JPS63108260A - 質量分析装置を用いた定性分析方法 - 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］ 本発明は質１分析装置を用いた定性分析方法に関し、特
に選択イオンモニター法を利用することにより、感度の
すぐれた定性分析を行なうことのできる分析方法に関す
る。

［従来技術１ ガスクロマトグラフ（ＧＣ）と質重分析装置（ＭＳ）を
結合したＧＣＭＳが広く普及している。

このＧＣＭＳは、混合物試料をＧＣによって各成分に分
離展開し、この分離された各成分を順次ＭＳへ導入する
と共に、ＭＳにおいて繰返し質量数掃引を行ない、得ら
れた質量スペクトルデータに基づき、例えば特定の質量
範囲に含まれるイオン総量の時間的変化を示すＲＩＣ（
リコンストラクテッド・イオン・クロマトグラム）等を
求めている。

第５図はＲＩＧを説明するための因であり、一定間隔で
測定された質量スペクトルＳｏ　、　３１　。

Ｓ２　、　Ｓ３　、　　・・・が時間を一質吊電荷比ｍ
／Ｚ平面上に並べられ、各スペクトル中に含まれるイオ
ンの総出をプロットした曲線としてＲＩＣが得られる。

そして、ＲＩＣは表示装置の画面上に横軸を時間軸とし
て表示される。

ところで、ＧＣＭＳを用いて多成分混合物中の特定成分
を同定する場合、従来は試料を注入してからＲＩＣにピ
ークとして出現するまでの保持時間（リテンションタイ
ム）に着目したり、更にそのピークが出現した時の質量
スペクトルをライブラリーサーチすることにより、その
特定成分を決定している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このような従来の方法では、ＲＩＣにピーク
として現われないような微量成分は見逃されてしまうた
め、ある程度以上の濃度で存在する試料成分しか同定す
ることができなかった。

本発明は上述した点に鳳みてなされたものであり、選択
イオンモニター法をライブラリーサーチと結びつけるこ
とにより、ＲＩＧにピークとして現われないような微量
成分であっても同定することのできる定性分析方法を提
供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段１ この目的を達成するため、本発明の定性分析方法は、選
択イオンモニター法により予め定めた複数チャンネルの
異なった質ｍ電荷比のイオンをタイムシェアリングでモ
ニターすると共に、モニター出力として得られる各チャ
ンネルの出力信号を予め定めたスレッショルドレベルと
比較し、全チャンネルの出力信号がスレッショルドレベ
ルを越えた時刻における各チャンネルの出力信号強度情
報を記憶し、該出力信号強度情報と各チャンネルの質量
電荷比に基づき、予め各チャンネルの質ｍ電荷比と強度
比について作成したライブラリーデータベースを検索す
るようにしたことを特徴としている。

［作用コ 本発明においては、イオン源におけるイオン加速電圧又
は分析磁場強度を複数段階に繰返しスイッチングするこ
とにより、予め定めた複数チャンネルの異なった質量電
荷比のイオンのみをタイムシェアリングでモニターする
、所謂選択イオンモニター（ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｉｏｎ
　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎａ　：　Ｓ　Ｉ　Ｍ　）法を採用
し、全チャンネルの出力信号がスレッショルドレベルを
越えた時に特定成分が出現したと判断し、その時刻にお
ける各チャンネルの出力信号強度を一種のスペクトルと
して記憶する。そして、予め各チャンネルの質ｆｆ１Ｗ
荷比と強度比について作成したライブラリーデータベー
スを、上記記憶した出力信号強度と各チャンネルの質量
電荷比に基づいて検索するようにしており、感度的にす
ぐれている８１Ｍ法の特徴を生かして微量成分の定性分
析を行なうことができる。

［実施例〕 以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳説する。

第１図は本発明にかかる定性分析方法を実施するための
質量分析装置の一例を示す概略図である。

図において１はＧＣ，２はイオン源３９分析場４゜検出
部５より構成されるＭＳ、６は！！＠電源、７は質ｍ電
荷比を５チヤンネル設定するための設定部、８はタイム
シェアリングされている５チヤンネルの出力信号を分離
して取出すための復調部、９はＡ−Ｄ変換器、１０は５
チヤンネルの出力信号に基づいて波形を記録するプロッ
タ、１１は５チヤンネルの出力信号を予め設定されたス
レッショルドレベルと比較する５つの比較器、１２はこ
の５つの比較器のＡＮＤ出力を得るためのＡＮＤ回路、
１３はこのＡＮＤ回路の出力に基づいて５チヤンネルの
出力信号を記憶するレジスタ、１４はこのレジスタに記
憶された５チヤンネルの出力信号強度に基づいてライブ
ラリー検索を行なうためのデータ処理装置、１５はこの
データ処理装置に接続されるライブラリーデータベース
、１６はライブラリーデータベース１５に基づいて作成
された簡易ライブラリーデータベース、１７は検索結果
を出力するプリンタである。

上述の如き構成において、多成分混合試料中に特定物質
へが存在するか否かを測定する場合、オペレータは例え
ば第２図に示すように予め知られているその物質への質
量スペクトル中の、物質Ａに特有の５つのピークを選択
し、その５つのピークの質量電荷比ｍ１〜ｍ５を設定部
７に設定する。

この物質には多数の異性体Ａ１〜Ａｎが存在し、各異性
体の質ｍスペクトルにはｍ１〜ｍ５のピークが存在する
が、その５つのピークの強度比は次表に示すようにすべ
て異なるものとする。

