JP2023549819A - 液体クロマトグラフィー、イオン化装置、及び質量分析器の間のインターフェースおよびそれを用いた試料分析方法 - Google Patents

Abstract

液体クロマトグラフィー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＬＣ）、イオン化装置、及び質量分析器（Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、ＭＳ）の間のインターフェースが提供される。前記液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料はイオン化装置によってイオン化されて質量分析器に導入される。前記インターフェースは液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料を試料液滴の形態に変換して噴射する液滴噴霧器、前記標的を質量分析器に導入する導入管、及び前記液滴噴霧器と導入管の間に配置されて試料液滴に含まれた溶媒を蒸発させてガス相標的を生成する蒸発器を含み得る。前記イオン化装置は導入管内のガス相標的にビームを照射して導入管を介して質量分析器に導入されるガス相標的をイオン化させて、前記蒸発器は少なくとも一つの開口が形成されて加熱できるブロックを含み、前記液滴噴霧器から噴射された試料液滴は前記少なくとも一つの開口を通過してガス相標的として生成され、生成されたガス相標的が導入管に流れ得る。

Description

関連出願との相互引用
本出願は２０２１年７月２０日付韓国特許出願第１０－２０２１－００９４８１５号および２０２２年７月１９日付韓国特許出願第１０－２０２２－００８８７５９号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。

本発明は液体クロマトグラフィー、イオン化装置、及び質量分析器の間のインターフェースおよびそれを用いた試料分析方法に関し、無極性低分子量物質およびシリコン系化合物を効果的に検出できる液体クロマトグラフィー、イオン化装置、及び質量分析器の間のインターフェースおよびそれを用いた試料分析方法に関する。

物質の定量分析および定性分析のために液体クロマトグラフィー質量分析器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ／Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、ＬＣ／ＭＳ）が主に用いられている。液体クロマトグラフィー質量分析器（ＬＣ／ＭＳ）は、液体クロマトグラフィーの出口を質量分析器の入口に連結して液体クロマトグラフィーで単一成分に分離した標的を含む試料を質量分析器に供給して質量分析器で標的の成分を検出することができる。

質量分析器は分析しようとする標的をイオン化させて生成されたイオンを質量と荷電量との比によって分離させることによって質量スペクトルの形態で表示する。したがって、液体クロマトグラフィー質量分析器（ＬＣ／ＭＳ）は液体クロマトグラフィーと質量分析器の間に標的をイオン化させるイオン化装置が配置される。

液体クロマトグラフィー質量分析器（ＬＣ／ＭＳ）に多く用いられるイオン化方法は、エレクトロスプレイイオン化法（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、ＥＳＩ）と大気圧化学イオン化法（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、ＡＰＣＩ）などがある。このようなイオン化方法は、標的（分析物質）をイオン化させる役割だけでなく、液体クロマトグラフィーと質量分析器のインターフェースの役割も効果的に遂行できるので、液体クロマトグラフィー質量分析器（ＬＣ／ＭＳ）に広く用いられている。しかし、標的が無極性低分子量物質またはシリコン系化合物である場合は、このようなイオン化方法では分析しにくい場合がある。

リアルタイム直接分析法（Ｄｉｒｅｃｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ、ＤＡＲＴ）は、このような物質（例えば、無極性低分子量物質またはシリコン系化合物など）を効果的にイオン化させる方法の一つである。リアルタイム直接分析法（ＤＡＲＴ）を液体クロマトグラフィー質量分析器（ＬＣ／ＭＳ）に適用するためには液体クロマトグラフィーから溶出される試料に含まれた溶媒を速かに揮発させて標的を気相（ｇａｓ ｐｈａｓｅ）にしなければならない。そのため、ＬＣ／ＭＳにＤＡＲＴを連結するための効率的なインターフェースの開発が必要である。

この背景技術の部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解を深めるために作成されたものであって、この技術が属する分野で通常の知識を有する者に既に知られている従来技術でない事項を含むことができる。

本発明の実施例は、液体クロマトグラフィー質量分析器にリアルタイム直接分析法を適用するのに適切な液体クロマトグラフィー、イオン化装置、及び質量分析器の間のインターフェースを提供する。

