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JP2006145382A - Analysis method of anion component and analyzer therefor - Google Patents

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JP2006145382A
JP2006145382A JP2004335999A JP2004335999A JP2006145382A JP 2006145382 A JP2006145382 A JP 2006145382A JP 2004335999 A JP2004335999 A JP 2004335999A JP 2004335999 A JP2004335999 A JP 2004335999A JP 2006145382 A JP2006145382 A JP 2006145382A
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ion
ion chromatograph
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analysis
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JP2004335999A
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Koju Shimizu
幸樹 清水
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Fujifilm Finechemicals Co Ltd
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Fujifilm Finechemicals Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quantitative and qualitative simultaneous analysis method of anion components, especially halogenous acids and halogenide ions improved in sensitivity and precision, without being affected by other coexisting ions, and an analyzer therefor. <P>SOLUTION: In the analysis method of anion component, a sample containing the anion component is separated by an ion chromatograph and succeedingly detected by a time-of-flight mass spectrometer. The analyzer of the anion component is equipped with the ion chromatograph for separating the sample containing the anion component and the time-of-flight mass spectrometer coupled to the ion chromatograph so that the sample separated in the ion chromatograph is introduced directly. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アニオン成分の定量法並びに定性法、およびその分析装置に関する。   The present invention relates to a quantification method and a qualitative method for an anionic component, and an analysis apparatus therefor.

近年、アニオン成分、特に河川や大気、また食物等に存在するハロゲン酸類やハロゲン化物イオン類を測定する方法が模索されている。
例えば、臭素酸カリウムは優れたパン生地改良剤として広く知られている。しかし、臭素酸カリウムをパン製造工程で使用した場合は、パン中の残存臭素酸を定量する必要があり、高感度で簡便な方法が求められている。また、土壌への蓄積、汚染の観点から、土壌に含まれるハロゲン酸の分析も必要である。
更に、水道水のオゾン高度処理の普及に伴い、副生成物として生成するハロゲン酸、特に臭素酸は、発ガン性の問題から高感度分析が求められている。平成15年5月30日厚生労働省令第101号の水道法では、0.01mg/L(10ppb)の新水質基準が設けられたが、測定精度は、基準値の1/10付近における値の変動が10%以内と定められたため、0.001mg/L(1ppb)溶液を安定して測定できる方法が求められている。水道法で示されている方法は、イオンクロマトグラフ−ポストカラム反応法であり、これは以下の反応式により臭素酸を3臭化物イオンに変換して紫外吸収検出器により検出を行う方法である。この方法の装置図を図12に示す。
この方法は臭素酸の選択的な検出が可能であり、高感度な測定方法である。しかし、ベースラインのノイズが大きく面積値の変動が6〜7%も認められるため、より安定な分析方法が必要である。また、ポストカラム反応で流す反応液は1M硫酸などを使用するため、機器の保守点検頻度が多くなる。そこで、より簡単な分析方法が求められている。
In recent years, methods for measuring anionic components, particularly halogen acids and halide ions present in rivers, air, foods, and the like have been sought.
For example, potassium bromate is widely known as an excellent bread dough improving agent. However, when potassium bromate is used in the bread production process, it is necessary to quantify the residual bromic acid in the bread, and a highly sensitive and simple method is required. In addition, it is necessary to analyze the halogen acid contained in the soil from the viewpoint of accumulation and contamination in the soil.
Furthermore, with the spread of advanced ozone treatment in tap water, high-sensitivity analysis is required for halogen acids generated as by-products, particularly bromic acid, due to carcinogenic problems. On May 30, 2003, the Ministry of Health, Labor and Welfare Ordinance No. 101 established a new water quality standard of 0.01 mg / L (10 ppb), but the measurement accuracy was around 1/10 of the standard value. Since the variation is determined to be within 10%, a method capable of stably measuring a 0.001 mg / L (1 ppb) solution is required. The method shown by the water supply method is an ion chromatograph-post column reaction method, which is a method in which bromic acid is converted into tribromide ions by the following reaction formula and detected by an ultraviolet absorption detector. An apparatus diagram of this method is shown in FIG.
This method is capable of selective detection of bromic acid and is a highly sensitive measurement method. However, since the baseline noise is large and the variation of the area value is recognized as 6 to 7%, a more stable analysis method is required. In addition, since the reaction liquid that flows in the post-column reaction uses 1M sulfuric acid or the like, the frequency of maintenance and inspection of the equipment increases. Therefore, a simpler analysis method is required.

Figure 2006145382
Figure 2006145382

一方、分子量による構造の同定が可能な検出器として、質量分析計が存在する(非特許文献1)。液体クロマトグラフと質量分析計をオンラインで接続したLC−MSは、近年急速に普及している。最近、この質量分析計とイオンクロマトグラフをオンラインで接続したものとして、画期的な方法が開示されている(非特許文献2)。これは、水道水中の各成分をイオンクロマトグラフで分離しオンラインで四重極型質量分析計に接続して検出する方法である。この方法では、前処理やポスト反応などの複雑な処理が必要なく非常に簡便に臭素酸を定量することが可能である。しかし、この方法では検出限界が1.28ppbと高く、また面積値の変動係数も11.0%と大きいことから、感度および精度の点で実用化は困難である。更に、質量分析計で検出を行う場合、定量と同時に定性も行うことが期待できる。定性分析を同時に行うことが可能であれば、目的とするアニオン成分、特にハロゲン酸類やハロゲン化物イオン類に由来しているイオンと夾雑物質に由来しているイオンとを判別し確認することができるため、非常に有効である。しかし四重極型や磁場型等の走査型質量分析計の定量(SIM)モードでは、選択したイオン以外は検出器に到達しないため、フルスペクトルを得ることができず、高感度定性分析は困難である。飛行時間型質量分析計では全てのイオンが検出器に到達するので、フルスペクトルを得ることができ、また質量軸の安定性が高いことから精密質量数を測定することも可能であるが、これまでイオンクロマトグラフと飛行時間型質量分析計を接続して分析を行なう方法は行なわれていなかった。
マススペクトロメトリーってなあに”、平山 他 編集、日本質量分析学会発行 “ジャーナル オブ クロマトグラフィー (Journal of Chromatography A)”、2002年 956号 p.245−254
On the other hand, there is a mass spectrometer as a detector capable of identifying a structure by molecular weight (Non-Patent Document 1). In recent years, LC-MS in which a liquid chromatograph and a mass spectrometer are connected online has been rapidly spread. Recently, a revolutionary method has been disclosed as an on-line connection of this mass spectrometer and an ion chromatograph (Non-patent Document 2). In this method, each component in tap water is separated by an ion chromatograph and connected to a quadrupole mass spectrometer on-line for detection. In this method, bromic acid can be quantified very easily without the need for complicated treatments such as pretreatment and post-reaction. However, with this method, the detection limit is as high as 1.28 ppb, and the variation coefficient of the area value is as large as 11.0%, so it is difficult to put it to practical use in terms of sensitivity and accuracy. Furthermore, when detecting with a mass spectrometer, it can be expected to perform qualitative analysis simultaneously with quantification. If qualitative analysis can be performed at the same time, it is possible to distinguish and confirm the target anion component, in particular, ions derived from halogen acids and halide ions and ions derived from contaminants. Therefore, it is very effective. However, in the quantification (SIM) mode of a scanning mass spectrometer such as a quadrupole type or a magnetic field type, since only the selected ions do not reach the detector, a full spectrum cannot be obtained, and high-sensitivity qualitative analysis is difficult. It is. In a time-of-flight mass spectrometer, all ions reach the detector, so that a full spectrum can be obtained and the mass axis is highly stable. Until now, there has been no method for analyzing by connecting an ion chromatograph and a time-of-flight mass spectrometer.
“What is Mass Spectrometry”, edited by Hirayama et al., Published by Japan Mass Spectrometry Society “Journal of Chromatography A”, 2002, 956 p. 245-254

本発明の目的は、アニオン成分、特にハロゲン酸類とハロゲン化物イオン類の測定法において、共存する他のイオンの影響を受けることなく、感度および精度が向上した定量、定性同時分析法を提供することである。更には、アニオン成分の分析装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a quantitative and qualitative simultaneous analysis method with improved sensitivity and accuracy without being affected by other coexisting ions in a method for measuring anion components, particularly halogen acids and halide ions. It is. Furthermore, it is providing the analyzer of an anion component.

