JPH0627726B2 - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
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- JPH0627726B2 JPH0627726B2 JP63099366A JP9936688A JPH0627726B2 JP H0627726 B2 JPH0627726 B2 JP H0627726B2 JP 63099366 A JP63099366 A JP 63099366A JP 9936688 A JP9936688 A JP 9936688A JP H0627726 B2 JPH0627726 B2 JP H0627726B2
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- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、質量分析計に係り、特に、液体クロマトグラ
フ直結質量分析計（ＬＣ／ＭＳ）における、液体クロマ
トグラムの分離条件を損ねずにイオン化効率を向上させ
るに好適な液体導入部に関するものである。
フ直結質量分析計（ＬＣ／ＭＳ）における、液体クロマ
トグラムの分離条件を損ねずにイオン化効率を向上させ
るに好適な液体導入部に関するものである。
液体クロマトグラフ直結質量分析計（ＬＣ／ＭＳ）にお
いて重要なことは液体クロマトグラムにおける分離能力
を損ねず質量分析計へ試料を導入することである。その
ため、液体クロマトグラムの測定条件は液体クロマトグ
ラム単独での測定条件のままの方が好ましい。しかし、
イオン分子反応をイオン化方式とする液体クロマトグラ
フ直結質量分析計においては、液体クロマトグラムの移
動相溶媒のままでは溶質をイオン化できない場合がでて
くる。一般に大気圧から１Ｔorr程度におけるイオン分
子反応によるイオン化の過程はいくつかあるが、プロト
ン移動反応、イオンクラスタリング反応（付加反応）が
液体クロマトグラフ直結質量分析計の過程で主として起
きている。
いて重要なことは液体クロマトグラムにおける分離能力
を損ねず質量分析計へ試料を導入することである。その
ため、液体クロマトグラムの測定条件は液体クロマトグ
ラム単独での測定条件のままの方が好ましい。しかし、
イオン分子反応をイオン化方式とする液体クロマトグラ
フ直結質量分析計においては、液体クロマトグラムの移
動相溶媒のままでは溶質をイオン化できない場合がでて
くる。一般に大気圧から１Ｔorr程度におけるイオン分
子反応によるイオン化の過程はいくつかあるが、プロト
ン移動反応、イオンクラスタリング反応（付加反応）が
液体クロマトグラフ直結質量分析計の過程で主として起
きている。
ＡＨ＋＋Ｂ→Ａ＋ＢＨ＋……（１） 移動相溶媒分子イオンが、コロナ放電、電子衝撃を受け
イオン化し、更に中性分子と衝突をくり返してＡＨ＋イ
オン（試薬ガスイオン）を作る。このＡＨ＋イオンが上
式（１）に示すように、更に溶質の分子Ｂと衝突し、イ
オンＡＨ＋からＢへプロトンが移動し、分子Ｂがイオン
化される。この反応は、反応速度が大きく化学イオン化
（ＣＩ）における最も重要な反応の１つである。上記
（１）の反応が進行するためには、Ａのプロトン親和力
（Ｐroton Ａffinity)がＢの親和力より小さければＨ＋
はスムーズにＡからＢへ移る。Ｂを効率良くイオン化す
るためには溶離液Ａの親和力と溶質Ｂの親和力の差が大
きい方が望ましい。液体クロマトグラムに頻繁に用いら
れる溶媒の親和力は、たとえばＨ２Ｏの場合１７３．７
Ｋｃａ／mol，メタノールの場合１８６．５Ｋｃａ
／mol、アセトニトリルの場合１９１．４Ｋｃａ／mol
である。仮りに試料の親和力が１９１．４Ｋｃａより
大きい場合どの溶離液を使用してもイオン化が効率良く
できるが、たとえば１９０Ｋｃａ／molの親和力の試
料の場合、水やメタノールではイオン化ができるがアセ
トニトリルではイオン化ができないことになる。このよ
うに化学イオン化の場合にあっては、試薬ガスイオンと
溶質のそれぞれの親和力値を検討する必要がある。しか
し液体クロマトグラムの場合溶離液は溶質を分離する役
割を持っているためイオン化の効率向上のため自由にそ
の溶離液を変更することはできないという制限を有す
る。即ちアセトニトリルでイオン化できないから水に溶
離液を変更することは一般に簡単にできない。これを解
決する一手法として分離の役目を担う溶離液には最適な
ものを用い、よく分離した成分にイオン化に適した溶媒
を加え霧化部に送り込む方式が知られている。
イオン化し、更に中性分子と衝突をくり返してＡＨ＋イ
オン（試薬ガスイオン）を作る。このＡＨ＋イオンが上
