質量分析学とは - 横浜市立大学

質量分析学とは
横浜市立大学・高山光男
・原子・分子・クラスターを介するすべてのサイエンス
と関連
・質量分析学はハイブリッドサイエンス（複合科学）
・質量分析情報をうまく使って研究する学問
（本内容の無断転載を禁じます）
MASSPECS
マススペクトロメトリーの目
原子・分子・クラスターを介する
すべてのサイエンスと関連
PCB
ダイオキシン
核酸
タンパク質
脂肪酸
セロトニン
アセチルコリン
環境ホルモン
ケイ素
炭素
鉄
スズ
炭素クラスタ
ー
エアロゾル
水クラスター
考古学
宇宙
物理
環境
化学
生物
医学
薬学
サイエンスの丘
MASSPECS
質量分析学はハイブリッドサイエンス
z
原子・分子・クラスター化学
無機化学，有機化学，物理化学，有機電子論，量子化学，
化学結合論，エネルギー論（熱化学），化学反応論，…
z
原子・分子・クラスター物理学
電磁気学，質点の力学，衝突論，…
z
原子・分子・クラスター生化学
生体分子，生体高分子（タンパク質，核酸，糖鎖），分子間
相互作用
MASSPECS
質量分析情報をうまく使って研究する学問
（または，質量分析情報の利用法を研究する学問）
物理・化学
生物
環境・生態・分析
宇宙・考古学
材料・ハイテク
医学・薬学
マススペクトル
[M+H] +
情報
m/z
情報の利用法は分野によって様々
MASSPECS
マススペクトルと質量分析情報
[m/z, I(m/z)]
74
Relative abundance %
100
電子イオン化法
M +.
87
298
50
43
143
55
97
0
50
115
100
129
157
150
185
199
213
2 55
267
2 41
200
250
300
350
m/z
基本的な質量分析情報は，各イオンピーク
の質量電荷比 m/z の値とその強度 I(m/z)
MASSPECS
基本的な質量分析情報
・各ピークの質量電荷比の値： m/z
・各イオンのピーク強度： I(m/z)
・ある操作前後での m/z 値の差：
⊿ (m/z)＝ (m/z)2 - (m/z)1
MASSPECS
m/z 値の集合を利用
電子イオン化法におけるデータベース検索と化合物同定
74
Relative abundance %
100
電子イオン化法
M +.
87
298
50
43
143
55
97
0
50
115
100
129
157
150
185
199
213
2 55
267
2 41
200
250
300
350
m/z
MASSPECS
m/z 値の精密な値を利用
分子イオン M+. の精密質量: 298.2871804 – me (0.00054858) = 298.2866318
フラグメントイオンの精密質量とピーク間の精密質量
元素組成の推定
74
Relative abundance %
100
C19 H38 O2
電子イオン化法
M +.
87
298
50
43
143
55
97
0
50
115
100
129
157
150
199
185 213
2 55 CH3O
267
2 41
200
250
300
350
m/z
MASSPECS
同位体イオンのピーク強度 I(m/z) を利用
元素組成の推定
MASSPECS
総合情報を利用
C19 H38 O2
O
(298)
O
31
267
143
87
255
199
m/z
74
Relative abundance %
100
m/z
M +.
m/z 気相イオン反応機構の解明
電子イオン化法
（フラグメンテーション）
87
298
50
m/z
m/z
43
143
55
97
0
50
115
100
129
157
150
⊿ (m/z) =
m/z
m/z
185
m/z
199
213
2 55
267
2 41
200
250
m/z
300
350
MASSPECS
質量分析学とは

正確な質量分析情報を得て，

得られた質量分析情報を個別のサイエンスの問題
と関連づけて解決し，

さらに関連づけの方法論（ロジック）を提出する学問．
MASSPECS
安定なイオンを生成させる
クロマトグラフィー
イオン化
フラグメントイオンを得
イオン源
質量分離
質量分析のため
の
試料調製
分析部
質量分析情報
高精度で分離計
100
NMR,Xray, UV,
IR,...
混合物
MS
50
0
m/z
検出
マススペクトル
単一物質
データ処理システム
試料調製
試料採取
高精度で処
マススペクトルが得られるまで
MASSPECS

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