シリンジ、及びこのシリンジを用いたインフュージョン試料導入装置
【課題】インフュージョン分析に際して試料導入用シリンジで発生する気泡が質量分析に及ぼす影響を抑制する。
【解決手段】インフュージョン分析用のシリンジ２０のバレル２１内面またはプランジャ２２の一部に導電性皮膜２１ｃ等の導電性接液面を設け、これを接地する。また、上記シリンジ２０を用い、その吸入吐出口２１ａを下に向けて配置し、且つ、吸入吐出口２１ａからＥＳＩプローブ１０に至る管路の全ての接液部Ａに非導電性材料を用いてインフュージョン試料導入装置を構成する。上記構成により、電気分解による気泡はバレル２１内で発生して上昇するので、下方に位置する吸入吐出口２１ａから吐出される液体試料中には気泡が混入しない。
【解決手段】インフュージョン分析用のシリンジ２０のバレル２１内面またはプランジャ２２の一部に導電性皮膜２１ｃ等の導電性接液面を設け、これを接地する。また、上記シリンジ２０を用い、その吸入吐出口２１ａを下に向けて配置し、且つ、吸入吐出口２１ａからＥＳＩプローブ１０に至る管路の全ての接液部Ａに非導電性材料を用いてインフュージョン試料導入装置を構成する。上記構成により、電気分解による気泡はバレル２１内で発生して上昇するので、下方に位置する吸入吐出口２１ａから吐出される液体試料中には気泡が混入しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフ／質量分析装置（以下、ＬＣ／ＭＳ）の質量分析部にシリンジにより液体試料を直接導入するためのシリンジ、及びこれを用いるインフュージョン試料導入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣ／ＭＳは液体クロマトグラフと質量分析装置がイオン化インターフェイスを介して連結された複合分析装置であり、代表的なイオン化インターフェイスとしては、試料を高電界を利用してイオン化するエレクトロスプレーイオン化インターフェイス（ＥＳＩ）がある。また、ＬＣ／ＭＳでは液体クロマトグラフを通さずにシリンジにより質量分析部に液体試料を直接導入するインフュージョン分析と呼ばれる分析法がある。
【０００３】
図３に、従来のＥＳＩの原理的構成と併せて、これに連結されたインフュージョン分析のためのシリンジを示す。
同図に示す如く、先端にノズル孔１３ａを有する中空円筒状のノズル筒１３の軸心に沿って保持された金属製のキャピラリ１５に液体試料接続口１１から液体試料が導入される。ノズル筒１３にはネブライザガス導入管１２を通して窒素等のネブライザガスが導入され、ノズル孔１３ａから噴出している。これにより、ノズル孔１３ａ付近に位置するキャピラリ１５の先端から液体試料が噴霧される。ノズル筒１３には高圧電源１６により高電圧が印加され、これと導通するキャピラリ１５も高電位にあるため、噴霧された液滴は帯電している。噴霧後、帯電液滴はさらに微細化してイオン化されるが、液滴がイオン化される過程については特許文献１に詳しく説明されているのでここでは省略する。
ノズル筒１３は先端部を除いて絶縁カバー１４で覆われ、ＥＳＩの主要部であるＥＳＩプローブ１０を形成する。
【０００４】
シリンジ２０は、先端の吸入吐出口２１ａに金属製のニードル２３が装着されたガラス製のバレル２１と、このバレル２１の内壁に密嵌しつつ摺動するプランジャ２２とで構成される。プランジャ２２は、軟質弾性材料から成るプランジャシール２２ｂで摺動面と前面が被覆された金属製のプランジャヘッド２２ａとこれに連結された金属製のプランジャロッド２２ｃで構成され、プランジャロッド２２ｃを押し込み、或いは引き出すことで吸入吐出等の操作が行われる。
バレル２１の末端には金属製のフランジ２１ｂが設けられている。
【０００５】
ニードル２３は金属製のカップリング２５を介して接続される導管２４によりＥＳＩプローブ１０の液体試料接続口１１に連結されている。導管２４としては、耐薬品性に優れたＰＥＥＫ樹脂製のチューブが用いられるのが普通である。
【０００６】
上記従来構成において、プランジャロッド２２ｃを押し込むことにより、シリンジ２０内に収容された液体試料がＥＳＩプローブ１０に導入され、イオン化された試料は図示しない質量分析部に導かれてインフュージョン分析が行われる。プランジャロッド２２ｃを押し込む操作は、手動でもよいが、通常はモータ駆動のアクチュエータ（図示しない）により一定速度で操作される。このアクチュエータとシリンジ２０、及び導管２４等を含む装置がインフュージョン試料導入装置である。
【０００７】
インフュージョン分析を行う場合で液体試料が電解質を含む場合は、高電圧が印加されたキャピラリ１５から導電性の液体試料を通して金属製のニードル２３やカップリング２５にも高電圧が掛かり、放電を起こしたり感電の危険性が生じたりする。この問題の対策として、図示の如く、カップリング２５（及びこれと電気的に導通しているニードル２３）を接地することが一般に行われている。
