质谱分析装置的制作方法

本发明涉及一种将气相色谱质谱分析装置、液相色谱质谱分析装置等质谱分析仪作为检测器，并利用色谱法进行定性分析/定量分析的色谱质谱分析装置，更详细地，涉及一种色谱质谱分析装置中的质谱分析部的校正方法。

背景技术：

液相色谱质谱分析装置(LC/MS)由按每个成分对液体试样进行分离并洗脱的液相色谱部(LC部)、将从LC部洗脱来的试样成分电离的电离室(接口部)、及对从电离室导入的离子进行检测的质谱分析部(MS部)构成。在这种电离室中，为了将试样成分电离，采用了各种各样的电离方法，但广泛应用的有大气压化学电离法(APCI)、电喷雾电离法(ESI)等大气压电离法。

具体地，在APCI中，将连接于LC部的色谱柱的末端的喷嘴的顶端朝向电离室的内部配设，并将针电极配置在喷嘴的顶端的前方。并且在喷嘴上使通过加热而雾化的试样的液滴与通过来自针电极的电晕放电而生成的载气离子(缓冲离子)进行化学反应而电离。另外，在ESI中，将连接于LC部的色谱柱的末端的喷嘴的顶端朝向电离室的内部配设，并对喷嘴的顶端部施加数kV左右的高电压以产生较强的非均匀电场。由此，试样成分利用电场进行电荷分离，通过库仑引力而被撕碎并雾化。其结果，与周围的空气接触，试样的液滴中的溶剂蒸发，产生气体离子。

在这种APCI、ESI中，为了确保为在接近大气压的状态下将试样成分电离而处于较高压状态(也就是接近大气压的状态)的电离室、与处于极低压状态(也就是高真空度的状态)的MS部之间的压力差，采用在电离室和MS部之间设置中间室等，阶段性地提高其真空度的结构。

图4是示出采用ESI法的液相色谱质谱分析装置的一个例子的概略构成图。此外，设地面上水平的前方为X方向，地面上水平且与X方向垂直的方向为Y方向，与X方向及Y方向垂直的方向为Z方向。

液相色谱质谱分析装置201包括：LC部2、探针(离子源)15、具备腔室(筐体)210的电离室11、与电离室11邻接的第1中间室12、与第1中间室12邻接的第2中间室13、与第2中间室13邻接的质谱分析室(MS部)14、及对液相色谱质谱分析装置201整体进行控制的计算机240。

由LC部2进行了成分分离的各测定试样(试样成分)借助测定试样流路155而被供给，另外，雾化气体(氮气)借助雾化气体流路156而被供给。其结果，液体试样和雾化气体被导入至探针15并进行喷雾。

这里，图5的(a)是探针的侧视图，图5的(b)是图5的(a)所示的A的放大截面图。探针15是双管结构，借助测定试样流路155而供给的测定试样从圆管151的内侧喷出。另一方面，供给自雾化气体流路156的氮气从圆管151和圆管形状的喷嘴152之间被喷射。由此，被喷出的测定试样通过与喷射到圆管151的周围的雾化气体的碰撞作用变成雾态而被喷雾。

另外，图示虽然省略，但在喷嘴152的顶端以从电压源施加数kV的高电压的方式连接有配线，通过这种结构进行电离。

电离室11包括13cm×13cm×12cm的长方体形状的腔室210，腔室210具有上表面、间隔壁(后表面)、前表面、右侧面、左侧面及下表面。这样，通过由上表面、间隔壁、前表面、右侧面、左侧面及下表面包围起来而形成有电离室11的内部空间。

在前表面形成有前后方向(X方向)连通的圆形状的开口部，在开口部安装有探针15。

间隔壁以将电离室11的内部和第1中间室12的内部分隔开的方式配置，在间隔壁上形成有圆管形状(直径外径1.6mm内径0.5mm)的去溶剂管(离子导入口)19，以覆盖该去溶剂管19的周围的方式形成有干燥气体流路50。由此，电离室11的内部和第1中间室12的内部借助去溶剂管19而连通。并且去溶剂管19具有在通过探针15而喷雾的离子、细微的试样的液滴通过内部时，利用加热作用、碰撞作用来促进去溶剂化及电离的功能。

