JPH01250858A - 液体クロマトグラフ‐質量分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、液体クロマトグラフ−質量分析装置（ＬＣ
／’ＭＳ装置）に関する。ざらに詳しくは、液体クロマ
トグラフと質量分析装置とをサーモスプレィ−インター
フェイスを介して接続してなるＬＣ／ＭＳＨ置に関する
。

（ロ）従来の技術 最近、液体クロマトグラフィーにより分離される成分を
分取することなく直接質■分析装置へ導入して分析を行
なういわゆるＬＣ／ＭＳシステムが開発されるようにな
り、その中の一つとして、いわゆるサーモスプレーイン
ターフェイスで液体クロマトグラフ分離流路系と質】分
析装置系とを接続したサーモスプレーＬＣ／ＭＳ装置が
知られている。ここでサーモスプレーインターフェイス
は、第２図に示すごとく液体クロマトグラフで分離され
た画分を、加熱されたキャピラリー状のベーパライザ１
０から真空ポンプで真空状態が維持された減圧室１１内
にスプレーして目的成分のイオン化を行ない、このイオ
ン化された成分を小孔１２から質量分析計内に電界移送
しうるよう構成されたものである。そして、上記目的成
分のイオン化を促進するために、電子ビームをスプレー
ざれた成分に照射できるよう構成されたもの及び減圧室
内での放電を起こすものも知られており、さらにイオン
化効率改善のために、このインターフェイス前段の流路
に、連発性の酢酸アンモニウムなどのバッファーを添加
できるよう構成したものも知られている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 通常の液体クロマトグラフにおいては、分離カラムの保
持力の改善、目的成分の分配係数の変化等の分離性の向
上のために、その移動相として、リン酸やリンＲ塩を含
有する溶液を用いることが汎用されている。

しかし、このようなリン酸類を含有する移動相を用いた
液体クロマトグラフ分離流路を上記ＬＣ／ＭＳ装置に適
用した場合には、サーモスプレーインターフェイス内に
持込まれるリン酸類が難揮発性であるが由に、ベーパラ
イザ１０を閉塞したり減圧室内を汚染する不都合が生じ
、側底実用に供することができなかった。

従って、サーモスプレーＬＣ／ＭＳで分析を行なう場合
には、リン酸類含有移動相により液体クロマトグラフで
の分離が好都合に行なえる対象物であっても、これらリ
ン酸類を含有しない新たな移動相の選択や分離条件の再
検討が必要となる問題があり、このことが原因でＬＣ／
ＭＳ分析に適用できない対象物も存在した。

この発明は、かかる状況下なされたものであり、ことに
リン酸類含有溶液を移動相として用いた液体クロマトグ
ラフ分離流路系を用いてサーモスプレーＬＣ／ＭＳ分析
を可能とするＬＣ／ＭＳ装置を提供しようとするもので
ある。

（ニ）課題を解決しようとする手段 かくしてこの発明によれば、試料導入部と分離カラムを
管路接続しリン酸類含有溶液を移動相として流通しうる
よう構成された液体クロマトグラフ分離流路系と、この
流路系における分離カラム後段の流路にサーモスプレー
インターフェイスを介して接続された質量分析装置系を
備えてなり、上記分離カラムとサーモスプレーインター
フェイスとの間の流路に、上記移動相中のリン酸類と反
応して不溶性リン酸塩を形成しうる沈澱剤溶液の供給路
を接続し、かつこの接続部とサーモスプレーインターフ
ェイスとの間に沈殿物除去手段を介設してなる液体クロ
マトグラフ−質量分析装置が提供される。

この発明の前記課題を解決すべく、移動相中のリン酸類
がサーモスプレーインターフェースに導入される前段で
これを不溶性塩の形態で除去されるよう沈澱剤溶液供給
路と沈殿物除去手段を設けたものである。

