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質量分析の基礎:試料導入法とイオン化法

前回、質量分析における基本的な考え方として、沢山のイオン化法の中から分析種(分析対象化合物)の物理化学的性質に適した

イオン化法を選択することが重要であることを書きました。

イオン化法と切っても切れない関係にあるのが、”試料導入法”です。

今回は、そのことに触れてみたいと思います。

試料導入法は、大きく分けると”直接導入”と”クロマトグラフィーからの導入”

の2種類になります。

直接導入は、基本的には、単離精製して単一化合物になった試料を、分離することなく

直接質量分析計に導入する方法です。

クロマトグラフィーからの導入は、混合物試料をクロマトグラフィーで分離した後に

質量分析計に導入する方法です。

クロマトグラフィーとしては、ガスクロマトグラフィーと液体クロマトグラフィーの

2種類が汎用的ですが、超臨界流体クロマトグラフィーやイオンクロマトグラフィー、

また原理的にはクロマトグラフィーには分類されませんが、キャピラリー電気泳動を

介して試料を導入する装置(方法)もあります。

 

 

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エムエス・ソリューションズ株式会社
http://www.ms-solutions.jp/
住所:〒187-0035 東京都小平市小川西町2-18-13
TEL:042-308-5725
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質量分析の基礎:種々のイオン化法

ホームページに新しい機能を加えてリニューアルしました。

 

ブログ編集機能も強化されたので、今後質量分析関連の内容を中心に、ブログを更新して行きます。

以前からアメブロでも書いている内容と重複する部分があると思いますが、ご了承下さい。

 

質量分析計(MS装置)は、気相イオンを分析する装置です。

測定対象化合物(分析種)分子は、何らかの方法で気相イオンに変化させる(イオン化させる)必要があります。

 

質量分析の対象となる化合物は、有機化合物・無機化合物など様々ですが、

このブログで扱うのは有機化合物のみとさせて頂きます。

 

分析種分子をイオン化させるには、その分子のイオン化ポテンシャル以上のエネルギーを与える必要があります。

エネルギーが低すぎれば、分子はイオン化されませんし、

エネルギーが高すぎれば、分子は構造を保てずに分子内の結合が開裂した断片化イオンのみが観測されます。

エネルギーが分子に対して適当であった場合、分子が構造を保った状態でイオン化されます。

 

分子が構造を保った状態でイオン化されれば、そのm/z値から、元の分子の質量を知ることができます。

 

有機化合物と一口に言っても、その大きさ(分子量)や物理化学的性質は様々です。

 

その多種多様な有機化合物を一種類の方法でイオン化することは不可能なので、今までに多くのイオン化法が開発されてきました。

 

以下、現在までに市販されてきた代表的なイオン化法です。

・電子イオン化(electron ionization, EI)

・化学イオン化(chemical ionization, CI)

・光イオン化(photo ionization, PI)

・電解脱離法(field desorption FD)

・高速原子衝撃法(fast atom bombardment, FAB)

・エレクトロスプレーイオン化(electrospray ionization, ESI)

・大気圧化学イオン化(atmospheric pressure chemical ionization, APCI)

・大気圧光イオン化(atmospheric pressure photo ionization, APPI)

・マトリックス支援レーザー脱離イオン化(matrix assisted laser desorption ionization, MALDI)

 

分析種に適したイオン化法の選択は、質量分析における最も重要なストラテジーと言えます。

 

次回から、これらのイオン化法について解説していきます。

 

 

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LC/MSの技術指導

今週火曜日、W大学でのLC/MSの技術指導、今月2回目対応してきました。

 

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奥武蔵ウルトラマラソン完走記

3日前の6月5日、奥武蔵ウルトラマラソンに参加しました。

その完走記です。

 

LC/MSの技術指導

会社設立時から仕事の依頼を受けている都内の研究機関があります。 
 
 
今年度最初の仕事は、4月から新しく室長になった方とポスドク研究員の研究サポート。お二人とも女性。 
 
もう一人のサポートを依頼されている研究員の方も女性だし、ここは女性研究員が活躍しているなぁ(#^.^#) 
 
 
 
