クロマトグラフィーとスペクトロメトリー(分光分析)の組み合わせ

クロマトグラフィーとスペクトロメトリー

クロマトグラフィーとスペクトロメトリーは、複雑な混合物の分析を強化する補完的な機能を提供するため、しばしば一緒に使用されます。それぞれがどのように強力に補完し合っているかを掘り下げるために、まず両者を簡単に定義してみます。

クロマトグラフィー

この技術は主に混合物の成分を分離するために使用されます。クロマトグラフィにはさまざまな形式（ガスクロマトグラフィ、液体クロマトグラフィなど）がありますが、いずれも固定相と移動相との相互作用の差に基づいて物質を分離するという原理で機能します。その結果、個々の成分は保持時間として知られる異なる時間に溶出（クロマトグラフィシステムから出る）します。

スペクトロメトリー

成分がクロマトグラフィで分離されると、同定と定量にスペクトロメトリーが使用されます。スペクトロメトリーでは、物質と電磁放射線の相互作用を観察することで、物質の分子または原子組成を分析します。一般的な方法には、分子量情報を提供する質量分析（MS）、分子の電子構造に関する情報を提供する紫外可視分光分析などがあります。

クロマトグラフィーと質量分析計

クロマトグラフィーと質量分析計は、試料の組成を定義し定量化するために連携します。その利点は以下の通りです。

同定の強化

クロマトグラフィーを単独で使用すると、成分の分離には役立つかもしれませんが、成分を正確に同定するには必ずしも十分な情報が得られません。スペクトロメトリーは、分子情報や構造情報を提供することで、各成分の同一性を確認することができます。

定量

スペクトロメトリーでは、クロマトグラフィーで分離した後のサンプルに含まれる各成分の量を正確に定量できます。

感度と特異性の向上

この組み合わせにより、非常に低濃度の物質を検出することができ、類似しているが同一ではない化合物を区別することができます。

この統合されたアプローチは、医薬品に含まれる全成分を同定・定量することが重要な医薬品、低濃度の汚染物質を検出する環境科学、犯罪現場で発見された物質を分析する法医学などの分野で非常に有用です。それぞれの技術が他の技術を強化し、複雑な混合物の組成に関する詳細な洞察を提供できる強力な分析ツールとなります。

タンデムクロマトグラフィー - 質量分析

タンデムクロマトグラフィー - 質量分析の最も一般的な構成は以下の通りです。

1. 液体クロマトグラフィー - タンデム質量分析（LC-MS/MS）

a. トリプル四重極質量分析計： これはLC-MS/MSで使用されるタンデム質量分析計の最も一般的なタイプです。高感度で特異的な化合物の検出が可能で、定量能力で特に有名です。2つのマスフィルター四重極とその間にあるコリジョンセルを使用して、分析対象物のイオンをフラグメンテーションします。

b. 四重極飛行時間型（Q-TOF）： 四重極マスフィルターと飛行時間型質量分析計を組み合わせたものです。このセットアップにより、高精度の質量測定と複雑な混合物の分析、未知化合物の構造同定が可能になります。

2. ガスクロマトグラフィー-タンデム質量分析計（GC-MS/MS）

a. トリプル四重極タンデム質量分析計： LC-MS/MSと同様に、GC-MS/MSで使用されるトリプル四重極は、選択反応モニタリング(SRM)による優れた定量と確認を提供し、環境サンプルや法医学サンプルのような複雑なサンプルの微量分析に理想的です。

a. イオントラップ質量分析計： トリプル四重極よりも一般的ではありませんが、GC-MS/MSのイオントラップは、各イオン(MS^n)に対して複数回の質量分析を行うことができ、詳細な構造解明に有用です。

3. イオンモビリティースペクトロメトリー-質量分析(IMS-MS)

伝統的な意味でのクロマトグラフィー技術ではありませんが、イオンモビリティースペクトロメトリーは、質量分析の前にイオンをその形状と電荷に基づいて分離することができます。LC-MSと組み合わせることで、さらに一次元の分離が可能になり、複雑なサンプルの分離能が向上します。

これらの構成にはそれぞれ特有の利点があり、異なるアプリケーションに適しています。例えば、トリプル四重極は感度と特異性に優れているため定量分析に適しており、Q-TOFとイオントラップは質量精度と分離能に優れているため、未知化合物の同定や複雑な混合物の分析に適しています。

クロマトグラフィーや質量分析の前にどのようにサンプルを調製するかは、分析そのものと同様に重要です。サンプルの前処理が不十分だと、コンタミネーションが発生し、最終的に偽陽性の結果が得られる可能性があります。WatersやAgilentなど、質量分析計で最も定評のある2つのメーカーをはじめ、世界中のラボが分析用サンプルの前処理にOrganomation社の窒素ドライヤーを採用しています。お客様のサンプル前処理のニーズをお聞かせください。

