JP2001074697A - Electrospray ion source - Google Patents
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- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
- H01J49/165—Electrospray ionisation
- H01J49/167—Capillaries and nozzles specially adapted therefor
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、質量分析法で用い
られるエレクトロスプレー・イオン源に関し、特に、少
ない試料量で精密質量測定を行なうことのできるエレク
トロスプレー・イオン源に関する。The present invention relates to an electrospray ion source used in mass spectrometry, and more particularly to an electrospray ion source capable of performing accurate mass measurement with a small sample amount.
【０００２】[0002]
【従来の技術】強い電界の中に置かれた電気伝導性の液
体が電界の作用によって毛管の先端部から自然に噴霧す
る現象は、エレクトロスプレーと呼ばれ、古くから知ら
れていた。１９８０年代前半、このエレクトロスプレー
という現象が溶液試料の質量分析に応用され、エレクト
ロスプレー・イオン源として広く用いられるようになっ
た。2. Description of the Related Art A phenomenon in which an electrically conductive liquid placed in a strong electric field sprays spontaneously from the tip of a capillary by the action of an electric field is called electrospray and has been known for a long time. In the early 1980's, the phenomenon called electrospray was applied to mass spectrometry of a solution sample, and became widely used as an electrospray ion source.
【０００３】図１は、従来のエレクトロスプレー・イオ
ン源を示したものである。図中、１は、液体クロマトグ
ラフ装置や溶液溜などの溶液試料供給源である。溶液試
料供給源１の溶液試料は、図示しないポンプなどによっ
て毛管２に送られる。この毛管２は、金属で作られてお
り、内径１００μｍ、外径２００〜２５０μｍである。
毛管２に送られた溶液試料は、毛管現象により駆動され
て、毛管２の内部に吸い込まれ、該毛管の先端部まで到
達する。FIG. 1 shows a conventional electrospray ion source. In the figure, reference numeral 1 denotes a solution sample supply source such as a liquid chromatograph or a solution reservoir. The solution sample from the solution sample supply source 1 is sent to the capillary 2 by a pump (not shown) or the like. The capillary 2 is made of metal and has an inner diameter of 100 μm and an outer diameter of 200 to 250 μm.
The solution sample sent to the capillary 2 is driven by capillary action, is sucked into the capillary 2, and reaches the tip of the capillary.
【０００４】毛管２と質量分析装置３の対向電極４の間
には、数ｋＶの高電圧が印加されていて、強い電界が形
成されている。この電界の作用で、毛管２の中の溶液試
料は、大気圧下、毛管２と対向電極４の間の空間に自動
的に静電噴霧され、荷電液滴となって分散する。このと
きの溶液試料の流量は、毎分５〜１０マイクロリットル
である。このとき生成する荷電液滴は、試料分子の回り
に溶媒分子が集まってクラスター状になった帯電粒子な
ので、熱を加えて溶媒の分子を気化させると、試料分子
のイオンだけにすることができる。A high voltage of several kV is applied between the capillary 2 and the counter electrode 4 of the mass spectrometer 3, and a strong electric field is formed. By the action of this electric field, the solution sample in the capillary 2 is automatically electrostatically sprayed into the space between the capillary 2 and the counter electrode 4 under atmospheric pressure, and is dispersed as charged droplets. The flow rate of the solution sample at this time is 5 to 10 microliters per minute. The charged droplets generated at this time are charged particles in which clusters of solvent molecules gather around the sample molecules, so if heat is applied to vaporize the molecules of the solvent, only the ions of the sample molecules can be converted to ions. .
【０００５】荷電液滴から試料イオンを作る方法として
は、毛管２と対向電極４の間の空間に７０℃程度に加熱
した窒素ガスを供給し、そこに荷電液滴を静電噴霧する
ことによって液滴の溶媒を気化させる方法や、質量分析
装置３の対向電極４に設けられたサンプリング・オリフ
ィス５を８０℃程度に加熱して、その輻射熱で荷電液滴
の溶媒を気化させる方法などがある。これらの方法をイ
オン・エバポレーションと呼んでいる。As a method of forming sample ions from charged droplets, a nitrogen gas heated to about 70 ° C. is supplied to a space between the capillary 2 and the counter electrode 4, and charged droplets are electrostatically sprayed there. There is a method of vaporizing the solvent of the droplet, a method of heating the sampling orifice 5 provided on the counter electrode 4 of the mass spectrometer 3 to about 80 ° C., and vaporizing the solvent of the charged droplet by the radiant heat. . These methods are called ion evaporation.