【特許文献１】特開２００７−２２７２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記構成では、高電圧が印加されたキャピラリが一方の電極、接地されたニードルが他方の電極となって電気分解が起こり、ニードル内の液体試料中に気泡が発生することがある。気泡は、液体試料に混入したままＥＳＩプローブに導入されるので、スプレー状態が不安定となり、質量分析にノイズが生じる等の悪影響が現れる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、インフュージョン分析に際して試料導入用シリンジで発生する気泡が質量分析に及ぼす影響を抑制するインフュージョン試料導入装置及びこれに用いるシリンジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、インフュージョン分析用のシリンジのバレル内面またはプランジャの一部に導電性接液面を設け、これを接地する。また、上記シリンジを用い、その吸入吐出口を下に向けて配置し、且つ、吸入吐出口からＥＳＩに至る管路の全ての接液部に非導電性材料を用いてインフュージョン試料導入装置を構成する。
上記構成により、電気分解による気泡はバレル内で発生して上昇するので、下方に位置する吸入吐出口から吐出される液体中には気泡が混入しない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記のように構成されているので、電気分解により発生する気泡の影響を受けることなくインフュージョン分析を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明装置は、バレル内面またはプランジャの一部に導電性接液面を設けてこれを接地すると共に、吸入吐出口を下に向けて配置したシリンジを用い、全ての接液部が非導電性材料から成る管路を介してＥＳＩに液体試料を導入する装置である。
以下、実施例１に本発明の最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に本発明の一実施例を示す。同図において、図３と同一物（機能的な同一物を含む）には同符号を付してあるので再度の説明を省略する。
本実施例が図３に示す従来例と相違する点は、第１に、シリンジ２０のバレル２１の内壁に導電性皮膜２１ｃを設けたことである。導電性皮膜２１ｃは、具体的には例えば金、ニッケル等の金属の蒸着膜であって、バレル２１の先端部の内壁から末端のフランジ２１ｂに達するまでほぼバレル２１の全長に亘って帯状に設けられているので、バレル２１内に液体が存在すれば必ずこの液体と接触する。また、金属製のフランジ２１ｂと導通しているので、フランジ２１ｂを接地すれば導電性皮膜２１ｃも接地される。
【００１３】
第２の相違点は、吸入吐出口２１ａを下に向けてシリンジ２０が配置されていることであり、第３は、吸入吐出口２１ａとＥＳＩプローブ１０の液体試料接続口１１とを連結する管路の全ての接液部Ａが非導電性材料で構成されることである。ここで、接液部Ａとは液体試料に接する部位の総称であって、例えば、図示の如く、導管２４の内壁面は接液部Ａである。導管２４はもとより樹脂製であるので非導電性であるが、この導管２４を吸入吐出口２１ａに接続するカップリング２６も樹脂（例えばＰＥＥＫ）で成型することで全ての接液部Ａを非導電性にしている。
【００１４】
上記構成において、プランジャロッド２２ｃを押し込むことにより、液体試料が導管２４を通してＥＳＩ２に導入され、ＥＳＩプローブ１０の先端のノズル孔１３ａから噴霧され、イオン化されて質量分析部１に導入され、質量分析が行われることは従来と変わりない。この過程で、接地された導電性皮膜２１ｃを一方の電極として電気分解が起こり、バレル２１内の液体試料中に気泡が発生する。発生した気泡はバレル２１内を上昇するので下方に位置する吸入吐出口２１ａから吐出される液体試料中には気泡が混入しない。また、導管２４やカップリング２６には電極となり得る導電性接液部が存在しないので、これらの部分で気泡が発生することはない。
【００１５】
図２に本発明の変形例を示す。同図においては、シリンジ２０の一部のみを示すが、図示されない部分、及び全体的構成は図１と同様である。また、同図中で図１または図３と同符号を付したものは同一物（機能的な同一物を含む）であり、ここで再度の説明は省く。
図２（Ａ）は、金属製のプランジャヘッド２２ａの前面がプランジャシール２２ｂで覆われずに金属面が露出して露出金属面２２ｄを形成する構造である。露出金属面２２ｄはバレル２１内の液体試料に接し、また、プランジャロッド２２ｃを介して接地されているので、露出金属面２２ｄを一方の電極として電気分解が起こり、その付近で気泡が発生するから、下方の吸入吐出口２１ａに気泡が入ることはない。耐薬品性を高める必要がある場合は、露出金属面２２ｄに金メッキ等を施してもよい。
