lc-msとは?初心者が押さえる液体クロマトグラフ-質量分析の基本と活用共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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lc-msとは?初心者が押さえる液体クロマトグラフ-質量分析の基本と活用共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


lc-msとは?

lc-msとは、液体クロマトグラフと質量分析法を組み合わせた分析装置のことです。正式名称は「液体クロマトグラフ-質量分析法」です。初めて聞く人には難しく感じるかもしれませんが、要点は次の三つです。

液体クロマトグラフ(LC)は、混ざっている成分を別々に分離する部分です。

質量分析(MS)は、分離された成分の「分子の重さ」を測り、どんな成分かを教えてくれます。

LC が分離を担い、MS が同定を担うことで、複雑な混合物を効率よく調べられます。

実務では、まずサンプルを準備し、薬品や食品、環境サンプルなどを対象にします。次に LC のカラムにサンプルを注入します。サンプルは液体の流れに乗ってカラムを通り、成分ごとに「保持時間」が異なるため、時間とともに分離します。分離された成分はイオン化装置に送られ、電荷をもつイオンになります。最後に質量分析計がこのイオンを“質量と電荷の比”で分け、どの成分なのかを特定します。

この流れを理解するのに一つの比を使うとわかりやすいです。LCの役割は“分離”、MSの役割は“同定”です。二つが組み合わさると、混ざっただけでは分からなかった成分が、はっきりと見えるようになります。

ここから、手順の概要を見ていきましょう。

1) サンプル準備。必要な場合は前処理を行います。

2) LC部分で分離。カラムと溶液(モバイル相)の組み合わせにより、成分が順番に出てくる時間が決まります。これを保持時間と呼びます。

3) イオン化とMS。分離された成分はイオン化され、MSで質量対荷電比(m/z)として測定されます。

4) データ解析。出力されたスペクトルを見て、分子量や推定構造を判断します。

このような流れで得られるデータは、薬の成分検出、食品の安全性チェック、環境中の汚染物質の同定など、さまざまな場面で役に立ちます。

以下の表は、LCとMSの役割を簡単にまとめたものです。

<th>部品
用途
液体クロマトグラフ(LC)装置混ざった成分を分離する
質量分析計(MS)装置分離された成分の分子量を測定し同定する
データ処理ソフトスペクトルを解釈して結果を出す

この分野には、高度な技術と機材のコストが伴いますが、基本を押さえれば実務での解説や学習が進みやすくなります。初心者には、まずLCとMSそれぞれの役割を分けて理解することが大切です。


lc-msの同意語

LC-MS
液体クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた分析手法の略称。混合物を分離し、成分の分子量を測定して同定・定量します。
LC-MS/MS
LC-MS/MS(タンデム質量分析)を用いる高度な分析法。2段階の質量分析で特異性と感度が向上します。
LCMS
LC-MSの表記ゆれの一つ。頭文字の並びが異なるだけで意味は同じです。
液体クロマトグラフィー-質量分析
液体クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた解析法を指す日本語表現。
液体クロマトグラフィーと質量分析
同上。自然な表現。
液体クロマトグラフィー質量分析
略記・短縮表現として使われることがあります。
液相クロマトグラフィー-質量分析
液相クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた解析法を指す日本語表現。
液相クロマトグラフィーと質量分析
同上。
液相クロマトグラフィー質量分析
略記表現。
液体クロマトグラフィー-質量分析法
液体クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた分析法を指す日本語表現。
液体クロマトグラフィー質量分析法
LC-MS法を表す日本語表現。
液相クロマトグラフィー-質量分析法
液相クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた分析法を指す表現。
液相クロマトグラフィー質量分析法
液相クロマトグラフィーと質量分析を組み合わせた分析法を指す表現。
LC-MS分析
LC-MSを使った分析のこと。
LC-MS法
LC-MSを指す呼称。