式（１）に示すように、更に溶質の分子Ｂと衝突し、イ
オンＡＨ＋からＢへプロトンが移動し、分子Ｂがイオン
化される。この反応は、反応速度が大きく化学イオン化
（ＣＩ）における最も重要な反応の１つである。上記
（１）の反応が進行するためには、Ａのプロトン親和力
（Ｐroton Ａffinity)がＢの親和力より小さければＨ＋
はスムーズにＡからＢへ移る。Ｂを効率良くイオン化す
るためには溶離液Ａの親和力と溶質Ｂの親和力の差が大
きい方が望ましい。液体クロマトグラムに頻繁に用いら
れる溶媒の親和力は、たとえばＨ２Ｏの場合１７３．７
Ｋｃａ／mol，メタノールの場合１８６．５Ｋｃａ
／mol、アセトニトリルの場合１９１．４Ｋｃａ／mol
である。仮りに試料の親和力が１９１．４Ｋｃａより
大きい場合どの溶離液を使用してもイオン化が効率良く
できるが、たとえば１９０Ｋｃａ／molの親和力の試
料の場合、水やメタノールではイオン化ができるがアセ
トニトリルではイオン化ができないことになる。このよ
うに化学イオン化の場合にあっては、試薬ガスイオンと
溶質のそれぞれの親和力値を検討する必要がある。しか
し液体クロマトグラムの場合溶離液は溶質を分離する役
割を持っているためイオン化の効率向上のため自由にそ
の溶離液を変更することはできないという制限を有す
る。即ちアセトニトリルでイオン化できないから水に溶
離液を変更することは一般に簡単にできない。これを解
決する一手法として分離の役目を担う溶離液には最適な
ものを用い、よく分離した成分にイオン化に適した溶媒
を加え霧化部に送り込む方式が知られている。
第３図は、従来における質量分析計において、溶離液を
霧化させるための系統を示したものである。同図におい
て、溶離液貯槽１に貯えられた溶離液は、ポンプ２の駆
動によって、試料注入口３を経てカラム４へ送られるよ
うになっている。試料は溶液にして前記試料注入口３に
注入され前記カラム４で分離されるようになっている。
霧化させるための系統を示したものである。同図におい
て、溶離液貯槽１に貯えられた溶離液は、ポンプ２の駆
動によって、試料注入口３を経てカラム４へ送られるよ
うになっている。試料は溶液にして前記試料注入口３に
注入され前記カラム４で分離されるようになっている。
そして、前記溶離液がイオン化に不適なものである場
合、前記カラム４の後段にはミキシングカラム５が備え
られており、溶媒貯槽６に貯えられたイオン化用溶媒
を、ポンプ２′の駆動により前記カラム４からの溶離液
と混合させるようになっている。ミキシングカラム５は
ガラスビーズが充填されたもので、ここでの混合液は霧
化器へ送られるようになっている。
合、前記カラム４の後段にはミキシングカラム５が備え
られており、溶媒貯槽６に貯えられたイオン化用溶媒
を、ポンプ２′の駆動により前記カラム４からの溶離液
と混合させるようになっている。ミキシングカラム５は
ガラスビーズが充填されたもので、ここでの混合液は霧
化器へ送られるようになっている。
しかしながら、上述した従来の技術にあっては、ミキシ
ングカラムの新たな設置によって、せっかく上段のカラ
ムで分離された成分が該ミキシングカラム内で拡散再混
合され、いわゆるデッドボリームが発生してしまうこと
があり、充分な分離が期待できなくなるという問題点を
有していた。
ングカラムの新たな設置によって、せっかく上段のカラ
ムで分離された成分が該ミキシングカラム内で拡散再混
合され、いわゆるデッドボリームが発生してしまうこと
があり、充分な分離が期待できなくなるという問題点を
有していた。
また、上述の技術は、溶離液とミキシング溶媒とが良好
に溶け合うことが前提となり、該溶媒の選択に制限を有
するものであった。たとえばヘキサンを溶離液とした場
合には、ミキシング溶媒として水を用いることはできな
かった。
に溶け合うことが前提となり、該溶媒の選択に制限を有
するものであった。たとえばヘキサンを溶離液とした場
合には、ミキシング溶媒として水を用いることはできな
かった。
それ故、本発明はこのような事情に基づいてなされたも
のであり、充分な分離能力が期待でき、溶離液、溶媒の
選択に制限の付されない質量分析計を提供することを目
的とする。
のであり、充分な分離能力が期待でき、溶離液、溶媒の
選択に制限の付されない質量分析計を提供することを目
的とする。
このような課題を達成するために、本発明は、細管を通
じて試料が溶解されている疎水性液体を大気中に連続的
に導入噴霧する手段を備える質量分析計において、細管
と同軸かつ外周に親水性性溶媒を導入する二重管を設
け、この二重細管の先端近くの外周を囲んで加熱手段を
設けて、親水性溶媒を加熱霧化して噴出させるようにし
たものである。
