質量分析用マトリックス及び質量分析方法
【課題】各種試料との相性が良く、従来から質量分析用のマトリックスとして用いられている化合物を用いて試料由来のピークとマトリックス由来のピークとを分離することができ、正確な分析を行うことができる質量分析用マトリックス及び質量分析方法を提供する。
【解決手段】マトリックスとして、分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識した化合物を用いる。前記マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することで、前記マトリックスに由来するピークを前記試料に由来するピークから分離してマススペクトルを取得する。
【解決手段】マトリックスとして、分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識した化合物を用いる。前記マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することで、前記マトリックスに由来するピークを前記試料に由来するピークから分離してマススペクトルを取得する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析用マトリックス及び質量分析方法に関し、詳しくは、イオン化方法としてＦＡＢ(Fast Atom Bombardment:高速原子衝突)法を用いる質量分析法に使用するのに適したマトリックス及びこのマトリックスを用いた質量分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱分解性・難揮発性物質を質量分析する際のイオン化にＦＡＢ法を使用する質量分析法、すなわちＦＡＢＭＳが知られている。このＦＡＢＭＳでは、試料をグリセロール等の粘性のある有機化合物からなるマトリックスの溶液と混合し、その混合液にキセノンやアルゴン等の原子を衝突させてイオン化を行い、得られたマススペクトルに基づいて解析を行う。前記マトリックスとしては、グリセロール、チオグリセリン、３−ニトロベンジルアルコール等が実用的なものとして知られており、試料の性質に合わせてマトリックスを選定することが質の高いマススペクトルを得る上で、非常に重要な因子であると言える（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】YOKUDEL-FAB-Matrix[ＦＡＢ測定用マトリックス]〜ＦＡＢ測定のノウハウ、日本電子データム株式会社、２００４年７月１日（第２版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ＦＡＢＭＳは、分子全体の情報を得るため、すなわち、分子イオンを得るためのイオン化手段として優れた方法であるものの、マトリックス由来のピークも少なからず出現するため、試料由来の分子イオンピーク及び同位体ピークとマトリックス由来のピークとが重なる場合には、同位体比の決定を正確に行なうことが困難となる。この場合、マトリックスを別の化合物に変更するなどして、試料由来のピークとマトリックス由来のピークとを分離する必要がある。
【０００５】
しかし、マトリックスとする化合物を変更し、試料由来のピークとマトリックス由来のピークとの重なりを防ぐ方法は、マトリックス由来のピークの出現位置が一つの化合物に対して一通りであるため、ある試料に対しては有効であっても、別の試料に対しては有効ではないケースがある。したがって、試料と相性の良いマトリックスを選定するために多大な手間を要し、試料毎に数多くの実験を繰り返さなければならないという問題がある。さらに、マトリックスとする化合物を変更した場合には、試料とマトリックスとの混合に不可欠な溶媒の変更も必要になることが多いため、溶媒の選定にも多大な手間を要することになる。
【０００６】
そこで本発明は、各種試料との相性が良く、従来から質量分析用のマトリックスとして用いられている化合物を用いて試料由来のピークとマトリックス由来のピークとを分離することができ、正確な分析を行うことができる質量分析用マトリックス及び質量分析方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の質量分析用マトリックスは、マトリックスとして、分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識した化合物を用いることを特徴としている。また、本発明の質量分析方法は、試料とマトリックスと溶媒とを混合した試料溶液を用いて質量分析を行う方法において、前記マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することで、前記マトリックスに由来するピークを前記試料に由来するピークから分離してマススペクトルを取得することを特徴としている。特に、前記質量分析がＦＡＢＭＳであることを特徴としている。
【０００８】
マトリックスと試料及びこれらを均一に混合するための溶媒の組み合わせは、従来からの使用経験から、マトリックス、試料及び溶媒の相性が良好で、試料の分子イオンピークが選択的に大きなピークとして出現することが確認できている組み合わせを採用することが望ましい。例えば、前記マトリックスとして用いる化合物は、従来からＦＡＢ法質量分析のマトリックス用化合物として一般に用いられているグリセロールやチオグリセロール、３−ニトロベンジルアルコールを用いることができる。
【０００９】
マトリックスとして使用する化合物に対する標識の方法は、化合物の分子内に含まれる一種類の元素を均一に標識する方法であっても、特定の原子のみを選択して標識する方法のいずれであってもよい。例えば、グリセロールの場合は、一種類の元素として分子内の炭素を均一に標識するようにしても、酸素を均一に標識するようにしてもよく、分子内の特定の位置の１個又は２個の炭素のみ、あるいは、１個又は２個の酸素のみを標識するようにしてもよい。
【００１０】
また、マトリックスとして用いる化合物は、有機物の炭化水素が主体となっているため、炭化水素中の炭素や水素を１３Ｃ標識又は２Ｈ標識することが基本となるが、分子内に含まれる元素の種類に応じて、炭素の１３Ｃ標識、窒素の１５Ｎ標識、酸素の１８Ｏ標識及び水素の２Ｈ標識のいずれか、あるいは、これらの２つ以上の組み合わせを採用することができる。
【００１１】
ただし、試料や溶媒が交換性水素（軽水素）を含み、かつ、２Ｈ標識したマトリックスの２Ｈが交換性重水素である場合には、この交換性重水素が前述の交換性軽水素と同位体交換反応を起し、標識の効果を十分に発揮することができなくなることがある。例えば、試料としてアミノ酸を分析する際に、マトリックスとしてグリセロールを使用し、溶媒に水を使用した場合、グリセロールの水酸基に存在する水素を２Ｈ標識すると、試料や溶媒中の軽水素とマトリックスの２Ｈとが同位体交換反応を起こしてしまうため、マトリックス由来のピークの出現位置を変更できなくなることがある。したがって、このような場合に２Ｈ標識するときには、水酸基以外の水素を標識したり、１３Ｃ標識又は１８Ｏ標識を選択したりすることが望ましく、窒素を含む化合物の場合は、１５Ｎ標識を選択することが望ましい。
【００１２】