lc-msの対義語・反対語

GC-MS(気相クロマトグラフィー・質量分析)
LC-MSの対極として挙げられることが多い組み合わせ。分離には気体を用い、検出には質量分析を使う点が特徴。揮発性・半揮発性成分の分析に適しており、液体クロマトグラフィーを使うLC-MSとは適用対象が異なる場合が多い。
LC-UV(液体クロマトグラフィー+UV検出)
LC-MSと同じ分離技術を用いるが、検出は紫外吸収を利用するため質量情報は得られない。定量は可能だが、同定の正確さはMSに比べ低くなることが多い。
DI-MS(Direct Infusion MS/直接注入質量分析)
サンプルを分離せずに直接MSに注入して分析する方法。LCの分離ステップを省く点がLC-MSと大きく異なるため、混合物の分離が難しい場合がある。
NMR分析(核磁気共鳴分光法
分子構造や結合環境を詳しく読み取る分析法。質量情報は得られず、感度や分析対象が異なるため、LC-MSの代替というより異なる情報を提供する対極の技術。
ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析)
元素レベルの定量・分析を行う手法。有機分子の分子情報や質量情報は得られず、用途が大きく異なるため、LC-MSの対極として挙げられることが多い。
MALDI-TOF MS(マトリックス支援レーザー脱離/飛行時間質量分析)
固体サンプルや高分子・タンパク質の質量分析に強い手法。LCによる分離を前提としないケースが多く、LC-MSとは適用分野が異なる対極の例。
FT-IR(赤外分光法)
分子の官能基の有無を調べるスペクトル法。質量情報は得られず、構造情報の読み取り方がMSとは異なるため、分析アプローチとして別ジャンルに分類されやすい。
XRF(X線蛍光分析)
元素レベルでの定量・分析を行う手法。有機分子の分子量や構造情報は得られず、MSを使った有機分析とは用途が異なるため、対比対象として挙げられることがある。

lc-msの共起語

液相クロマトグラフィー
LCの正式名称。液体の移動相で混合物を成分別に分離する分離技術。
質量分析
化合物の質量を測定・分析する技術。分子量の決定や同定に使われる。
液相クロマトグラフィー質量分析法
LCとMSを組み合わせた分析手法。分離と同定・定量を同時に行える。
LC-MS
LCと質量分析を組み合わせた分析手法の略称。
LC-MS/MS
LC-MSにさらにMS/MSを組み合わせ、微量成分の同定・定量の精度を高める方法。
マススペクトル
質量分析で得られるイオンのスペクトル。
質量スペクトルデータ
MSで得られるデータ全体のこと。
イオン化法
分析物をイオン化して質量分析に適した形にする技術群。
ESI
エレクトロスプレイイオン化。液体からイオンを作る代表的な方法。
APCI
大気圧化学イオン化。揮発性・半揮発性化合物に適したイオン化法。
MALDI
マトリックス支援レーザー脱離イオン化。高分子・生体分子の分析で用いられるイオン化法。
カラム
液相クロマトグラフィーにおける分離を担う筒状の部品。固定相が詰まっている
グラデーション
移動相の組成を時間とともに変化させ、分離を最適化する手法。
流量
移動相がカラムを通過する速さ。分析の解像度と時間に影響する。
キャリア溶媒
移動相として使う溶媒の組み合わせ。
内部標準
分析の再現性を高めるために用いる既知の標準物質。
標準曲線
濃度と信号の関係を表した校正曲線。定量分析で使う。
LOD/LOQ
検出限界(LOD)と定量限界(LOQ)。微量成分の検出・定量の指標。
定性分析
物質の同定を目的とした分析。
定量分析
濃度を数値として求める分析。
サンプル前処理
試料を分析に適した状態へ整える前処理。抽出・濃縮などを含む。
固相抽出
前処理法の一つ。サンプル中の目的成分を分離・濃縮。
データ解析ソフト
得られたスペクトル・クロマトグラムを解釈・同定・定量するソフトウェア。
ピーク検出
クロマトグラムのピークを自動的に検出する機能。
同定
未知の化合物をデータと照合して特定する作業。
薬物分析
医薬品の検出・定量を目的とした分野。
食品分析
食品中の成分・残留物を測定する分析領域。
環境分析
水・土壌・大気中の化学物質を測定する用途。
代謝物/メタボローム解析
生体内の代謝物を網羅的に解析する研究領域。

