JP2003215101A - 液体クロマトグラフ質量分析計 - Google Patents
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Abstract
能な液体クロマトグラフ質量分析計を提供する。 【解決手段】 液体クロマトグラフ部1から溶出した試
料はインターフェース部3のエレクトロスプレーイオン
化部4と大気圧化学イオン化部5へと導かれる。エレク
トロスプレーイオン化部4と大気圧化学イオン化部5に
導入された液体試料はエレクトロスプレーイオン化部4
と大気圧化学イオン化部5に設置された放電電極6に印
加された高電圧によってイオン化され、質量分析部7へ
と導かれる。エレクトロスプレーイオン化部4と大気圧
化学イオン化部5の放電電極6に高電圧を同時に印加し
た状態で分析を行えば、ESI法とAPCI法を足し合
わせたデータの採取が可能となる。
Description
量分析計(以下LC/MSという)に関し、さらに詳し
くはLC/MSの液体クロマトグラフ部と質量分析部と
のインターフェースに関する。 【0002】 【従来の技術】LC/MSでは、液体クロマトグラフ部
で分離された成分を大気圧下でイオン化して質量分析部
に導入する方法が用いられることがある。この場合、液
体クロマトグラフ部のカラムにより分離された成分をイ
オン化するインターフェースが必要である。LC/MS
に一般的に用いられるインターフェースとしては、エレ
クトロスプレー法(ESI)や大気圧化学イオン化法
(APCI)がある。 【0003】ESI法では液体試料を細いノズルの先端
に送り、そのノズルの先端に高電圧を印加する。これに
よりノズル先端には強い不平等電界が形成され、この強
い電界により液体試料が帯電液滴として噴霧され、更
に、液滴内でのイオンのクーロン反発力により液滴の分
裂が進行してイオン化が行われる。一方、APCI法で
はネブライザ(霧化器)においてガス流により液体試料
を強制噴霧し、これを加熱することにより液滴の脱溶媒
化を行った後、コロナ放電により生成したバッファイオ
ンにより試料のイオン化(化学イオン化)を行う。 【0004】図5は従来からのLC/MSの一般的な構
成を示す図である。31は液体クロマトグラフ部、40
は質量分析部である。50はインターフェース部で、本
図のものはESI法を用いたエレクトロスプレーイオン
化部52を用いている。また、エレクトロスプレーイオ
ン化部52の後に設けられている細管54には図示しな
いヒータ機構が取り付けてあり、このものはエレクトロ
スプレーイオン化部52で生成された荷電液滴の脱溶媒
化を促進するための脱溶媒化手段として機能する。液体
クロマトグラフ部31において、試料導入部35より注
入された試料は、送液ポンプ34によって送られてくる
移動相33の流れに乗って、カラム36内で分離され
る。エレクトロスプレープローブ53は液体クロマトグ
ラフ部31から送られてくる試料液体が通過するパイプ
を有し、細管54に対向する側の先端はニードル状にし
てあり、パイプを通過した液体がニードル先端のノズル
部分から噴出されるようになっている。そして図示しな
い高電圧発生回路よりエレクトロスプレープローブ53
に数KV程度の高電圧が印加される。このような構造に
することにより液体クロマトグラフ部31から送られて
くる液体試料は、ニードル先端のノズル付近に形成され
た強い電界によりスプレー状に引き出され、その際、液
体試料の一部はイオンや荷電液滴となって細管54に入
る。 【0005】荷電液滴は細管54内でヒータにより加熱
されることにより溶媒が蒸発し、他の粒子との衝突等を
経ることによりさらに微小化してイオン化が促進され、
生成されたイオンが細管54から引き出されて質量分析
部40に送られる。 【0006】このようにして、細管54を通過する際に
脱溶媒化、イオン化が促進された上でイオンが質量分析
部40に導入されることになる。質量分析部40はロー
タリーポンプ44により減圧状態にされ、さらにターボ
分子ポンプ45、46により、より減圧状態に保たれて
いる。このような減圧状態に保たれた質量分析部40に
導入されたイオン化した試料は、収束レンズ42および
四重極ロッド43によるレンズ効果により収束され、検
出される。 【0007】これに対し、APCI法によるイオン化を
行うときは図5のエレクトロスプレーイオン化部52の
代わりに図6に示すような大気圧化学イオン化部60が
