JPS6042653A - クロマトグラフィ−・プレ−ト - 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】 ことに混合物試料をクロマトグラム展開によって分離し
たのち，各成分毎に質量分析によって同定・定量を行う
ことが容易であるように構成したプレートに係る。

一般に，微量成分を含む混合物試料の質量分析に際して
，前段にガスクロマトグラフィーによる分離手段を結合
した，いわゆるＧ　Ｃ　７Ｍ　Ｓシステ、ムが繁用され
ている。しかしながら、このシステ゛ムによれば，特別
に高価なＧＣ／ＭＳ装置を必要とすることはいうまでも
ない。またこのシステムはガス化し難い化合物や，ガス
クロマトグラフィー操作中に熱分解したり，加熱変化を
受ける不安定な化合物には適用し難いという問題点を有
している。こうした場合，気化を容易にするためにやむ
を得ず試料をシリル化あ゛るいはアシル化にょって、そ
の形を変える余分の手間を要するというのも重大な欠点
である。さらに、このように手間をかけて得たシリル化
あるいはアシル化化合物にも。

その一部に変化が避けられないものもあった。′ガスク
ロマトグラフィー操作中に変化し測定不能なものとなる
熱的に不安定な化合物を含む混合物試料は、先ず実験室
で調製したＲ層りロマトグラフィー・プレートによって
展開分離し、その特定スポット部分の吸着剤薄層をかき
とった上、溶媒で抽出して、質量分析計の直接導入系か
ら導入して測定を行うこともできる。

しかしながら、このような吸着剤層のがきとりおよび溶
媒抽出といった手技は、わずらオ）シいばかりでなく、
正確に行うことが困難であり、試料の損失すなわち、不
正確な定量値゛をもたらす。また一部の化合物は、操作
中に、酸化などの変化をうける懸念もある。

また９本出願人の保有する特許第９θＺ２’ｌｆ号にＵ
ｎ示された棒状クロマトグラフィー要素は。

主としテＦ　Ｉ　Ｄ　（Ｆｌａｍｅ　Ｉｏｎｉｚａｔｉ
ｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　）を行うために発明された
ものであるが、之を質量分析計用試料保持体として使用
することもできる。

しかしながら、この棒状クロマトグラフィー要素も質量
分析計用試料保持体としては次の点で充分満足なものと
は言えない。すなわち、ＦＩＤを可能とするためには、
支持棒、吸着剤および結合剤のおのおのに高度の耐熱性
が要求される。たとえば、支持棒は水晶あるいは石英で
なければならず、結合剤は、はうけい酸ガラスまたは結
晶化ガラスなどでなければならない。これは質量分析計
用試料保持体としては、必ずしも要求される要件でなく
、要素を不当に高価にするだけである。また吸着剤薄層
の性質は個体差を有するものであるから、たとえ同時に
調製した。同一ロットの要素によっても特定の被検成分
が異なる訂値を示すことがあり、同時に並行して標品を
展開しても、その標品との対照をしばしば困難とするも
のである。

」−記の欠点を補う目的で９本発明者らは、事前に、あ
るいは質量分析操作中に、混合物試料を各構成成分に分
離しうる試料保持体を発明し、さきに特許出願をした（
特開昭３’ｌ−！；９９ｇ３号公報参照）。上記発明は
９分離手段として薄層クロマトグラフィーまたはガスク
ロマトグラフィーの原理を応用し、続いて分離された各
成分の分子イオンを順次得ることを可能としたものであ
る。

これは；複数成分を含む混合試料の質量分析のために有
用なものではあるが、２個とりわけ３個以上の成分によ
り構成される混合試料であって。

各成分のクロマトグラム上の酊値における差が充分でな
い場合、展開スポットを先端として保持体を切断して、
質量分析計のイオン化室内に導入するには便利さが不充
分であった。

また、米国特許第λｇ９乙、６６ノ号明細書には展開ず
みの薄層クロマトグラフィー・プレートラ。

そのままイオン化室内に導入し、クロマトグラム上の各
構成成分スポットの位置が順次的に、イオン源の位置と
一致するように移送させ、マススペクトラムを連続的に
得る方法および該方法のための装置が開示されている。

