JP2007225454A - Liquid chromatograph mass analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体クロマトグラフ質量分析計(以下、LC/MSという)に関し、さらに詳しくは液体クロマトグラフと質量分析計とのインターフェース部に関する。 The present invention relates to a liquid chromatograph mass spectrometer (hereinafter referred to as LC / MS), and more particularly to an interface unit between a liquid chromatograph and a mass spectrometer.
LC/MSでは、液体クロマトグラフで分離された成分を大気圧下でイオン化して質量分析計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り、LC/MSで用いられているインターフェースとして、エレクトロスプレイインターフェースや大気圧化学イオン化インターフェース(APCI)等、いくつかの種類がある。 In LC / MS, a method may be used in which components separated by a liquid chromatograph are ionized under atmospheric pressure and introduced into a mass spectrometer. In this case, an interface for ionizing the components separated by the liquid chromatograph column is required, and several interfaces such as an electrospray interface and an atmospheric pressure chemical ionization interface (APCI) are used as an interface used in LC / MS. There are types.
図3はインターフェース部にESI法を用いたLC/MSの一般的な構成を示す図である。20は液体クロマトグラフ、30は質量分析計であり、40はインターフェース部でエレクトロスプレイイオン化部42が配設され、エレクトロスプレイイオン化部42にはESIプローブ43が配設されている。また、エレクトロスプレイイオン化部42の後方に配設された細管44には図示しないヒータ機構が取り付けてあり、これはエレクトロスプレイイオン化部42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20において、試料導入部23より注入された被検液は、送液ポンプ22によって送られてくる移動相21の流れに乗って、カラム24内で分離され、試料パイプ41を通ってESIプローブ43に入る。
FIG. 3 is a diagram showing a general configuration of LC / MS using the ESI method for the interface unit. 20 is a liquid chromatograph, 30 is a mass spectrometer, 40 is an interface unit, and an electrospray ionization unit 42 is arranged, and an
ESIプローブ43に入った試料は、ESIプローブ43の出口に配設された細いノズル(キャピラリ)の先端でネブライザーガス(例えばN2ガス)と合流して、大気圧領域に霧化されつつ噴射される。
また、ESIプローブ43の先端には数kV程度の高電圧が印加されており、該先端に強い不平等電界が形成され、この強い電界により霧化されつつ噴射された液滴の一部は荷電液滴となり、さらに、荷電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、その一部が細管44に入る。
The sample that has entered the
Further, a high voltage of about several kV is applied to the tip of the
荷電液滴は細管44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44から引き出されて質量分析計30に送られる。
The charged droplets are heated by a heater in the
質量分析計30はロータリーポンプ33により減圧状態にされ、さらにターボ分子ポンプ34、35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計30に導入されイオン化された試料は、収束レンズ31および四重極ロッド32によるレンズ効果により収束され、質量に応じて分離され質量分析される。
The mass spectrometer 30 is depressurized by a rotary pump 33 and is further depressurized by turbo
以上の説明で分かるように、LC/MSにおける分析感度は、液体クロマトグラフから出る試料の内どれだけをイオン化して質量分析計に導入できるか、その効率よって決定され、該効率は、ESIプローブの性能をはじめエレクトロスプレイイオン化部全体の能力による。これに鑑み、ESIプローブ周辺の構成についての工夫が種々なされている。例えば、ESIプローブの先端より試料が霧化するための条件、或いは霧化された試料が細管に達するまでの条件を安定に保つことによってIon Evaporationを促進させ、検出する試料分子のイオンピークの感度を向上させる。(例えば特許文献1参照)
図2は従来のESIプローブの構成を示す図である。11はESIプローブ、12は試料パイプ41とチューブ13を接続するジョイントであり、チューブ13は樹脂製の絶縁物であって例えば長さ100mmで直径0.16mm、14はESIプローブ11の出口に配設されたキャピラリである。チューブ13とキャピラリ14はカプラー15で接続されており、試料パイプ41は液体クロマトグラフで分離された試料をESIプローブ11に導入するための試料導入用配管である。ESIプローブ11に入った試料は、チューブ13を通り、キャピラリ14の先端でネブライザーガス(例えばN2ガス)と合流して、大気圧領域に霧化されつつ噴射される。また、ESIプローブ11の先端には噴射された液滴をイオン化するために数kV程度の高電圧が印加されている。この構成の場合、ESIプローブ11の先端に印加した高電圧が試料の上流側にリークしてイオン化ができなくなることがあり、分析が停止することがあった。また、試料を通して上流側に電流がリークすると、ESIプローブ11の上流側に配設されている金属配管部品を介して感電する可能性がある。本発明の目的は、高電圧のリークにより分析が停止することがなく、また感電が生起しないESIプローブを提供することにある。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a conventional ESI probe. 11 is an ESI probe, 12 is a joint for connecting the
