WO2014171428A1 - 質量分析方法、イオン生成装置及び質量分析システム - Google Patents

質量分析方法、イオン生成装置及び質量分析システム Download PDF

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治男 島田
佑佳 森下
善昌 中谷
一真 木下
保夫 志田
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株式会社資生堂
株式会社バイオクロマト
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    • H01J49/102—Ion sources; Ion guns using reflex discharge, e.g. Penning ion sources

Definitions

  • the present invention relates to a mass spectrometry method, an ion generation device, and a mass spectrometry system.
  • DART is a method in which protons generated by penning ionization by colliding atoms or molecules in an electronically excited state with water in the atmosphere are added to a sample and ionized.
  • protons generated by penning ionization by colliding atoms or molecules in an electronically excited state with water in the atmosphere are added to a sample and ionized.
  • the sample M can be ionized as follows.
  • Patent Document 1 discloses a mass spectrometry method in which a sample is heated to generate a gas, and ions generated from the gas are introduced into a mass spectrometer using DART to perform mass analysis.
  • the sample may be thermally decomposed, and it is desired to suppress the thermal decomposition when the sample is vaporized.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a mass spectrometry method and an ion generation apparatus that can suppress thermal decomposition when a sample is vaporized in view of the problems of the above-described conventional technology.
  • One embodiment of the present invention is a mass spectrometry method, wherein an ultrasonic transducer is used to atomize a liquid containing a sample, the atomized liquid is moved, and a DART ion source is used. A step of generating ions from the moved liquid; and a step of introducing the generated ions into a mass spectrometer and performing mass analysis.
  • an atomizing unit that atomizes a liquid including a sample using an ultrasonic vibrator, a moving unit that moves the atomized liquid, and the moved liquid It has a DART ion source that generates ions.
  • FIG. 2 is a mass spectrum of glycyrrhizic acid of Example 1.
  • 6 is a schematic diagram showing a mass spectrometry method of Comparative Example 1.
  • FIG. 2 is a mass spectrum of glycyrrhizic acid of Comparative Example 1. It is a figure explaining the thermal decomposition of glycyrrhizic acid.
  • 3 is a mass spectrum of Comparative Example 2.
  • Fig. 1 shows an example of a mass spectrometry system.
  • the mass spectrometry system 100 includes an ultrasonic atomizer 10, a DART ion source 20, and a mass spectrometer 30.
  • the sample solution S can be atomized by applying a voltage to the ultrasonic transducer 13 using a power source (not shown). Further, an opening O is formed in the cap 11 a of the tube with cap 11, and the tube 15 is inserted into the opening O. For this reason, the atomized sample solution S moves in the tube 15.
  • a three-way cock 16 is installed on the outlet side of the tube 15.
  • the vibration frequency of the ultrasonic vibrator 13 is usually 10 kHz to 10 MHz, and preferably 100 kHz to 3 MHz.
  • the ultrasonic vibrator 13 is not particularly limited, and examples thereof include piezoelectric ceramics.
  • the inner diameter of the tube 15 is usually 5 to 20 mm.
  • the length of the tube 15 is usually 0.05 to 2 m.
  • the inner surface of the tube 15 may be coated with fluorine resin, polyether ether ketone, silicone resin or the like.
  • the heating tube 17 may be attached to the outer surface of the tube 15 (see FIG. 2). At this time, since the resistance heating wire 17a is wound around the heating tube 17, the heating tube 17 can be heated by applying a voltage to the resistance heating wire 17a using a power source (not shown). Thereby, adhesion to the tube 15 of the solution S of the atomized sample can be suppressed.
  • the atomized sample solution S of the tube 15 is usually on the side where the atomized sample solution S is introduced. It is preferable to attach the heating tube 17.
  • the temperature of the inner wall of the heating tube 17 when the heating tube 17 is heated is usually 50 to 400 ° C., preferably 100 to 300 ° C.
  • the method of heating the tube 15 is not limited to the method of heating by attaching the heating tube 17, the method of heating using a ceramic fiber heater, the method of heating by irradiating microwaves, and the use of a hot air fan. The method of heating etc. are mentioned.
  • the material constituting the heating tube 17 is not particularly limited as long as it has heat resistance, and examples thereof include ceramics, glass, Teflon (registered trademark), stainless steel, niobium steel, and tantalum steel.