また、分子内の炭素原子が多い化合物の場合、例えば炭素原子が５個以上の化合物の場合は、１３Ｃ標識以外の元素、例えば水素や酸素を標識すると、１３Ｃ標識していないマトリックス由来のピークに、天然由来の１３Ｃ（天然存在比：約１ａｔｏｍ％）を分子内に含むマトリックス由来のピークが比較的大きな強度で出現する。すなわち、すべての炭素原子が１２Ｃである分子ピークが最も大きいピークで出現するが、１つの炭素原子だけが１３Ｃである分子ピークも比較的大きいピークとして出現するため、ピークの分裂を招くことになる。このため、マススペクトル上のマトリックス由来のピークの出現数が増加し、スペクトルが複雑になることから、試料を高精度に分析するために望ましい良質なスペクトルを得られなくなるおそれがある。したがって、分子内の炭素原子が多い化合物の場合は、１３Ｃ標識を選択することが好ましい。
【００１３】
一方、マトリックスとして使用される化合物の中には、グリセロールのように、ある範囲で数本のマトリックス由来のピークしか出現しない化合物も存在する。このようにマトリックス由来のピークが比較的単純な化合物を用いる場合は、そのマトリックス由来のピークと試料由来のピークとの重なりを避けることは比較的容易である。このような場合は、１３Ｃ標識や非交換性水素の２Ｈ標識などでピークの重なりを容易に避けることができる。
【００１４】
また、マトリックスとして使用される化合物の中には、３−ニトロベンジルアルコールのように、ある質量区間ではすべての質量数にマトリクス由来のピークが出現する化合物も存在する。このような化合物の場合には、１３Ｃ標識や非交換性水素の２Ｈ標識を行うだけでは、マトリックス由来のピークと試料由来のピークとの重なりを避けることができないこともある。このような場合は、１３Ｃ標識や非交換性水素の２Ｈ標識に加えて、窒素を１５Ｎ標識したり、酸素を１８Ｏ標識したりすることにより、マトリックス由来のピークと試料由来のピークとの重なりを避けることが可能となる。
【００１５】
なお、本発明のマトリックスはＦＡＢＭＳに最適であるが、同様にしてマトリックスを使用するＭＡＬＤＩ法質量分析にも利用可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、試料由来のピークとマトリクス由来のピークとが重なる場合であっても、マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することにより、試料との相性を損なうことなく、マトリックス由来のピークの出現位置を変更することができる。これにより、試料由来のピークとマトリックス由来のピークとを分離することができ、試料の正確な分析が可能となる。
【００１７】
また、本発明では、安定同位体にて標識する方法や標識する元素を選ぶことで、試料とマトリックスとの相性はそのままにマトリックス由来のピークの出現位置を広範囲に変更することが可能となる。さらに、１８Ｏ標識においては、１個の原子を標識するだけで質量数を＋２ＭＡＳＳ変更することができるので、マトリックス由来のピークの出現位置を効率的に変更することができる。加えて、分子内の原子を安定同位体で標識する場合には、化学的性質が変化することはないため、試料とマトリックスとを混合するための溶媒を変更する必要もない。
【００１８】
したがって、試料に対するマトリックス及び溶媒として相性の良い組み合わせを変えることなく、マトリックスとして安定同位体で標識したものを使用するだけでよいことから、余計な手間が掛からず、迅速に正確な分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】参考例１で得たマススペクトルである。
【図２】参考例２で得たマススペクトルである。
【図３】参考例３で得たマススペクトルである。
【図４】実施例１で得たマススペクトルである。
【図５】参考例４で得たマススペクトルである。
【図６】実施例２で得たマススペクトルである。
【図７】比較例１で得たマススペクトルである。
【図８】実施例３で得たマススペクトルである。
【図９】実施例４で得たマススペクトルである。
【図１０】実施例５で得たマススペクトルである。
【図１１】参考例５で得たマススペクトルである。
【図１２】実施例６で得たマススペクトルである。
【図１３】参考例６で得たマススペクトルである。
【図１４】実施例７で得たマススペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
化合物内の原子を標識する方法は、化合物の種類や標識部位に応じて、従来から行われている適宜な標識方法を採用することができる。例えば、化合物の標識対象原子、例えば１Ｈを、酸、塩基、金属等の触媒及び／又は化学形の改変によって交換可能な状態とし、これを標識対象原子の同位体、例えば２Ｈ（Ｄ）に置き換える同位体交換反応による方法や、化合物の前駆体、例えば脱メチル体を安定同位体標識した官能基で置換、例えば「−Ｈ」を「−ＣＤ３」で置換する方法などを採用することができる。また、化合物内のどの元素を標識するか、同じ元素でも分子内のどの位置にある原子を標識するかは、標識の容易さ、価格、安定性などを考慮して選択すればよい。
【００２１】
標識したマトリックスを用いて質量分析を行う手順は、従来から用いられている一般の質量分析装置を使用して同じ操作手順で行うことができる。例えば、ＦＡＢＭＳの場合は、所定量の試料、標識したマトリックス及び溶媒を、十分に清浄な容器内にて混合・撹拌し、均一な試料溶液を調製した後、この試料溶液をＦＡＢＭＳ用ホルダーに塗布して質量分析計のイオン源に挿入し、所定の条件でキセノンやアルゴン等の原子を衝突させてイオン化を行うことによりマススペクトルを取得し、得られたマススペクトルの中の特定のピークを参照するという、一般的な手順で行うことができる。
【００２２】
参考例１
マトリックス溶液として標識していないグリセロール（非標識グリセロール）の１０％水溶液を使用し、標識していないアラニン（非標識アラニン）を試料とし、反応ガスをＸｅガス、反応ガス加速電圧を１ｋＶ、イオン引出し電圧を３ｋＶとした従来から周知のＦＡＢＭＳによりマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１に示す。
【００２３】
図１のマススペクトルでは、分子量８９の非標識アラニンの分子イオンピーク（正確にはプロトン付加分子イオンピーク。以下同様。）が大きな相対強度でＭ／Ｚ＝９０に出現しており、Ｍ／Ｚ＝９１にはアラニンの同位体ピークが出現している。また、マトリックス由来のピークとして、Ｍ／Ｚ＝５７（［Ｃ３Ｈ５Ｏ−］＋）、Ｍ／Ｚ＝７５（［Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）２−］＋）、Ｍ／Ｚ＝９３（［Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３＋Ｈ］＋）、Ｍ／Ｚ＝１８５（［（Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３）２＋Ｈ］＋）が出現している。
【００２４】
このマススペクトルにおいては、マトリックス由来のピークが試料の分子イオンピークや同位体ピークとは分離して重ならないため、非標識アラニンの分析を正確に行うことができる。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は１．０９ａｔｏｍ％となり、同じ試料を高精度同位体分析用質量分析計（ＩＲＭＳ）にて分析した値である１．０８１ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００２５】
参考例２