【００１６】
図２（Ｂ）は、プランジャヘッド２２ａにプランジャシール２２ｂを貫通する金属製のネジ２２ｅを螺設し、その表面が、図２（Ａ）における露出金属面２２ｄと同様の導電性接液面となる構造であって、その作用も図２（Ａ）の場合とほぼ同じである。
【００１７】
なお、本発明は上記実施例に限らず、この他にも種々の変形例を挙げることができる。
例えば、シリンジ２０は鉛直に設置する必要はなく、斜めに傾斜させてもよい。但し、その場合、吸入吐出口２１ａを下方に向けることが必要条件となる。斜めに傾斜させることで、例えば図２（Ａ）の変形例において、バレル２１内に空気が入ったとき、露出金属面２２ｄが接液しなくなる問題が解消される。
また、シリンジ２０とＥＳＩプローブ１０を結ぶ管路についても、図３の従来例と同様に、ニードル２３とカップリング２５を介して導管２４に接続してもよい。但し、この場合、ニードル２３とカップリング２５は樹脂製、または少なくとも接液面が樹脂等でコーティングされたものを用いることが必要である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は質量分析に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 質量分析部
２ ＥＳＩ
１０ ＥＳＩプローブ
１１ 液体試料接続口
１２ ネブライザガス導入管
１３ ノズル筒
１３ａ ノズル孔
１４ 絶縁カバー
１５ キャピラリ
１６ 高圧電源
２０ シリンジ
２１ バレル
２１ａ 吸入吐出口
２１ｂ フランジ
２１ｃ 導電性皮膜
２２ プランジャ
２２ａ プランジャヘッド
２２ｂ プランジャシール
２２ｃ プランジャロッド
２２ｄ 露出金属面
２２ｅ ネジ
２３ ニードル
２４ 導管
２５ カップリング
２６ カップリング
Ａ 接液部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフ／質量分析装置（以下、ＬＣ／ＭＳ）の質量分析部にシリンジにより液体試料を直接導入するためのシリンジ、及びこれを用いるインフュージョン試料導入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣ／ＭＳは液体クロマトグラフと質量分析装置がイオン化インターフェイスを介して連結された複合分析装置であり、代表的なイオン化インターフェイスとしては、試料を高電界を利用してイオン化するエレクトロスプレーイオン化インターフェイス（ＥＳＩ）がある。また、ＬＣ／ＭＳでは液体クロマトグラフを通さずにシリンジにより質量分析部に液体試料を直接導入するインフュージョン分析と呼ばれる分析法がある。
【０００３】
図３に、従来のＥＳＩの原理的構成と併せて、これに連結されたインフュージョン分析のためのシリンジを示す。
同図に示す如く、先端にノズル孔１３ａを有する中空円筒状のノズル筒１３の軸心に沿って保持された金属製のキャピラリ１５に液体試料接続口１１から液体試料が導入される。ノズル筒１３にはネブライザガス導入管１２を通して窒素等のネブライザガスが導入され、ノズル孔１３ａから噴出している。これにより、ノズル孔１３ａ付近に位置するキャピラリ１５の先端から液体試料が噴霧される。ノズル筒１３には高圧電源１６により高電圧が印加され、これと導通するキャピラリ１５も高電位にあるため、噴霧された液滴は帯電している。噴霧後、帯電液滴はさらに微細化してイオン化されるが、液滴がイオン化される過程については特許文献１に詳しく説明されているのでここでは省略する。
ノズル筒１３は先端部を除いて絶縁カバー１４で覆われ、ＥＳＩの主要部であるＥＳＩプローブ１０を形成する。
【０００４】
シリンジ２０は、先端の吸入吐出口２１ａに金属製のニードル２３が装着されたガラス製のバレル２１と、このバレル２１の内壁に密嵌しつつ摺動するプランジャ２２とで構成される。プランジャ２２は、軟質弾性材料から成るプランジャシール２２ｂで摺動面と前面が被覆された金属製のプランジャヘッド２２ａとこれに連結された金属製のプランジャロッド２２ｃで構成され、プランジャロッド２２ｃを押し込み、或いは引き出すことで吸入吐出等の操作が行われる。
バレル２１の末端には金属製のフランジ２１ｂが設けられている。
【０００５】
ニードル２３は金属製のカップリング２５を介して接続される導管２４によりＥＳＩプローブ１０の液体試料接続口１１に連結されている。導管２４としては、耐薬品性に優れたＰＥＥＫ樹脂製のチューブが用いられるのが普通である。
【０００６】