本発明者は、前記課題を解決するため試行を重ねた結果、試料をイオンクロマトグラフで分離した後、引き続き飛行時間型質量分析計で検出することにより、アニオン成分を高感度且つ高精度で分析を行うことが可能であることと更に定量と定性が同時に分析できることを見出し、本発明を成すに至った。   As a result of repeated trials to solve the above problems, the present inventor analyzed the anion component with high sensitivity and high accuracy by separating the sample with an ion chromatograph and subsequently detecting it with a time-of-flight mass spectrometer. Has been found to be possible, and that quantitative and qualitative analysis can be performed simultaneously, and the present invention has been achieved.

すなわち、上記の目的は以下の方法によって達成される。
(1) アニオン成分を有する試料をイオンクロマトグラフで分離した後、引き続き飛行時間型質量分析計で検出することを特徴とするアニオン成分の分析方法。
(2) 飛行時間型質量分析計のイオン化法が、エレクトロスプレーイオン化法または大気圧化学イオン化法である上記(1)のアニオン成分の分析方法。
(3) アニオン成分が臭素酸である上記(1)のアニオン成分の分析方法。
(4) 定量分析と定性分析を同時に行う上記(1)のアニオン成分の分析方法。
(5) アニオン成分を有する試料を分離するイオンクロマトグラフと、前記イオンクロマトグラフにおいて分離された前記試料が直接導入されるように前記イオンクロマトグラフに接続された飛行時間型質量分析計と、を備えるアニオン成分の分析装置。
That is, the above object is achieved by the following method.
(1) A method for analyzing an anionic component, wherein a sample having an anionic component is separated by an ion chromatograph and subsequently detected by a time-of-flight mass spectrometer.
(2) The method for analyzing an anion component according to the above (1), wherein the ionization method of the time-of-flight mass spectrometer is an electrospray ionization method or an atmospheric pressure chemical ionization method.
(3) The method for analyzing an anionic component according to the above (1), wherein the anionic component is bromic acid.
(4) The method for analyzing an anionic component according to (1), wherein the quantitative analysis and the qualitative analysis are simultaneously performed.
(5) an ion chromatograph for separating a sample having an anion component, and a time-of-flight mass spectrometer connected to the ion chromatograph so that the sample separated in the ion chromatograph is directly introduced. An anion component analyzer equipped.

本発明によれば、アニオン成分、特にハロゲン酸類やハロゲン化物イオン類を高感度、高精度で定量することが可能であり、同時に定性分析も行うことができる。   According to the present invention, it is possible to quantify anionic components, particularly halogen acids and halide ions, with high sensitivity and high accuracy, and at the same time, qualitative analysis can be performed.

以下に本発明を更に詳しく説明する。
本発明におけるアニオン成分とは、水中でアニオンになるものであれば如何なるものでも分析が可能であるが、好ましくは次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸、臭素酸、過臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、ヨウ素酸、過ヨウ素酸等のハロゲン酸類;フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン類が挙げられる。この中でもより好ましくは塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、臭化物イオン、ヨウ化物イオンであり、特に好ましくは臭素酸である。
The present invention is described in more detail below.
The anion component in the present invention can be analyzed as long as it becomes an anion in water, but is preferably hypochlorous acid, chlorous acid, chloric acid, perchloric acid, hypochlorous acid, Halogen acids such as bromic acid, bromic acid, perbromic acid, hypoiodic acid, iodic acid, iodic acid, periodic acid; halide ions such as fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion Kind. Among these, chloric acid, bromic acid, iodic acid, bromide ion, and iodide ion are more preferable, and bromic acid is particularly preferable.

次に、本発明を構成する装置について説明する。図1は、本発明の分析装置の構成図である。また、図2は、飛行時間型質量分析計の装置図である。
本発明の装置は、インジェクター1、送液ポンプ2、分離カラム3、サプレッサー4からなるイオンクロマトグラフと、カチオン検出手段5、バルブ11、飛行時間型質量分析計12、検出器5とバルブ11との間及びバルブ11と飛行時間型質量分析計12との間を接続するチューブ10で構成される。なお、カチオン検出手段5とバルブ11が設けられていない場合でも分析に問題は無いが、検出手段5で確認することにより不要なカチオンが質量分析計に注入されるのを防止することができるので、非常に高価な質量分析計の保守の点から検出手段5及びバルブ11を設置することがより好ましい。
Next, an apparatus constituting the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of an analyzer according to the present invention. FIG. 2 is a device diagram of a time-of-flight mass spectrometer.
The apparatus of the present invention includes an ion chromatograph including an injector 1, a liquid feed pump 2, a separation column 3, and a suppressor 4, a cation detection means 5, a valve 11, a time-of-flight mass spectrometer 12, a detector 5 and a valve 11. And a tube 10 connecting the valve 11 and the time-of-flight mass spectrometer 12. Even if the cation detecting means 5 and the valve 11 are not provided, there is no problem in the analysis, but by checking with the detecting means 5, it is possible to prevent unnecessary cations from being injected into the mass spectrometer. It is more preferable to install the detection means 5 and the valve 11 from the viewpoint of maintenance of a very expensive mass spectrometer.

本発明の装置の概要としては、まず送液ポンプ2で緩衝液供給部7から緩衝液を流し、試料をインジェクター1に注入し、分離カラム3で目的のアニオンとその他のイオンに分離する。次いでサプレッサー4を通して溶離液および試料由来の各種カチオンを水素イオンに変換し、更に検出手段5を通してこれらカチオンが水素イオンに変換されているかどうか確認を行う。許容量以上のカチオンが検出手段5を通過した場合、バルブ11を切り替えて溶離液を廃液槽へ送液する。検出手段5によるカチオンのモニタリングにより、サプレッサー4によるカチオンから水素イオンへの変換が不十分な場合に起こる飛行時間型質量分析計12中の後述する第1オリフィス15の目詰まりを防ぐことができる。また、サプレッサー4が正常に機能していない場合は、溶離液中のアニオンとカチオンとが付加イオンを形成して試料のイオン化を阻害するため、質量分析計での測定感度が低下する。検出手段5でモニタリングすることによりサプレッサー4が正常に機能しているかどうかも判断できるため、この点からも検出手段5とバルブ11を設置することが望ましい。   As an outline of the apparatus of the present invention, first, a buffer solution is flowed from the buffer solution supply unit 7 by the liquid feed pump 2, a sample is injected into the injector 1, and the target anion and other ions are separated by the separation column 3. Next, the eluent and various cations derived from the sample are converted into hydrogen ions through the suppressor 4, and it is further confirmed whether or not these cations are converted into hydrogen ions through the detection means 5. When more than an allowable amount of cations passes through the detection means 5, the valve 11 is switched to send the eluent to the waste liquid tank. By monitoring the cations by the detection means 5, it is possible to prevent clogging of the first orifice 15 described later in the time-of-flight mass spectrometer 12 that occurs when the suppressor 4 does not sufficiently convert cations to hydrogen ions. In addition, when the suppressor 4 is not functioning normally, anion and cation in the eluent form additional ions to inhibit ionization of the sample, so that measurement sensitivity with a mass spectrometer is lowered. Since it is possible to determine whether or not the suppressor 4 is functioning normally by monitoring with the detecting means 5, it is desirable to install the detecting means 5 and the valve 11 from this point.