  • the material constituting the resistance heating wire 17a is not particularly limited, but a metal heating element such as an iron-chromium-aluminum alloy or nickel-chromium alloy; a refractory metal heating element such as platinum, molybdenum, tantalum, or tungsten; Examples thereof include non-metallic heating elements such as silicon carbide, molybdenum-silicite, and carbon.
  • a metal heating element such as an iron-chromium-aluminum alloy or nickel-chromium alloy
  • a refractory metal heating element such as platinum, molybdenum, tantalum, or tungsten
  • non-metallic heating elements such as silicon carbide, molybdenum-silicite, and carbon.
  • a current of 1 to 6 A is passed.
  • the method for suppressing the mixing of the solution S of the sample that is not atomized is not particularly limited, but the opening on the inlet side is formed in a direction substantially perpendicular to the direction in which the atomized sample solution S is generated.
  • the method of installing the tube 15 ′ see FIG. 3A
  • the method of installing the filter 18 in the opening on the inlet side of the tube 15 see FIG. 3B
  • the like The method of installing the tube 15 ′ (see FIG. 3A), the method of installing the filter 18 in the opening on the inlet side of the tube 15 (see FIG. 3B), and the like.
  • the pore diameter of the filter 18 is usually 0.1 to 2 mm.
  • protons generated by penning ionization by colliding helium He (2 3 S) in a metastable excited state with water in the atmosphere are atomized in the three-way cock 16.
  • Ions generated by irradiating the sample solution S are introduced from the ion introduction tube 31 of the mass spectrometer 30 and subjected to mass analysis.
  • the inside of the ion introduction tube 31 is decompressed by a compressor (not shown).
  • ions generated from the sample contained in the atomized sample solution S are introduced into the mass spectrometer 30.
  • the temperature of the gas heater of the DART ion source 20 is usually room temperature to 200 ° C., preferably room temperature to 100 ° C. When the temperature of the gas heater of the DART ion source 20 exceeds 200 ° C., the sample may be thermally decomposed.
  • the resistance heating wire 31a is wound around the ion introduction tube 31 of the mass spectrometer 30, by applying a voltage to the resistance heating wire 31a using a power source (not shown), the ion introduction tube 31 is connected. While heating, ions generated from the sample can be subjected to mass spectrometry. Thereby, adhesion of ions generated from the sample to the ion introduction tube 31 can be suppressed.
  • the temperature of the inner wall of the ion introduction tube 31 when the ion introduction tube 31 is heated is usually 50 to 400 ° C., preferably 100 to 300 ° C.
  • the method of heating the ion introduction tube 31 is not limited to the method of heating by heating the resistance heating wire 31a, the method of heating using a ceramic fiber heater, the method of heating by irradiating microwaves, the hot air fan The method etc. which heat using are mentioned.
  • the ion introduction tube 31 may be removed and the ion introduction port may be directly heated.
  • the ion introduction tube 31 may not be heated.
  • the material constituting the iontophoresis tube 31 is not particularly limited as long as it has heat resistance, and examples thereof include ceramics, glass, Teflon (registered trademark), stainless steel, niobium steel, and tantalum steel.
  • the inner surface of the ion introduction tube 31 may be coated with fluorine resin, polyether ether ketone, silicone resin, or the like.
  • the material constituting the resistance heating wire 31a is not particularly limited, but a metal heating element such as an iron-chromium-aluminum alloy or a nickel-chromium alloy; a refractory metal heating element such as platinum, molybdenum, tantalum, or tungsten; Examples thereof include non-metallic heating elements such as silicon carbide, molybdenum-silicite, and carbon.
  • a metal heating element such as an iron-chromium-aluminum alloy or a nickel-chromium alloy
  • a refractory metal heating element such as platinum, molybdenum, tantalum, or tungsten
  • non-metallic heating elements such as silicon carbide, molybdenum-silicite, and carbon.
  • a current of 1 to 6 A is passed.
  • the sample is not particularly limited as long as ions can be generated using the DART ion source 20, and examples thereof include organic compounds and polymer compounds.
  • the solvent contained in the sample solution S is not particularly limited, and examples thereof include water, methanol, ethanol, acetonitrile, and the like.
  • sample dispersion may be used instead of the sample solution S.
  • the dispersion medium contained in the sample dispersion is not particularly limited, and examples thereof include water, methanol, ethanol, acetonitrile and the like, and two or more of them may be used in combination.