均一に１３Ｃ標識したアラニン（標識アラニン）を試料とした他は、参考例１と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図２に示す。標識アラニンの分子量が９２であるため、この標識アラニンに由来する分子イオンピークはＭ／Ｚ＝９３に出現し、マトリックス由来のピークのＭ／Ｚ＝９３（［Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３＋Ｈ］＋）と重なっている。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９９．５８ａｔｏｍ％となり、同じ試料をＩＲＭＳにて分析した値である９７．３５ａｔｏｍ％に対して２ａｔｏｍ％以上の差が生じた。
【００２６】
参考例３
試料として参考例２と同じ標識アラニンを使用し、マトリックスとして標識していないチオグリセンリン（非標識チオグリセンリン）を使用した他は、参考例２と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図３に示す。マトリックス由来のピークは、Ｍ／Ｚ＝７３（［Ｃ３Ｈ５Ｓ−］＋又は［Ｃ３Ｈ５Ｏ２−］＋）、Ｍ／Ｚ＝９１（［（ＨＳ）Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）−］＋）、Ｍ／Ｚ＝１０９（［（ＨＳ）Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）２＋Ｈ］＋）、Ｍ／Ｚ＝２１７（［（（ＨＳ）Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）２）２＋Ｈ］＋））が出現している。
【００２７】
これらのマトリックス由来のピークは、前述の標識アラニンの分子イオンピークや同位体ピークとは重ならず、正確な分析が可能と思われるが、図１のマススペクトルと図３のマススペクトルとにおいて、マトリックス由来のピークの内の最も大きなピークに対する試料の分子イオンのピークの割合を比較すると、参考例１では約「４」であるのに対し、参考例３では約「０．２５」であり、相対強度が１／１６程度に低下していることがわかる。
【００２８】
図３のマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９３．２２ａｔｏｍ％となり、ＩＲＭＳでの分析値である９７．３５ａｔｏｍ％に対して４ａｔｏｍ％以上の差が生じた。このことから、マトリックス由来のピークと試料の分子イオンピークや同位体ピークとが重ならないようにマトリックスを選定した場合であっても、試料とマトリックスとの相性がよくないときには、標識率決定等の正確な分析の妨げとなることがわかる。すなわち、マトリックスとする化合物を変更してピークの重なりを単に回避しようとするだけでは、分析上重要である試料の分子イオンピークの強度低下を招くおそれがあり、必ずしも適切な方法とはいえない。
【００２９】
実施例１
標識マトリックスとして１３Ｃ均一標識したグリセロール（１３Ｃ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用し、超純水（軽水）で１０％に希釈後、このマトリックス水溶液５０μｌに、１３Ｃ均一標識した標識アラニン（参考例２とは異なるもの）２ｍｇを添加し、反応ガスをＸｅガス、反応ガス加速電圧を１ｋＶ、イオン引出し電圧を３ｋＶとした条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図４に示す。
【００３０】
図４のマススペクトルには、標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６０、７８、９６、１９１に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９３、９２に出現し、両者のピークが分離して重なっていないことがわかる。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９７．８５ａｔｏｍ％であり、同じ試料をＩＲＭＳにて分析した値である９７．５５ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００３１】
参考例４
マトリックスとして非標識のジチオトレイトールと非標識のチオグリセリンとの１対１の混合物を使用した他は、実施例１と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図５に示す。図５のマススペクトルには、非標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５７、７３、８５、９１、１０３、１０９、１１９、１３５、１５５に出現するとともに、試料分子ピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９３、９２に出現し、両者のピークの重なりはない。
【００３２】
しかし、マトリックス由来のピークの中の最大ピークに対する試料分子ピークの割合が低く、このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９２．９ａｔｏｍ％であり、ＩＲＭＳの分析値である９７．５５ａｔｏｍ％に対して６ａｔｏｍ％以上の差が生じた。
【００３３】
実施例２
マトリックスとして、水酸基以外の水素原子を２Ｈで標識したグリセロール（標識部分の２Ｈ濃縮度９９ａｔｏｍ％以上）を使用し、超純水（軽水）で１０％に希釈後、このマトリックス水溶液５０μｌに、試料として１３Ｃ及び１５Ｎにて二重標識標識したアルギニン２ｍｇを添加し、実施例１と同様の条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図６に示す。
【００３４】
図６のマススペクトルでは、非標識のグリセロールで出現するＭ／Ｚ＝５７、７５、９３、１８５のピークが、グリセロールを２Ｈ標識したことによってＭ／Ｚ＝６２、８０、９８、１９５にシフトして出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝１８５、１８４に出現し、両者のピークの重なりはないことがわかる。
【００３５】
この試料のＮＭＲ測定結果から求めた１３Ｃ標識率は９９．３０ａｔｏｍ％であり、この値と図６の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は９７．７３ａｔｏｍ％であるため、同じ試料をＩＲＭＳにて測定した結果から算出した１５Ｎ濃度の９７．３４ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００３６】
比較例１
マトリクスとして非標識のグリセロールを使用した他は、実施例２と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図７に示す。図７のマススペクトルには、非標識マトリックスである非標識のグリセロールに由来するピークがＭ／Ｚ＝５７、７５、９３、１８５に出現し、試料分子イオンピーク及び同位体ピークであるＭ／Ｚ＝１８５、１８４のうち、Ｍ／Ｚ＝１８５において両者のピークが重なっている。
【００３７】
この試料のＮＭＲ測定結果から求めた１３Ｃ標識率は前述の通り９９．３０ａｔｏｍ％であり、図７の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は９９．６ａｔｏｍ％で、ＩＲＭＳの分析値である１５Ｎ濃度９７．３４ａｔｏｍ％に対して大きな差を生じている。
【００３８】
実施例３
標識マトリックスとして１３Ｃ均一標識のグリセロール（１３Ｃ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用し、超純水（軽水）で１０％に希釈後、このマトリックス水溶液５０μｌに、試料として１３Ｃ均一標識した標識アラニン（実施例１とは異なるもの）２ｍｇを添加し、実施例１と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図８に示す。
