JPH0729542A - Mass spectrometer - Google Patents
Mass spectrometerInfo
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- JPH0729542A JPH0729542A JP5175116A JP17511693A JPH0729542A JP H0729542 A JPH0729542 A JP H0729542A JP 5175116 A JP5175116 A JP 5175116A JP 17511693 A JP17511693 A JP 17511693A JP H0729542 A JPH0729542 A JP H0729542A
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- spray
- mass spectrometer
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Abstract
(57)【要約】
【構成】絶縁体でできた噴霧ガスガイド5はイオン源3
の噴霧キャピラリ4の先端部に設置される。
【効果】噴霧ガスガイドでは、噴霧ガスが空間的に広が
らないために気相イオン分子反応の反応効率が高くな
る。そのため、気相イオン分子反応により生成される擬
似分子イオンの検出感度は高くなる。
(57) [Summary] [Structure] The spray gas guide 5 made of an insulator is the ion source 3
Is installed at the tip of the spraying capillary 4. [Effect] With the spray gas guide, since the spray gas does not spread spatially, the reaction efficiency of the gas phase ionic molecule reaction is increased. Therefore, the detection sensitivity of the pseudo-molecular ion generated by the gas-phase ion-molecule reaction becomes high.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は質量分析計に係り、特
に、生体物質を分離分析できる液体クロマトグラフ/質
量分析計(LC/MS)やキャピラリ電気泳動/質量分析
計(CE/MS)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass spectrometer, and more particularly to a liquid chromatograph / mass spectrometer (LC / MS) and a capillary electrophoresis / mass spectrometer (CE / MS) capable of separating and analyzing biological substances. .
【0002】[0002]
【従来の技術】インターナショナル ジャーナル オブ
マス スペクトロメトリ アンドイオン プロセシズ
120(1992年)第207頁から第216頁(Int
er-national Journal of Mass Spectrometry and Ion P
rocesses 120(1992)pp207−216)には、
加熱可能な噴霧キャピラリからなる大気圧スプレ法イオ
ン源を用いた記述がある。しかし、噴霧キャピラリの先
端は剥き出しである。2. Description of the Related Art International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes 120 (1992), pages 207 to 216 (Int
er-national Journal of Mass Spectrometry and Ion P
rocesses 120 (1992) pp207-216),
There is a description using an atmospheric pressure spray method ion source consisting of a heatable spray capillary. However, the tip of the spray capillary is bare.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、噴
霧キャピラリ先端から放出される噴霧ガスが拡散により
空間的に広がるため、噴霧ガス中の試料分子のイオンが
質量分析計のイオン取り込み口に導入されず損失する割
合が無視できない。In the above-mentioned prior art, since the spray gas emitted from the tip of the spray capillary spreads spatially due to diffusion, the ions of the sample molecules in the spray gas are introduced into the ion intake port of the mass spectrometer. The rate of loss is not negligible.
【0004】また、噴霧キャピラリ先端で析出物が成長
すると、噴霧ガスの向きが傾く。この角度が大きい場合
には、質量分析計のイオン取り込み口に導入される試料
分子のイオン量は激減するため、装置の検出感度が低下
する。When the deposit grows at the tip of the spray capillary, the direction of the spray gas is inclined. When this angle is large, the amount of ions of the sample molecules introduced into the ion intake port of the mass spectrometer is drastically reduced, and the detection sensitivity of the device is lowered.
【0005】本発明の目的は 加熱可能な噴霧キャピラ
リから生成される噴霧ガス中の試料分子のイオンを高感
度で安定に検出できる液体クロマトグラフ/質量分析計
(LC/MS)またはキャピラリ電気泳動/質量分析計
(CE/MS)を提供することにある。The object of the present invention is to provide a liquid chromatograph / mass spectrometer (LC / MS) or capillary electrophoresis / capillary electrophoresis capable of detecting ions of sample molecules in a spray gas produced from a heatable spray capillary with high sensitivity and stability. It is to provide a mass spectrometer (CE / MS).
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】噴霧キャピラリ先端から
放出される噴霧ガス中のイオンを効率良く質量分析計イ
オン取り込み口に導入するために、噴霧キャピラリ先端
部に噴霧ガスガイドが提供される。A spray gas guide is provided at the tip of the spray capillary in order to efficiently introduce the ions in the spray gas emitted from the tip of the spray capillary into the mass spectrometer ion intake port.