上記沈澱剤溶液としては、リン酸と不溶性塩を形成でき
るカチオン供給性化合物が用いられ、ことにそれ自体が
移動相（通常、水又は水−有機溶剤系）中に易溶解性で
あり、かつ不溶性塩形成後において残存するアニオン成
分がサーモスプレーインターフェイスや質量分析装置系
に悪影響を与えない化合物が適している。かかる化合物
としては、酢酸カルシウム及びギ酸カルシウムが挙げら
れる。また、移動相に溶解して用いるリン酸類としては
、リン酸アンモニウム又はリン酸−リン酸アンモニウム
が好ましい。とくにこれらを用いかつ上記沈勇剤として
酢酸カルシウムを選択した場合には、沈澱反応により水
不溶性のリン酸カルシウムが形成されると共に、酢酸ア
ンモニウムが形成されこれはインターフェイスにおける
分離成分のイオン化効率を向上させるよう作用するため
、最も好ましい組合せである。

なお、これら移動相中のリン酸類の使用濃度及び沈澱剤
の供給量は、液混合により迅速に不溶性リン酸塩が形成
されるように決定される。

一方、沈殿物除去手段としては、上記反応で生じた不溶
性リン酸塩を捕捉するが移動相及び溶解成分を通過でき
る種々の捕捉材が用いられ、例えば、メングランフィル
ターや液体クロマトグラフィーで汎用されているいわゆ
るプレカットカラム等が使用可能である。例えば、リン
酸カルシウムのストークス径が約１５膚であるので１０
所程度のメツシュのメングランフィルターを組み込んだ
流路が適している。

なお、この発明の液体クロマトグラフ分離流路系におけ
る他の構成要素や質量分析装置系については当該分野で
公知のものを種々適用することができる。とくに、イオ
ン化効率をより向上させる点で、沈殿物除去手段とサー
モスプレーインターフェイスとの間に、酢酸アンモニウ
ム溶液供給路を接続することは一つの好ましい態様であ
る。

（ホ）作　用 リン酸類を含有する移動相に、沈澱剤溶液が混合される
ことにより、リン酸類は不溶性リン酸塩として析出する
。この析出物は次いで沈殿物除去手段により移動相から
物理的に除去されるため、サーモスプレーインターフェ
ースへの導入が防止されることとなる。

（へ）実施例 第１図に示す１は、この発明の一実施例の液体クロマト
グラフ−質量分析装置を示すものである。

図において、ＬＣ／ＭＳ装置１は、リン酸アンモニウム
水溶液４１からポンプ４２、試料導入部２及び液体クロ
マトグラフ用分離カラム３を介してサーモスプレーイン
ターフェイス５に接続される液体クロマトグラフ分離流
路系４と、サーモスプレーインターフェイス５の後段に
接続され、イオン化空９１、分離部９２及び検出部９３
を備えた質量分析装置系９を備えてなる。

そして、分離流路系４における分離カラム３の後段には
沈澱剤溶液である酢酸カルシウム水溶液６１の供給路６
が接続され、さらにこの後段には、１０ｐのメツシュの
メンブランフィルターを含むカップリングもしくはプレ
カットカラム（沈殿物除去手段）７が介設されさらにこ
の後段に酢酸アンモニウム水溶液８１の供給路８が接続
されている。

また、サーモスプレーインターフェイス５は第２図に示
すごとく、流路４の端部に接続されるベーパライザ１０
と、減圧至１１と、先端に小孔１２を有するすりばち状
のイオンサンプリングコーン１５と、減圧至１１内を高
真空に保つための真空ポンプ接続管１４と、ベーパライ
ザ１０を加熱するためのヒータ１３とを備えてなり、減
圧苗１１内に発生したイオンを小孔１２を通じて質量分
析装置系９へ電界移送しうるよう構成されたものである
。

かかるＬＣ／ＭＳ装置１により、分離分析が効率良く行
なわれる過程について以下説明する。

まず、分析するに際し、ポンプ４２．６２を駆動して、
リン酸アンモニウム水溶液４１を移動相として分離流路
系４内に所定流」（通常０．５〜１．５ｍｆ／分）で流
通させかつカラム３後段において供給路６を通じて酢酸
カルシウム水溶液６１を所定流口（通常、移動相総流量
として２１１／分となるように調整）で注入しておく。