【０００６】イオン・エバポレーションによって生成し
た試料イオンは、対向電極４に設けられたサンプリング
・オリフィス５から質量分析装置３の内部に取り込まれ
る。大気圧下の試料イオンを真空の質量分析装置３に導
入するために、差動排気壁が構成される。すなわち、サ
ンプリング・オリフィス５とスキマー・オリフィス６で
囲まれた区画は図示しないロータリー・ポンプ（ＲＰ）
で２Ｔｏｒｒ程度に排気されている。また、スキマー・
オリフィス６と隔壁７で囲まれた区画は図示しないター
ボ・モレキュラー・ポンプ（ＴＭＰ）で１０-2Ｔｏｒｒ
程度に排気されている。そして、隔壁７の後段は、ＴＭ
Ｐによって１０-5Ｔｏｒｒ程度に排気され、質量分析部
８が置かれている。[0006] Sample ions generated by ion evaporation are taken into the mass spectrometer 3 from a sampling orifice 5 provided in the counter electrode 4. In order to introduce the sample ions under the atmospheric pressure into the vacuum mass spectrometer 3, a differential exhaust wall is configured. That is, a section surrounded by the sampling orifice 5 and the skimmer orifice 6 is a rotary pump (RP) (not shown).
To about 2 Torr. Also, skimmers
The section surrounded by the orifice 6 and the partition 7 is 10 −2 Torr by a turbo molecular pump (TMP) (not shown).
Exhausted to a degree. And the latter stage of the partition 7 is TM
The gas is exhausted to about 10 −5 Torr by P, and the mass spectrometer 8 is placed.
【０００７】また、サンプリング・オリフィス５とスキ
マー・オリフィス６で囲まれた低真空な区画には、試料
イオンの拡散を防ぐためのリングレンズ９が置かれてい
て、試料イオンが正イオンの場合には正電圧、試料イオ
ンが負イオンの場合には負電圧が印加されるようになっ
ている。また、スキマー・オリフィス６と隔壁７で囲ま
れた中真空な区画には、試料イオンを質量分析部８まで
導くためのイオンガイド１０が置かれ、高周波電圧が印
加されている。A low-vacuum section surrounded by the sampling orifice 5 and the skimmer orifice 6 is provided with a ring lens 9 for preventing the diffusion of sample ions. Is applied with a positive voltage, and when the sample ions are negative ions, a negative voltage is applied. An ion guide 10 for guiding sample ions to the mass spectrometer 8 is placed in a medium vacuum section surrounded by the skimmer orifice 6 and the partition 7, and a high-frequency voltage is applied.
【０００８】このような構成を採ることにより、エレク
トロスプレーという現象を質量分析装置のイオン源に応
用することが可能になった。By adopting such a configuration, the phenomenon called electrospray can be applied to an ion source of a mass spectrometer.
【０００９】このイオン源の特徴は、試料分子のイオン
化に際して、熱をかけたり高エネルギー粒子を衝突させ
たりしない非常にソフトなイオン化法であるという点に
ある。従って、ペプチド、タンパク質、核酸などの極性
の強い生体高分子をほとんど破壊することなく、多価イ
オンとして容易にイオン化することができる。また、多
価イオンなので、分子量が１万以上のものでも、比較的
小型な質量分析装置で測定することが可能である。The feature of this ion source is that it is a very soft ionization method that does not apply heat or collide with high energy particles when ionizing sample molecules. Therefore, highly polar biopolymers such as peptides, proteins, and nucleic acids can be easily ionized as polyvalent ions with almost no destruction. In addition, since it is a multiply-charged ion, it can be measured with a relatively small mass spectrometer even if it has a molecular weight of 10,000 or more.
