JPH10185876A - 液体クロマトグラフ質量分析装置 - Google Patents

液体クロマトグラフ質量分析装置

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JPH10185876A
JPH10185876A JP8345715A JP34571596A JPH10185876A JP H10185876 A JPH10185876 A JP H10185876A JP 8345715 A JP8345715 A JP 8345715A JP 34571596 A JP34571596 A JP 34571596A JP H10185876 A JPH10185876 A JP H10185876A
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JP
Japan
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pipe
sample
liquid chromatograph
sprayed
ions
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JP8345715A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Wake
弘明 和気
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体クロマトグラフ質量分析装置のインター
フェース部にあるスプレー手段により噴霧されたイオ
ン、荷電液滴のほとんどを質量分析部に送り込むように
して、非常に感度のよい分析を行うようにする。 【解決手段】 脱溶媒化手段(33)のスプレー手段
(31a)に対向する側は加熱された細管パイプ群(3
3a)からなり、かつ、これらパイプ群(33a)は途
中で1つの流路に合流されて1流路(33b)にされた
上で他端側から質量分析部(20)に向けて送られるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体クロマトグラ
フ質量分析装置(以下LC/MSという)に関し、さら
に詳しくはLC/MSの液体クロマトグラフ部と質量分
析部とのインタフェースに関する。
【0002】
【従来の技術】LC/MSでは、液体クロマトグラフ部
で分離された成分を大気圧下でイオン化して質量分析部
に導入する方法が用いられることがある。この場合、液
体クロマトグラフ部のカラムにより分離された成分をイ
オン化するインタフェースが必要である。LC/MSに
一般的に用いられるインタフェースとしては、エレクト
ロスプレイインタフェース(ESI)や大気圧化学イオ
ン化インタフェース(APCI)等、いくつかの種類が
ある。
【0003】ESI法では液体試料を細いスプレーニー
ドルの先端に送り、そのニードルの先端に高電圧を印加
する。これによりニードル先端には強い不平等電界が形
成され、この強い電界により液体試料が帯電液滴として
噴霧され、更に、液滴内でのイオンのクーロン反発力に
より液滴の分裂が進行してイオン化が行われる。
【0004】一方、APCI法ではネブライザ(霧化
器)においてガス流により液体試料を強制噴霧し、これ
を加熱することにより液滴の脱溶媒化を行った後、コロ
ナ放電により生成したバッファイオンにより試料のイオ
ン化(化学イオン化)を行う。図5は従来からのLC/
MSの一般的な構成を示す図である。10は液体クロマ
トグラフ部、20は質量分析部である。30はインタフ
ェース部で、本図のものはESI法を用いたエレクトロ
スプレーイオン化部31を用いている。また、エレクト
ロスプレーイオン化部の後に設けられているパイプ32
にはヒータ32hが取り付けてあり、このものはエレク
トロスプレーイオン化部31で生成された荷電液滴の脱
溶媒化を促進するための脱溶媒化手段として機能する。
【0005】エレクトロスプレーニードル31aは液体
クロマトグラフ部10から送られてくる試料液体が通過
する細管を有し、パイプ32に対向する側の先端はニー
ドル状にしてあり、細管を通過した液体がニードル先端
のノズル部分から噴出されるようになっている。そして
図示しない高電圧発生回路よりエレクトロスプレーニー
ドル31aに数KV程度の高電圧が印加される。このよ
うな構造にすることにより液体クロマトグラフ部10か
ら送られてくる液体試料は、ニードル先端のノズル付近
に形成された強い電界によりスプレー状に引き出され、
その際、液体試料の一部はイオンや荷電液滴となってパ
イプ32に入る。
【0006】荷電液滴はパイプ32内でヒータ32hに