こうした方式によれば、クロマトグラフィー・プレート
の取扱いは便利であるが、極めて大きなイオン化室およ
びプレートの移送のための複雑かつ精巧な装置を必要と
する点で実用化が困難であり、可能な場合でもきわめて
高価なものとなる。

本発明は上記先行技術の欠点を除去し、困難を克服する
目的で提案されたもので９本発明によれば、その表面に
クロマトグラフィー用吸着剤の展着層が形成されている
支持基板の裏面に多数の互に平行な切断用細溝を設けた
ことを特徴とするクロマ］・グラフィー・プレートが提
供される。

上記において、クロマトグラフィー用吸着剤には、すべ
てのクロマトグラフィー活性を有する吸着剤が含まれ、
主として薄層クロマトグラフ用吸着剤をさす。シリカゲ
ル、アルミナ、けいそう土。

ゼオライト、けい酸アルミニウム、多孔性ガラス末（高
けい酸ガラスを酸で処理して、酸に可溶の成分を凡て溶
出させ、溶出によって無数の細孔を形成させたもの、米
国コーニングガラス社製）商品名ポーラス・バイコール
によって代表される）が例示される。吸着剤が脱水素接
触作用を有する場合は、脱水素反応を生起する可能性の
ある試料には適用しない方が好ましい。

支持基板としては通常ガラスが用いられるが。

その他の耐熱性を有し、化学的に不活性で、かつ切断用
細溝を設けておくことにより切断が容易となるその他の
材料も使用可能である。

吸着剤粒子間の結合および吸着層と支持基板との固着の
ために用いられる固着剤としては、被検試料のマススペ
クトルに影響のないものであれば。

固着性の充分なことを要件として、巾広く選択できる。

本出願人に与えられた特許第９θＺ２グと号などに開示
したガラス粉末などは好適なものの一つであるが、製造
に際し焼成などの手間がかかることが唯一の欠点である
。焼成を要しない固着剤として、上記要件を充たす任意
の有機固着剤。

たとえば、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルア
ミド、ポリビニルホルマール、ポリイソシアナート、ア
クリル酸またはメタクリル酸とグリコール類とのエステ
ルの重合体・共重合体、これらにコロイダルシリカを混
入したものなどが例示される。

被検試料が可視光領域に吸収帯を有せず、したがって無
色である場合、これを扱うためには吸着剤層中に蛍光体
を含ませることが望ましい。蛍光体としては任意の結晶
性賦活型蛍光体が用いられ。

吸着剤の４θ〜ｈθ程度の量を混入することで充分であ
る。クロマトグラム−ヒの被検物質のスポットは紫外線
を吸収して９周辺の発光面」二の影として現われる。

切断用細溝は通常、クロマトグラム展開方向と直角の方
向に設けられるが、被検試料中の２以」−の成分のそれ
ぞれのＲｆ値が充分な差を有する場合。

展開方向と同一の方向に並列して設けられたものも使用
できる。各細溝間の間隔は基板の厚み（普通約２朋）と
同程度が適当である。細溝は、望ましくは基板の厚みの
′ル以」二の深さを有し、かつ鋭角の底を有するもので
ある。この溝は、ガラスカッターを案内するものとなり
、その底部にあてられたカッターの先端を軽く滑らせる
だけで、極めて僅かな屈折力により、プレートを細片に
分割することができる。

この細溝は、基板がガラスの場合、基板の成型時に圧し
型によって設けてもよい。既製ガラス板を利用する場合
、吸着剤層の形成前、あるいはその後に、カッター（研
削砥石）などによって設けることも出来る。

また一方向の密な間隔の細溝に加え、これと直角方向の
、前者より粗い間隔の細溝を設けてもよい。このように
すれば、試料のスポットの仕方にもよるが切断後の細片
を９分離ずみ目標物質のスポットが、その先端近くにあ
るように、かつ充分な長さの支持部分（柄）を有するも
のとすることができる。したがって、これを質量分析計
用保持体締付具に取りつけることは容易であり、また形
状をコンパクトにできるから、イオン室内への導入が簡
単である。

