マススペクトルのピークの種類

質量分析法によって得られるマススペクトル（MS）は、たとえば以下のようになります。

上図を見てもわかる通り、マススペクトル（MS）では横軸が m/z （質量電荷比）で、縦軸が相対強度（説明は後述）です。

¹H-NMRではシグナルと呼んでいた図中の線は、マススペクトル（MS）ではピークと呼びます。これは、¹H-NMRは幅を持っている線だったのに対し、こちらは面積のないただの1本線だからです。

このピークはどれも、測定対象の化合物がその数字の m/z （質量電荷比）を有していることを表しているのですが、細かく分類すると、ピークには以下の4つの種類があります。

基準ピークというのは、スペクトルの中で一番背の高いピークのことです。このピークの相対強度を100％にして、基準として用います。

上図の例でいうと、m/z ＝ 108 のピークが基準ピークとなります。

分子イオンピークというのは、測定対象の分子量をそのまま保っているピークのことです。

もちろん、分子そのものはイオンではありませんので、分子から電子1つを取り除いて陽イオンとなったものと考えてください。電子はごく軽量であるため、電子1つ失っても分子量は変わりません。

上図の例でいうと、化合物の分子式がC₉H₁₀O₂であるため、分子量は 150 です。よって、m/z ＝ 150 のピークが分子イオンピークとなります。

一般的に、マススペクトルの最も右側にある大きめのピークが、分子イオンピークです。たとえ化合物の分子式が未知の場合でも、ここを見れば分子量を知ることができます。

ただし、フラグメンテーションを起こしやすい分子やイオン化法を用いたときは、このピークは観測されないこともあります。

大きめのピークには大体、+1 した位置にも小さいピークがありますが、これを同位体ピークと呼びます。

炭素は普通 ¹²C ですが、同位体である ¹³C がおよそ 1％の割合で含まれていて、この ¹³C を有する分子が検出されるために、+1 の位置にピークができます。

炭素数が 1 のピークでは、同位体ピークの高さは100分の1になるのでほとんど見えませんが、炭素数が 5 であれば同位体ピークの高さは5％に、炭素数が 10 になれば10％の高さになるので、かなり見やすくなります。

上図の例でいうと、m/z ＝ 150 のピーク（分子イオンピーク）は炭素数が 9 であるため、同位体ピークである m/z ＝ 151 のピークの高さは、隣のピークの大体 9％くらいの高さになっています。

また、これは炭素を含むどのピークでも起こる現象なので、分子イオンピークに限った話ではありません。たとえば、m/z ＝ 108 のピークにとっての同位体ピークは、m/z ＝ 109 のピークです。

ちなみに、炭素以外にも同位体は存在します。同位体で有名なのは、塩素や臭素です。塩素は ³⁵Cl ： ³⁷Cl ＝ 3 ： 1 の割合比で存在し、臭素は ⁷⁹Br ： ⁸¹Br ＝ 1 ： 1 の割合比で存在します。

塩素や臭素を含む化合物のマススペクトル（MS）については次の項で詳しく解説しますが、このような場合は炭素の同位体ピークよりも顕著に同位体ピークが現れます。

分子をイオン化する段階でフラグメンテーション（開裂）を起こすことはイオン化法（イオン化部）のページで説明しましたが、その結果できるのがフラグメントイオンです。

フラグメントイオンに由来するピークのことをフラグメントピークといいます。つまり、スペクトルに載っているほとんど全て（上図でいうと150と151以外全部）がフラグメントピークです。

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