JPH02184750A - 超臨界流体クロマトグラフ／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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超臨界流体クロマトグラフ／質量分析装置に
関し、特に両装置を接続するためのインターフェースの
改良に関する。

［従来の技術］ 近時、気体と液体の中間的性質を有する超臨界流体を移
動相とする超臨界流体クロマトグラフィー（以下ＳＦＣ
と称す）は、高速液体クロマトグラフィーと比べ高分離
能であり、分析時間が短いという特徴を有している。ま
た、ガスクロマトグラフィーと比べ、難揮発性成分や熱
的不安定な化学種まで分析が可能であり分離に関して有
効な手段である。一方、このＳＦＣにより分離された溶
出成分をオンライン方式で質量分析装置（以下ＭＳと称
す）に導入して分析するようにした装置、所謂ＳＦＣ／
ＭＳの開発が行われている。

第４図はかかるＳＦＣ／ＭＳの従来例を示す構成略図で
あり、１はＳＦＣで、ＣＯ２ガス（炭酸ガス）を満たし
たガスボンベ２と冷凍器付送液ポンプ３とインジェクタ
４とミクロカラム５とこのカラムを一定温度に保つため
のオーブン６とから構成されている。このＳＦＣにおい
ては、先ずガスボンベ２内のＣＯ２ガスを冷凍器付送液
ポンプ３により一旦液化する。この液化は移動相として
のＣＯ２ガスを微量かつ定流量でミクロカラム５に導入
するために行われる。そして液化されたＣ０２は送液ポ
ンプ３によりＣ０２の臨界点以上の圧力（７３ａｔｍ以
上）に加圧された後、オーブン６によりＣ０２の臨界点
以上の温度（３１℃以上）に保たれたミクロカラム５内
に導入されるため、カラム内でＣＯ２の超臨界流体の移
動相が形成される。この状態において、インジェクタ４
より試料を注入すれば、試料は超臨界流体に溶解されカ
ラムで展開１分離される。分離された溶出成分は管７を
介してＭＳ８のイオン源内に導入され、イオン化されて
質量分析される。尚、ＳＦＣにおける移動相に常温で液
体のもの例えばヘキサンのような有機溶媒を用いた場合
には、液化の必要がないため送液ポンプに冷凍器を備付
ける必要はない。

一方、ＳＦＣ流系内においては、ＳＦＣ流系内の圧力を
超臨界点以上の圧力に維持するため、ＳＦＣとＭＳとの
接続部分（インターフェース）、即ち管７の超臨界流体
の出口部分に抵抗を持たせる必要がある。そのため、管
７としてその内径を微少にしたキャピラリー管を用いた
り、あるいは管７の開放部にステンレス等の粉末を焼結
して作成したフィルター（多孔性部材）を詰めることに
より管７の出口部分の抵抗を大きくしている。

［発明が解決しようとする課題］ このように管７の出口部分の抵抗を大きくしてＳＦＣ流
系内の圧力を臨界点以上の圧力に保ってもこの管７の終
端部は真空に保たれたイオン源内に置かれるため、移動
相を超臨界状態に保ったままでイオン源内に移送するこ
とは極めて困難である。即、ＣＯ２の超臨界流体が管の
開放端部付近でガス化し、それに伴って溶出成分（試料
成分）が析出され易くなる。その結果、析出が生じた場
合にはそれがキャピラリー管や多孔性部材内に留まるこ
とにより詰まる問題が生じると共に、テーリングなどの
現象が生じて分離能低下の原因となる。

そこで、本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり
、ＳＦＣとＭＳとのインターフェース部分に試料成分が
析出し留まるのを防止することを目的とするものである
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は質量分析装置のイオ
ン源内へ予め定められた液体を継続的に導入する送液流
路を設けると共に、該送液流路の途中に混入手段を設け
、該混入手段において超臨界流体クロマトグラフィーか
らの移動相を前記液体に混入してイオン源内へ送るよう
にしたことを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説する。