【００１０】１９９０年代前半、このような優れた特徴
を持つエレクトロスプレー・イオン源に１つの技術革新
が行なわれた。それは、内径１００μｍ、外形２００〜
２５０μｍの金属製毛管の代わりに、金属薄膜を被覆し
た、ガラス製あるいはフューズド・シリカ製の毛管を用
い、毛管の先端部の内径を１〜１０μｍに絞ることによ
り、溶液試料の流量を毎分５〜１０マイクロリットルか
ら毎分１０〜１００ナノリットルにまで減らすことに成
功したことである。このように劇的に溶液試料の所要量
を減らしたことにより、この新しい技術は、ナノ・エレ
クトロスプレー・イオン源と呼ばれている。In the early 1990's, an innovation was made in an electrospray ion source having such excellent characteristics. It has an inner diameter of 100 μm,
Instead of a 250 μm metal capillary, a glass or fused silica capillary coated with a metal thin film is used, and the inner diameter of the capillary tip is reduced to 1 to 10 μm, so that the flow rate of the solution sample is 5 min / min. It has been successful in reducing from 10 microliters to 10-100 nanoliters per minute. Because of this dramatic reduction in solution sample requirements, the new technology is called a nanoelectrospray ion source.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】このような構成におい
て、従来のエレクトロスプレー・イオン源の問題点は、
試料導入用の毛管が１本のみ使用可能なことであった。
例えば、精密質量測定を行なう場合、目的の試料分子と
質量校正用標準試料を共にイオン化して、質量分析に供
さなければならないが、イオン化に用いる毛管が１本し
かないため、目的試料と質量校正用標準試料を混合しな
ければならなかった。In such a configuration, the problems of the conventional electrospray ion source are as follows.
Only one capillary for sample introduction could be used.
For example, when performing accurate mass measurement, the target sample molecule and the standard sample for mass calibration must be ionized together and subjected to mass analysis. However, since there is only one capillary used for ionization, the mass of the target sample and mass Calibration standards had to be mixed.
【００１２】ここで、精密質量測定について説明する
と、質量分析計を用いて質量分析を行なう際、低分解能
質量測定では、整数質量電荷比(ｍ／ｚ)を決定すること
ができるが、一般に未知物質の組成を決定することがで
きない。例えば、ｍ／ｚ＝14の場合である。この場合、
ＮまたはＣＨ2の可能性があるが、整数質量電荷比だけ
ではどちらかを決定できない。Here, the precise mass measurement will be described. When performing mass spectrometry using a mass spectrometer, an integer mass-to-charge ratio (m / z) can be determined in low-resolution mass measurement, but generally unknown. The composition of the substance cannot be determined. For example, m / z = 14. in this case,
Although N or CH 2 is possible, either cannot be determined only by the integer mass-to-charge ratio.
【００１３】しかし、小数点第４桁まで質量数を表わす
と、Ｎは14.0031であるのに対し、ＣＨ2は14.0156と、
明らかに判別できる。そこで、組成決定を行うために、
精密質量測定が用いられてきた。However, when the mass number is represented to the fourth decimal place, N is 14.0031, CH 2 is 14.0156,
Clearly distinguishable. Therefore, in order to determine the composition,
Exact mass measurements have been used.
【００１４】図２は、精密質量測定法の概念図である。
まず、精密質量測定を行う試料と内部標準物質を混合し
て質量分析を行なう。この内部標準物質としては、試料
イオンのピークを挟むように両側に接近して内部標準物
質のピークが出現するものが選ばれる。図２におけるSt
andard A及びStandard Bがそれに相当する。そして、質
量数が既知であるこれらの内部標準物質の２つのピーク
に基づいて、その間に存在する試料ピークＭＨ+の質量
数を内挿法により校正し、試料イオンの精密質量数を小
数点４桁まで求める。FIG. 2 is a conceptual diagram of the accurate mass measurement method.
First, a sample to be subjected to accurate mass measurement and an internal standard substance are mixed to perform mass spectrometry. As the internal standard substance, one in which the peak of the internal standard substance appears close to both sides so as to sandwich the peak of the sample ion is selected. St in Fig. 2
andard A and Standard B are equivalent. Then, based on the two peaks of these internal standard substances whose mass numbers are known, the mass number of the sample peak MH + existing between them is calibrated by interpolation, and the accurate mass number of the sample ion is represented by four decimal places. Ask up to.