【0007】また、噴霧キャピラリから放出される噴霧
ガスの向きが傾いても噴霧ガス中に含まれるイオンが安
定に質量分析計イオン取り込み口に導入され検出される
ために、噴霧キャピラリ先端部に噴霧ガスガイドが提供
される。Further, even if the direction of the spray gas emitted from the spray capillary is inclined, the ions contained in the spray gas are stably introduced into the mass spectrometer ion intake port and detected, so that the spray is sprayed at the tip of the spray capillary. A gas guide is provided.
【0008】[0008]
【作用】噴霧キャピラリ先端で生成される噴霧ガスを内
径の小さい噴霧ガスガイドに導入すると、噴霧ガスが空
間的に拡散されることが防止される。そのため、噴霧ガ
スガイド出口の近傍に質量分析計イオン取り込み口を設
置することにより、噴霧あるいは気相イオン分子反応に
より生成されたイオンを有効に質量分析計に導入し、高
感度検出が実現される。When the spray gas generated at the tip of the spray capillary is introduced into the spray gas guide having a small inner diameter, the spray gas is prevented from being diffused spatially. Therefore, by installing a mass spectrometer ion intake port in the vicinity of the spray gas guide outlet, the ions generated by atomization or gas phase ion molecule reaction are effectively introduced into the mass spectrometer, and high-sensitivity detection is realized. .
【0009】噴霧ガスの向きが角度θだけ傾いた場合、
キャピラリ先端と質量分析計イオン取り込み口との間の
距離Lとガスガイドの内径Dとの間に以下の関係が成り
立てば、噴霧ガスはガスガイド内面に少なくとも一回は
衝突するため、噴霧ガス中の粒子の運動方向はガスガイ
ドの中心軸と平行な方向に近づく。When the direction of the spray gas is inclined by the angle θ,
If the following relationship holds between the distance L between the tip of the capillary and the ion inlet of the mass spectrometer and the inner diameter D of the gas guide, the spray gas collides with the inner surface of the gas guide at least once, so The moving direction of the particles approaches a direction parallel to the central axis of the gas guide.
【0010】[0010]
【数1】 D≦2L tanθ …(数1) 数1より、例えば、L=10mm,θ=5°とした場合は
D≦1.7mm である。そのため、噴霧ガスが角度θ以上
傾いても質量分析計イオン取り込み口に導入されるイオ
ン量はほとんど変化せず安定にイオンが検出される。噴
霧ガスの流れは乱流であるため、噴霧の向きがθ=5°
程度傾いても質量分析計イオン取り込み口に導入される
イオン量はほとんど変化しない。## EQU1 ## D ≦ 2L tan θ (Equation 1) From Expression 1, for example, when L = 10 mm and θ = 5 °, D ≦ 1.7 mm. Therefore, even if the spray gas is inclined by an angle θ or more, the amount of ions introduced into the mass spectrometer ion intake port hardly changes, and the ions can be detected stably. The spray gas flow is turbulent, so the spray direction is θ = 5 °
Even if tilted to some extent, the amount of ions introduced into the mass spectrometer ion intake port hardly changes.
【0011】[0011]
【実施例】図1に、本発明の一実施例に基づく液体クロ
マトグラフ/質量分析計(LC/MS)の説明図を示
す。液体クロマトグラフ(LC)1により分離された試
料溶液は配管2を通り、イオン源3の噴霧キャピラリ4
に導入される。噴霧キャピラリ4で生成された噴霧ガス
は 噴霧キャピラリ4の先端にある噴霧ガスガイド5に
導入された後、質量分析計6に導入される。噴霧ガス中
に含まれるイオンはそこで質量分離される。噴霧ガスガ
イド5の内径は噴霧キャピラリ4の外径とほとんど一致
する。また、キャピラリ電気泳動/質量分析計(CE/
MS)では、液体クロマトグラフ(LC)1と配管2に
代わってキャピラリ電気泳動装置が使用される。イオン
源周辺部は共通である。EXAMPLE FIG. 1 shows an explanatory view of a liquid chromatograph / mass spectrometer (LC / MS) according to an example of the present invention. The sample solution separated by the liquid chromatograph (LC) 1 passes through the pipe 2 and the spray capillary 4 of the ion source 3.