Organomation - 窒素エバポレーター

オレンジサイエンスでは世界的に有名なOrganomation社の窒素エバポレーターを取り扱っています。Organomation社は、窒素ブローダウン技術を中心とした窒素エバポレーター・窒素ブローダウン蒸発装置を専門としている機器開発メーカーです。1959年に設立され、60年以上にわたり、世界中の研究・試験機関向けに窒素エバポレーター・窒素蒸発装置を提供してきました。Organomation社の高品質な窒素エバポレーター装置は、世界中で信頼性が高く、メンテナンスの手間がかからない実験装置であると高く評価されています。また、耐用年数が長いため、今日の多忙な研究室にとって、非常に費用対効果の高いソリューションとなっています。

窒素エバポレーターとは、分析用サンプルの前処理によく使用される実験装置です。環境試験、農業、食品・飲料、医薬、品質保証、科学捜査、オイル・グリースなど、様々な業界で使用されており、質量分析を行う前にサンプルを乾燥・濃縮するために使用されます。試料は窒素エバポレーターに充填され、窒素ブローダウンが、時には熱と併用されながら、試料の水分を除去するために使用されます。

Organomationの卓上型窒素エバポレーターは、窒素ガスの穏やかな流れをサンプルに直接供給します。一定のガス流は、蒸気が飽和した空気層を押し流し、蒸気が液体に戻るのを防ぎます。これにより、過剰な溶媒蒸気の量が減少し、圧力が下がり、サンプルがより速く蒸発することが可能になります。これは、少量、揮発性、半揮発性のサンプルには特に重要です。

窒素ブローダウンは消耗品を必要としない方法であり、サンプルに非常に優しく、代替オプションと比較して非常に手頃な価格です。

Organomationは、N-EVAPライン、MULTIVAPライン、MICROVAPラインの3つの主要製品ラインを通じて、少量サンプル用の窒素ブローダウン蒸発器の多くのバリエーションを提供しています。

N-EVAP

N-EVAPは調整可能な窒素ブローダウン技術を利用しており、窒素ガスを無駄にすることなく、サンプルへの窒素フローを完全にコントロールできます。柔軟性がN-EVAPの特徴です。他の少量サンプルエバポレーターと異なり、N-EVAPは、別々のヒートブロックを必要とせず、一度に数種類のバイアルやチューブを保持することができます。非加熱モデルだけでなく、ウォーターバスまたはドライビーズ付きの加熱モデルもあります。

N-EVAP

MULTIVAP

MULTIVAPは、一度に多数のサンプルのバッチ濃縮に一貫性を提供します。チューブは、加熱された特注アルミブロックまたはウォーターバスに設置されます。窒素分配マニホールドはユニットとして昇降し、1回の動作で全サンプルへの蒸発を開始または停止します。

MULTIVAP

MICROVAP

MICROVAPは、96ウェルマイクロプレートや小ロット用に設計されたコンパクトな装置で、ライフサイエンスや製薬業界のお客様によく使用されています。サンプルは、サンプルチューブに合うように特注加工された加熱アルミニウムブロックに収まります。常温での蒸発用に、加熱なしのモデルもあります。

MICROVAP

窒素ブローダウン蒸発器は、少量のサンプルや大量のサンプルの蒸発、複数のサンプル前処理方法の同時実行を可能にすることで、ラボに利益をもたらします。

動画

時間計算・溶媒除去方法判別ツール

Organomation社の日本語Webサイトでは溶媒除去に関する時間計算ツール・溶媒除去方法判別ツールを用意しています。手作業で処理していた濃縮除去の時間を濃縮器を使うことでどれだけ時間短縮できるか、ラボに必要な溶媒除去方法、濃縮器が必要か、など、いくつかの質問に答えるだけですぐに回答が得られます。ぜひご活用ください。

溶媒除去に要する時間計算

どの溶媒除去方法が適切か

濃縮器導入の判断

Organomationの窒素エバポレーターの違い

Organomation社は、窒素ブローダウン技術を中心としたラボ用窒素エバポレーターのメーカーです。N-EVAP、MICROVAP、MULTIVAPの3つの主要なブローダウン製品ラインがあります。各製品ラインは、容量、制御、機能が異なるため、さまざまな用途に対応できるように設計されています。ここでは、各エバポレーターの主な違いを説明し、どのエバポレーターがお客様のラボに最適かを判断できるようにします。