質(zhì)量分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠與液相色譜儀連接的質(zhì)量分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 液相色譜儀（LC)是在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)的研究、開發(fā)時(shí)所必需的分析裝置，極多被導(dǎo) 入大學(xué)的研究室、化工企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室等中。在自然界，單一成分的物質(zhì)幾乎不存在，絕大多 數(shù)是復(fù)雜的成分的混合物。液相色譜儀是能夠以液體為測定試料、且將復(fù)雜的成分分離為 每個(gè)單一成分的裝置。通過分離為單一成分，能夠進(jìn)行每個(gè)成分的存在量、特定成分的抽 出、脫離。上述成分的檢測中，要測定的試料種類也會較多，從而液相色譜儀用的檢測器也 多種多樣。僅僅應(yīng)用了代表性的光技術(shù)的檢測器，就存在紫外線檢測器、可視檢測器、二極 管陣列檢測器、示差折射率檢測器、電導(dǎo)率檢測器、熒光檢測器、化學(xué)發(fā)光檢測器等。
[0003] 并且，由液相色譜儀分離出的成分的分子量測定中使用質(zhì)量分析裝置（MS)。結(jié)合 有液相色譜儀和質(zhì)量分析儀的裝置被稱作液相色譜質(zhì)量分析裝置（LC/MS)。質(zhì)量分析裝置 使試料溶液離子化，并將上述離子向成為真空狀態(tài)的裝置內(nèi)導(dǎo)入。利用電、磁的作用，根據(jù) 質(zhì)量電荷比（m/z)而分離離子，并分別進(jìn)行檢測。從而得到以質(zhì)量電荷比為橫軸、以檢測強(qiáng) 度為縱軸的質(zhì)譜。由于直接檢測帶電的成分（離子）分子，所以與使用了光技術(shù)的檢測器 比較，靈敏度較高。另外，由于能夠進(jìn)行分子量的測定，所以具有能夠決定成分的構(gòu)造這一 優(yōu)異的特點(diǎn)。因此，液相色譜質(zhì)量分析裝置在醫(yī)藥品的開發(fā)、品質(zhì)管理、環(huán)境測定、食品等極 寬的領(lǐng)域中使用。最近，根據(jù)從生物標(biāo)記物探索得到的認(rèn)識，從血中生物標(biāo)記物的測定、遺 傳信息生成的蛋白質(zhì)的測定、細(xì)胞內(nèi)的修飾后蛋白質(zhì)的構(gòu)造解析等受到注目。
[0004] 液相色譜質(zhì)量分析裝置的使用環(huán)境也從大學(xué)、企業(yè)的研究室擴(kuò)展至醫(yī)院的臨床檢 查室等，從質(zhì)量分析法的專家所使用的裝置向其它領(lǐng)域的專家所利用的裝置變化。因此，需 求當(dāng)然具備作為質(zhì)量分析法的特點(diǎn)之一的高靈敏度、并且更加簡便、耐久性高的裝置、能夠 簡單地進(jìn)行維護(hù)的裝置。
[0005] 質(zhì)量分析裝置大概分為主要進(jìn)行定量分析的裝置和主要進(jìn)行定性分析的裝置。主 要進(jìn)行定量分析的代表性的質(zhì)量分析裝置中，有在裝置內(nèi)具有多個(gè)四極質(zhì)譜儀的三聯(lián)四極 質(zhì)量分析裝置（以下記載為Triple-QMS)。Triple-QMS因能夠連續(xù)地檢測測定試料中的特 定離子這一特點(diǎn)而定量分析性能較高。另一方面，主要進(jìn)行定性分析的質(zhì)量分析裝置中存 在飛行時(shí)間質(zhì)量分析儀（以下記載為T0F/MS)。使測定離子在真空中飛行，通過測量離子到 達(dá)檢測器的時(shí)間來測量分子量。容易得到能夠觀測的質(zhì)量電荷比的寬度大且高分辨率的質(zhì) 譜，從而定性分析性能變高。
