イオンモビリティー質量分析法を用いた分子量数万の共重合体の新規分析手法の開発

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本研究では、コポリマーのMSスペクトルにおいて、同一分子量に異なる共重合組成が重なって観測されることで解析が困難になるという問題を解決することを目的としている。昨年度は、異なる共重合組成が重なっているシグナルを可視化するために、ケンドリックマスディフェクト(KMD)プロットを活用した手法を開発し、3元系コポリマーの分子量5千程度まで成分同定できた。しかしながら、KMDプロットを活用した手法の分子量8千帯への適用は困難であった。高分子量帯ほど重なっている共重合組成の種類が増え、MSスペクトルの複雑さが増大したことが原因であると考えられる。そこで、MSスペクトルの複雑さを低減する2つのアプローチに取り組んだ。1つ目は、イオンモビリティスペクトロメトリー(IMS)を利用した共重合組成別分離である。IMSにおけるイオン移動度の付加カチオン種の依存性について調査を行った。従来のナトリウムイオン付加条件に代わり、銀/ナトリウム混合条件で測定を行ったところ、同一成分の銀イオン付加時とナトリウムイオン付加時の移動度はほとんど同じであり、付加カチオン種のサイズが分子全体の移動度に及ぼす影響は小さいことが明らかとなった。2つ目は、溶媒グラジエント液体クロマトグラフィーを組み合わせた共重合組成別分離である。ここで、共重合組成は連続しているため、得られるクロマトグラムは１つのなだらかな形状のピークとなり、例えば保持時間5~5.5分のように区切って得られたMSスペクトルを解析する。このように保持時間ごとに区切ることで、共重合組成の種類を減らして解析することができる。その結果、3元系コポリマー試料の特定成分の解析に成功した。一方で、移動相組成によるイオン化効率の変化が顕著であったため、ポストカラム法でイオン化助剤を添加する方法を試みた。