［実施例］ 第１図は本発明に用いられるインターフェースの一例を
示す構成略図であり、第４図と同一番号のものは同一構
成要素を示す。

第１図において、９はインターフェースの役目を果たす
混入セルで、この混入セル内の対向する一方の側壁に５
ＦＣＩからの管７が機密を保って嵌入され、また、他方
の側壁にはＭＳ８のイオン源室１０内に置かれた先端が
ノズル状に加工された導入管１１が接続されている。更
に、この混入セル内にはバイブ１２を介して容器１３内
に満たされた例えばメタノール、アセトニトリル、テト
ラヒドロフラン、クロロホルム等の有機溶媒が送液ポン
プ１４により一定流量連続して導入されている。この混
入セル内に導入された有機溶媒は導入管１１を通ってイ
オン源室１０内に噴出される。

前記管７の開放部は多孔性部材１５により塞がれ、５Ｆ
ＣＩの流系内を臨界点以上の圧力に保っている。前記混
入セル９に導入する有機溶媒としては分析する試料が溶
は易いものが選ばれる。

このようになせば、管７先端の多孔性部材１５から出る
超臨界流体の移動相（ＣＯ２）はガス化する前に有機溶
媒に混入され、試料成分も析出することなく有機溶媒に
溶解される。そして、導入管１１を通してその先端部の
ノズル部より試料成分及びガス状の移動相は、有機溶媒
と一緒にイオン源室１０内に噴出されるため、試料成分
が気化し図示外のイオン化手段によりイオン化された後
、図示外の質量分析部に導入されて質量分析される。

従って以上のようにすれば、超臨界流体で分離された試
料成分は混入セル内で有機溶媒に溶解された状態でイオ
ン源室１０内に導かれるため、従来のようにインターフ
ェース部分に留まることがなくなる。そのため、多孔性
部材１５が詰まったりテーリング現象による分離能の低
下を防止することができる。

尚、前述の説明は本発明の一例であり、実施にあたって
は幾多の変形が考えられる。例えば、上記実施例ではイ
オン源室内に挿入した導入管の先端をノズル状に形成し
たが、これに限定されることなく、多孔性部材を詰めて
も良い。

また、上記実施例では超臨界流体の移動相と有機溶媒と
の混入はＳＦＣに接続された管に設けた多孔性部材を通
過した後で行うようにしたが、これに限定されることな
く、第２図及び第３図で示すように超臨界流体が管７か
ら出る前の多孔性部材１５の直前あるいは多孔性部材自
身のところで行うように構成しても良い。尚、第２図及
び第３図中１６はジヨイントである。

さらに、上記実施例では超臨界状態を保つための抵抗体
として多孔性部材を用いたが、これに限定されることな
く、微小径のキャピラリー管や可変抵抗体などを用いて
も良い。

［効果］ 以上詳述したように本発明によれば、ＳＦＣからの超臨
界流体の移動相をインターフェース部分で液体に混入さ
せてイオン源室内に導入するため、インターフェース部
での試料成分の析出が起こらない。そのため、従来のよ
うに析出した試料成分がインターフェース部に溜まるこ
とがなくなると共に、高分離能のクロマトグラムを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられるインターフェースの一例を
示す構成略図、第２図及び第３図は夫々本発明の他の実
施例を示す構成略図、第４図は従来例を説明するための
構成略図である。 １：ＳＦＣ２：ガスボンベ ３：送液ポンプ　　　４：インジエクタ５：ミクロカラ
ム　　６：オーブン ７：管　　　　　　８：ＭＳ ９：混入セル　　　１０：イオン源室 １１：導入管　　　　１２：パイプ １３：容器 １５：多孔性部材 １４：送液ポンプ １６：ジヨイント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 質量分析装置のイオン源内へ予め定められた液体を継続
   的に導入する送液流路を設けると共に、該送液流路の途
   中に混入手段を設け、該混入手段において超臨界流体ク
   ロマトグラフィーからの移動相を前記液体に混入してイ
   オン源内へ送るようにしたことを特徴とする超臨界流体
   クロマトグラフ／質量分析装置。