(57)【要約】【課題】極性基を持たない試料であっても好適にイオン化し、質量分析を行うことの出来るイオン化促進剤を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のイオン化促進剤は、Ａｇイオンを含むことを特徴とする。これにより、試料となる目的化合物分子にＡｇイオンが付加することで、試料をイオン化することが出来る。このため、試料が極性基を持たない試料であっても好適にイオン化し、質量分析を行うことが可能となる。特に、試料となる目的化合物分子がπ電子共役系を有する場合、π電子とＡｇイオンの間に相互作用が存在するため、試料となる目的化合物分子にＡｇイオンは付加しやすくなり、好適にイオン化することが出来る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料のイオン化を促進させるイオン化促進剤において、
Ａｇイオンを含むこと
を特徴とするイオン化促進剤。
【請求項２】
質量分析を行うために試料をイオン化させるイオン化法において、
Ａｇイオンを含むイオン化促進剤を用いること
を特徴とするイオン化法。
【請求項３】
請求項２に記載のイオン化法であって、
対象となる試料が低極性化合物であること
を特徴とするイオン化法。
【請求項４】
請求項２または３のいずれかに記載のイオン化法であって、
対象となる試料がπ電子共役系を有すること
を特徴とするイオン化法。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載のイオン化法であって、
イオン化促進剤をアルカリ性に調整すること
を特徴とするイオン化法。
【請求項６】
請求項２から５のいずれかに記載のイオン化法であって、
試料にイオン化促進剤を添加するのにエレクトロスプレーイオン化法を用いること
を特徴とするイオン化法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析に際して試料をイオン化させるためのイオン化促進剤およびイオン化法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶液中の試料をイオン化し、測定を行う質量分析法では、試料である目的化合物分子を感度よく検出するために、溶液中のｐＨ調整が重要な役割を果たす。たとえば、目的化合物分子を正に帯電させることで検出が可能となるエレクトロスプレーイオン化法ポジ測定では、ｐＨを酸性にすることで目的化合物分子が正に帯電しやすくなる。これは、ｐＨを酸性とすることによって、溶液中のプロトンが増加し、このプロトンが目的化合物分子に付加しやすくなるためである。（非特許文献１）
【０００３】
目的化合物分子にプロトンが付加しにくい場合、アンモニウムイオンやＮａイオンをイオン化促進剤として用いることで、目的化合物分子を感度よく検出出来ることが知られている。このとき、イオン化促進剤は質量分析装置を汚染させないようにアンモニウムイオンのような揮発性物質が望ましいが、金属イオンがより付加しやすい目的化合物分子の場合、イオン化促進剤として、ＮａイオンやＫイオンなどの不揮発性物質を用いることもある。（特許文献１）
【非特許文献１】ＬＣ／ＭＳを用いた化学物質分析マニュアル（ｐ５５−５６、２００１年、環境庁）
【特許文献１】特開２００６‐５３１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、試料である目的化合物分子が極性基を持たない低極性化合物分子の場合、従来のイオン化促進剤は充分にイオン化を促進しないという問題がある。なぜならば、イオン化促進剤は目的化合物分子のカルボニル基、カルボキシル基、アミノ基などの極性基に対して電気的に付加することで、試料をイオン化する役割を果たすためである。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、極性基を持たない試料であっても好適にイオン化し、質量分析を行うことの出来るイオン化促進剤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】
【０００６】
本発明者は、低極性化合物に種々のイオン化促進剤を用いて鋭意検討した結果、イオン化促進剤として、Ａｇイオンを含む溶液を用いることにより、前記の課題が達成されることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、試料のイオン化を促進させるイオン化促進剤において、Ａｇイオンを含むことを特徴とするイオン化促進剤である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、質量分析を行うために試料をイオン化させるイオン化法において、Ａｇイオンを含むイオン化促進剤を用いることを特徴とするイオン化法である。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のイオン化法であって、対象となる試料が低極性化合物であることを特徴とするイオン化法である。
【００１０】
請求項４に記載の本発明は、請求項２または３のいずれかに記載のイオン化法であって、対象となる試料がπ電子共役系を有することを特徴とするイオン化法である。
【００１１】