飛行時間型質量分析計12は、イオン化部と質量分析部とで概略構成される。
イオン化部には、イオンクロマトグラフ側から溶離液を導入するキャピラリー13と、高温に調整可能な脱溶媒室14と、が設けられている。
また質量分析部には、質量分析部の入り口となる第1オリフィス15と、リングレンズ16と、第2オリフィス17と、所定の電圧に設定可能なイオンガイド18と、加速電圧によってイオンを加速させるプッシャー19と、飛行管20と、イオン検出器22と、が設けられている。
The time-of-flight mass spectrometer 12 is roughly composed of an ionization unit and a mass analysis unit.
The ionization section is provided with a capillary 13 for introducing an eluent from the ion chromatograph side and a desolvation chamber 14 that can be adjusted to a high temperature.
In the mass analyzer, ions are accelerated by the first orifice 15 serving as the entrance of the mass analyzer, the ring lens 16, the second orifice 17, the ion guide 18 that can be set to a predetermined voltage, and the acceleration voltage. A pusher 19, a flight tube 20, and an ion detector 22 are provided.

イオンクロマトグラフで分離の後、目的であるアニオン成分を含む溶離液は飛行時間型質量分析計12へ導入される。まずイオン化部で溶離液はキャピラリー13を通り、高温に設定した脱溶媒室14で揮発され、キャピラリー13内の窒素気流により微小な液滴となり、後で述べるイオン化法によってイオン化される。イオン化されたアニオン成分は質量分析部への入り口である第1オリフィス15を通って飛行時間型質量分析部に導入される。
質量分析部に導入されたイオンは、リングレンズ16、第2オリフィス17、イオンガイド18を通り、プッシャー19へと導かれる。リングレンズ16,第2オリフィス17及びイオンガイド18は、各イオンを大まかに収束させる機能を有している。また、リングレンズ16及び第2オリフィス17は、第1オリフィス15を通過してきたイオンに電圧を印加することによりイオンを効率よくイオンガイド18へと導く機能を有している。
イオンガイド18は四重極で構成されており、高周波電圧を印加することによってイオンを全ての質量数に亘って同じ運動エネルギーに整える機能を有している。イオンが同じ運動エネルギーに整えられないと各イオンの飛行時間にずれが生じ、質量分析の精度が低下してしまう。イオンガイド18の高周波電圧は、低く設定すると低質量側に最適化されて高質量側のイオンが検出されにくくなり、高く設定すると高質量側に最適化されて低質量側のイオンが検出されにくくなるので、測定を行いたいイオンの質量電荷比に対して最適な電圧を設定する必要がある。
After separation by ion chromatography, the eluent containing the target anion component is introduced into the time-of-flight mass spectrometer 12. First, in the ionization section, the eluent passes through the capillary 13 and is volatilized in the solvent-removing chamber 14 set at a high temperature, and becomes a fine droplet by the nitrogen stream in the capillary 13 and is ionized by an ionization method described later. The ionized anion component is introduced into the time-of-flight mass analyzer through the first orifice 15 which is an entrance to the mass analyzer.
The ions introduced into the mass analysis unit are guided to the pusher 19 through the ring lens 16, the second orifice 17, and the ion guide 18. The ring lens 16, the second orifice 17, and the ion guide 18 have a function of roughly converging each ion. The ring lens 16 and the second orifice 17 have a function of efficiently guiding ions to the ion guide 18 by applying a voltage to the ions that have passed through the first orifice 15.
The ion guide 18 is composed of a quadrupole and has a function of adjusting ions to the same kinetic energy over all mass numbers by applying a high-frequency voltage. If ions are not adjusted to the same kinetic energy, the time of flight of each ion is shifted, and the accuracy of mass spectrometry is reduced. If the high frequency voltage of the ion guide 18 is set low, it is optimized to the low mass side and it becomes difficult to detect ions on the high mass side, and if it is set high, it is optimized to the high mass side and ions on the low mass side are difficult to detect. Therefore, it is necessary to set an optimum voltage for the mass-to-charge ratio of ions to be measured.

次に、イオンはプッシャー19で一定の加速電圧で加速され、飛行管20を質量と電荷の比(m/z)に比例した時間で通過し、イオン検出器22に到達する。なお、飛行時間型質量分析計は飛行管20の長さが長い程分解能が良いため、飛行管20の底部にリフレクター21を配置し、イオンを反射させて飛行距離を長くすることで、高分解能測定が可能となる。最終的に、イオンが検出器に到達するまでの時間を測定することで、イオンの質量電荷比を測定することができる。   Next, the ions are accelerated by the pusher 19 at a constant acceleration voltage, pass through the flight tube 20 in a time proportional to the mass-to-charge ratio (m / z), and reach the ion detector 22. Since the time-of-flight mass spectrometer has a higher resolution as the length of the flight tube 20 increases, a reflector 21 is disposed at the bottom of the flight tube 20 to reflect the ions and increase the flight distance, thereby increasing the resolution. Measurement is possible. Finally, the mass-to-charge ratio of the ions can be measured by measuring the time until the ions reach the detector.

イオンクロマトグラフから流れてきた溶離液を質量分析計へと導入するためのイオン化法としては、通常エレクトロスプレーイオン化法(ESI)、大気圧化学イオン化法(APCI)、大気圧光イオン化法(APPI)、電子イオン化法(EI)、高速原子衝撃法(FAB)等が挙げられる。本発明ではこれらのどの方法も用いることができるが、好ましくはエレクトロスプレーイオン化法、大気圧化学イオン化法である。
エレクトロスプレーイオン化法は、図3に示すように、試料を含む溶離液が流出するキャピラリー13の先端に、電源24により数千ボルトの高電圧をかけて乾燥窒素23を噴霧することにより帯電液滴をつくり、その液滴を乾燥させてイオンを質量分析計に導入する方法である。エレクトロスプレーイオン化法の特徴を挙げると以下の通りである。(i)ソフトなイオン化であることから分子量が確認しやすい、(ii)多価イオンが生成される、(iii)分子量100以下の低質量化合物から10万を越える高質量化合物まで測定できる、(iv)1μL/分から1.5mL/分の広い範囲の流速で測定できる、(v)極性官能基をもつ化合物やイオン性化合物等を高感度で測定できる。
大気圧化学イオン化法は、図4に示すように、試料を含む溶離液が流出するキャピラリー13を乾燥窒素23で噴霧しながら400〜500℃の高温で加熱して溶離液を強制的に気化させた後、コロナ放電用針電極25による放電を利用してイオンを生成し質量分析計に導入する方法である。大気圧化学イオン化法の特徴を挙げると以下の通りである。(i)ソフトなイオン化であることから分子量が確認しやすい。(ii)0.1mL/分から2.0mL/分の広い範囲の流速で測定できる。(iii)分子量1500以下の化合物の測定に適している。(iv)中程度の極性をもつ化合物を高感度で測定できる。
As ionization methods for introducing the eluent flowing from the ion chromatograph into the mass spectrometer, electrospray ionization (ESI), atmospheric pressure chemical ionization (APCI), and atmospheric pressure photoionization (APPI) , Electron ionization method (EI), fast atom bombardment method (FAB) and the like. Any of these methods can be used in the present invention, but electrospray ionization and atmospheric pressure chemical ionization are preferred.
In the electrospray ionization method, as shown in FIG. 3, charged droplets are formed by spraying dry nitrogen 23 on the tip of the capillary 13 from which the eluent containing the sample flows out by applying a high voltage of several thousand volts from the power supply 24. And the droplets are dried to introduce ions into the mass spectrometer. The characteristics of the electrospray ionization method are as follows. (I) The molecular weight is easy to confirm because of soft ionization, (ii) multivalent ions are generated, (iii) from low mass compounds having a molecular weight of 100 or less to high mass compounds exceeding 100,000, ( iv) It can be measured at a wide range of flow rates from 1 μL / min to 1.5 mL / min, and (v) a compound having a polar functional group or an ionic compound can be measured with high sensitivity.
In the atmospheric pressure chemical ionization method, as shown in FIG. 4, the capillary 13 through which the eluent containing the sample flows out is sprayed with dry nitrogen 23 and heated at a high temperature of 400 to 500 ° C. to forcibly evaporate the eluent. Then, ions are generated using the discharge by the corona discharge needle electrode 25 and introduced into the mass spectrometer. The characteristics of the atmospheric pressure chemical ionization method are as follows. (I) The molecular weight is easy to confirm because of soft ionization. (Ii) It can be measured over a wide range of flow rates from 0.1 mL / min to 2.0 mL / min. (Iii) Suitable for measurement of compounds having a molecular weight of 1500 or less. (Iv) A compound having a medium polarity can be measured with high sensitivity.