以上のように構成することによって９本発明のクロマト
グラフィー暢プレートは、質量分析あるいはＦＩＤのた
めのすぐれた試料保持体として利用できる。質量分析用
試料保持体として利用する場合、ＧＣ／ＭＳシステムに
よっては熱分解によって異なる物質に変化したり、また
そのために分子イオンを与えない？、＆Ｅ７を成分を含
有する混合物試料を各成分毎に分離したうえ、質量分析
を行うことができる。また、素材の耐熱性も質量分析に
必要な限度にとどめれば、比較的安価なもので構成でき
る。

これに加えて１本発明のクロマトグラ−フィー・プレー
トは同時に同一吸着剤層に、被検試料と標品とを並べて
展開し、標品の展開スポットと参照して、被検試料中の
目標成分の分離スポット位置を容易に確認できる。これ
によって、該スポットが、その先端付近に位置する保持
体を与えるよう切断することができる。

また分離された各成分間の間隔が小さい場合においても
、成分一個毎の保持体を得ることができるので９面倒な
かき取り操作などにくらべ、試料の無駄がない。すなわ
ち、迅速な操作によって。

正確な分析結果が得られる。

一方９本発明のクロマトグラフィー・プレートは、それ
をクロマトグラム展開方向と並行に細断できるような切
断用溝を設けた場合、ＦＩＤにも利用できる。この場合
、素材には高度の耐熱性が要求されるが、ＦＩＤによっ
て分離スポットの位置を確認したうえ、ＦＩＤに使用し
た細片と並行または隣接の細片を保持体として質量分析
を行う際には便利である。

混合物試料中の各成分の分離能をより以」二に高めよう
とする場合には、クロマトグラフィー用吸着剤薄層のう
ち、もっばらクロマトグラム展開のために使用される部
分のはかに、クロマトグラフィー活性を低下させた予備
濃縮ゾーンを設けてもよい。この予備濃縮ゾーンにスポ
ットされた試料は、展開溶媒が上昇するに従って、クロ
マトグラム展開面との境界付近において濃縮され９次い
でクロマトグラム展開面に移行し、展開方向と直角な方
向に伸びた線状ないし長方形状のスポットをあられす。

これは９分離すべき成分のＭ値が接近していて。

普通ならばスポット周辺部が重なり合ってしまう様な場
合でも、確実に分離し得る点で有利である。

固着剤がガラス微粉末であって焼結によって固着させた
本発明プレートの場合、−上記濃縮ゾーンは吸着剤を含
まないガラス微粉末だけの焼結薄層であってもよい。

以下１図面にその概略を示す実施例により本発明をより
詳細に説明する。

実施例１ （展開方向に対して直角の方向に切断用細溝を設けたプ
レート） 第１図にこのプレートの概要を示す。ここで。

（ａ）はその断面図、（ａ’）はその部分拡大図。

（１））は混合試料を展開した状態の正面図、（Ｃ）は
切断後のプレート細片、（＋１）は、これを質量分析計
用試料保持体と１７で、その締付具に装着した状態をそ
れぞれ示１ッている。

また、このプレートの細目は後記測定例１中において示
す。

すなわち、第１図、　（ａ）　（ａ’）および（ｂ）に
示ニ ゲラフィー・プレートは、その裏面に多数の互に平行な
切断用細溝／ｌを試料展開方向と直角な方向に設けてな
るものである。これに２１で示したスポット位置（白丸
印で表す）に未知物質Ｘ′を含む混合物試料Ｘ、標準物
質Ａ、ＢおよびＣをスポットし、公知の方法で上昇性展
開をしたとすると。

所定時間後に試料中の物質はそれぞれ固有のＭ値に応じ
て上昇し９図示のクロマトグラムが得られる。このクロ
マトグラムには、それぞれＡ、Ｂ。

Ｘ′およびＣに対応する位置（黒丸印で表す）に各物質
が分離される。

ここで、試料中の物質が無色であれば、吸着剤に含ませ
である蛍光物質と物質の固有紫外線吸収能によって、そ
の分離位置を検出する。分離位置が判断出来たのち、切
断用細溝にガラスカッターをあて軽くすべらせたうえ、
僅かに指先の屈折力を加えて（ｅ）に示すようなプレー
ト細片とする。

