ChemZoを用いた材料分析システム
弊社独自開発の質量分析用イオン源ChemZoに昇温加熱デバイスを組み合わせ、ダイレクトに測定する新しい材料分析システム
質量分析用イオン源ChemZoと組み合わせます昇温加熱デバイスはサンプルを室温より600℃まで加熱することが出来ます。熱脱着、熱分解にて気化した成分はChemZoによりイオン化され、各イオンはQTOFにて検出を行います。様々な材料の直接分析を可能と致します。
質量分析用イオン源ChemZoを用いた材料分析のご紹介
質量分析用イオン源ChemZoのメカニズムとChemZoを用いた材料分析の動画を是非、ご覧ください。
| Thermal Desorption and Pyrolysis(TDP) – ChemZo’s Ambient Ionization【45秒】 | |||||
| 気体、液体、固体を無処理で測定、質量分析用イオン源ChemZoとは！？【3分27秒】 | |||||
（YouTubeを利用しているため、ご覧いただけない場合は別途お送りいたしますので、ご相談ください。）
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◆熱脱着・熱分解直接質量分析法の測定例（ナイロン-6）
室温～400℃：熱脱着領域
添加剤や残留モノマーなどが沸点順に検出される
400～600℃：熱分解領域
ナイロン-6の熱分解物が検出される
上記は、昇温速度を100℃／minに設定し、測定しております。 ChemZoの固体測定モード（昇温加熱デバイス）では、50℃／min～200℃／minの範囲で昇温速度の設定を変更することができます。
◆他手法（熱分解GC/MS）との比較
ChemZoの昇温加熱機構を用いる測定では、カラムによる分離は必要とせず、GC/MS分析における熱脱着からパイロライザーによる熱分解工程を僅か7分（昇温速度：100℃/min、開始1分は室温保持の条件）で測定することができます。
| 分析時間が早い | ||
| 高分子中の揮発成分を分析する熱脱着法と、その後で残渣高分子の熱分解法を連続して行ういわゆるダブルショット法では2時間程度かかりますが、質量分析用イオン源ChemZoは、僅か7分で同様な測定を行うことが可能です。 | ||
| 測定対象範囲が広い | ||
| 熱分解GC/MSで対象となるのは、比較的低極性かつm/z 1000以下の成分となります。一方、質量分析用イオン源ChemZoでは、低～高極性かつm/z 2000以下までの成分が対象となります。また、GC/MSと異なり分離カラムやコールドスポットがないため、原理上GC/MSでは検出できない成分でも検出することが可能です。 | ||
| 未知成分の同定が可能 | ||
| 熱分解GC/MSでは、EI（Electron Ionization）によるイオン化のためフラグメンテーションが生じてしまい分子量関連イオンが検出されづらく、ライブラリーでヒットしないピークを同定することが非常に困難であります。一方、質量分析用イオン源ChemZoでは、ソフトなイオン化であり分子量関連イオンが検出されるため、TOF型、あるいはQ-TOF型などの高分解能MSを使用することで、未知ピークでも成分を同定することが可能です。 | ||
| 他手法（熱分解GC/MS）との比較表はこちら | ||
統合解析ソフトウェア Spectra Scope
統合解析ソフトウェアSpectra Scopeは3種類のソフトウェアより構成されております。材料データベースCompound Search、熱分解ポリマーのKMD解析を行なうPolymer Engineそして、サンプル2者間の違いを見つけ出す差分解析ソフトウェアIDS(Intelligent Data Subtraction) となっております。
■ 材料データベース – Compound Search – | ||
|---|---|---|
| 化学工業分野に特化した成分（添加剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、硬化剤、架橋剤、色材、潤滑剤、モノマー類など）約2000 種類のデータ（成分名、化学式、m/z、CAS No、Chemspider ID、用途など）を収載しています。 質量分析計の種類を問わず、m/z のトレランスを調整する事であらゆるデータを検索する事が出来ます。また検索したいm/z のリストをcsv、txt ファイルに変換すれば一括検索も可能です。付加イオンも任意のイオン種をリストに追加して検索することが出来ます。 | ||
■ ポリマー解析（KMD解析含む） – Polymer Engine – | ||
|---|---|---|
| KMD（Kendrick Mass Defect）解析を行なうソフト。130 種類以上の「繰り返し構造（Base Unit）」が登録されており、さらに任意の「繰り返し構造」も追加登録できます。 弊社材料分析システム、LC/MS、MALDI-TOF-MS あるいはパイロライザーGC/MS のデータを読み込み、上記の登録した「繰り返し構造」を網羅的にあるいはいくつかの選択した「繰り返し構造」の有無の確認をしながら自動的にKMD プロットを描画できます。描画されたプロットはm/z へ変換でき、更にはスペクトルのどのイオンかという事も確認できます。 | ||
■ 差分解析IDS – Intelligent Data Subtraction – | ||
|---|---|---|
| 2群間のデータを比較するソフトウェアです。比較するイオンの強度の絶対値ではなく、変化率の大きなイオンを探し出します。また、弊社材料分析システム にて取得された2種類のポリマーのデータを比較する事で、有意差のあるポリマーを探し出すことも出来ます。※ブルカー社のデータファイル形式(.d) のみ対応 | ||
