【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスクロマトグラフ質量分析装置（以下ＧＣ／ＭＳという）を使って化合物の定量と同定を行う分野に用いられ、特に環境中や食品中の残留農薬分析に有効である。
【０００２】
【従来技術】
残留農薬の分析にあたっては、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）を用いた一次スクリーニングと一次選別された試料のＧＣ／ＭＳスキャンモードでの再測定による確認同定が行われる。
【０００３】
食品中の残留農薬の分析を例にとって以下に説明する。ＧＣを使った一次スクリーニングでは、スプリットレス注入法を用い、通常１μＬのサンプルを注入する。また、検出器として、感度が高い選択的な検出器、例えばＥＣＤやＦＰＤまたはＭＳの選択イオンモニタモード（ＳＩＭ）を用いる。ＳＩＭ（Selected Ion Monitoring ）法については、特開平８−１２９００１号や特開平８−１２９００２号が参照できる。測定の結果、農薬が検出され、しかもその濃度が基準値を越えた場合、マススペクトルによる確認を行なう。
【０００４】
マススペクトルによる確認では、ＧＣ／ＭＳを用いる。ＧＣの注入法としてスプリットレス注入法を、測定モードとしてはマススペクトルが測定できるスキャンモードを用いる。スキャンモードはＧＣを使った確認で用いたＳＩＭモードに比べ感度が低いため、濃度が低い農薬を分析する場合は、サンプルを濃縮後に測定を行う。その測定の結果得られたマススペクトルは予め標品を測定して得られたマススペクトルと比較し、農薬が確かに存在していることを確認する。
【０００５】
ここで、一次スクリーニング分析時に濃縮試料や大量試料注入を行わないのは、総注入量が増えるに従いインサート等試料気化室内が試料中の夾雑物で汚染され、分析の定量性が損われる可能性を少なくするためである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方式では、ＧＣまたはＧＣ／ＭＳ（ＳＩＭ）で測定後、定量結果を確認し、濃度が基準値を越えたサンプルについて再度、ＧＣ／ＭＳ（スキャン）で分析するという手順がとられた。そのため、一連のサンプルを連続分析する場合、オペレータが結果を判断し検出されたサンプルを再度分析するという手間がかかった。しかも、スキャンで測定出来る濃度にサンプルを濃縮してから測定することが必要だった。
【０００７】
また、たとえ濃縮が必要なくても、結果を確認してＧＣ／ＭＳで分析するまで時間が経過しているため、サンプルが変質する危険性がある。これを避けるために、調整された試料液をスクリーニング分析用と確認・同定分析用に２分割し、一連のスクリーニング分析中は確認・同定用試料液を全数保存しておく必要があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するためには本発明は、注入量可変の試料注入装置と、前記試料注入装置から注入された試料が気化されるＰＴＶ型気化室と、前記気化室に一端が接続されたガスクロマトグラフィーカラムと、前記ガスクロマトグラフィーカラムの他端から流出するカラム流出物を検出・測定するものであって選択イオンモニタ（ＳＩＭ）モードとスキャンモードが切り換え可能な質量分析計と、前記質量分析計から得られるクロマトグラムのターゲット化合物の溶出時間帯を設定・記憶する溶出時間帯記憶装置と、試料に含まれる前記ターゲット化合物の量を判定するための比較値を設定・記憶するための信号記憶装置と、前記溶出時間帯記憶装置に設定・記憶された時間に、ＳＩＭモードの前記質量分析計の検出信号値と、前記信号記憶装置に設定・記憶された比較値を比較し、検出信号値が比較値よりも大きい場合に再測定信号を発し、前記試料注入装置から注入される試料量を増大し、かつ、前記質量分析計をスキャンモードに切りかえ、同一試料を再測定するための比較・制御装置を有することを特徴とするガスクロマトグラフ質量分析装置からなる。
【０００９】
すなわち、本発明のＧＣ／ＭＳは、少量の試料注入とＳＩＭモードの組み合せで一次スクリーニングのための分析を行う。当該分析の結果得られたターゲット化合物の濃度が一定濃度を越えたか否かを比較・制御装置で判断し、越えた場合は、質量分析計の測定モードをスキャンモードに変更し、試料注入量を増加して同一試料を再度分析してターゲット化合物のマススペクトルを測定しターゲット化合物の確認・同定を行う。
【００１０】
従来のスプリットレス注入装置を使用する場合は、最大注入量が通常２μＬに限られるが、本発明に使用するＰＴＶ（Program Temperature Vaporizer ）型気化室（例えば特願平７−２０５２５９号）は１００μＬオーダーでの試料注入が可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例に従い本発明を説明する。
【００１２】
図１は本発明にかかるＧＣ／ＭＳの構成図である。
【００１３】
試料注入装置１はシリンジ２、試料瓶５をセットしたターレット４、シリンジ２の動作ターレット４の回転等の制御とともにシリンジ２のバレルの動作量を制御することにより、ＰＴＶ型気化室６へ注入する試料量も制御するコントローラ３よりなっている。
