ISSN 2186-9138
機能性成分分析における液体クロマトグラフ-質量分析計の活用 1/4

JFRL ニュース

Vol.5

No.27

Dec.

2016

機能性成分分析における液 体 ク ロ マ ト グ ラ フ -質 量 分 析 計 の 活 用
はじめに
液体クロマトグラフ-質 量分析計 は，適用可能な 対象成分が多いことから ，様々な分野で汎用的に活用されるように なりました。 機能性成分 の分野においても，液体 クロマトグラフ -質量分析計を用いることにより ，これまで分析が困難であった試料や成分の測定が 可能とな りました。2015 年 4 月からはじまった 機能性表示食品制度で，届出が受理された製品の関与成分の分析でも，液体クロマトグラフ-質量分析計を採用している事例がいくつか見られます。
本稿では，液体クロマト グラフ -質量分析計につ いて 簡単に解説し，機能 性成分の分析事例を紹介します。

液体クロマトグラフ-質量分析計について
ここでは，液体クロマ ト グラフ -タンデム四重極 型質量 分析計（LC-MS/MS）について解説します。なお，イオン化法や質量分析計の種類などについては旧号の JFRL ニュース「質量分析法について」（Vol.4 No.15 Dec. 2012）で詳しく解説しています。
LC-MS/MS の測定イメージ を図－1 に示しました。LC より導入された目的成分等はイオン源でイオン化されます。生成されたイオンはタンデム 四重極型質量分離装置（ MS1 及び MS2）で分離され，検出器に到達します。このような検出モードを SRM（Selected Reaction Monitoring）といい，選択性と感 度が 良好なことから， LC-MS/MS では最も使用頻 度の 多い検出モードの 1つになります。なお，液体クロマトグラフ-シングル四重極型質量分析計（LC-MS）の場合は MS1で選択したイオンを検出 します。

図－1

液体クロマトグラフ-タンデム四重極型質量分析計（LC-MS/MS）の測定イメージ

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機能性成分分析における液体クロマトグラフ-質量分析計の活用

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レスベラトロール の分析例
レスベラトロールはファイトアレキシン（病原菌感染時に植物体内で産生される防御物質）の一つで，ブドウの 茎，葉及び果皮やメリンジョの種子などに含まれるポリフェノールの一種です。近年 ，抗酸化作用をはじめとする機能性，健康に関するさまざまな効能が注目され， 科学雑誌 Nature 1) にも掲載された成分です。trans -レスベラトロールのtrans -レスベラトロールの構造式

図－2

構造式を図－2 に示しましたが，構造中にベンゼン環や共役二重結合 を有するため，測定には HPLC（UV 検出器）による検出が可能 です。
しかし，低含量で試料由 来の 妨害成分の影響を受 けるような場合は 液体ク ロマトグラフ -質量分析法に変更し た方が選択性が高 くなります。図－3 にメリンジョ由来レスベラトロール含有試料を分析した際の HPLC（UV 検出器）と LC-MS/MS のクロマトグラム例を示しました（矢印はtrans -レスベラトロールのピーク位置を示す）。UV 検出器では夾雑成分の影響で trans -レスベ
ラトロールのピークは不明瞭でしたが， LC-MS/MS では trans -レスベラトロールのみを選択的に検出することで定量を可能にしています。
1603-1268-1-1A205-Apr-2016
16:26:04

160405_27 Sm (Mn, 2x2)
10MRM of 2 Channels ES上 段 ： 標準溶(resvera)
液226.9 > 142.8
5.00e3mV
検出器A:305nm

下 段 ： 試料 溶 液

990874.70

6%547.19

32
10
0.0

2.5

5.0

7.5

10.0min-101.00
2.00
160405_21 Sm (Mn, 2x2)

3.00

4.00

5.00

6.007.00

8.00

9.00

10.00 11.00 12.00
MRM of 2 Channels ES226.9 > 142.8 (resvera)
5.00e3

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

mV10
検出器A:305nm

4.63

990

876%

54

2.58

32100.0

2.5

5.0

7.5

10.0

UV 検出器（測定波長：305 nm）
図－3min-10
1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