并且，探针15的喷出口以与去溶剂管19的入口设置规定距离(例如2cm)并相向的方式朝向前方(X方向)。

此外，在下表面形成有排水部30，不需要的试样从排水部30被排出至外部。

第1中间室12的内部设有第1离子透镜21，第1中间室12的下表面设有用于通过旋转油泵(RP)进行真空排气的排气口31。另外，在第1中间室12和第2中间室13之间的间隔壁上，形成有具有细孔(小孔)的锥孔体22，借助该细孔第1中间室12的内部和第2中间室13的内部连通。

第2中间室13的内部设有八极杆23和聚焦透镜24，在第2中间室13的下表面设有用于通过涡轮分子泵(TMP)进行真空排气的排气口32。另外，在第2中间室13和质谱分析室14之间的间隔壁上设有具有细孔的入口透镜25，借助该细孔第2中间室13的内部和质谱分析室14的内部相连通。

质谱分析室14的内部设有第1四极杆16、第2四极杆17及检测器18，质谱分析室14的下表面设有用于通过涡轮分子泵(TMP)进行真空排气的排气口33。

此外，离子透镜21、八极杆23、聚焦透镜24、及入口透镜25具有用于在各自的真空状态下，将以各自的离子速度通过的离子有效地送出到下一级的汇聚作用。

在这种液相色谱质谱分析装置中，在电离室11中生成的离子顺序经过去溶剂管19、第1中间室12内的第1离子透镜21、锥孔体22、第2中间室13内的八极杆23及聚焦透镜24、入口透镜25而被送到质谱分析室14，利用四极杆16、17按照质荷比(m/z)的大小被分离，到达检测器18。

计算机240对每个质荷比(m/z)取得与离子的生成数对应的强度信号并作成质谱。其结果，在质谱中，根据分子离子的出现峰值的质荷比(m/z)来计算出测定试样的分子量。另外，根据通过分子离子裂解而产生的各碎片离子的出现峰值的质荷比(m/z)来推定裂解方式，对测定试样的分子结构进行分析。

不过，在上述液相色谱质谱分析装置201中，由于所得到的质谱的测定値随时间发生变化，因而由测定试样的测定而得到的各峰值的质荷比(m/z)是采用在规定的期间通过测定已知的标准试样(校正试样)而得到的峰值来确定的(例如，参见专利文献1)。具体地，对通过测定标准试样而得到的各峰值的质荷比(m/z)的测定値和该峰值的质荷比(m/z)的理论値的差值(校正値)分别进行计算，并通过将该多个校正値进行内插或外插，来求出任意的质荷比(m/z)下的校正値。然后，通过将该校正値加上由测定试样的测定所得到的峰值的质荷比(m/z)的测定値，来计算出各峰值的准确的质荷比(m/z)。

但是，在将测定试样和标准试样混杂并进行质量分析的情况下(内部标准法)，各个试样的电喷雾/离子源(探针15)的电离效率不同，而且，一旦混杂，经常是仅一方的试样被电离。

因而，公开了对测定试样和标准试样“几乎同时”且“分别”进行质量分析的方法。例如，有时间上分离地将标准试样导入测定试样流路155中的方法(例如，参见专利文献2)、准备多个离子用设备将导入方向进行机械性地切换的方法(例如，参见专利文献3)、将标准试样从与测定试样流路155不同的别的流路导入至真空中的方法等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平10-132786号公报

专利文献2日本特表2013-521470号公报

专利文献3日本特开2000-57989号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，在上述方法中，如果在测定试样流路155中直接导入标准试样的话，就会产生混杂或者电离的不稳定。另外，如果将测定试样和标准试样导入至不同的流路中的话，由于被LC部分离了的多种测定试样依次连续地被导入至电离室11，因而控制标准试样的导入时机是非常困难的。