データ処理装置１４は、多数の物質の質量スペクトルが
検索可能に登録されているライブラリーデータベース１
５に予備検索を施し、上記質量電荷比ｍ１〜ｍ５をスペ
クトルピークとして持つ物質のデータを抜出して簡易ラ
イブラリーデータベース１６を作成する。このデータベ
ース１６には、上記異性体Ａ１−八〇をはじめとするご
く限られた数の物質のスペクトルデータのみが後出され
ることになる。

そして、ＧＣＩに対象となる多成分混合試料をインジェ
クトし、ＭＳ２の動作を開始させると、磁場電源６は分
析磁場の強度を第３図に示すようにｍｌに対応する強度
Ｂ　（ｍｌ　）からｍ５に対応する強度Ｂ　（ｍ５　）
までステップ的に変化させ、このステップ変化を充分に
短い周期で繰返す。復調器８は、検出部５から得られる
検出信号を上記ステップ変化に同期して復調（分離）す
るため、その５つの出力チャンネルからはｍ１〜ｍ５の
イオンの強度の時間的変化を示す信号が得られる。

この５チヤンネルの出力信号をブロック１０によりプロ
ットすれば、例えば第４図（ａ）に示すようなマスフラ
グメントグラムが得られることになる。

比較器１１は、５チヤンネルの出力信号を適宜設定した
スレッショルドレベルと比較し、ＡＮＤ回路１２はその
５チヤンネルの比較結果のＡＮＤ出力を求めるため、Ａ
ＮＤ回路１２からは、５チヤンネルの出力信号が全てス
レッショルドレベルを越えた時、例えば第４図（ｂ）に
おける時刻ｔのタイミングで一致パルスが発生する。レ
ジスタ１３はこの一致パルスに基づいて、その時点の５
チヤンネルの出力信号強度ｄ１〜ｄ５を取込んで保持す
る。

そして測定後（あるいは測定継続中でもかまわないが）
、データ処理装置１４は、このレジスタ１３に保持され
た５チヤンネルの出力信号強度データを読込み、このデ
ータを各チャンネルの設定質量電荷比と（ｍｌ　、　ｄ
ｉ　）、　　（ｍ２　、　ｄ２　）。

・・・、（ｍ５．ｄ５）のように対応させた検索スペク
トルデータとして保持すると共に、この検索スペクトル
データに基づいて前記簡易ライブラリーデータベース１
６内のスペクトルデータを検索し、一致度が高いものを
捜し出す。例えばｄｌ　：ｄ２　：ｄ３　：ｄ４　：ｄ
５が０．４：　１：　０．６：　０．７：０．９であれ
ば上記時刻ｔに異性体Ａ２が出現したものと判定され、
この判定結果はプリンタ１７によって印字出力される。

尚、レジスタ１３を複数用意しておぎ、ＡＮＤ回路１２
から一致パルスが出力されるたびに、その時点の出力信
号強度を順次異なるレジスタに取込んで行くようにすれ
ば、１回の測定でｍ１〜ｍ５のピークを持つ成分が複数
出現しても対応でき　゛る。

又、予め設定するピークの数は５本に限らず何本でも良
いことは言うまでもない。

更に、上記実施例では検索結果をプリンタによって出力
したが、例えばフラグメントグラムをＣＲＴ表示装置で
表示するような場合には、そのＣＲＴ画面に同時に表示
するよう゛にしても良い。

更に、上記実施例ではＩｌ場強度のスイッチングによる
８１Ｍ法を用いたが、イオン加速電圧のスイッチングに
よる８１Ｍ法を用いても良いことは言うまでもない。た
だし、その場合には、加速電圧の変化（スイッチング）
に伴い、質ｍＮ荷比が大きい程強度が低下する傾向が出
て来るため、検索を行う前にそれを補正する必要がある
。

［効果］ 以上詳述した如く、本発明では、予め選択された質量電
荷比のイオンのみを時分割的にモニターするため測定感
麿の高い３１Ｍ法を利用し、選択した複数チャンネルの
出力信号が全てスレッショルドレベルを越えた時点の各
チャンネルの出力信号強度を記憶して簡易ライブラリー
データベースを検索するため、ＲＩＧに基づいてライブ
ラリー検索を行う従来では不可能であった微量成分につ
いても同定できる定性分析方法が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる定性分析方法を実施するための
質量分析装置に一例を示す概略図、第２図はｖｔ量スペ
クトルの一例を示す図、第３図は分析磁場強度ステップ
変化を説明するための図、第４図はフラグメントグラム
を説明するための図である。 １：ＧＣ２：ＭＳ ３：イオン源　　　　４：分析場 ５：検出部　　　　　６：磁場電源 ７：設定部　　　　　８：復調部 ９：Ａ−Ｄ変換器　　１０：プロツタ １１；比較器　　　　１２　：　ＡＮ［）回路１３：レ
ジスタ　　　１４：データ処理装置１５ニライブラリ−
データベース １６：簡易ライブラリーデータベース １７：プリンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 選択イオンモニター法により予め定めた複数チャンネル
   の異なった質量電荷比のイオンをタイムシェアリングで
   モニターすると共に、モニター出力として得られる各チ
   ャンネルの出力信号を予め定めたスレッショルドレベル
   と比較し、全チャンネルの出力信号がスレッショルドレ
   ベルを越えた時刻における各チャンネルの出力信号強度
   情報を記憶し、該出力信号強度情報と各チャンネルの質
   量電荷比に基づき、予め各チャンネルの質量電荷比と強
   度比について作成したライブラリーデータベースを検索
   するようにしたことを特徴とする質量分析装置を用いた
   定性分析方法。