プロトン移動飛行質量スペクトル

プロトン移動飛行質量スペクトルTR−TOFMSはプロトン移動反応に基づくソフトイオン化質量分析技術であり、気相水和水素イオンを試薬イオンイオン化として用いることによる直読分析方法である。その感度が高く、使いやすいため、環境研究、食品と風味科学、生物研究、医学研究などの分野に広く応用できる。

プロトン移動飛行質量スペクトルの仕組み

プロトン移動反応と飛行時間質量分析技術に基づく：

プロトン転移反応

計器は水蒸気または特定の有機物をプロトン源として使用し、プロトン化試薬イオン（例えばH₃O⁺）を生成する。

測定されるVOCs分子とプロトン化試薬イオンはプロトン移動反応を起こし、プロトン化されたエキシマイオン（[VOC・H]8314）を生成する。

反応方程式：H₃O⁺＋VOCs→［VOC・H］⁺＋H₂O

ひこうじかん質量分析

プロトン化されたエキシマイオンは飛行時間質量分析器に入り、イオンの質量荷重比（m/z）によって電界中で加速後飛行時間が異なり、質量分離を実現する。

イオンが検出器に到達する時間を検出することにより、イオンの質量荷重比を決定し、さらに化合物に対して定性と定量分析を行った。

応用分野

環境モニタリング

大気中の揮発性有機物（ベンゼン系物、アルデヒドケトン系物質など）をリアルタイムで監視し、測定限界は0.1 ppb量級に達した。

園区VOCsのオンラインモニタリング、航行モニタリングに適用し、汚染源をロックし、法執行部門にデータサポートを提供する。

食の安全

肉類の腐敗によるアミン類物質を識別し、食品の鮮度を判断する。

食品中の揮発性化合物を測定し、食品の安全を確保する。

インダストリアルモニタリング

工業現場におけるベンゼン、トルエンなどの有害ガス濃度をリアルタイムで追跡し、応答速度は従来のガスクロマトグラフィーより200倍以上速い。

化学工場、半導体生産職場などの環境のVOCsモニタリングに適用する。

科学研究分野

植物の揮発性有機物の放出規則を研究し、植物と環境の相互作用を理解する。

煙箱中のVOCs及び二次生成物の光化学過程の観測に用いられる。