JP3271431B2 - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
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Description
Sという)に係り、特に、液体クロマトグラフ質量分析
計(以下、LC/MSという)において、複数のイオン
源、例えば大気圧化学イオン化イオン源(以下、APC
Iという)とエレクトロスプレイイオン化イオン源(以
下、ESIという)等を用い、広範な測定対象試料を分
析するのに好適なものを得ることにある。
は、数種類の方法が提案されている。
る物質についてはイオン化が困難であるという欠点があ
った。
その測定対象は広範であり、極性の低いものから高いも
のまで存在する。
法で対応するため種々の方式が発展してきた。
HITACHI SCIENTIFIC INSTRUMENT NEWS, Vol.34,No.
1,1991;“M−1000形日立LC−MS分析
計”記載の技術がある。
有し、イオン化しやすい試料グループが限定され、一方
法により全ての試料をイオン化することはできない。
質をLC/MS分析したいという要望も多かった。
技術が提案された。例えば、API法と他のイオン源を
組合せて、イオン化の効率を向上させる技術がある。
電子衝撃形の補助イオンとを直列に設け、APIでイオ
ン化されなかった中性分析を電子衝撃によりイオン化す
ることにより、イオン量を増加させ実質的に質量分析計
の感度向上を図るものである。これに関連するものとし
ては、日本国特許第1078632 号記載の技術がある。
分析するため、大気イオン化イオン源と化学イオン化イ
オン源とを設け、前記両イオン源を切り換えて使用する
技術が提案された。これに関連するものとしは、特開平
4−109160 号公報記載の技術があった。
ては、二つのイオン源が設けられているが、その試料導
入系の使用条件に制限があり、二つのイオン源の組合せ
が限定されていたため、被測定対象物の範囲が限定さ
れ、LCと直結しても前LCの被測定対象物を広範な範
囲において分離できるという利点を生かしきれていなか
った。
化に優れた機能を発揮するESI法との組合せが考慮さ
れていなかった。そのため高分子化合物等の分析が不可
能という問題があった。
るためになされたもので、複数個のイオン源を備え、か
つ、複数個のイオン源を短時間に切り換えることができ
る、分析対象が拡大されたLCと直結しその長所を生か
し、広範な対象物を測定できる大気圧イオン化MSを提
供することを目的とする。
の本発明の特徴は、液体クロマトグラフ(以下、LC)か
ら送液された試料溶液を大気圧イオン化イオン源でイオ
ン化し、第1の細孔電極および第2の細孔電極を介して
イオンを質量分析部へ導き、質量分析を行う質量分析計
において、前記第1の細孔電極の細孔と第2の細孔電極
の細孔を結ぶ軸と平行な回転軸を有し、且つ前記軸と鉛
直方向に回転面を有する回転台を有し、当該回転台の前
記第1の細孔電極側の回転面に、前記LCからの試料溶
液を前記回転軸と平行な方向に流出させる流出パイプと
コロナ放電を起こす針電極を有する大気圧化学イオン化
イオン源部と、前記LCからの試料溶液を前記回転軸と
平行な方向に流出させる流出パイプと当該流出パイプを
内包するガス導入管を有するエレクトロスプレイイオン
化イオン源部を備え、前記針電極、あるいは前記ガス導
入管のいずれかに対して電圧を印加する可変電源を有
し、前記回転台を回転させ、前記イオン源部のいずれか
が前記第1の細孔電極の細孔と第2の細孔電極の細孔を
結ぶ軸上に来るように配置し、当該軸上に配置されたイ
オン源に対して前記可変電源から電圧を印加し、測定を
行うことである。
質のイオン化に適した大気圧化学イオン化イオン源と、
高極性物質のイオン化に適したエレクトロスプレイイオ
ン化イオン源とを組合せ、それぞれのイオン源を動作さ
せることにより、前記質量分析部に多種類のイオンを入
射・分析させ、液体クロマトグラフ質量分析計の測定対
象を拡大することができる。
参照して説明する。
I部、2はESI部、3は流出パイプ、4は霧化器、5
は支柱、6は脱溶媒室、7は針電極、8は支柱、9は流