本発明で用いるイオンクロマトグラフの分離カラム3は、高分子ゲルに塩基性基を結合した充填剤を充填したものであり、用いる充填剤は通常イオンクロマトグラフに用いるアニオンを分離するタイプのものであれば如何なるものも使用できる。具体的には、高分子ゲルは、エチルビニルベンゼン系、ジビニルベンゼン系、スチルビニルベンゼン系、親水性ポリマーゲル等の単体もしくは共重合体が用いられる。塩基性基としては、4級アルキルアミン、4級アルカノールアミン等が挙げられる。本発明における好ましいカラムとしては、昭和電工製Shodex SI−50、東ソー製TSKgel SuperIC−AP、ダイオネクス社製IonPac AS12A等が挙げられる。分離カラム3の長さは通常10〜500mm、好ましくは30〜300mm、より好ましくは50〜250mmのものを使用する。また、分離カラム3の内径は通常0.5〜10.0mm、好ましくは0.8〜8.0mm、より好ましくは1.0〜6.0mmである。分離カラム3の温度は、通常10℃〜70℃、好ましくは15℃〜60℃、より好ましくは20℃〜50℃に設定する。   The separation column 3 of the ion chromatograph used in the present invention is a type in which a polymer gel is packed with a filler bonded with a basic group, and the filler used is a type that normally separates anions used for ion chromatography. Anything can be used. Specifically, the polymer gel may be a simple substance or a copolymer such as ethyl vinyl benzene, divinyl benzene, stil vinyl benzene, or hydrophilic polymer gel. Examples of basic groups include quaternary alkylamines, quaternary alkanolamines, and the like. Preferred columns in the present invention include Shodex SI-50 manufactured by Showa Denko, TSKgel SuperIC-AP manufactured by Tosoh, IonPac AS12A manufactured by Dionex, and the like. The length of the separation column 3 is usually 10 to 500 mm, preferably 30 to 300 mm, more preferably 50 to 250 mm. The inner diameter of the separation column 3 is usually 0.5 to 10.0 mm, preferably 0.8 to 8.0 mm, and more preferably 1.0 to 6.0 mm. The temperature of the separation column 3 is usually set to 10 ° C to 70 ° C, preferably 15 ° C to 60 ° C, more preferably 20 ° C to 50 ° C.

本発明で用いる溶離液は、通常イオンクロマトグラフに用いる緩衝水溶液であれば如何なるものも用いることができるが、好ましくは炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウムを単一もしくは混合した緩衝水溶液である。また、溶離液は単一の濃度のものでも、異なる濃度のものでグラジェントをかけてもよい。イオンクロマトグラフにおける溶離液の流速は、通常0.01〜2.0mL/分、好ましくは0.05〜1.8mL/分、より好ましくは0.1〜1.5ml/分である。具体的には、内径2.0mmのセミミクロカラムを使用した場合は、エレクトロスプレーイオン化法でイオン化効率が良い0.1〜0.5ml/分で行う。   As the eluent used in the present invention, any buffer aqueous solution usually used for ion chromatography can be used, but preferably sodium bicarbonate, sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium bicarbonate, potassium carbonate, hydroxide It is a buffered aqueous solution in which potassium is single or mixed. Further, the eluent may have a single concentration or a gradient with different concentrations. The flow rate of the eluent in the ion chromatograph is usually 0.01 to 2.0 mL / min, preferably 0.05 to 1.8 mL / min, more preferably 0.1 to 1.5 ml / min. Specifically, when a semi-micro column having an inner diameter of 2.0 mm is used, the electrospray ionization method is performed at 0.1 to 0.5 ml / min with good ionization efficiency.

サプレッサー4は、通常イオンクロマトグラフで用いるカチオンを水素イオンに変換するタイプのものであれば如何なるものも使用できるが、好ましくはイオン交換膜タイプ、またはイオン交換樹脂タイプである。また、本発明では質量分析計と接続するためサプレッサーを通過した溶離液中のカチオン濃度が1ppm以下となるものを使用することが好ましい。
検出手段5としては、電気伝導度検出器、電気化学検出器、pHメーターやpH試験紙、ナトリウム計等のイオン計を用いることができるが、好ましくはイオンクロマトグラフや高速液体クロマトグラフ(HPLC)で通常用いられている電気伝導度検出器である。電気伝導度検出器でモニタリングする値(上限値)は溶離液である緩衝水溶液由来のアニオンの電気伝導度によって決定され、溶離液の種類やその濃度によって異なる。一例を挙げると、1mMのNaCO溶液では25μS以下、10mMのNaCO溶液では50μS以下である。電気伝導度が上限値を上回った場合、サプレッサーでカチオンから水素イオンへの変換が不十分であることが考えられ、サプレッサーの機能が低下しているかどうかの目安となる。
Any suppressor 4 can be used as long as it is a type that converts a cation normally used in an ion chromatograph to a hydrogen ion, but is preferably an ion exchange membrane type or an ion exchange resin type. In the present invention, it is preferable to use an eluent having a cation concentration of 1 ppm or less that has passed through a suppressor in order to connect to a mass spectrometer.
As the detection means 5, an ion conductivity meter, an electrochemical detector, an ion meter such as a pH meter, a pH test paper, and a sodium meter can be used, but preferably an ion chromatograph or a high performance liquid chromatograph (HPLC). It is an electrical conductivity detector that is normally used. The value (upper limit) monitored by the electrical conductivity detector is determined by the electrical conductivity of the anion derived from the buffered aqueous solution as the eluent, and varies depending on the type and concentration of the eluent. For example, a 1 mM Na 2 CO 3 solution has a value of 25 μS or less, and a 10 mM Na 2 CO 3 solution has a value of 50 μS or less. When the electrical conductivity exceeds the upper limit, it is considered that the suppressor does not sufficiently convert the cation to the hydrogen ion, which is a measure of whether the suppressor function is deteriorated.