用于解决课题的手段

为了解决上述问题，本案发明者就导入标准试样的导入方法进行了探讨。因此，在电离室的内部形成用于对标准试样进行喷雾的标准试样流路，在该标准试样流路中配置脉冲阀，用脉冲阀间歇性地将标准试样导入。

即，本发明的质谱分析装置包括：将试样电离的电离室；和质谱分析部，离子从该电离室不导入至所述质谱分析部，所述电离室具备筐体，由该筐体形成有内部空间，所述筐体安装有探针，该探针具有用于对所述电离室的内部进行测定试样的喷雾的测定试样流路，且所述筐体上形成有将所述电离室的内部和质谱分析部的内部连通的离子导入口，采用通过测定标准试样而得到的质谱的测定値，来校正通过测定所述测定试样而得到的质谱的测定値，该质谱分析装置包括：用于在所述电离室的内部进行标准试样的喷雾的标准试样流路；和配置在该标准试样流路中，间歇性地导入标准试样的脉冲阀。

这里，“间歇性地”是指：每隔一定的时间发生或停止。因而，在本发明的质谱分析装置中，例如，在第1时间带(例如0分～1分)将标准试样导入标准试样流路中，在接下来的第2时间带(例如1分～10分)不将标准试样导入标准试样流路中，在再接下来的第3时间带(例如10分～11分)将标准试样导入标准试样流路中。图6是示出时间和向电离室的内部的标准试样的排出量的关系的图表的一个例子。由此，在第1时间带标准试样被导入离子导入口，在接下来的第2时间带测定试样被导入离子导入口，在再接下来的第3时间带标准试样被导入离子导入口。

如上所述，根据本发明的质谱分析装置，能够一边防止测定试样和标准试样的混杂，一边适当地控制标准试样的导入时机。另外，即使在短时间接连不断地将多种测定试样导入到电离室中的情况下，也能够取得各测定试样的准确的质谱。

另外，在上述发明中，也可以以在所述测定试样流路的喷雾口和所述离子导入口之间进行所述标准试样的喷雾的方式，配置有所述标准试样流路。

根据本发明的质谱分析装置，通过由喷雾到电离室的内部的标准试样将朝向离子导入口的测定试样吹跑，可以仅将标准试样离子导入至导入口。另外，在将标准试样导入到标准试样流路中时，通过控制脉冲阀使导入量变化，还能够调整导入到离子导入口的标准试样的浓度。因而，能够省去对标准试样的浓度进行调整的工夫。

并且，在上述发明中，所述标准试样流路可以与用于进行干燥气体的喷雾的干燥气体流路为相同流路，或者，所述标准试样流路也可以与用于进行雾化气体的喷雾的雾化气体流路为相同流路。

根据本发明的质谱分析装置，没有必要形成新的标准试样流路。另外，在将标准试样导入到标准试样流路中时，通过控制脉冲阀来使导入量变化，还能够调整导入到离子导入口的标准试样的浓度。因而，能够省去调整标准试样的浓度的工夫。

而且，在上述发明中，所述标准试样流路与所述测定试样流路可以为相同流路，当所述测定试样为液体时，通过脉冲阀导入液体的标准试样；另一方面，当所述测定试样为气体时，通过脉冲阀导入气体的标准试样。

根据本发明的质谱分析装置，在流路中，可以设置成测定试样和标准试样交替地排列。此时，也可以连结有多个LC部、GC部。

而且，在上述发明中，也可以在所述标准试样流路中配置有间歇性地导入流动相的脉冲阀，当所述测定试样为液体时，通过脉冲阀导入液体的流动相；另一方面，当所述测定试样为气体时，通过脉冲阀导入气体的流动相。

根据本发明的质谱分析装置，能够以在流路中使测定试样和标准试样不混杂的方式，在流路中将流动相注入到测定试样和标准试样之间。在图7中示出这种注入了流动相时的流路的一个例子。