Will be introduced to. The atomizing gas generated by the atomizing capillary 4 is introduced into the atomizing gas guide 5 at the tip of the atomizing capillary 4, and then introduced into the mass spectrometer 6. The ions contained in the atomizing gas are then mass separated. The inner diameter of the atomizing gas guide 5 almost coincides with the outer diameter of the atomizing capillary 4. In addition, capillary electrophoresis / mass spectrometry (CE /
In MS), a capillary electrophoresis device is used instead of the liquid chromatograph (LC) 1 and the pipe 2. The ion source peripheral part is common.
【0012】図2に、カートリッジヒータを用いたイオ
ン源の一実施例の断面図を示す。金属ブロック7に銀ろ
う付けされた噴霧キャピラリ4は金属ブロック7に保持
されたカートリッジヒータ8により加熱される。噴霧キ
ャピラリ4先端に溶接された熱電対9により、噴霧キャ
ピラリ4の先端温度がモニタされ、それに基づきカート
リッジヒータ8を流れる電流値が制御される。噴霧ガス
ガイド5は金属ブロック7にねじにより固定されるた
め、脱着を容易に行うことができる。噴霧キャピラリ4
の先端に析出物が極度に成長した場合は噴霧ガスガイド
5をはずすことにより析出物の除去を容易に行うことが
出来る。また、熱電対9の固定も噴霧ガスガイド5で行
う。そのため、熱電対9の噴霧キャピラリ4との溶接点
に外部から不要な力が加わり、熱電対9が噴霧キャピラ
リ4からはずれることを防止することができる。FIG. 2 shows a sectional view of an embodiment of an ion source using a cartridge heater. The spray capillary 4 brazed with silver on the metal block 7 is heated by the cartridge heater 8 held on the metal block 7. The thermocouple 9 welded to the tip of the spray capillary 4 monitors the temperature of the tip of the spray capillary 4 and controls the current value flowing through the cartridge heater 8 based on the temperature. Since the atomizing gas guide 5 is fixed to the metal block 7 with screws, it can be easily attached and detached. Spraying capillary 4
If the deposit grows extremely at the tip of the, the deposit can be easily removed by removing the spray gas guide 5. The thermocouple 9 is also fixed by the spray gas guide 5. Therefore, an unnecessary force is externally applied to the welding point of the thermocouple 9 with the spray capillary 4, and the thermocouple 9 can be prevented from coming off the spray capillary 4.
【0013】図3に、カートリッジヒータを用いた第二
の実施例のイオン源の断面図を示す。噴霧ガスガイド5
の内側がテーパ状であるため、噴霧ガス流れは噴霧直後
から乱される。そのため、帯電液滴の気化や気相イオン
分子反応が促進される。FIG. 3 shows a sectional view of the ion source of the second embodiment using a cartridge heater. Spray gas guide 5
Since the inside of the is tapered, the spray gas flow is disturbed immediately after spraying. Therefore, vaporization of the charged droplets and gas phase ion molecule reaction are promoted.
