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分析化学の分野では、イオン移動度質量分析 (IMS-MS) は非常に重要な分析方法です。この技術により、衝突ガスとの相互作用や質量に基づいて気相イオンを分離することができ、極めて短時間で詳細に分析することが可能となります。この過程において、IMS技術の発展の歴史は驚くべきものであるだけでなく、科学技術の進歩の頻度と速さを示しています。
開発の歴史
イアンのモバイル質量分析法の起源は 1960 年代にまで遡ります。 IMS-MS の父として知られる初期の先駆者の 1 人であるアール W. マクダニエルは、1960 年代に低磁場イオン移動ドリフト セルと質量分割器を組み合わせました。 1963 年、ベル研究所は飛行時間型質量分析法とイオン運動質量分析法の先駆的な組み合わせを開発しました。
1969 年に、コーエンらは IMS-QMS システムの特許を取得しました。これは当時の TOFMS における大きな進歩でした。
時間が経つにつれて、多くの技術革新が生まれました。 1996 年に Guevremont らは ASMS 会議で IMS-TOF のポスターを発表し、1997 年に Tanner は IMS 分離に使用できる四重極フィールド デバイスの特許を取得し、この分野の研究をさらに推進しました。
機器の設定
イオン移動質量分析の機器は、通常、イオン移動分析計と質量分析計で構成されます。サンプルは気相からイオンに変換されます。このプロセスは、分析物の物理的状態に応じて異なるさまざまなイオン化方法を使用して実行できます。
固体サンプルの分析では、レーザー支援脱離イオン化 (MALDI) が、特に大きな分子に対して広く使用されています。
イオンの動きの分離技術
IMS-MS では、さまざまなイオン移動技術を組み合わせて、より高い感度を実現できます。たとえば、ドリフト チューブ イオン移動度分光法 (DTIMS) は電場を使用してパイプ内でイオンを移動させ、衝突断面積の違いにより異なるイオンが分離されます。さらに、分離に高電圧の非対称波形を使用する差動移動分光法 (DMS) 技術も進歩しています。
適用範囲
複雑な混合物の分析における IMS-MS テクノロジーの可能性を過小評価することはできません。異なる移動度に応じて、気相イオンの構造を深く研究できるようになり、分子モデリング分析に利点があります。この技術は、新しい化合物の発見、爆発物の検出、タンパク質の分析において極めて重要な役割を果たします。
最近、マイクロ FAIMS はエレクトロスプレー イオン化質量分析法および液体クロマトグラフィー質量分析法と統合され、質量分析前にイオンを迅速に分離できるため、分析の感度が大幅に向上しました。
現在、気相イオン活性化法は複雑な構造を深く調査するためにも使用されており、中でも衝突誘起アンフォールディング (CIU) 技術を使用すると、研究者はイオン構造の変化を観察し、非共有結合についての深い理解を得ることができます。分子間の相互作用。これらの手法は、製薬分析や生化学的応用など、さまざまな分野でその有効性が実証されています。
将来に目を向けると、IMS-MS テクノロジーは引き続き科学界で重要な役割を果たし、分析化学の新しいトレンドをリードするのでしょうか?