上記従来構成において、プランジャロッド２２ｃを押し込むことにより、シリンジ２０内に収容された液体試料がＥＳＩプローブ１０に導入され、イオン化された試料は図示しない質量分析部に導かれてインフュージョン分析が行われる。プランジャロッド２２ｃを押し込む操作は、手動でもよいが、通常はモータ駆動のアクチュエータ（図示しない）により一定速度で操作される。このアクチュエータとシリンジ２０、及び導管２４等を含む装置がインフュージョン試料導入装置である。
【０００７】
インフュージョン分析を行う場合で液体試料が電解質を含む場合は、高電圧が印加されたキャピラリ１５から導電性の液体試料を通して金属製のニードル２３やカップリング２５にも高電圧が掛かり、放電を起こしたり感電の危険性が生じたりする。この問題の対策として、図示の如く、カップリング２５（及びこれと電気的に導通しているニードル２３）を接地することが一般に行われている。
【特許文献１】特開２００７−２２７２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記構成では、高電圧が印加されたキャピラリが一方の電極、接地されたニードルが他方の電極となって電気分解が起こり、ニードル内の液体試料中に気泡が発生することがある。気泡は、液体試料に混入したままＥＳＩプローブに導入されるので、スプレー状態が不安定となり、質量分析にノイズが生じる等の悪影響が現れる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、インフュージョン分析に際して試料導入用シリンジで発生する気泡が質量分析に及ぼす影響を抑制するインフュージョン試料導入装置及びこれに用いるシリンジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、インフュージョン分析用のシリンジのバレル内面またはプランジャの一部に導電性接液面を設け、これを接地する。また、上記シリンジを用い、その吸入吐出口を下に向けて配置し、且つ、吸入吐出口からＥＳＩに至る管路の全ての接液部に非導電性材料を用いてインフュージョン試料導入装置を構成する。
上記構成により、電気分解による気泡はバレル内で発生して上昇するので、下方に位置する吸入吐出口から吐出される液体中には気泡が混入しない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記のように構成されているので、電気分解により発生する気泡の影響を受けることなくインフュージョン分析を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明装置は、バレル内面またはプランジャの一部に導電性接液面を設けてこれを接地すると共に、吸入吐出口を下に向けて配置したシリンジを用い、全ての接液部が非導電性材料から成る管路を介してＥＳＩに液体試料を導入する装置である。
以下、実施例１に本発明の最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に本発明の一実施例を示す。同図において、図３と同一物（機能的な同一物を含む）には同符号を付してあるので再度の説明を省略する。
本実施例が図３に示す従来例と相違する点は、第１に、シリンジ２０のバレル２１の内壁に導電性皮膜２１ｃを設けたことである。導電性皮膜２１ｃは、具体的には例えば金、ニッケル等の金属の蒸着膜であって、バレル２１の先端部の内壁から末端のフランジ２１ｂに達するまでほぼバレル２１の全長に亘って帯状に設けられているので、バレル２１内に液体が存在すれば必ずこの液体と接触する。また、金属製のフランジ２１ｂと導通しているので、フランジ２１ｂを接地すれば導電性皮膜２１ｃも接地される。
【００１３】
第２の相違点は、吸入吐出口２１ａを下に向けてシリンジ２０が配置されていることであり、第３は、吸入吐出口２１ａとＥＳＩプローブ１０の液体試料接続口１１とを連結する管路の全ての接液部Ａが非導電性材料で構成されることである。ここで、接液部Ａとは液体試料に接する部位の総称であって、例えば、図示の如く、導管２４の内壁面は接液部Ａである。導管２４はもとより樹脂製であるので非導電性であるが、この導管２４を吸入吐出口２１ａに接続するカップリング２６も樹脂（例えばＰＥＥＫ）で成型することで全ての接液部Ａを非導電性にしている。
【００１４】
上記構成において、プランジャロッド２２ｃを押し込むことにより、液体試料が導管２４を通してＥＳＩ２に導入され、ＥＳＩプローブ１０の先端のノズル孔１３ａから噴霧され、イオン化されて質量分析部１に導入され、質量分析が行われることは従来と変わりない。この過程で、接地された導電性皮膜２１ｃを一方の電極として電気分解が起こり、バレル２１内の液体試料中に気泡が発生する。発生した気泡はバレル２１内を上昇するので下方に位置する吸入吐出口２１ａから吐出される液体試料中には気泡が混入しない。また、導管２４やカップリング２６には電極となり得る導電性接液部が存在しないので、これらの部分で気泡が発生することはない。