取り付けられる。すなわち、試料液体が通過するパイプ
を有するとともに先端がニードル状にしてあるプローブ
62、プローブ62のニードル部分を囲むように設けら
れる霧化室61、霧化室61の開口部前面に取り付けら
れる放電電極63を具備する大気圧化学イオン化部60
が取り付けられる。霧化室61を図示しないヒータによ
り加熱するとともに、放電電極63に数KVの電圧を印
加する。このようにすることにより、液体クロマトグラ
フ部31から送られてくる液体試料は別途にプローブに
接続されたガスラインからの霧化用ガスによりプローブ
62のニードル先端のノズルから霧化室61内に噴霧さ
れ、ヒータにより脱溶媒化された後放電電極において生
成されるバッファイオンとの接触によりイオン化され
る。そして、生成されたイオンや荷電液滴は加熱された
細管54を介して前述のESI法と同様に脱溶媒化、イ
オン化が促進されつつ、質量分析部40に送られる。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上記のように、ESI
法とAPCI法ではイオン化部が異なり、それぞれの分
析を行う際は専用のイオン化部を交換することで対応し
ている。ところが、測定する試料によってはESI法が
適している場合とAPCI法が適している場合とがあ
り、ESI法に適した試料の分析とAPCI法に適した
試料の分析は別々に行う必要があった。例えば、低極性
試料にはAPCI法が適しており、高極性試料にはES
I法が適している。したがって、一つの試料中にESI
法に適した成分とAPCI法に適した成分が混合してい
る場合には、同じ試料をいったんESI法のイオン化部
を用いて測定し、次にAPCI法のイオン化部に取り替
えた後、もう一度APCI法により測定しなければなら
ず、分析に要する時間、コストが2倍以上になってしま
う。また、未知の試料を分析する場合には、どのイオン
化法が適しているかわからないため、やはりESI法、
APCI法のどちらも試す必要があり、複数回の分析を
試みる必要があり、さらにイオン化部の交換にも時間と
コストを必要としている。 【0009】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、未知の試料に対してイオン化法の検討
を行うことなく、分析対象の特性を知らなくとも分析が
短時間で容易に行うことができ、また異なるイオン化法
に適した成分が混合している試料に対しても、一度の分
析で短時間、低コストで分析可能な液体クロマトグラフ
質量分析計を提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の液体クロマトグラフ質量分析計は、液体ク
ロマトグラフ部と、質量分析部との間に、液体クロマト
グラフ部から送られてくる液体試料をイオン化する手段
によりイオン化し、生成されたイオンあるいは荷電液滴
を脱溶媒化手段により脱溶媒化しながら質量分析部に導
入するインターフェース部を備えた液体クロマトグラフ
質量分析計において、インターフェース部に液体試料を
イオン化するための複数のイオン化手段を設けたもので
ある。 【0011】インターフェース部にESI法とAPCI
法の両方のイオン化手段を備えておくことにより、1回
の分析の間にESI法、APCI法を切り替えながら試
料のイオン化を行うことができる。また、切り替えを行
わない場合は同時にESI法、APCI法で生成したイ
オンの採取が可能となる。これにより、各試料に対して
最適なイオン化法の検討を行うことなく、分析試料の特
性を知らなくても分析を容易に短時間で行うことができ
る。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図1は本実施例による液
体クロマトグラフ質量分析計の概略構成図であり、液体
クロマトグラフ部1と、インターフェース部3と、質量
分析部7と、配管9、10、11およびスプリッタ13
とから構成されている。インターフェース部3はエレク
トロスプレーイオン化部4と、大気圧化学イオン化部5
とから構成されており、大気圧化学イオン化部5には放
電電極6が設置されている。 【0013】液体クロマトグラフ部1から溶出した試料
は配管9を通り、スプリッタ13により分岐し、配管1
0、11を通ってインターフェース部3のエレクトロス
プレーイオン化部4と大気圧化学イオン化部5へと導か