【００１４】
ガスクロマトグラフィーカラム７は一端がＰＴＶ型気化室６に、他端が質量分析計８に接続されており、試料中の農薬等の成分が分離される。ガスクロマトグラフィーカラム７はキャピラリー、ワイドボア、充てんカラム等ガスクロマトグラフィーで通常に使用されるいずれのカラムも使用可能であるが、キャピラリーカラムやワイドボアカラムが望ましい。
【００１５】
質量分析計８は磁場分散形、四極子形いずれでもよく、また、ＳＩＭモードとスキャンモードを切り換える切り換え装置８１が付いている。ＳＩＭモードでは特定のイオン種を検出するので高感度検出が可能であるが、スキャンモードではマススペクトルを測定するのでＳＩＭモードに比較して感度が劣る。
【００１６】
溶出時間帯記憶装置１０はターゲット化合物の保持時間と当該保持時間の許容幅を記憶する。この保持時間はターゲット化合物の標準試料をＧＣ／ＭＳで分析して、そのクロマトグラムから直接データを取り込み設定することもできるし、あるいは、手動で保持時間を入力することもできる。保持時間の許容幅は実試料分析結果のクロマトグラムのピーク群からターゲット化合物ピークを判定するためのものであり、保持時間に一定値を乗ずる、許容幅を時間で設定する等により設定される。
【００１７】
信号記憶装置１１は一次スクリーニングの合否判定のための値を記憶する。当該値はクロマトグラムのピークの最大信号値を使用するか、ピーク面積値を使用することができる。さらに、ターゲット化合物の標準試料をＧＣ／ＭＳで分析して、そのクロマトグラムから直接データを取り込むこともできるし、あるいは、手動で信号値を入力することもできる。
【００１８】
比較・制御装置１２は一次スクリーニングの合否判定を行う。すなわち、溶出時間帯記憶装置１０に記憶されている一定時間に質量分析計８の出力信号と信号記憶装置１１に記憶されている信号値を比較し、出力信号が信号値を超えると再測定信号を発する。再測定信号は、回路１３を伝って切り換え装置８１に至り、そこで、質量分析計８をＳＩＭモードからスキャンモードに切り換える。さらに再測定信号は、回路１３を伝ってコントローラ３に至り、ターレット４上の再測定試料をシリンジ２の試料吸引位置に位置付け、かつ、試料注入量を増加して再測定を行う。
【００１９】
この再測定により、マススペクトルが得られ、試料中のターゲット化合物の有無の確認が行われる。
【００２０】
次いて、本発明のＧＣ／ＭＳを使用した分析手順を説明する。図２はこれら分析手順をフローチャートで示したものである。
【００２１】
(1) 前処理された複数の試料液をそれぞれ試料瓶５１、５２、５３に入れ、ターレット４にセットする。
【００２２】
(2) 試料瓶から１μＬの試料液をＰＴＶ型気化室６に注入し、質量分析計はＳＩＭモードで測定する。
【００２３】
(3) 前記測定結果からターゲット化合物の同定と定量を行う。
【００２４】
(4) 測定結果が予め設定された値を越えた場合には再測定を行う。再測定は(2) と同一の試料瓶から１００μＬをＰＴＶ型気化室６に注入して、質量分析計はスキャンモードで測定する。
【００２５】
(5) 次の試料瓶から１μＬの試料液をＰＴＶ型気化室６に注入し、質量分析計はＳＩＭモードで測定する。
【００２６】
上記実施例では、一次スクリーニングで判別された試料を直後に再測定しているが、例えばオートサンプラのターレットの容量限度数まで一次スクリーニングを先行して行った後に判別された試料を再測定してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、オペレータによる一次スクリーニング結果判定不用で、一連の試料の再測定によるマススペクトルの採取まで自動で行うことができる。
【００２８】
また、従来往々に必要であった再測定のための試料液の濃縮が不用で時間と手間を省くことができる。
【００２９】
さらに、一次スクリーニングから再測定までの時間を短くすることができるので試料液の変質を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるＧＣ／ＭＳの構成図である。
【図２】分析手順のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 試料注入装置
２ シリンジ
３ コントローラ
４ ターレット
５ 試料瓶
６ ＰＴＶ型気化室
７ ガスクロマトグラフィーカラム
８ 質量分析計
８１ 切り換え装置
９ レコーダ
１０ 溶出時間帯記憶装置
１１ 信号記憶装置
１２ 比較・制御装置
１３ 回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in the field of quantification and identification of compounds using a gas chromatograph mass spectrometer (hereinafter referred to as GC / MS), and is particularly effective for analyzing pesticide residues in the environment and food.