  • the sample may be used instead of the sample solution S.
  • the liquid L is not particularly limited, and examples thereof include water.
  • FIG. 4 shows another example of the mass spectrometry system.
  • the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the mass spectrometric system 100 ′ has the same configuration as the mass spectrometric system 100 except that the ultrasonic atomizer 10 ′ is provided instead of the ultrasonic atomizer 10.
  • the sample solution S is dropped onto the ultrasonic vibrator 13 held by the holding member 12 ′. Therefore, the sample solution S can be atomized by applying a voltage to the ultrasonic transducer 13 using a power source (not shown). A tube 15 is provided around the dropped sample solution S. For this reason, the atomized sample solution S moves in the tube 15. Further, a three-way cock 16 is installed on the outlet side of the tube 15.
  • protons generated by penning ionization by colliding helium He (2 3 S) in a metastable excited state with water in the atmosphere are atomized in the three-way cock 16.
  • Ions generated by irradiating the sample solution S are introduced from the ion introduction tube 31 of the mass spectrometer 30 and subjected to mass analysis.
  • the inside of the ion introduction tube 31 is decompressed by a compressor (not shown).
  • ions generated from the sample contained in the atomized sample solution S are introduced into the mass spectrometer 30.
  • metastable excited state instead of helium He (2 3 S) in the metastable excited state, neon in the metastable excited state, argon in the metastable excited state, nitrogen in the metastable excited state, or the like may be used.
  • an opening O having a diameter of 8 mm was formed in the cap 11a of the centrifuge tube, and a tube 15 having an inner diameter of 6 mm and a length of 150 mm was passed therethrough. Moreover, the three-way cock 16 was installed in the exit side of the tube 15 (refer FIG. 1).
  • mass analysis was performed on ions generated from the solution S of the atomized sample using the mass spectrometry system 100. Specifically, first, using the DART ion source 20, protons generated by penning ionization by colliding metastable helium He (2 3 S) with water in the atmosphere are converted into atomized samples. Ions generated by irradiating the solution S were introduced into the mass spectrometer 30 for mass analysis. At this time, the current of 4 A was passed through the resistance heating wire 31 a to heat the ion introduction tube 31, and the temperature of the inner wall of the ion introduction tube 31 was set to 150 ° C.
  • DART SVP product made from an ion sense company
  • the temperature of the gas heater was 50 degreeC.
  • mass spectrometer 30 micrO-TOFQII (manufactured by Bruker Daltonics) was used, and the measurement mode was set to the negative ion mode.
  • a ceramic tube having an outer diameter of 6.2 mm, an inner diameter of 4.7 mm, and a length of 94 mm is used as the ion introduction tube 31, and a resistance heating wire 31a is wound around a region 35 mm from the ion introduction side. It was. At this time, a nichrome wire having a diameter of 0.26 mm was used as the resistance heating wire 31a.
  • FIG. 5 shows a mass spectrum of glycyrrhizic acid.
  • FIG. 5 shows that the molecular ion peak ([MH] ⁇ ) of glycyrrhizic acid having an m / z of 821 is observed, while no peak derived from the thermal decomposition product of glycyrrhizic acid is observed, which suppresses thermal decomposition. It can be seen that the structure of glycyrrhizic acid can be analyzed.
  • Mass spectrometry was performed in the same manner as in Example 1 except that the glass rod R to which glycyrrhizic acid was attached was used instead of the ultrasonic atomizer 10 and the temperature of the gas heater was changed to 450 ° C. (see FIG. 6). .
  • FIG. 7 shows a mass spectrum of glycyrrhizic acid.
  • the peak whose m / z is 469 is derived from the sugar site where the bond A is cleaved and eliminated.
  • the peak with m / z of 645 is derived from the sugar moiety that has been eliminated by the bond B being cleaved.
  • the peak having an m / z of 940 is derived from a dimer of a sugar moiety that has been released by the cleavage of the bond A (see FIG. 8).
  • Fig. 9 shows the mass spectrum.