本発明は上記課題を解決するために、液体クロマトグラフと質量分析計との間に、液体クロマトグラフから溶離する液体試料をイオン化して質量分析計に導入するインターフェース部を備えたLC/MSに関し、前記インターフェース部に備えられたESIプローブにおいて、ESIプローブの入口に配設された試料導入用配管のジョイントとESIプローブの出口に配設された試料を噴霧するためのキャピラリとの間に配設され絶縁物にて構成されるチューブは、コイル状に形成され全長を長くし内部の試料の電気抵抗を大きくしたものである。したがって、キャピラリの先端に印加された高電圧のリークが減少し試料のイオン化が効率よく行われ分析が停止することはない。
また、ESIプローブの入口に配設され、試料導入用配管とチューブを接続するジョイントは、金属製とし、内部を流動する試料が質量分析計のアースに導通される手段を備えている。したがって、ジョイントより上流の試料にはキャピラリの先端に印加された高電圧の影響はなく、ESIプローブより上流の配管部品による感電の可能性はない。
In order to solve the above problems, the present invention relates to an LC / MS provided with an interface unit that ionizes a liquid sample eluted from a liquid chromatograph and introduces it into the mass spectrometer between the liquid chromatograph and the mass spectrometer. In the ESI probe provided in the interface unit, the sample introduction pipe is disposed between the joint of the sample introduction pipe disposed at the inlet of the ESI probe and the capillary for spraying the sample disposed at the outlet of the ESI probe. The tube made of an insulator is formed in a coil shape, has a long overall length, and increases the electrical resistance of the internal sample. Therefore, the leakage of the high voltage applied to the tip of the capillary is reduced, the sample is efficiently ionized, and the analysis does not stop.
Further, the joint that is disposed at the inlet of the ESI probe and connects the sample introduction pipe and the tube is made of metal, and includes means for allowing the sample flowing inside to be conducted to the ground of the mass spectrometer. Therefore, the sample upstream of the joint is not affected by the high voltage applied to the tip of the capillary, and there is no possibility of electric shock from piping parts upstream of the ESI probe.
本発明によれば、インターフェース部にESIプローブを備えたLC/MSにおいて、金属配管部品を介しての感電の可能性がなく、高電圧のリークの減少により常時効率よく試料のイオン化が行われ、質量分析の感度と効率を向上するという効果がある。 According to the present invention, in the LC / MS provided with an ESI probe in the interface part, there is no possibility of electric shock through the metal piping parts, and the ionization of the sample is always efficiently performed by reducing the leakage of high voltage, This has the effect of improving the sensitivity and efficiency of mass spectrometry.
ESIプローブの出口に配設された試料を噴霧するためのキャピラリと該ESIプローブの入口に配設された試料導入用配管の金属製ジョイントの間は、PEEK樹脂製のチューブを含む配管部品で配管され絶縁されている。 Between the capillary for spraying the sample arranged at the outlet of the ESI probe and the metal joint of the pipe for introducing the sample arranged at the inlet of the ESI probe, piping is made with piping parts including a tube made of PEEK resin. And insulated.
前記ESIプローブはLC/MSの全体構成上大きさに制約があり、ESIプローブ内部に配設された前記PEEK樹脂製のチューブは全長を長くするためESIプローブ内部で蛇行して載置されている。 The size of the ESI probe is limited due to the overall structure of the LC / MS, and the PEEK resin tube disposed inside the ESI probe is meanderingly placed inside the ESI probe in order to increase the overall length. .