【００３９】
図８のマススペクトルには、図４のマススペクトルと同様に、１３Ｃ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６０、７８、９６、１９１に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９３、９２に出現し、両者のピークが重なっていないことがわかる。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９９．０５ａｔｏｍ％であり、同じ試料をＩＲＭＳにて分析した値である９８．７５ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００４０】
実施例４
標識マトリックスとして水酸基以外の水素を２Ｈ均一標識したグリセロール（２Ｈ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用した他は、実施例３と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図９に示す。図９のマススペクトルには、２Ｈ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６２、８０、９８、１９５に出現しており、試料分子ピーク及び同位体ピークとは分離している。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９８．２５ａｔｏｍ％であった。
【００４１】
実施例５
標識マトリックスとして１８Ｏ均一標識したグリセロール（１８Ｏ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用した他は、実施例３と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１０に示す。図１０のマススペクトルには、１８Ｏ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５９、７９、９９、１９７に出現しており、試料分子ピーク及び同位体ピークとは重なっていない。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９８．８０ａｔｏｍ％であった。
【００４２】
実施例３〜５において、３種の標識マトリックスを用いてそれぞれ分析した試料中の１３Ｃ濃度は、９９．０５ａｔｏｍ％、９８．２５ａｔｏｍ％及び９８．８０ａｔｏｍ％であり、ＩＲＭＳの分析値である９８．７５ａｔｏｍ％と比較すると、３種の標識マトリックスともＩＲＭＳの結果と良い一致を示していることがわかる。さらに、試料の標識率算出に使用するピークが出現する質量数と、これに近い位置でマトリックス由来のピークが出現する質量数との差を大きくするほどＩＲＭＳの結果により近くなること、すなわち、この３種の標識マトリックスの中では、１８Ｏ標識マトリックスが最適であることがわかる。
【００４３】
参考例５
標識マトリックスとして実施例３で使用した１３Ｃ標識グリセロールを使用し、試料として１３Ｃ均一標識するとともに水酸基とアミノ基以外の水素を２Ｈ標識した二重標識のアラニンを使用した他は、実施例３と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１１に示す。
【００４４】
図１１のマススペクトルには、Ｍ／Ｚ＝６０、７８、９６、１９１に、図８のマススペクトルと同様の１３Ｃ標識マトリックス由来のピークが出現し、試料分子イオンピーク及び同位体ピークであるＭ／Ｚ＝９７、９６に対して、Ｍ／Ｚ＝９６において両者のピークが重なっている。この試料のＮＭＲ測定結果から求めた標識部位の２Ｈ標識率は９９．９９ａｔｏｍ％であり、図１１の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１３Ｃ濃度は７０．０５ａｔｏｍ％となった。同じ試料をＩＲＭＳにて測定した１３Ｃ濃度は９８．７５ａｔｏｍ％であった。
【００４５】
実施例６
標識マトリックスとして実施例５で使用した１８Ｏ均一標識グリセロールを使用した他は、参考例５と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１２に示す。
【００４６】
図１２のマススペクトルでは、１８Ｏ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５９、７９、９９、１９７に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９７、９６に出現しており、両者は重なっていないことがわかる。
【００４７】
参考例５と同様にして図１２の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１３Ｃ濃度は９８．７０ａｔｏｍ％となり、ＩＲＭＳの分析値である９８．７５ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００４８】
参考例６
標識マトリックスとして実施例４で使用した２Ｈ標識マトリックスを使用し、試料として、１３Ｃ均一標識、水酸基とアミノ基以外の水素を２Ｈ均一標識、１５Ｎ均一標識の三重標識したアラニンを使用した他は、実施例４と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１３に示す。
【００４９】
図１３のマススペクトルでは、図９と同様に、２Ｈ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６２、８０、９８、１９５に出現しており、試料分子イオンピーク及び同位体ピークであるＭ／Ｚ＝９８、９７に対して、Ｍ／Ｚ＝９８において両者のピークが重なっている。この試料に関しても、ＮＭＲ測定により求めた標識部位の２Ｈ標識率９９．９９ａｔｏｍ％及び１３Ｃ標識率９８．５０ａｔｏｍ％並びに図１３の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は１０３．０５ａｔｏｍ％となった。一方、この試料をＩＲＭＳにて測定した１５Ｎ濃度は９７．８３ａｔｏｍ％であった。
【００５０】
実施例７
標識マトリックスとして実施例５で使用した１８Ｏ均一標識グリセロールを使用した他は、参考例６と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１４に示す。
【００５１】
