JP2010181271A - 液体クロマトグラフ質量分析装置用の溶媒供給装置、試薬瓶及び溶媒、並びに溶媒供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】LC-MSを用いたタンパク質等の解析において、溶媒に混入した微量物質や実験室環境中の微量物質による化学ノイズやイオン化効率の低下に起因した解析感度の低下を防止することが可能な技術の提供。
【解決手段】液体クロマトグラフ質量分析装置の移動相として用いられる溶媒を収容し、口部を金属箔で封止した試薬瓶２に対し、金属箔を貫通して挿入されて溶媒の吸引を行う吸引ノズル１３と、試薬瓶２の口部に当接されてこれを被覆し、試薬瓶２に挿入される吸引ノズル１３が挿通する孔が穿設されたバキュームキャップ１４と、このバキュームキャップ１４に接続され、試薬瓶２の口部を被覆したバキュームキャップ１４と金属箔との間に形成される空間内の空気を吸引する真空ポンプと、を備える液体クロマトグラフ質量分析装置用の溶媒供給装置１を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置用の溶媒供給装置、試薬瓶及び溶媒、並びに溶媒供給方法に関する。より詳しくは、化学ノイズに起因した解析感度の低下を防止することができる液体クロマトグラフ質量分析装置用の溶媒供給装置等に関する。

バイオテクノロジーや医療、創薬、食品等の分野において、タンパク質やペプチド、糖鎖、各種代謝産物等を網羅的に解析するプロテオーム解析やペプチドーム解析、グライコーム解析、メタボローム解析が行われるようになっている。これらの解析には、液体クロマトグラフ（以下、「LC」と称する）と質量分析装置（「MS」と称する）とを結合した液体クロマトグラフ質量分析装置（「LC-MS」と称する）が汎用されており、サンプルボリュームの微量化や解析のハイスループット化に伴って一層高感度なLC-MSが求められるようになっている。

LC-MSでは、まず、LCによってサンプル溶液に含まれるタンパク質やペプチド、糖鎖、各種代謝産物等の検出対象物質が分離される。分離された検出対象物質は、イオン化された後MSに導入され、イオン質量や解離イオン質量及びイオン強度が測定される。そして、得られる質量スペクトル（マススペクトル）に基づいて、検出対象物質の同定や構造決定が行われる。

このとき、検出対象物質がMSに導入されるまでの過程で、検出対象物質以外の物質（以下、「異物」という）の混入が生じると、異物に起因して生じる化学ノイズのためにS/N（シグナルノイズ比）が低下したり、検出対象物質のイオン化効率が低下したりして、LC-MSの解析感度が低下してしまうことが考えられる。このような異物混入による解析感度の低下は、特に、超微量な検出対象物質を分析する場合に問題となり得る。

本発明に関連して、特許文献１には、異物混入による化学ノイズを低減するための技術として、「イオンクロマトグラフ法による金属イオンの分析において、溶離液中にバックグランドとして存在する混入金属イオンを予め除去することで、バックグランドに妨害された測定が困難である微量イオンの分析を可能とするための、汚染イオンが少ないことを特徴とするイオンクロマトグラフ用溶離液」が開示されている。

特開平７−５１５９号公報

LC-MSの解析感度を低下させる要因となる異物としては、例えば、LC-MSの移動相として用いられる溶媒に混入した微量物質や、実験室環境中の微量物質などが考えられる。

溶媒に混入する微量物質としては、まず、溶媒の製造工程で混入する異物が想定される。これには、溶媒の製造装置がおかれる環境中のエアロゾル粒子や、製造装置の磨耗等によって生じる塵埃が含まれる。この他、溶媒に混入する微量物質としては、溶媒を試薬瓶に収容した後に、試薬瓶に由来して溶媒中に混入してくる物質が考えられる。例えば、試薬瓶にプラスチック製容器を用いる場合には、プラスチックに含まれる可塑剤や未重合のモノマーが溶媒中に溶出し、混入する場合がある。また、試薬瓶にガラス製容器を用いる場合であっても、試薬瓶の蓋にはプラスチック製のものが用いられることが多いため、やはり可塑剤や未重合のモノマーの溶出が起こり得る。