[0006] 質(zhì)量分析裝置使內(nèi)部為真空狀態(tài)，設(shè)置各種形狀的電極，并在電場中控制、分離被 導(dǎo)入裝置的離子。例如，上述四極質(zhì)量分析儀也被稱作四極濾質(zhì)器（QMF)或?yàn)V質(zhì)器，由四根 圓柱狀電極構(gòu)成。圓柱狀電極以將圓的中心設(shè)為正方形的頂點(diǎn)而組合。分別重疊正負(fù)的直 流和高頻交流電壓地將它們施加于固定的圓柱狀電極的相鄰的電極。當(dāng)具有電荷的離子在 其中通過時(shí)，一邊振動(dòng)一邊通過，根據(jù)電壓、頻率而僅某一定的離子進(jìn)行穩(wěn)定的振動(dòng)地在電 極內(nèi)通過。另一方面，除此以外的離子在電極內(nèi)通過中振動(dòng)變大，與電極碰撞，從而無法通 過。通過將該直流和交流電壓的比保持為恒定同時(shí)使高頻交流電壓直線性變化，從而得到 質(zhì)譜。
[0007] 將在質(zhì)量分析裝置內(nèi)安裝有一個(gè)四極質(zhì)量分析儀（QMF)的裝置稱作單四極質(zhì)量 分析裝置（以下記載為Single-QMS)。因?yàn)樽鳛橘|(zhì)量分析裝置而小型，所以比較廉價(jià)，從而 在氣體分析等中也廣泛利用。另一方面，質(zhì)譜的分辨率約為1質(zhì)量電荷比寬度，不那么高。 并且，在作為液相色譜儀的檢測器而利用的情況下，以低質(zhì)量電荷比觀測出自溶劑的噪聲， 從而也有靈敏度降低這一課題。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011-258563號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 在液相色譜質(zhì)量分析裝置中，以定量分析為目的而結(jié)合的代表性的質(zhì)量分析裝置 中存在Single-QMS和Triple-QMS。典型的Triple-QMS中，如其名稱那樣在裝置內(nèi)安裝三 個(gè)QMF，用第一個(gè)QMF使僅某特定的離子（A)透過，用第二個(gè)QMF將該離子分解（A'），并用 第三個(gè)QMF對分解后的離子（A'）進(jìn)行檢測。將該測定法稱作MSMS法。Single-QMS中， 在裝置內(nèi)安裝一個(gè)QMF，來檢測特定的離子（A)。（通過使觀測離子按照時(shí)間變化，也能夠 進(jìn)行多個(gè)離子的檢測。）Triple-QMS和Single-QMS的差異之一在于，上述MSMS法的可、不 可。當(dāng)在上述用第一個(gè)QMF選擇出的特定的離子（A)重疊有幾乎相同質(zhì)量的噪聲離子（B) 的情況下，由于QMF的分辨率低，所以將特定的離子（A)加上噪聲離子（B) (A+B)來進(jìn)行觀 測。但是，在大多情況下，由于特定的離子（A)和噪聲離子（B)的構(gòu)造不同，所以若分解離 子則分解后的特定離子（A'）和分解后的噪聲離子（B'）的質(zhì)量電荷比不同。通過僅觀測 該分解后的特定離子（A'）的質(zhì)量電荷比，能夠選擇地僅分離特定離子。在該情況下，進(jìn)行 特定離子（A)的定量時(shí)，通過僅檢測分解后的特定離子（A'）能夠減少噪聲，從而能夠大幅 度改善SN。由于Single-QMS不能進(jìn)行MSMS分析，所以無法減少噪聲，從而與Triple-QMS 相比裝置靈敏度不好。
[0013] 對于在液相色譜質(zhì)量分析裝置中觀測的代表性的噪聲，有出自被導(dǎo)入質(zhì)量分析裝 置的液體的溶劑的離子、未帶電的中性粒子與質(zhì)量分析裝置內(nèi)的檢測器碰撞而被觀測的噪 聲、從檢測器本身產(chǎn)生的噪聲等。本發(fā)明的目的在于，在質(zhì)量分析裝置中減少出自被導(dǎo)入的 液體的溶劑的離子，從而實(shí)現(xiàn)高靈敏度的裝置。
[0014] 并且，由于質(zhì)量分析裝置在裝置內(nèi)通過磁場、電場對離子進(jìn)行操作，所以裝置內(nèi)成 為真空狀態(tài)。例如在因測定試料而裝置內(nèi)被污染了的情況下，需要停止真空而進(jìn)行維護(hù)，從 而裝置的真空停止、維護(hù)、真空再起動(dòng)花費(fèi)較長的時(shí)間。維護(hù)也需要專業(yè)的知識，并且迫切 希望裝置的污染對策在大氣側(cè)（不停止真空的情況下）進(jìn)行。