出パイプ、10はガス導入管、11は回転台、12はオ
サエリング、13は受台、14,15は支柱、16は第
一細孔、17は第二細孔、18は質量分析部、19は往
復台、20はオサエ金具、21は受台、22はベアリン
グ、23は送りネジ、24はLCポンプ、25はLCカ
ラム、26は質量分析計、27は電源、28は切換スイ
ッチである。
PCIが組み込まれたLC/MSの概略を説明する。
カラム25に送られ分離された試料溶液は、APCI部
1に送り込まれる。
は、霧化器4で霧化され、脱溶媒室6において溶媒分子
が除去される。
電極7と第一細孔16の間に印加された約3kVの電圧
によるコロナ放電により、溶媒分子がイオン化される。
応によりイオン化され質量分析計26で質量分析され
る。
化分析計を説明する。
ついては、上記図1において説明したので重ねての説明
を省略する。
ついて説明する。
部2は、回転台11に固定装着されている。
ら試料溶液を流出させる流出パイプ3,前記流出試料溶
液を霧化させる霧化器4,支柱5によって支えられてい
る前記試料溶液の溶媒分子が除去する脱溶媒室6,支柱
8によって支えられているコロナ放電を起こす針電極7
および前記針電極7に電圧を印加する電源27により構
成されている。
の試料溶液を流出させる流出パイプ9と前記流出パイプ
9を内包するガス導入管10とからなり、前記回転台1
1を貫通し、前記ガス導入管10は、前記電源27によ
り電圧が印加されるように構成されている。
7の印加電圧が前記APCI部1と前記ESI部2とに
切り換えるようになっている。さらに、前記電源27の
印加電圧が可変となるようになっている。
受台13とオサエリング12により、回転可能な構成と
なっている。
I部1の脱溶媒室6および前記ESI部2の流出パイプ9
のいずれかのイオン流出方向の前方には、第一細孔1
6,第二細孔17が配置されるようになり、この細孔を
通じて質量分析部18と連通している。
I部2により生成したイオンは、それぞれ第一細孔1
6,第二細孔17を通過し、質量分析部18へ導入され
ることになる。
6,前記第二細孔17,質量分析部18とに対向する位
置にあり、質量分析をする状態にあることを示してい
る。
とにより前記ESI部2が前記第一細孔16,前記第二
細孔17,質量分析部18とに対向する位置に移動し、
かつ、前記切換スイッチ28を前記APCI側から前記
ESI2側に切り換わり、前記電源27の電圧が前記針
電極7から前記ガス導入管10へ印加されることにより
前記ESI部2がイオン化した試料を分析することとな
る。
の切り換えが可能となり、それぞれのイオン化法により
イオン化された試料の分析が行われることになる。
オン源の測定条件(ドリフト電圧,イオン化室温度)を
予め決めておいても良いし、これらの測定条件をその都
度、設定しても良い。
が小さい試料を分析するためにはAPCIによるイオン
化が適していると考えられており、一方、蛋白質のよう
な高分子化合物を分析するためにはESIによるイオン
化が適していると考えられている。このように測定試料
に応じた適切なイオン化があり、測定試料に応じて選択
することが望ましい。
によりイオン化して質量分析を行い、次に、ESIによ
りイオン化して質量分析を行う。そして、APCI及び
ESIの質量分析結果に基づいて、APCIのみによる分
析で充分か、ESIのみによる分析で充分か、あるい
は、APCIとESIの両方の分析が必要か判断するよ
うになっている。
においては、適切なイオン源を選択して、質量分析をす
すめる。
定者はどのような測定試料を測定するか入力する。測定
試料の種類は記憶される。次に、ステップ302で、測
定者はモードを選択する。すなわち、仮測定モードと実
測定モードから一方を選択する。仮測定モードは、試料
に対して、APCIがふさわしいか、ESIがふさわし
いか、あるいは、APCIとESIの両方が必要か判断
するためのモードである。
ると、図3(b)のフロチャートに移り、まず、ステッ
プ310で、回転台11(図2)を回転させ、試料がAP
CI部でイオン化されるようにする。さらに、実際に、
質量分析がなされ、分析結果にかかる情報が記憶され
る。
2)を回転させ、試料がESI部2でイオン化されるよ