附图说明

图1是示出本发明的采用了ESI法的液相色谱质谱分析装置的第1实施方式的概略构成图。

图2是示出本发明的第2实施方式概略构成图。

图3是示出本发明的第3实施方式概略构成图。

图4是示出采用了ESI法的液相色谱质谱分析装置的一个例子的概略构成图。

图5是探针的侧视图。

图6是表示向电离室内部的标准试样的排出量和时间的关系的图表。

图7是示出注入了流动相时的流路的一个例子的图。

具体实施方式

以下，用附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明当然并不限定于以下说明的实施方式，在不脱离本发明的主旨范围内可以包含各种方式。

＜实施方式1＞

图1是示出实施方式1的采用了ESI法的液相色谱质谱分析装置的一个例子的概略构成图。此外，关于与上述现有的液相色谱质谱分析装置201相同的部分，附上相同的符号。

液相色谱质谱分析装置1包括：LC部2；探针(测定试样用离子源)15；探针(标准试样用离子源)215；脉冲阀216；具备腔室(筐体)110的电离室11；与电离室11邻接的第1中间室12；与第1中间室12邻接的第2中间室13；与第2中间室13邻接的质谱分析室(MS部)14；及对液相色谱质谱分析装置1整体进行控制的计算机40。

电离室11具备13cm×13cm×12cm的长方体形状的腔室110，腔室110具有上表面、间隔壁(后表面)、前表面、右侧面、表左侧面和下表面。这样，通过被上表面、间隔壁、前面、右侧面、左侧面及下表面包围而形成有电离室11的内部空间。

在前表面形成有在前后方向(X方向)上连通的圆形状的开口部，在该开口部安装有探针15。

在下表面形成有在上下方向(Z方向)上连通的圆形状的开口部，在该开口部安装有探针215。

探针215与图5所示的探针15形状相同且为双管结构，借助标准试样流路255而供给的标准试样从圆管的内侧喷出。另一方面，供给自雾化气体流路256的氮气从圆管和圆管形状的喷嘴之间喷射。由此，喷出的标准试样利用与喷射到圆管的周囲的雾化气体的碰撞作用而成为雾态并被喷雾。

另外，通过将数kV的高电压从连接于电压源的配线施加到喷嘴的顶端，来进行电离。

此外，对于标准试样来说，碎片离子的峰值规则性地出现的标准试样更为方便，例如在较低的质荷比(m/z)区域中使用PFTBA(Perfluorotributylamine全氟三丁胺)等低分子量的标准试样。另一方面，在质荷比(m/z)为700左右以上的高的质荷比(m/z)区域中使用三嗪(Tris-(perfluoroheptyl)-s-triazine 2,4,6-三(全氟庚基)-1,3,5-三嗪)、PKF(Perfluorokerosene全氟煤油)等高分子量的标准试样。

间隔壁配置成将电离室11的内部和第1中间室12的内部隔开，间隔壁上形成有圆管形状(直径外径1.6mm内径0.5mm)的去溶剂管(离子导入口)19，以将该去溶剂管19的周围覆盖的方式形成有干燥气体流路50。由此，电离室11的内部和第1中间室12的内部借助去溶剂管19而连通。并且，去溶剂管19具有在由探针15、探针215所喷雾的离子、微细的试样的液滴通过内部时，利用加热作用、碰撞作用而促进去溶剂化及电离的功能。另外，去溶剂管19被测定试样、标准试样淋湿的话，可以用干燥气体来干燥。

并且，探针15的喷出口以与去溶剂管19的入口设置规定距离(例如2cm)而相对的方式朝向前方(X方向)。另外，探针215的喷出口以将标准试样用规定流速(例如0.1ml/min)喷雾至探针15的喷出口和去溶剂管19的入口之间的方式朝向上方(Z方向)。由此，如果标准试样被喷雾的话，则通过标准试样将朝向去溶剂管19的测定试样吹跑，从而仅将标准试样导入至去溶剂管19。

此外，在下表面形成有排水部30，不需要的试样从排水部30被排出至外部。

脉冲阀216可以列举例如武藏工程株式会社制的脉冲阀等，其配置在标准试样流路255中。并且脉冲阀216通过来自计算机40的控制信号，成为将标准试样导入标准试样流路255的“开状态”，或不导入标准试样的“闭状态”的任一种。