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Abstract

本発明は、質量分析方法において、超音波霧化装置（１０）の超音波振動子（１３）を用いて、試料を含む液体（Ｓ）を霧化させる工程と、該霧化した液体を移動させる工程と、ＤＡＲＴイオン源（２０）を用いて、該移動した液体からイオンを生成させる工程と、該生成したイオンを質量分析計（３０）に導入して質量分析する工程を有する。 本発明の質量分析方法によると、試料を気化させる際に熱分解を抑制することが可能である。

Description

質量分析方法、イオン生成装置及び質量分析システム
　本発明は、質量分析方法、イオン生成装置及び質量分析システムに関する。
　大気圧イオン化法として、種々の方法が知られているが、近年、ＤＡＲＴ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｎ　Ｒｅａｌ　Ｔｉｍｅ）が注目されている。
　ＤＡＲＴは、電子励起状態の原子又は分子を大気中の水に衝突させてペニングイオン化させて生成したプロトンを試料に付加してイオン化させる方法である。例えば、準安定励起状態のヘリウムＨｅ（２３Ｓ）を用いると、以下のようにして、試料Ｍをイオン化させることができる。
　Ｈｅ（２３Ｓ）＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２Ｏ＋＊＋Ｈｅ（１１Ｓ）＋ｅ－
　Ｈ２Ｏ＋＊＋Ｈ２Ｏ→Ｈ３Ｏ＋＋ＯＨ＊
　Ｈ３Ｏ＋＋ｎＨ２Ｏ→［（Ｈ２Ｏ）ｎＨ］＋
　［（Ｈ２Ｏ）ｎＨ］＋＋Ｍ→ＭＨ＋＋ｎＨ２Ｏ
　特許文献１には、試料を加熱してガスを発生させ、ＤＡＲＴを用いて、ガスから生成したイオンを質量分析計に導入して質量分析する質量分析方法が開示されている。
ＷＯ２０１２／０９０９１５号
　しかしながら、試料が熱分解する場合があり、試料を気化させる際に熱分解を抑制することが望まれている。
　本発明の一態様は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、試料を気化させる際に熱分解を抑制することが可能な質量分析方法及びイオン生成装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、質量分析方法において、超音波振動子を用いて、試料を含む液体を霧化させる工程と、該霧化した液体を移動させる工程と、ＤＡＲＴイオン源を用いて、該移動した液体からイオンを生成させる工程と、該生成したイオンを質量分析計に導入して質量分析する工程を有する。
　本発明の一態様は、イオン生成装置において、超音波振動子を用いて、試料を含む液体を霧化させる霧化手段と、該霧化した液体を移動させる移動手段と、該移動した液体からイオンを生成させるＤＡＲＴイオン源を有する。
　本発明の一態様によれば、試料を気化させる際に熱分解を抑制することが可能な質量分析方法及びイオン生成装置を提供することができる。
質量分析システムの一例を示す模式図である。 図１のチューブを加熱する方法の一例を示す模式図である。 霧化されていない液体の混入を抑制する方法を示す模式図である。 質量分析システムの他の例を示す模式図である。 実施例１のグリチルリチン酸のマススペクトルである。 比較例１の質量分析方法を示す模式図である。 比較例１のグリチルリチン酸のマススペクトルである。 グリチルリチン酸の熱分解を説明する図である。 比較例２のマススペクトルである。
　次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
　図１に、質量分析システムの一例を示す。
　質量分析システム１００は、超音波霧化装置１０、ＤＡＲＴイオン源２０及び質量分析計３０を有する。
　次に、質量分析システム１００を用いて、質量分析する方法について説明する。
　まず、キャップ付きチューブ１１に、０．３～１０ｍＬの試料の溶液Ｓを入れた後、キャップ付きチューブ１１を保持部材１２に保持する。このとき、保持部材１２は、液体Ｌが入れられている容器１４の中で、超音波振動子１３上に固定されており、キャップ付きチューブ１１は、液体Ｌと接触するように保持される。このため、電源（不図示）を用いて超音波振動子１３に電圧を印加することにより、試料の溶液Ｓを霧化させることができる。また、キャップ付きチューブ１１のキャップ１１ａには、開口部Ｏが形成されており、開口部Ｏにチューブ１５が挿入されている。このため、霧化した試料の溶液Ｓは、チューブ１５内を移動する。また、チューブ１５の出口側に三方コック１６が設置されている。
　超音波振動子１３の振動周波数は、通常、１０ｋＨｚ～１０ＭＨｚであり、１００ｋＨｚ～３ＭＨｚであることが好ましい。
　超音波振動子１３としては、特に限定されないが、圧電セラミックス等が挙げられる。
　チューブ１５の内径は、通常、５～２０ｍｍである。
　チューブ１５の長さは、通常、０．０５～２ｍである。
　チューブ１５の内面には、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、シリコーン樹脂等がコーティングされていてもよい。