イオンクロマトグラフで分離の後、目的であるアニオン成分を含む溶離液は一旦取り出してもよいし、イオンクロマトグラフと飛行時間型質量分析計12とをチューブで接続し、分離後のアニオン成分を含む溶離液をそのまま連続して飛行時間型質量分析計12へ導入して測定しても良い。好ましくはイオンクロマトグラフと飛行時間型質量分析計12とを接続し、分離したアニオン成分を直接飛行時間型質量分析計12へ導入して測定する方法である。よって、イオンクロマトグラフと飛行時間型質量分析計12とは、イオンクロマトグラフにおいて分離された前記試料が直接導入されるように接続されていることが好ましい。その際、イオンクロマトグラフと飛行時間型質量分析計12とは、たとえばチューブ10で接続する。チューブ10は、通常用いられるポリマー樹脂製、ステンレス製、テフロン製等のものが使用できる。好ましくはポリマー樹脂製のPEEKチューブまたはステンレス製のチューブである。チューブ10の内径は、通常0.01〜1.00mm、好ましくは0.05〜0.80mm、より好ましくは0.10〜0.50mmのものを使用する。   After separation with an ion chromatograph, the eluent containing the target anion component may be taken out once, or the ion chromatograph and the time-of-flight mass spectrometer 12 are connected with a tube to contain the anion component after separation. The eluent may be continuously introduced into the time-of-flight mass spectrometer 12 for measurement. Preferably, the ion chromatograph and the time-of-flight mass spectrometer 12 are connected, and the separated anion component is directly introduced into the time-of-flight mass spectrometer 12 for measurement. Therefore, the ion chromatograph and the time-of-flight mass spectrometer 12 are preferably connected so that the sample separated in the ion chromatograph is directly introduced. At that time, the ion chromatograph and the time-of-flight mass spectrometer 12 are connected by, for example, a tube 10. The tube 10 can be made of a commonly used polymer resin, stainless steel, Teflon or the like. A PEEK tube made of polymer resin or a stainless steel tube is preferable. The tube 10 has an inner diameter of usually 0.01 to 1.00 mm, preferably 0.05 to 0.80 mm, more preferably 0.10 to 0.50 mm.

エレクトロスプレーイオン化法において、電源24によるニードル電圧は通常0〜−5000V、好ましくは−200〜−4000V、より好ましくは−500〜−3000Vである。大気圧化学イオン化法において、コロナ放電用針電極25に印加するコロナ電圧は通常0〜−6000V、好ましくは−500〜−5000V、より好ましくは−1000〜−5000Vである。
脱溶媒室14の温度は、通常30〜750℃、好ましくは70〜700℃、より好ましくは100〜600℃である。第1オリフィス15の温度は、通常30〜600℃、好ましくは70℃〜400℃、より好ましくは100℃〜300℃である。
イオンガイド18の電圧は、通常10〜5000V、好ましくは50〜4000V、より好ましくは100〜3000Vである。イオンガイド18の電圧によって質量電荷比の測定範囲が決定するので、イオンガイド18の電圧設定は重要である。一例を挙げると、臭素酸の分析ではイオンガイドの電圧の最適値は500〜1000Vであり、他のアニオンでも各々最適値が存在する。
イオンガイド18と第2オリフィス17の電位差(第2オリフィス電圧)は、通常0〜−200V、好ましくは0〜−150V、より好ましくは0〜−100Vである。第1オリフィス15と第2オリフィス17との電位差(第1オリフィス電圧)は、通常0〜−300V、好ましくは0〜−200V、より好ましくは0〜−150Vである。第1オリフィス15とリングレンズ18の電位差(リングレンズ電圧)は、通常0〜−200V、好ましくは0〜−150V、より好ましくは0〜−100Vである。
In the electrospray ionization method, the needle voltage by the power source 24 is usually 0 to −5000V, preferably −200 to −4000V, more preferably −500 to −3000V. In the atmospheric pressure chemical ionization method, the corona voltage applied to the corona discharge needle electrode 25 is usually 0 to −6000V, preferably −500 to −5000V, more preferably −1000 to −5000V.
The temperature of the desolvation chamber 14 is usually 30 to 750 ° C, preferably 70 to 700 ° C, more preferably 100 to 600 ° C. The temperature of the 1st orifice 15 is 30-600 degreeC normally, Preferably it is 70 to 400 degreeC, More preferably, it is 100 to 300 degreeC.
The voltage of the ion guide 18 is 10-5000V normally, Preferably it is 50-4000V, More preferably, it is 100-3000V. Since the measurement range of the mass to charge ratio is determined by the voltage of the ion guide 18, the voltage setting of the ion guide 18 is important. For example, in the analysis of bromic acid, the optimum value of the voltage of the ion guide is 500 to 1000 V, and there is an optimum value for each of the other anions.
The potential difference (second orifice voltage) between the ion guide 18 and the second orifice 17 is usually 0 to −200 V, preferably 0 to −150 V, and more preferably 0 to −100 V. The potential difference (first orifice voltage) between the first orifice 15 and the second orifice 17 is usually 0 to −300V, preferably 0 to −200V, more preferably 0 to −150V. The potential difference (ring lens voltage) between the first orifice 15 and the ring lens 18 is usually 0 to −200V, preferably 0 to −150V, and more preferably 0 to −100V.

測定する試料は、その形状によって必要に応じた前処理を行なう。例えば、水道水や河川水等の水試料は直接注入することも可能であるが、好ましくはろ紙を用いてろ過するか、ディスポーザブルフィルターを通してから測定する。土壌や食品等の固形物は超純水で抽出を行なった後ろ過処理を行なう、この場合、必要に応じて途中で遠心分離を行ってもよい。これら試料の注入量は、通常0.1〜500μL、好ましくは1〜400μL、より好ましくは10〜300μLである。   The sample to be measured is pretreated as necessary depending on its shape. For example, water samples such as tap water and river water can be directly injected, but preferably measured using a filter paper or passed through a disposable filter. Solid materials such as soil and food are extracted with ultrapure water and then filtered. In this case, centrifugation may be performed in the middle as necessary. The injection amount of these samples is usually 0.1 to 500 μL, preferably 1 to 400 μL, more preferably 10 to 300 μL.

