JP6747601B2 - Ionization probe and ion analyzer - Google Patents

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Description

本発明は、エレクトロスプレーイオン化(ESI)法や大気圧化学イオン化(APCI)法、或いは大気圧光イオン化法(APPI)などのイオン化法によるイオン化を行うために液体試料を噴霧するイオン化プローブ、及び、該イオン化プローブを利用したイオン化を行う質量分析装置やイオン移動度分析装置などのイオン分析装置に関する。 The present invention is an ionization probe for spraying a liquid sample for ionization by an ionization method such as an electrospray ionization (ESI) method, an atmospheric pressure chemical ionization (APCI) method, or an atmospheric pressure photoionization method (APPI), and The present invention relates to an ion analyzer such as a mass analyzer or an ion mobility analyzer that performs ionization using the ionization probe.

液体クロマトグラフと質量分析装置とを組み合わせた液体クロマトグラフ質量分析装置(以下、適宜「LC−MS」と略す)では、液体クロマトグラフのカラムで時間方向に分離された各種成分を含む溶出液を質量分析装置に導入し、質量分析装置のイオン源でイオン化したあと四重極マスフィルタ等の質量分離器で試料成分由来のイオンを質量電荷比m/zに応じて分離して検出する。LC−MSに用いられる質量分析装置では、液体試料中の成分をイオン化するために、ESI法、APCI法、APPI法等の大気圧イオン化法が用いられる。 A liquid chromatograph mass spectrometer combined with a liquid chromatograph and a mass spectrometer (hereinafter, appropriately abbreviated as “LC-MS”) uses an eluate containing various components separated in a time direction by a column of the liquid chromatograph. After being introduced into the mass spectrometer and ionized by the ion source of the mass spectrometer, the ions derived from the sample components are separated and detected according to the mass-to-charge ratio m/z by a mass separator such as a quadrupole mass filter. In a mass spectrometer used for LC-MS, an atmospheric pressure ionization method such as ESI method, APCI method, and APPI method is used to ionize components in a liquid sample.

近年、特に生化学、医療、医薬品開発等の分野では、分析対象の試料が微量である場合や試料が貴重或いは高価である場合がしばしばあり、試料が微量であっても高い感度、精度で以て分析が行えることが求められている。こうした要望に応えるために、液体クロマトグラフでは、細径のカラムを使用するとともにカラムに供給する移動相の流量を抑える低流量化の手法が採られている。これに対応して質量分析装置のイオン源では、例えばナノESIやマイクロESIと呼ばれる、イオン化プローブに導入される溶出液の流量を抑えながら該溶出液中の成分を効率良くイオン化する手法、が採られている。 In recent years, especially in the fields of biochemistry, medical care, drug development, etc., the amount of sample to be analyzed is often very small, or the sample is rare or expensive. It is required that the analysis can be performed. In order to meet such demands, liquid chromatographs employ a method of using a column having a small diameter and reducing the flow rate of the mobile phase supplied to the column. In response to this, the ion source of the mass spectrometer employs, for example, a technique called nano ESI or micro ESI, which efficiently ionizes the components in the eluent while suppressing the flow rate of the eluate introduced into the ionization probe. Has been.

一般的なLC−MSでは、液体クロマトグラフのカラムで分離された成分を含む溶出液は適宜の長さの配管を通してカラム出口から質量分析装置のイオン化プローブまで輸送される。この配管が長くなるほどその送液途中での各成分の拡散(時間方向の拡がり)が大きくなり、質量分析装置における成分検出の感度が低下してしまう。このような成分の拡散による検出感度の低下は、上述したように微量の試料を低流量で以て測定する場合に特に問題となる。カラムで分離された成分の拡散を抑えるには、カラムの末端からイオン化プローブにまで至る溶出液の配管をできるだけ短く且つその内径を小さくすることが望ましい。例えば特許文献1には、カラムの出口端をイオン化プローブの試料流路であるキャピラリの入口端に直結させた装置が開示されている。 In general LC-MS, an eluate containing components separated by a column of a liquid chromatograph is transported from a column outlet to an ionization probe of a mass spectrometer through a pipe having an appropriate length. The longer this pipe is, the larger the diffusion (spreading in the time direction) of each component during the liquid feeding becomes, and the sensitivity of component detection in the mass spectrometer decreases. Such a decrease in detection sensitivity due to the diffusion of components becomes a problem particularly when a small amount of sample is measured at a low flow rate as described above. In order to suppress the diffusion of the components separated in the column, it is desirable to make the pipe of the eluate from the column end to the ionization probe as short as possible and make its inner diameter small. For example, Patent Document 1 discloses a device in which an outlet end of a column is directly connected to an inlet end of a capillary which is a sample flow path of an ionization probe.

しかしながら、このようにカラムの出口端とイオン化プローブのキャピラリの入口端とを直結したり、或いは、カラムの出口端とイオン化プローブのキャピラリの入口端とをごく短い中継配管で接続したりすると、次のような問題がある。
図4(a)は従来一般的なイオン化プローブ40の概略断面構成図である(特許文献2等参照)。
However, if the outlet end of the column and the inlet end of the capillary of the ionization probe are directly connected in this way, or if the outlet end of the column and the inlet end of the capillary of the ionization probe are connected by a very short relay pipe, There is such a problem.
FIG. 4A is a schematic cross-sectional configuration diagram of a conventional general ionization probe 40 (see Patent Document 2, etc.).

略大気圧雰囲気であるイオン化室21の壁面21aに装着されるプローブ本体41は、先端に略円錐形状のノズル41aを有し、ノズル41aの先端が開口して噴出口41bとなっている。プローブ本体41の内部にはネブライズガス流路41cが形成されており、外部からネブライズガス管43を通してプローブ本体41に供給されたネブライズガスは、ネブライズガス流路41cを通って噴出口41bからイオン化室21内に噴出する。プローブ本体41にあって軸方向にノズル41aと反対側の端部には、内周面に雌ねじ部を有する継手受口41dが形成されている。図示しないカラムの出口端に至る外部配管45とキャピラリ44とを接続する継手42は略円柱形状であり、その外周には雄ねじ部が形成されている。継手42は外部配管挿入孔42aを有し、キャピラリ44はその入口側端部が外部配管挿入孔42aの底部に開口する状態で継手42に保持されている。この継手42をプローブ本体41の継手受口41dに螺入することで、キャピラリ44はネブライズガス流路41cの中心軸付近に保持される。そして、図4(b)に示すように、外部配管45を継手42の外部配管挿入孔42aに差し込むことで、外部配管45とキャピラリ44とが連通する。 The probe main body 41 mounted on the wall surface 21a of the ionization chamber 21, which has a substantially atmospheric pressure atmosphere, has a substantially conical nozzle 41a at its tip, and the tip of the nozzle 41a is opened to serve as a jet port 41b. A nebulizing gas flow channel 41c is formed inside the probe main body 41, and the nebulizing gas supplied from the outside to the probe main body 41 through the nebulizing gas pipe 43 is ejected from the ejection port 41b into the ionization chamber 21 through the nebulizing gas flow channel 41c. To do. At the end of the probe main body 41 on the side opposite to the nozzle 41a in the axial direction, a joint receiving port 41d having an internal thread portion on the inner peripheral surface is formed. The joint 42 for connecting the capillary 44 and the external pipe 45 to the outlet end of the column (not shown) has a substantially columnar shape, and a male screw portion is formed on the outer periphery thereof. The joint 42 has an external pipe insertion hole 42a, and the capillary 44 is held by the joint 42 in a state where the inlet side end of the capillary 44 is open to the bottom of the external pipe insertion hole 42a. By screwing this joint 42 into the joint receiving opening 41d of the probe body 41, the capillary 44 is held near the central axis of the nebulized gas flow channel 41c. Then, as shown in FIG. 4B, by inserting the external pipe 45 into the external pipe insertion hole 42 a of the joint 42, the external pipe 45 and the capillary 44 communicate with each other.

