17D13 トライセクター型二重収束高分解能質量分析計を用いた

カラムスイッチングとコールドトラップを利用した
大量注入による超高感度GC-MS測定
松村徹・増崎優子
新日本気象海洋株式会社環境創造研究所環境リスク研究センター
江崎達哉
エス・ジー・イージャパン株式会社
Pressure or Temperature ( psi or ℃ )
GC Oven の温度，Injection部及び Mid Point部の圧力プログラム
Oven Temp.
800
Inj. Pres.
MID Pres.
600
400
200
0
0
10
20
30
40
50
Time ( min )
10μL Injection 時における注入回数とGC-MSレスポンスの直線性
Conc. = 1 fg /μL
Conc. = 20 fg /μL
1.0
TeCDD
TeCDF
OCDD
OCDF
0.5
0.0
0
2
4
6
8
10 12
Injection Times
Peak Area 10
Peak Area 10
7
4.0
6
1.5
3.0
2.0
TeCDD
TeCDF
OCDD
OCDF
1.0
0.0
0
2
4
6
8
10 12
Injection Times
10μL x 10 Injection = 100μL Injection
A. Solvent Cut
Heart Cut Valve
MID Point
BPX5
BPX5
0.15mm ID x 25m x 0.25 μm
0.25mm ID x 4m x 0.25 μm
目的成分
MSD
溶媒･不要成分
メイクアップガス
A. Solvent Cut
B. Cold Trap
Heart Cut Valve
MID Point
BPX5
BPX5
0.15mm ID x 25m x 0.25 μm
0.25mm ID x 4m x 0.25 μm
目的成分
MSD
溶媒･不要成分
メイクアップガス
B. Cold Trap
C. Analysis
Heart Cut Valve
MID Point
BPX5
BPX5
0.15mm ID x 25m x 0.25 μm
0.25mm ID x 4m x 0.25 μm
目的成分
溶媒･不要成分
メイクアップガス
MSD
Large Volume / Multiple Injection の結果
1.6
2.5
1.4
2.0
Peak Area
Peak Area
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
1.5
1.0
0.5
0.2
0.0
0.0
0
0
5
10
15
1
2
3
20
Injection Volume (μL)
Number of Injection
Injection Volume vs. Peak Area /2,3,7,8-TeCDD
Number of Injection vs. Peak Area /2,3,7,8-TeCDD
2,3,7,8-TeCDD 5fg/mL 1-injection
2,3,7,8-TeCDD 5fg/mL 12.5mL/injection
15mLの注入が可能
2回注入による濃縮が可能
結語（１）
(A) 溶媒及び分析成分の溶出時間帯以外の溶出成分は，
Analytical Column，MSイオン源に入らない為Analytical Column
やMSが汚染されにくい．(溶媒ガスによるMS真空落ちも起こら
ない)．
(B) Cryogenic Trap内容積はGC Injection Port の内容積の1/104～
103であるので，Analytical Columnに導入される分析成分のバン
ド幅が狭く，よってシャープなピークが得られる．注入量以上
の感度が得られる．
(C) 圧力バランスの関係から，またカラムへの汚染負荷も小さい
ので，Analytical Columnに内径の細いカラムを使用可能であり
，測定成分の分離や感度が向上する．
結語（２）
(D) 圧力バランスの点からInjection Port圧力を高く設定可能で
あり，ライナー内容積から単純計算される溶媒量の数倍の試料
を注入可能である．特殊なInjection部構造も不要である．
(Large Volume Injection)
(E) Cryogenic Trap で目的成分を保持可能な時間幅であれば，
何度でもInjectionを繰り返し，注入量を増やすことが可能であ
る．(Multiple Injection)
(F) Pre-Columnの主な役割は，目的成分とそれ以外の成分の分
離のみであるので，Pre-Columnは短くても良く，1-Injectionに
付き，測定時間は通常より10～15分長くなるだけである.
クロマトグラムの例
2,3,7,8-TeCDD 10mL injection
350
12000
300
10000
250
8000
200
1fg
150
100fg
6000
4000
100
2000
50
0
1950
2000
2050
2100
2150
2200
1400
0
1950
2000
2050
2100
2150
2200
2100
2150
2200
120000
1200
100000
1000
80000
800
600
10fg
60000
400
40000
200
20000
0
1950
2000
2050
2100
2150
2200
0
1950
1000fg
2000
2050
2,3,7,8-CDD 1fg/mL-10mL injection
350
120
300
100
250
200
Dioxins
TeCDD
150
60
40
100
20
50
0
1950
2000
2050
2100
2150
140
100
PeCDD
80
60
40
20
0
2150
2200
2250
2300
2350
0
2500
2200
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
2350
160
120
HpCDD
80
2400
2550
2600
2650
2700
2750
HxCDD
2400
2450
2500
2550
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2700
OCDD
2720
2740
2760
2780
2800
2820
2840
2,3,7,8-CDF 1fg/mL-10mL injection
350
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
2500
300
250
200
TeCDF
Furans
150
100
50
0
1950
2000
2050
2100
2150
2200
HpCDF
2550
2600
2650
2700
2750
250
200
150
HxCDF
100
300
50
250
200
0
2300
PeCDF
150
100
50
0
2150
2200
2250
2300
2350
2400
2350
2400
2450
2500
2550
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2700
OCDF
2750
2800
2850
2900
使用機器構成
GC : 6890 series GC (HP, USA)
Column Switching System : SGE Japan (Japan)
MS : Autospec-Ultima (Micromass, UK)
JMS-700D (日本電子, Japan)
GC Controller : Chemstation (HP, Japan)
Heart Cut Valve
Analytical-Column
注入口
1
MSへ
Pre-Column
MID Point
1
キャリアガス
メイクアップガス
Analytical-Column
2

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