以下に本発明の分析法を用いた実施例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。各実施例で表記されている面積値とは、測定対象のアニオン成分に由来するイオン(フラグメントイオン等も含む)のマスクロマトグラムにおけるピークの面積を指す。
また、実施例で用いた測定装置は、イオンクロマトグラフとしてポンプ、オートサンプラー、カラムオーブン及び電気伝導度検出器が一体化された東ソー社製製品(IC−2001)、質量分析計として日本電子社製製品(AccuTOF)を使用した。各装置の測定条件は以下の通りである。
イオンクロマトグラフ測定条件(1):分離カラム 昭和電工製Shodex SI−50(内径:2.0mm,長さ:150mm):カラム温度40℃:溶離液 1mM NaCO:流速0.3mL/min:注入量50μL
イオンクロマトグラフ測定条件(2):分離カラム 昭和電工製Shodex SI−50(内径:2.0mm,長さ:150mm):カラム温度40℃:溶離液 A 1mM NaCO、B 10mM NaCO A/B=100/0⇒0/100(2分〜8分リニアグラジエント)、:流速0.3mL/min:注入量50μL
質量分析計測定条件:脱溶媒室温度 500℃:第1オリフィスの温度 150℃:ニードル電圧 −1500V:第1オリフィス電圧 −50V:第2オリフィス電圧 −5V:リングレンズ電圧 −5V:イオンガイド電圧 750V
Examples using the analysis method of the present invention will be given below, but the present invention is not limited thereto. The area value described in each example refers to the area of a peak in a mass chromatogram of ions (including fragment ions) derived from the anion component to be measured.
In addition, the measuring apparatus used in the examples is a product manufactured by Tosoh Corporation (IC-2001) in which a pump, an autosampler, a column oven, and an electric conductivity detector are integrated as an ion chromatograph, and JEOL Ltd. as a mass spectrometer. A manufactured product (AccuTOF) was used. The measurement conditions of each device are as follows.
Ion chromatograph measurement conditions (1): Separation column Shodex SI-50 manufactured by Showa Denko (inner diameter: 2.0 mm, length: 150 mm): column temperature 40 ° C .: eluent 1 mM Na 2 CO 3 : flow rate 0.3 mL / min : Injection volume 50 μL
Ion chromatographic measurement conditions (2): Separation column Shodex SI-50 manufactured by Showa Denko (inner diameter: 2.0 mm, length: 150 mm): column temperature 40 ° C .: eluent A 1 mM Na 2 CO 3 , B 10 mM Na 2 CO 3 A / B = 100/0 => 0/100 (2 to 8 minutes linear gradient): Flow rate 0.3 mL / min: Injection volume 50 μL
Measurement conditions of mass spectrometer: Desolvation chamber temperature 500 ° C .: Temperature of first orifice 150 ° C .: Needle voltage −1500 V: First orifice voltage −50 V: Second orifice voltage −5 V: Ring lens voltage −5 V: Ion guide voltage 750 V

臭素酸標準溶液の調製
臭素酸ナトリウムを110℃で2時間乾燥し、更にシリカゲルデシケーター中で1時間放冷した後1.180g量りとり、1000mLのメスフラスコに入れ、超純水で正確に1000mLとし、1000ppm溶液を調製した。次に1000ppm溶液を10mL量りとり、100mLのメスフラスコに入れ、超純水で正確に100mLとし、100ppm溶液を調製した。同様の操作で10ppm溶液、1ppm溶液、100ppb溶液、10ppb溶液、5ppb溶液、1ppb溶液、500ppt溶液、100ppt溶液、50ppt溶液を調製し、これらを臭素酸標準溶液とした。
Preparation of bromic acid standard solution Sodium bromate was dried at 110 ° C. for 2 hours, allowed to cool in a silica gel desiccator for 1 hour, weighed 1.180 g, put into a 1000 mL volumetric flask, and made exactly 1000 mL with ultrapure water. A 1000 ppm solution was prepared. Next, 10 mL of the 1000 ppm solution was weighed, put into a 100 mL volumetric flask, made exactly 100 mL with ultrapure water, and a 100 ppm solution was prepared. In the same manner, 10 ppm solution, 1 ppm solution, 100 ppb solution, 10 ppb solution, 5 ppb solution, 1 ppb solution, 500 ppt solution, 100 ppt solution, and 50 ppt solution were prepared, and these were used as the bromate standard solution.

ハロゲン酸類とハロゲン化物イオン類混合標準溶液の調製
塩素酸カリウム、臭素酸ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化カリウムを110℃で2時間乾燥し、更にシリカゲルデシケーター中で1時間放冷した後、塩素酸カリウム1.469g、臭素酸ナトリウム1.180g、ヨウ素酸ナトリウム1.131g、臭化ナトリウム1.288g、ヨウ化カリウム1.308g量りとり、1000mLのメスフラスコに入れ、超純水で正確に1000mLとし、1000ppm溶液を調製した。次に1000ppm溶液を10mL量りとり、100mLのメスフラスコに入れ、超純水で正確に100mLとし、100ppm溶液を調製した。同様の操作で10ppm溶液、1ppm溶液、100ppb溶液、10ppb溶液、5ppb溶液、1ppb溶液、500ppt溶液、100ppt溶液、50ppt溶液を調製し、これらをハロゲン酸類とハロゲン化物イオン類混合標準溶液とした。
Preparation of mixed standard solution of halogen acids and halide ions Potassium chlorate, sodium bromate, sodium iodate, sodium bromide and potassium iodide were dried at 110 ° C. for 2 hours and further allowed to cool in a silica gel desiccator for 1 hour. Then, 1.469 g of potassium chlorate, 1.180 g of sodium bromate, 1.131 g of sodium iodate, 1.288 g of sodium bromide, 1.308 g of potassium iodide, put in a 1000 mL volumetric flask, and with ultrapure water To make exactly 1000 mL, a 1000 ppm solution was prepared. Next, 10 mL of the 1000 ppm solution was weighed, put into a 100 mL volumetric flask, made exactly 100 mL with ultrapure water, and a 100 ppm solution was prepared. In the same manner, 10 ppm solution, 1 ppm solution, 100 ppb solution, 10 ppb solution, 5 ppb solution, 1 ppb solution, 500 ppt solution, 100 ppt solution, and 50 ppt solution were prepared, and these were used as a mixed standard solution of halogen acids and halide ions.

実施例1・臭素酸標準溶液の分析
先に調製した臭素酸標準試料を用い、イオンクロマトグラフ法測定条件(1)で測定し、検量線を作成した。その分析結果のチャートを図5に、又この検量線を図6に示す。 なお、本方法による臭素酸標準試料1ppb溶液の面積値のn=7での相対標準偏差は、2.8%であった。臭素酸1ppb溶液の繰り返し再現性結果を表1に示す。実施例1測定時の電気伝導度検出器の値は、6.8μSであった。
Example 1 Analysis of Bromate Standard Solution Using the previously prepared bromate standard sample, measurement was performed under ion chromatographic method measurement conditions (1) to prepare a calibration curve. The analysis result chart is shown in FIG. 5, and the calibration curve is shown in FIG. The relative standard deviation at n = 7 of the area value of the 1 ppb solution of bromic acid standard sample by this method was 2.8%. Table 1 shows the results of repeated reproducibility of 1 ppb bromate solution. The value of the electrical conductivity detector at the time of measurement of Example 1 was 6.8 μS.

Figure 2006145382
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表1の結果より、本発明による臭素酸の分析方法は、イオンクロマトグラフ−ポストカラム反応法と比較して、高感度、高精度分析が可能であり、非常に有効な臭素酸分析方法であるといえる。また、本方法は、水道法で規定されている1ppb溶液の繰り返し再現性が10%以内である分析法という条件を満足するだけでなく、50pptまで定量することが可能であることから、微量な臭素酸の分析に適用が可能である。   From the results of Table 1, the bromic acid analysis method according to the present invention is a highly effective bromic acid analysis method, capable of high-sensitivity and high-accuracy analysis as compared with the ion chromatograph-post column reaction method. It can be said. In addition, this method not only satisfies the condition of an analytical method in which the reproducibility of a 1 ppb solution stipulated by the Waterworks Law is within 10%, but it can be quantified up to 50 ppt. Applicable to analysis of bromic acid.