ESI法によるイオン化の際には、図示しない高電圧源から金属製であるキャピラリ44の先端(又はガラス製であるキャピラリの先端の外側を囲む筒状の金属管)に高電圧が印加される。外部配管45を通してキャピラリ44に供給された液体試料がキャピラリ44の先端部に達すると、液体試料は電場の作用で帯電し、噴出口41bからキャピラリ44の軸方向とほぼ同じ方向に噴出するネブライズガスの助けを受けて帯電液滴となって噴霧される。この帯電液滴はイオン化室21内の空気に衝突して微細化され、さらに液滴から溶媒が気化して微細化が進行する過程で、試料成分が気体イオンとして液滴から飛び出す。こうして試料成分由来のイオンが生成される。 At the time of ionization by the ESI method, a high voltage is applied from a high voltage source (not shown) to the tip of the metal capillary 44 (or a cylindrical metal tube surrounding the tip of the glass capillary). When the liquid sample supplied to the capillary 44 through the external pipe 45 reaches the tip portion of the capillary 44, the liquid sample is charged by the action of the electric field, and the nebulized gas ejected from the ejection port 41b in substantially the same direction as the axial direction of the capillary 44 is discharged. Aided droplets are sprayed with help. The charged droplets collide with the air in the ionization chamber 21 to be atomized, and the solvent evaporates from the droplets, and in the process of atomization, the sample components fly out from the droplets as gas ions. Thus, the ions derived from the sample components are generated.

図4(a)に示すように、キャピラリ44の出口端はネブライズガスの噴出口41bよりも所定長さ(以下、この長さを「突出量」という)dだけ突出している。この突出量dによって噴霧される液滴のサイズ等が変化し、イオン化効率が変化する。そのため、高い検出感度を達成するには、キャピラリ44に流す液体試料の流量や溶媒(LC−MSでは移動相)の種類などに応じて、突出量dを適切に調整することが必要である。特に上述した低流量の測定では検出感度に対する突出量dの影響が顕著であり、突出量dの調整はより一層重要である。 As shown in FIG. 4A, the outlet end of the capillary 44 projects a predetermined length (hereinafter, this length is referred to as a "projection amount") d from the nebulized gas ejection port 41b. The size of droplets to be sprayed and the like change depending on the protrusion amount d, and the ionization efficiency changes. Therefore, in order to achieve high detection sensitivity, it is necessary to appropriately adjust the protrusion amount d according to the flow rate of the liquid sample flowing through the capillary 44, the type of solvent (mobile phase in LC-MS), and the like. Particularly in the above-described low flow rate measurement, the influence of the protrusion amount d on the detection sensitivity is significant, and the adjustment of the protrusion amount d is even more important.

図4に示した従来のイオン化プローブ40では、キャピラリ44の入口端は継手42に固定されている。そのため、継手受口41dへ継手42を螺入する長さを変えることによって、キャピラリ44の突出量dを調整することができる。即ち、図4(b)に示すように、継手42を継手受口41dにより深くねじ込むように該継手42を回転させると、キャピラリ44全体が前方(図4では下方)に進出し、その突出量dは大きくなる。 In the conventional ionization probe 40 shown in FIG. 4, the inlet end of the capillary 44 is fixed to the joint 42. Therefore, the protrusion amount d of the capillary 44 can be adjusted by changing the length of screwing the joint 42 into the joint receiving opening 41d. That is, as shown in FIG. 4(b), when the joint 42 is rotated so that the joint 42 is screwed deeper into the joint receiving opening 41d, the entire capillary 44 advances forward (downward in FIG. 4) and its protrusion amount. d becomes large.

この構成では、キャピラリ44の突出量dを調整する際に継手42を回転させるため、それに伴い、継手42に接続されている外部配管45の端部も軸周りに回転する。通常、この外部配管45は可撓性や柔軟性を有する樹脂製のチューブであり、しかも或る程度の長さがあるため、その末端部が軸周りに回転されても、その回転は外部配管45の途中の捻れによって吸収される。ところが、カラムの出口端とキャピラリの入口端とが直結されている場合、上述したような軸周りの回転を吸収することができない。また、カラムの出口端とキャピラリの入口端とがごく短い中継配管を介して接続されている場合でも、そうした短い中継配管では上述したような軸周りの回転を十分に吸収することができない。通常、カラムはカラムオーブンに対し固定されているため、キャピラリ44を無理に回転させると中継配管が破損してしまうおそれがある。こうしたことから、カラムの出口端とイオン化プローブのキャピラリの入口端とを直結した場合や、カラムの出口端とイオン化プローブのキャピラリの入口端とをごく短い中継配管で接続した場合には、キャピラリの突出量を調整するために上述したような従来の機構を採用することができないという問題がある。 In this configuration, since the joint 42 is rotated when the protrusion amount d of the capillary 44 is adjusted, the end portion of the external pipe 45 connected to the joint 42 also rotates around the axis. Usually, the external pipe 45 is a resin tube having flexibility and flexibility, and has a certain length, so that even if the end portion of the external pipe 45 is rotated around the axis, the rotation of the external pipe 45 is prevented. It is absorbed by the twist in the middle of 45. However, when the outlet end of the column and the inlet end of the capillary are directly connected, the rotation around the axis as described above cannot be absorbed. Further, even when the outlet end of the column and the inlet end of the capillary are connected via a very short relay pipe, such short relay pipe cannot sufficiently absorb the rotation around the axis as described above. Normally, the column is fixed to the column oven, and therefore, forcibly rotating the capillary 44 may damage the relay pipe. Therefore, when the outlet end of the column is directly connected to the inlet end of the capillary of the ionization probe, or when the outlet end of the column is connected to the inlet end of the capillary of the ionization probe with a very short relay pipe, the capillary There is a problem that the conventional mechanism as described above cannot be adopted to adjust the protrusion amount.

また、カラムの出口端とイオン化プローブのキャピラリの入口端とを直結した場合や、カラムの出口端とイオン化プローブのキャピラリの入口端とをごく短い中継配管で接続した場合、カラムオーブンとイオン化プローブとの間の空間が狭くなるので、継手42を回転させるような作業自体が非常に困難である。 In addition, when the outlet end of the column is directly connected to the inlet end of the capillary of the ionization probe, or when the outlet end of the column is connected to the inlet end of the capillary of the ionization probe with a very short relay pipe, the column oven and the ionization probe Since the space between them becomes narrow, the work itself of rotating the joint 42 is very difficult.

米国特許第9095791号明細書U.S. Patent No. 9095791 特開2008-21455号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-21455

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、液体クロマトグラフのカラムの出口側端部とイオン化プローブのキャピラリの入口側端部とを直結する場合や、カラムの出口側端部とイオン化プローブのキャピラリの入口側端部とをごく短い中継配管で接続する場合であっても、カラムを軸周りに回転させることなくキャピラリの突出量を精度良く調整することができるイオン化プローブ、及び該イオン化プローブを用いたイオン分析装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to directly connect the outlet side end of the column of the liquid chromatograph and the inlet side end of the capillary of the ionization probe or , Even when connecting the outlet end of the column and the inlet end of the capillary of the ionization probe with a very short relay pipe, the protrusion amount of the capillary can be adjusted accurately without rotating the column around the axis. (EN) Provided are an ionization probe and an ion analyzer using the ionization probe.

