[发明专利]MALDI质谱分析用的试样架及质谱分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用基质辅助激光解吸离子化质谱分析法(MALDI-MS：Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-MassSpectrometry)实施质谱分析用的作为激光吸收基质使用无机微粒的试样架及使用该试样架的质谱分析方法。在本说明书中，将使用基质辅助激光解吸离子化质谱分析法进行的质谱分析称为“MALDI质谱分析”。 

背景技术

在作为有机化学中重要的分析方法的质谱分析法中，通常是通过某种方法将对象物质离子化，利用质量电荷比(m/z)的差异并使用TOF装置将该离子分离，进行检测。在MALDI质谱分析法中，通过将有机低分子离子化辅助剂(基质剂)混合在测定试样中并对局部照射激光(例如337nm)，使基质剂吸收激光，只在照射部位产生急剧的温度上升，可以不分解试样分子而进行软电离化。该方法作为测定蛋白质及合成高分子等化合物的方法在医药、临床、食品、高分子材料、环境领域得到广泛应用。 

在MALDI质谱分析法中所使用的基质(在本说明书中称为“激光吸收基质”)大致分为以下几种。 

(a)拥有双键及芳香环作为官能团的有机基质 

(b)使用无机微粒的无机基质 

在使用上述(a)的有机基质的方法中，重要的是，分析前对每个样品一一检查最佳的条件(添加在试样中的有机基质和溶剂的种类、它们的混合比、试样和基质的混合晶的结晶状态等)。虽然如此，但有时存在有机基质和有机化合物试样的化学反应的问题。特别是必须 考虑激光照射情况下的反应。另外，由于有机基质其自身因激光照射而发生离子化、分解，因而多发生因此造成的干扰离子峰。因此，在使用有机基质的MALDI质谱分析中存在特别是分子量比较小的有机化合物难以分析这一本质性的问题。 

在使用上述(b)的微粒无机基质的方法中，公知有将丙三醇等高粘度液体包覆于无机微粒(例如Co微粒)上的悬浮体和试样物质进行混合而使用的方法(专利文献1)。在这样使用无机微粒时，通常由于试样分子牢固地吸附于(多点吸附)无机微粒，因而在照射激光的情况下造成难以产生试样分子的解吸，从而难以进行高精度的质谱分析。另外，除一部分贵金属之外的过渡性金属的无机微粒易被空气氧化而使表面状态发生变化，因此，难以照原样用于质谱分析。这一点在使用由上述的丙三醇等高粘度液体粘附的方法时，成为试样分子在覆盖无机微粒的高粘性液体中游离的状态，通过激光照射进行了离子化的试样分子能够容易地从基质解吸。另外，由于高粘度液体成为保护剂，因而还可防止使用金属微粒的情况下的空气氧化。但是，在质谱分析装置中，由于离子源部处于高真空下，因而造成因丙三醇等保护剂而引起的装置的污染的问题。因此，现状是该方法现在几乎不能使用。 

另外，还提出了一种对氧化硅粒子进行表面处理而在表面形成官能团，将此作为基质使用的方法(专利文献2)。但是，该方法中必须根据分析对象即试样物质实施合适的表面处理准备，从而操作烦杂。另外，有时因表面处理而吸附的物质成为干扰离子峰的原因。 

此外，尽管也提出了将一些金属纳米粒子作为基质，但在制作金属纳米粒子时所添加的还原剂及纳米粒子的表面保护剂往往成为干扰离子峰的原因，从而仍难以进行低分子量有机化合物的分析。 

另一方面，公知有一种DIOS法，其将载有试样物质的基板自身用于激光吸收离子化介质，并使用具有数十纳米的微细的细孔结构的多孔表面基板(非专利文献1)。其中，使用多孔质硅的DIOS法在分子量1000以下的测定区域的由激光吸收离子化介质带来的干扰离子峰 少，已经供实际应用。但是，硅表面易被空气氧化因而存在离子化效率明显降低的耐久性的课题。 

需要指出，在DIOS法中，由于既难以再现性良好地制作具有同样的多孔质结构的试样基板，又不容易清洗测定后的多孔质基板，所以，存在不太适合重复测定的问题。因此，专利文献3中，通过将具有高效率地吸收激光的性质的晶体元件(热电性元件及铁电元件)用作试样基板，试图解决DIOS法的此类问题。但是，在该方法中，必须预备特殊的试样基板，不能使用市场销售的MALDI质谱分析用的试样基板(SiC基板等)。因此，现状是缺乏通用性，且测定成本高。 

专利文献1：特开昭62-43562号公报 

专利文献2：特表2005-502050号公报 

专利文献3：特开2006-201042号公报 

非专利文献1：Wei，J.；Buriak，J.M.；Siuzdak，G.Nature1999，399，243-6