実施例2・水道水中の臭素酸分析
水道水を採取し、0.45μmのディスポーザブルフィルターを通して試料溶液1とし、イオンクロマトグラフ測定条件(1)で分析を行った。次に、この水道水に臭素酸を1ppb添加して試料溶液2とし、同様に分析を行った。測定で得られた面積値から図6の検量線を用いて濃度を算出した。また、得られたフルスペクトルはいずれも臭素酸標準溶液と同様であった。その分析結果のチャートを図7に、精密質量数測定結果を図8に示す。なお、測定時の電気伝導度検出器の値は、7.0μSであった。
Example 2 Analysis of bromic acid in tap water Tap water was collected and passed through a 0.45 μm disposable filter to make a sample solution 1 and analyzed under ion chromatography measurement conditions (1). Next, 1 ppb of bromic acid was added to the tap water to obtain a sample solution 2, and the analysis was performed in the same manner. The concentration was calculated from the area value obtained by the measurement using the calibration curve of FIG. The obtained full spectrum was the same as that of the bromic acid standard solution. The analysis result chart is shown in FIG. 7, and the accurate mass number measurement result is shown in FIG. The value of the electrical conductivity detector at the time of measurement was 7.0 μS.

実施例3・河川水中の臭素酸分析
測定する試料を河川水に変更した以外は、実施例2と同じ条件で分析を行い、また同様に各値を算出した。また、この試料に臭素酸を1ppb添加したものを調製し、同様に分析を行った。得られたフルスペクトルはいずれも臭素酸標準溶液と同様であった。なお、電気伝導度検出器の値は、6.9μSであった。
Example 3 Analysis of bromate in river water Analysis was performed under the same conditions as in Example 2 except that the sample to be measured was changed to river water, and each value was calculated in the same manner. Moreover, what added 1ppb of bromic acid to this sample was prepared, and analyzed similarly. All obtained full spectra were the same as the bromic acid standard solution. The value of the electrical conductivity detector was 6.9 μS.

実施例4・土壌中の臭素酸分析
土壌を採取し、5倍量の超純水に浸漬して1時間撹拌した。遠心分離により、土壌と水を分離した後で、上澄み液を0.45μmのディスポーザブルフィルターを通して試料溶液とした。この試料溶液を用い、実施例2と同じ条件で分析を行い、同様に各値を算出した。また、この試料に臭素酸を1ppb添加したものを調製し、同様に分析を行った。質量分析計での分析の結果、試料溶液そのものについては臭素酸は検出されなかったが、試料溶液に臭素酸を1ppb添加したものについては得られたフルスペクトルは臭素酸標準溶液と同様であった。なお、電気伝導度検出器の値は、7.3μSであった。
実施例2〜4の定量分析の結果を表2に、実施例2、3の定性分析の結果を表3に示す。臭素酸の場合、通常質量分析計では質量数79と81の臭素に由来する2本のピークが検出されるため、表3では各々の値を表記した。また、表3では質量数の誤差(ミリマスユニット;mmu)と分子量に対する誤差(質量数の誤差を分子量で割った値;ppm)を記載した。
Example 4 Analysis of Bromate in Soil The soil was collected, immersed in 5 times the amount of ultrapure water, and stirred for 1 hour. After separating soil and water by centrifugation, the supernatant was passed through a 0.45 μm disposable filter as a sample solution. Using this sample solution, analysis was performed under the same conditions as in Example 2, and each value was calculated in the same manner. Moreover, what added 1ppb of bromic acid to this sample was prepared, and analyzed similarly. As a result of analysis with a mass spectrometer, bromic acid was not detected in the sample solution itself, but the full spectrum obtained for the sample solution added with 1 ppb of bromic acid was the same as that of the bromic acid standard solution. . The value of the electrical conductivity detector was 7.3 μS.
The results of quantitative analysis of Examples 2 to 4 are shown in Table 2, and the results of qualitative analysis of Examples 2 and 3 are shown in Table 3. In the case of bromic acid, the mass spectrometer usually detects two peaks derived from bromine having a mass number of 79 and 81, so each value is shown in Table 3. In Table 3, the mass number error (millimeter unit; mmu) and the error relative to the molecular weight (value obtained by dividing the mass number error by the molecular weight; ppm) are shown.

Figure 2006145382
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Figure 2006145382
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比較例
臭素酸1ppb標準溶液を試料に用い、平成15年5月30日厚生労働省令第101号に記載されている方法で分析を行った。分析条件は以下の通りである。
分離カラム:東ソー製SuperIC−AP(内径:4.6mm,長さ:150mm)、カラム温度:40℃、溶離液:0.3mM Na+1.7mM NaHCO+2.6mM NaCO、流速:0.8mL/min、注入量:300μL
ポストカラム反応条件:(反応液A)1.5M KBr+1.0M HSO、流速0.32mL/min、(反応液B)1.2mM NaNO、流速0.16mL/min
ミキシングコイル:内径0.5mm、長さ0.5m
反応コイル:内径0.5mm、長さ2.0m
紫外検出器波長:268nm
臭素酸1ppb溶液の分析結果のチャートを図9に示す。
Comparative Example Using a 1 ppb standard solution of bromic acid as a sample, analysis was performed by the method described in Ordinance No. 101 of the Ministry of Health, Labor and Welfare on May 30, 2003. The analysis conditions are as follows.
Separation column: Super IC-AP manufactured by Tosoh (inner diameter: 4.6 mm, length: 150 mm), column temperature: 40 ° C., eluent: 0.3 mM Na 2 B 4 O 7 +1.7 mM NaHCO 3 +2.6 mM Na 2 CO 3 , flow rate: 0.8 mL / min, injection volume: 300 μL
Post-column reaction conditions: (Reaction solution A) 1.5 M KBr + 1.0 MH 2 SO 4 , flow rate 0.32 mL / min, (Reaction solution B) 1.2 mM NaNO 2 , flow rate 0.16 mL / min
Mixing coil: 0.5mm inner diameter, 0.5m length
Reaction coil: inner diameter 0.5mm, length 2.0m
Ultraviolet detector wavelength: 268 nm
A chart of the analysis results of the 1 ppb bromate solution is shown in FIG.

上記の結果より、実施例2〜4では臭素酸の添加回収率が極めて良好であることから、夾雑物が多い試料でも測定が可能である。また、比較例のチャート(図9)と実施例のチャート(図5)を比較すれば、本発明の分析法の精度が高いことは明らかである。更に、得られたフルスペクトルから精密質量数を求めることが可能であり、非常に有効な定性能をもっている。本発明は、定量と定性を同時に行うことができるので、臭素酸以外のピークを間違って帰属する可能性がなくなるため、信頼性が高い分析方法と考えられる。   From the above results, in Examples 2 to 4, since the bromine acid addition recovery rate is very good, it is possible to measure even a sample with many impurities. Further, comparing the chart of the comparative example (FIG. 9) and the chart of the example (FIG. 5), it is clear that the accuracy of the analysis method of the present invention is high. Furthermore, it is possible to obtain an accurate mass number from the obtained full spectrum, and it has a very effective constant performance. Since the present invention can perform quantification and qualitative simultaneously, there is no possibility that a peak other than bromic acid is mistakenly assigned, so that it is considered to be a highly reliable analytical method.

実施例5・ハロゲン酸類とハロゲン化物イオン類混合溶液の分析
先に調製したハロゲン酸類とハロゲン化物イオン類の混合標準溶液を試料として、イオンクロマトグラフ法測定条件(2)で分析を行い、それぞれのアニオンについて検量線を作成した。なお、電気伝導度検出器の値は、グラジエント分析でNa2CO3濃度が上がるにつれて上昇し、7.0〜21.4μSであった。
Example 5 Analysis of Halogen Acids and Halide Ions Mixed Solution Using the previously prepared mixed standard solution of halogen acids and halide ions as a sample, analysis was performed under ion chromatographic measurement conditions (2). A calibration curve was prepared for anions. In addition, the value of the electrical conductivity detector increased as the Na 2 CO 3 concentration increased in the gradient analysis, and was 7.0 to 21.4 μS.