これを、波線１３で示す任意の切断点で短く折り、その
被保持部分１２を（ｄ）で示すように質量分析計用の保
持体締付具３．３ＩＣ弾性片）に装着した」二、イオン
化室に導入する。

ここで判るように、未知混合物試料Ｘと標準物質Ａ、Ｂ
およびＣとを全く同時に同条件で並行して展開できるた
め、未知試料中の各成分の位置は正確かつ容易に特定で
きる。

実施例コ （展開方向に平行な切断用細溝を設けたプレート） 第２図に、このプレートの概要を示す。ここで。

参照記号および番号は、第１図と同一のものを使用した
。したがって、上記の説明の大部分は、そのまま適用出
来る。相違点は、切断用細溝ノｌが。

クロマトグラム展開方向と直角方向でなく並行に設けら
れていることにある。このため切断後の細片（ｅ）には
含有されていた全物質の分離スポットが残される。これ
をＦＴＤにかければ、全物質を順次表わす、ＦＩＤチャ
ー１・が得られる。また。

たとえば波線１３の位置で短く折ったのち、実施例１と
同様に利用することもできる。

このほか９図示はしていないが、上記の切断用細溝に加
えて、之に直角な細溝を、第７の細溝より大きな間隔で
設けておくことも有用である。こうしておけば、上記の
波線切断個所、／３での切断が容易かつ確実にできる。

実施例３ （濃縮ゾーン付プレート） 第１図または第２図に示すプレートにおいて。

長手方向の一端から約２３ＴＩＩＭを濃縮ゾーン、それ
より先を展開ゾーンに区分したプレートを作成した。

試料スポット位置は、上記濃縮ゾーン内であり。

かつ展開ゾーンとの境界付近にとる。本実施例のプレー
トを使用すると、得られたクロマトグラム中で被検試料
が濃縮されたうえ長方形状に分離されるため９本発明の
特徴であるプレートの細片状分割を最も有利に利用する
ことが可能となる。

このプレートの要目、製造法および使用法は−１−記実
施例１および２に準じるものであるが、相異点について
は後記測定例２において詳述する。

以下、上記各実施例によって、その構成の概略よって示
す。該測定例において実際に使用したプレーＩ・の細目
、とそれを用いた混合物試料のクロマトグラフィー分離
、　Ｆ　Ｔ　Ｄ検出および展開ずみクロマトグラムを有
する細片を保持体とした質量分析測定結果等を記述し、
説明を加える。

測定例１ 使用プレート（実施例１および２のプレート）ｌ）基板
：ソーダ石灰ガラス （ｊθ×２θθ）＜、２′Ｂ） ２）切断用細溝：間隔−２１ 深さ一／ＩＩＪＩ ３）吸着剤：メルク社製キーゼルゲルＨｔＯ７）蛍光体
：　Ｚ　ｎ　Ｊ　Ｓ　ｉ　％／Ｍｎｊ）結合剤：ソーダ
石灰ガラス粉末 （平均粒度ニア〜ｇμｍ） 乙）混合比：吸着剤：結合剤：蛍光体 ＝ｌ：３〜’１：０２！； ７）薄層：（焼結法（特許第１．３’ｌ’ｌｌ、７号に
記載の方法）、温度乙ざ０℃で１０分間−Ｉ！；− 焼成し、焼結後２０θμｍの厚みを有する薄層を得る） 第３図に本発明実施例のプレート（実施例２型）上の混
合物試料（１）および標品（標準試料）のクロマトグラ
ム（Ａ）とその細断片（第２図（Ｃ））によって得られ
たＦＩＤチャート（Ｂ）とを対照して示す。

クロマトグラフイー二展開溶媒、ジクロルメタン：メタ
ノール：酢酸エチル：１１ −ヘキサン＝／２：／：３：３ ＦＩＤ　：イアトロスキャン（株ヤトロン製）第３図（
Ａ）のクロマトグラムで判るように１本発明のプレート
を使用すれば、試料と標品とを同時に同条件で展開させ
て、試料の酊値と一致させて存在を確認したのち、所望
の試料保持細片を切り出すことができる。