【００１５】図２に示すように、その精密質量数の実測
値ＭＨ+（obs）と理論値ＭＨ+（calc）との間の差の値
をとって、理論値によって除算し、結果（error）の絶
対値が１０ｐｐｍ以内であれば、一般に、試料イオンの
組成を決定することができると言われている。As shown in FIG. 2, the difference between the actual measured value MH + (obs) of the exact mass number and the theoretical value MH + (calc) is taken, divided by the theoretical value, and the result (error It is generally said that if the absolute value of ()) is within 10 ppm, the composition of the sample ion can be determined.
【００１６】ところが、精密質量測定を行ないたい試料
と内部標準物質とを混合して質量分析を行なう場合に
は、少なくとも、それぞれの試料が同程度のシグナル強
度になるように試料の混合比を決定する必要がある。し
かしながら、それぞれの試料のエレクトロスプレー・イ
オン源でのイオン化効率が異なる上に、混合すると一方
の試料のみしかイオン化しなくなることも多く、試料の
混合比を最適に決定することは非常に困難であった。However, when mass spectrometry is performed by mixing a sample to be subjected to accurate mass measurement with an internal standard substance, the mixing ratio of the samples is determined so that at least the respective samples have the same signal intensity. There is a need to. However, the ionization efficiencies of the respective samples in the electrospray ion source are different, and in addition, when mixed, only one of the samples often ionizes, making it extremely difficult to determine the optimum mixing ratio of the samples. Was.
【００１７】本発明の目的は、上述した点に鑑み、試料
と内部標準物質を事前に混合比を決めて混合させる必要
がなく、それぞれ単独の状態で精密質量測定を行なわせ
ることのできるエレクトロスプレー・イオン源を提供す
ることにある。In view of the above, it is an object of the present invention to provide an electrospray capable of performing accurate mass measurement in a single state without the need to mix a sample and an internal standard in a predetermined mixing ratio.・ To provide an ion source.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明にかかるエレクトロスプレー・イオン源は、
毛管の先端部とそれに正対する質量分析計の対向電極と
の間に形成された強い電界領域に、毛管を通して溶液試
料を導入し、その強い電界によって毛管の先端部から溶
液試料を静電噴霧して試料イオンを生成させるエレクト
ロスプレー・イオン源において、前記溶液試料を静電噴
霧させる毛管を複数本設けたことを特徴としている。In order to achieve this object, an electrospray ion source according to the present invention comprises:
The solution sample is introduced through the capillary into the strong electric field formed between the capillary tip and the counter electrode of the mass spectrometer facing the capillary, and the solution sample is electrostatically sprayed from the capillary tip by the strong electric field. An electrospray ion source for generating sample ions by means of a plurality of capillaries for electrostatically spraying the solution sample.
【００１９】また、前記溶液試料の流量が毎分１００ナ
ノリットル以下であることを特徴としている。Further, the flow rate of the solution sample is not more than 100 nanoliters per minute.
【００２０】また、前記複数本の毛管から静電噴霧され
る溶液試料のうち、少なくとも１つが、精密質量測定の
ための質量校正用標準試料を含むことを特徴としてい
る。Further, at least one of the solution samples electrostatically sprayed from the plurality of capillaries includes a standard sample for mass calibration for accurate mass measurement.
【００２１】また、前記複数本の毛管を移動させる手段
を設け、各毛管の先端部が前記対向電極に設けられたサ
ンプリング・オリフィスに選択的に正対できるようにし
たことを特徴としている。Further, a means for moving the plurality of capillaries is provided so that the tip of each capillary can selectively face a sampling orifice provided in the counter electrode.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図３は、本発明にかかるエレク
トロスプレー・イオン源の一実施例を示したものであ
る。図中、１１は、エレクトロスプレー・イオン源のプ
ローブである。プローブ１１は、テフロン製のプローブ
本体１２、アルミニウム製の毛管ホルダー１３、サンプ
リング用ガラス製毛管１４の３つのパーツから構成され
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows an embodiment of the electrospray ion source according to the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a probe of an electrospray ion source. The probe 11 is composed of three parts: a Teflon probe main body 12, an aluminum capillary holder 13, and a sampling glass capillary 14.