以下、本発明の実施例を説明する。図1は本発明の構成を示す図である。1はESIプローブ、2は試料パイプ41とチューブ3を接続する金属製のジョイントで装置本体のアースに接続されている。チューブ3は樹脂製の絶縁物であってESIプローブ1内部に格納し、かつ全長を長くするためにコイル状に形成され、例えば全長400mmで直径0.08mmである。4はESIプローブ1の先端に配設されたキャピラリで、チューブ3とキャピラリ4はカプラー5で接続されている。試料パイプ41は液体クロマトグラフで分離された試料をESIプローブ1に導入するための試料導入用配管である。ESIプローブ1に入った試料は、チューブ3を通り、キャピラリ4の先端でネブライザーガス(例えばN2ガス)と合流して、大気圧領域に霧化されつつ噴射される。また、ESIプローブ1の先端には数kV程度の高電圧が印加されている。
Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention. Reference numeral 1 is an ESI probe, and 2 is a metal joint that connects the
本発明は以上の構成であるから、従来のESIプローブ11と比較すると、長さでチューブ13の4倍、断面積で1/4となる。一般にチューブ中の試料の電気抵抗は長さに比例し断面積に反比例することから、チューブ3中の試料の電気抵抗はチューブ13の16倍である。ESIプローブ1における前記高電圧が試料の上流側にリークする量はESIプローブ11と比較し試料の電気抵抗の増大に伴い減少し、試料のイオン化が安定に行われる。また、ジョイント2は金属製であり、質量分析計のアースに接続されており、内部の試料は金属製のジョイント2に接触するところでアース電位となり、前記高電圧の影響はジョイント2より上流の試料に及ぶことはない。したがってESIプローブ1の上流側に配設されている金属配管部品を介しての感電は生じない。
Since the present invention has the above-described configuration, the length is four times that of the tube 13 and the sectional area is ¼ compared to the conventional ESI probe 11. In general, since the electrical resistance of the sample in the tube is proportional to the length and inversely proportional to the cross-sectional area, the electrical resistance of the sample in the tube 3 is 16 times that of the tube 13. The amount of leakage of the high voltage in the ESI probe 1 to the upstream side of the sample is reduced as the electrical resistance of the sample is increased as compared with the ESI probe 11, and the sample is stably ionized. The
本発明のESIプローブ1は、LC/MSの構成部品として図3のESIプローブ43として配設され機能する。すなわち、液体クロマトグラフ20から試料パイプ41を経てESIプローブ43に導入される試料は、ESIプローブ43の先端のキャピラリでネブライザーガスと合流し、大気圧領域に霧化されつつ噴射される。また、ESIプローブ43の先端に印加されている高電圧により形成される強い不平等電界により霧化されつつ噴射された液滴の一部は荷電液滴となり、さらに、荷電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、その一部が細管44に入る。荷電液滴は細管44内で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44から引き出されて質量分析計30に送られ、質量に応じて分離され質量分析される。
The ESI probe 1 of the present invention is disposed and functions as the
図1に示す実施例においては、チューブが樹脂製であるが、絶縁物であれば樹脂以外の材料でも適用可能である。また、図示例では、チューブがコイル状に形成されているがESIプローブ内に格納できる長いチューブであれば折曲形でもよくその形状は限定されない。本発明はこれら変形例を包含する。 In the embodiment shown in FIG. 1, the tube is made of resin, but any material other than resin can be used as long as it is an insulator. In the illustrated example, the tube is formed in a coil shape, but may be a bent shape as long as it is a long tube that can be stored in the ESI probe, and its shape is not limited. The present invention includes these modifications.
本発明は、LC/MSに関し、さらに詳しくは液体クロマトグラフと質量分析計とのインターフェース部に関する。 The present invention relates to LC / MS, and more particularly to an interface unit between a liquid chromatograph and a mass spectrometer.
1 ESIプローブ
2 ジョイント
3 チューブ
4 キャピラリ
5 カプラー
11 ESIプローブ
12 ジョイント
13 チューブ
14 キャピラリ
15 カプラー
20 液体クロマトグラフ
21 移動相
22 送液ポンプ
23 試料導入部
24 カラム
30 質量分析計
31 収束レンズ
32 四重極ロッド
33 ロータリーポンプ
34 ターボ分子ポンプ
35 ターボ分子ポンプ
40 インターフェース部
41 試料パイプ
42 エレクトロスプレイイオン化部
43 ESIプローブ
44 細管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006047370A JP2007225454A (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Liquid chromatograph mass analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006047370A JP2007225454A (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Liquid chromatograph mass analyzer |
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Family
ID=38547411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006047370A Withdrawn JP2007225454A (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Liquid chromatograph mass analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2006
- 2006-02-23 JP JP2006047370A patent/JP2007225454A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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A761 | Written withdrawal of application |
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