また、実験室環境中の微量物質の混入は、LC-MSへの溶媒補給時の試薬瓶交換作業の際に、空気中のエアロゾル粒子や試薬瓶に付着した塵埃等が、試薬瓶の内部に混入したり、LC-MSのノズルに付着したりすることが原因と考えられる。実験室環境中の微量物質の混入を防止するためには、LC-MSをクリーンルーム等の清浄環境に置いて解析を行うことも考えられるが、このためには研究室ごとにクリーンルーム等の大規模な設備を設けることが必要となる。

そこで、本発明は、LC-MSを用いたタンパク質等の解析において、溶媒に混入した微量物質や実験室環境中の微量物質による化学ノイズやイオン化効率の低下に起因した解析感度の低下を防止することが可能な技術を提供することを主な目的とする。

上記課題解決のため、本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置の移動相として用いられる溶媒を収容し、口部を金属箔で封止した試薬瓶に対し、金属箔を貫通して挿入されて溶媒の吸引を行う吸引ノズルと、試薬瓶の口部に当接されてこれを被覆し、試薬瓶に挿入される吸引ノズルが挿通する孔が穿設されたバキュームキャップと、このバキュームキャップに接続され、試薬瓶の口部を被覆したバキュームキャップと金属箔との間に形成される空間内の空気を吸引する真空ポンプと、を備える液体クロマトグラフ質量分析装置用の溶媒供給装置を提供する。この溶媒供給装置によれば、前記吸引ノズルを前記金属箔に貫通させる際に金属箔上から発塵する物質を、前記真空ポンプによって吸引することで、該物質の溶媒への混入を防止することができる。
この溶媒供給装置において、前記吸引ノズルは、耐蝕性金属によって形成されていることが好ましい。これにより、吸引ノズルから溶媒中に金属イオンが溶出することを防止できる。
この溶媒供給装置において、前記吸引ノズル及び前記バキュームキャップは、外気を給気する給気口と、この給気口から給気される外気の流路に設けられたフィルタユニットと、給気された空気を排気するための排気口と、開閉可能な扉体と、が設けられた筐体の内部に配設することが望ましい。これにより、溶媒補給時の試薬瓶交換作業の際に、エアロゾル粒子や塵埃が試薬瓶の内部に混入したり、吸引ノズルに付着したりすることを防止できる。
この溶媒供給装置は、前記筐体内の所定位置に配置された試薬瓶に対し、前記吸引ノズル及び前記バキュームキャップを移動させて、バキュームキャップを試薬瓶の口部に当接させるとともに、吸引ノズルを口部を封止する金属箔に貫通させて試薬瓶に挿入する、駆動手段を備える。
また、この溶媒供給装置は、前記筐体内の所定位置に配置された試薬瓶を検知する第一の検出手段を備えていてもよい。この場合、前記真空ポンプは、この第一の検出手段からの検知信号に基づいて、吸引を開始又は停止するように構成することができる。さらに、この溶媒供給装置は、前記扉体の開閉を検知する第二の検出手段を備えていてもよい。この場合、前記駆動手段は、この第二の検出手段からの検知信号と前記第一の検出手段からの検知信号に基づいて、前記吸引ノズル及び前記バキュームキャップの移動を制御するように構成することができる。
併せて、本発明は、この溶媒供給装置を備える液体クロマトグラフ質量分析装置を提供する。

次に、本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置の移動相として用いられる溶媒を収容するための試薬瓶であって、口部を封止する金属箔と、口部を金属箔の外側から被蓋し、金属箔を貫通して挿入されて溶媒の吸引を行う吸引ノズルが挿通する孔が穿設された蓋と、を有するガラス製の試薬瓶を提供する。この試薬瓶は、上記の本発明に係る溶媒供給装置とともに好適に用いられるものである。
この試薬瓶において、前記金属箔は、耐蝕性金属によって形成されることが好ましい。これにより、金属箔から溶媒中に金属イオンが溶出することを防止できる。

さらに、本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置の移動相として用いられる溶媒であって、化学ノイズの原因となる物質の混入を防止可能な清浄環境において調製された溶媒をも提供する。この溶媒は、上記の本発明に係る試薬瓶に収容されて、本発明に係る溶媒供給装置とともに好適に用いられるものである。