この際イオン化効率向上用の酢酸アンモニウム水溶液８
１は注入しなくてもよい。

この状態において、リン酸アンモニウム水溶液４１は試
料導入部２及び分離カラム３を通じてインターフェース
５方向へ移送されるが、カラム３後段での酢酸カルシウ
ム水溶液６１との混合により下記の反応： ２　　（ＮＨ４）　　３　　ＰＯ４ ＋３０ａ　　（ＣＨｓ　ＣＯ２）２ →　６ＮＨ４０ＣＯＣＨ３ 十Ｃａ　３　（ＰＯ４）２　Ｌ が生じ、移動相中のリン酸根は不溶性のリン酸カルシウ
ムとして析出し移動相中にこの沈澱粒子が浮遊した状態
で移送され、プレカットカラム７に導入される。そして
プレカットカラム７は、このリン酸カルシウム粒子を捕
捉するよう作用するため、上記反応で生じた酢酸アンモ
ニウムを含みリン酸類が実質的に含有されない移動相が
通過してインターフェイス５内に導入されることとなる
。

従って、インターフェイス５内へのリン酸類の導入が防
止でき、リン酸類によるベーパライザの閉塞や減圧室の
汚染等の弊害を生じることなく移動相のインターフェイ
ス５内への連続導入状態が確保されることとなる。

この状態において、分析を意図する試料を試料導入部２
より流路内に注入する。これにより、試料は分離カラム
３へ導入されて各成分のカラム内での保持時間の異なり
に基づいて分離され、順次インターフェイス５へ移送さ
れるが、移動相中のリン酸根は前述のごとく除去される
ため、これによる弊害を招くことなくインターフェイス
５内で各分離成分のイオン化及び溶媒との分離が迅速に
行なわれることとなる。ことにこの実施例においては、
移動相中のリン酸類と沈澱剤との組合せが、リン酸アン
モニウムと酢酸カルシウムであるために沈澱反応によっ
て水溶性の酢酸アンモニウムが副生し、これはインター
フェイスに持込まれて各分離成分のイオン化効率を向上
すべく働くため、質量分析装置系での応答性も改善され
ることとなる。ただし、イオン化効率をより向上して応
答性をさらに改善するためには、酢酸アンモニウム水溶
液８１をインターフェイス５の前段で注入するのが好ま
しい。

（ト）発明の効果 この発明のＬＣ／ＭＳ装置においては、リン酸類含有溶
液を移動相として用いた液体クロマトグラフィ後の連続
質量分析を可能とするものである。

従って、液体クロマトグラフィによる分離にリン酸類含
有溶液を移動相として必要とするためにＬＣ／ＭＳ分析
を行なうことが従来困難あるいは不可能であった種々の
対象物についてのＬＣ／ＭＳ分析が可能となり、その有
用性は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例のＬＣ／’ＭＳ装置を示
す構成説明図であり、第２図は同じくそのサーモスプレ
ーインターフェイスを示す構成説明図である。 １・・・・・・ＬＣ／ＭＳ装置、２・・・・・・試料導
入部、３・・・・・・液体クロマトグラフ用分離カラム
、４・・・・・・液体クロマトグラフ分離流路、５・・
・・・・サーモスプレーインターフェイス、６．８・・
・・・・供給路、 ７・・・・・・カップリングもしくはプレカットカラム
、９・・・・・・質量分析装置系、 ４１・・・・・・リン酸アンモニウム水溶液、６１・・
・・・・酢酸カルシウム水溶液、８１・・・・・・酢酸
アンモニウム水溶液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料導入部と分離カラムを管路接続しリン酸類含有
   溶液を移動相として流通しうるよう構成された液体クロ
   マトグラフ分離流路系と、この流路系における分離カラ
   ム後段の流路にサーモスプレーインターフェイスを介し
   て接続された質量分析装置系を備えてなり、上記分離カ
   ラムとサーモスプレーインターフェイスとの間の流路に
   、上記移動相中のリン酸類と反応して不溶性リン酸塩を
   形成しうる沈澱剤溶液の供給路を接続し、かつこの接続
   部とサーモスプレーインターフェイスとの間に沈殿物除
   去手段を介設してなる液体クロマトグラフ−質量分析装
   置。