[0002]
[Prior art]
In the analysis of residual agricultural chemicals, primary screening using a gas chromatograph (GC) and confirmation and identification by remeasurement in the GC / MS scan mode of a primary screened sample are performed.
[0003]
An example of analysis of pesticide residues in food will be described below. In primary screening using GC, a splitless injection method is used, and usually 1 μL of sample is injected. As a detector, a selective detector with high sensitivity, for example, a selected ion monitor mode (SIM) of ECD, FPD or MS is used. For the SIM (Selected Ion Monitoring) method, reference can be made to JP-A-8-129001 and JP-A-8-129002. If the pesticide is detected as a result of the measurement and the concentration exceeds the reference value, confirmation by mass spectrum is performed.
[0004]
For confirmation by mass spectrum, GC / MS is used. A splitless injection method is used as the GC injection method, and a scan mode capable of measuring a mass spectrum is used as the measurement mode. Since the scan mode has a lower sensitivity than the SIM mode used in the confirmation using the GC, when analyzing a pesticide having a low concentration, the measurement is performed after concentrating the sample. The mass spectrum obtained as a result of the measurement is compared with the mass spectrum obtained by measuring the sample in advance, and it is confirmed that the pesticide is indeed present.
[0005]
Here, the reason for not injecting concentrated samples or large-scale samples during the primary screening analysis is that the sample vaporization chamber such as the insert may be contaminated with contaminants in the sample as the total injection volume increases, and the quantitativeness of the analysis may be impaired. This is to reduce it.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional method, after measurement by GC or GC / MS (SIM), a quantitative result is confirmed, and a sample whose concentration exceeds a reference value is analyzed again by GC / MS (scan). Therefore, when a series of samples are continuously analyzed, it takes time and effort for an operator to judge the result and analyze the detected samples again. Moreover, it was necessary to measure after concentrating the sample to a concentration that can be measured by scanning.
[0007]
Even if no concentration is required, there is a risk that the sample will be altered because time has passed until the result is confirmed and analyzed by GC / MS. In order to avoid this, it is necessary to divide the adjusted sample solution into two for screening analysis and for confirmation / identification analysis, and to store all of the confirmation / identification sample solutions during a series of screening analyses.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention includes a sample injection device with a variable injection amount, a PTV type vaporization chamber in which a sample injected from the sample injection device is vaporized, and one end connected to the vaporization chamber. A gas chromatography column, a mass spectrometer for detecting and measuring a column effluent flowing out from the other end of the gas chromatography column, and capable of switching between a selected ion monitor (SIM) mode and a scan mode; An elution time zone storage device for setting and storing the target compound elution time zone in the chromatogram obtained from the mass spectrometer, and a comparison value for determining the amount of the target compound contained in the sample At the time set and stored in the signal storage device and the elution time zone storage device, the detection signal value of the mass spectrometer in the SIM mode and the signal The comparison value set and stored in the storage device is compared, a re-measurement signal is issued when the detection signal value is larger than the comparison value, the amount of sample injected from the sample injection device is increased, and the mass analysis is performed It comprises a gas chromatograph mass spectrometer characterized by having a comparison / control device for switching the meter to scan mode and re-measuring the same sample.
[0009]
That is, the GC / MS of the present invention performs analysis for primary screening by combining a small amount of sample injection and the SIM mode. The comparison / control unit determines whether the concentration of the target compound obtained as a result of the analysis exceeds a certain concentration. If it exceeds, the measurement mode of the mass spectrometer is changed to the scan mode, and the sample injection amount is set. Increase and analyze the same sample again, measure the mass spectrum of the target compound, and confirm and identify the target compound.
[0010]
When a conventional splitless injection device is used, the maximum injection amount is usually limited to 2 μL, but a PTV (Program Temperature Vaporizer) type vaporization chamber (for example, Japanese Patent Application No. 7-205259) used in the present invention is on the order of 100 μL. The sample can be injected at
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in accordance with one embodiment of the present invention.