【0014】図4に、カートリッジヒータを用いた第三
の実施例のイオン源の断面図を示す。金属ブロック7は
噴霧キャピラリ4を加熱するものと噴霧ガスガイド5を
加熱するものとに分離される。この噴霧ガスガイド5の
内径は1.7mm ,長さ100mmであるが、先端部のみ内
径が1mmである。噴霧ガスガイド5が加熱されるため、
噴霧キャピラリ4から液滴あるいは帯電液滴が生成され
ても噴霧ガスガイド5を通過することにより溶媒分子の
蒸発が促進される。そのため、試料分子あるいは擬似分
子イオンの検出感度は向上する。コロナ放電用電極10
と質量分析計イオン取り込み口11との間には3−6k
V程度の電圧が印加でき、コロナ放電の生成が可能であ
る。コロナ放電を発生させると、噴霧により生成された
中性試料分子はコロナ放電で生成されるイオン(N2+,
O2+,H3O+及びその水クラスタ)との衝突(気相イオ
ン分子反応)によりイオン化され、擬似分子イオンが生
成される(大気圧化学イオン化法)。これらのイオンは
質量分析計イオン取り込み口11から質量分析部に導
入され質量分離される。噴霧ガスガイド5の先端部の内
径が小さいため、高い密度の試料分子が噴霧ガスガイド
5から放出されるため、イオン化効率が高くなり擬似分
子イオンの検出感度は向上する。FIG. 4 shows a sectional view of an ion source of a third embodiment using a cartridge heater. The metal block 7 is divided into one for heating the spray capillary 4 and one for heating the spray gas guide 5. The atomizing gas guide 5 has an inner diameter of 1.7 mm and a length of 100 mm, but only the tip has an inner diameter of 1 mm. Since the atomizing gas guide 5 is heated,
Even if droplets or charged droplets are generated from the spraying capillary 4, they pass through the spraying gas guide 5 and the evaporation of solvent molecules is promoted. Therefore, the detection sensitivity of sample molecules or pseudo-molecular ions is improved. Corona discharge electrode 10
3-6k between the mass spectrometer ion intake port 11 and the mass spectrometer
A voltage of about V can be applied, and corona discharge can be generated. When a corona discharge is generated, the neutral sample molecules generated by the spray generate ions (N 2 +,
Owing to collisions with O 2 +, H 3 O + and its water clusters (gas phase ion molecule reaction), they are ionized to generate pseudo molecular ions (atmospheric pressure chemical ionization method). These ions are introduced into the mass spectrometric section through the mass spectrometer ion intake port 11 and are mass separated. Since the inner diameter of the tip of the atomizing gas guide 5 is small, high-density sample molecules are released from the atomizing gas guide 5, so that the ionization efficiency is increased and the detection sensitivity of pseudo-molecular ions is improved.
【0015】図5に、カートリッジヒータを用いた第四
の実施例のイオン源の断面図を示す。噴霧ガスガイド5
の直後に気化器12を設置し、液滴あるいは帯電液滴の
気化を促進する。FIG. 5 shows a sectional view of the ion source of the fourth embodiment using a cartridge heater. Spray gas guide 5
Immediately after the above, a vaporizer 12 is installed to promote vaporization of droplets or charged droplets.
【0016】[0016]
【発明の効果】噴霧キャピラリ先端から放出される噴霧
ガスは本発明の噴霧ガスガイドにより空間的に拡散され
ない。そのため、質量分析計イオン取り込み口に試料分
子の擬似分子イオンを高密度で導入することができ、高
感度検出が実現できる。The atomizing gas discharged from the tip of the atomizing capillary is not spatially diffused by the atomizing gas guide of the present invention. Therefore, pseudo-molecular ions of sample molecules can be introduced into the mass spectrometer ion intake port at high density, and high-sensitivity detection can be realized.
【0017】また、噴霧キャピラリから生成される噴霧
ガスの向きが傾いても、本発明の噴霧ガスガイドにより
質量分析計イオン取り込み口に導入される擬似分子イオ
ンの量はほとんど変化しない。そのため、噴霧ガスの向
きに依存せず、イオンを安定して検出できる。Further, even if the direction of the spray gas generated from the spray capillary is inclined, the amount of pseudo-molecular ions introduced into the mass spectrometer ion intake port by the spray gas guide of the present invention hardly changes. Therefore, the ions can be stably detected without depending on the direction of the spray gas.
【0018】本発明の噴霧ガスガイドでは、噴霧ガス中
のイオンや中性試料分子の密度が高いため、気相イオン
分子反応の反応効率が高い。そのため、気相イオン分子
反応により生成される擬似分子イオンの検出感度は高
い。In the spray gas guide of the present invention, since the density of ions and neutral sample molecules in the spray gas is high, the reaction efficiency of the gas phase ion molecule reaction is high. Therefore, the detection sensitivity of the pseudo molecular ion generated by the gas phase ion molecular reaction is high.
【0019】また、本発明の噴霧ガスガイドにより、イ
オン源の周囲に存在する不純物ガスが混入し気相イオン
分子反応によりイオン化されることが少ない。そのた
め、不純物ガスの混入による試料分子の検出感度低下が
防止される。Further, the spray gas guide of the present invention rarely mixes the impurity gas existing around the ion source and is ionized by the gas phase ion molecule reaction. Therefore, the detection sensitivity of the sample molecule is prevented from being lowered due to the mixture of the impurity gas.