　チューブ１５の外面には、加熱チューブ１７が取り付けられていてもよい（図２参照）。このとき、加熱チューブ１７には、抵抗発熱線１７ａが巻き付けられているため、電源（不図示）を用いて抵抗発熱線１７ａに電圧を印加することにより、加熱チューブ１７を加熱することができる。これにより、霧化した試料の溶液Ｓのチューブ１５への付着を抑制することができる。
　なお、霧化した試料の溶液Ｓは、チューブ１５の霧化した試料の溶液Ｓが導入される側に付着しやすいため、通常、チューブ１５の霧化した試料の溶液Ｓが導入される側に加熱チューブ１７を取り付けることが好ましい。
　加熱チューブ１７を加熱するときの加熱チューブ１７の内壁の温度は、通常、５０～４００℃であり、１００～３００℃であることが好ましい。
　なお、チューブ１５を加熱する方法としては、加熱チューブ１７を取り付けて加熱する方法に限定されず、セラミックファイバーヒーターを用いて加熱する方法、マイクロ波を照射して加熱する方法、熱風器を用いて加熱する方法等が挙げられる。
　加熱チューブ１７を構成する材料としては、耐熱性を有していれば、特に限定されないが、セラミックス、ガラス、テフロン（登録商標）、ステンレス鋼、ニオブ鋼、タンタル鋼等が挙げられる。
　抵抗発熱線１７ａを構成する材料としては、特に限定されないが、鉄－クロム－アルミ系合金、ニッケル－クロム系合金等の金属発熱体；白金、モリブデン、タンタル、タングステン等の高融点金属発熱体；炭化ケイ素、モリブデン－シリサイト、カーボン等の非金属発熱体等が挙げられる。
　例えば、抵抗発熱線１７ａとして、直径が０．２６ｍｍのニクロム線を用いる場合は、１～６Ａの電流を流す。
　なお、試料の溶液Ｓを霧化させる際に、霧化していない試料の溶液Ｓのチューブ１５への混入を抑制することが好ましい。これにより、霧化した試料の溶液Ｓに含まれる試料から、効率よくイオンを生成させることができる。
　霧化していない試料の溶液Ｓの混入を抑制する方法としては、特に限定されないが、入口側の開口部が霧化した試料の溶液Ｓが発生する方向に対して略垂直な方向に形成されているチューブ１５'を設置する方法（図３（ａ）参照）、チューブ１５の入口側の開口部にフィルター１８を設置する方法（図３（ｂ）参照）等が挙げられる。
　フィルター１８の孔径は、通常、０．１～２ｍｍである。
　次に、ＤＡＲＴイオン源２０を用いて、準安定励起状態のヘリウムＨｅ（２３Ｓ）を大気中の水に衝突させてペニングイオン化させて生成したプロトンを、三方コック１６内において、霧化した試料の溶液Ｓに照射して生成したイオンを、質量分析計３０のイオン導入管３１から導入して質量分析する。このとき、イオン導入管３１内は、コンプレッサー（不図示）により減圧されている。これにより、霧化した試料の溶液Ｓに含まれる試料から生成したイオンが質量分析計３０に導入される。
　ＤＡＲＴイオン源２０のガスヒーターの温度は、通常、室温～２００℃であり、室温～１００℃であることが好ましい。ＤＡＲＴイオン源２０のガスヒーターの温度が２００℃を超えると、試料が熱分解することがある。
　このとき、質量分析計３０のイオン導入管３１は、抵抗発熱線３１ａが巻き付けられているため、電源（不図示）を用いて抵抗発熱線３１ａに電圧を印加することにより、イオン導入管３１を加熱しながら、試料から生成したイオンを質量分析することができる。これにより、試料から生成したイオンのイオン導入管３１への付着を抑制することができる。
　なお、試料から生成したイオンは、イオン導入管３１の試料から生成したイオンが導入される側に付着しやすいため、通常、イオン導入管３１の試料から生成したイオンが導入される側に抵抗発熱線３１ａが巻き付けられている。
　イオン導入管３１を加熱するときのイオン導入管３１の内壁の温度は、通常、５０～４００℃であり、１００～３００℃であることが好ましい。
　なお、イオン導入管３１を加熱する方法としては、抵抗発熱線３１ａを巻き付けて加熱する方法に限定されず、セラミックファイバーヒーターを用いて加熱する方法、マイクロ波を照射して加熱する方法、熱風器を用いて加熱する方法等が挙げられる。
　また、イオン導入管３１を外して、イオン導入口を直接加熱してもよい。
　さらに、イオン導入管３１に生成したイオンが付着しにくい場合は、イオン導入管３１を加熱しなくてもよい。
　イオン導入管３１を構成する材料としては、耐熱性を有していれば、特に限定されないが、セラミックス、ガラス、テフロン（登録商標）、ステンレス鋼、ニオブ鋼、タンタル鋼等が挙げられる。
　イオン導入管３１の内面に、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、シリコーン樹脂等がコーティングされていてもよい。
　抵抗発熱線３１ａを構成する材料としては、特に限定されないが、鉄－クロム－アルミ系合金、ニッケル－クロム系合金等の金属発熱体；白金、モリブデン、タンタル、タングステン等の高融点金属発熱体；炭化ケイ素、モリブデン－シリサイト、カーボン等の非金属発熱体等が挙げられる。
　例えば、抵抗発熱線３１ａとして、直径が０．２６ｍｍのニクロム線を用いる場合は、１～６Ａの電流を流す。