請求項５に記載の本発明は、請求項２から４のいずれかに記載のイオン化法であって、イオン化促進剤をアルカリ性に調整することを特徴とするイオン化法である。
【００１２】
請求項６に記載の本発明は、請求項２から５のいずれかに記載のイオン化法であって、試料にイオン化促進剤を添加するのにエレクトロスプレーイオン化法を用いることを特徴とするイオン化法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のイオン化促進剤は、Ａｇイオンを含むことを特徴とする。これにより、試料となる目的化合物分子にＡｇイオンが付加することで、試料をイオン化することが出来る。このため、試料が極性基を持たない試料であっても好適にイオン化し、質量分析を行うことが可能となる。
【００１４】
また、特に、試料となる目的化合物分子がπ電子共役系を有する場合、π電子とＡｇイオンの間に相互作用が存在するため、試料となる目的化合物分子にＡｇイオンは付加しやすくなり、好適にイオン化することが出来る。
【００１５】
また、本発明のイオン化法は、Ａｇイオンを含むイオン化促進剤をアルカリ性に調整することを特徴とする。これにより、Ａｇイオンの低極性化合物分子への付加効率を向上させることが出来、低極性化合物分子を好適にイオン化することが可能となる。
【００１６】
また、本発明のイオン化法は、エレクトロスプレーイオン化法を用いることを特徴とする。これにより、試料が低極性高分子であっても、エレクトロスプレーイオン化法を用いて、試料をイオン化し、質量分析を好適に行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のイオン化促進剤について説明する。
【００１８】
本発明のイオン化促進剤は、Ａｇイオン源を溶媒に溶かすことにより調整する。
【００１９】
このとき、溶媒としては、Ａｇ塩を溶解可能な極性溶媒が好ましい。例えば、具体的には水、メタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
【００２０】
Ａｇイオン源としては、前記溶媒中でＡｇイオンとして存在できるものであれば特に限定はされない。例えば、ＡｇＮＯ３、ＡｇＣｌ、Ａｇ２ＳＯ４、ＡｇＩ、ＡｇＣＮなどが挙げられる。
【００２１】
また、このときイオン化促進剤におけるＡｇイオンの濃度としては、０．００００１ｍＭ〜５ｍＭが好ましく、０．００１ｍＭ〜１ｍＭがより好ましい。これは、Ａｇイオン濃度が希薄な場合には付加効率が落ち、Ａｇイオン濃度が高すぎると質量分析計を汚染し正確な質量分析が行えなくなるためである。
【００２２】
また、このときイオン化促進剤はアルカリ性に調整することが好ましく、ｐＨの範囲が７〜１１の範囲であることがより好ましい。これは、ｐＨはアルカリ性であればあるほど低極性化合物分子に対してＡｇイオンは付加しやすくなる一方で、強アルカリになるとＡｇが沈殿してしまうためである。
【００２３】
本発明のイオン化促進剤は、対象となる試料が低極性化合物分子であっても、低極性化合物分子にＡｇイオンが付加することで、イオン化することが出来る。ここで、低極性化合物分子とは、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基などの極性基を持たない分子である。
【００２４】
また、試料である目的化合物分子がπ電子共役系を有する場合、より好適に対象である試料をイオン化させることが出来る。これは、Ａｇイオンとπ電子共役系の間に相互作用が存在するため、より好適に目的化合物分子にＡｇイオンが付加するためである。
【００２５】
以下、本発明のイオン化法の一例について説明する。
【００２６】
図１は、本発明のイオン化法を具体化する測定方法の一例を示すフロー図である。図１はポストカラム法と呼ばれる手法で、カラムの後でイオン化促進剤を添加する方法である。移動相を貯槽する容器、この容器から注入部やカラムへ移動相を送液するポンプ部、試料注入部、カラム部、イオン化促進剤を貯槽する容器、イオン化促進剤を送液するポンプ部、移動相とイオン化促進剤を混合するＴ字コネクタ、イオン化するイオン化部、質量を検出する検出器からなる。
【００２７】
移動相としては低極性高分子成分を溶解することが可能な有機溶媒、たとえば、テトラヒドロフラン、クロロホルム、アセトニトリルなどを使用することが可能である。低極性高分子成分とは、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基などの極性基を持たない分子量１０００以上の成分のことである。
【００２８】
低極性高分子成分であるポリスチレンなどの試料はあらかじめ移動相と同じ有機溶媒に溶解させておき、試料注入部から注入され、カラムを通して分離される。試料溶解液は移動相と同じ有機溶媒とすることで、注入後の試料沈殿による目詰まりを防いでいる。
【００２９】
カラムで分離されたポリスチレンなどの試料は、移動相と共にＴ字型コネクタまで移動し、本発明のイオン化促進剤が添加される。
【００３０】
イオン化部では、エレクトロスプレーイオン化法によって、低極性高分子にＡｇイオンが付加した形でイオン化される。
【００３１】
エレクトロスプレーイオン化法とは、試料溶液を先端に３〜５ｋＶ程度の高電圧を印可したキャピラリーに導き、キャピラリーの外側から霧化ガスを流しスプレーすることで、印可した電圧と同符号の細かな帯電液滴を作り、帯電液滴は移動の過程で溶媒の蒸発・表面電場の増加が進み，電荷同士の反発力が液体の表面張力をこえると分裂させ、  蒸発と分裂を繰り返すことにより、微細な液滴になり、最終的には試料イオンが気相中に放出されるというイオン化法である。
