不揮発性分子のレーザー脱離・光イオン化質量分析法の開拓

keywords.jpgレーザー脱離,イオン化,質量分析 

江幡 孝之 

TAKAYUKI EBATA

division.jpg理学研究科 化学専攻 分子構造化学講座

position.jpg教授

研究概要

研究の背景

MALDIやエレクトロスプレーを用いた生体関連分子や大分子量の不揮発性分子のイオン化質量分析が実用化され現在広い分野で用いられているが,これらのイオン化法では生成されるイオンはプトロンや金属イオンが最初から付着しているため,何もついていない分子そのものをイオン化,質量分析することは難しい。その理由は,上記方法では分子の気化とイオン化が同時に行われているためである。本研究は,分子の気化とイオン化を別々に行い一度分子を中性状態で気化しその後イオン化する2段階の手法を用いることで,その問題を解決した。

研究内容

右図上に,装置の概要を示す。試料とグラファイト粉と混合したものに圧力をかけペレットを作成する。ペレットに1ミクロンのレーザー光を照射しレーザー気化する。He気体とともに噴出した試料気体に,非線形光学効果を利用して得た真空紫外光を照射光イオン化し,飛行時間型質量分析装置で質量分析をする。右図下にこの方法で得られた生体関連分子の光イオン化スペクトルを示す。

成果

右図下にこの方法で得られた生体関連分子の光イオン化スペクトルを示す。真空紫外光のエネルギーが大きすぎるために
アミノ酸のイオン化スペクトルではフラグメンテーションが見られるが、十分に親イオンの信号強度は得られている。さらに大きな分子量の包接化合物では,フラグメンテーションも少なく、十分に目的を達していると判断している。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

基本装置は既に出来上がっているが,質量スペクトルの分解能が現在のところ不十分である。ただし,これはリフレクトロン型質量分析装置をつかうことで解決できる。用途は,生体分子の質量分析が考えられる。

本研究の特徴・優位性

この手法の特徴は,マトリックスとしてグラファイトを用いており,MALDI のように対象試料によって,マトリックスを選ぶ必要がないところである。

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平成19年度 日本化学会学術賞受賞

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