【００２３】テフロン製のプローブ本体１２は、アルミ
ニウム製の毛管ホルダー１３及びサンプリング用ガラス
製毛管１４を、図示しない質量分析装置の筐体から絶縁
する働きをしている。また、テフロン製のプローブ本体
１２は、図示しない３軸台座の上に固定され、サンプリ
ング・オリフィス１５に対して、Ｘ、Ｙ、Ｚの３次元方
向に位置を調整することができるようになっている。The Teflon probe body 12 functions to insulate the aluminum capillary holder 13 and the sampling glass capillary 14 from the casing of the mass spectrometer (not shown). The Teflon probe body 12 is fixed on a three-axis pedestal (not shown) so that the position of the probe orifice 15 in the X, Y, and Z directions can be adjusted with respect to the sampling orifice 15. I have.
【００２４】また、サンプリング用ガラス製毛管１４
は、試料導入管と試料容器とを兼ねており、毛管現象を
利用して毛管の内部に溶液試料が注入された後、アルミ
ニウム製の毛管ホルダー１３の上に鉛直方向に３本並べ
てセットされる。この毛管は、先端部に内径１〜１０μ
ｍの孔を有しており、電界内で静電噴霧を行なわせる際
には、静電噴霧される溶液試料の流量を、毎分１０〜１
００ナノリットル程度に抑えることができるようになっ
ている。そして、予め毛管内に注入された溶液試料が完
全に消費されるまで、静電噴霧を続けることができる。The glass capillary 14 for sampling is also provided.
Is also used as a sample introduction tube and a sample container, and after a solution sample is injected into the inside of the capillary by utilizing the capillary phenomenon, three are set in a vertical direction on the aluminum capillary holder 13. . This capillary has an inner diameter of 1-10 μm at the tip.
m, and when performing electrostatic spraying in an electric field, the flow rate of the solution sample to be electrostatically sprayed is 10 to 1 / min.
It can be reduced to about 00 nanoliter. Then, the electrostatic spraying can be continued until the solution sample previously injected into the capillary is completely consumed.
【００２５】イオン源全体は、このプローブ１１と、サ
ンプリング・オリフィス１５、スキマー・オリフィス１
６、及び、サンプリング・オリフィス１５とスキマー・
オリフィス１６の間に設けられたリングレンズ１７とか
ら成っている。リングレンズ１７は、従来の技術で述べ
たように、サンプリング・オリフィス１５から取り込ま
れた試料イオンの拡散を防ぐ目的で置かれているもので
ある。The entire ion source comprises a probe 11, a sampling orifice 15, and a skimmer orifice 1.
6, and the sampling orifice 15 and the skimmer
And a ring lens 17 provided between the orifices 16. The ring lens 17 is provided for the purpose of preventing the diffusion of the sample ions taken in from the sampling orifice 15 as described in the related art.
【００２６】サンプリング・オリフィス１５とスキマー
・オリフィス１６の間は、ＲＰで排気され、約２Ｔｏｒ
ｒに保たれている。また、スキマー・オリフィス１６の
後段は、ＴＭＰで排気され、１０-2Ｔｏｒｒ以下に保た
れている。試料イオンは大気圧下で生成する。The space between the sampling orifice 15 and the skimmer orifice 16 is evacuated by RP, and is about 2 Torr.
r. Further, the rear stage of the skimmer orifice 16 is exhausted by TMP and is kept at 10 −2 Torr or less. Sample ions are generated under atmospheric pressure.
【００２７】アルミニウム製毛管ホルダー１３にはリー
ド線が接続され、サンプリング・オリフィス１５に対し
て数ｋＶの高電圧が印加されている。また、３本のサン
プリング用ガラス製毛管１４の表面にはそれぞれ金属薄
膜が被覆されており、アルミニウム製毛管ホルダー１３
に印加された高電圧は、毛管１４の表面に被覆されたこ
の金属薄膜を介して毛管１４の先端部まで届き、毛管１
４の先端部において溶液試料に直接印加される。A lead wire is connected to the aluminum capillary holder 13, and a high voltage of several kV is applied to the sampling orifice 15. The surface of each of the three glass capillary tubes 14 for sampling is coated with a metal thin film, so that the aluminum capillary holder 13 is provided.
Is applied to the tip of the capillary 14 via this thin metal film coated on the surface of the capillary 14, and the capillary 1
4 directly at the tip of the solution sample.