実施例6・水道水の一斉分析
水道水を採取し、0.45μmのディスポーザブルフィルターを通して試料溶液とし、実施例5と同じ条件で各アニオンについて分析を行い、実施例5で作成した検量線から各々のアニオンの濃度を算出した。また、いずれのアニオンも標準品と同じフルスペクトルが得られた。実施例6の結果を表4に示す。なお、測定時の電気伝導度検出器の値は、7.1〜22.0μSであった。
Example 6 Simultaneous Analysis of Tap Water Tap water was collected, passed through a 0.45 μm disposable filter to make a sample solution, analyzed for each anion under the same conditions as in Example 5, and each of the calibration curves prepared in Example 5 The anion concentration was calculated. In addition, the same full spectrum as that of the standard product was obtained for any anion. The results of Example 6 are shown in Table 4. In addition, the value of the electrical conductivity detector at the time of measurement was 7.1 to 22.0 μS.

Figure 2006145382
Figure 2006145382

実施例7・河川水の一斉分析
河川の水を採取し、0.45μmのディスポーザブルフィルターを通して試料溶液とし、実施例5と同じ条件で各アニオンについて分析を行い、実施例5で作成した検量線から各々のアニオンの濃度を算出した。いずれのアニオンについても標準品と同じフルスペクトルが得られた。実施例7の結果を表5に示す。なお、測定時の電気伝導度検出器の値は6.8〜22.5μSであった。
Example 7 Simultaneous analysis of river water River water was sampled and passed through a 0.45 μm disposable filter to make a sample solution, and each anion was analyzed under the same conditions as in Example 5. From the calibration curve created in Example 5, The concentration of each anion was calculated. For all anions, the same full spectrum as the standard product was obtained. The results of Example 7 are shown in Table 5. The value of the electrical conductivity detector at the time of measurement was 6.8 to 22.5 μS.

Figure 2006145382
Figure 2006145382

表4、5の結果より、本発明の分析方法は、多種類の化合物を一斉に分析することができ、且つ高感度に定量、定性分析が同時にできることがわかる。よって、各アニオンをそれぞれ分析するよりも大幅な分析時間の短縮が可能である。   From the results of Tables 4 and 5, it can be seen that the analysis method of the present invention can simultaneously analyze many kinds of compounds and can simultaneously perform quantitative and qualitative analysis with high sensitivity. Therefore, the analysis time can be significantly shortened compared with the case where each anion is analyzed.

イオンクロマトグラフ−飛行時間型質量分析計の装置図である。It is an apparatus diagram of an ion chromatograph-time-of-flight mass spectrometer. 飛行時間型質量分析計(TOF/MS)の装置図である。It is an apparatus figure of a time-of-flight mass spectrometer (TOF / MS). エレクトロスプレーイオン化法の概念図である。It is a conceptual diagram of the electrospray ionization method. 大気圧化学イオン化法の概念図である。It is a conceptual diagram of an atmospheric pressure chemical ionization method. イオンクロマトグラフ−飛行時間型質量分析計で測定した臭素酸標準試料のマスクロマトグラムである。It is a mass chromatogram of a bromate standard sample measured with an ion chromatograph-time-of-flight mass spectrometer. イオンクロマトグラフ−飛行時間型質量分析計で測定した臭素酸標準試料の絶対検量線の図である。It is a figure of the absolute calibration curve of the bromic acid standard sample measured with the ion chromatograph-time-of-flight mass spectrometer. イオンクロマトグラフ−飛行時間型質量分析計で測定した水道水及び水道水に1ppb臭素酸を添加した試料のマスクロマトグラムである。It is the mass chromatogram of the sample which added 1ppb bromic acid to the tap water and tap water which were measured with the ion chromatograph-time-of-flight mass spectrometer. イオンクロマトグラフ−飛行時間型質量分析計で測定した水道水中の臭素酸の精密質量スペクトルである。It is an accurate mass spectrum of bromic acid in tap water measured with an ion chromatograph-time-of-flight mass spectrometer. イオンクロマトグラフ−ポストカラム反応法で測定した臭素酸標準試料のマスクロマトグラムである。It is a mass chromatogram of a bromic acid standard sample measured by an ion chromatograph-post column reaction method. イオンクロマトグラフ−飛行時間型質量分析計で測定した一斉分析法での水道水及び河川水中のヨウ化物イオンのマスクロマトグラムである。It is a mass chromatogram of iodide ion in tap water and river water in a simultaneous analysis method measured with an ion chromatograph-time-of-flight mass spectrometer. イオンクロマトグラフ−飛行時間型質量分析計で測定した一斉分析法での河川水中のヨウ化物イオンの精密質量スペクトルである。It is the exact mass spectrum of the iodide ion in river water by the simultaneous analysis method measured with the ion chromatograph-time-of-flight mass spectrometer. イオンクロマトグラフ−ポストカラム反応法の装置図である。It is an apparatus diagram of an ion chromatograph-post column reaction method.

符号の説明Explanation of symbols

1:インジェクター
2:送液ポンプ
3:分離カラム
4:サプレッサー
5:カチオン検出手段
6:紫外吸収検出基
7:溶離液供給部
8:反応液A
9:反応液B
10:ピークチューブ
11:バルブ
12:飛行時間型質量分析計
13:キャピラリー(ニードル)
14:脱溶媒室
15:第1オリフィス
16:リングレンズ
17:第2オリフィス
18:イオンガイド
19:プッシャー
20:飛行管
21:リフレクター
22:イオン検出器
23:乾燥窒素
24:電源
25:コロナ放電用針電極
1: Injector 2: Liquid feed pump 3: Separation column 4: Suppressor 5: Cation detection means 6: Ultraviolet absorption detection group 7: Eluent supply unit 8: Reaction liquid A
9: Reaction solution B
10: Peak tube 11: Valve 12: Time-of-flight mass spectrometer 13: Capillary (needle)
14: Desolvation chamber 15: First orifice 16: Ring lens 17: Second orifice 18: Ion guide 19: Pusher 20: Flight tube 21: Reflector 22: Ion detector 23: Dry nitrogen 24: Power supply 25: For corona discharge Needle electrode

Claims (5)

アニオン成分を有する試料をイオンクロマトグラフで分離した後、引き続き飛行時間型質量分析計で検出することを特徴とするアニオン成分の分析方法。   A method for analyzing an anionic component, wherein a sample having an anionic component is separated by an ion chromatograph and subsequently detected by a time-of-flight mass spectrometer. 飛行時間型質量分析計のイオン化法が、エレクトロスプレーイオン化法または大気圧化学イオン化法である請求項1記載のアニオン成分の分析方法。   2. The method for analyzing an anion component according to claim 1, wherein the ionization method of the time-of-flight mass spectrometer is an electrospray ionization method or an atmospheric pressure chemical ionization method. アニオン成分が臭素酸である請求項1記載のアニオン成分の分析方法。   The method for analyzing an anionic component according to claim 1, wherein the anionic component is bromic acid. 定量分析と定性分析を同時に行う請求項1記載のアニオン成分の分析方法。   The method for analyzing an anion component according to claim 1, wherein the quantitative analysis and the qualitative analysis are performed simultaneously. アニオン成分を有する試料を分離するイオンクロマトグラフと、前記イオンクロマトグラフにおいて分離された前記試料が直接導入されるように前記イオンクロマトグラフに接続された飛行時間型質量分析計と、を備えるアニオン成分の分析装置。   An anion component comprising: an ion chromatograph for separating a sample having an anion component; and a time-of-flight mass spectrometer connected to the ion chromatograph so that the sample separated in the ion chromatograph is directly introduced Analysis equipment.
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