液体クロマトグラフィーと質量分析の組み合わせ技術 (LC-MS) は、液体クロマトグラフィーの高い分離能力と質量分析の高感度および選択性を組み合わせたものであり、現代の分析化学において不可欠なツールとなっています。近年、LC-MS 技術は多くの分野で大きな進歩を遂げ、科学研究と応用の発展を促進しています。
技術革新
イオン化技術の進歩
大気圧イオン化 (API) 技術: エレクトロスプレー イオン化 (ESI) および大気圧化学イオン化 (APCI) は、現在最も一般的に使用されている API 技術です。 ESI は極性化合物の分析に特に適しており、APCI は中性または弱い極性化合物に適しています。近年、ナノスプレーイオン化 (ナノ ESI) 技術の開発により、LC-MS で超微細サンプルを分析できるようになり、その感度はフェムトモルレベルに達するようになりました。
イオン源の改良: 大気圧光イオン化 (APPI) や大気圧レーザー脱離イオン化 (APLDI) などの新しいイオン源の開発により、LC-MS の適用範囲がさらに拡大します。
質量分析計の改良
高分解能質量分析計：フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析法（FT-ICR-MS）や飛行時間型質量分析法（TOF-MS）などは、より高い分解能と質量精度を提供し、非常に近い質量電荷比を識別できます。
マルチステージ質量分析技術: タンデム質量分析 (MS/MS) およびマルチステージ質量分析 (MSn) 技術の開発により、LC-MS はより複雑な構造分析と定量分析を実行できるようになります。
応用分野の拡大
1. 生物医学および臨床診断
LC-MS はバイオマーカーの検出と定量化において重要な役割を果たし、高感度および高特異性で複数のバイオマーカーを同時に分析できます。たとえば、LC-MS は、新生児の遺伝性代謝疾患のスクリーニングや薬物代謝研究における標準的な方法となっています。
臨床診断では、LC-MS を使用して血液や尿などの生体サンプル中の微量代謝物や薬物残留物を検出し、診断の精度と感度を向上させます。
2. 食品の安全性と環境モニタリング
LC-MS は食品の安全性試験でますます広く使用されており、食品中の残留農薬、動物用医薬品、食品添加物を検出できます。たとえば、複雑な基質中の微量化合物の正確な検出は、LC-MS によって実現できます。
環境モニタリングでは、土壌中の残留農薬や水域の有機汚染物質など、環境サンプル中の汚染物質を検出するために LC-MS が使用されます。
3. メタボロミクスとプロテオミクス
LC-MS はメタボロミクスおよびプロテオミクス研究における主要なツールの 1 つであり、複雑な生体高分子の単離と同定を可能にします。 LC-MS を通じて、研究者は生物における代謝経路とタンパク質発現を包括的に理解できます。
液体クロマトグラフィーと質量分析計（LC-MS）の併用により、技術革新と応用拡大が大きく進展し、科学研究と実用化を強力にサポートしています。