※ページ下部にて、ソフトの利用方法、解析イメージを動画にしております。是非、併せて、ご確認ください。
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分析アプリケーション
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製品カタログ
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※2022年7月7日より消耗品製品の価格改定が行われております。
詳細につきましてはPOT及びT字管の価格改定よりご覧ください。
学会発表
材料分析システムに関する学会発表はこちら
公開文献(更新日 2020.11)
- Thermal desorption and pyrolysis direct analysis in real time mass spectrometry of Nafion membrane
Yamaguchi, M.
-Journal of Applied Polymer Science. 2020
- Development of a DART-Mass Spectral Database for 3D-Printed Firearm Polymers, and Airborne Mercury at Three Lakes in North Mississippi
Ball, Parker
-Doctoral dissertation, The University of Mississippi (10 May 2019)- The SMBHC Thesis Repository
(無料公開されています）
- Temperature-Dependent DART-MS Analysis of Sexual Lubricants to Increase Accurate Associations
Candice Bridge, Mark Marić
-Journal of The American Society for Mass Spectrometry (29 March 2019)- Springer Nature
(当社製品に関する記述は、Protocol (有料) 内にあります）
- DART-MSを利用した直接分析用デバイスの開発と応用 島田 治男
– 2017 年 65 巻 2 号 p. 68-71 – Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan
- Comprehensive Drug Screening by Thermal Desorption and Pyrolysis Combined with Direct Analysis in Real Time-Mass Spectrometry (TDP/DART-MS) Hiroko Abe, Chikako Takei, Motoshi Sakakura, Daisuke Yajima, Hirotato Iwase -Analysis of Drugs of Abuse (pp. 115-124). Humana Press, New York, NY.
(当社製品に関する記述は、Protocol (有料) 内にあります）
- DART-MS: A New Analytical Technique for Forensic Paint Analysis M Marić, J Marano, RB Cody, C Bridge – Analytical chemistry, 2018 – ACS Publications
(当社製品に関する記述は、full text (有料) 内にあります）
- “Reverse Kendrick Mass Defect Analysis”: Rotating Mass Defect Graphs to Determine Oligomer Compositions for Homopolymers RB Cody, T Fouquet – Analytical chemistry, 2018 – ACS Publications
(当社製品に関する記述は、full text (有料) 内にあります）
- Identification of rhinoceros keratin using direct analysis in real time (DART) time‐of‐flight mass spectrometry (TOFMS) and multivariate statistical analysis Erin R. Price Pamela J. McClure Rachel L. Jacobs Edgard O. Espinoza – Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2018 – Wiley Online Library
(当社製品に関する記述は、full text (有料) 内にあります）
音声（動画）でのご紹介
質量分析用イオン源ChemZoの紹介
ありそうでなかった材料データベース「Compound Search」 -The unlikely material database “Compound Search”
Spectra Scope’s Polymer Engine ～ポリマー解析ソフトウェア～
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