　試料としては、ＤＡＲＴイオン源２０を用いてイオンを生成させることが可能であれば、特に限定されないが、有機化合物、高分子化合物等が挙げられる。
　試料の溶液Ｓに含まれる溶媒としては、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、アセトニトリル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　なお、試料の溶液Ｓの代わりに、試料の分散液を用いてもよい。
　試料の分散液に含まれる分散媒としては、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、アセトニトリル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
　また、試料が液体である場合は、試料の溶液Ｓの代わりに、試料を用いてもよい。
　液体Ｌとしては、特に限定されないが、水等が挙げられる。
　図４に、質量分析システムの他の例を示す。なお、図４において、図１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
　質量分析システム１００'は、超音波霧化装置１０の代わりに、超音波霧化装置１０'を有する以外は、質量分析システム１００と同一の構成である。
　次に、質量分析システム１００'を用いて、質量分析する方法について説明する。
　まず、保持部材１２'により保持されている超音波振動子１３上に、１～１０μＬの試料の溶液Ｓを滴下する。このため、電源（不図示）を用いて超音波振動子１３に電圧を印加することにより、試料の溶液Ｓを霧化させることができる。また、滴下された試料の溶液Ｓの周囲には、チューブ１５が設置されている。このため、霧化した試料の溶液Ｓは、チューブ１５内を移動する。さらに、チューブ１５の出口側に三方コック１６が設置されている。
　次に、ＤＡＲＴイオン源２０を用いて、準安定励起状態のヘリウムＨｅ（２３Ｓ）を大気中の水に衝突させてペニングイオン化させて生成したプロトンを、三方コック１６内において、霧化した試料の溶液Ｓに照射して生成したイオンを、質量分析計３０のイオン導入管３１から導入して質量分析する。このとき、イオン導入管３１内は、コンプレッサー（不図示）により減圧されている。これにより、霧化した試料の溶液Ｓに含まれる試料から生成したイオンが質量分析計３０に導入される。
　なお、準安定励起状態のヘリウムＨｅ（２３Ｓ）の代わりに、準安定励起状態のネオン、準安定励起状態のアルゴン、準安定励起状態の窒素等を用いてもよい。
　［実施例１］
　容器１４としての２００ｍＬのビーカーに、液体Ｌとしての水１００ｍＬ及び超音波振動子１３を有する超音波霧化ユニットＭ－０１１（星光技研社製）を入れた後、高さが３０ｍｍになるように保持部材１２を固定した。次に、キャップ付きチューブ１１としての、プラスチック製の５０ｍＬの遠沈管コニカルチューブ（コーニング社製）に、試料の溶液Ｓとしての、グリチルリチン酸の０．６７ｍｇ／ｍＬ溶液（溶媒：水／アセトニトリル＝２／１（体積比））５００μＬを入れた。このとき、遠沈管のキャップ１１ａに、直径が８ｍｍの開口部Ｏを形成し、内径が６ｍｍ、長さが１５０ｍｍのチューブ１５を通した。また、チューブ１５の出口側に三方コック１６を設置した（図１参照）。
　次に、質量分析システム１００を用いて、霧化した試料の溶液Ｓから生成したイオンを質量分析した。具体的には、まず、ＤＡＲＴイオン源２０を用いて、準安定励起状態のヘリウムＨｅ（２３Ｓ）を大気中の水に衝突させてペニングイオン化させて生成したプロトンを、霧化した試料の溶液Ｓに照射して生成したイオンを、質量分析計３０に導入して質量分析した。このとき、抵抗発熱線３１ａに４Ａの電流を流すことにより、イオン導入管３１を加熱し、イオン導入管３１の内壁の温度を１５０℃とした。
　なお、ＤＡＲＴイオン源２０として、ＤＡＲＴ　ＳＶＰ（イオンセンス社製）を用い、ガスヒーターの温度を５０℃とした。また、質量分析計３０として、ｍｉｃｒＯ－ＴＯＦＱＩＩ（ブルカー・ダルトニクス社製）を用い、測定モードをネガティブイオンモードとした。さらに、イオン導入管３１として、外径が６．２ｍｍ、内径が４．７ｍｍ、長さが９４ｍｍのセラミックス製のチューブを用い、イオンが導入される側から３５ｍｍの領域に抵抗発熱線３１ａを巻き付けた。このとき、抵抗発熱線３１ａとして、直径が０．２６ｍｍのニクロム線を用いた。
　図５に、グリチルリチン酸のマススペクトルを示す。
　図５から、ｍ／ｚが８２１であるグリチルリチン酸の分子イオンピーク（［Ｍ－Ｈ］－）が見られる一方、グリチルリチン酸の熱分解生成物由来のピークが見られず、熱分解を抑制してグリチルリチン酸の構造を解析できることがわかる。
　［比較例１］
　グリチルリチン酸の０．６７ｍｇ／ｍＬ溶液（溶媒：水／アセトニトリル＝２／１（体積比））にガラス棒Ｒを浸し、ガラス棒Ｒにグリチルリチン酸を付着させた。
　超音波霧化装置１０の代わりに、グリチルリチン酸が付着したガラス棒Ｒを用い、ガスヒーターの温度を４５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、質量分析した（図６参照）。
　図７に、グリチルリチン酸のマススペクトルを示す。
