Application Note IC14005 溶媒中のイオン分析 – 直接注入法とマトリクス除去法 – サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社キーワードピーク µg/L はじめに Thermo Scientific™ Dionex™ IonPac™シリーズは有機溶媒 µS/cm 溶媒、不純物分析、濃縮分析耐性が高いカラムなので、メタノールやアセトニトリルなどの有機溶媒中のイオン分析をする場合、試料をそのまま注入できます（直接注入法）。しかし、有機溶媒の濃度によってはベースラインの隆起が起こり、目的成分が妨害され、定量が困難となることがあります。このベースライン隆起を軽減できる分析方法として濃縮カラムを用いたマトリクス除去法があります。そこで、本アプリケーションノートでは、直接注入法とマトリクス除去法の2つをご紹介します。直接注入アセトニトリル（AcCN ）、メタノール（MeOH ）、2-プロパノール（IPA ）の3種類の有機溶媒を、注入ループを用いて直接注入しました。結果は、図1に示すように、Clについては、どの溶媒もベース図1：50 % AcCNを直接注入したクロマトグラム表1：3 種類の溶媒での添加回収率（直接注入法） AcCN F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 10 % 99 − 102 99 100 101 102 25 % 104 − 105 101 98 99 99 50 % 108 − 100 99 95 102 92 75 % 112 − 82 99 91 91 102 100 % 35 − 63 85 119 140 77 ラインの隆起が確認されたため、Clの定量ができませんでした。 MeOH F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 Cl以外の成分については、有機溶媒濃度25 %程度までであれば 10 % 102 51 102 99 102 105 98 添加回収率は90±10 %であり、定量できることが確認できまし 25 % 104 − 97 99 102 96 96 た。しかし、有機溶媒を注入したときの圧力変動は200 psiで、カ 50 % 112 − 70 104 104 110 99 ラムへの負荷も懸念されます。分析条件（直接注入法） 75 % 115 − 67 101 100 110 96 100 % 108 − 80 87 90 112 73 IPA F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 IC 装置 Thermo Scientific Dionex ICS-5000 ＋、 Thermo Scientific Dionex AS-AP カラム Dionex IonPac AG15（4 x 50 mm） Dionex IonPac AS15（4 x 250 mm） 10 % 98 − 101 102 107 102 102 25 % 103 − 102 103 99 107 101 カラム温度 30 ℃ 50 % 98 − 104 101 93 105 99 溶離液 7 ∼ 65 mmol/L KOH、グラジエント分析 75 % 96 − 98 108 78 111 96 100 % − − 54 58 74 90 75 （溶離液ジェネレーター使用）流量 1.20 mL/min サプレッサー Thermo Scientific Dionex AERS 500、エクスターナルモード（251 mA）検出器電気伝導度検出器炭酸除去デバイス CRD200 使用注入量 100 µL ±10 %以上を赤字で表記 −は未検出濃縮カラムを用いたマトリクス除去 Application Note IC14005 ピーク µg/L 濃縮カラムを用いると、目的成分のみを保持し、マトリクスである有機溶媒を除去することができます。図2に配管図を示しました。より高濃度有機溶媒中のイオン分析ができるようになります（図 3）。特にメタノール（MeOH ）は100 %でも分析ができました。 µS/cm その結果、溶媒由来のベースライン変動が抑えられ、直接注入法また、注入時の圧力変動もほぼなくなりました。図3：50 % AcCNをマトリクス除去したクロマトグラム表 2：3 種類の溶媒での添加回収率（マトリクス除去法）図2：マトリクス除去法の配管図キャリア純水で導入された試料は濃縮カラムに目的イオン種が保持されます。有機溶媒マトリクスは濃縮カラムに保持されることなく排出されます。これにより、マトリクスが取り除かれた目的イオン種が分離カラムへ導入され、分離検出されます。トラップカラムはキャリア純水の精製に用いられます。分析条件（マトリクス除去法） IC 装置 Dionex ICS-5000 ＋、Dionex AS-AP カラム Dionex IonPac AG15（4 x 50 mm） Dionex IonPac AS15（4 x 250 mm）濃縮カラム Dionex IonPac UTAC-LP2（4 x 35 mm）トラップカラム Dionex IonPac ATC-3（9 x 24 mm）キャリアポンプ 0.5 mL/min、3 分間送液カラム温度 30 ℃ 溶離液 7 ∼ 65 mmol/L KOH、グラジエント分析（溶離液ジェネレーター使用）流量 1.20 mL/min サプレッサー Dionex AERS 500、 AcCN F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 50 % 93 101 75 % 89 99 103 97 101 107 103 105 92 95 111 103 100 % 36 92 107 76 94 115 102 MeOH F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 50 % 100 106 95 107 98 105 102 75 % 96 94 100 101 101 99 98 100 % 97 104 99 95 105 104 104 IPA F Cl NO2 SO4 Br NO3 PO4 50 % 104 107 106 105 108 101 105 75 % 98 91 106 102 92 104 103 100 % 94 91 98 83 96 94 90 ±10 %以上を赤字で表記 −は未検出まとめカラムやサプレッサーは、 HPLCで用いられる一般的有機溶媒でのダメージはほとんどありません。しかし、先に示したように、分析においてクロマトグラム上にベースラインの変動が確認され、不純物を検出するような高感度な分析では、問題となる場合が多々あります。マトリクス除去法を用いることで、ベースライン変動の原因となる有機溶媒をオンラインで除去し、精密分析ができるようになります。エクスターナルモード（251 mA）検出器電気伝導度検出器炭酸除去デバイス CRD200 使用注入量 100 µL Ⓒ 2014 Thermo Fisher Scientifi c K.K. 無断複写・転載を禁じます。ここに掲載されている会社名、製品名は各社の商標、登録商標です。ここに掲載されている内容は、予告なく変更することがあります。サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社分析機器に関するお問い合わせはこちら TEL 0120-753-670 FAX 0120-753 -671 〒221-0022 横浜市神奈川区守屋町3 -9 E-mail : [email protected] www.thermoscientific.jp E1405