lc-msの関連用語

LC-MS
液体クロマトグラフィーと質量分析の結合。試料を液体クロマトグラフで分離し、分離後の化合物を質量で検出する分析技術。
LC-MS/MS
LC-MSの後段にタンデム質量分析を用いる手法。特定成分の高感度・高特異性定量に適する。
HPLC
高性能液体クロマトグラフィーの略。現在のLCの前身であり、高速かつ高分離性能を実現する分離技術。
液体クロマトグラフィー
サンプルを移動相で分離する基本的な分離技術。カラム内で化合物が異なる速さで移動する性質を利用する。
質量分析
分子の質量と構造情報を測定・解析する分析技術。LCと組み合わせることで分離と同定・定量を同時に行える。
ESI
電気噴霧イオン化。液体中の分子をガス相イオンへと変換する代表的なイオン化法。
APCI
大気圧化学イオン化。非極性・中等程度の極性化合物に適したイオン化法。
イオン化法
分子をイオン化して質量分析計に送り込む方法の総称。
Quadrupole
四重極。質量フィルターとして使われる基本的なMS部位。
TOF
Time-of-Flight。飛行時間型の質量分析。高分解能と速い測定が特徴。
Orbitrap
高分解能で正確な質量測定が可能な質量分析装置の一種。
MS
質量分析(Mass Spectrometry)の総称。分子の質量と構造情報を取得する技術。
MS/MS
タンデム質量分析。前段イオンを選択・断片化して二次イオンを測定する手法。
MRM
Multiple Reaction Monitoring。LC-MS/MSで特定反応を監視して定量する手法。
SRM
Selected Reaction Monitoring。MRMと同義で用いられる表現。
SIM
Selected Ion Monitoring。特定のイオンのみをモニタする測定法。
DDA
データ依存取得。測定中に最も強い信号のイオンを自動的に選択してデータを取得する手法。
DIA
データ非依存取得。事前に決めた対象とは関係なく全スペクトルを取得する手法(例: SWATH)。
SWATH
Sequential Window Acquisition of All Theoretical fragment ion spectra。DIAの代表的手法の一つ。
内部標準物質
分析中の変動を補正するために試料に添加する標準物質。
標準液
校正曲線を作成するために用いる既知濃度の溶液。
校正曲線
測定信号と濃度の関係を表す曲線。定量の基礎となる。
グラデーション移動相
移動相の組成を時間とともに変化させて、分離を最適化する手法。
モバイル相
移動相。液体クロマトグラフィーで試料を運ぶ液体。
カラム
分離を担当する固定相を詰めた筒状部品。
C18カラム
逆相クロマトグラフィーで最も一般的に使われるカラム。疎水性化合物の分離に適する。
保持時間
分析対象物がカラムを通過して検出器に検出されるまでの時間。
m/z
質量-to-電荷比。質量分析で々のイオンを識別する指標。
分析対象物(アナリット)
分析・定量の対象となる化合物。
マトリックス効果
試料マトリックスがイオン化・検出に及ぼす影響(信号の抑制・増強)。
感度
検出能力の指標で、低濃度の化合物を検出できる程度。
LOD/LOQ
LODは最小検出濃度、LOQは定量可能な最小濃度を指す指標。
内部標準法
内部標準物質を用いて、測定変動を補正し定量精度を高める方法。
データ解析ソフトウェア
LC-MSデータを処理・解釈するソフトウェア群。
Skyline
オープンソースのLC-MSデータ解析ソフト。定量分析に便利。
Xcalibur
Thermo Scientificのデータ解析・機器制御ソフト。
MassLynx
WatersのLC-MSデータ解析ソフト
プロテオミクス
タンパク質の大規模分析分野。LC-MSが核となる技術の一つ。
メタボロミクス
代謝物の全体を解析する分野。LC-MSが主要手法の一つ。
バイオアナリシス
生体試料を対象にする分析領域(薬物動態学・臨床検査など)。
定性分析
物質の同定を目的とする分析。
定量分析
物質の濃度を数値で決定する分析。

lc-msのおすすめ参考サイト


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