【００２８】サンプリング・オリフィス１５に対してサ
ンプリング用ガラス製毛管１４が所定の位置にあると
き、両者の間に高電圧を印加すると、サンプリング用ガ
ラス製毛管１４の先端部から静電噴霧が起きて荷電液滴
が生成する。この荷電液滴から試料イオンを生成させる
ために、サンプリング・オリフィス１５には、イオン・
エバポレーションを起こさせて溶媒を除去するための加
熱手段（図示せず）が設けられている。When a high voltage is applied between the sampling glass orifice 15 and the sampling glass orifice 15 at a predetermined position, electrostatic spray is generated from the tip of the sampling glass orifice 14. Charged droplets form. In order to generate sample ions from this charged droplet, the sampling orifice 15 has
A heating means (not shown) for causing evaporation to remove the solvent is provided.
【００２９】尚、サンプリング・オリフィス１５に対し
て静電噴霧が可能な毛管の位置は、ごく狭い範囲に限定
されるため、毛管同士の間隔が互いに２ｍｍ以上離れて
いれば、同時に複数の毛管から静電噴霧が起きて試料イ
オンが生成することはない。そして、プローブ１１の位
置を３軸台座によって鉛直方向に移動させ、各毛管の先
端部を質量分析計の対向電極に設けられたサンプリング
・オリフィスに選択的に正対させることで、３本の毛管
から別々に試料イオンを生成させることができる。測定
試料同士を混合させる必要がないので、それぞれの試料
のイオン化効率を考慮する必要はない。The positions of the capillaries capable of electrostatic spraying on the sampling orifice 15 are limited to a very narrow range. Therefore, if the capillaries are separated from each other by 2 mm or more, a plurality of capillaries can be simultaneously removed. No sample ions are generated due to electrostatic spraying. Then, the position of the probe 11 is moved in the vertical direction by the three-axis pedestal, and the tip of each capillary is selectively opposed to the sampling orifice provided in the counter electrode of the mass spectrometer. From the sample ions. Since there is no need to mix the measurement samples, it is not necessary to consider the ionization efficiency of each sample.
【００３０】精密質量測定を行なう場合、予め、３本の
内の１本の毛管に質量校正用標準試料を注入し、他の毛
管には測定試料を注入して、毛管の位置を順番にずらし
ながら各毛管に静電噴霧を起こさせることにより、質量
校正用標準試料を用いて質量校正を行ないつつ、測定試
料の精密質量測定を行なうことが可能となる。When performing accurate mass measurement, a standard sample for mass calibration is previously injected into one of the three capillaries, and the measurement sample is injected into the other capillaries, and the positions of the capillaries are shifted in order. By causing electrostatic spraying on each capillary, it is possible to perform accurate mass measurement of the measurement sample while performing mass calibration using the standard sample for mass calibration.
【００３１】図４は、本発明にかかるエレクトロスプレ
ー・イオン源を用いて、ペンタペプチドのロイシンエン
ケファリン（Leu-Enkephalin、Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu、
質量数556.2771）の精密質量測定を行なった例を示した
ものである。測定は、日本電子製二重収束磁場型質量分
析計ＪＭＳ−７００を用いて行ない、試料は市販品を精
製せずにそのまま用いた。精密質量測定時の内部標準物
質には、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を用いた。
また、質量分解能は５０００（10％−height）に設定し
た。FIG. 4 shows that the pentapeptide Leu-Enkephalin, Tyr-Gly-Gly-Ply-Leu, and the electrospray ion source according to the present invention are used.
This is an example in which accurate mass measurement with a mass number of 556.2771) was performed. The measurement was carried out using a double focusing magnetic field type mass spectrometer JMS-700 manufactured by JEOL Ltd. The sample was used as it was without purifying a commercial product. Polyethylene glycol (PEG) was used as an internal standard at the time of accurate mass measurement.
The mass resolution was set to 5000 (10% -height).
【００３２】図中（ａ）はトータルイオン・プロファイ
ルを示したものである。縦軸は、観測されたトータルイ
オン強度、横軸は、測定時間を表わしている。図４
（ａ）において、スキャン番号１〜５では内部標準物質
であるＰＥＧイオンが観測されるように、また、スキャ
ン番号６〜１５ではロイシンエンケファリンのイオンが
観測されるように、サンプリング用ガラス製毛管１４の
位置を３軸台座によって調節した。FIG. 3A shows a total ion profile. The vertical axis represents the observed total ion intensity, and the horizontal axis represents the measurement time. FIG.