本発明の他の実施例は、本発明の実施例によるインターフェースを用いた試料分析方法を提供する。

本発明の実施例によれば、液体クロマトグラフィー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＬＣ）、イオン化装置、及び質量分析器（Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、ＭＳ）の間のインターフェースが提供される。前記液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料はイオン化装置によってイオン化されて質量分析器に導入される。前記インターフェースは液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料を試料液滴の形態に変換して噴射する液滴噴霧器、前記標的を質量分析器に導入する導入管、及び前記液滴噴霧器と導入管の間に配置されて試料液滴に含まれた溶媒を蒸発させてガス相標的を生成する蒸発器を含み得る。前記イオン化装置は導入管内のガス相標的にビームを照射して導入管を介して質量分析器に導入されるガス相標的をイオン化させて、前記蒸発器は少なくとも一つの開口が形成されて加熱できるブロックを含み、前記液滴噴霧器から噴射された試料液滴は前記少なくとも一つの開口を通過してガス相標的として生成され、生成されたガス相標的が導入管に流れ得る。

前記少なくとも一つの開口の液滴噴霧器に向かう一端部は試料液滴の流れに沿ってその直径が減る傾斜面として形成され得る。

前記少なくとも一つの開口の直径または長さは調節し得る。

前記ブロックは複数の片を含み、前記複数の片が互いに結合されて一つのブロックを形成し得る。

前記蒸発器はハウジングをさらに含み、前記ブロックは前記試料液滴の流れに交差するように前記ハウジング内に脱着可能に取り付けられ得る。

前記開口の一端の直径は１ｍｍ～２０ｍｍであり、前記開口の他端の直径は０．１ｍｍ～５ｍｍであり、試料液滴の流れに沿った開口の長さは０．５ｍｍ～１００ｍｍであり得る。

前記ブロックは設定温度に加熱され、前記設定温度は５０℃～５００℃であり得る。

前記イオン化装置はヘリウムビームを照射するＤＡＲＴであり得る。

前記液滴噴霧器は電気噴霧器または気体噴霧器であり得る。

本発明の他の実施例による試料分析方法は、液体クロマトグラフィーによって、液体クロマトグラフィーを行って単一成分の標的を含む試料を分離および溶出する段階、液滴噴霧器によって、液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料を試料液滴の形態に変換して噴射する段階、蒸発器によって、液滴噴霧器から噴射された試料液滴内の溶媒を蒸発させてガス相標的を生成する段階、イオン化装置によって、ガス相標的にビームを照射してガス相標的をイオン化する段階、及び、質量分析器によって、イオン化された標的の質量分析を行う段階を含み得る。

蒸発器はハウジングと、試料液滴の流れに交差するように前記ハウジング内に脱着可能に取り付けられ、設定温度に加熱できるブロックを含み得る。

前記ブロックは少なくとも一つの開口を含み、液滴噴霧器によって噴射された試料液滴は少なくとも一つの開口を通過してガス相標的として生成され、生成されたガス相標的は導入管を介して質量分析器に導入され得る。

前記少なくとも一つの開口の前記液滴噴霧器に向かう一端部は試料液滴の流れに沿ってその直径が減る傾斜面として形成され得る。

イオン化装置は導入管内を流れるガス相標的にヘリウムビームを照射するＤＡＲＴであり得る。

前記試料分析方法は、標的に応じて、開口の直径または長さ、または設定温度を調整する段階をさらに含み得る。

前記開口の一端の直径は１ｍｍ～２０ｍｍであり、前記開口の他端の直径は０．１ｍｍ～５ｍｍであり、試料液滴の流れに沿った開口の長さは０．５ｍｍ～１００ｍｍであり、設定温度は５０℃～５００℃であり得る。

本発明の実施例によれば、液体クロマトグラフィー質量分析器にリアルタイム直接分析法を適用して他の光イオン化法を用いた従来のＬＣ／ＭＳでは検出しにくい無極性低分子量物質およびシリコン系化合物などを効果的に検出することができる。