れる。このとき、スプリッタ13によりエレクトロスプ
レーイオン化部4と大気圧化学イオン化部5へ導入する
送液量が調整される。エレクトロスプレーイオン化部4
と大気圧化学イオン化部5に導入された液体試料はエレ
クトロスプレーイオン化部4と大気圧化学イオン化部5
に設置された放電電極6に印加された高電圧によってイ
オン化され、質量分析部7へと導かれる。 【0014】エレクトロスプレーイオン化部4と大気圧
化学イオン化部5の放電電極6に高電圧を同時に印加し
た状態で分析を行えば、ESI法とAPCI法を足し合
わせたデータの採取が可能となる。図2にこの場合に得
られる測定結果を示す。また、図3(A)、(B)に同
じ試料を従来のESI法のみおよびAPCI法のみで測
定した結果を示す。図3に示す従来法では、(A)に示
すようにESI法による測定ではESI法に適した試料
は検出できるが、APCI法に適した試料は検出できな
い。同様に、(B)に示すようにAPCI法による測定
ではAPCI法に適した試料は検出できるが、ESI法
に適した試料は検出できない。従って、2度の測定が必
要であったが、本発明においてはESI法あるいはAP
CI法のどちらに適した試料も検出することができ、1
度の測定で分析が可能である。 【0015】また、ここでエレクトロスプレーイオン化
部4と大気圧化学イオン化部5に供給する高電圧を切り
替えることで、1回の測定の中でESI法だけでの分
析、APCI法だけでの分析、ESI法とAPCI法の
両方での分析の結果を得ることができる。これらの結果
を高電圧の切り替えと同期させて処理すれば、すなわち
高電圧供給時間に得られたイオンをそのイオン化法で採
取したデータとして処理すれば、各イオン化法のイオン
だけを抽出することが可能である。例えば、1秒ごとに
ESI法、APCI法、ESI+APCI法を切り替え
ながら分析を行えば、図4に示すように各イオン化法で
得られる結果を連続して取得することができる。 【0016】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を
行うことができる。例えば、イオン化手段としてESI
法とAPCI法を用いているが、これらに限定されるも
のではなく、高速原子衝撃法(FAB法)等、種々のイ
オン化法を用いることができる。また、液体クロマトグ
ラフ部1からの液体試料をエレクトロスプレーイオン化
部4と大気圧化学イオン化部5に導入する際に、送液量
を調整するためスプリッタ13を用いているが、配管1
0、11に抵抗管を配置することにより送液量を調整す
ることもできる。 【0017】 【発明の効果】本発明によれば、インターフェース部に
複数のイオン化手段を設けたので、未知の試料に対して
イオン化法の検討を行うことなく短時間で容易に分析を
行うことができ、また異なるイオン化法に適した成分が
混合している試料に対しても、一度の測定で分析するこ
とができる。
施例の概略構成図である。 【図2】本発明の液体クロマトグラフ質量分析計により
得られる測定結果である。 【図3】従来の液体クロマトグラフ質量分析計により得
られる測定結果である。 【図4】本発明の液体クロマトグラフ質量分析計により
得られる測定結果である。 【図5】ESI法を用いた従来の液体クロマトグラフ質
量分析計の概略構成図である。 【図6】APCI法を用いた従来の液体クロマトグラフ
質量分析計のインターフェース部の概略構成図である。 【符号の説明】 1---液体クロマトグラフ部 3---インターフェース部 4---エレクトロスプレーイオン化部 5---大気圧化学イオン化部 7---質量分析部 9、10、11---配管 13---スプリッタ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 液体クロマトグラフ部と、質量分析部と
の間に、液体クロマトグラフ部から送られてくる液体試
料をイオン化する手段によりイオン化し、生成されたイ
オンあるいは荷電液滴を脱溶媒化手段により脱溶媒化し
ながら質量分析部に導入するインターフェース部を備え
た液体クロマトグラフ質量分析計において、前記インタ
ーフェース部が液体試料をイオン化するための複数のイ
オン化手段を有することを特徴とする液体クロマトグラ
フ質量分析計。
Priority Applications (2)
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