【００１５】
図２に本発明の変形例を示す。同図においては、シリンジ２０の一部のみを示すが、図示されない部分、及び全体的構成は図１と同様である。また、同図中で図１または図３と同符号を付したものは同一物（機能的な同一物を含む）であり、ここで再度の説明は省く。
図２（Ａ）は、金属製のプランジャヘッド２２ａの前面がプランジャシール２２ｂで覆われずに金属面が露出して露出金属面２２ｄを形成する構造である。露出金属面２２ｄはバレル２１内の液体試料に接し、また、プランジャロッド２２ｃを介して接地されているので、露出金属面２２ｄを一方の電極として電気分解が起こり、その付近で気泡が発生するから、下方の吸入吐出口２１ａに気泡が入ることはない。耐薬品性を高める必要がある場合は、露出金属面２２ｄに金メッキ等を施してもよい。
【００１６】
図２（Ｂ）は、プランジャヘッド２２ａにプランジャシール２２ｂを貫通する金属製のネジ２２ｅを螺設し、その表面が、図２（Ａ）における露出金属面２２ｄと同様の導電性接液面となる構造であって、その作用も図２（Ａ）の場合とほぼ同じである。
【００１７】
なお、本発明は上記実施例に限らず、この他にも種々の変形例を挙げることができる。
例えば、シリンジ２０は鉛直に設置する必要はなく、斜めに傾斜させてもよい。但し、その場合、吸入吐出口２１ａを下方に向けることが必要条件となる。斜めに傾斜させることで、例えば図２（Ａ）の変形例において、バレル２１内に空気が入ったとき、露出金属面２２ｄが接液しなくなる問題が解消される。
また、シリンジ２０とＥＳＩプローブ１０を結ぶ管路についても、図３の従来例と同様に、ニードル２３とカップリング２５を介して導管２４に接続してもよい。但し、この場合、ニードル２３とカップリング２５は樹脂製、または少なくとも接液面が樹脂等でコーティングされたものを用いることが必要である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は質量分析に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 質量分析部
２ ＥＳＩ
１０ ＥＳＩプローブ
１１ 液体試料接続口
１２ ネブライザガス導入管
１３ ノズル筒
１３ａ ノズル孔
１４ 絶縁カバー
１５ キャピラリ
１６ 高圧電源
２０ シリンジ
２１ バレル
２１ａ 吸入吐出口
２１ｂ フランジ
２１ｃ 導電性皮膜
２２ プランジャ
２２ａ プランジャヘッド
２２ｂ プランジャシール
２２ｃ プランジャロッド
２２ｄ 露出金属面
２２ｅ ネジ
２３ ニードル
２４ 導管
２５ カップリング
２６ カップリング
Ａ 接液部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に吸入吐出口を有する筒状のバレルと該バレルの内壁に密嵌しつつ摺動するプランジャとで構成され、プランジャの移動により前記バレル内に液体を吸入吐出するシリンジにおいて、前記バレルの内面または前記プランジャの一部に前記バレル内の液体に接すると共にシリンジ外部に電気的に導通する導電性接液面を有することを特徴とするシリンジ。
【請求項２】
前記請求項１記載のシリンジを用い、且つ、前記シリンジの吸入吐出口を下方に向けて配置すると共に前記吸入吐出口とエレクトロスプレーイオン化インターフェイスとを連結する管路の全ての接液部を非導電性材料で構成して成るインフュージョン試料導入装置。
【請求項１】
一端に吸入吐出口を有する筒状のバレルと該バレルの内壁に密嵌しつつ摺動するプランジャとで構成され、プランジャの移動により前記バレル内に液体を吸入吐出するシリンジにおいて、前記バレルの内面または前記プランジャの一部に前記バレル内の液体に接すると共にシリンジ外部に電気的に導通する導電性接液面を有することを特徴とするシリンジ。
【請求項２】
前記請求項１記載のシリンジを用い、且つ、前記シリンジの吸入吐出口を下方に向けて配置すると共に前記吸入吐出口とエレクトロスプレーイオン化インターフェイスとを連結する管路の全ての接液部を非導電性材料で構成して成るインフュージョン試料導入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−６６１５８（Ｐ２０１０−６６１５８Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３３６６２（Ｐ２００８−２３３６６２）
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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