第296回ガスクロマトグラフィー研究会
技術講演

平成21年6月5日

アルカリ付加イオン化とキラルカラムの組合せ−光学異性体の分離定量での有用性について

ジーエルサイエンス株式会社
武井義之

ＩＡＭＳ原理（Ion Attachment Mass Spectrometry)
フラグメントフリー
原子間結合エネルギー ＞ 余剰エネルギー数ｅＶ
1〜2eV

Ｌｉ＋＋〜0.1eV

δ-ＬｉN2 100 Pa（余剰ｴﾈﾙｷﾞｰ除去）

付加＋ ΔEδ+

低エネルギーのアルカリ金属イオンが衝突分極（固有・誘起）
により付加ΔEの除去→平衡が右へ1

Signal Intensity (arb. unit)

ＩＡマススペクトル例
IA

Liイオン付加分子[M+Li]+ =397

EI

フタル酸ジエチルヘキシル
C24H38O4＝390
OCOCOO

質量電荷比（m/z）

多成分系分析における分離の限界について
多成分系 ： 石油化学、香料、環境サンプルなど
分離による限界について

ピーク容量シミュレーション結果

ピーク容量（peak capacity）
１つのクロマトグラム上で分離可能なピーク数（ｎ）。
次の式によって定義する。最初のある特定ピークからｎ番目のピークまでの間に、ｎ個のピークを隣り合った各ピークの分離度Ｒｓを一定に保って納めることが可能であることを表す。

n =

N1+kn
ln

4Rs+ 11+k1

N : 理論段数

カラム内径(mm)

長さ(m) 理論段数 ピーク容量

１ピーク溶 t0：保持さ １番目のn番目ピー出するため れない成 ピーク溶
ク溶出時間に必要な 分溶出時 出時間(min)(min)
時間 (sec) 間(min)1050,000
200
9.0
30
150,000300
12.0
60
300,000
350
15.4
1030,000
150
12.00.32
30
90,000200
18.0
60
180,000
250
21.6
10
15,000100
18.00.5330
45,000150
24.0
60
90,000200
27.0
カラム最適線速度：３０ｃｍ／ｓ
分離度Ｒｓ＝１（実用上、ほぼ定量には差し支えない）
昇温条件は考慮していない。
0.250.51.5
30.51.5
30.51.530.61.63.10.61.6
3.10.61.6
3.1306090306090306090k1 : 最初のピークの保持係数kn : n番目のピークの保持係数2多成分系分析における定量精度の確保
ＧＣ×ＧＣ

ピーク容量を増大させ、完全分離を目指す

磁場型、飛行時間型

精密質量分析にて検出器の選択性を向上

特徴あるイオン化

イオン付加（Li＋）✔ マススペクトルの単純化（１成分１つのマススペクトル）□✔ 不分離ピークに含まれる成分数情報が得られる□
ＧＣにて同分子量、同分子構造を有する成分が分離できる状況が確保されていれば、ピーク不分離でも定量精度は維持される。また、最低限のピーク容量を確保して、作業効率アップを図ることが可能となる。
リテンションインデックスの利用、重要性を再確認！！！

ＧＣ−ＩＡＭＳによる光学異性体の分析
ＧＣ−ＥＩによるマススペクトル解析
C :\X ca lib ur\d a ta \? ? ? ? \0 8 0 7 1 0 -1 ul-0 5

2 0 0 8 /0 7 /1 0 1 9 :3 2 :0 0

R T: 2 0. 6 4 - 6 4. 8 0

N L:
9 . 23 E 8
TIC F :
MS0 8 07 1 0-1 u l05※

30

Relative Abundance25※キラル中心

69100

O
4320※

O

95
8115123

10MW19852224

26

0 80 7 10 -1 ul-0 5 # 7 0 06 R T: 38 . 8 5
T: + c F u ll m s [ 1 0. 0 0 -45 0 . 00 ]28AV: 13234363840

4244
Tim e (m in)

46485052545658606264138

N L : 7 . 3 7E 69069 . 0 380

8 1. 0 3

6 7. 0 070

42 . 9 94 1 . 0160

27

1 23 . 0 61550
1 3 8 .1 0

5 5 . 0340
2 7. 9 90

1 0 9. 0 730

1 8. 0 2
1 4 0 .1 5 1 6 1 .1 2050

1 003261

1030507090(mainlib) 6-Octen-1-ol, 3,7-dimethyl-, acetate

2010

分子イオン
m/z198は確認できない成分

10995 . 0 4100

Relative Abundance

3055500150

1 8 9 .1 4 20 7 . 16 22 6 . 17200

2 47 . 1 227 9 . 18250

29 4 . 07

3 29 . 1 130 0

3 5 5. 8 33 50110130150170190210230250270290

38 2 . 47 4 01 . 9 9 4 15 . 0 24 00

450m /z

ＧＣ−ＩＡによるマススペクトル解析※※ 光学異性体成分

Li+付加分子の生成確認
198+7=205m/z205

3

ＧＣ−ＩＡＭＳによる光学異性体の分析
ＧＣ−ＥＩによるマススペクトル解析

C:\X calibur\data\? ? ? ? \080710-1ul-05

2008/07/10 19:32:00

RT: 38.39 - 39.97

NL:
3.03E 8TIC F:
MS080710-1ul05

110100※：光学異性体ピーク

Relative Abundance

9080

69100

ＭＷ1547060※5040OH30
2050

10410
38.4

38.5

38.6

38.7

38.8

38.9

39.0

39.1

39.2
Tim e (m in)

39.3

39.4

39.5

39.6

39.7

39.8

39.9

分子イオン
m/z154080710-1ul-05 #7105 RT: 39.40 AV : 1 NL: 7.13E 7
T: + c Full ms [ 10.00-450.00]
69.02
10090

12393
主成分に邪魔されてキラル成分は確認
84
111
53 59
29136
96154
できない。共通のm/z41、m/z69、020 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
m/z123が存在する。
(replib) 2,6-Octadien-1-ol, 3,7-dimethyl-, (E)-

Relative Abundance

8070605041.02

403067.00
2010

57.05
38.98

93.04
81.05

123.07111.05050

100

139.10154.09150

188.96 206.77

231.04

200265.42 278.93 294.21
250300328.03 343.18 354.95
350

387.40 404.02

428.99 443.15

400450m /z

ＧＣ−ＩＡによるマススペクトル解析
ＴＩＣm/z205ＴＩＣ※

Li+付加分子の生成確認
154+7=161光学異性体成分のＬｉ＋付加分子MW198を確認※

198+7=205m/z161

m/z161、205

夾雑成分とキラル成分の２つのマススペクトルが確認できたまとめ✔ ＩＡＭＳをGC検出器として用いることにより, 「分離の限界」域においても，定量精度を維持または向上させることができる。

✔ 高速GCとの結合により, 多検体迅速分析における分析精度が確保されることが示唆された。

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