また、分析しようとする標的を含む試料液滴の組成および噴射条件に応じてブロックに形成された開口の直径と長さを調節することによって多様な試料を効果的に分析することができる。

その他に本発明の実施例によって得られるか、予測される効果については、本発明の実施例に係る詳細な説明で直接的または暗示的に開示する。すなわち、本発明の実施例により予測される多様な効果については後述する詳細な説明内で開示される。

本明細書の実施例は、類似の参照符号が同一または機能的に類似の要素を指す添付の図面と関連する以下の説明を参照することによってよりよく理解されることができる。

本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器の概略図である。 一つの例によるブロックを示す概略的な断面図である。 他の一つの例によるブロックを示す概略的な断面図である。 本発明の他の実施例による試料分析方法の流れ図である。 実施例１による物質の分子構造を示す図である。 本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例１による物質の質量スペクトルである。 実施例２による物質の分子構造を示す図である。 実施例３による物質の分子構造を示す図である。 本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例２による物質の質量スペクトルである。 従来技術による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例２による物質の質量スペクトルである。 本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例３による物質の質量スペクトルである。 従来技術による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例３による物質の質量スペクトルである。

上記参照された図面は必ずしも縮尺に合わせて図示されたものではなく、本発明の基本原理を例示する多様な好まれる特徴の多少の簡略な表現を提示するものとして理解されなければならない。例えば、特定のサイズ、方向、位置、および形状を含む本発明の特定の設計特徴が特定の意図された応用と使用環境によって一部決定される。

ここで使用される用語は、単に特定の実施例を説明するための目的であり、本発明を制限することを意図しない。ここで使用されるように、単数形は文脈上明らかに別に表示されない限り、複数形も含むことを意図している。「含む」および／または「含んでいる」という用語は、本明細書で使用される場合、言及された特徴、整数、段階、作動、構成要素および／またはコンポーネントの存在を特定するが、他の特徴、整数、段階、作動、構成要素、コンポーネントおよび／またはこれらのグループのうち一つ以上の存在または追加を排除しないことをまた理解できるであろう。ここで使用されるように、用語「および／または」は、関連して羅列された項目のうち任意の一つまたはすべての組み合わせを含む。

本明細書における「標的」またはこれと類似の用語は、液体クロマトグラフィー質量分析器を用いて分析しようとする対象を意味する。

本明細書における「試料」またはこれと類似の用語は、液体クロマトグラフィーから溶出されるものであり、溶媒と標的を含む。

本発明の実施例による液体クロマトグラフィー（ＬＣ）、イオン化装置、及び質量分析器（ＭＳ）の間のインターフェースは、液体クロマトグラフィーと質量分析器の間に配置され、液体クロマトグラフィーから溶出される試料に含まれる標的を迅速にガス相に蒸発させてイオン化装置で照射されたビームによってガス相標的のイオン化を助ける。したがって、本発明の実施例によれば、無極性低分子量物質およびシリコン系化合物などを効果的に検出できる直接分析法（ＤＡＲＴ）をＬＣ／ＭＳに適用するのに適したインターフェースを提供することができる。また、本発明の他の実施例による試料分析方法は、本発明の実施例によるインターフェースを用いて液体クロマトグラフィーから溶出される試料に含まれる標的を迅速にガス相に蒸発させる段階、ＤＡＲＴでガス相標的にビームを照射して標的をイオン化する段階およびイオン化された標的を質量分析器に導入する段階を含む。

以下、添付する図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器の概略図である。

図１に示すように、本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器は液体クロマトグラフィー５、液滴噴霧器１０、蒸発器２０、導入管３０、イオン化装置４０、及び質量分析器５０を含む。ここで、液滴噴霧器１０、蒸発器２０、及び導入管３０は本発明の実施例によるインターフェースを構成する。

液体クロマトグラフィー５は、液相の移動相（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈａｓｅ）と固定相（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｐｈａｓｅ）に対する親和度に応じて混合物に含まれた成分の通過速度が異なる点を用いて混合物を単一成分に分離する。すなわち、液体クロマトグラフィー５は溶液に存在する単一成分の標的を含む試料を分離する。液体クロマトグラフィー５の類型は制限されず、現在までこの技術分野における通常の知識を有する者に知られている多様な類型の液体クロマトグラフィー５が用いられる。