最後に、本発明は、口部を金属箔で封止した試薬瓶に収容された移動相として用いられる溶媒を、金属箔を貫通させて試薬瓶に挿入した吸引ノズルにより吸引して、液体クロマトグラフ質量分析装置に送液する工程を含む、液体クロマトグラフ質量分析装置の溶媒供給方法を提供する。
この溶媒供給方法は、さらに、前記吸引ノズルを前記金属箔に貫通させる際に、金属箔上から発塵する物質を真空ポンプによって吸引し、該物質の溶媒への混入を防止する工程と、前記溶媒を、化学ノイズの原因となる物質の混入を防止可能な清浄環境において調製し、ガラス製とした前記試薬瓶に収容する工程と、を含むことができる。

本発明により、LC-MSを用いたタンパク質等の解析において、溶媒に混入した微量物質や実験室環境中の微量物質による化学ノイズやイオン化効率の低下に起因した解析感度の低下を防止することが可能な技術が提供される。

本発明に係る溶媒供給装置１の動作及び本発明に係る試薬瓶２の構成を説明する模式図である。 本発明に係る溶媒供給装置１の構成を説明する模式図である。（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図を示す。 本発明に係る溶媒給装置１の動作を説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

１．溶媒
はじめに、本発明に係る溶媒について説明する。この溶媒は、LC-MSの移動相として用いられる溶媒（一般に「溶離液」とも呼ばれる）であって、化学ノイズの原因となる物質の混入を防止可能な清浄環境において調製されていることを特徴とするものである。

上述したように、LC-MSの解析感度を低下させる要因の一つに、溶媒の製造工程で混入したエアロゾル粒子や塵埃が挙げられる。そこで、エアロゾル粒子や塵埃が除去された清浄環境において溶媒を調製することにより、化学ノイズやイオン化効率低下の原因となる微量物質の混入がない溶媒を提供する。

この溶媒は、いわゆる「クリーンルーム」や「クリーンボックス」により作り出される清浄環境において調製することができる。クリーンルームやクリーンボックスは、工業分野では精密機械や半導体などの製造において、製造装置が置かれる清浄環境を作り出すために用いられている。一般に、これらのクリーンルーム等では、「HEPAフィルタ」や「ULPAフィルタ」などと称される非常にフィルタの目が細かい高性能エアフィルタを通した外気を内部に送り込み、送り込んだ空気を循環させたり又は外部へ排出させたりすることで、内部環境中のエアロゾル粒子や塵埃を除去し、清浄環境を作り出している。さらに、外部から内部環境へのエアロゾル粒子や塵埃の流入を防止するため、内部気圧を外部気圧に対して陽圧となるように設定している。

本発明に係る溶媒も、クリーンルーム等又はこれらと同等の設備による清浄環境下において調製される。HEPAフィルタは、日本工業規格(JIS規格)において、「定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能を持つエアフィルタ」と規定されている。また、ULPAフィルタは、同規格において、「定格風量で粒径が0.15μmの粒子に対して99.9995％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能を持つエアフィルタ」と規定されている。これらHEPAフィルタ又はULPAフィルタ等による清浄環境において溶媒の調製を行うことで、LC-MS解析において化学ノイズやイオン化効率の低下を引き起こす微量物質の混入がない溶媒を得ることができる。

本発明に係る溶媒としては、LC-MSの移動相として用いられる溶媒を広く挙げることができる。具体的には、水や、アセトニトリル、メタノール、イソプロピルアルコール等の有機溶媒が汎用されている。また、本発明に係る溶媒には、水や有機溶媒に添加して使用されるギ酸や酢酸、トリフルオロ酢酸、トリエチルアミン、ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＥＩＰ）、酢酸アンモニウム等も包含され得るものとする。

本発明に係る溶媒は、以上のように溶媒の製造工程における微量物質の混入がない溶媒であるが、この溶媒を供給するに際しては、試薬瓶に由来する微量物質の溶媒中への混入を防止するため、次に説明する本発明に係る試薬瓶に収容して供給されることが望ましい。

２．試薬瓶
図１を参照して、本発明に係る試薬瓶について説明する。図１は、後述する本発明に係る溶媒供給装置の動作を説明する模式図である。溶媒供給装置の動作については詳しく後述するものとして、ここでは図１中符号２によって示される試薬瓶について、その構成を説明する。

図中、符号２で示す試薬瓶は、LC-MSの移動相として用いられる溶媒（図中、符号Ｓ）を収容するための試薬瓶であって、ガラス製であることと、口部が金属箔（符号２１）で封止されることを特徴としている。