计算机40包括CPU41、显示装置42、输入装置43及存储器44。另外，如果将CPU41所处理的功能进行模块化来说明的话，则具有：根据测定者的输入操作对四极杆16、17等进行控制的分析控制部41a；从检测器18取得强度信号的检测器控制部41b；制作质谱并存储到存储器44中的制作部41c；及根据测定者的输入操作对脉冲阀216进行控制的脉冲阀控制部41d。

脉冲阀控制部41d根据来自输入装置43的输入信号，对脉冲阀216进行控制。例如，假设从测定开始时间t₁到测定结束时间t₂为止的时间为31分钟，每9分钟输入1分钟的设为“开状态”的输入信号的话，则将进行t₁～(t₁+1分)、(t₁+10分)～(t₁+11分)、(t₁+20分)～(t₁+21分)、及(t₁+30分)～(t₁+31分)的合计4次的规定量的标准试样的导入的脉冲信号(控制信号)输出到脉冲阀216(参照图6)。此外，脉冲信号的条件内容可以根据测定者的输入操作来进行变更，可以自由地设定操作时机(导入时机)、导入时间(导入量)。

制作部41c根据由检测器控制部41b取得的强度信号，进行制作质谱并存储到存储器44中的控制。此时，基于输入到脉冲阀控制部41d的输入信号，与脉冲阀216的操作时机同步地、将测定试样的质谱和标准试样的质谱分别存储于存储器44中。然后，采用通过标准试样的测定而得到的峰值来决定由测定试样的测定而得到的各峰值的测定値(质荷比(m/z)和强度値)，但作为该标准试样的质谱，选择与得到测定试样的质谱的时间最接近的质谱。例如，对于在(t₁+1分)～(t₁+5分)得到的测定试样的质谱可以采用在t₁～(t₁+1分)得到的标准试样的质谱；对于在(t₁+5分)～(t₁+10分)和(t₁+11分)～(t₁+15分)得到的测定试样的质谱可以采用在(t₁+10分)～(t₁+11分)得到的标准试样的质谱；对于在(t₁+15分)～(t₁+20分)和(t₁+21分)～(t₁+25分)得到的测定试样的质谱可以采用在(t₁+20分)～(t₁+21分)所得到的标准试样的质谱；对于在(t₁+25分)～(t₁+30分)得到的测定试样的质谱可以采用在(t₁+30分)～(t₁+31分)得到的标准试样的质谱。由此，即使在短时间接连不断地将多种测定试样导入电离室11的情况下，也能够取得各测定试样的准确的质谱。

如上所述，根据实施方式1的液相色谱质谱分析装置1，能够一边防止测定试样和标准试样混杂，一边适当地控制标准试样的导入时机。另外，在将标准试样导入到标准试样流路255中时，通过控制脉冲阀216并使导入量变化，还能够调整被导入到去溶剂管19中的标准试样的浓度。

＜实施方式2＞

图2是示出实施方式2的采用了ESI法的液相色谱质谱分析装置的一个例子的概略构成图。此外，对与上述液相色谱质谱分析装置1、201相同的部分，附上相同的符号。

液相色谱质谱分析装置301包括：LC部2；探针(测定试样用离子源)15；脉冲阀216；具备腔室(筐体)210的电离室11；与电离室11邻接的第1中间室12；与第1中间室12邻接的第2中间室13；与第2中间室13邻接的质谱分析室(MS部)14；及对液相色谱质谱分析装置301整体进行控制的计算机340。

脉冲阀216配置在干燥气体流路(标准试样流路)51中。由此，如果标准试样被喷雾的话，则通过标准试样将面向去溶剂管19的测定试样吹跑，可以仅将标准试样导到去溶剂管19。并且脉冲阀216通过从计算机340输入控制信号，而成为将标准试样导入到干燥气体流路51中的“开状态”，或不导入标准试样的“闭状态”中的任一种状态。