液滴噴霧器１０は液体クロマトグラフィー５の下流に配置されて液体クロマトグラフィー５に連結される。液滴噴霧器１０は液体クロマトグラフィー５によって分離した単一成分の標的を含む試料を液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）形態で蒸発器２０に噴射する。すなわち、液滴噴霧器１０は試料液滴Ｘ１を蒸発器２０に噴射する。このため、液滴噴霧器１０はプローブ１２を含み、プローブ１２を介して試料液滴Ｘ１を噴霧する。液滴噴霧器１０の類型は制限されないが、一つの例で電気噴霧器または気体噴霧器であり得る。液滴噴霧器１０は試料を試料液滴Ｘ１の形態で噴霧するので、試料に含まれた溶媒は蒸発器２０で容易に蒸発することができる。また、溶媒を効果的に蒸発させるためにシースガス（ｓｈｅａｔｈ ｇａｓ）を追加で使用することができる。使用可能なシースガスは、これに限定されないが、窒素、空気などであり得る。

蒸発器２０は液滴噴霧器１０の下流に配置され、プローブ１２を介して噴霧された試料液滴Ｘ１の供給を受け、試料液滴Ｘ１内の溶媒を蒸発させて標的を含むガス相標的Ｘ２を生成する。蒸発器２０はハウジング２２とブロック２４を含む。

ハウジング２２は中空形状であり、その一面の少なくとも一部が開放され、プローブ１２は開放された一面を介してハウジング２２の内部に試料液滴Ｘ１を噴霧する。

ブロック２４は前記ハウジング２２の内部にハウジング２２を横切るように配置されてハウジング２２を二つの部分に分ける。プローブ１２はハウジング２２の第１部分２２ａに試料液滴Ｘ１を噴霧し、ハウジング２２の第２部分２２ｂには導入管３０が連結される。前記ブロック２４は、試料液滴Ｘ１の流れ方向に交差するようにハウジング２２内に脱着可能に取り付けられ、少なくとも一つの開口２６が形成され、内部または外部に設けられた加熱手段（図示せず）によって設定温度に加熱することができる。したがって、ハウジング２２の第１部分２２ａに噴霧された試料液滴Ｘ１はブロック２４の表面（開口２６を含む）に付いたり開口２６を通過したりして加熱および蒸発し、蒸発したガス相標的Ｘ２は開口２６を通過してハウジング２２の第２部分２２ｂに移動する。ハウジング２２の第２部分２２ｂに移動したガス相標的Ｘ２は導入管３０を通じて質量分析器５０に供給される。

以下、図２および図３を参照して、ブロック２４についてより詳しく説明する。

図２は一つの例によるブロックを示す概略的な断面図であり、図３は他の一つの例によるブロックを示す概略的な断面図である。

図２に図示のように、一つの例によるブロック２４は一つの片で一体に形成される。前記ブロック２４には少なくとも一つの開口２６が形成される。各開口２６のプローブ１２に向かう一端部は試料液滴Ｘ１の流れに沿ってその直径が減る傾斜面２８として形成され、傾斜面２８を除いた開口２６の残り部分はその直径が一定である。すなわち、各開口２６の直径は試料液滴Ｘ１の流れに沿って一側から他側にその直径が少しずつ減って傾斜面２８を形成し、各開口２６の残り部分は傾斜面２８の他側でその直径が一定である。プローブ１２に向かう開口２６の一端部に傾斜面２８を形成することによって、開口２６の一端部の表面積は増加し、これによってプローブ１２から噴射された試料液滴Ｘ１が開口２６内に進入する確率が増加する。これによって、より多くの試料液滴Ｘ１が開口２６に進入して加熱し、これによって試料液滴Ｘ１の迅速で効果的な蒸発が可能である。