図１４のマススペクトルでは、１８Ｏ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５９、７９、９９、１９７に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９８、９７に出現しており、両者は重なっていないことがわかる。参考例６と同様にして図１４の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は９７．７４ａｔｏｍ％となり、ＩＲＭＳの分析値である９７．８３ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析用マトリックス及び質量分析方法に関し、詳しくは、イオン化方法としてＦＡＢ(Fast Atom Bombardment:高速原子衝突)法を用いる質量分析法に使用するのに適したマトリックス及びこのマトリックスを用いた質量分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱分解性・難揮発性物質を質量分析する際のイオン化にＦＡＢ法を使用する質量分析法、すなわちＦＡＢＭＳが知られている。このＦＡＢＭＳでは、試料をグリセロール等の粘性のある有機化合物からなるマトリックスの溶液と混合し、その混合液にキセノンやアルゴン等の原子を衝突させてイオン化を行い、得られたマススペクトルに基づいて解析を行う。前記マトリックスとしては、グリセロール、チオグリセリン、３−ニトロベンジルアルコール等が実用的なものとして知られており、試料の性質に合わせてマトリックスを選定することが質の高いマススペクトルを得る上で、非常に重要な因子であると言える（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】YOKUDEL-FAB-Matrix[ＦＡＢ測定用マトリックス]〜ＦＡＢ測定のノウハウ、日本電子データム株式会社、２００４年７月１日（第２版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ＦＡＢＭＳは、分子全体の情報を得るため、すなわち、分子イオンを得るためのイオン化手段として優れた方法であるものの、マトリックス由来のピークも少なからず出現するため、試料由来の分子イオンピーク及び同位体ピークとマトリックス由来のピークとが重なる場合には、同位体比の決定を正確に行なうことが困難となる。この場合、マトリックスを別の化合物に変更するなどして、試料由来のピークとマトリックス由来のピークとを分離する必要がある。
【０００５】
しかし、マトリックスとする化合物を変更し、試料由来のピークとマトリックス由来のピークとの重なりを防ぐ方法は、マトリックス由来のピークの出現位置が一つの化合物に対して一通りであるため、ある試料に対しては有効であっても、別の試料に対しては有効ではないケースがある。したがって、試料と相性の良いマトリックスを選定するために多大な手間を要し、試料毎に数多くの実験を繰り返さなければならないという問題がある。さらに、マトリックスとする化合物を変更した場合には、試料とマトリックスとの混合に不可欠な溶媒の変更も必要になることが多いため、溶媒の選定にも多大な手間を要することになる。
【０００６】
そこで本発明は、各種試料との相性が良く、従来から質量分析用のマトリックスとして用いられている化合物を用いて試料由来のピークとマトリックス由来のピークとを分離することができ、正確な分析を行うことができる質量分析用マトリックス及び質量分析方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の質量分析用マトリックスは、マトリックスとして、分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識した化合物を用いることを特徴としている。また、本発明の質量分析方法は、試料とマトリックスと溶媒とを混合した試料溶液を用いて質量分析を行う方法において、前記マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することで、前記マトリックスに由来するピークを前記試料に由来するピークから分離してマススペクトルを取得することを特徴としている。特に、前記質量分析がＦＡＢＭＳであることを特徴としている。
【０００８】
マトリックスと試料及びこれらを均一に混合するための溶媒の組み合わせは、従来からの使用経験から、マトリックス、試料及び溶媒の相性が良好で、試料の分子イオンピークが選択的に大きなピークとして出現することが確認できている組み合わせを採用することが望ましい。例えば、前記マトリックスとして用いる化合物は、従来からＦＡＢ法質量分析のマトリックス用化合物として一般に用いられているグリセロールやチオグリセロール、３−ニトロベンジルアルコールを用いることができる。
【０００９】
マトリックスとして使用する化合物に対する標識の方法は、化合物の分子内に含まれる一種類の元素を均一に標識する方法であっても、特定の原子のみを選択して標識する方法のいずれであってもよい。例えば、グリセロールの場合は、一種類の元素として分子内の炭素を均一に標識するようにしても、酸素を均一に標識するようにしてもよく、分子内の特定の位置の１個又は２個の炭素のみ、あるいは、１個又は２個の酸素のみを標識するようにしてもよい。
【００１０】
また、マトリックスとして用いる化合物は、有機物の炭化水素が主体となっているため、炭化水素中の炭素や水素を１３Ｃ標識又は２Ｈ標識することが基本となるが、分子内に含まれる元素の種類に応じて、炭素の１３Ｃ標識、窒素の１５Ｎ標識、酸素の１８Ｏ標識及び水素の２Ｈ標識のいずれか、あるいは、これらの２つ以上の組み合わせを採用することができる。
【００１１】
ただし、試料や溶媒が交換性水素（軽水素）を含み、かつ、２Ｈ標識したマトリックスの２Ｈが交換性重水素である場合には、この交換性重水素が前述の交換性軽水素と同位体交換反応を起し、標識の効果を十分に発揮することができなくなることがある。例えば、試料としてアミノ酸を分析する際に、マトリックスとしてグリセロールを使用し、溶媒に水を使用した場合、グリセロールの水酸基に存在する水素を２Ｈ標識すると、試料や溶媒中の軽水素とマトリックスの２Ｈとが同位体交換反応を起こしてしまうため、マトリックス由来のピークの出現位置を変更できなくなることがある。したがって、このような場合に２Ｈ標識するときには、水酸基以外の水素を標識したり、１３Ｃ標識又は１８Ｏ標識を選択したりすることが望ましく、窒素を含む化合物の場合は、１５Ｎ標識を選択することが望ましい。
【００１２】
また、分子内の炭素原子が多い化合物の場合、例えば炭素原子が５個以上の化合物の場合は、１３Ｃ標識以外の元素、例えば水素や酸素を標識すると、１３Ｃ標識していないマトリックス由来のピークに、天然由来の１３Ｃ（天然存在比：約１ａｔｏｍ％）を分子内に含むマトリックス由来のピークが比較的大きな強度で出現する。すなわち、すべての炭素原子が１２Ｃである分子ピークが最も大きいピークで出現するが、１つの炭素原子だけが１３Ｃである分子ピークも比較的大きいピークとして出現するため、ピークの分裂を招くことになる。このため、マススペクトル上のマトリックス由来のピークの出現数が増加し、スペクトルが複雑になることから、試料を高精度に分析するために望ましい良質なスペクトルを得られなくなるおそれがある。したがって、分子内の炭素原子が多い化合物の場合は、１３Ｃ標識を選択することが好ましい。
【００１３】
一方、マトリックスとして使用される化合物の中には、グリセロールのように、ある範囲で数本のマトリックス由来のピークしか出現しない化合物も存在する。このようにマトリックス由来のピークが比較的単純な化合物を用いる場合は、そのマトリックス由来のピークと試料由来のピークとの重なりを避けることは比較的容易である。このような場合は、１３Ｃ標識や非交換性水素の２Ｈ標識などでピークの重なりを容易に避けることができる。
【００１４】
また、マトリックスとして使用される化合物の中には、３−ニトロベンジルアルコールのように、ある質量区間ではすべての質量数にマトリクス由来のピークが出現する化合物も存在する。このような化合物の場合には、１３Ｃ標識や非交換性水素の２Ｈ標識を行うだけでは、マトリックス由来のピークと試料由来のピークとの重なりを避けることができないこともある。このような場合は、１３Ｃ標識や非交換性水素の２Ｈ標識に加えて、窒素を１５Ｎ標識したり、酸素を１８Ｏ標識したりすることにより、マトリックス由来のピークと試料由来のピークとの重なりを避けることが可能となる。