うにする。やはり、実際に質量分析を行い、分析結果に
かかる情報が記憶される。
分析結果及びESIによる分析結果がディスプレイの画
面に表示される。すなわち、まず、図4に示されるよう
な、APCI及びESIによるTIC(Total Ion Curr
ent.所定時間における総信号量(イオン量))及び図5
に示されるマススペクトルが表示される。なお、APCIと
ESIに応じて表示の色を変えるとわかりやすい。図4
の例では、時間t1 において、APCIにより検出され
たイオン量は、ESIにより検出されたイオン量より
も、かなり大きい。時間t2 における両者の比較でも、
同様の傾向がみられる。さらに、時間t3 及び時間t4
では、APCIのみで検出が可能となっている。また、
図5に示されるマススペクトルにおいては、ほぼ全域の
m/Zにわたって、APCIにより検出されたイオン量
が、ESIにより検出されたイオン量よりも大きい。す
なわち、このことは、APCIによれば充分な情報が得
られているが、ESIによると情報が失落することを意
味している。
イには、APCI及びESIの各々について、時間に対
する信号強度(イオン量),m/Zに対する信号強度
(イオン量),組成元素及び化合式が数値化されて表示
される。
いて、測定者は、この試料に対する適切なイオン化を選
択する。すなわち、APCI,ESI,APCIとES
Iの両方のなかから選択する。この情報は記憶される。
この分析結果により、試料に応じた、ドリフト電圧,イ
オン化室温度等のイオン化条件を設定しても良い。
り好ましい例を示したが、これとは逆に、他の試料では
ESIがAPCIよりも好ましいかもしれない。さら
に、APCIによる質量分析とESIによる質量分析を
両方行う必要がある場合も存在する。例えば、図4にお
いて、APCIではt1 におけるA及びt3 におけるC
が検出され、他のB及びDが検出されず、ESIにおい
て、t2 におけるB及びt4 におけるDが検出され、A
及びCが検出されないような場合である。このような場
合は、APCI及びESIにより測定を行い、両方のマ
ススペクトルを合成し、これに基づく分析結果が重要と
なる。
ESI又はAPCIとESIの両方の、いずれかを選択
しているが、あらかじめ、選択のためのプログラムを記
憶させ、自動的に選択させるようにしても良い。
が選択されると、図3(c)のステップ320で、測定
試料に応じてイオン源を選択する。これは、ステップ3
16の選択結果(記憶されている)に基づいて選択され
る。なお、この測定試料が仮測定モードを経ていない場
合には、図7に示される関係に基づいて、自動的に、A
PCIとESIから選択される。また、測定者が選択す
るようにしても良い。さらに、ステップ322で、質量
分析が実行される。例えば、APCIとESIによる両
方の分析を行って、両方の結果を合成して、両方の結果
に基づいて、ディスプレイに結果を表示する。
SIとに適した物質名を縦軸に、分子量を横軸にとり、
適用範囲(斜線部)を描いたものである。
子量1000〜2000ダルトン,ESIはペプチド,
蛋白質等の分子量10万ダルトン程度以上のイオン化に
それぞれ好適であり、本実施例により両者の適用が簡単
な切換操作で可能となる。
多く測定されるものであり、LC/MSへ組み込むMS
としてのその利用価値は計り知れない。
例に係る大気イオン化分析計のイオン源部を説明する。
等部分であるので詳細な説明は省略する。新たな符号の
み説明する。19は往復台、20はオサエ金具、21は
受台、22はベアリング、23は送りネジ、24,25
は支柱である。
2とは、往復台19に固定装着されている。
て支えられている受台21と、ガイド兼用のオサエ金具
20と、当該往復台19を滑動させるためのベアリング
22により往復移動するように構成されている。
3により往復運動を与えられ、図示においては、APC
I部1が、第一細孔16,第二細孔17,質量分析部1
8と対向する位置にあり、分析状態にあることを示して
いる。
析可能位置に移動すると共に、切換スイッチ28がAP
CI部1側からESI部2側に切り換わることにより、
第一細孔16,第二細孔17,質量分析部18に対向す
る位置となり、前記イオン源によりイオン化された試料