一つの例で、開口２６の一端の直径Ｄ１は１ｍｍ～２０ｍｍであり得る。開口２６の一端の直径Ｄ１が１ｍｍより小さいと十分な量の試料液滴Ｘ１が開口２６内に進入できず、開口２６の一端の直径Ｄ１が２０ｍｍより大きいと開口２６に進入した試料液滴Ｘ１がブロック２４によって蒸発できない。

開口２６の他端の直径Ｄ２は０．１ｍｍ～５ｍｍであり得る。開口２６の他端の直径Ｄ２はガス相標的Ｘ２の流動を妨げる抵抗として作用する。開口２６の他端の直径Ｄ２が０．１ｍｍより小さいと、前記抵抗が大きすぎてガス相標的Ｘ２の流動率が減少し、開口２６の他端の直径Ｄ２が５ｍｍより大きいと、前記抵抗が小さすぎてガス相標的Ｘ２の流動率が過度に増加する。ガス相標的Ｘ２の流動率が高いと乱流が発生し得、イオン化装置４０から照射されるビームとのオーバーラップが減少して検出感度が低くなる。したがって、開口２６の他端の直径Ｄ２を０．１ｍｍ～５ｍｍに設定することによって、イオン化装置４０でビームの照射による標的のイオン化に適した状態にすることができる。

試料液滴Ｘ１の流れに沿った開口２６の長さＬは０．５ｍｍ～１００ｍｍであり得る。試料液滴Ｘ１の流れに沿った開口２６の長さＬは開口２６の他端の直径Ｄ２と同様にガス相標的Ｘ２の流動を妨げる抵抗として作用する。試料液滴Ｘ１の流れに沿った開口２６の長さＬが０．５ｍｍより小さいと、ガス相標的Ｘ２の流動率が増加して乱流が発生するか検出感度が低くなり、試料液滴Ｘ１の流れに沿った開口２６の長さＬが１００ｍｍより大きいと、ガス相標的Ｘ２の流動率が減少して検出感度が低くなる。

ブロック２４の設定温度は５０℃～５００℃であり得る。ブロック２４の温度が５０℃より低いと試料が蒸発せず、ブロック２４の温度が５００℃より高いと標的の分子構造が壊れる。

開口２６の一端の直径Ｄ１、開口２６の他端の直径Ｄ２、試料液滴Ｘ１の流れに沿った開口２６の長さＬおよびブロック２４の温度に応じて質量分析器５０に供給される標的の状態が変わる。標的の種類によって質量分析器５０で要求する標的の状態は変わるので、開口２６の一端の直径Ｄ１、開口２６の他端の直径Ｄ２、試料液滴Ｘ１の流れに沿った開口２６の長さＬおよびブロック２４の温度を調節することによって多様な種類の標的を一つの質量分析器５０で分析することができる。

図３に示すように、他の一つの例によるブロック２４は、複数の片２４ａ，２４ｂ，２４ｃを含み、複数の片２４ａ，２４ｂ，２４ｃは互いに結合されて一つのブロック２４を形成する。第１，２，３片２４ａ，２４ｂ，２４ｃは少なくとも一つの開口２６を構成する要素を含んでおり、第１，２，３片２４ａ，２４ｂ，２４ｃが結合されれば前記要素も結合されて完全な開口２６を形成する。例えば、第１片２４ａは開口２６の傾斜面２８を含み、第２，３片２４ｂ，２４ｃは開口２６の直径が一定の部分を含む。そのため、第１，２，３片２４ａ，２４ｂ，２４ｃが結合されれば少なくとも一つの完全な開口２６が形成される。

他の一つの例によるブロック２４は、標的の種類によって開口２６の長さＬを容易に調節できるようにする。すなわち、互いに異なる仕様（例えば、傾斜面、直径、長さなど）を有する複数の片２４ａ，２４ｂ，２４ｃを設ければ、標的の種類によって必要な片を組み立てて使用することができる。したがって、標的の種類によって複数のブロック２４を製作する必要がない。

再び図１を参照すると、導入管３０は前記蒸発器２０の下流に配置されて蒸発器２０、イオン化装置４０、及び質量分析器５０を互いに連結する。導入管３０は第１，２，３導管３２，３４，３６を含む。