じて試料が溶解されている疎水性液体を大気中に連続的
に導入噴霧する手段を備える質量分析計において、細管
と同軸かつ外周に親水性性溶媒を導入する二重管を設
け、この二重細管の先端近くの外周を囲んで加熱手段を
設けて、親水性溶媒を加熱霧化して噴出させるようにし
たものである。
このようにすれば、試料が溶解されている疎水性液体、
および親水性の溶媒は、加熱手段によって、それぞれの
気体の状態で混合されることになる。このため、従来の
ように液体では互にい混り合わないものにあっても混合
させることができるようになる。
および親水性の溶媒は、加熱手段によって、それぞれの
気体の状態で混合されることになる。このため、従来の
ように液体では互にい混り合わないものにあっても混合
させることができるようになる。
そして、従来のようにミキシングカラムを必要としない
ため、充分な分離能力が期待できる。
ため、充分な分離能力が期待できる。
次に本発明に係る試料を溶解した疎水性液体と親水性の
溶媒の反応過程について、２，３の例を示す。ここでＭ
は試料である。
溶媒の反応過程について、２，３の例を示す。ここでＭ
は試料である。
疎水性液体をヘキサン(C6H14)、親水性の溶媒をメタノ
ール(CH3OH)とした場合 疎水性液体をヘキサン(CH2Cl2)、親水性の溶媒を水(H
2O)とした場合 疎水性液体を四塩化炭素(CCl4)、親水性の溶媒をアセト
ニトリル(CH3CN)とした場合 〔実施例〕 第１図は本発明による質量分析計の一実施例を示す構成
図である。同図において、疎水性の溶離液が貯えられた
溶離液貯槽１があり、該溶離液は、ポンプ２の駆動によ
って、ダンパ７、試料注入口３を経てカラム４に送られ
るようになっている。
ール(CH3OH)とした場合 疎水性液体をヘキサン(CH2Cl2)、親水性の溶媒を水(H
2O)とした場合 疎水性液体を四塩化炭素(CCl4)、親水性の溶媒をアセト
ニトリル(CH3CN)とした場合 〔実施例〕 第１図は本発明による質量分析計の一実施例を示す構成
図である。同図において、疎水性の溶離液が貯えられた
溶離液貯槽１があり、該溶離液は、ポンプ２の駆動によ
って、ダンパ７、試料注入口３を経てカラム４に送られ
るようになっている。
試料は前記試料注入口３から導入されるようになってお
り、前記カラム４において分離され、キャピラリ（内径
０．１〜０．２mm）を介して霧化器８へ導びかれるよう
になっている。
り、前記カラム４において分離され、キャピラリ（内径
０．１〜０．２mm）を介して霧化器８へ導びかれるよう
になっている。
一方、親水性の溶媒液が貯えられた溶媒液貯槽６があ
り、この溶媒液は、ポンプ２′の駆動によって、ダンパ
７′を経て前記霧化器８へ導びかれるようになってい
る。
り、この溶媒液は、ポンプ２′の駆動によって、ダンパ
７′を経て前記霧化器８へ導びかれるようになってい
る。
前記霧化器８は、第２図にその詳細を示すように、前記
溶離液貯槽１からの溶離液がカラム４、およびキャピラ
リを介して導びかれるノズル８Ｂと、さらにこのノズル
８Ｂと同軸でかつ前記ノズル８Ｂより径の大なるノズル
８Ａとが備えられている。前記ノズル８Ｂの外壁と前記
ノズル８Ａの内壁とで形成される通路には前記溶媒液貯
槽６からの溶媒液が導びかれるようになっている。
溶離液貯槽１からの溶離液がカラム４、およびキャピラ
リを介して導びかれるノズル８Ｂと、さらにこのノズル
８Ｂと同軸でかつ前記ノズル８Ｂより径の大なるノズル
８Ａとが備えられている。前記ノズル８Ｂの外壁と前記
ノズル８Ａの内壁とで形成される通路には前記溶媒液貯
槽６からの溶媒液が導びかれるようになっている。
そして、前記ノズル８Ａの外周にはヒータ９が配置され
ており、このヒータ９の駆動により、ノズル８Ａ，８Ｂ
の周囲は約２００〜６００℃に加熱されるようになって
いる。
ており、このヒータ９の駆動により、ノズル８Ａ，８Ｂ
の周囲は約２００〜６００℃に加熱されるようになって
いる。
このように構成した質量分析計は、溶媒液貯槽６からの
溶媒液は、ヒータ９により、加熱さらに気化され、ノズ
ル８Ａと８Ｂとの間から噴出するようになる。同時にカ
ラム４からの溶離液も加熱、霧化され、ノズル８Ｂから
噴出する。この際、霧化された液滴は、加熱気化された
溶媒の分子と衝突し、これにより細くなり最終的に気化
されるようになる。
溶媒液は、ヒータ９により、加熱さらに気化され、ノズ
ル８Ａと８Ｂとの間から噴出するようになる。同時にカ
ラム４からの溶離液も加熱、霧化され、ノズル８Ｂから
噴出する。この際、霧化された液滴は、加熱気化された
溶媒の分子と衝突し、これにより細くなり最終的に気化
されるようになる。
したがって、溶離液と溶媒液とは互いに気化された状態
での混合を達成することができるものとなる。これによ
