質量分析の概要 対応ページ：p1~13 担当:伊藤
教科書の使い方 章末の参考文献（タイトル記載） 章末に教科書単行本の紹介 問題と解答 http://www.ms-textbook.com
教科書目次 序論 気相イオンの化学 同位体 装置論 電子イオン化（ＥＩ） 有機イオンのフラグメンテーションとＥＩマススペクトルの解釈 化学イオン化（ＣＩ） 電界イオン化（ＦＩ）と電離脱離（ＦＤ） 高速原子衝突（ＦＡＢ） マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI) エレクトロスプレーイオン化（ESI) ハーフネッド技術
教科書の守備範囲 有機質量分析中心 イオン化法 最新の質量分析計 生体試料（ペプチド・ヌクレオチド）、環境科学、金属錯体、高分子、フラーレン
参考 これならわかる マススペクトロメトリー オンライン質量分析 （日本質量分析学会誌） これならわかる マススペクトロメトリー オンライン質量分析 （日本質量分析学会誌） http://www.mssj.jp/index-jp.htm
質量分析とは 物質を構成する原子、分子の質量を測定する技術 分析手順 １．分子イオン化 ２．イオンを質量電荷比m/zで分離 ４．定性的定量的に分析
特徴 有機化合物：分子量、分子構造の推定 極微量の成分の定量分析 無機化合物：極微量成分の定性定量分析 表面分析も可能 欠点 有機化合物で異性体の区別がつかない
他の分析装置との比較 非破壊分析（試料回収が可能） 破壊分析（試料自体が消費） ng程度の極微量試料に対しては分析方法は質量分析のみ 赤外分光（IR)、紫外分光（UV)、ラマン分光、核磁気共鳴法（NMR） 破壊分析（試料自体が消費） 質量分析 ＊必要な試料は㎍以下なのでmgオーダー以上を扱う合成有機化学分野では非破壊として扱える。 ng程度の極微量試料に対しては分析方法は質量分析のみ
質量分析の歴史 1913年 J.J.Thomsonがe/mから20Ne、２２Neの同位体を観測 1919年 測定分子量範囲 1913年 J.J.Thomsonがe/mから20Ne、２２Neの同位体を観測 1919年 F.W.Astonがイオンを正確に測定 1950-60年代 電子イオン化（EI)法 1000 1970年代 化学イオン化（CI)法 電界脱離（FD) 5,000～10,000 1980年代 高速原子衝撃(FAB)法 二次イオン質量分析法（SIMS) 1990年代 エレクトロスプレーイオン化（ESI)法 数十万以上 マトリックス支援レーザー脱離イオン化（MALDI)
質量分析の利用例 ＜定性分析＞ 上水道中の微量汚染物質の分析 化学製品の開発研究 隕石、月の石の分析 生化学分野での研究 木炭や岩石の年代測定 ＜定量分析＞ ドーピング検査 環境ホルモンの量の測定 畑の土のダイオキシン検出 ふぐ毒と食物連鎖の関連性の解明
質量分析計 分析手順 １．分子イオン化 ２．イオンを質量電荷比m/zで分離 ３．各m/zのイオン量を測定 ４．定性的定量的に分析
JEOL MS計の製品群
マススペクトル それぞれの質量電荷比（m/z）の強度がイオン種の量を表す 縦軸：信号強度 横軸：質量電荷比m/z ｍ/ｚ:無次元単位 [Th]という単位も使われる (SI単位系ではない） 縦軸：信号強度 横軸：質量電荷比m/z
マススペクトル CH４ 分子イオンはm/z:１６ フラグメントイオンピークは1間隔 分子の質量数は１６ Hが脱離 C:12u、H：1u 12u+4×１u=16u 原子質量単位[u] 医学生物学分野ではdalton[Da]単位も使用される (SI単位系ではない） 12C=12.000[u]と定義 CH４
SI単位系
SI単位系
真空度の単位 Pa、bar、Torr、psi（pounds per square inch ） 1Torr=133Pa（１Torr≒１００Pa)
参考文献 これならわかるマススペクトロメトリー（化学同人） 機器分析（裳華房） 特許関連のページ（http://www.ryutu.inpit.go.jp/chart/H15/ippan12/frame.htm）
Problem 1.4 圧力の単位は？ Pa (SI単位系)、bar(SI単位系）、Torr 、psi b) 圧力単位の変換係数は？ 1Pa=133Torr (1Pa≒１００Torr) c) 質量分析計では普通どれくらいの真空度か？ 高真空