计算机340包括CPU341、显示装置42、输入装置43及存储器44。另外，如果将CPU341所处理的功能进行模块化说明的话，则具有：通过测定者的输入操作来对四极杆16、17等进行控制的分析控制部41a；从检测器18取得强度信号的检测器控制部41b；制作质谱并存储到存储器44中的制作部341c；及通过测定者的输入操作来对脉冲阀216进行控制的脉冲阀控制部41d。

制作部341c根据由检测器控制部41b取得的强度信号，进行制作质谱并储存到存储器44中的控制。然后，采用通过标准试样的测定而得到的峰值来决定由测定试样的测定而得到的各峰值的质荷比(m/z)，但作为该标准试样的质谱，以将得到测定试样的质谱的时间夹入的形式，采用在得到测定试样的质谱的时间的前后存在的2个质谱。

如上所述，根据实施方式2的液相色谱质谱分析装置301，能够一方面防止测定试样和标准试样的混杂，另一方面适当地控制标准试样的导入时机。另外，在将标准试样导入到干燥气体流路51中时，通过对脉冲阀216进行控制使导入量变化，还能够调整被导入到去溶剂管19中的标准试样的浓度。

＜实施方式3＞

图3是示出实施方式3的采用了ESI法的液相色谱质谱分析装置的一个例子的概略构成图。此外，对于与上述液相色谱质谱分析装置1相同的部分附上相同的符号。

液相色谱质谱分析装置401包括：LC部2；探针(测定试样用离子源)15；脉冲阀216；脉冲阀416；具备腔室(筐体)210的电离室11；与电离室11邻接的第1中间室12；与第1中间室12邻接的第2中间室13；与第2中间室13邻接的质谱分析室(MS部)14以及对液相色谱质谱分析装置401整体进行控制的计算机440。

脉冲阀216配置在测定试样流路(标准试样流路)155中。并且，脉冲阀216通过从计算机440输入控制信号，而成为将规定量的标准试样导入测定试样流路155中的“开状态”，或不导入标准试样的“闭状态”中的任一种状态。

另外，脉冲阀416配置在测定试样流路155中，且在测定试样流路155中相较于脉冲阀216配置在前级。并且，脉冲阀416通过从计算机440输入控制信号，成为将规定量的气体(流动相)导入测定试样流路155中的“开状态”，或不将气体(流动相)导入的“闭状态”中的任一种状态。

由此，为了使在测定试样流路155中测定试样和标准试样不混杂，可以在测定试样流路155中在测定试样和标准试样之间注入气体(流动相)(参见图7)。

计算机440包括CPU441、显示装置42、输入装置43及存储器44。另外，如果对CPU441所处理的功能进行模块化来说明的话，则具有：通过测定者的输入操作来对四极杆16、17等进行控制的分析控制部41a；从检测器18取得强度信号的检测器控制部41b；制作质谱并存储于存储器44的制作部41c；及通过测定者的输入操作来对脉冲阀216和脉冲阀416进行控制的脉冲阀控制部441d。

如上所述，根据实施方式3的液相色谱质谱分析装置401，能够一方面防止测定试样和标准试样混杂，另一方面对标准试样的导入时机进行恰当地控制。另外，因为也可以在测定试样流路155中注入气体(流动相)以使一种测定试样与其他测定试样不混杂，所以测定试样流路155上也可以连结有多个LC部。

＜其他实施方式＞

(1)虽然在上述液相色谱质谱分析装置301中，示出了脉冲阀216配置于干燥气体流路51中的结构，但也可以是配置于雾化气体流路156中的结构。

(2)虽然示出的是液相色谱质谱分析装置的结构，但也可以是气相色谱质谱分析装置的结构。

产业上的可利用性

本发明的质谱分析装置可以用作为例如色谱质谱分析装置中的质谱分析部的校正方法。

符号说明

1 液相色谱质谱分析装置

11 电离室

14 质谱分析室(质谱分析部)

15 探针

19 去溶剂管(离子导入口)

110 腔室(筐体)

155 测定试样流路

216 脉冲阀

255 标准试样流路。