(57)【要約】  【課題】塩類を含む種々の緩衝液を移動相として用いる場合に、長時間の使用に耐える液体クロマトグラフ質量分析装置を提供する。  【解決手段】液体クロマトグラフ部１０から質量分析部２０に至る流路の中間に設けたスイッチングバルブ１を介して、分析中常時は送液ポンプ４により洗浄液を質量分析部２０に送り込んでインタフェイス部３０を洗浄し、分析目的の試料成分ピークを液体クロマトグラフ部１０の検出器１４で検知したときに制御手段６によりスイッチングバルブ１を切り換えて、液体クロマトグラフ部１０からの試料成分を含む溶出液を質量分析部２０に導入するように構成した。【選択図】        図１
2005069817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出器を含む液体クロマトグラフ部と質量分析部が連結されて成る液体クロマトグラフ質量分析装置であって前記液体クロマトグラフ部における移動相として塩類を含む緩衝液を用いると共に、前記検出器から流出する溶出液を前記質量分析部に導入する手前にスイッチングバルブを具備するものにおいて、前記塩類を溶解する洗浄液を送液する送液手段と、前記検出器の出力ピーク信号に基づいて前記スイッチングバルブを切り換え制御する制御手段を備えると共に、前記スイッチングバルブは、前記検出器からの溶出液を前記質量分析部に導入するように流路接続する第１の状態と、前記送液手段からの洗浄液を前記質量分析部に導入するように流路接続する第２の状態とを切り換えられるように構成されていることを特徴とする液体クロマトグラフ質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体クロマトグラフ質量分析装置に関し、特に、移動相として塩類を含む緩衝液を用いる液体クロマトグラフ質量分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフ質量分析装置（以下、ＬＣ／ＭＳと記す）は、液体クロマトグラフ部で分離された成分を質量分析計に導いてさらに質量分析を行うものであるが、質量分析を行うために分離成分をイオン化するインタフェイスが必要である。ＬＣ／ＭＳに一般的に用いられるインタフェイスとしては、近年、エレクトロスプレーインタフェイスや大気圧化学イオン化インタフェイス等の大気圧下でイオン化を行う方法が用いられるようになっている。
【０００３】
図２はＬＣ／ＭＳの従来例の概略構成図を示したものである。
図において、１０は液体クロマトグラフ部、２０は質量分析部、３０はインタフェイス部である。なお、インタフェイス部３０は概念的には質量分析部２０と区別されるものであるが、両者は一体化されて構成され、構造的には截然と区別し難いので、ここではインタフェイス部３０を含めて質量分析部２０と称する。
【０００４】
液体クロマトグラフ部１０は、移動相を送出する送液部１１、移動相中に試料を注入する試料注入部１２、分離用のカラム１３、カラム１３からの溶出液中の成分を検出する検出器１４、および移動相容器１５から構成される。
送液部１１は有機溶媒等の移動相を所定流量でカラム１３へ送出し、試料注入部１２はその移動相中に所定量の試料液を注入する。カラム１３を通過する際に試料液中の各試料成分は時間的に分離され、カラム１３の出口から順次溶出する。検出器１４は例えば分光光度計等であって、その溶出液に含まれる各試料成分を検出する。検出器１４を通過した溶出液は質量分析部２０に送られる。
なお、検出器１４を設けずに、カラム１３からの溶出液を直接質量分析部２０へ送るように構成した例もある。
【０００５】
質量分析部２０に導入された溶出液は、インタフェイス部３０においてノズル２７から大気圧イオン化室２６内に噴霧され、溶出液に含まれる試料成分分子はイオン化される。発生したイオンはオリフィス２８から中間排気室２１に導かれ、さらに収束レンズ２２でビーム化されて高真空に維持される質量分析室２３に導入され、４本のロッド電極から成る四重極フィルタ２４の中央の空間に送られる。四重極フィルタ２４には交流電圧と直流電圧とが重畳された電圧が印加され、この電圧に応じた特定の質量数（正確には質量電荷比）を有するイオンのみが四重極フィルタ２４を通り抜けてイオン検出器２５に到達する。イオン検出器２５では、到達したイオン数に応じた電流が取り出される。
【０００６】
液体クロマトグラフ部１０では多数の成分が混在する複雑な試料を扱う場合が多く、これらのうちには質量分析部２０に導入すると、インタフェイス部３０の汚染を引き起こし、連続測定を不可能にしてしまうものも存在する。
