머 릿 말

본서는 질량 분석학의 이름을 씌운 최초의 출판물이다. 우리나라에서는 이전부터 질량 분석, 질량분석법 혹은 매스 스펙트로메트리라고 부르고 가르쳐 단순하게 “매스”라고 불려왔다. 구미에서는 Mass Spectrometry가 일반적이어 그 약어 MS는 엠에스로 발음 약칭되고 있다. 국제 순수 응용화학 연합(IUPAC)에서는 Mass Spectrometry를 질량과 전하를 가진 기상 이온에 근거하는 물질의 학문"이라고 규정해 과학의 한 분야로서 인식되고 있다. 의역하면 기상 이온 과학이 되는 것이지만 우리나라에 서는 이것을 질량 분석학이라고 번역해도 실수는 아닐 것이다

우리나라에서 질량 분석학의 명칭이 사용된 것은 시마즈 제작소의 타나카 코우치가 노벨 화학상을 수상(2002년)하고 나서가 아닐까 생각한다. 다음 해에 잇달아 과학 잡지에서 수상 특집이 짜여졌지만, 질량 분석학의 명칭을 산견할 수 있는 것은 단백질․핵산․효소(2003년 1월호)에 게재된 졸고(2002년 10월 20일)에 대해서다. 그 경위는 고(故) 마츠오 타케키요 판대교수(1998년 서거)가 질량 분석의 학문으로서의 위치 설정에 고심하고 있던 것을 생각해 낸 것이었다. 고(故) 오가타유일 오사카 대학교 교수(1994년 서거)를 중심으로 물리학자의 사이에서는 질량 분석학을 원자 물리학의 한 분야로 따르고 있었던 시기도 있었던 것이 일본 물리학회 잡지(1962년 제17권 688 페이지)의 기사로부터 알 수 있다. 여하튼, 질량분석을 분석기술(technology)의 하나, 분석법(method)의 하나 혹은 연구 도구(tool)로 하는 것은 경우에 대응해 올바르지만, 많은 이용자에게는 그 내용은 올바르게 파악할 수 없었다. 이번에 매스 스펙트로메트리를 “질량 분석학”으로서 과학의 한 분야로 자리 잡은 것은 현대과학에 있어서의 그 유용성 및 과학과 기술에 있어서의 발견․발명에의 기여 그리고 향후의 과학의 발전을 위해서도 의의 깊은 일이라고 생각한다. 특히 본서의 응용편에서 취한 “오믹스”와 “이미징”은 생물체나 생명 현상을 분자 레벨로 파악하는 현대의 분자 생명 과학의 방법론을 제공하는 새로운 개념이다. 거기로부터 태어나는 새로운 발견․발명은 의료나 창약 등을 통해서 사회에 혁신(innovation)을 가져올 뿐만 아니라. 새로운 과학의 창제로 이끌 가능성을 가지고 있다. 본서에서는 진보 발전의 현저한 질량 분석학의 엣센스 및 최선단의 화제로 독자가 접할 수 있도록 궁리했다. 특히, 기초편, 응용편 모두 종래의 기본 사항에 가세해 특히 금세기에 접어들어 나타난 개념도 많이 싣도록 노력했다. 본서 중, 질량 분석학의 발전사에는 이것에 직접, 간접으로 관계된 과학자와 기술자의 이름을 많이 싣고 교양서로서 또 칼럼에서는 역사상 및 현역의 인물평도 싣는 등, 대학 대학원의 교과서로 적절하도록 편찬했다. 물론, 질량 분석학에 직접 관계되는 연구자, 기술자 뿐만이 아니라, 분자 생물학이나 의․약학 분야, 식품 화학, 농림, 수산학 등에서 분자 탐색과 관계되는 연구자, 분자 계측이나 환경 분석의 개발 엔지니어, 한층 더 분자 계측 기기의 기술 영업이나 컨설턴트, 지재 담당자 등에게도 적합한 책으로서 도움이 된다고 생각하고 있다. 본서에서는 새롭게 발명이나 개량에 의해 나타나는 이온화법이나 계측법의 명칭이나 약어의 취급에 대해서는 반드시 모든 것을 통일하지 않았다. 예를 들어, 질량 분석학에서 사용되는 질량의 단위에는 통일 원자 질량 단위 u외에 달튼 Da가 있지만 이들은 같은 의미로 사용된다. 또, 크로마토그래피(예를 들어, 액체 크로마토그래피(LC)와 이온화법 예를 들어, 일렉트로스프레이 이온화(ESI)법) 혹은 질량 분석장치(MS)와의 결합에는 하이픈(-)을 사용하거나(LC-MS. ESI-MS) 슬래시(/)를 사용하거나 iv(LC/MS. ESI/MS). 혹은 사용하지 않는(LCMS, ESIMS) 경우도 있다. 이들 용어나 기술법은 연구자의 전문적 배경이나 기술자의 개발의 경위나 관례 또는 교육에 따라서 달라 시대의 변천과 함께 정착하거나 사라지거나 하는 것이 일상이다. 따라서 무리하게 통일하는 것보다도 내용의 이동으로 판단하는 것이 소중하다. 문장 작성의 사정으로 추천되는 용어나 약어를 알고 싶은 분은 IUPAC의 권고에 근거해 작성되고 있는 일본 질량 분석 학회 발행의 매스 스펙트로메트리 관계 용어집을 참조하기 바란다. 마지막으로 본서를 정리하기에 즈음해 일본 질량 분석 학회 및 관련 학회에서 매우 바쁘신 모든 선생님 쪽에서 그 집필을 기쁘게 받아 주신 것과 편집자 일동에게 감사의 뜻을 표하고 싶다. 또, 화학 동인 편집장에게 본서 출판에 즈음해 막대한 지원과 이해해 주신 것 외, 편집에 있어서는 동사의 고시라이씨가 각별한 노력을 하셨다. 여기에 대해 심심한 감사의 뜻을 나타내고 싶다. 

목  차

제1장 질량 분석학이란 무엇인가?

제2장 질량 분석학의 발전사

제3장 이온화법 ① 질량분석의 기초가 되는 이온화법

제4장 이온화법 ② 소프트 이온화법

제5장 엠비언트 이온화법

제6장 질량 분리 장치

제7장 질량 분석용 검출기

제8장 동위체의 과학

제9장 프레그멘테이션

제10장 소프트 이온화와 라디칼 유기 프레그멘테이션

제11장 이온의 계산 화학

제12장 이온 반응론

제13장 크로마토그래피와의 결합

제14장 이온 모빌리티와 질량분석법과의 결합

제15장 스펙트럼 데이터를 얻는 방법

제16장 스펙트럼 데이터를 읽는 법

제17장 크로마토그래피/질량 분석을 위한 시료 조제법

제18장 오믹스 계측 과학

제19장 프로테오믹스 

제20장 메타볼로믹스

제21장 리피드믹스

제22장 글라이코믹스

제23장 이미징

제24장 선천 대사 이상증

제25장 미생물

제26장 생체 초분자

제27장 유기 금속 착체계 초분자

제28장 약물 동태

제29장 공업 재료

제30장 표면 분석

제31장 우주 지구과학에 있어서의 동위체

제32장 데이터베이스 MassBank