上記課題を解決するために成された本発明は、液体試料が流通するキャピラリと、該キャピラリの軸方向にネブライズガスを噴出する噴出口が設けられたノズルを先端側に有するプローブ本体と、を具備し、液体試料を噴霧して該液体試料に含まれる成分をイオン化するイオン化プローブであって、前記噴出口に対する前記キャピラリの軸方向の位置を調整するための調整機構を備え、該調整機構は、
a)前記キャピラリ又は該キャピラリの入口端にそれと同軸に接続された直管状の配管を保持し、前記プローブ本体に対し該キャピラリの軸周りの回動が規制される一方、その軸方向に移動自在に該プローブ本体に装着され、且つ略円筒形状である一部の外周面にねじ部が形成された第1可動部と、
b)前記第1可動部のねじ部に螺合するねじ部が形成された略円筒形状の内周面を有し、前記プローブ本体に対し該キャピラリの軸方向の移動が規制される一方、前記キャピラリの軸周りに回動自在であるように該プローブ本体に装着された第2可動部と、
を含むことを特徴としている。
The present invention made to solve the above-mentioned problems comprises a capillary through which a liquid sample flows, and a probe main body having a nozzle provided with a nozzle for ejecting a nebulizing gas in the axial direction of the capillary on the tip side. Then, an ionization probe for spraying a liquid sample to ionize the components contained in the liquid sample, comprising an adjusting mechanism for adjusting the axial position of the capillary with respect to the ejection port, the adjusting mechanism comprising:
a) A capillary or a straight pipe connected coaxially to the capillary is held at the inlet end of the capillary, and rotation of the capillary around the axis is restricted with respect to the probe main body, while the capillary is movable in the axial direction. A first movable part that is attached to the probe main body and has a screw part formed on a part of the outer peripheral surface that is substantially cylindrical;
b) has a substantially cylindrical inner peripheral surface having a threaded portion that is screwed into the threaded portion of the first movable portion, and restricts axial movement of the capillary with respect to the probe main body, A second movable part mounted on the probe body so as to be rotatable around the axis of the capillary;
It is characterized by including.

本発明に係るイオン化プローブは典型的には、ESI法、APCI法、又は、APPI法によるイオン化を行うべく液体試料を略大気圧雰囲気であるイオン化室内に噴霧するものである。 The ionization probe according to the present invention typically sprays a liquid sample into an ionization chamber under an atmospheric pressure atmosphere for ionization by the ESI method, the APCI method, or the APPI method.

本発明に係るイオン化プローブにおいて、第1可動部は、プローブ本体に対してキャピラリの軸方向には移動自在であるが、キャピラリの軸周りの回動は規制されている。一方、第2可動部はプローブ本体に対しキャピラリの軸方向の移動は規制されているが、キャピラキャピラリの軸周りに回動自在である。例えばユーザの操作により、第2可動部が直接的に又は間接的に回動されると、第2可動部のねじ部と第1可動部のねじ部との螺合によって該第1可動部に動力が伝達されるが、第1可動部の回動は規制されている。一方で、第1可動部はキャピラリの軸方向には移動自在である。そのため、第2可動部が回動されると、第2可動部のねじ部と第1可動部のねじ部との螺合部位がその軸方向に移動する。第2可動部はキャピラリの軸方向に移動が規制されているので、螺合部位がその軸方向に移動した分だけ、第1可動部は第2可動部に対し相対的に軸方向に移動する。 In the ionization probe according to the present invention, the first movable portion is movable in the axial direction of the capillary with respect to the probe main body, but the rotation of the capillary about the axis is restricted. On the other hand, the movement of the second movable portion with respect to the probe main body in the axial direction is restricted, but the second movable portion is rotatable about the axis of the capillary. For example, when the second movable portion is directly or indirectly rotated by a user's operation, the first movable portion is screwed by the screw portion of the second movable portion and the screw portion of the first movable portion. Although the power is transmitted, the rotation of the first movable portion is restricted. On the other hand, the first movable portion is movable in the axial direction of the capillary. Therefore, when the second movable portion is rotated, the screwed portion of the screw portion of the second movable portion and the screw portion of the first movable portion moves in the axial direction. Since the movement of the second movable portion in the axial direction of the capillary is restricted, the first movable portion moves in the axial direction relative to the second movable portion by the amount of movement of the screwed portion in the axial direction. ..

即ち、第1可動部はプローブ本体に対し、キャピラリの軸方向に移動する。それにより、第1可動部に保持された状態のキャピラリ又は該キャピラリと一体である直管状の配管はその軸方向に移動し、噴出口に対する軸方向のキャピラリの位置が変化することになる。このとき、キャピラリ及び直管状の配管はいずれも軸の周りに回転せず、単に軸方向に直進するだけである。 That is, the first movable portion moves in the axial direction of the capillary with respect to the probe body. As a result, the capillary held in the first movable portion or the straight pipe arranged integrally with the capillary moves in the axial direction, and the position of the capillary in the axial direction with respect to the ejection port changes. At this time, neither the capillaries nor the straight pipes rotate around the axis, but simply move straight in the axial direction.

本発明に係るイオン化プローブの一態様として、前記第1可動部は、前記キャピラリ又は前記直管状の配管をその中心軸に沿って保持する略円柱形状の管路保持部と、該管路保持部の周囲に固定された略円環形状体であり、外周面にねじ部が形成されるとともに、前記プローブ本体に前記キャピラリの軸方向に形成されたピン孔に挿入される規制ピンを有する回転掛止部と、を含む構成とすることができる。 As an aspect of the ionization probe according to the present invention, the first movable part is a substantially columnar conduit holding part that holds the capillary or the straight tubular pipe along a central axis thereof, and the conduit holding part. Is a substantially annular body fixed to the periphery of the probe, has a threaded portion formed on the outer peripheral surface thereof, and has a regulation pin inserted into a pin hole formed in the axial direction of the capillary in the probe main body. A stop portion can be included.

なお、この構成では、管路保持部を回転掛止部の内側に圧入することで両者を一体化させてもよいが、管路保持部の外周面に形成したねじ部と回転掛止部の内周面に形成したねじ部との螺合によって両者を一体化させるとよい。それによって、回転掛止部を第2可動部に取り付けたまま、管路保持部を回転掛止部から取り外してキャピラリ及び直管状の配管をプローブ本体から引き抜くことができる。特にキャピラリの内径が小さい場合には、液体試料が詰まり易いという問題があるが、上記構成によれば、キャピラリのメンテナンス性が向上する。 In addition, in this configuration, the pipe line holding portion may be integrated by press-fitting the pipe line holding portion inside the rotation holding portion, but the screw portion formed on the outer peripheral surface of the pipe line holding portion and the rotation holding portion may be integrated. Both may be integrated by screwing with a screw portion formed on the inner peripheral surface. Thereby, the pipe line holding portion can be removed from the rotation retaining portion while the rotation retaining portion is attached to the second movable portion, and the capillary and the straight pipe can be pulled out from the probe main body. In particular, when the inner diameter of the capillary is small, there is a problem that the liquid sample is likely to be clogged, but the above configuration improves the maintainability of the capillary.

また本発明に係るイオン化プローブにおいて、好ましくは、前記第2可動部の回転軸から外れた位置に設置された調整ツマミと、該調整ツマミの回転駆動力を前記第2可動部に伝達して該第2可動部を回動させる伝達機構部と、をさらに含む構成とするとよい。 Further, in the ionization probe according to the present invention, preferably, an adjusting knob installed at a position deviated from a rotation axis of the second movable section, and a rotational driving force of the adjusting knob is transmitted to the second movable section. It is preferable to further include a transmission mechanism section that rotates the second movable section.

上記伝達機構部としては、歯車、プーリとベルトとの組み合わせ、スプロケットとローラチェーンの組み合わせなど、適宜のものを利用することができる。また、調整ツマミの回転軸と第2可動部の回転軸とは平行でもよいが、かさ歯車等を用いて回転軸の方向を変換することもできる。 As the transmission mechanism portion, an appropriate one such as a gear, a combination of a pulley and a belt, and a combination of a sprocket and a roller chain can be used. Further, the rotary shaft of the adjusting knob and the rotary shaft of the second movable portion may be parallel to each other, but the direction of the rotary shaft may be changed by using a bevel gear or the like.

この構成によれば、ユーザが操作する調整ツマミを第2可動部の回転軸から適宜離れた位置に配置することができる。それによって、キャピラリの入口側端部付近に調整ツマミを設ける必要がなくなり、ユーザが操作できるような空間をその付近に確保する必要もなくなる。そのため、例えばキャピラリ又は直管状の配管の入口側端部を液体クロマトグラフのカラムの出口側端部と接続することが容易となる。 With this configuration, the adjustment knob operated by the user can be arranged at a position appropriately separated from the rotation axis of the second movable portion. As a result, it is not necessary to provide an adjusting knob near the inlet side end of the capillary, and it is not necessary to secure a space in which the user can operate. Therefore, for example, it becomes easy to connect the inlet end of the capillary or the straight pipe to the outlet end of the column of the liquid chromatograph.