この問題に対する対策として、液体クロマトグラフ部１０から質量分析部２０に至る流路の中間に点線で示すスイッチングバルブ１を接続し、インタフェイス部３０の汚染につながるような試料成分はここで排除し、分析目的の試料成分が検出器１４を通過したときに、スイッチングバルブ１を切り換えて質量分析部２０に導入するように構成した例がある（例えば、特許文献１参照）。この場合、スイッチングバルブ１の切り換えは、測定者が検出器１４の出力信号を見ながら目的のピークが溶出してきたのを確認して手動で切り換える方法、または、タイマーを設定しておいて、目的ピークが溶出する時間を予め確認し、スイッチングバルブ１がその時間に切り換わるように設定しておく方法、そしてもう一つは、検出器１４の出力端子に電圧比較回路を設けておき、目的成分が溶出して出力電圧が上昇したときに自動的に切り換わるようにしておく方法の３種類の方法が提示されている。
【０００７】
ＬＣ／ＭＳでは、液体クロマトグラフ部１０において例えばリン酸緩衝液等、塩類を含む緩衝液を移動相として用いた場合、インタフェイス部３０においてイオン化を行なう際にその塩類が析出してオリフィス２８の周辺を始め大気圧イオン化室２６内部全体を汚染する。特に高濃度の緩衝液が使用されると汚染は甚だしく、オリフィス２８が詰まって分析の続行が不可能になることもある。これを防止するために、イオン透過膜を利用した塩類除去手段を、溶出液が液体クロマトグラフ部１０から質量分析部２０に送られる途中（図２中のスイッチングバルブ１と同じ位置）に設けた例もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１−１４００６０号公報
【特許文献２】特開平１１−１６０２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
緩衝液を移動相として用いた場合の塩類析出対策として、上記のほかにオリフィス周辺に洗浄液を流して塩類析出を抑え、かつ析出した塩類を洗い流す方法が知られている。しかしながら、この方法は洗浄の及ぶ範囲がオリフィスの入口とその周辺に限られ、オリフィスの内壁部や大気圧イオン化室内部の洗浄まではできないので、緩衝液を移動相とする分析を長時間継続するには実用上不十分である。
また、前記イオン透過膜を利用して塩類を予め除去する方法も、イオン透過膜の性質上、対象となる塩類は限定される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、塩類を含む種々の緩衝液を移動相として用いる場合に、長時間の使用に耐えるＬＣ／ＭＳを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために、液体クロマトグラフ部から質量分析部に至る流路の中間に設けたスイッチングバルブを介して、分析中常時は洗浄液を質量分析部に送り込んでインタフェイス部を洗浄し、分析目的の試料成分ピークを液体クロマトグラフ部の検出器で検知したときに前記スイッチングバルブを切り換えて、液体クロマトグラフ部からの試料成分を含む溶出液を質量分析部に導入するように構成した。
【００１１】
即ち、本発明装置は、液体クロマトグラフ部における移動相として塩類を含む緩衝液を用いると共に、液体クロマトグラフ部からの溶出液を質量分析部に導入する手前にスイッチングバルブを具備するＬＣ／ＭＳにおいて、前記塩類を溶解する洗浄液を送液する送液手段と、液体クロマトグラフ部の検出器の出力ピーク信号に基づいて前記スイッチングバルブを切り換え制御する制御手段を備えると共に、前記スイッチングバルブは、液体クロマトグラフ部からの溶出液を前記質量分析部に導入するように流路接続する第１の状態と、前記送液手段からの洗浄液を質量分析部に導入するように流路接続する第２の状態とを切り換えるように構成されていることを特徴とするＬＣ／ＭＳである。
【００１２】
このように構成したことにより、緩衝液がインタフェイス部に流入する時間が短くなり、これに応じて塩類の析出量も少なくなる。その上、試料成分が溶出しているとき以外の時間は洗浄液で析出塩類を洗い流すので、汚染は最小限に抑えられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は液体クロマトグラフ部と質量分析部との間に設けたスイッチングバルブを切り換え制御することにより、目的成分が溶出したときだけ液体クロマトグラフ部からの溶出液を質量分析部に導入し、それ以外の時間は洗浄液を導入してインタフェイス部を洗浄するように構成したので、緩衝液を移動相として用いるＬＣ／ＭＳにおいても析出する塩類でインタフェイス部が汚染されることが少なく、長期にわたり安定的に分析を続けることができる。また、種々の緩衝液を分析対象に応じて自由に選択することが可能となり、ＬＣ／ＭＳにおける分析可能な物質の範囲が拡大される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を図１に示す。同図中、図２におけると同じものは同符号を付すことにより再度の説明を省く。また、同図における液体クロマトグラフ部１０と質量分析部２０はその内部構成が省略されているが、図２と同様に構成されているものとする。