の分析が可能となる。
源の切り換えを機械的に行わせる手段について説明した
が、これに限定されるものでなく電気的に実施しても差
し支えない。例えば所定の位置へ複数個のイオン源を配
置し、電気的に切り換えを実施する。
も差し支えない。例えば所定の位置へ複数個のイオン源
を配置し、電気的に切り換えを実施し、さらに、機械的
に微調整を実施しても差し支えない。
体的結果があげられる。
オン源が、装着換えなどの操作なしに簡便、かつ、容易
に短時間で切換可能となる。従来のものでは約60分要
していたが、本実施例では約3分にて実施できる。
ン源の利点を生かし、分析可能な測定対象を拡大でき
る。
I,ESIなどの複数のイオン化法によりイオン化分析
することにより異なるマススペクトルが得られ、情報量
が多面化し、分子構造解析などが行い易くなる。
れば、複数個のイオン源を備え、かつ、複数個のイオン
源を短時間に切り換えることができる、分析対象が拡大
されたLCと直結しその長所を生かし、広範な対象物を
測定できる大気圧イオン化質量分析計を提供することが
できる。
ある。
る。
示す図である。
クトルを示す図である。
である。
縦断面図である。
霧化器、5,8,14,15…支柱、6…脱溶媒室、7
…針電極、9…流出パイプ、10…ガス導入管、11…
回転台、12…オサエリング、13,21…受台、16
…第一細孔、17…第二細孔、18…質量分析部、19
…往復台、20…オサオ金具、22…ベアリング、23
…送りネジ、24…LCポンプ、25…LCカラム、2
6…質量分析計、27…電源、28…切換スイッチ。
Claims (3)
- 【請求項1】液体クロマトグラフ(以下、LC)から送
液された試料溶液を大気圧イオン化イオン源でイオン化
し、第1の細孔電極および第2の細孔電極を介してイオ
ンを質量分析部へ導き、質量分析を行う質量分析計にお
いて、 前記第1の細孔電極の細孔と第2の細孔電極の細孔を結
ぶ軸と平行な回転軸を有し、且つ前記軸と鉛直方向に回
転面を有する回転台を有し、 当該回転台の前記第1の細孔電極側の回転面に、前記L
Cからの試料溶液を前記回転軸と平行な方向に流出させ
る流出パイプとコロナ放電を起こす針電極を有する大気
圧化学イオン化イオン源部と、前記LCからの試料溶液
を前記回転軸と平行な方向に流出させる流出パイプと当
該流出パイプを内包するガス導入管を有するエレクトロ
スプレイイオン化イオン源部を備え、前記針電極、あるいは前記ガス導入管のいずれかに対し
て電圧を印加する可変電源を有し、 前記回転台を回転させ、前記イオン源部のいずれかが前
記第1の細孔電極の細孔と第2の細孔電極の細孔を結ぶ
軸上に来るように配置し、当該軸上に配置されたイオン
源に対して前記可変電源から電圧を印加し、測定を行う
ことを特徴とする質量分析計。 - 【請求項2】前記回転台のイオン源部が備えられた回転
面の反対側に、当該回転台を回転させるためのつまみを
備えたことを特徴とする請求項1記載の質量分析計。 - 【請求項3】前記大気圧化学イオン化イオン源部の流出
パイプと、エレクトロスプレイイオン化イオン源部の流
出パイプとガス導入管は、イオン源部が備えられた前記
回転台の回転面の反対側まで貫通して備えられているこ
とを特徴とする請求項1記載の質量分析計。
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JP5-160517 | 1993-06-30 | ||
JP14897794A JP3271431B2 (ja) | 1993-06-30 | 1994-06-30 | 質量分析計 |
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Family Applications (1)
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1994
- 1994-06-30 JP JP14897794A patent/JP3271431B2/ja not_active Expired - Fee Related
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