【0020】また、噴霧ガスの一部が質量分析計イオン
取り込み口付近で反射され噴霧キャピラリに当ることに
よる噴霧キャピラリの温度低下が防止される。Further, it is possible to prevent the temperature of the spray capillary from being lowered due to a part of the spray gas being reflected near the ion intake port of the mass spectrometer and hitting the spray capillary.
【図1】液体クロマトグラフ/質量分析計(LC/M
S)の説明図。FIG. 1 Liquid chromatograph / mass spectrometer (LC / M
Explanatory drawing of S).
【図2】噴霧ガスガイドを用いた噴霧イオン源の一実施
例の断面図。FIG. 2 is a sectional view of an embodiment of a spray ion source using a spray gas guide.
【図3】噴霧ガスガイドを用いた噴霧イオン源の第二の
実施例の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a second embodiment of a spray ion source using a spray gas guide.
【図4】噴霧ガスガイドを用いた噴霧イオン源の第三の
実施例の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a third embodiment of a spray ion source using a spray gas guide.
【図5】噴霧ガスガイドを用いた噴霧イオン源の第四の
実施例の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a fourth example of a spray ion source using a spray gas guide.
1…液体クロマトグラフ、2…配管、3…イオン源、4
…噴霧キャピラリ、5…噴霧ガスガイド、6…質量分析
計。1 ... Liquid chromatograph, 2 ... Piping, 3 ... Ion source, 4
… Spray capillaries, 5… spray gas guides, 6… mass spectrometers.
Claims (7)
加熱可能な噴霧キャピラリにより前記溶液中の試料を気
体状のイオンに変換するイオン源と、前記イオン源で生
成されたイオンを高真空中で質量分離する質量分離手段
と、質量分離されたイオンを検出する検出手段を有する
質量分析計において、前記噴霧キャピラリの先端に管状
の噴霧ガスガイドが設置されることを特徴とする質量分
析計。1. A separation means for separating a mixed sample in a solution,
An ion source that converts a sample in the solution into gaseous ions by a heatable spray capillary, a mass separation unit that mass-separates the ions generated by the ion source in a high vacuum, and a mass-separated ion A mass spectrometer having a detecting means for detecting, wherein a tubular spray gas guide is installed at the tip of the spray capillary.
霧ガスガイドの内径が0.5 ないし4mmであり、その長
さが3mm以上である質量分析計。2. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the atomizing gas guide of the ion source has an inner diameter of 0.5 to 4 mm and a length of 3 mm or more.
内面がセラミックあるいはガラスのような絶縁体ででき
ている質量分析計。3. The mass spectrometer according to claim 2, wherein the inner surface of the atomizing gas guide is made of an insulator such as ceramic or glass.
霧キャピラリと前記噴霧ガスガイドが別物であり、前記
噴霧ガスガイドの脱着が可能である質量分析計。4. The mass spectrometer according to claim 3, wherein the atomizing capillary of the ion source and the atomizing gas guide are different from each other, and the atomizing gas guide is removable.
ガスガイドが前記噴霧キャピラリに密着し、周囲からの
気体の流入が無視される質量分析計。5. The mass spectrometer according to claim 4, wherein the atomizing gas guide of the ion source is in close contact with the atomizing capillary, and inflow of gas from the surroundings is ignored.
霧ガスガイドが加熱可能である質量分析計。6. The mass spectrometer according to claim 5, wherein the atomizing gas guide of the ion source is heatable.
霧ガスガイドの内面にテーパがつけられているなど、内
径が一定ではない質量分析計。7. The mass spectrometer according to claim 6, wherein the inner surface of the atomizing gas guide of the ion source is tapered and the inner diameter is not constant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175116A JPH0729542A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175116A JPH0729542A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Mass spectrometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729542A true JPH0729542A (en) | 1995-01-31 |
Family
ID=15990555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5175116A Pending JPH0729542A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Mass spectrometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729542A (en) |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5175116A patent/JPH0729542A/en active Pending
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