In (a), the glass capillary 14 for sampling is used so that PEG ions, which are internal standard substances, are observed in scan numbers 1 to 5 and leucine enkephalin ions are observed in scan numbers 6 to 15. Was adjusted by a three-axis pedestal.
【００３３】図４（ｂ）は、スキャン番号１〜５におい
て観測されたＰＥＧイオンの質量スペクトルを示してい
る。また、図４（ｃ）は、スキャン番号６〜１５におい
て観測されたロイシンエンケファリン・イオンの質量ス
ペクトルを示している。FIG. 4B shows the mass spectrum of the PEG ion observed in scan numbers 1 to 5. FIG. 4C shows a mass spectrum of leucine enkephalin ion observed in scan numbers 6 to 15.
【００３４】ＰＥＧイオンの質量スペクトルを用いて質
量分析計の磁場校正を行ない、その結果をロイシンエン
ケファリン・イオンの質量スペクトルに適用すること
で、ロイシンエンケファリンのＭＨ+イオンの質量数を
正確に決定することができた。このときの実測値は、ｍ
／ｚ＝556.2767であり、理論値（556.2771）とは、僅か
に0.4ミリマスユニット（0.72ｐｐｍ）の誤差で一致
し、本発明が、エレクトロスプレー・イオン源を用いた
精密質量測定にとって非常に有効な方法であることが明
らかになった。The mass number of the MH + ion of leucine enkephalin can be accurately determined by calibrating the magnetic field of the mass spectrometer using the mass spectrum of PEG ion and applying the result to the mass spectrum of leucine enkephalin ion. I was able to. The measured value at this time is m
/Z=556.2767, agreeing with the theoretical value (556.2771) with an error of only 0.4 millimass unit (0.72 ppm), and the present invention is very effective for accurate mass measurement using an electrospray ion source. It turned out to be a great way.
【００３５】尚、本発明には、様々な変形が可能であ
る。例えば、本発明では、サンプリング用ガラス製毛管
の本数を３本とし、それをアルミニウム製毛管ホルダー
上に鉛直方向に並べたが、本発明の適用範囲はそれに限
定されるものではない。サンプリング用ガラス製毛管の
本数は複数本であれば何本であっても良く、並べ方も鉛
直方向に並べる以外の並べ方であって良い。Various modifications can be made to the present invention. For example, in the present invention, the number of sampling glass capillaries is set to three, and they are arranged vertically on an aluminum capillary holder, but the scope of the present invention is not limited thereto. The number of glass capillaries for sampling may be any number as long as it is plural, and the arrangement may be other than arrangement in the vertical direction.
【００３６】また、本発明の使用目的も、精密質量測定
用に限定されるものではなく、複数の試料の単なる連続
測定用であっても良い。The purpose of use of the present invention is not limited to accurate mass measurement, but may be simple continuous measurement of a plurality of samples.
【００３７】また、サンプリング・オリフィスに対する
毛管の向きも、垂直方向に限定されるものではない。静
電噴霧が起こりさえすれば良く、例えば、毛管が斜めに
なっていても良いし、複数の毛管がそれぞれ向きを変え
ても良い。The direction of the capillary with respect to the sampling orifice is not limited to the vertical direction. As long as electrostatic spraying occurs, for example, the capillary may be inclined, or a plurality of capillaries may change directions.
【００３８】また、上記実施例では、金属を被覆したガ
ラス製の毛管を採用したが、これは金属を被覆したフュ
ーズドシリカ製の毛管であっても良い。Further, in the above embodiment, a metal-coated glass capillary is adopted, but this may be a metal-coated fused silica capillary.
【００３９】また、本発明のエレクトロスプレー・イオ
ン源を、液体クロマトグラフ装置に接続して使用するこ
とも可能である。その場合は、液体クロマトグラフ装置
からの溶離液を、スプリッターを介して毛管に導入する
ことにより、試料分子のイオン化を適正に行なわせるこ
とができる。It is also possible to use the electrospray ion source of the present invention connected to a liquid chromatograph. In that case, the sample molecules can be properly ionized by introducing the eluent from the liquid chromatograph into the capillary via the splitter.