また上記好ましい構成のイオン化プローブでは、前記伝達機構部は前記調整ツマミと前記第2可動部との変速比が1以上である構成とするとよい。 Further, in the ionization probe having the above-described preferable configuration, the transmission mechanism section may have a configuration in which a gear ratio between the adjustment knob and the second movable section is 1 or more.

この構成によれば、調整ツマミの回転量に対するキャピラリの移動量が小さいので、キャピラリの位置の細かい調整が容易である。それにより、キャピラリの突出量の調整により、高い検出感度が得られ易くなる。 According to this configuration, the amount of movement of the capillary with respect to the amount of rotation of the adjustment knob is small, so that fine adjustment of the position of the capillary is easy. This makes it easier to obtain high detection sensitivity by adjusting the amount of protrusion of the capillaries.

また、本発明に係るイオン分析装置は、上記本発明に係るイオン化プローブを用いたイオン源を備えたことを特徴としている。 The ion analyzer according to the present invention is characterized by including an ion source using the ionization probe according to the present invention.

本発明に係るイオン分析装置は、通常、イオン源で生成されたイオン又は該イオンに由来するイオンを質量電荷比に応じて分離して検出する質量分析装置、又は、イオン源で生成されたイオン又は該イオンに由来するイオンをイオン移動度に応じて分離して検出するイオン移動度分析装置のいずれかである。もちろん、イオンをイオン移動度に応じて分離したあとに質量電荷比に応じて分離するイオン移動度−質量分析装置とすることもできる。 The ion analyzer according to the present invention is usually a mass analyzer for separating and detecting ions generated in an ion source or ions derived from the ions according to a mass-to-charge ratio, or ions generated in an ion source. Alternatively, it is either an ion mobility analyzer that separates and detects ions derived from the ions according to the ion mobility. Of course, an ion mobility-mass spectrometer that separates ions according to their ion mobility and then according to their mass-to-charge ratio can be used.

こうした本発明に係るイオン分析装置において、好ましくは、当該イオン分析装置のイオン源に液体クロマトグラフのカラムで分離された成分を含む溶出液を導入するものであり、該カラムの出口側端部と前記キャピラリ又は前記直管状の配管の入口側端部とを接続する構成とするとよい。 In such an ion analyzer according to the present invention, preferably, an eluate containing components separated by a column of a liquid chromatograph is introduced into an ion source of the ion analyzer, and an outlet side end portion of the column is used. It is preferable that the capillary or the straight pipe is connected to the inlet-side end of the pipe.

上述したように、液体クロマトグラフのカラムの出口側端部とキャピラリやごく短い中継配管の入口側端部とを接続する場合、キャピラリをその軸方向の周りに回動させることが難しいが、本発明に係るイオン化プローブでは、キャピラリや中継配管自体をその軸方向の周りに回動させることなく、キャピラリの突出量を容易に且つ精度良く調整することができる。したがって、本発明に係るイオン化プローブは、液体クロマトグラフのカラムの出口側端部とキャピラリの入口側端部とを直結する構成やカラムの出口側端部とキャピラリの入口側端部とをごく短い中継配管を介して接続する構成に好適である。このようにカラムの出口側端部とキャピラリの入口側端部とを直結することによって、或いは、カラムの出口側端部とキャピラリの入口側端部とをごく短い中継配管で接続することによって、カラムで分離された成分の拡散が抑えられ、高感度の分析を行うことができる。 As described above, when connecting the outlet side end of a liquid chromatograph column to the inlet side end of a capillary or a very short relay pipe, it is difficult to rotate the capillary around its axial direction. With the ionization probe according to the invention, the amount of protrusion of the capillary can be easily and accurately adjusted without rotating the capillary or the relay pipe itself around its axial direction. Therefore, the ionization probe according to the present invention has a configuration in which the outlet side end of the column of the liquid chromatograph and the inlet side end of the capillary are directly connected, or the outlet side end of the column and the inlet side end of the capillary are very short. It is suitable for a configuration in which connection is made via a relay pipe. Thus, by directly connecting the outlet side end of the column and the inlet side end of the capillary, or by connecting the outlet side end of the column and the inlet side end of the capillary with a very short relay pipe, Diffusion of the components separated by the column is suppressed, and highly sensitive analysis can be performed.

本発明に係るイオン化プローブによれば、キャピラリを軸周りに回転させることなくその突出量を精度良く調整することができる。それにより、本発明に係るイオン化プローブを用いることで、前段の液体クロマトグラフのカラムの出口側端部とイオン化プローブのキャピラリの入口側端部とを直結したり、カラムの出口側端部とイオン化プローブのキャピラリの入口側端部とをごく短い中継配管で接続することが可能となり、カラムで分離された成分の拡散を抑えた高感度の分析が行える。 According to the ionization probe of the present invention, the amount of protrusion of the capillary can be adjusted accurately without rotating the capillary about its axis. Thereby, by using the ionization probe according to the present invention, the outlet side end of the column of the liquid chromatograph of the preceding stage and the inlet side end of the capillary of the ionization probe are directly connected, or the outlet side end of the column is ionized. The probe can be connected to the inlet side end of the capillary with a very short relay pipe, and highly sensitive analysis can be performed while suppressing the diffusion of the components separated in the column.

本発明の一実施例であるイオン化プローブの要部の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a main part of an ionization probe that is an embodiment of the present invention. 本実施例のイオン化プローブにおけるキャピラリ突出量の調整の際の動作説明図。FIG. 8 is an operation explanatory view when adjusting the amount of capillary projection in the ionization probe of the present embodiment. 本実施例のイオン化プローブを用いたLC−MSの概略構成図。The schematic block diagram of LC-MS using the ionization probe of a present Example. 従来の一般的なイオン化プローブの概略断面図。The schematic sectional drawing of the conventional general ionization probe.

以下、本発明の一実施例であるイオン化プローブとこれを用いたLC−MSについて、添付図面を参照して説明する。
図1は本実施例であるイオン化プローブの要部の概略断面図である。図2は本実施例のイオン化プローブにおけるキャピラリ突出量の調整の際の動作説明図である。図3は本実施例のイオン化プローブを用いたLC−MSの一実施例の概略構成図である。
Hereinafter, an ionization probe according to an embodiment of the present invention and an LC-MS using the same will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the main part of the ionization probe of this embodiment. FIG. 2 is an operation explanatory diagram when adjusting the amount of capillary projection in the ionization probe of the present embodiment. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of one embodiment of LC-MS using the ionization probe of this embodiment.

まず、図3を参照して、本実施例のLC−MSの構成と概略的な分析動作を説明する。
このLC−MSは大別して、液体クロマトグラフ1と、質量分析装置2と、から成る。液体クロマトグラフ1は、移動相容器10、送液ポンプ11、インジェクタ12、カラム14、カラムオーブン13、を含む。カラムオーブン13は、ヒータやクーラが配設され、その周囲が断熱材で覆われた図示しないオーブン室を備え、そのオーブン室内にカラム14が収容されている。このカラムオーブン13は、その内部に配置されたカラム14の出口側端部14aが後述するイオン化プローブ22の中継配管25と一直線上に位置するように配置されている。
First, the configuration and schematic analysis operation of the LC-MS of this embodiment will be described with reference to FIG.
The LC-MS is roughly divided into a liquid chromatograph 1 and a mass spectrometer 2. The liquid chromatograph 1 includes a mobile phase container 10, a liquid feed pump 11, an injector 12, a column 14, and a column oven 13. The column oven 13 is provided with a heater and a cooler, and has an oven chamber (not shown) whose periphery is covered with a heat insulating material, and the column 14 is accommodated in the oven chamber. The column oven 13 is arranged such that the outlet side end portion 14a of the column 14 arranged therein is aligned with the relay pipe 25 of the ionization probe 22 described later.

質量分析装置2はイオン源20と分析部200とを備える。イオン源20及び分析部200は、図示しない真空ポンプなどとともに水平方向に長い筐体(図示せず)の内部に収納されている。図3に示すように、この質量分析装置2はトリプル四重極型の質量分析装置である。 The mass spectrometer 2 includes an ion source 20 and an analysis unit 200. The ion source 20 and the analysis unit 200 are housed in a horizontally long casing (not shown) together with a vacuum pump (not shown) and the like. As shown in FIG. 3, the mass spectrometer 2 is a triple quadrupole mass spectrometer.