【００３２】
エレクトロスプレーイオン化法は極性の高い分子に適したイオン化法であり、極めてソフトなイオン化方法であるため、分子量１００万程度の高分子までイオン化可能である。また、多価イオンが生成しやすいイオン化法であるために、ｍ／ｚ＝３０００程度までしか検出できない小型の質量分析装置でも、それ以上の高分子成分を検出可能である。
【００３３】
エレクトロスプレーイオン化法によって、本発明のイオン化促進剤を試料に付加させることで、低極性高分子にＡｇイオンが付加した質量／電荷に相当するピークが検出器で検出される。これにより、低極性高分子の質量分析を好適に行うことが出来る。
【実施例】
【００３４】
＜実施例１＞
試料となる低極性高分子として、ＳＨＯＤＥＸ社製ポリスチレン標準物質、平均分子量１１６００を、テトラヒドロフランに溶解させ、１０ｐｐｍに調整した。このポリスチレンの構造を（化１）に示す。（化１）は、末端にも極性基はなく無極性に近いポリスチレンである。
【化１】
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【００３５】
イオン化促進剤としては１ｍＭ  ＡｇＮＯ３にアンモニア水を添加してｐＨ１０に調製した水溶液を用いた。ＡｇＮＯ３は水溶液中ではＡｇイオンとＮＯ３イオンに解離している。
【００３６】
前記調製した試料について、図１に示したようなフローで前記調製したイオン化促進剤を添加して質量分析測定を行った。測定条件を以下に示す。また、測定結果を図２に示す。
【００３７】
測定条件
装置：ＨＰ１１００（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）
カラム；ＧＦ−３１０−４Ｄ（ＳＨＯＤＥＸ社製）
移動相：テトラヒドロフラン
イオン化法：エレクトロスプレーイオン化法ポジ測定
イオン化促進剤：１ｍＭ  ＡｇＮＯ３（ｐＨ１０）水溶液
【００３８】
＜比較例１＞
実施例１と同様に、ＳＨＯＤＥＸ社製ポリスチレン標準物質、平均分子量１１６００の質量分析測定を行った。ただし、本発明のイオン化促進剤を加えなかった。測定結果を図３に示す。
【００３９】
＜実施例２＞
試料となる低極性高分子として、ＳＨＯＤＥＸ社製ポリスチレン標準物質、平均分子量２４００を、テトラヒドロフランに溶解させ、１０ｐｐｍに調整した。このポリスチレンの構造を（化１）に示す。末端にも極性基はなく無極性に近いポリスチレンである。
【００４０】
イオン化促進剤としては１ｍＭ  ＡｇＮＯ３にアンモニア水を添加してｐＨ１０に調製した水溶液を用いた。ＡｇＮＯ３は水溶液中ではＡｇイオンとＮＯ３イオンに解離している。
【００４１】
前記調製した試料について、図１に示したようなフローで前記調製したイオン化促進剤を添加して質量分析測定を行った。測定条件を以下に示す。また、測定結果を図４に示す。
【００４２】
測定条件
装置：ＨＰ１１００（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）
カラム；ＧＦ−３１０−４Ｄ（ＳＨＯＤＥＸ社製）
移動相：テトラヒドロフラン
イオン化法：エレクトロスプレーイオン化法ポジ測定
イオン化促進剤：１ｍＭ  ＡｇＮＯ３水溶液（ｐＨ１０）
【００４３】
＜比較例２＞
実施例２と同様に、ＳＨＯＤＥＸ社製ポリスチレン標準物質、平均分子量２４００の質量分析測定を行った。ただし、イオン化促進剤としては、ｐＨ３に調製した水溶液を用いた。測定結果を図５に示す。
【００４４】
＜評価＞
図２、図３の比較を行った。図２には、保持時間３分にポリスチレンのピークが検出されていることが分かる。これに対し、図３には、保持時間３分にポリスチレンのピークは検出されていない。以上より、本発明のイオン化促進剤を添加することで、低極性高分子の質量分析測定を好適に行うことが出来ることが示された。
【００４５】
図４、図５の比較を行った。図４には、保持時間４．５分にポリスチレンのピークが検出されていることが分かる。これに対し、図５には、保持時間４．５分にポリスチレンのピークが検出されていないことが分かる。以上より、本発明のイオン化促進剤はアルカリ性に調整することで、優位に作用することが示された。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のイオン化法における分析フローの一例である。
【図２】実施例１における質量分析測定のクロマトグラムである。
【図３】比較例１における質量分析測定のクロマトグラムである。
【図４】実施例２における質量分析測定のクロマトグラムである。
【図５】比較例２における質量分析測定のクロマトグラムである。
【符号の説明】
【００４７】
１１：移動相貯槽容器
１２：移動相送液ポンプ
１３：試料注入部
１４：カラム部
１５：イオン化部
１６：質量検出器
１７：イオン化促進剤貯槽容器
１８：イオン化促進剤送液ポンプ
１９：Ｔ字コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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