実施例１型のプレーＩ・の場合は、展開方向と直角に切
断し、そのまま質量分析計用試料保持体とする。また、
実施例λ型の場合は展開方向と平行−ｌ乙− に試料保持細片を採り、之をＦＩＤ用スティックとする
。これを用いて第３図（Ｂ）に示すＦＩＤチャー１・を
得る。一方これと並行の細片を適当に折り質量分析計用
試料保持体とする。

こうして得た本混合物試料中の各成分のマススペク！・
ラムを第ｔ〜７図に示す。第７図は、クロマトグラム（
第３図（Ａ）、対応ＦＩＤチャートは（Ｂ））の第１ス
ポツト（ｆ）のロラゼパム、第Ｇ図は同第２スボッ１−
（１）のクロルデスメチルジアゼハノ・、第６図は同第
３スポツト（璽）のクロルジアゼパム、また第７図は同
第ゲスポット（ＩＶ）のアミノキノロン誘導体にそれぞ
れ対応するマススペクトラムである。

このうち、クロルジアゼパム（Ｉ）とアミノキノロン誘
導体（■）の場合は、これを公知のＧＣ／ＭＳにかけて
も、変化を受けることなく本発明のプレートを使用して
得たのと同様なマススペクトル（第６おＪ゛び第７図）
が得られる。すなわち。

（以下余白） ｒｒｙ’ｚ　３／Ｉ　Ｗ　’　） （ＩＩＩ） （ＩＶ）　ｍ／ｚ　Ｘ）３ 一方、ロラゼパム（Ｉ）を本発明のプレートによって分
離した場合のマススペクトル（第７図）中される。この
ように分子イオンが検出されることが判るが、これは通
常の直接導入法による場合と同様である。

ｒｒｙ’ｚ　３２θ−−゛）　↓−，ＣＨＯ（１）　ｒ
ｒ）／ｚ　２９／ ＴＴ）／ｚ　、２７％　↓−，ＣＩ ｒｒ）／ｚ　２６７ ↓−ＣＯ ＴｒＶ７．．２．３９ しかしながら、ＧＣ／ＭＳにかけた場合、脱水が先に生
じ、ｒｒ１／ｚ３２θ　およびＩＴ１／／ｚ２９／　の
ピークは全く現れない（スペクトル省略）。

クロルデスメチルジアゼパム（■）のマススペクトル（
第Ｊ［）中の主なピークのフラグメンテーションは、直
接導入法の場合と同様であるが９次（ＩＩ） しかしながら、　ＧＣ／ＭＳにかけた場合、　ＧＣ中に
その一部が次式（推定）のように熱分解し。

異なるマススペクトラム（省略）を与えた。

第ｇ図に９本発明実施例のプレート（実施例コ型）」二
の混合物試料（２）および標品のクロマトグラム（Ａ）
とその細断片（第２図（Ｃ））によって得られたＦＩＤ
チャート（Ｂ）とを対照して示す。

クロマトグラフイー二展開溶媒、ジクロルメタン：メタ
ノール：酢 酸エチル：ｎ−ヘキサ ン−３２：／：３：３ ＦＩＤ　：イアトロスキャン 上記のうち、測定例／と同様な方法によって得た。第１
スポツトのクロルデモキゼパム（Ｖ）のマススペクトラ
ムを第を図に示す。この中の主なピークのフラグメンテ
ーションは次式の通りで９分子イオンが検出されること
が裏付けられた。（第２スポットのクロルデスメチルジ
アゼパム（ＴＩ）は第Ｓ図と同一であるので省略） ・　（以下余白） （Ｖ） 本試料をＧＣ／ＭＳにかけた場合、クロルデモキサゼパ
ム（Ｖ）は熱分解を受けて分子イオンを与えず、（■）
と同様なスペクトルを与えた。（また。

更に高次の分解物（未確認）のスペクトルを与えた） 試料（３）（ステロイド混合物） 本試料（混合物試料（３））につき前記測定例と同様な
実験を行い、第１θ図に示すクロマトグラム（Ａ）およ
びＦＩＤチャート（Ｂ）を得た。また各スポットのマス
スペクトルの測定結果（質量数（ｒｎ／ｚ）および相対
強度）は次のとおりであった。