イオン源20はESIイオン源であり、略大気圧雰囲気に維持されるイオン化室21内に帯電液滴を噴霧するイオン化プローブ22を含む。イオン化プローブ22は低流量の液体状の試料が流通するキャピラリ23を有し、そのキャピラリ23の入口側端部はジョイント24により中継配管25に接続され、その中継配管25の入口側端部が略水平に筐体の外部に取り出されている。そして、その中継配管25の入口側端部は液体クロマトグラフ1のカラムオーブン13内に挿入され、カラム14の出口側端部14aに接続されている。中継配管25は例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等の樹脂製であり、金属製であるキャピラリ23がイオン化プローブ22の外側に露出しないので高い安全性が確保できる。 The ion source 20 is an ESI ion source, and includes an ionization probe 22 that sprays charged droplets into an ionization chamber 21 that is maintained at an atmospheric pressure atmosphere. The ionization probe 22 has a capillary 23 through which a liquid sample having a low flow rate flows, and an inlet side end of the capillary 23 is connected to a relay pipe 25 by a joint 24, and the inlet side end of the relay pipe 25 is substantially formed. It is taken out of the housing horizontally. The inlet side end of the relay pipe 25 is inserted into the column oven 13 of the liquid chromatograph 1 and connected to the outlet side end 14 a of the column 14. The relay pipe 25 is made of a resin such as PEEK (polyetheretherketone) resin, and the metal capillary 23 is not exposed to the outside of the ionization probe 22, so high safety can be secured.

分析部200はその全体が真空チャンバ201内に収容されている。真空チャンバ201の内部は、イオン化室21に近い側から、第1中間真空室202、第2中間真空室203、及び高真空室204に仕切られている。その各室202〜204はそれぞれ真空ポンプで真空排気され、イオン化室21から高真空室204に向かって段階的に真空度が高くなる差動排気系の構成となっている。 The entire analysis unit 200 is housed in the vacuum chamber 201. The inside of the vacuum chamber 201 is partitioned into a first intermediate vacuum chamber 202, a second intermediate vacuum chamber 203, and a high vacuum chamber 204 from the side close to the ionization chamber 21. Each of the chambers 202 to 204 is evacuated by a vacuum pump to form a differential evacuation system in which the degree of vacuum gradually increases from the ionization chamber 21 to the high vacuum chamber 204.

イオン化室21と第1中間真空室202とは細径の脱溶媒管26を通して連通しており、第1中間真空室202内にはイオン光軸Cを取り囲むように配置された複数の電極板から成るイオンガイド205が設置されている。第1中間真空室202と第2中間真空室203とはスキマー206の頂部の小孔を通して連通しており、第2中間真空室203内にはイオン光軸Cを取り囲む複数本のロッド電極からなるイオンガイド207が設置されている。高真空室204内には、内部にイオンガイド210が配置されたコリジョンセル209を挟んで、前段四重極マスフィルタ208と後段四重極マスフィルタ211とが配置され、さらにイオン検出器212が設けられている。 The ionization chamber 21 and the first intermediate vacuum chamber 202 are communicated with each other through a small-diameter desolvation pipe 26, and a plurality of electrode plates arranged so as to surround the ion optical axis C are provided in the first intermediate vacuum chamber 202. The ion guide 205 is installed. The first intermediate vacuum chamber 202 and the second intermediate vacuum chamber 203 communicate with each other through a small hole at the top of the skimmer 206, and the second intermediate vacuum chamber 203 is composed of a plurality of rod electrodes surrounding the ion optical axis C. An ion guide 207 is installed. In the high vacuum chamber 204, a front quadrupole mass filter 208 and a rear quadrupole mass filter 211 are arranged with a collision cell 209 in which an ion guide 210 is arranged inside, and an ion detector 212. It is provided.

液体クロマトグラフ1において、送液ポンプ11は移動相容器10に貯留されている移動相を吸引して送給する。インジェクタ12から一定量の試料液が移動相中に注入されると、試料液は移動相の流れに乗ってカラム14に導入される。そして、カラムオーブン13により温調されているカラム14中を試料液が通過する間に、該試料液に含まれる各種成分が時間方向に分離されてカラム14の出口側端部14aに達する。カラム14において分離された成分を含む溶出液がイオン化プローブ22の中継配管25を経てキャピラリ23に導入されると、キャピラリ23末端から該溶出液に由来する帯電液滴がイオン化室21内に噴霧される。帯電液滴は大気に衝突して微細化され、さらに溶媒が蒸発する過程で試料成分が気体イオンとなる。生成されたイオンは脱溶媒管26の両端の差圧により形成されるガス流に乗って脱溶媒管26に吸い込まれ、第1中間真空室202に導入される。 In the liquid chromatograph 1, the liquid feed pump 11 sucks and feeds the mobile phase stored in the mobile phase container 10. When a fixed amount of the sample solution is injected from the injector 12 into the mobile phase, the sample solution is introduced into the column 14 along with the flow of the mobile phase. Then, while the sample liquid passes through the column 14 whose temperature is controlled by the column oven 13, various components contained in the sample liquid are separated in the time direction and reach the outlet side end 14 a of the column 14. When the eluate containing the components separated in the column 14 is introduced into the capillary 23 through the relay pipe 25 of the ionization probe 22, charged droplets derived from the eluate are sprayed into the ionization chamber 21 from the end of the capillary 23. It The charged droplets collide with the atmosphere to be atomized, and the sample components become gas ions in the process of evaporation of the solvent. The produced ions are carried by the gas flow formed by the pressure difference between the both ends of the desolvation tube 26, sucked into the desolvation tube 26, and introduced into the first intermediate vacuum chamber 202.

上述したように、第1中間真空室202に導入された試料成分由来のイオンはイオンガイド205で収束され、スキマー206の小孔を経て第2中間真空室203に送られる。それらイオンはイオンガイド207で収束されて高真空室204に送られ、前段四重極マスフィルタ208に導入される。導入された試料成分由来のイオンの中で、前段四重極マスフィルタ208に印加されている電圧に対応する特定の質量電荷比を有するイオンのみが前段四重極マスフィルタ208を通り抜け、プリカーサイオンとしてコリジョンセル209に入る。コリジョンセル209内にはCID(衝突誘起解離)ガスが連続的に又は間欠的に導入されており、プリカーサイオンはCIDガスに接触して解離し、各種のプロダクトイオンが生成される。このプロダクトイオンが後段四重極マスフィルタ211に導入され、後段四重極マスフィルタ211に印加されている電圧に対応する特定の質量電荷比を有するプロダクトイオンのみが後段四重極マスフィルタ211を通り抜けてイオン検出器212に到達する。イオン検出器212は到達したイオンの量に応じた検出信号を生成する。 As described above, the ions derived from the sample components introduced into the first intermediate vacuum chamber 202 are converged by the ion guide 205 and sent to the second intermediate vacuum chamber 203 through the small holes of the skimmer 206. The ions are converged by the ion guide 207, sent to the high vacuum chamber 204, and introduced into the front quadrupole mass filter 208. Among the ions derived from the sample components introduced, only ions having a specific mass-to-charge ratio corresponding to the voltage applied to the front quadrupole mass filter 208 pass through the front quadrupole mass filter 208, and the precursor ions Then, the collision cell 209 is entered. A CID (collision-induced dissociation) gas is continuously or intermittently introduced into the collision cell 209, and the precursor ions are dissociated by contacting the CID gas to generate various product ions. The product ions are introduced into the rear quadrupole mass filter 211, and only the product ions having a specific mass-to-charge ratio corresponding to the voltage applied to the rear quadrupole mass filter 211 pass through the rear quadrupole mass filter 211. It passes through and reaches the ion detector 212. The ion detector 212 generates a detection signal according to the amount of ions that have arrived.

