolation） Precursor Ion Spectrum

Constant Neutral Mass

Loss Scan （m/z Scan m/z: x） Low Energy CID （m/z: x−α）m/z Scan Constant Neutral Mass Loss Spectrum Constant Neutral Mass

Gain Scan （m/z Scan m/z: x） Low Energy CID （m/z: x＋α）m/z Scan Constant Neutral Mass Gain Spectrum Selected Reaction

Monitoring（SRM）（m/z Selection m/z Isolation） Low Energy CID （m/z Selection m/z Isolation） No Spectrum

collision quadrupole（四重極衝突室，四重極衝突セル）はRF-only quadrupole（RFオンリー四重極）ともいう．一般にQ2と称されるが，四重極以外の多重極が使用される場合もある．その場合，triple quadrupole mass spectrometer（三連四重極質量分析計，トリプル四重極質量分析計）の用語は正確な装置の仕様を表していないことからtandem quadrupole mass spectrometer（タンデム四重極質量分析計）と表現されることがある．総称である「MS/MSスペクトル」は，プロダクトイオンスペクトルの意味で用いられることが多いが，プリカーサーイオンスペクトルやコンスタントニュートラルマスロススペクトルもMS/MSスペクトルの1種である．CID: collision-induced dissociation

(3)

吉野健一

― ―32 3. 多重反応モニタリング

multiple reaction monitoring（MRM）

マススペクトロメトリー関係用語集第4版に収録された

「multiple reaction monitoring（MRM）：多重反応モニタリング」の語義は下記のとおりである．

multiple reaction monitoring（MRM）

多重反応モニタリング：複数のプリカーサーイオンとプロダクトイオンの組み合わせを選択して複数のプロダクトイオンの信号量を検出する選択反応モニタリング（selected reaction monitoring）．選択反応モニタリン

グ（selected reaction monitoring）参照．#）

MSRは，SRMの一つの技法として複数チャンネルを高

速に切り替える分析法を表す用語である8_（）_{Fig. 2}_）．_SRM

はselected reaction monitoringの略語であるが，MRMの最初のM, multipleの対語としてSをsingleの頭文字と誤解し，SRMをsingle reaction monitoringの略語とする文献も

多い．SRMとMRMの関係は，前後の質量分析部を透過させるイオンのm/z値の組み合わせ（チャンネル）の単数，複数の違いではない．SRMは質量分析部において走査を行わずに特定のm/z値のイオンを連続的に透過させるよう動作させるタンデム質量分析もしくは多段階質量分析の総称である．チャンネルが一組の場合にMRMを用いることはできないが，チャンネルが複数組の場合でもSRMを用いることは誤りではない． 4. 連続反応モニタリング consecutive reaction monitoring（CRM）

マススペクトロメトリー関係用語集第4版には，連続反

応モニタリング（consecutive reaction monitoring: CRM）について下記の語義が記されている．

consecutive reaction monitoring（CRM）

連続反応モニタリング3：n≧3のMSn_{により，特定の連続} した多段階のフラグメンテーションや多段階の2分子反応によって生成したプロダクトイオンを計測すること．MSn_参照．透過型の質量分析部である磁場セクター型，静電セクター型の質量分析部やリニア四重極分析部をつなぎ合わせて3段以上の空間型多段階質量分析（MSn_{in space}_）を行うことが可能である．この装置を用いて特定のプリカーサーイオンを解離させて生じる特定の二次プロダクトイオンや三次プロダクトイオン等の信号量のみを連続的に検出するよう質量分析計を動作させることもできる（Fig. 3）．この技法も，SRMの1種であるが，選択性をさらに高めるために段数を増やした分析法であり，特に連続反応モニタリング（consecutive reaction monitoring: CRM）と呼ばれ Fig. 2. A schematic drawing of multiple reaction monitoring （MRM）.

MRMでは，質量分析部での走査は行わないが，AとBの状態を極めて短い時間の周期で繰り返しながら測定を行う．透過させるm/z値の組み合わせは二組に限らない．設定可能な組み合わせの数は機種に依存する．

# 「マススペクトロメトリー関係用語集」第4版p. 62に記載されたmultiple reaction monitoringにおいて，下記の校正漏れ（脱字）があった．お詫びとともに訂正する．

誤）プリカーサーイオンとプロダクトイオンの組み合わを選択

正）プリカーサーイオンとプロダクトイオンの組み合わせを選択

(4)

用語「選択反応モニタリング」，「多重反応モニタリング」，「連続反応モニタリング」について

― ―33

Fig. 3. A schematic drawing of consecutive reaction monitoring （CRM） as one of technique of selected reaction monitoring （SRM）. CRMのすべてがSRMのカテゴリーに入る技法ではない．ている1），3），9），10）_． CRMは連続した複数の反応（プリカーサーイオン→一次プロダクトイオン，一次プロダクトイオン→二次プロダクトイオン）をモニターしているのに対し，MRMはプリカーサーイオン→プロダクトイオンという，同じレベルのパラレルな複数の反応をモニターしている． MRMとCRMがモニターしている「複数の反応」の種類が異なることから，区別がつきにくいという点もMRM が非推奨用語として扱われていた理由の一つである11）_． MRMはすべてSRMのカテゴリーに入る技法であるが， CRMと呼ばれる技法のすべてがSRMのカテゴリーに入るわけではない（Fig. 1）． CRMの語義では，質量分析部の走査の有無に関しての制限はなく，事実上「多段階質量分析」と同義である．現在，多段階質量分析はイオントラップ型の質量分析部を用いる時間型多段階質量分析（MSn_{in time}_{）が主に利用さ} れ，空間型多段階質量分析（MSn_{in space}_{）が行われるこ} とはまれである．このためSRMのカテゴリーに入るCRM が用語として使用される機会も少なくなっている．これに対しエレクトロスプレーイオン化の帯電残滓モデル（charged residue model）の略語としてCRMが利用される

機会のほうが圧倒的に多い．文献 1）一般社団法人日本質量分析学会用語委員会，“マススペクトロメトリー関係用語集”，吉野健一編，日本質量分析学会，国際文献社，東京（2020）． 2）日本質量分析学会用語委員会，“マススペクトロメトリー関係用語集”，内藤康秀，吉野健一編，日本質量分析学会，国際文献印刷社，東京（2009）．

3） K. K. Murray, R. K. Boyd, M. N. Eberlin, G. J. Langley, L. Li, and Y. Naito, Pure Appl. Chem., 85, 1515 （2013）; DOI:10.1351/PAC-REC-06-04-06.

4） E. de Hoffmann, J. Mass Spectrom., 31, 129 （1996）; DOI:10.1002/(SICI)1096-9888(199602)31:2<129::AID-JMS305>3.0.CO;2-T

5） https://kermitmurray.com/msterms/index.php/Selected_reac tion_monitoring

6）吉野健一，J. Mass Spectrom. Soc. Jpn., 66, 107 （2018）. 7） https://kermitmurray.com/msterms/index.php/Selected_ion_

monitoring

8） https://kermitmurray.com/msterms/index.php/Multiple_reac tion_monitoring

9） K. B. Tomer, C. R. Guenat, and L. J. Deterding, Anal. Chem.,

60, 2232 （1988）. DOI: 10.1021/ac00171a014.

10） https://kermitmurray.com/msterms/index.php/Consecutive_ reaction_monitoring

11） D. Sparkman, “Mass Spectrometry, Desk Reference, 2nd Edi-tion,” Global View Publishing, Pittsburgh （2006）, p. 33.

Key words: selected reaction monitoring, multiple reaction