【００１５】
なお、本発明のマトリックスはＦＡＢＭＳに最適であるが、同様にしてマトリックスを使用するＭＡＬＤＩ法質量分析にも利用可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、試料由来のピークとマトリクス由来のピークとが重なる場合であっても、マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することにより、試料との相性を損なうことなく、マトリックス由来のピークの出現位置を変更することができる。これにより、試料由来のピークとマトリックス由来のピークとを分離することができ、試料の正確な分析が可能となる。
【００１７】
また、本発明では、安定同位体にて標識する方法や標識する元素を選ぶことで、試料とマトリックスとの相性はそのままにマトリックス由来のピークの出現位置を広範囲に変更することが可能となる。さらに、１８Ｏ標識においては、１個の原子を標識するだけで質量数を＋２ＭＡＳＳ変更することができるので、マトリックス由来のピークの出現位置を効率的に変更することができる。加えて、分子内の原子を安定同位体で標識する場合には、化学的性質が変化することはないため、試料とマトリックスとを混合するための溶媒を変更する必要もない。
【００１８】
したがって、試料に対するマトリックス及び溶媒として相性の良い組み合わせを変えることなく、マトリックスとして安定同位体で標識したものを使用するだけでよいことから、余計な手間が掛からず、迅速に正確な分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】参考例１で得たマススペクトルである。
【図２】参考例２で得たマススペクトルである。
【図３】参考例３で得たマススペクトルである。
【図４】実施例１で得たマススペクトルである。
【図５】参考例４で得たマススペクトルである。
【図６】実施例２で得たマススペクトルである。
【図７】比較例１で得たマススペクトルである。
【図８】実施例３で得たマススペクトルである。
【図９】実施例４で得たマススペクトルである。
【図１０】実施例５で得たマススペクトルである。
【図１１】参考例５で得たマススペクトルである。
【図１２】実施例６で得たマススペクトルである。
【図１３】参考例６で得たマススペクトルである。
【図１４】実施例７で得たマススペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
化合物内の原子を標識する方法は、化合物の種類や標識部位に応じて、従来から行われている適宜な標識方法を採用することができる。例えば、化合物の標識対象原子、例えば１Ｈを、酸、塩基、金属等の触媒及び／又は化学形の改変によって交換可能な状態とし、これを標識対象原子の同位体、例えば２Ｈ（Ｄ）に置き換える同位体交換反応による方法や、化合物の前駆体、例えば脱メチル体を安定同位体標識した官能基で置換、例えば「−Ｈ」を「−ＣＤ３」で置換する方法などを採用することができる。また、化合物内のどの元素を標識するか、同じ元素でも分子内のどの位置にある原子を標識するかは、標識の容易さ、価格、安定性などを考慮して選択すればよい。
【００２１】
標識したマトリックスを用いて質量分析を行う手順は、従来から用いられている一般の質量分析装置を使用して同じ操作手順で行うことができる。例えば、ＦＡＢＭＳの場合は、所定量の試料、標識したマトリックス及び溶媒を、十分に清浄な容器内にて混合・撹拌し、均一な試料溶液を調製した後、この試料溶液をＦＡＢＭＳ用ホルダーに塗布して質量分析計のイオン源に挿入し、所定の条件でキセノンやアルゴン等の原子を衝突させてイオン化を行うことによりマススペクトルを取得し、得られたマススペクトルの中の特定のピークを参照するという、一般的な手順で行うことができる。
【００２２】
参考例１
マトリックス溶液として標識していないグリセロール（非標識グリセロール）の１０％水溶液を使用し、標識していないアラニン（非標識アラニン）を試料とし、反応ガスをＸｅガス、反応ガス加速電圧を１ｋＶ、イオン引出し電圧を３ｋＶとした従来から周知のＦＡＢＭＳによりマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１に示す。
【００２３】
図１のマススペクトルでは、分子量８９の非標識アラニンの分子イオンピーク（正確にはプロトン付加分子イオンピーク。以下同様。）が大きな相対強度でＭ／Ｚ＝９０に出現しており、Ｍ／Ｚ＝９１にはアラニンの同位体ピークが出現している。また、マトリックス由来のピークとして、Ｍ／Ｚ＝５７（［Ｃ３Ｈ５Ｏ−］＋）、Ｍ／Ｚ＝７５（［Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）２−］＋）、Ｍ／Ｚ＝９３（［Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３＋Ｈ］＋）、Ｍ／Ｚ＝１８５（［（Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３）２＋Ｈ］＋）が出現している。
【００２４】
このマススペクトルにおいては、マトリックス由来のピークが試料の分子イオンピークや同位体ピークとは分離して重ならないため、非標識アラニンの分析を正確に行うことができる。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は１．０９ａｔｏｍ％となり、同じ試料を高精度同位体分析用質量分析計（ＩＲＭＳ）にて分析した値である１．０８１ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００２５】
参考例２
均一に１３Ｃ標識したアラニン（標識アラニン）を試料とした他は、参考例１と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図２に示す。標識アラニンの分子量が９２であるため、この標識アラニンに由来する分子イオンピークはＭ／Ｚ＝９３に出現し、マトリックス由来のピークのＭ／Ｚ＝９３（［Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３＋Ｈ］＋）と重なっている。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９９．５８ａｔｏｍ％となり、同じ試料をＩＲＭＳにて分析した値である９７．３５ａｔｏｍ％に対して２ａｔｏｍ％以上の差が生じた。
【００２６】
参考例３
試料として参考例２と同じ標識アラニンを使用し、マトリックスとして標識していないチオグリセンリン（非標識チオグリセンリン）を使用した他は、参考例２と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図３に示す。マトリックス由来のピークは、Ｍ／Ｚ＝７３（［Ｃ３Ｈ５Ｓ−］＋又は［Ｃ３Ｈ５Ｏ２−］＋）、Ｍ／Ｚ＝９１（［（ＨＳ）Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）−］＋）、Ｍ／Ｚ＝１０９（［（ＨＳ）Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）２＋Ｈ］＋）、Ｍ／Ｚ＝２１７（［（（ＨＳ）Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）２）２＋Ｈ］＋））が出現している。
【００２７】