り、液体同志では混同できないものをも、混同すること
ができるようになる。
での混合を達成することができるものとなる。これによ
り、液体同志では混同できないものをも、混同すること
ができるようになる。
さらに上述した実施例では、溶媒Ａの気化されたガス
は、溶離液Ｂの噴霧の方向を正し、かつ液滴を小さくす
る機能、いわゆるメーキャップガスとしての役割を有す
るため、質量分析計にて検出するイオンのゆらぎを小さ
くすることができるようになる。
は、溶離液Ｂの噴霧の方向を正し、かつ液滴を小さくす
る機能、いわゆるメーキャップガスとしての役割を有す
るため、質量分析計にて検出するイオンのゆらぎを小さ
くすることができるようになる。
以上説明したことから明らかなように、本発明による質
量分析計によれば、細管から噴出され試料を溶解した疎
水性液体の噴霧に、二重管から加熱霧化されて噴出する
親水性液体の噴霧を周りからと衝突させるので、疎水性
液体の噴霧粒はより細かくなり容易に気化させることが
でき、試料の充分な分離能力が期待でき、溶離液、溶媒
の選択に制限が付されることがなくなる。
量分析計によれば、細管から噴出され試料を溶解した疎
水性液体の噴霧に、二重管から加熱霧化されて噴出する
親水性液体の噴霧を周りからと衝突させるので、疎水性
液体の噴霧粒はより細かくなり容易に気化させることが
でき、試料の充分な分離能力が期待でき、溶離液、溶媒
の選択に制限が付されることがなくなる。
第１図は本発明による質量分析計の一実施例を示す構成
図、第２図は第１図に示す霧化器の詳細を示す構成図、
第３図は従来の質量分析計の一例を示す構成図である。 １……溶離液貯槽、２，２′……ポンプ、 ３……試料注入口、４……カラム、６……溶媒液貯槽、 ７，７′……ダンパ、８……霧化器、９……ヒータ。
図、第２図は第１図に示す霧化器の詳細を示す構成図、
第３図は従来の質量分析計の一例を示す構成図である。 １……溶離液貯槽、２，２′……ポンプ、 ３……試料注入口、４……カラム、６……溶媒液貯槽、 ７，７′……ダンパ、８……霧化器、９……ヒータ。
Claims (1)
- 【請求項１】細管を通じて試料が溶解されている疎水性
液体を大気中に連続的に導入噴霧する手段を備えた質量
分析計において、前記細管と同軸かつ外周に親水性性溶
媒を導入する二重管を設け、該二重細管の先端近くの外
周を囲んで加熱手段を設けて、前記親水性溶媒を加熱霧
化して噴出させることを特徴とする質量分析計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099366A JPH0627726B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 質量分析計 |
| EP19890107172 EP0338572B1 (en) | 1988-04-22 | 1989-04-20 | Liquid chromatograph-direct coupled mass spectrometer |
| DE1989607436 DE68907436T2 (de) | 1988-04-22 | 1989-04-20 | Direkt mit einem Flüssigkeitschromatographen gekoppeltes Massenspektrometer. |
| US07/492,321 US5240616A (en) | 1988-04-22 | 1990-03-12 | Liquid chromatograph-direct coupled mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63099366A JPH0627726B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270660A JPH01270660A (ja) | 1989-10-27 |
| JPH0627726B2 true JPH0627726B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=14245557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63099366A Expired - Fee Related JPH0627726B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 質量分析計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0338572B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0627726B2 (ja) |