ここは、いくつかのLC-MS装置を使える環境にあるのですが、 
 
今年度の仕事は、先ずはサーモフィシャーという世界最大級の機器分析関連企業の、LTQ-Orbitrapと言う装置を主で使うことに。 
 
ここでの仕事を受け始めて以来、ずっと使っているので、色々なクセを知り尽くした装置です。 
 
 
ポスドク研究員の方には、LC/MSの技術指導も兼ねて対応します。 
 
一緒に分析をする中で、LC移動相やMSイオン源などの条件設定、装置の各種パラメーターの役割と他社装置との対比、 
 
などを解説しながら、条件の最適化を行います。 
 
 
また、ブランク試料(何も入っていない試料)を測定してデータを確認することで、試料調製時などに汚染物質が混入していないかを確認し、必要に応じて試料調製の指導も行います。 
 
 
測定データの解析も非常に重要です。 
 
解析ソフトの使い方を教えながら、データの妥当性を確認する重要性やその方法、データの中からゴミを見分ける視点、などを解説します。 
 
 
解析ソフトは便利なツールなので私自身も積極的に使いますが、それを過信しない、自分の眼で検証する必要性も解説します。 
 
 
ここまで詳細な内容を数回指導しても、一人でまともに質量分析できるようになるには、2~3年でも全然たりません。 
 
 
装置メーカーが行うトレーニングは、私も受けたことがあるのでよく分かりますが、私の指導の1/5~1/10位の薄っぺらい、ありきたりの内容です。 
 
まぁ、必要最低限ってやつです。 
 
 
全くの素人さんが、そんな薄っぺらなトレーニングを2~3日受けただけで、質量分析できる気になってしまう。 
 
最近の装置は、操作性が良すぎるのです❗ 
 
 
そして、理屈も解らず習った通りの使い方しか出来ない状況で、実際の仕事に使う。 
 
それでは、仕事本来の目的に合わせた使い方は出来ないと思います。 
 
 
日本で質量分析計を使っている企業や大学、研究機関の多くは、そんな状況だと思います。 
 
 
質量分析屋としては、とても嘆かわしいです。

理系研究者はマラソンに向いている

理系研究者というと、根暗で部屋に閉じこもって勉強ばかりして、

スポーツとは無縁の人というイメージを持たれる方がいると思いますが...(>_<)

 

はっきり言って、理系研究者は本来スポーツに向いています。

マラソンには特に向いていると思います。

 

理由は以下!

1. スポーツ中の身体や道具の動きは、全て中学までの簡単な物理か化学で説明できること。

2. 理系研究者であればそのような簡単な物理や化学は誰でも理解できるであろうこと。

 (私は化学専門で物理はどちらかというと苦手だが、この程度は理解できる)

3. 頭で理解できれば、身体の動かし方をイメージしやすいこと。

4. マラソンは他のスポーツよりも地味でコツコツとやる感じがあり、化学の実験などに共通する部分であること。

 

私は6年程前からウルトラマラソンをやっていますが、加齢と共に怪我をしやすくなっていることを

悲しいことですが実感しています。

 

年をとっても怪我をしないようにするためには、筋力トレーニングも大事ですが、

何といっても理にかなった動きをすることだと思います。

 

そして、ここ1~2年、身体の構造とランニングの動きを物理的に考えて、

自分なりの理想の走り方を追求してきました。

 

(二週間程前にサッカー少年達と一緒にダッシュ練をやってハムストリングの軽い肉離れを起こしてしまいましたが)

マラソンのペースで走っている限りにおいては、

以前に比べると怪我をしにくくなりました。

 

初めて野辺山ウルトラマラソン(71 km)に出た時(6年前)には、

足首も膝もテーピングでガチガチに固定していましたが、

昨年はテーピングなしで100 km完走できました。

 

青白い顔して実験や論文執筆に時間を費やしている理系研究者のあなた!!

 

たまには外で運動して、健康な身体を手に入れてみませんか?

 

質量分析と一緒にランニングの指導も引き受けますので、お気軽にご相談下さい。

質量分析屋のブログでは小平市を拠点とする日々の活動やお役立ち情報をご紹介しております

東京都小平市にあるエムエス・ソリューションズ株式会社のブログでは、企業様や研究機関における技術指導やセミナーなど日々の活動のご紹介をはじめ、大学での講義の模様などもご案内しております。
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