上述したように、LC-MSの解析感度を低下させる要因の一つに、試薬瓶に由来して混入した可塑剤や未重合モノマーが挙げられる。そこで、まず、試薬瓶をガラス製の容器とすることにより、プラスチック製容器を用いた場合に問題となる可塑剤や未重合モノマーの溶媒中への溶出を排除する。また、試薬瓶２の口部を、口部の開口径と略同一の径を有する金属箔２１で封止することにより、プラスチック製の蓋を用いた場合に問題となる可塑剤等の溶出も排除する。従って、上述した本発明に係る溶媒をこの試薬瓶２に収容して供給することで、化学ノイズやイオン化効率低下の原因となる可塑剤や未重合モノマーの混入がない溶媒を提供できる。

金属箔２１は、耐蝕性金属、すなわち腐食され難い金属又は合金によって形成される。金属箔２１は試薬瓶２の口部を封止して内部への異物の混入を防止するが、この金属箔２１自体が溶媒や溶媒に添加されたギ酸等によって腐食されると、腐食された金属箔２１から金属イオンが溶媒中に溶出して化学ノイズの原因となる。これを防止するため、金属箔２１は、耐蝕性金属、具体的にはチタン、クロム、ジルコニア、ステンレス又は金等によって形成することが望ましい。

チタン、クロム、ジルコニア、ステンレスの酸化物は、非常に安定で腐食され難く、空気中では金属表面に酸化物の被膜（いわゆる「不動態膜」）を形成する。金属が酸素と結びついて形成するこの不動態膜は、薄く緻密な膜であり、金属内部を酸による腐食や酸化などから保護し、強い耐蝕性を発揮する。チタン等は、プールベアダイアグラム（電位−ｐＨ図）において、腐食が進行する「腐食域」に対して、不動態膜の形成により腐食の進行が停止する「不動態域」や非常に安定で腐食され難い「不感域（安定域）」が広い。このため、チタン等により金属箔２１を形成することで、金属箔２１の腐食による溶媒中への金属イオンの溶出を防止することができる。なお、チタン、クロム、ジルコニアは、それぞれアルミニウムや銅、鉄、マンガン、モリブデンなどとの合金とすることができ、ステンレスに含まれるクロムやニッケルなどの比率も適宜設定され得るものとする。

金属箔２１は、チタン、クロム、ジルコニア、ステンレス以外に、金によって形成することもできる。金は、プールベアダイアグラムの不感域にあたる不感態（immunity）を作り、非常に安定で腐食され難い。このため、金により金属箔２１を形成することによって、金属箔２１の腐食による溶媒中への金属イオンの溶出を防止することができる。この他、金属箔２１の材質には、耐蝕性金属を広く採用し得るが、例えば、ニッケルを主成分としモリブデンやクロムを配合したハステロイ（登録商標）を採用できる。

金属箔２１は、試薬瓶２の口部の開口径及び金属箔２１の径と略同一の径を有し、かつ、試薬瓶２の口部を金属箔２１の外側から被覆する蓋２２と、この蓋２２と金属箔２１との間に介在する環状パッキング２３とによって、試薬瓶２の口部に対して押さえ付けられるようにして口部を封止している。すなわち、溶媒を収容した試薬瓶２を封止する場合には、口部に金属箔２１を被せ、その上に環状パッキング２３を載せた状態で、蓋２２を口部にねじ込むことにより、金属箔２１を口部に密着させて試薬瓶２を密閉する。なお、このとき、環状パッキング２３は、蓋２２の内部に一体に設けられていてもよいものとする。

金属箔２１を蓋２２と環状パッキング２３によって口部に密着させて試薬瓶２を封止することで、接着剤等を用いて金属箔２１を口部に接着して封止する場合に問題となる接着剤成分の溶媒中への溶出をなくすことができる。

また、蓋２２は、溶媒収容後の試薬瓶２の輸送・保管時において、金属箔２１表面への不慮の接触による金属箔２１の破損や、破損に伴う溶媒漏出を防止する機能や、金属箔２１表面への塵埃の付着を防止する機能も果たす。なお、蓋２２及び環状パッキング２３の材質は、特に限定されず、通常使用されるプラスチック樹脂であってよい。