| DE (1) | DE68907436T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2633974B2 (ja) * | 1990-04-18 | 1997-07-23 | 株式会社日立製作所 | 試料のイオン化および質量分析のための装置 |
| US5122670A (en) * | 1991-05-17 | 1992-06-16 | Finnigan Corporation | Multilayer flow electrospray ion source using improved sheath liquid |
| US5331160A (en) * | 1993-03-31 | 1994-07-19 | Hewlett-Packard Company | Particle-beam generator for LC/MS interface |
| AU7635496A (en) * | 1996-11-26 | 1998-06-22 | Anglo American Research Laboratories (Proprietary) Limited | Nebulizer |
| US6191418B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-02-20 | Synsorb Biotech, Inc. | Device for delivery of multiple liquid sample streams to a mass spectrometer |
| US6902937B2 (en) | 2001-07-13 | 2005-06-07 | Air Liquide America, L.P. | Method for the determination of low-concentration anions in the presence of an excess of another anion |
| TWI403715B (zh) * | 2009-05-06 | 2013-08-01 | Nat Univ Chiayi | Fast online analysis system |
| GB2512640A (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-08 | Fasmatech Science And Technology Sa | Improvements in and relating to the production and control of ions |
| CN115097057B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-07-21 | 浙江大学 | 基于热辅助中性双喷雾快速蒸发的可直接分析含盐样品的液质联用检测方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5564261U (ja) * | 1978-10-27 | 1980-05-01 | ||
| JPS60129668A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-10 | Jeol Ltd | 液体クロマトグラフ質量分析装置 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63099366A patent/JPH0627726B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-04-20 DE DE1989607436 patent/DE68907436T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-20 EP EP19890107172 patent/EP0338572B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE68907436D1 (de) | 1993-08-12 |
| EP0338572A1 (en) | 1989-10-25 |
| JPH01270660A (ja) | 1989-10-27 |
| EP0338572B1 (en) | 1993-07-07 |
| DE68907436T2 (de) | 1993-10-14 |
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