[0012]
FIG. 1 is a configuration diagram of a GC / MS according to the present invention.
[0013]
The sample injection device 1 injects into the PTV type vaporization chamber 6 by controlling the operation amount of the barrel of the syringe 2 together with the control of the syringe 2, the turret 4 in which the sample bottle 5 is set, the rotation of the operation turret 4 of the syringe 2, etc. The controller 3 also controls the sample amount.
[0014]
One end of the gas chromatography column 7 is connected to the PTV type vaporization chamber 6 and the other end is connected to the mass spectrometer 8 to separate components such as agricultural chemicals in the sample. As the gas chromatography column 7, any column usually used in gas chromatography such as a capillary, a wide bore, and a packed column can be used, but a capillary column or a wide bore column is preferable.
[0015]
The mass spectrometer 8 may be either a magnetic field dispersion type or a quadrupole type, and has a switching device 81 for switching between the SIM mode and the scan mode. In the SIM mode, a specific ion species is detected, so that highly sensitive detection is possible. However, in the scan mode, the mass spectrum is measured, so the sensitivity is inferior to that in the SIM mode.
[0016]
The elution time zone storage device 10 stores the retention time of the target compound and the allowable width of the retention time. The retention time can be set by analyzing a standard sample of the target compound by GC / MS and directly acquiring data from the chromatogram, or manually inputting the retention time. The allowable width of the retention time is for determining the target compound peak from the peak group of the chromatogram of the actual sample analysis result, and is set by multiplying the retention time by a fixed value, setting the allowable width by time, or the like.
[0017]
The signal storage device 11 stores a value for pass / fail judgment of the primary screening. As the value, the maximum signal value of the peak of the chromatogram can be used, or the peak area value can be used. Further, a standard sample of the target compound can be analyzed by GC / MS, and data can be directly acquired from the chromatogram, or a signal value can be manually input.
[0018]
The comparison / control apparatus 12 determines whether the primary screening is acceptable. That is, the output signal of the mass spectrometer 8 is compared with the signal value stored in the signal storage device 11 for a certain time stored in the elution time zone storage device 10, and if the output signal exceeds the signal value, the remeasurement signal To issue. The remeasurement signal travels through the circuit 13 to the switching device 81 where the mass spectrometer 8 is switched from the SIM mode to the scan mode. Further, the re-measurement signal reaches the controller 3 through the circuit 13, positions the re-measurement sample on the turret 4 at the sample suction position of the syringe 2, and performs re-measurement by increasing the sample injection amount.
[0019]
By this remeasurement, a mass spectrum is obtained, and the presence or absence of the target compound in the sample is confirmed.
[0020]
Next, an analysis procedure using the GC / MS of the present invention will be described. FIG. 2 is a flowchart showing these analysis procedures.
[0021]
(1) A plurality of pretreated sample liquids are put in the sample bottles 51, 52, and 53, respectively, and set in the turret 4.
[0022]
(2) Inject 1 μL of the sample solution from the sample bottle into the PTV type vaporization chamber 6 and measure the mass spectrometer in the SIM mode.
[0023]
(3) The target compound is identified and quantified from the measurement result.
[0024]
(4) If the measurement result exceeds the preset value, perform the measurement again. In the re-measurement, 100 μL is injected from the same sample bottle as in (2) into the PTV type vaporization chamber 6, and the mass spectrometer is measured in the scan mode.
[0025]
(5) Inject 1 μL of the sample solution from the next sample bottle into the PTV type vaporization chamber 6 and measure the mass spectrometer in the SIM mode.
[0026]
In the above embodiment, the sample determined by the primary screening is measured again immediately. For example, the sample determined after performing the primary screening up to the capacity limit number of the turret of the autosampler is measured again. Also good.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to automatically perform collection of mass spectra by re-measurement of a series of samples without the need for primary screening result determination by an operator.
[0028]
In addition, it is unnecessary to concentrate the sample solution for remeasurement, which is often necessary in the past, and time and labor can be saved.
[0029]
Furthermore, since the time from primary screening to re-measurement can be shortened, alteration of the sample solution can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a GC / MS according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of an analysis procedure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample injection device 2 Syringe 3 Controller 4 Turret 5 Sample bottle 6 PTV type vaporization chamber 7 Gas chromatography column 8 Mass spectrometer 81 Switching device 9 Recorder 10 Elution time zone storage device 11 Signal storage device 12 Comparison / control device 13 Circuit