このLC−MSでは、カラム14の出口側端部14aとキャピラリ23の入口側端部とをごく短いPEEK製の中継配管25を介して接続している。そのため、従来のようにキャピラリ23をその軸の周りに回転させることでキャピラリ23のの突出量を調整することができない。そこで、本実施例のイオン化プローブ22は次のような特徴的な調整機構を備えている。 In this LC-MS, the outlet end 14a of the column 14 and the inlet end of the capillary 23 are connected via a very short PEEK relay pipe 25. Therefore, the amount of protrusion of the capillary 23 cannot be adjusted by rotating the capillary 23 around its axis as in the conventional case. Therefore, the ionization probe 22 of this embodiment is equipped with the following characteristic adjusting mechanism.

図1、図2は本実施例のイオン化プローブ22において、キャピラリ23と一体である中継配管25を保持している、イオン化室21の外側に位置するプローブ本体220の根元付近(図4中にBで示す部分)の概略断面図である。図4に示した従来のイオン化プローブにおける継手42に相当する管路保持部221は、ジョイント24によりキャピラリ23に連結された中継配管25の入口側端部がイオン化室21の外側に延出するように該中継配管25の外周面を保持する。図3では左右方向がキャピラリ23の軸方向(つまりは中継配管25の軸方向)であるが、図1、図2では上下方向がキャピラリ23の軸方向である。管路保持部221の略円筒状である外周面の一部には雄ねじ部221aが形成されている。一方、略円環状である回転掛止部222の貫通孔の内周面には、管路保持部221の雄ねじ部221aと螺合する雌ねじ部222aが形成されている。管路保持部221の雄ねじ部221aが回転掛止部222の雌ねじ部222aに螺合するように管路保持部221は回転掛止部222に強く締め込まれ、両者は実質的に一体化されている。この管路保持部221及び回転掛止部222が本発明における第1可動部に相当する。 1 and 2, in the ionization probe 22 of the present embodiment, the vicinity of the base of the probe main body 220 located outside the ionization chamber 21 (B in FIG. 4) that holds the relay pipe 25 that is integral with the capillary 23. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a portion indicated by. In the conduit holding portion 221 corresponding to the joint 42 in the conventional ionization probe shown in FIG. 4, the inlet end of the relay pipe 25 connected to the capillary 23 by the joint 24 extends outside the ionization chamber 21. The outer peripheral surface of the relay pipe 25 is held. In FIG. 3, the left-right direction is the axial direction of the capillary 23 (that is, the axial direction of the relay pipe 25), but in FIGS. 1 and 2, the vertical direction is the axial direction of the capillary 23. A male screw portion 221a is formed on a part of the outer peripheral surface of the conduit holding portion 221 which is substantially cylindrical. On the other hand, a female screw portion 222a that is screwed with the male screw portion 221a of the conduit holding portion 221 is formed on the inner peripheral surface of the through hole of the rotation stopping portion 222 that is substantially annular. The pipe line holding portion 221 is strongly tightened into the rotation hooking portion 222 so that the male screw portion 221a of the pipe line holding portion 221 is screwed into the female screw portion 222a of the rotation hooking portion 222, and the both are substantially integrated. ing. The conduit holding portion 221 and the rotation stopping portion 222 correspond to the first movable portion in the present invention.

回転掛止部222にあってプローブ本体220に対向する平面には、キャピラリ23の軸方向に延伸するように複数の掛止ピン222cが立設されている。一方、プローブ本体220にはキャピラリ23の軸方向に延伸するように複数のピン孔220aが穿設されており、管路保持部221及び回転掛止部222は複数の掛止ピン222cがそれぞれピン孔220aに挿入された状態でプローブ本体220に取り付けられる。回転掛止部222の略円筒形状である外周面にも雄ねじ部222bが形成されており、この雄ねじ部222bに螺合する雌ねじ部223aが内周面に形成されたナット223が回転掛止部222に被さるようにその外側に装着されている。ナット223の周縁端から外方に張り出しているフランジ223bは、プローブ本体220に固定される固定板224によってプローブ本体220に対し或る程度の遊びを有して押さえ付けられている。これにより、ナット223はその軸を中心に回動自在であるものの、キャピラリ23の軸方向の移動は規制されている。このナット223が本発明における第2可動部に相当する。 A plurality of hooking pins 222c are erected on a plane of the rotation hooking portion 222 facing the probe body 220 so as to extend in the axial direction of the capillary 23. On the other hand, a plurality of pin holes 220a are formed in the probe main body 220 so as to extend in the axial direction of the capillary 23, and the conduit holding portion 221 and the rotation hooking portion 222 have a plurality of hooking pins 222c, respectively. It is attached to the probe main body 220 while being inserted into the hole 220a. A male screw portion 222b is also formed on the outer peripheral surface of the rotation hooking portion 222 having a substantially cylindrical shape, and a nut 223 in which a female screw portion 223a screwed to the male screw portion 222b is formed on the inner peripheral surface is a rotation hooking portion. It is attached to the outside so as to cover 222. The flange 223b protruding outward from the peripheral edge of the nut 223 is pressed against the probe main body 220 with some play by a fixing plate 224 fixed to the probe main body 220. As a result, the nut 223 is rotatable about its axis, but the movement of the capillary 23 in the axial direction is restricted. The nut 223 corresponds to the second movable portion in the present invention.

また、ナット223の外周には大歯車226が嵌め込まれており、この大歯車226と歯合する小歯車225が固定板224に立設された軸体227を中心に回動可能に配置されている。そして、軸体227の端部にはユーザが操作するための調整ツマミ228が取り付けられている。当然のことながら、大歯車226の歯数は小歯車225の歯数に比べて遙かに多く、この小歯車225及び大歯車226を含む動力伝達機構の変速比は1よりも十分に大きな値である。 Further, a large gear 226 is fitted on the outer periphery of the nut 223, and a small gear 225 meshing with the large gear 226 is rotatably arranged around a shaft body 227 erected on the fixed plate 224. There is. Then, an adjustment knob 228 for a user to operate is attached to an end portion of the shaft body 227. As a matter of course, the number of teeth of the large gear 226 is much larger than that of the small gear 225, and the gear ratio of the power transmission mechanism including the small gear 225 and the large gear 226 is a value sufficiently larger than 1. Is.

このイオン化プローブ22における調整機構では、キャピラリ23、中継配管25、管路保持部221及び回転掛止部222は実質的に一体化されている。一方、大歯車226とナット223も実質的に一体化されている。そして、ナット223の雌ねじ部223aと回転掛止部222の雄ねじ部222bとは螺合した状態にある。この状態で、図2に示すように、調整ツマミ228が回転操作されることで軸体227を中心に小歯車225が回動するとき、これに歯合している大歯車226は反対方向に回動する。これに伴い、ナット223も大歯車226と同じ方向に回動する。ただし、ナット223のキャピラリ23の軸方向への移動は規制されているため、その位置で回動するだけである。一方、ナット223の雌ねじ部223aと回転掛止部222の雄ねじ部222bとは螺合しており、掛止ピン222cとピン孔220aとの掛合によって回転掛止部222は回動し得ない。そのため、ナット223が回動すると、雌ねじ部223aと雄ねじ部222bとの螺合位置はキャピラリ23の軸方向に移動する。回転掛止部222はキャピラリ23の軸方向に所定範囲で移動自在であるから、ナット223が回動して上記螺合位置が移動すると、回転掛止部222自体がキャピラリ23の軸方向に移動する。これにより、管路保持部221に保持されている中継配管25とそれに連結しているキャピラリ23とが一体にその軸方向に移動する。図2は、回転掛止部222がプローブ本体220に最も近い位置までキャピラリ23の軸方向に移動した状態を示している。 In the adjusting mechanism of the ionization probe 22, the capillary 23, the relay pipe 25, the conduit holding portion 221 and the rotation stopping portion 222 are substantially integrated. On the other hand, the large gear 226 and the nut 223 are also substantially integrated. Then, the female screw portion 223a of the nut 223 and the male screw portion 222b of the rotation stopper 222 are screwed together. In this state, as shown in FIG. 2, when the adjustment knob 228 is rotated to rotate the small gear 225 about the shaft body 227, the large gear 226 meshed with the small gear 225 moves in the opposite direction. Rotate. Along with this, the nut 223 also rotates in the same direction as the large gear 226. However, since the movement of the nut 223 in the axial direction of the capillary 23 is restricted, the nut 223 only rotates at that position. On the other hand, the female screw portion 223a of the nut 223 and the male screw portion 222b of the rotation locking portion 222 are screwed together, and the rotation locking portion 222 cannot rotate due to the locking pin 222c and the pin hole 220a being locked. Therefore, when the nut 223 rotates, the screwing position of the female screw portion 223a and the male screw portion 222b moves in the axial direction of the capillary 23. Since the rotation stopping portion 222 is movable in a predetermined range in the axial direction of the capillary 23, when the nut 223 rotates and the screwing position moves, the rotation stopping portion 222 itself moves in the axial direction of the capillary 23. To do. As a result, the relay pipe 25 held by the pipe holding portion 221 and the capillary 23 connected thereto move integrally in the axial direction. FIG. 2 shows a state in which the rotation stopper 222 has moved in the axial direction of the capillary 23 to a position closest to the probe main body 220.