これらのマトリックス由来のピークは、前述の標識アラニンの分子イオンピークや同位体ピークとは重ならず、正確な分析が可能と思われるが、図１のマススペクトルと図３のマススペクトルとにおいて、マトリックス由来のピークの内の最も大きなピークに対する試料の分子イオンのピークの割合を比較すると、参考例１では約「４」であるのに対し、参考例３では約「０．２５」であり、相対強度が１／１６程度に低下していることがわかる。
【００２８】
図３のマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９３．２２ａｔｏｍ％となり、ＩＲＭＳでの分析値である９７．３５ａｔｏｍ％に対して４ａｔｏｍ％以上の差が生じた。このことから、マトリックス由来のピークと試料の分子イオンピークや同位体ピークとが重ならないようにマトリックスを選定した場合であっても、試料とマトリックスとの相性がよくないときには、標識率決定等の正確な分析の妨げとなることがわかる。すなわち、マトリックスとする化合物を変更してピークの重なりを単に回避しようとするだけでは、分析上重要である試料の分子イオンピークの強度低下を招くおそれがあり、必ずしも適切な方法とはいえない。
【００２９】
実施例１
標識マトリックスとして１３Ｃ均一標識したグリセロール（１３Ｃ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用し、超純水（軽水）で１０％に希釈後、このマトリックス水溶液５０μｌに、１３Ｃ均一標識した標識アラニン（参考例２とは異なるもの）２ｍｇを添加し、反応ガスをＸｅガス、反応ガス加速電圧を１ｋＶ、イオン引出し電圧を３ｋＶとした条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図４に示す。
【００３０】
図４のマススペクトルには、標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６０、７８、９６、１９１に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９３、９２に出現し、両者のピークが分離して重なっていないことがわかる。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９７．８５ａｔｏｍ％であり、同じ試料をＩＲＭＳにて分析した値である９７．５５ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００３１】
参考例４
マトリックスとして非標識のジチオトレイトールと非標識のチオグリセリンとの１対１の混合物を使用した他は、実施例１と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図５に示す。図５のマススペクトルには、非標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５７、７３、８５、９１、１０３、１０９、１１９、１３５、１５５に出現するとともに、試料分子ピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９３、９２に出現し、両者のピークの重なりはない。
【００３２】
しかし、マトリックス由来のピークの中の最大ピークに対する試料分子ピークの割合が低く、このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９２．９ａｔｏｍ％であり、ＩＲＭＳの分析値である９７．５５ａｔｏｍ％に対して６ａｔｏｍ％以上の差が生じた。
【００３３】
実施例２
マトリックスとして、水酸基以外の水素原子を２Ｈで標識したグリセロール（標識部分の２Ｈ濃縮度９９ａｔｏｍ％以上）を使用し、超純水（軽水）で１０％に希釈後、このマトリックス水溶液５０μｌに、試料として１３Ｃ及び１５Ｎにて二重標識標識したアルギニン２ｍｇを添加し、実施例１と同様の条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図６に示す。
【００３４】
図６のマススペクトルでは、非標識のグリセロールで出現するＭ／Ｚ＝５７、７５、９３、１８５のピークが、グリセロールを２Ｈ標識したことによってＭ／Ｚ＝６２、８０、９８、１９５にシフトして出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝１８５、１８４に出現し、両者のピークの重なりはないことがわかる。
【００３５】
この試料のＮＭＲ測定結果から求めた１３Ｃ標識率は９９．３０ａｔｏｍ％であり、この値と図６の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は９７．７３ａｔｏｍ％であるため、同じ試料をＩＲＭＳにて測定した結果から算出した１５Ｎ濃度の９７．３４ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００３６】
比較例１
マトリクスとして非標識のグリセロールを使用した他は、実施例２と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図７に示す。図７のマススペクトルには、非標識マトリックスである非標識のグリセロールに由来するピークがＭ／Ｚ＝５７、７５、９３、１８５に出現し、試料分子イオンピーク及び同位体ピークであるＭ／Ｚ＝１８５、１８４のうち、Ｍ／Ｚ＝１８５において両者のピークが重なっている。
【００３７】
この試料のＮＭＲ測定結果から求めた１３Ｃ標識率は前述の通り９９．３０ａｔｏｍ％であり、図７の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は９９．６ａｔｏｍ％で、ＩＲＭＳの分析値である１５Ｎ濃度９７．３４ａｔｏｍ％に対して大きな差を生じている。
【００３８】
実施例３
標識マトリックスとして１３Ｃ均一標識のグリセロール（１３Ｃ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用し、超純水（軽水）で１０％に希釈後、このマトリックス水溶液５０μｌに、試料として１３Ｃ均一標識した標識アラニン（実施例１とは異なるもの）２ｍｇを添加し、実施例１と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図８に示す。
【００３９】
図８のマススペクトルには、図４のマススペクトルと同様に、１３Ｃ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６０、７８、９６、１９１に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９３、９２に出現し、両者のピークが重なっていないことがわかる。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９９．０５ａｔｏｍ％であり、同じ試料をＩＲＭＳにて分析した値である９８．７５ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００４０】
実施例４
標識マトリックスとして水酸基以外の水素を２Ｈ均一標識したグリセロール（２Ｈ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用した他は、実施例３と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図９に示す。図９のマススペクトルには、２Ｈ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６２、８０、９８、１９５に出現しており、試料分子ピーク及び同位体ピークとは分離している。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９８．２５ａｔｏｍ％であった。