蓋２２の上面には、次に説明する溶媒供給装置が備える吸引ノズル１３が挿通する孔２２１が穿設されている。孔２２１の径は、吸引ノズル１３の挿通を可能にするため、吸引ノズル１３の径と略同一ないしはこれよりもやや大きく形成されている。以下、蓋２２を「穴開きキャップ２２」というものとする。なお、輸送・保管時における金属箔２１の破損や金属箔２１表面への塵埃の付着を一層確実に防止するため、穴開きキャップ２２の孔２２１には、これを一時的に塞いでおくための保護シールを設けてもよい。

３．溶媒供給装置
（３−１）装置構成
続いて、図１及び図２を参照して、本発明に係るLC-MS用の溶媒供給装置の構成を説明する。図２（Ａ）は溶媒供給装置の側面図、（Ｂ）は正面図を示す。

上述したように、LC-MSの解析感度を低下させる要因の一つに、LC-MSへの溶媒補給時の試薬瓶交換作業の際に試薬瓶の内部に混入したり、LC-MSのノズルに付着したりしたエアロゾル粒子や塵埃が挙げられる。本発明に係る溶媒供給装置は、エアロゾル粒子等の試薬瓶内部への混入やノズルへの付着を防止することで、これらに起因した化学ノイズやイオン化効率低下を防止する機能を有する。以下、溶媒供給装置の各構成について順に説明する。

図２中、符号１で示す溶媒供給装置は、LC-MSに連設されてこれに移動相溶媒を供給するための装置であり、吸引ノズル１３と、試薬瓶２の口部に当接されてこれを被覆し得るバキュームキャップ１４と、このバキュームキャップ１４に接続された不図示の真空ポンプとを備える。

吸引ノズル１３は、溶媒を収容した本発明に係る試薬瓶２（図１参照）の口部に挿入されて内部の溶媒を吸引し、LC-MSに送液するために機能する。図中、符号１３１は、吸引ノズル１３によって吸引された溶媒をLC-MSに送液するための管（チューブ）を示している。

吸引ノズル１３は、先に説明した試薬瓶２の金属箔２１と同様に、耐蝕性金属によって形成される。吸引ノズル１３が溶媒や溶媒に添加されたギ酸等によって腐食されると、腐食された吸引ノズル１３から溶媒中に金属イオンが溶出し、化学ノイズの原因となるためである。

バキュームキャップ１４は、図１（Ｂ）に示すように、試薬瓶２の口部（ここでは、穴開きキャップ２２）に当接されてこれを被覆し、金属箔２１との間に空間Ｋを形成する。バキュームキャップ１４の内側周面には、試薬瓶２の口部に接触する制動片１４４が周設されており、バキュームキャップ１４は、この制動片１４４によって試薬瓶２の口部に当接することによって金属箔２１との間に空間Ｋを形成する。

図中、符号１４３は、一端において真空ポンプに接続され、他端においてバキュームキャップ１４に接続された管（チューブ）を示す。管１４３は、バキュームキャップ１４への接続部において空間Ｋに連通する吸引口１４２を有し、真空ポンプは、この吸引口１４２から空間Ｋ内の空気を吸引する。

バキュームキャップ１４の上面には、先に説明した試薬瓶２の穴開きキャップ２２と同様に、吸引ノズル１３が挿通する孔１４１が穿設されている。孔１４１の径は、吸引ノズル１３の挿通を可能にするため、吸引ノズル１３の径と略同一ないしはこれよりもやや大きく形成されている。なお、バキュームキャップ１４の材質は、通常使用されるプラスチック樹脂であってよい。

さらに、溶媒供給装置１は、試薬瓶２に対して吸引ノズル１３とバキュームキャップ１４を移動させる駆動手段を有している（不図示）。この駆動手段は、図１（Ｂ）に示すようにバキュームキャップ１４を試薬瓶２の口部に当接させるとともに、図１（Ｃ）に示すように吸引ノズルを口部を封止する金属箔２１に貫通させて試薬瓶２に挿入するために機能する。

吸引ノズル１３による溶媒吸引や送液のための送液ポンプ及び真空ポンプ、駆動手段は、溶媒供給装置１本体を構成する筐体１１の電装スペース１１２に設けられる。一方、吸引ノズル１３及びバキュームキャップ１４は、筐体１１の内部空間１１１に配設される。この筐体１１は、先に説明したクリーンボックスであって、溶媒供給装置１は内部空間１１１を清浄環境に維持するための清浄機構を備えるものである。