即ち、ユーザが調整ツマミ228を回転させると、その回転駆動力がキャピラリ23の軸方向の直線的な運動に変換され、中継配管25及びキャピラリ23が軸方向に移動する。それにより、ネブライズガスの噴出口41bからのキャピラリ23の突出量dを調整することができる。その調整の際にも、中継配管25及びキャピラリ23は軸の周りに回転しないので、当然のことながら、図3に示したように、中継配管25の入口側端部に接続されているカラム14の出口側端部14aもその軸の周りに回転しない。また、中継配管25内での成分の拡散を防止するために該中継配管25自体の長さは短いので、イオン化プローブ22の根元とカラムオーブン13とが接近し、その間隙がかなり狭くなる。これに対し、ユーザは大歯車226の回転中心であるキャピラリ23の位置から十分に長い距離Aだけ離れた位置に設けられている調整ツマミ228を回すことで突出量dを調整することができるので、カラムオーブン13が調整ツマミ228の操作の邪魔になりにくい。そのため、高い操作性、作業性を実現することができる。 That is, when the user rotates the adjustment knob 228, the rotational driving force is converted into a linear movement of the capillary 23 in the axial direction, and the relay pipe 25 and the capillary 23 move in the axial direction. Thereby, the amount of protrusion d of the capillary 23 from the ejection port 41b of the nebulizing gas can be adjusted. Even during the adjustment, the relay pipe 25 and the capillary 23 do not rotate around the axis, and, as a matter of course, as shown in FIG. 3, the column 14 connected to the inlet end of the relay pipe 25 is used. The outlet end 14a of the does not rotate about its axis. Further, since the length of the relay pipe 25 itself is short in order to prevent the components from diffusing in the relay pipe 25, the root of the ionization probe 22 and the column oven 13 come close to each other, and the gap between them becomes considerably narrow. On the other hand, the user can adjust the protrusion amount d by rotating the adjusting knob 228 provided at a position sufficiently long distance A away from the position of the capillary 23, which is the rotation center of the large gear 226. The column oven 13 is less likely to interfere with the operation of the adjustment knob 228. Therefore, high operability and workability can be realized.

また、調整ツマミ228により回転駆動される小歯車225と大歯車226の変速比は1より十分に大きいので、調整ツマミ228の回転角度に比べてナット223の回転角度はかなり小さい。それにより、例えばユーザが調整ツマミ228を1回転だけ回転させたときにキャピラリ23がその軸方向に移動する距離は僅かである。そのため、突出量dの微妙な調整が行い易く、高い検出感度が達成されるように突出量dを細かく調整することができる。 Further, since the gear ratio of the small gear 225 and the large gear 226, which are rotationally driven by the adjustment knob 228, is sufficiently larger than 1, the rotation angle of the nut 223 is considerably smaller than the rotation angle of the adjustment knob 228. Thereby, for example, when the user rotates the adjustment knob 228 one rotation, the distance that the capillary 23 moves in the axial direction is small. Therefore, it is easy to finely adjust the protrusion amount d, and the protrusion amount d can be finely adjusted so that high detection sensitivity is achieved.

なお、上記説明した実施例では、小歯車225及び大歯車226によって調整ツマミ228の回転をナット223に伝達しているが、歯車に代えて、例えばプーリとベルトとの組み合わせ、スプロケットとローラチェーンの組み合わせなど、適宜の動力伝達機構を利用することができる。また、上記実施例では、小歯車225の回転軸と大歯車226の回転軸とは平行であるが、例えばかさ歯車等を用いることで、両回転軸を斜交させる構成としてもよい。また、管路保持部221と回転掛止部222とは別部材とせずに、始めから一つの部材としてもよい。また、中継配管25を使用せずにキャピラリ23を管路保持部221で保持し、キャピラリ23の入口側端部をカラム14の出口側端部に直結させてもよい。また、各部材の形状も適宜に変更することができる。 In the embodiment described above, the rotation of the adjusting knob 228 is transmitted to the nut 223 by the small gear 225 and the large gear 226. However, instead of the gear, for example, a combination of a pulley and a belt, a sprocket and a roller chain are used. An appropriate power transmission mechanism such as a combination can be used. Further, in the above-described embodiment, the rotary shaft of the small gear 225 and the rotary shaft of the large gear 226 are parallel to each other. However, a bevel gear or the like may be used to obliquely intersect both rotary shafts. Further, the conduit holding portion 221 and the rotation stopping portion 222 may not be separate members, but may be a single member from the beginning. Alternatively, the capillary 23 may be held by the conduit holding portion 221 without using the relay pipe 25, and the inlet end of the capillary 23 may be directly connected to the outlet end of the column 14. Further, the shape of each member can be changed appropriately.

また、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲内で適宜に変更や修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。 Further, the above embodiment is merely one example of the present invention, and it is needless to say that appropriate changes, modifications and additions are made within the scope of the claims of the present invention within the scope of the present invention.

例えば、上記実施例のイオン化プローブはESI法によるイオン化を行うものであるが、APCI法やAPPI法によるイオン化を行うものであってもよい。APCI法によるイオン化プローブに変更する場合には、試料液滴の噴霧流の前方にコロナ放電を生起させる針電極を配置し、この針電極に印加する高電圧によって生起させたコロナ放電により、イオン化室内に導入したバッファガス又は液体試料から気化した溶媒ガスをイオン化する。そして、このガスイオンと気化した試料成分とを化学反応させることで、該試料成分をイオン化すればよい。また、APPI法によるイオン化プローブに変更する場合には、試料液滴の噴霧流に所定波長の光(紫外光)を照射し、その光エネルギにより気化した試料成分をイオン化すればよい。 For example, although the ionization probe of the above-mentioned embodiment performs ionization by the ESI method, it may perform ionization by the APCI method or the APPI method. When changing to an ionization probe by the APCI method, a needle electrode that causes a corona discharge is arranged in front of the spray flow of sample droplets, and the corona discharge generated by the high voltage applied to this needle electrode causes the ionization chamber to move. The solvent gas vaporized from the buffer gas or the liquid sample introduced into the column is ionized. Then, by chemically reacting the gas ions with the vaporized sample component, the sample component may be ionized. Further, in the case of changing to an ionization probe by the APPI method, the spray flow of sample droplets may be irradiated with light of a predetermined wavelength (ultraviolet light) and the vaporized sample components may be ionized by the light energy.

また、図3に示した実施例は本発明に係るイオン化プローブをLC−MSに適用した例であるが、イオン化プローブによりイオン化室に液体試料を噴霧することで生成したイオンをイオン移動度に応じて分離して検出するイオン移動度分析装置や、試料成分由来のイオンをイオン移動度に応じて分離したあとにさらに質量電荷比に応じて分離するイオン移動度−質量分析装置に本発明に係るイオン化プローブを適用できることも明らかである。 Further, the embodiment shown in FIG. 3 is an example in which the ionization probe according to the present invention is applied to LC-MS, but the ions generated by spraying the liquid sample into the ionization chamber by the ionization probe are changed according to the ion mobility. The present invention relates to an ion mobility spectrometer that separates and detects a sample and an ion mobility-mass spectrometer that separates ions derived from a sample component according to ion mobility and then further separates according to mass-to-charge ratio. It is also clear that an ionization probe can be applied.