第１導管３２は両端を含み、一端は蒸発器２０、すなわち、ハウジング２２の第２部分２２ｂに連結されてブロック２４によって蒸発したガス相標的Ｘ２は第１導管３２を通じて導入管３０に導入される。

第２導管３４は両端を含み、一端はイオン化装置４０に連結されて他端は第１導管３２の他端に連結される。したがって、イオン化装置４０で発生したビームＸ３（例えば、ヘリウムビーム）は第１，３導管３２，３６に流れるガス相標的Ｘ２に照射されて標的をイオン化する。第２導管３４の他端にはガス相標的Ｘ２の流入を防止してビームＸ３をガス相標的Ｘ２に照射できる手段が取り付けられる。

第３導管３６は両端を含み、一端は第１，２導管３２，３４の他端に連結され、他端は質量分析器５０に連結される。第１導管３２を通じて導入管３０に流入したガス相標的Ｘ２は第１，２，３導管３２，３４，３６の合流点を通過しながらビームが照射されてイオン化され、その後に第３導管３６を通じて質量分析器５０に供給される。

イオン化装置４０はビームＸ３を生成して第２導管３４を通じて第１，３導管３２，３６に流れるガス相標的Ｘ２に照射する。これによって、ガス相標的Ｘ２に含まれた少なくとも標的がイオン化される。一つの例で、前記イオン化装置４０はＤＡＲＴであり、イオン化装置４０で生成されるビームＸ３はヘリウムビームであり得る。イオン化装置４０としてＤＡＲＴを用いることによって、他のイオン化方法ではイオン化が難しかった無極性低分子量物質またはシリコン系化合物などをイオン化させることができる。イオン化装置４０、特にＤＡＲＴについては当業者に良く知られているので、これ以上の詳細な説明は省略する。

質量分析器５０は第３導管３６の他端に連結されてイオン化された標的を含む試料の供給を受けて分析する。そのため、質量分析器５０は標的の質量スペクトルを出力することができる。質量分析器５０については当業者に良く知られているので、これ以上の詳細な説明は省略する。

以下、図４を参照して、本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器を用いた試料分析方法を詳細に説明する。

図４は本発明の他の実施例による試料分析方法の流れ図である。

図４に示すように、Ｓ１００段階で、液体クロマトグラフィー５によって、液体クロマトグラフィーを行って単一成分の標的を含む試料を分離および溶出する。

液体クロマトグラフィー５によって分離および溶出された試料は、液滴噴霧器１０によって試料液滴Ｘ１の形態に変換され、プローブ１２を介して試料液滴Ｘ１の形態で蒸発器２０に噴射される（Ｓ１１０）。ここで、液滴噴霧器１０は電気噴霧器または気体噴霧器であり得る。また、シースガスが追加で使用され得る。

蒸発器２０に噴射された試料液滴Ｘ１は、設定温度に加熱したブロック２４内の少なくとも一つの開口２６を通過して蒸発してガス相標的Ｘ２になる（Ｓ１２０）。前述した通り、液滴噴霧器１０に向かう各開口２６の一端部には傾斜面２８が形成されて液滴噴霧器１０から噴射された試料液滴Ｘ１ができるだけ多く開口２６内に進入することができる。一方、標的の分析前に、標的の種類によって適切な仕様（開口２６の一端の直径Ｄ１、開口２６の他端の直径Ｄ２、試料液滴Ｘ１の流れに沿った開口２６の長さＬおよびブロック２４の温度など）を有するブロック２４がハウジング２２に取り付けられる。

ブロック２４によって蒸発したガス相標的Ｘ２は、導入管３０の第１導管３２に導入されて質量分析器５０に向かって移動する。この時、イオン化装置４０は第２導管３４を通じてガス相標的Ｘ２にビームＸ３を照射してガス相標的Ｘ２に含まれた標的をイオン化させる（Ｓ１３０）。ここで、前記イオン化装置４０はＤＡＲＴであり、イオン化装置４０で生成されるビームＸ３はヘリウムビームであり得る。イオン化装置４０としてＤＡＲＴを用いることによって他のイオン化方法ではイオン化が難しかった無極性低分子量物質またはシリコン系化合物などをイオン化させることができる。