清浄機構は、通常用いられるクリーンボックスと同様の構成とできる。清浄機構は、本体１１の電装スペース１１２に配設され、例えば、筐体１１の外気を内部空間１１１に給気する給気口と、この給気口から給気される外気の流路に設けられたフィルタユニットと、給気された空気を筐体１１の外部に排気するための排気口と、から構成される。排気口から排出された空気は、再度吸気口から内部空間１１１に導入され、循環されてもよい。なお、図２では、給気口及びフィルタユニット、排気口の図示を省略した。

フィルタユニットは、上述したHEPAフィルタ等と、必要に応じてこれよりも目が粗く性能が低い１つ又は２以上のエアフィルタと、が組み合わされて構成される。HEPAフィルタ等を給気口から給気される外気の流路に配設することで、外気中のエアロゾル粒子や塵埃を取り除いて、筐体１１の内部空間１１１を清浄環境に維持することができる。

給気口は、筐体１１の上方、好ましくは内部空間１１１の天面に設けられる。また、排気口は、筐体１１の背面部（電装スペース１１２側）下方に設けられることが好適となる。吸気口及び排気口をこれらの位置に設けることで、筐体１１の内部空間１１１に上方から下流に流れる気流を形成することができる。この気流は、次に説明する扉体１２の開閉時において、エアロゾル粒子や塵埃を含む外気が内部空間１１１へ流入することを防止する機能を果たす（詳しくは後述する）。

筐体１１の正面には、内部空間１１１内に試薬瓶２を出し入れするための開閉可能な扉体１２が設けられている。筐体１１は、扉体１２を閉じた状態では、上述の吸気口及び排気口以外に空気の出入りがない気密構造とされている。ここでは、扉体１２を筐体１１の正面部において上下方向にスライドされて開閉するスライドカバーとして構成した場合を例に説明する。ただし、扉体１２は、スライドカバーに限られず、例えば蝶番（ヒンジ）によって開閉する右開き又は左開き、観音開きの扉等であってもよい。扉体１２と筐体１１が接する部位には、気密性を維持するためのパッキングを設けることが好ましい。以下、「扉体１２」を「スライドカバー１２」というものとする。

スライドカバー１２の開閉は、図示しない開閉センサによって検知される。この他、溶媒供給装置１は、内部空間１１１内の所定位置に配置された試薬瓶２を検知するための試薬瓶センサ１５や、試薬瓶２内の溶媒残量を検知するための液面センサ１６を備えている。本発明においては、試薬瓶センサ１５を「第一の検出手段」、開閉センサを「第二の検出手段」ともいうものとする。

上述の真空ポンプは、試薬瓶センサ１５からの試薬瓶２の検知信号に基づいて、吸引を開始又は停止するものである。また、上述の駆動手段は、試薬瓶センサ１５及び開閉センサからの検知信号に基づいて、吸引ノズル１３及びバキュームキャップ１４の移動を制御する。

（３−２）装置動作
次に、図１〜３を参照して、溶媒供給装置１の動作を説明する。図３は、溶媒供給装置の側面図を示す。

まず、図２に示すように、溶媒を収容した試薬瓶２を溶媒供給装置１にセットするため、スライドカバー１２を上方にスライドさせて開き、開放状態とした内部空間１１１に試薬瓶２を差し入れ、所定の位置に配置する。

このとき、上述の清浄機構によって内部空間１１１に上方から下流に流れる気流が形成されていることで、開放状態となった内部空間１１１にエアロゾル粒子や塵埃を含む外気が逆流して流入することを防止できる。さらに、清浄機構によって、内部空間１１１の気圧が外部に対して陽圧に設定されていること、エアロゾル粒子等の流入を一層確実に防止できる。

内部空間１１１内の所定位置に配置された試薬瓶２は、試薬瓶センサ１５によって検知され、検知信号が真空ポンプに出力される。真空ポンプは、この出力を受けて、吸引を開始する。

試薬瓶２をセットした後、図３に示すように、スライドカバー１２を下方にスライドさせて閉じ、内部空間１１１を気密状態とする。スライドカバー１２が閉じられると、開閉センサからの検知信号が駆動手段に出力される。駆動手段は、この開閉センサからの出力と試薬瓶センサ１５からの試薬瓶２の検知信号の出力を受けて、配置された試薬瓶２に対して吸引ノズル１３とバキュームキャップ１４を降下させる（図中、矢印Ｆ参照）。