より加熱されることにより溶媒が蒸発し、他の粒子との
衝突等を経ることによりさらに微小化してイオン化が促
進され、生成されたイオンがパイプ32から引き出され
て質量分析部20に送られる。
【0007】このようにして、パイプ32を通過する際
に脱溶媒化、イオン化が促進された上でイオンが質量分
析部に導入されることになる。
【0008】これに対し、APCI法によるイオン化を
行うときは図5のエレクトロスプレーイオン化部31の
代わりに図6に示すような大気圧化学イオン化部54が
取り付けられる。すなわち、試料液体が通過する細管を
有するとともに先端がニードル状にしてあるプローブ5
4a、プローブ54aのニードル部分を囲むように設け
られる霧化室54b、霧化室の開口部前面に取り付けら
れる放電電極54cを具備する大気圧化学イオン化部5
4が取り付けられる。霧化室54bを図示しないヒータ
により加熱するとともに、放電電極54cに数KVの電
圧を印加する。このようにすることにより、液体クロマ
トグラフ部10から送られてくる液体試料は別途にプロ
ーブに接続されたガスラインからの霧化用ガスによりプ
ローブ54aのニードル先端のノズルから霧化室54b
内に噴霧され、ヒータにより脱溶媒化された後放電電極
において生成されるバッファイオンとの接触によりイオ
ン化される。そして、生成されたイオンや荷電液滴は加
熱されたパイプ32を介して前述のESI法と同様に脱
溶媒化、イオン化が促進されつつ、質量分析部20に送
られる。
【0009】なお、脱溶媒化を促進するために、スプレ
ー方向とは逆方向に窒素ガスの対向流(N2 カーテン)
を与えることにより脱溶媒化を促進することももなされ
ている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ESI法やAPCI法
によりイオン化されたイオン、あるいは荷電液滴のう
ち、加熱パイプを通過した試料のみが質量分析部に入
り、質量分離された上で検出器により測定される。
【0011】しかしながら、この方法では、加熱パイプ
を通過するのは、噴霧された試料のうちの一部だけであ
り、ほとんどの試料はそのまま真空排気系から排出され
ることになっていた。
【0012】そのため、試料は有効利用されず、また、
一部の試料のみしか分析に寄与させることができないこ
とから検出感度を向上させることができない原因となっ
ていた。
【0013】そこで、本発明は、インタフェース部で噴
霧された試料のほとんどを脱溶媒化しつつ質量分析部に
送り込んで有効に分析に寄与することができる液体クロ
マトグラフ装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
になされた本発明の液体クロマトグラフ質量分析装置
(LC/MS)は、液体クロマトグラフ部と質量分析部
との間に、液体クロマトグラフ部から送られてくる液体
試料をスプレー手段によりイオン化しつつ噴霧し、生成
されたイオンあるいは荷電液滴をスプレー手段に対向す
るように配置された脱溶媒化手段により脱溶媒化しなが
ら質量分析部に導入するインタフェース部を備えた液体
クロマトグラフ質量分析装置において、前記脱溶媒化手
段のスプレー手段に対向する側は加熱された細管パイプ
群からなり、かつ、これらパイプ群は途中で1つの流路
に合流されて1流路にされた上で他端側から質量分析部
に向けて排出されることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明のLC/MSでは、インタ
フェース部にある脱溶媒化手段は、液体クロマトグラフ
から送られてくる試料をイオン化しつつ噴霧するスプレ
ー手段に対向して配置される側の部分が細径のパイプを
束ねた形状であるため、その断面積を大きくすることが
でき、噴霧されたイオンや荷電液滴のほとんどを脱溶媒
化手段に取り込むことができる。そして、脱溶媒化手段
に取り込まれたイオン、荷電液滴は加熱により脱溶媒化
が促進されつつ移動し、脱溶媒化手段の後段で合流して
1流路とした上で質量分析部に送り込まれる。そのた
め、イオン化された試料を無駄にすることなく質量分析
部へ送ることができ感度の高い測定が可能となる。以
下、本発明を実施例を用いて説明する。図1は本発明の
一実施例であるLC/MSの構成図である。図におい
て、従来例である図5と同じものは同符号を付すことに
より、説明を省略する。図に示すようにエレクトロスプ
レー31aに対向する位置に脱溶媒化パイプ33が取り
付けられている。この脱溶媒化パイプ33は細径のパイ
プを束ねたパイプ群33aと、パイプ群33aの下流側
にあって合流された合流パイプ33bと、脱溶媒化パイ
プ33全体を加熱するヒータ33hとから構成されてい