Ｓ１４０段階で、イオン化された標的は第３導管３６を通じて質量分析器５０に導入されて質量分析が行われる。

実施例１．無極性低分子量物質
図５は実施例１による物質の分子構造を示す図である。

実施例１では、本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器を用いて図５に示す分子構造を有する物質を分析した。ここで、液滴噴霧器１０としては電気噴霧器を用い、効果的な溶媒蒸発のためにシースガスが追加で使用され、イオン化装置４０としてはヘリウムビームを照射するＤＡＲＴを用いた。実施例１による物質の元素組成はＣ６Ｈ３ＢｒＦＩであり、正確な質量は２９９．８である。

図６は本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例１による物質の質量スペクトルである。

イオン化装置としてＡＰＣＩを用いる従来の液体クロマトグラフィー質量分析器を用いては実施例１による物質の質量スペクトルを得ることができなかった。しかし、イオン化装置４０としてＤＡＲＴを用いる本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器を用いると、実施例１による物質のきれいな質量スペクトルを得ることができた（図６参照）。ここで、質量対電荷比（ｍ／ｚ）は３１６．８で示された。

実施例２、３．シリコン系化合物
図７は実施例２による物質の分子構造を示す図であり、図８は実施例３による物質の分子構造を示す図である。

実施例２、３では、本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器を用いて図７および図８に示す分子構造を有する物質を分析した。ここで、液滴噴霧器１０としては電気噴霧器を用いて、効果的な溶媒蒸発のためにシースガスを追加で使用し、イオン化装置４０としてはヘリウムビームを照射するＤＡＲＴを用いた。実施例２による物質の正確な質量は１２２４．１であり、実施例３による物質の正確な質量は１４１０．２である。

図９は本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例２による物質の質量スペクトルであり、図１０は従来技術による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例２による物質の質量スペクトルであり、図１１は本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器による実施例３による物質の質量スペクトルであり、図１２は従来技術による液体クロマトグラフィー質量分析器によって実施例３による物質の質量スペクトルである。

イオン化装置としてＡＰＣＩを用いる従来の液体クロマトグラフィー質量分析器を用いて実施例２、３による物質の質量スペクトルは多様な質量対電荷比（ｍ／ｚ）でピークを示した（図１０および１２を参照）。これに対して、イオン化装置４０としてＤＡＲＴを用いる本発明の実施例による液体クロマトグラフィー質量分析器を用いると、実施例２、３による物質のきれいな質量スペクトルを得ることができた（図９および１１を参照）。

以上、説明した通り、本発明の実施例によれば、液体クロマトグラフィー質量分析器にリアルタイム直接分析法を適用するのに適したインターフェースを提供することによって、他の光イオン化法を用いた従来のＬＣ／ＭＳでは検出しにくい無極性低分子量物質およびシリコン系化合物などを効果的に検出できるようにする。

以上、本発明に関する好ましい実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。

５ 液体クロマトグラフィー
１０ 液滴噴霧器
１２ プローブ
２０ 蒸発器
２２ ハウジング
２２ａ 第１部分
２２ｂ 第２部分
２４ ブロック
２４ａ 片
２４ｂ 片
２４ｃ 片
２６ 開口
２８ 傾斜面
３０ 導入管
３２ 第１導管
３４ 第２導管
３６ 第３導管
４０ イオン化装置
５０ 質量分析器
Ｄ１ 直径
Ｄ２ 直径
ＬＣ 液体クロマトグラフィー
ＭＳ 質量分析器
Ｘ１ 試料液滴
Ｘ２ ガス相標的
Ｘ３ ビーム

Claims (15)