1…液体クロマトグラフ
10…移動相容器
11…送液ポンプ
12…インジェクタ
13…カラムオーブン
14…カラム
14a…出口側端部
2…質量分析装置
20…イオン源
21…イオン化室
21a…壁面
22…イオン化プローブ
220…プローブ本体
220a…ピン孔
221…管路保持部
221a…雄ねじ部
222…回転掛止部
222a…雌ねじ部
222b…雄ねじ部
222c…掛止ピン
223…ナット
223a…雌ねじ部
223b…フランジ
224…固定板
225…小歯車
226…大歯車
227…軸体
228…調整ツマミ
23…キャピラリ
24…ジョイント
25…中継配管
26…脱溶媒管
200…分析部
201…真空チャンバ
202…第1中間真空室
203…第2中間真空室
204…高真空室
205、207、210…イオンガイド
206…スキマー
208…前段四重極マスフィルタ
209…コリジョンセル
211…後段四重極マスフィルタ
212…イオン検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Liquid chromatograph 10... Mobile phase container 11... Liquid feed pump 12... Injector 13... Column oven 14... Column 14a... Outlet side end 2... Mass spectrometer 20... Ion source 21... Ionization chamber 21a... Wall surface 22... Ionization Probe 220... Probe body 220a... Pin hole 221... Pipe line holding part 221a... Male screw part 222... Rotation stop part 222a... Female screw part 222b... Male screw part 222c... Locking pin 223... Nut 223a... Female screw part 223b... Flange 224... Fixed plate 225... Small gear 226... Large gear 227... Shaft body 228... Adjustment knob 23... Capillary 24... Joint 25... Relay pipe 26... Desolvation pipe 200... Analysis part 201... Vacuum chamber 202... First intermediate vacuum chamber 203... Second intermediate vacuum chamber 204... High vacuum chambers 205, 207, 210... Ion guide 206... Skimmer 208... Front quadrupole mass filter 209... Collision cell 211... Rear quadrupole mass filter 212... Ion detector

Claims (8)

液体試料が流通するキャピラリと、該キャピラリの軸方向にネブライズガスを噴出する噴出口が設けられたノズルを先端側に有するプローブ本体と、を具備し、液体試料を噴霧して該液体試料に含まれる成分をイオン化するイオン化プローブであって、前記噴出口に対する前記キャピラリの軸方向の位置を調整するための調整機構を備え、該調整機構は、
a)前記キャピラリ又は該キャピラリの入口端にそれと同軸に接続された直管状の配管を保持し、前記プローブ本体に対し該キャピラリの軸周りの回動が規制される一方、その軸方向に移動自在に該プローブ本体に装着され、且つ略円筒形状である一部の外周面にねじ部が形成された第1可動部と、
b)前記第1可動部のねじ部に螺合するねじ部が形成された略円筒形状の内周面を有し、前記キャピラリの軸周りに回動自在に、前記プローブ本体に装着された第2可動部と、
を含むことを特徴とするイオン化プローブ。
A liquid sample is included in the liquid sample by spraying the liquid sample and a probe main body having a nozzle provided on the tip side with a nozzle for ejecting nebulizing gas in the axial direction of the capillary. An ionization probe for ionizing a component, comprising an adjustment mechanism for adjusting the axial position of the capillary with respect to the ejection port, the adjustment mechanism comprising:
a) A capillary or a straight pipe connected coaxially to the capillary is held at the inlet end of the capillary, and rotation of the capillary around the axis is restricted with respect to the probe main body, while the capillary is movable in the axial direction. A first movable part that is attached to the probe main body and has a screw part formed on a part of the outer peripheral surface that is substantially cylindrical;
b) has a substantially cylindrical inner peripheral surface having a threaded portion screwed into the threaded portion of the first movable portion, and is attached to the probe main body so as to be rotatable around the axis of the capillary. 2 movable parts,
An ionization probe comprising:
請求項1に記載のイオン化プローブであって、
前記第1可動部は、前記キャピラリ又は前記直管状の配管をその中心軸に沿って保持する略円柱形状の管路保持部と、該管路保持部の周囲に固定された略円環形状体であり、外周面にねじ部が形成されるとともに、前記プローブ本体に前記キャピラリの軸方向に形成されたピン孔に挿入される規制ピンを有する回転掛止部と、を含むことを特徴とするイオン化プローブ。
The ionization probe according to claim 1, wherein
The first movable portion is a substantially columnar conduit holding portion that holds the capillary or the straight tubular pipe along a central axis thereof, and a substantially annular body fixed around the conduit holding portion. And a rotation locking portion having a restriction pin inserted into a pin hole formed in the axial direction of the capillary in the probe main body, with a threaded portion formed on the outer peripheral surface thereof. Ionization probe.
請求項1に記載のイオン化プローブであって、
前記第2可動部の回転軸から外れた位置に設置された調整ツマミと、該調整ツマミの回転駆動力を前記第2可動部に伝達して該第2可動部を回動させる伝達機構部と、をさらに含むことを特徴とするイオン化プローブ。
The ionization probe according to claim 1, wherein
An adjusting knob installed at a position off the rotation axis of the second movable section, and a transmission mechanism section for transmitting the rotational driving force of the adjusting knob to the second movable section to rotate the second movable section. An ionization probe, further comprising:
請求項3に記載のイオン化プローブであって、
前記伝達機構部は前記調整ツマミと前記第2可動部との変速比が1以上であることを特徴とするイオン化プローブ。
The ionization probe according to claim 3, wherein
The ionization probe, wherein the transmission mechanism section has a gear ratio of 1 or more between the adjusting knob and the second movable section.
請求項1に記載のイオン化プローブを用いたイオン源を備えたイオン分析装置。 An ion analyzer equipped with an ion source using the ionization probe according to claim 1. 請求項5に記載のイオン分析装置であって、
当該イオン分析装置のイオン源に液体クロマトグラフのカラムで分離された成分を含む溶出液を導入するものであり、該カラムの出口側端部と前記キャピラリ又は前記直管状の配管の入口側端部とを接続するようにしたことを特徴とするイオン分析装置。
The ion analyzer according to claim 5, wherein
Introducing an eluate containing components separated by a column of a liquid chromatograph into the ion source of the ion analyzer, the outlet side end of the column and the capillary or the inlet side end of the straight pipe. An ion analyzer characterized by being connected to.
請求項6に記載のイオン分析装置であって、
前記イオン源で生成されたイオン又は該イオンに由来するイオンを質量電荷比に応じて分離して検出することを特徴とするイオン分析装置。
The ion analyzer according to claim 6, wherein
An ion analyzer, wherein the ions generated by the ion source or the ions derived from the ions are separated and detected according to the mass-to-charge ratio.
請求項6に記載のイオン分析装置であって、
前記イオン源で生成されたイオン又は該イオンに由来するイオンをイオン移動度に応じて分離して検出することを特徴とするイオン分析装置。
The ion analyzer according to claim 6, wherein
An ion analyzer, wherein ions generated by the ion source or ions derived from the ions are separated and detected according to ion mobility.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343363A (en) * 2000-06-05 2001-12-14 Shimadzu Corp Mass spectroscope
JP3991023B2 (en) * 2003-10-31 2007-10-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ Mass spectrometer
WO2005062883A2 (en) * 2003-12-23 2005-07-14 The George Washington University Demountable direct injection high efficiency nebulizer for inductively coupled plasma mass spectrometry
JP4882559B2 (en) * 2006-07-11 2012-02-22 株式会社島津製作所 Liquid chromatograph mass spectrometer
JP5032076B2 (en) * 2006-09-12 2012-09-26 株式会社テクノフロント Mass spectrometer
WO2010102194A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 Waters Technologies Corporation Electrospray interface to a microfluidic substrate
JP5240806B2 (en) * 2011-12-22 2013-07-17 独立行政法人産業技術総合研究所 Nebulizer and analyzer for an analyzer that performs analysis by ionizing or atomizing a sample using plasma

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