【００４０】また、上記実施例は、溶液試料の消費量が
少ないナノ・エレクトロスプレー・イオン源の例を示し
ているが、本発明は、通常のエレクトロスプレー・イオ
ン源に応用することもできるし、エレクトロスプレー・
イオン源以外の大気圧イオン源に応用しても良い。Although the above embodiment shows an example of a nanoelectrospray ion source which consumes a small amount of a solution sample, the present invention can be applied to a normal electrospray ion source. , Electrospray
It may be applied to an atmospheric pressure ion source other than the ion source.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のエレクトロ
スプレー・イオン源によれば、溶液試料を静電噴霧する
毛管を複数本設けたので、試料と内部標準物質を事前に
混合比を決めて混合させる必要がなくなり、それぞれ単
独の状態で精密質量測定を行なわせることが可能になっ
た。As described above, according to the electrospray ion source of the present invention, since a plurality of capillaries for electrostatically spraying a solution sample are provided, the mixing ratio between the sample and the internal standard is determined in advance. This eliminates the need for mixing, and allows accurate mass measurement to be performed independently.
【図１】従来のエレクトロスプレー・イオン源を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional electrospray ion source.
【図２】精密質量測定の原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of accurate mass measurement.
【図３】本発明にかかるエレクトロスプレー・イオン源
の一実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of an electrospray ion source according to the present invention.
【図４】本発明のエレクトロスプレー・イオン源を用い
た測定例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a measurement example using the electrospray ion source of the present invention.
１・・・溶液試料供給源、２・・・毛管、３・・・質量分析装
置、４・・・対向電極、５・・・サンプリング・オリフィス、
６・・・スキマー・オリフィス、７・・・隔壁、８・・・質量分
析部、９・・・リングレンズ、１０・・・イオンガイド、１１
・・・プローブ、１２・・・プローブ本体、１３・・・毛管ホル
ダー、１４・・・サンプリング用ガラス製毛管、１５・・・サ
ンプリング・オリフィス、１６・・・スキマー・オリフィ
ス、１７・・・リングレンズ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solution sample supply source, 2 ... Capillary, 3 ... Mass spectrometer, 4 ... Counter electrode, 5 ... Sampling orifice,
6 skimmer orifice, 7 partition, 8 mass analyzer, 9 ring lens, 10 ion guide, 11
... Probe, 12 ... Probe body, 13 ... Capillary holder, 14 ... Sampling glass capillary, 15 ... Sampling orifice, 16 ... Skimmer orifice, 17 ... Ring lens.
Claims (4)
の対向電極との間に形成された強い電界領域に、毛管を
通して溶液試料を導入し、その強い電界によって毛管の
先端部から溶液試料を静電噴霧して試料イオンを生成さ
せるエレクトロスプレー・イオン源において、前記溶液
試料を静電噴霧させる毛管を複数本設けたことを特徴と
するエレクトロスプレー・イオン源。A solution sample is introduced through a capillary into a strong electric field region formed between a capillary tip and a counter electrode of a mass spectrometer facing the capillary, and the strong electric field causes a solution sample to be introduced from the capillary tip. An electrospray ion source for generating sample ions by electrostatic spraying, wherein a plurality of capillaries for electrostatically spraying the solution sample are provided.
トル以下であることを特徴とする請求項１記載のエレク
トロスプレー・イオン源。2. The electrospray ion source according to claim 1, wherein the flow rate of said solution sample is 100 nanoliters per minute or less.
試料のうち、少なくとも１つが、精密質量測定のための
質量校正用標準試料を含むことを特徴とする請求項１ま
たは２記載のエレクトロスプレー・イオン源。3. The method according to claim 1, wherein at least one of the solution samples electrostatically sprayed from the plurality of capillaries includes a standard sample for mass calibration for accurate mass measurement. Electrospray ion source.
け、各毛管の先端部が前記対向電極に設けられたサンプ
リング・オリフィスに選択的に正対できるようにしたこ
とを特徴とする請求項１、２または３記載のエレクトロ
スプレー・イオン源。4. The apparatus according to claim 1, further comprising means for moving said plurality of capillaries so that a tip of each capillary can selectively face a sampling orifice provided in said counter electrode. 4. The electrospray ion source according to 1, 2, or 3.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25249799A JP2001074697A (en) | 1999-09-07 | 1999-09-07 | Electrospray ion source |
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|---|---|
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-
1999
- 1999-09-07 JP JP25249799A patent/JP2001074697A/en active Pending
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