1. 液体クロマトグラフィー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＬＣ）、イオン化装置、及び質量分析器（Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、ＭＳ）の間のインターフェースにおいて、
   前記液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料は前記イオン化装置によってイオン化されて前記質量分析器に導入され、
   前記インターフェースは、
   前記液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料を試料液滴の形態に変換して噴射する液滴噴霧器、
   前記標的を前記質量分析器に導入する導入管、及び
   前記液滴噴霧器と前記導入管の間に配置されて前記試料液滴に含まれた溶媒を蒸発させてガス相標的を生成する蒸発器、
   を含み、
   前記イオン化装置は前記導入管内の前記ガス相標的にビームを照射して前記導入管を介して前記質量分析器に導入される前記ガス相標的をイオン化させて、
   前記蒸発器は少なくとも一つの開口が形成されて加熱できるブロックを含み、
   前記液滴噴霧器から噴射された前記試料液滴は前記少なくとも一つの開口を通過して前記ガス相標的として生成され、生成された前記ガス相標的が前記導入管に流れる、インターフェース。
2. 前記少なくとも一つの開口の前記液滴噴霧器に向かう一端部は前記試料液滴の流れに沿ってその直径が減る傾斜面として形成される、請求項１に記載のインターフェース。
3. 前記少なくとも一つの開口の直径または長さは調節可能である、請求項１に記載のインターフェース。
4. 前記ブロックは複数の片を含み、前記複数の片が互いに結合されて一つのブロックを形成する、請求項１に記載のインターフェース。
5. 前記蒸発器はハウジングをさらに含み、
   前記ブロックは前記試料液滴の流れに交差するように前記ハウジング内に脱着可能に取り付けられる、請求項４に記載のインターフェース。
6. 前記開口の一端の直径は１ｍｍ～２０ｍｍであり、前記開口の他端の直径は０．１ｍｍ～５ｍｍであり、前記試料液滴の流れに沿った前記開口の長さは０．５ｍｍ～１００ｍｍである、請求項２に記載のインターフェース。
7. 前記ブロックは設定温度に加熱され、
   前記設定温度は５０℃～５００℃である、請求項１に記載のインターフェース。
8. 前記イオン化装置はヘリウムビームを照射するＤＡＲＴである、請求項１に記載のインターフェース。
9. 液体クロマトグラフィーによって、液体クロマトグラフィーを行って単一成分の標的を含む試料を分離および溶出する段階、
   液滴噴霧器によって、前記液体クロマトグラフィーから溶出された標的を含む試料を試料液滴の形態に変換して噴射する段階、
   蒸発器によって、前記液滴噴霧器から噴射された前記試料液滴内の溶媒を蒸発させてガス相標的を生成する段階、
   イオン化装置によって、前記ガス相標的にビームを照射してガス相標的をイオン化する段階、及び
   質量分析器によって、イオン化された標的の質量分析を行う段階、
   を含む、試料分析方法。
10. 前記蒸発器は、ハウジングと、前記試料液滴の流れに交差するように前記ハウジング内に脱着可能に取り付けられ、設定温度に加熱できるブロックを含む、請求項９に記載の試料分析方法。
11. 前記ブロックは少なくとも一つの開口を含み、
    前記液滴噴霧器によって噴射された前記試料液滴は、前記少なくとも一つの開口を通過して前記ガス相標的として生成され、生成された前記ガス相標的は導入管を介して前記質量分析器に導入される、請求項１０に記載の試料分析方法。
12. 前記少なくとも一つの開口の前記液滴噴霧器に向かう一端部は、前記試料液滴の流れに沿ってその直径が減る傾斜面として形成される、請求項１１に記載の試料分析方法。
13. 前記イオン化装置は前記導入管内を流れる前記ガス相標的にヘリウムビームを照射するＤＡＲＴである、請求項１１に記載の試料分析方法。
14. 標的に応じて、開口の直径または長さ、または設定温度を調整する段階をさらに含む、請求項１０に記載の試料分析方法。
15. 前記開口の一端の直径は１ｍｍ～２０ｍｍであり、前記開口の他端の直径は０．１ｍｍ～５ｍｍであり、前記試料液滴の流れに沿った前記開口の長さは０．５ｍｍ～１００ｍｍであり、前記設定温度は５０℃～５００℃である、請求項１４に記載の試料分析方法。

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