【００４１】
実施例５
標識マトリックスとして１８Ｏ均一標識したグリセロール（１８Ｏ濃縮度９８ａｔｏｍ％以上）を使用した他は、実施例３と同じ条件でマススペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１０に示す。図１０のマススペクトルには、１８Ｏ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５９、７９、９９、１９７に出現しており、試料分子ピーク及び同位体ピークとは重なっていない。このマススペクトルから算出した試料中の１３Ｃ濃度は９８．８０ａｔｏｍ％であった。
【００４２】
実施例３〜５において、３種の標識マトリックスを用いてそれぞれ分析した試料中の１３Ｃ濃度は、９９．０５ａｔｏｍ％、９８．２５ａｔｏｍ％及び９８．８０ａｔｏｍ％であり、ＩＲＭＳの分析値である９８．７５ａｔｏｍ％と比較すると、３種の標識マトリックスともＩＲＭＳの結果と良い一致を示していることがわかる。さらに、試料の標識率算出に使用するピークが出現する質量数と、これに近い位置でマトリックス由来のピークが出現する質量数との差を大きくするほどＩＲＭＳの結果により近くなること、すなわち、この３種の標識マトリックスの中では、１８Ｏ標識マトリックスが最適であることがわかる。
【００４３】
参考例５
標識マトリックスとして実施例３で使用した１３Ｃ標識グリセロールを使用し、試料として１３Ｃ均一標識するとともに水酸基とアミノ基以外の水素を２Ｈ標識した二重標識のアラニンを使用した他は、実施例３と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１１に示す。
【００４４】
図１１のマススペクトルには、Ｍ／Ｚ＝６０、７８、９６、１９１に、図８のマススペクトルと同様の１３Ｃ標識マトリックス由来のピークが出現し、試料分子イオンピーク及び同位体ピークであるＭ／Ｚ＝９７、９６に対して、Ｍ／Ｚ＝９６において両者のピークが重なっている。この試料のＮＭＲ測定結果から求めた標識部位の２Ｈ標識率は９９．９９ａｔｏｍ％であり、図１１の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１３Ｃ濃度は７０．０５ａｔｏｍ％となった。同じ試料をＩＲＭＳにて測定した１３Ｃ濃度は９８．７５ａｔｏｍ％であった。
【００４５】
実施例６
標識マトリックスとして実施例５で使用した１８Ｏ均一標識グリセロールを使用した他は、参考例５と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１２に示す。
【００４６】
図１２のマススペクトルでは、１８Ｏ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５９、７９、９９、１９７に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９７、９６に出現しており、両者は重なっていないことがわかる。
【００４７】
参考例５と同様にして図１２の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１３Ｃ濃度は９８．７０ａｔｏｍ％となり、ＩＲＭＳの分析値である９８．７５ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【００４８】
参考例６
標識マトリックスとして実施例４で使用した２Ｈ標識マトリックスを使用し、試料として、１３Ｃ均一標識、水酸基とアミノ基以外の水素を２Ｈ均一標識、１５Ｎ均一標識の三重標識したアラニンを使用した他は、実施例４と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１３に示す。
【００４９】
図１３のマススペクトルでは、図９と同様に、２Ｈ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝６２、８０、９８、１９５に出現しており、試料分子イオンピーク及び同位体ピークであるＭ／Ｚ＝９８、９７に対して、Ｍ／Ｚ＝９８において両者のピークが重なっている。この試料に関しても、ＮＭＲ測定により求めた標識部位の２Ｈ標識率９９．９９ａｔｏｍ％及び１３Ｃ標識率９８．５０ａｔｏｍ％並びに図１３の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は１０３．０５ａｔｏｍ％となった。一方、この試料をＩＲＭＳにて測定した１５Ｎ濃度は９７．８３ａｔｏｍ％であった。
【００５０】
実施例７
標識マトリックスとして実施例５で使用した１８Ｏ均一標識グリセロールを使用した他は、参考例６と同じ条件でＦＡＢＭＳスペクトルを取得した。得られたマススペクトルを図１４に示す。
【００５１】
図１４のマススペクトルでは、１８Ｏ標識マトリックス由来のピークがＭ／Ｚ＝５９、７９、９９、１９７に出現するとともに、試料分子イオンピーク及び同位体ピークがＭ／Ｚ＝９８、９７に出現しており、両者は重なっていないことがわかる。参考例６と同様にして図１４の試料分子イオンピークと同位体ピークとの強度比から算出した１５Ｎ濃度は９７．７４ａｔｏｍ％となり、ＩＲＭＳの分析値である９７．８３ａｔｏｍ％と良い一致を示した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析用のマトリックスであって、該マトリックスとして、分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識した化合物を用いることを特徴とする質量分析用マトリックス。
【請求項２】
前記質量分析がＦＡＢ法質量分析であることを特徴とする請求項１記載の質量分析用マトリックス。
【請求項３】
試料とマトリックスと溶媒とを混合した試料溶液を用いて質量分析を行う方法において、前記マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することで、前記マトリックスに由来するピークを前記試料に由来するピークから分離してマススペクトルを取得することを特徴とする質量分析方法。
【請求項１】
質量分析用のマトリックスであって、該マトリックスとして、分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識した化合物を用いることを特徴とする質量分析用マトリックス。
【請求項２】
前記質量分析がＦＡＢ法質量分析であることを特徴とする請求項１記載の質量分析用マトリックス。
【請求項３】
試料とマトリックスと溶媒とを混合した試料溶液を用いて質量分析を行う方法において、前記マトリックスの分子内の少なくとも１個の原子を安定同位体で標識することで、前記マトリックスに由来するピークを前記試料に由来するピークから分離してマススペクトルを取得することを特徴とする質量分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１６００８６（Ｐ２０１０−１６００８６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３１６７（Ｐ２００９−３１６７）
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
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