　図７から、ｍ／ｚが８２１であるグリチルリチン酸の分子イオンピーク（［Ｍ－Ｈ］－）が見られない一方、グリチルリチン酸の熱分解生成物由来のピークが見られ、グリチルリチン酸が熱分解していることがわかる。
　なお、ｍ／ｚが４６９であるピークは、結合Ａが切断されて脱離した糖部位由来である。また、ｍ／ｚが６４５であるピークは、結合Ｂが切断されて脱離した糖部位由来である。さらに、ｍ／ｚが９４０であるピークは、結合Ａが切断されて脱離した糖部位の二量体由来である（図８参照）。
　［比較例２］
　ガスヒーターの温度を５０℃に変更した以外は、比較例１と同様にして、質量分析した。
　図９に、マススペクトルを示す。
　図９から、ｍ／ｚが８２１であるグリチルリチン酸の分子イオンピーク（［Ｍ－Ｈ］－）及びグリチルリチン酸の熱分解生成物由来のピークが見られず、ガラス棒Ｒの表面からグリチルリチン酸が気化していないことがわかる。
　本国際出願は、２０１３年４月１６日に出願された日本国特許出願２０１３－０８５９３０に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１３－０８５９３０の全内容を本国際出願に援用する。
　１０、１０'　　超音波霧化装置
　１１　　キャップ付きチューブ
　１１ａ　　キャップ
　１２、１２'　　保持部材
　１３　　超音波振動子
　１４　　容器
　１５、１５'　　チューブ
　１６　　三方コック
　１７　　加熱チューブ
　１７ａ　　抵抗発熱線
　１８　　フィルター
　２０　　ＤＡＲＴイオン源
　３０　　質量分析計
　３１　　イオン導入管
　３１ａ　　抵抗発熱線
　１００、１００'　　質量分析システム
　Ｌ　　液体
　Ｏ　　開口部
　Ｓ　　試料の溶液

Claims (5)

  1. 　超音波振動子を用いて、試料を含む液体を霧化させる工程と、
    　該霧化した液体を移動させる工程と、
    　ＤＡＲＴイオン源を用いて、該移動した液体からイオンを生成させる工程と、
    　該生成したイオンを質量分析計に導入して質量分析する工程を有することを特徴とする質量分析方法。
  2. 　前記試料を含む液体を霧化させる際に、霧化していない液体の混入を抑制することを特徴とする請求項１に記載の質量分析方法。
  3. 　超音波振動子を用いて、試料を含む液体を霧化させる霧化手段と、
    　該霧化した液体を移動させる移動手段と、
    　該移動した液体からイオンを生成させるＤＡＲＴイオン源を有することを特徴とするイオン生成装置。
  4. 　前記霧化手段は、霧化していない液体の混入を抑制する部材又は機構を有することを特徴とする請求項３に記載のイオン生成装置。
  5. 　請求項３に記載のイオン生成装置と、質量分析計を有することを特徴とする質量分析システム。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6259605B2 (ja) * 2013-08-06 2018-01-10 株式会社 資生堂 質量分析方法、イオン生成装置及び質量分析システム
KR101768127B1 (ko) * 2015-11-25 2017-08-16 한국표준과학연구원 이온화 질량분석법 및 이를 이용한 질량분석장치
CN109801833A (zh) * 2017-11-16 2019-05-24 江苏可力色质医疗器械有限公司 质谱仪离子源喷雾装置
CN111954917B (zh) 2018-09-11 2023-11-07 株式会社 Lg新能源 接口单元
WO2020055133A1 (ko) * 2018-09-11 2020-03-19 주식회사 엘지화학 인터페이스 유닛

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179079A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 試料霧化導入装置
JP2012054172A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Nihon Univ 質量分析装置用試料導入装置
WO2012090915A1 (ja) 2010-12-27 2012-07-05 株式会社資生堂 質量分析方法、イオン生成装置及び質量分析システム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52103016A (en) * 1976-02-25 1977-08-29 Hitachi Ltd Ultrasonic atomizer of liquid sample
US4109863A (en) * 1977-08-17 1978-08-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus for ultrasonic nebulization
JPS5991360A (ja) * 1982-11-17 1984-05-26 Hitachi Ltd 液体クロマトグラフと質量分析計とを結合した分析装置