これによって、まず、図１（Ｂ）に示すように、下降したバキュームキャップ１４の制動片１４４が試薬瓶２の口部（ここでは、穴開きキャップ２２）に当接した状態となり、バキュームキャップ１４と金属箔２１との間に空間Ｋが形成される。この空間Ｋ内の空気は、先に吸引を開始した真空ポンプによって吸引され、バキュームキャップ１４に接続された管１４３の吸引口１４２から空間Ｋ外へ排出される。

続いて、図１（Ｃ）に示すように、下降した吸引ノズル１３が、バキュームキャップ１４及び穴開きキャップ２２の上面にそれぞれ穿設された孔１４１及び孔２２１を挿通して、試薬瓶２の口部を封止する金属箔２１を貫通し、試薬瓶２に挿入される。このとき、吸引ノズル１３が金属箔２１を貫通することを容易にするため、金属箔２１の厚さは1〜１００μｍ、好適には１〜２０μｍ程度であることが望ましい。

吸引ノズル１３が貫通する際、金属箔２１に塵埃が付着していると、吸引ノズル２３が金属箔２１を貫通する際に発生する振動や衝撃によって、金属箔２１に付着した塵埃が空間Ｋ中に浮遊し、試薬瓶２内部へ混入したり、吸引ノズル１３へ付着したりする場合がある。図１（Ｃ）中、符号Ｄは、吸引ノズル２３が金属箔２１を貫通する際に、金属箔２１上から発塵する物質（発塵物質）を示している。

試薬瓶２内部へ混入したり、吸引ノズル１３へ付着したりした発塵物質Ｄは、化学ノイズやイオン化効率低下の原因となり得る。溶媒供給装置１では、吸引ノズル２３が金属箔２１を貫通する際に発塵物質Ｄが発生した場合にも、先に吸引を開始した真空ポンプにより、空間Ｋ内の空気とともに発塵物質Ｄを吸引し迅速に空間Ｋ外へ排出して取り除くことができるため、発塵物質Ｄが試薬瓶２内部へ混入したり、吸引ノズル１３へ付着したりすることを防止できる。

ここで、真空ポンプによる吸引によって空間Ｋ内の圧が下がり過ぎると、試薬瓶２内の溶媒Ｓが、空間Ｋ内及び管１４３内へ吸い込まれてしまう場合がある。これを回避するため、バキュームキャップ１４の孔１４１の径は吸引ノズル１３の径よりもやや大きく形成し、吸引ノズル１３が挿通した状態において、バキュームキャップ１４と吸引ノズル１３との間に間隙が生じるようにし、空間Ｋ内の圧が下がり過ぎないようにすることが望ましい。

吸引ノズル１３は、その先端が試薬瓶２の底面近くまで挿入されると溶媒の吸引を開始して、管１３１によってLC-MSに送液する。溶媒の送液は、例えば、LC-MSからの信号に応じて行われるものであり、液面センサ１６により検出される試薬瓶２内の溶媒残量が所定値未満となるまで任意のタイミングで行われ得る。

以上のように、溶媒供給装置１では、試薬瓶２及び吸引ノズル１３をエアロゾル粒子や塵埃が取り除かれた内部空間１１１内に配設し、また、試薬瓶２の金属箔２１に付着するような僅かな塵埃についても真空ポンプによって吸引して取り除くことによって、試薬瓶交換作業の際に試薬瓶２の内部に混入したり、吸引ノズル１３に付着したりしたエアロゾル粒子や塵埃による化学ノイズやイオン化効率低下を防止できる。従って、上述した本発明に係る溶媒及び試薬瓶２と溶媒供給装置１を組み合わせて用いることで、化学ノイズやイオン化効率低下の原因となる物質の混入がない溶媒をLC-MSに供給して、高感度な分析を行うことが可能となる。

なお、本実施形態においては、溶媒供給装置１をLC-MSと別体に構成され、これに連設されて溶媒を供給する装置として説明したが、溶媒供給装置１はLC-MSと一体に構成される装置であってもよいものである。

本発明に係る液体クロマトグラフ質量分析装置用の溶媒供給装置は、タンパク質やペプチド、糖鎖、各種代謝産物等を高感度に解析することができるため、バイオテクノロジーや医療、創薬、食品等の分野において、特に微量物質を検出対象とした解析に寄与し得る。