第１スポツｌ−（Ｖｌ）　：ヒドロコルチゾンＣ２，Ｈ
３，０，＜３６．２）　／、Ｉ　Ｃり！；’）（相対強
度、以下同じ） 第２スポツト（■：コルチゾン Ｃ２７Ｈ２ｔｏ、（３乙θ） （以下余白） ２３− 第３スポツト（■）：テストステロン ７２グ Ｃ，、Ｈ□０．２（２♂♂） ｉ＜ｚスポット（■）：プロゲステロンＣ２，Ｈ，，０
，（Ｊ／９） （以下余白） 一、２グー 測定例λ 使用プレート（実施例３の濃縮ゾーン付）ハ　基板：測
定例／で使用したものと同じ２）切断用細溝：　同上 ３）濃縮ゾーン（端部より２５ｕ巾）の構成二石英粉末
（／ｊ〜２θｐｍ　）　：紫外線透過ガラス粉末（７〜
Ｊ’　ｐｍ　）　：蛍光体（測定例１で用いたものと同
一）−４：／：Ｃ２夕の混合物 グ）展開ゾーンの構成： メルク社製キーゼルゲルＨ乙θ：紫外線透過ガラス粉末
（７〜ｌｒＩｚｍ）：蛍光体［相］＝／：３〜ｌＩ：　
０２３；の混合物 ｊ）薄層形成：　（焼結法、測定例１の場合と同様、但
し、温度７２θ°Ｃで７２分間）上記のようにして構成
したプレートを用いて。

測定例／で用いたステロイド混合物試料を分離し次のク
ロマトグラフ結果を得た。

展Ｉｊｔ［’［：クロロホルム：メタノール二／θθ：
／Ｒｆ値　：ヒドロコルチゾン、θθ２ｊ；コルチゾン
。

θθ７；テストステロン、θクク；プロ着゛ステロン、
θ７２゜ ヒドロコルチゾンとコルチゾンとのＲｆは接近していた
が、濃縮されていたため切断したものの分離はシャープ
であった。この切片の質量分析結果は前述と同様であっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明実施例のクロマ
トグラフィー・プレートの概要を示すもので９両図にお
いて、（ａ）は、その断面図、（ａ’）はその部分拡大
図、（ｂ）は混合試料および標準品を展開した状態の正
面図、（Ｃ）は切断後のプレート細片の正面図、また（
ｄ）は、これを質量分析計用試料保持体として、装置の
保持体締付具に装着した状態を示す略図。 第３図は、混合物試料（１）および標品のクロマトグラ
ム（Ａ）およびＦＩＤチャー）（Ｂ）。 第ｔ〜７図は、それぞれ、混合物試料（１）および標品
中の成分、（１）　、（Ｉｔ）　、（ＩＩＩ）および（
ＩＶ）に対応するマススペクトラム。 第ｇ図は、混合物試料（２）および標品のクロマトグラ
ム（Ａ）およびＦＴＤチャー）（Ｂ）。 第９図は、混合物試料（２）中の成分（Ｖ）に対応する
マススペクトラム、および 第１θ図は混合物試料（３）および標品のクロマトグラ
ム（Ａ）およびＦＩＤチャート（Ｂ）である。 第１図 （ａ）　（ｂ）　（Ｃ） 第２図 （ｂ）　（ｅ） 載　棚 ゞゝ捗世垣 載 へへ ■ 載 捗　世　旧 辿　世　叔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）その表面にクロマトグラフィー用吸着剤の展着層が
   形成されている支持基板の裏面に、多数の互に平行な切
   断用細溝を設けたことを特徴とするクロマトグラフィー
   ・プレート。 ２）該多数の互に平行な切断用細溝に加えて。 これらに直角で互に平行な多数の切断用細溝を。 前者より大きな間隔で設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載のクロマトグラフィー・プレート。 ３）該切断用細溝が鋭角底部の断面を有し、かつ該ガラ
   ス基板の厚みの二分の−ないし三分の二程度の深さを有
   するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   および第２項のいずれかに記載のクロマトグラフィー・
   プレート。 ゲ）該クロマトグラフィー用吸着剤の展着層が。 クロマトグラフィ展開ゾーンと、該ゾーンに境界を接し
   て設けられた濃縮ゾーンとに区分されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のクロマトグラフィ
   ー・プレート。