JP3147914B2 (ja) * 1991-03-18 2001-03-19 株式会社日立製作所 質量分析方法及び質量分析装置
US5400665A (en) * 1991-09-25 1995-03-28 Cetac Technologies Incorporated Sample introduction system for inductively coupled plasma and other gas-phase, or particle, detectors utilizing an enclosed filter solvent removal system, and method of use
JPH09152421A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Shimadzu Corp Ｉｃｐ質量分析装置
IL127217A (en) * 1998-11-23 2004-01-04 Aviv Amirav Mass spectrometer method and apparatus for analyzing a sample in a solution
US6670608B1 (en) * 2001-09-13 2003-12-30 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Gas sampling system for a mass spectrometer
JP3530942B2 (ja) * 2002-03-05 2004-05-24 独立行政法人通信総合研究所 分子ビーム発生方法及び装置
JP4256208B2 (ja) * 2003-06-09 2009-04-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマイオン源質量分析装置を用いた同位体比分析
US7742167B2 (en) * 2005-06-17 2010-06-22 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Optical emission device with boost device
US7645987B2 (en) 2005-09-22 2010-01-12 Academia Sinica Acoustic desorption mass spectrometry
US8207494B2 (en) * 2008-05-01 2012-06-26 Indiana University Research And Technology Corporation Laser ablation flowing atmospheric-pressure afterglow for ambient mass spectrometry
US20090317916A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-24 Ewing Kenneth J Chemical sample collection and detection device using atmospheric pressure ionization
US20100096546A1 (en) * 2008-06-23 2010-04-22 Northrop Grumman Systems Corporation Solution Analysis Using Atmospheric Pressure Ionization Techniques
WO2010114976A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-07 Prosolia, Inc. Method and system for surface sampling

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004179079A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 試料霧化導入装置
JP2012054172A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Nihon Univ 質量分析装置用試料導入装置
WO2012090915A1 (ja) 2010-12-27 2012-07-05 株式会社資生堂 質量分析方法、イオン生成装置及び質量分析システム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AKIHIKO KUSAI: "Fundamental and Application of the direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry", BUNSEKI, 5 March 2007 (2007-03-05), pages 124 - 127, XP008181406 *
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