る。パイプ群33aおよび合流パイプ33bには金属を
用いて熱伝導を良好にすることにより、図4に示すよう
にヒータ33hをパイプ群33aの外周に取り付けられ
て外周から加熱できるようにする。なお、パイプ群にガ
ラスなどの熱伝導性が良好でない材料を用いる場合に
は、1つ1つのパイプにヒータを巻回するようにする。
【0016】このような脱溶媒化パイプを用いることに
より、エレクトロスプレー31aから試料がイオン、荷
電液滴などが噴霧されると、パイプ群によって形成され
る広い断面にわたって試料が脱溶媒化パイプ33のパイ
プ群33a内に取り込まれる。取り込まれたイオン、荷
電液滴は加熱により脱溶媒化が促進されつつ下流側に進
み、合流パイプ33bに至り、さらに脱溶媒化が促進さ
れつつ質量分析部に送り込まれる。このようにして、エ
レクトロースプレー31aから噴霧されたほとんどの試
料が脱溶媒化されつつ質量分析部に送り込まれることと
なる。
【0017】図2は、本発明の他の一実施例であるLC
/MSの構成図である。この図のものでは、パイプ群3
4a、ヒータ34hは図1と同様であるが、合流パイプ
33bのかわりに、合流部分が直接質量分析部との境界
に当たるサンプリングコーン34dに接続されている。
【0018】図3は、本発明の他の一実施例であるLC
/MSの構成図である。この図のものでは、パイプ群3
5a、合流パイプ35b、ヒータ35hは図1と同様で
あるが、パイプ群35aの外周側数カ所にに乾燥窒素を
吹き出すためのパイプ35nが設けてあり、いわゆるカ
ウンタフローをさせることにより、脱溶媒化を促進させ
ている。
【0019】図4は、本発明の他の一実施例であるLC
/MSの脱溶媒化手段の断面図である。このものでは、
中心部分にはパイプ33aではなく、棒33cを使用し
ているので、導入したくない粒の大きい試料の部分をカ
ットすることができる。
【0020】図1から図4に示した実施例では、パイプ
は円筒形状としたが、これを六角形状のパイプ(ハニカ
ム形状)あるいは三角形、四角形パイプを束ねた構成と
してもよい。このようにすることにより、パイプとパイ
プとの間に隙間がなくなるので、さらにサンプルの収集
率が向上する。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のLC/M
Sでは、噴霧されたイオン、荷電液滴をほとんど質量分
析部に送り込むことができるので、非常に感度のよい分
析が可能となる。
【0022】また、中心部分にパイプのかわりに棒体を
使用することにより、大粒の試料をカットすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である液体クロマトグラフ質
量分析装置の構成図。
【図2】本発明の他の一実施例である液体クロマトグラ
フ質量分析装置の構成図。
【図3】本発明の他の一実施例である液体クロマトグラ
フ質量分析装置の要部構成図。
【図4】本発明の他の一実施例である液体クロマトグラ
フ質量分析装置の要部断面構成図。
【図5】従来からの液体クロマトグラフ質量分析装置の
構成図。
【図6】従来からの液体クロマトグラフ質量分析装置の
構成図。
【符号の説明】
10:液体クロマトグラフ部 20:質量分析部 30:インタフェース部 31:エレクトロスプレーイオン化部 31a:エレクトロスプレーニードル 33、34、35:脱溶媒化パイプ 33a、34a、35a:パイプ群 33b、34b、35b:合流パイプ 33h、34h、35h:ヒータ 33c:棒 34d:サンプリングコーン 35n:乾燥窒素用パイプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体クロマトグラフ部と質量分析部との
    間に、液体クロマトグラフ部から送られてくる液体試料
    をスプレー手段によりイオン化しつつ噴霧し、生成され
    たイオンあるいは荷電液滴をスプレー手段に対向するよ
    うに配置された脱溶媒化手段により脱溶媒化しながら質
    量分析部に導入するインタフェース部を備えた液体クロ
    マトグラフ質量分析装置において、前記脱溶媒化手段の
    スプレー手段に対向する側は加熱された細管パイプ群か
    らなり、かつ、これらパイプ群は途中で1つの流路に合
    流されて1流路にされた上で他端側から質量分析部に向
    けて排出されることを特徴とする液体クロマトグラフ質
    量分析装置。
JP8345715A 1996-12-25 1996-12-25 液体クロマトグラフ質量分析装置 Pending JPH10185876A (ja)

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