11.00

Time12.00

LC-MS/MS（ﾈｶﾞﾃｨﾌﾞｲｵﾝﾓｰﾄﾞ， m/z :227⇒143）

trans -レスベラトロールのクロマトグラム例

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イチョウ葉テルペンラクトンの 分析例
イチョウ葉エキスは，ドイツでは血流改善を薬効とする医薬品として認可されており，また
国 内 で も 認 知 機 能 の 一 部 で あ る 記 憶 力 の 維 持 な ど を 訴 求 し た 機 能 性 表 示 食 品 も 販 売 さ れ ています。イチョウ葉エキス 特有のテルペンラクトンにギンコライド (A，B，C 等が存在)とビロバライドがあります（図－ 4）。

図－4イチョウ葉テルペンラクトンの構造式

ギンコライド及びビロバライドも HPLC で測定しますが， 紫外領域に特徴的な吸収を持たないことから，糖類の分析 等に用いられる示差屈折 検出器（RI 検出器）を 通常使用します。RI検出器は移動相における屈折率の変化を検出することから，対象成分のみを選択的かつ感度よく検出することは困難です。このため，夾雑成分を除去する前処理操作を 行った高濃度の対象成分を装置に導入して測定します。一方，ギンコライド及びビロバライドを LC-MS で測定すると，感度が RI 検出器と比べて 1000 倍以上向上 するため，試料採取 量を減らすことができ，また選択性も格段に向上しますので ，前処理操作を省略してより短時間に 低含量試料の分析も可能になります。RI 検出器と LC-MS の標準溶液の クロマトグラム例を図－5 に示しました。
std 0.5
160622_85 Sm (Mn, 2x2)

uV
データ1:05.lcd 検出器A
9000 データ2:07.lcd 検出器A
データ3:08.lcd 検出器A
データ4:06.lcd 検出器A
8000

3: SIR of 2 Channels ES+
408.9 (ginkgolideA)6.00e4① ビ ロ バラ イ ド② ギ ン コラ イ ド C③ ギ ン コラ イ ド A④ ギ ン コラ イ ド B④①7000④②③6000

③80

5000
4000

①%

3000
2000

②

1000
0-10001.0

2.0

3.04.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

min
-20
4.00

RI 検出器（各標準品 50 000 ng 注入）
図－5

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.00

23.00

24.00

Time
25.00

LC-MS（ﾎﾟｼﾞﾃｨﾌﾞｲｵﾝﾓｰﾄﾞ，各標準品 2.5 ng 注入）

イチョウ葉テルペンラクトン のクロマトグラム例

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ジンセノサイドの分析例
ジンセノサイドはオタネニンジン（高麗人参），田七人
参等に含まれるトリテルペンサポニンの一種で ，基本骨格のサポゲニンに糖が結合した構造となって おり，多数の類縁化合物が存在します。ジンセノサイド Rb 1 の構造式を図－6 に示しました。ジンセノサイド類は HPLC（UV検出器）による測定例もありますが， 多成分一斉分析の場合，それぞれのピーク とさらに は試料由来成分との 分離を考慮する 必要があり ，分析時間も長くなってしまいます。
LC-MS/MS によるジンセノサイド類 19 成分のクロマト
グラム例を図－7 に示しました。このように LC-MS/MS では，ピークが重なり合っていて も質量電荷比( m/z )ごとに図－6

ジンセノサイド Rb 1 の構造式分離できますので分析時間の短縮が可能となり ます。

図－7

LC-MS/MS によるジンセノサイド類 19 成分のクロマトグラム例

おわりに液体クロマトグラフ-質量分析計 は，イオン化の 工程が伴うため，試料由来成分の 影響によりイオン化が抑制あるいは促進され，感度が低下，または 上昇する現象 がみられる ことがあります。この場合，前処理操作，希釈，LC 部で他の成分との分離を十分に行うなど の対策が必要です。しかし，これまで述べたよう に液体クロマトグラフ-質量分析計は感度，選択性に優れていますので，その特徴を理解して上手に 使用することにより ，様々な食品・分析対象成分の分析に活用できます。
弊財団では機能性成分をはじめとした様々な分析対象成分について， 液体クロマトグラフ質量分析計のアプリケーションを多数保有して おりますのでお気軽にご相談ください。

参考文献
1）Joseph A. Baur et al ., Resveratrol improves health and survival of mice on ahigh-calorie diet. Nature, 444, 337-342（2006）
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