１ 溶媒供給装置
１１ 筐体
１２ 扉体
１３ 吸引ノズル
１４ バキュームキャップ
１４２ 吸引口
１４４ 制動片
１５ 試薬瓶センサ
１６ 液面センサ
１１１ 内部空間
１１２ 電装スペース
２ 試薬瓶
２１ 金属箔
２２ 蓋（穴開きキャップ）
Ｄ 発塵物質
Ｋ 空間
Ｓ 溶媒

Claims (14)

1. 液体クロマトグラフ質量分析装置の移動相として用いられる溶媒を収容し、口部を金属箔で封止した試薬瓶に対し、金属箔を貫通して挿入されて溶媒の吸引を行う吸引ノズルと、
   試薬瓶の口部に当接されてこれを被覆し、試薬瓶に挿入される吸引ノズルが挿通する孔が穿設されたバキュームキャップと、
   このバキュームキャップに接続され、試薬瓶の口部を被覆したバキュームキャップと金属箔との間に形成される空間内の空気を吸引する真空ポンプと、を備える液体クロマトグラフ質量分析装置用の溶媒供給装置。
2. 前記吸引ノズルは、耐蝕性金属によって形成されている請求項１記載の溶媒供給装置。
3. 外気を給気する給気口と、この給気口から給気される外気の流路に設けられたフィルタユニットと、給気された空気を排気するための排気口と、開閉可能な扉体と、が設けられた筐体の内部に、前記吸引ノズル及び前記バキュームキャップが配設された請求項２記載の溶媒供給装置。
4. 前記筐体内の所定位置に配置された試薬瓶に対し、前記吸引ノズル及び前記バキュームキャップを移動させて、バキュームキャップを試薬瓶の口部に当接させるとともに、吸引ノズルを口部を封止する金属箔に貫通させて試薬瓶に挿入する、駆動手段を備える請求項３記載の溶媒供給装置。
5. 前記筐体内の所定位置に配置された試薬瓶を検知する第一の検出手段を備え、前記真空ポンプは、この第一の検出手段からの検知信号に基づいて、吸引を開始又は停止する請求項４記載の溶媒供給装置。
6. 前記扉体の開閉を検知する第二の検出手段を備え、
   前記駆動手段は、この第二の検出手段からの検知信号と前記第一の検出手段からの検知信号に基づいて、前記吸引ノズル及び前記バキュームキャップの移動を制御する請求項５記載の溶媒供給装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の溶媒供給装置を備える液体クロマトグラフ質量分析装置。
8. 液体クロマトグラフ質量分析装置の移動相として用いられる溶媒を収容するための試薬瓶であって、
   口部を封止する金属箔と、
   口部を金属箔の外側から被蓋し、金属箔を貫通して挿入されて溶媒の吸引を行う吸引ノズルが挿通する孔が穿設された蓋と、を有するガラス製の試薬瓶。
9. 前記金属箔は、耐蝕性金属によって形成されている請求項８記載の試薬瓶。
10. 液体クロマトグラフ質量分析装置の移動相として用いられる溶媒であって、化学ノイズの原因となる物質の混入を防止可能な清浄環境において調製された溶媒。
11. 口部を封止する金属箔と、
    口部を金属箔の外側から被蓋し、金属箔を貫通して挿入されて溶媒の吸引を行う吸引ノズルが挿通する孔が穿設された蓋と、を有するガラス製の試薬瓶に収容された請求項１０記載の溶媒。
12. 口部を金属箔で封止した試薬瓶に収容された移動相として用いられる溶媒を、
    金属箔を貫通させて試薬瓶に挿入した吸引ノズルにより吸引して、液体クロマトグラフ質量分析装置に送液する工程を含む、液体クロマトグラフ質量分析装置の溶媒供給方法。
13. 前記吸引ノズルを前記金属箔に貫通させる際に、金属箔上から発塵する物質を真空ポンプによって吸引し、該物質の溶媒への混入を防止する工程を含む、請求項１２記載の溶媒供給方法。
14. 前記溶媒を、化学ノイズの原因となる物質の混入を防止可能な清浄環境において調製し、ガラス製とした前記試薬瓶に収容する工程を含む、請求項１３記載の溶媒供給方法。