[0015] 用于解決課題的方案
[0016] 為了解決上述課題，本發(fā)明的質(zhì)量分析裝置具備：
[0017] 離子源；
[0018] 質(zhì)量分析部；
[0019] 具有相對于向質(zhì)量分析裝置導(dǎo)入離子的軸能夠從正交方向?qū)腚x子的入口的作 為電極的多個(gè)平板；
[0020] 設(shè)于上述質(zhì)量分析部與上述多個(gè)平板之間的細(xì)孔部件；以及
[0021] 相對于上述多個(gè)平板使氣體向與離子導(dǎo)入方向相反的一側(cè)流動(dòng)的機(jī)構(gòu)，
[0022] 上述多個(gè)平板配置于大氣壓下，并且上述多個(gè)電極被設(shè)定為比室溫高的溫度。
[0023] 發(fā)明的效果如下。
[0024] 通過本發(fā)明，在能夠與液相色譜儀連接的質(zhì)量分析裝置中，噪聲成分的主要成分 的、離子化時(shí)未離子化的中性粒子、出自用于液相色譜儀的溶劑的低分子離子減少，從而裝 置的靈敏度提高。同時(shí)，由于在大氣側(cè)區(qū)別當(dāng)由質(zhì)量分析裝置測試液體試料時(shí)所產(chǎn)生的污 染，所以能夠在大氣下實(shí)施裝置維護(hù)，從而維護(hù)變得簡易。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的質(zhì)量分析裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
[0026] 圖2是本發(fā)明的大氣下離子導(dǎo)入電極的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
[0027] 圖3是施加于本發(fā)明的大氣下離子導(dǎo)入電極的RF電壓例。
[0028] 圖4是本發(fā)明的大氣下離子導(dǎo)入電極的動(dòng)作、接通/斷開所產(chǎn)生的質(zhì)譜的差異。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的大氣下離子導(dǎo)入電極的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
[0030] 實(shí)施例
[0031] 將由液相色譜儀10等輸送來的測定試料在離子源100離子化。離子源100為大氣 壓下。從離子源100產(chǎn)生的離子被導(dǎo)入大氣下離子導(dǎo)入電極部115。大氣下離子導(dǎo)入電極 115由多個(gè)平行平板構(gòu)成，本實(shí)施例中圖示了三張平行平板。通過對置電極110的狹縫后的 離子在位于電極前120的狹縫通過而向與質(zhì)量分析裝置的離子導(dǎo)入口連接的電極前120和 電極后130的間隙導(dǎo)入。此時(shí)，將施加于對置電極110、電極前120、電極后130的電壓的絕 對值設(shè)為對置電極110多電極前120多電極后130,而能夠提高向質(zhì)量分析裝置內(nèi)導(dǎo)入離子 的效率。通過電極前120和電極后130的間隙后的離子進(jìn)入質(zhì)量分析儀的第一細(xì)孔140。
[0032] 第一細(xì)孔140成為大氣側(cè)190和真空側(cè)200的間隔壁，通過例如與旋轉(zhuǎn)栗等真空 栗連接160,來在第一細(xì)孔140與第二細(xì)孔150之間生成真空。通過第二細(xì)孔150后的離 子例如被導(dǎo)入單四極質(zhì)量分析儀（Single QMS) 170。實(shí)施該離子的質(zhì)量分離的質(zhì)量分析儀 170也可以是四極質(zhì)量分析儀、或離子阱、飛行時(shí)間型、傅立葉變換型等質(zhì)量分析儀。上述質(zhì) 量分析儀與用于進(jìn)行裝置控制和數(shù)據(jù)處理的PC180連接，來取得數(shù)