【００１５】
図１において、１は２ポジション６ポートのスイッチングバルブであって、隣り合う２つずつのポートが実線で示すように接続される状態と点線で示すように接続される状態とを切り換えるものである。２は、液体クロマトグラフ部１０からの溶出液を溜める廃液容器、３は析出塩類を溶解するのに適した洗浄液容器、４はその洗浄液を送液する送液ポンプ、５は洗浄液の廃液容器、６は、スイッチングバルブ１を切り換え制御するための制御手段であって、液体クロマトグラフ部１０の検出器１４からの出力信号中のピークの始点、終点を検出してスイッチングバルブ１を切り換える信号を発するように構成されている。
【００１６】
次に本実施形態の動作について説明する。
分析スタート時は、スイッチングバルブ１は点線で示すように流路が接続された状態にある。即ち、液体クロマトグラフ部１０からの溶出液は廃液容器２に流れ、送液ポンプ４から洗浄液が質量分析部２０に送られてノズル２７から噴霧され、インタフェイス部３０の内部が洗浄されている。
分析目的の試料成分がカラム１３から溶出して検出器１４に達すると、その出力信号中のピークの立ち上がりを検出して制御手段６はスイッチングバルブ１を切り換え、実線で示すように流路が接続された状態とする。これによって分析目的の試料成分は質量分析部２０に導入され、質量分析が行われる。
【００１７】
分析目的の試料成分が検出器１４を通過し終わると、制御手段６はスイッチングバルブ１を点線で示す接続状態の位置に戻すが、このとき、検出器１４から質量分析部２０までの流路を溶出液が通過する時間を考慮して、若干の時間遅れを伴ってスイッチングバルブ１を切り換えることで目的成分を全て質量分析部２０に導入できるので、定量性を損なうことなく質量分析を行うことができる。このような時間遅れは、予め制御手段６においてプログラムしておくものとする。
【００１８】
オリフィス２８は、微細口径を持つ嘴状部材であって、その内壁面に析出塩類が蓄積すると機能障害を起こす可能性があるが、本実施形態では、オリフィス２８の入口周辺の洗浄ばかりでなく、霧化された洗浄液がオリフィス２８の内部にまで吸引されて内壁面を洗浄することができる。
ピークが溶出する度に以上の動作を繰り返すことで緩衝液がインタフェイス部３０に流入することを極力抑えながら目的成分の質量分析を行うと共に、ピークの出ていないときには洗浄液によって析出塩類を洗い流すことでオリフィス２８を含むインタフェイス部３０の内部をクリーンな状態に保つことができる。
【００１９】
例えば、３０分を要する分析において試料中に３つの分析目的成分が含まれる場合について試算すると、ピーク１個の幅を約１分とすると、緩衝液が質量分析部２０に流入する時間は合計３分間である。従来のＬＣ／ＭＳでは３０分の全分析時間を通じて緩衝液が質量分析部２０に流れ続けるのに比べて本発明装置では１／１０に過ぎず、塩類の析出量もそれだけ少なくなる。その上、洗浄による効果も加わるので、長期にわたり安定的にＬＣ／ＭＳ分析を継続することが可能となる。
【００２０】
以上は大気圧下でイオン化するインタフェイスを用いたＬＣ／ＭＳを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、その他のタイプのインタフェイスを用いたＬＣ／ＭＳにも適用することができる。
また、図１における洗浄液の廃液容器５を省いて、スイッチングバルブ１を通過した洗浄液を洗浄液容器３に戻して回収するようにしてもよい。即ち、廃液容器５は本発明構成上、必ずしも必要でない。液体クロマトグラフ部１０からの溶出液を受ける廃液容器２についても同様である。
さらにまた、図１中の送液ポンプ４は、ポンプに限らず他の送液手段で置き換え可能であり、制御手段６はデータ処理装置（図示しない）の機能の一部を利用して構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】従来のＬＣ／ＭＳの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  スイッチングバルブ
２  廃液容器
３  洗浄液容器
４  送液ポンプ
５  廃液容器
６  制御手段
１０  液体クロマトグラフ部
１４  検出器
２０  質量分析部
２７  ノズル
２８  オリフィス
３０  インタフェイス部
【図１】
2005069817.tif 000003
【図２】
2005069817.tif 000004