質量分析初級者講習会-内容

１．マススペクトロメトリーの基礎知識（4 時間）



(1) マススペクトロメトリー概観



1.1  マススペクトロメトリーとは



1.2  マススペクトルが得られるまで



1.3  マススペクトルから何がわかるか



1.4  マススペクトロメトリーのための試料の質



1.5  マススペクトロメトリーのための試料の量



(2) マススペクトルの簡単な読み方



2.1  横軸、縦軸、分子量関連イオン、フラグメントイオン、バックグラウンドイオン




2.2  主イオンと同位体イオン



2.3  元素の数と同位体ピークの強度：イオウの場合



2.4  元素の数と同位体ピークの強度：フラーレン C60 の場合



2.5  分子量の大小と同位体ピークパターン



2.6  ハロゲンを含む化合物の同位体ピークパターン



2.7  整数質量と精密質量



2.8  モノアイソトピック質量と平均質量



2.9  質量分解能



2.10  平均質量とそのいろいろな呼び方



2.11  各種元素の天然同位体存在度と質量



(3) イオン化法



3.1  マススペクトロメトリーにおけるイオン化とは



3.2  試料の性質に合わせて選ぶイオン化法



3.3   いろいろなイオン化法



　3.3.1  エレクトロスプレーイオン化（ESI）



　3.3.2  マトリックス支援レーザー脱離イオン化（MALDI）



　3.3.3  高速原子衝撃（FAB）



　3.3.4  大気圧化学イオン化（APCI）



　3.3.5  化学イオン化（CI）



　3.3.6  電子イオン化（EI）



3.4  イオン化方の選択　- ソフトイオン化とハードイオン化



3.5  イオン化法とマススペクトルの特徴



3.6  いろいろな分子量関連イオン



3.7  ハードイオン化法による多価イオンの生成



3.8  ソフトイオン化法による多価イオンの生成



3.9   熱不安定・構造不安定な化合物の分子量関連イオンを得るために



3.10  イオン化法とガスクロマトグラフィーと液体クロマトグラフィーとの相性



(4) さらに勉強したい人のための参考図書



(5) 演習問題に挑戦







２．質量分析装置（2時間）



(1) はじめに



(2) 質量分析装置の性能



　a) 測定質量範囲



　b) 質量分解能



　c) 検出感度



(3) いろいろな質量分析装置



　a) TOF 型質量分析計



　b) 四重極型質量分析計



　　b-1. Q フィルター型質量分析計



　　b-2. イオントラップ型質量分析計



　c) 磁場型質量分析計



　d) FTICR 型質量分析計



(4) MS/MS 質量分析計



　a) Q フィルター型＋ Q フィルター型



　b) 磁場型＋磁場型



　c) 磁場型＋ Q フィルター型



　d) 磁場型＋ TOF 型



　e) イオントラップ型および FTICR 型



(5) おわりに







３．GC/MS （2.5 時間）



(1) GC/MS とは



(2) GC（Gas Chromatography：ガスクトマトグラフィー）について



2.1  GC 分離について



2.2  GC 固定相について



　2.2.1  キャピラリーカラム



　2.2.2  充填カラム（パックドカラム）



2.3  GC 移動相について



2.4  GC 装置について



　2.4.1  試料注入部について



　2.4.2  カラムオーブンについて



　2.4.3  検出器について



2.5  GC 使用方法について



　2.5.1  温度設定について



　2.5.2  試料注入法について



　2.5.2.1  スプリット注入



　2.5.2.2  スプリットレス注入法



(3) GC/MS について



3.1  GC/MS 装置について



　3.1.1  インターフェースについて



　3.1.2  イオン化法について



3.2  GC/MS 測定法について



　3.2.1  定性分析について



　3.2.2  定量分析について



3.3  データベース活用について



　　GC/MS ライブラリーサーチ分析例



(4) 参考文献







４．フラグメンテーション（2 時間）



(1)  はじめに



(2) 分子イオンの生成と構造



(3) フラグメンテーションの種類



3.1  単純開裂と転移反応



3.2  結合の開裂様式：ラジカル開裂とイオン開裂



(4) フラグメンテーション則



a) 不対電子に起因する単純開裂



b) 不対電子に起因する転移反応



c) 正電荷に起因する単純開裂



d) 正電荷に起因する転移反応



(5) 分子イオンの内部エネルギーとフラグメンテーション



5.1  分解速度



5.2  イオンのエネルギー分布関数と分解速度



5.3  単純開裂と転移反応



(6) フラグメンテーションを決める因子



6.1  生成物の安定性



6.2  結合の強さ



6.3  立体因子



(7)  分解機構



7.1  重水素標識



7.2  メタステーブル分解



(8) フラグメンテーションに関する参考書







５．LC/MS （2.5 時間）



(1) 液体クロマトグラフィー／質量分析法（LC/MS）



(2) LC/MS から得られる情報



2.1  マスクロマトグラム（MC）



2.2  マススペクトル



2.3  MC と SIM (Selected Ion Monitoring) と SRM (Single Reaction Monitoring)



(3) 液体クロマトグラフ／質量分析計



3.1  インターフェースの役目



3.2  汎用される LC/MS インターフェース



　LC/MS インターフェースの比較



3.3  LC/MS に使用される質量分離法



　イオン化法と質量分離法の組み合わせ使用頻度



(4) クロマトグラフィー



4.1  クロマトグラフィーの分類



4.2  クロマトグラフィーの比較



4.3  クロマトグラフィーシステムの選択



4.4  クロマトグラフ条件の最適化



　キャパシティーファクター



　カラム効率



　分離度



(5)  液体クロマトグラフィー



5.1  検出器の感度の比較



5.2  分離モードの選択



5.3  逆相 LC 条件の最適化



　クロマトグラフィー管の選択



　充填剤の選択



　化学修飾（ODS）



　エンドキャッピング



　化学結合基の選択



　メーカーと充填剤



5.4  移動相の選択



　非イオン性化合物の分離



　イオン性化合物の分離



5.5  グラジエント溶出法



5.6  LC/MS 分離条件設定へのアプローチ



(6) 前処理



6.1  除タンパク



6.2  液 - 液抽出



6.3  固相抽出



(7) LC/MS 応用例



7.1  ESI LC/MS によるベロ毒素の分析



7.2  ESI LC/MS/MS による残留テトラサイクリン系抗生物質の同定



7.3  APCI LC/MS/MS (SRM) による残留テトラサイクリン系抗生物質の同定