[发明专利]离子分析装置及离子裂解方法

说明书

在离子阱(2)的内部捕捉到前体离子后，自电子照射部(7)将30eV以上的高能量的电子导入到离子阱(2)内，利用电子与离子的相互作用来使该离子的价数增加。接着，自氢自由基照射部(5)使氢自由基进入到离子阱(2)内，通过HAD法使离子裂解。在HAD法中，离子的价数越高，裂解效率越高。因此，即使在使用例如MALDI离子源那样几乎只生成1价离子的离子源的情况下，也能够在离子阱(2)内使前体离子的价数增加，从而提高裂解效率。

技术领域

本发明涉及将源自试样成分的离子捕捉到离子阱内后使该捕捉到的离子以1阶段或多阶段裂解并且对通过该裂解所生成的离子进行分析的离子分析装置及用于该离子分析装置的离子裂解方法。此处所说的离子分析装置包括质谱分析装置或者离子迁移率分析装置，质谱分析装置利用离子阱自身或利用外部的质量分离器，将离子根据质荷比进行分离并检测，离子迁移率分析装置利用外部的离子迁移率计，将离子根据迁移率进行分离并检测。

背景技术

为了鉴定高分子化合物或解析其结构，近年来，广泛利用如下的质谱分析法：将作为目标的源自化合物的离子捕捉到离子阱的内部后进行1阶段或多阶段裂解，将由此生成的产物离子(碎片离子)根据质荷比进行分离并检测。作为用于这种质谱分析的装置，周知有：利用离子阱自身进行质谱分析的离子阱型质谱分析装置、自离子阱排出产物离子并利用外部的飞行时间型质谱仪对该产物离子进行质谱分析的离子阱飞行时间型质谱分析装置等。

在这种质谱分析装置中，作为将分子量大的离子裂解的方法，使利用电场的作用进行共振激发所得到的离子与氩等气体碰撞而诱发裂解的碰撞诱导裂解(CID＝CollisionInduced Dissociation)法是最常见的，除此之外，还已知有红外多光子吸收裂解(IRMPD＝Infrared Multi-Photon Dissociation)法、紫外光裂解(UVPD＝UltraViolet PhotoDissociation)法、电子转移裂解(ETD＝Electron Transfer Dissociation)法、电子捕获裂解(ECD＝Electron Capture Dissociation)法等各种各样的裂解法。

使蛋白质、肽等源自生物试样的高分子化合物的离子裂解时，广泛使用ETD法、ECD法。

在ETD法中，将负的分子离子作为反应离子照射到离子阱内，使其在离子阱内与源自试样成分的离子碰撞而产生相互作用。通过该相互作用而使反应离子的电子移动至源自试样成分的离子的质子，该质子转化为氢自由基。由该反应生成的离子的自由基种类(radical species)进行键特异性裂解。另一方面，在ECD法中，将1eV左右的低能量的电子照射到离子阱内，在离子阱内在源自试样成分的离子的质子上加成电子。由此，该质子转化为氢自由基，由该反应生成的离子的自由基种类进行键特异性裂解。

ETD法、ECD法与CID法等碰撞性裂解法不同，是不成对电子诱导型的裂解法，因此肽主链的N-Cα键的断裂特异性地发生。因此，积极生成难以通过CID法生成的c/z系列的碎片离子。另外，以保持有糖链等修饰部位的状态发生裂解，因此容易进行修饰物的鉴定、修饰部位的确定。由此，ETD法、ECD法对于生物高分子化合物的综合结构解析是有用的。

另外，本发明人等开发了氢附着裂解法(Hydrogen-Attachment Dissociation、以下简称为HAD法)作为新型的离子裂解法，并在专利文献1、非专利文献1等中提出。简单地说，HAD法是使氢自由基(＝氢原子)附着于离子并时该离子裂解的方法，可认为其裂解机理自身与ECD法、ETD法类似。即，HAD法也是一种不成对电子诱导型的离子裂解法，具有与ETD法、ECD法同样的优点。

如上所述，ETD法、ECD法具有对生物高分子化合物的结构解析有利的特征，但在理论上只能进行2价以上的多价离子的裂解。这是因为，源自试样成分的1价离子在自由基反应后很快就变成中性。另外，已知：即使价数为2以上，对于低价数(大约6价左右以下)的离子，裂解效率也低，得不到足够用于结构解析的信息。