JP2006201149A - Composition information acquisition method, composition information acquisition device, and sample stage for time-of-flight secondary ion mass spectrometry - Google Patents
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Abstract
【課題】 生体試料に固有の非特異吸着や、蛋白質の変成を軽減した、TOF−SIMS法を用いた蛋白質の検出法を提供する。
【解決手段】 TOF−SIMS法を用いて対象物を分析する方法において、対象物にイオン化促進物質(銀や金などの金属)を付与し、対象物の種類を判別できる親分子に相当する二次イオンを生成させる。これを用いて空間分解能の高い(〜1μm)二次元イメージ像を得ることで、混合蛋白質試料において、電気泳動法や薄層クロマトグラフィーなどの分離精製手法を用いることが出来る。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protein detection method using a TOF-SIMS method in which non-specific adsorption inherent to a biological sample and protein denaturation are reduced.
In a method for analyzing an object using a TOF-SIMS method, an ionization promoting substance (metal such as silver or gold) is added to the object, and it corresponds to a parent molecule that can discriminate the type of the object. Next ions are generated. By using this to obtain a two-dimensional image image with high spatial resolution (˜1 μm), separation and purification techniques such as electrophoresis and thin layer chromatography can be used for mixed protein samples.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、混合有機物、特に生体関連物質に対してその組成についての情報を、飛行時間型二次イオン質量分析法を用いて取得する方法、そのために用いる組成情報取得装置及び飛行時間型二次イオン質量分析用試料台に関する。 The present invention relates to a method for acquiring information about a composition of a mixed organic substance, particularly a biological substance, using time-of-flight secondary ion mass spectrometry, a composition information acquisition device and a time-of-flight secondary used for the purpose. The present invention relates to a sample stage for ion mass spectrometry.
近年のゲノム解析の進展により、生体内に存在する遺伝子産物であるプロテインの解析の重要性が急速にクローズアップされてきている。 With the recent progress of genome analysis, the importance of protein analysis, which is a gene product existing in the living body, has been rapidly highlighted.
従来から、プロテインの発現及び機能解析の重要性が指摘されており、その解析手法の開発が進められている。これらの手法は基本的に
(1)二次元電気泳動や高速液体クロマトグラフ(HPLC)による分離精製と、
(2)放射線分析、光学的分析、質量分析等の検出系
との組み合わせにより行われてきた。
Conventionally, the importance of protein expression and function analysis has been pointed out, and the development of analysis methods thereof has been promoted. These methods are basically (1) separation and purification by two-dimensional electrophoresis or high performance liquid chromatograph (HPLC),
(2) It has been carried out in combination with detection systems such as radiation analysis, optical analysis, and mass spectrometry.
プロテイン解析技術の展開としては、その基盤ともいえるプロテオーム解析(細胞内プロテインの網羅的解析)によるデータベース構築と、そこで得られたデータベースに基づく診断デバイスや創薬(薬剤候補スクリーニング)デバイスに大別される。いずれの応用形態に対しても上記のような分析時間、スループット、感度、分解能及び柔軟性に問題のある従来方法とは異なった、小型化、高速化、自動化に適したデバイスが求められてきた。これらの要求を満たす手法としてプロテインを高密度に集積したいわゆるプロテインチップの開発が注目されている。 The development of protein analysis technology is broadly divided into database construction by proteome analysis (comprehensive analysis of intracellular proteins), which can be said to be the foundation, and diagnostic devices and drug discovery (drug candidate screening) devices based on the obtained database. The A device suitable for miniaturization, high speed, and automation different from the conventional methods having problems in analysis time, throughput, sensitivity, resolution and flexibility as described above has been demanded for any application form. . As a method for satisfying these requirements, development of a so-called protein chip in which proteins are densely integrated has attracted attention.
プロテインチップは抗原抗体反応などを利用することにより発現している特定の蛋白質を捕捉し、それを蛍光検出法や表面プラズモン共鳴法、放射性同位体標識法、マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)質量分析法などで検出する。また、蛋白質を対象とした他の質量分析法として電界放出を利用したものがある(特許文献1参照)。この方法は、金属電極上に前記蛋白質を、印加エネルギーに応じて分裂可能な開放基を介して、共有結合または配位結合させ、強電界を印加することで前記蛋白質を質量分析計へ導くというものである。 A protein chip captures a specific protein expressed by utilizing an antigen-antibody reaction, etc., and uses it to detect fluorescence, surface plasmon resonance, radioisotope labeling, matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) mass Detect by analysis method. In addition, there is a method using field emission as another mass spectrometry method for proteins (see Patent Document 1). In this method, the protein is covalently bonded or coordinated through an open group that can be split according to applied energy on a metal electrode, and a strong electric field is applied to guide the protein to a mass spectrometer. Is.
このような検出法に対してプロテインチップが分離精製手法として用いられる理由のひとつに、これら検出法の空間分解能に対し、プロテインチップがちょうどよい広がりを持つことが挙げられる。 One of the reasons why protein chips are used as a separation and purification technique for such detection methods is that the protein chips have just the right extent for the spatial resolution of these detection methods.
例えばMALDI質量分析法や、その改良型であるSELDI質量分析法は、現在知られている中で最もソフトなイオン化法であり、分子量が大きく壊れ易いプロテイン(蛋白質ともいう。)をそのままイオン化し、親イオン若しくはそれに準じるイオンを検出できるという優れた特徴を有する。現在ではプロテインの質量を分析する際の標準的なイオン化法の一つとなっている。一方、これらの方法をプロテインチップの質量分析に応用する場合にはマトリクス物質の存在による制約から、蛋白質の二次元分布像(質量情報を用いたイメージング)の検出においてその空間分解能には限界がある。すなわち、励起源であるレーザー光自体は1〜2μm径程度に容易に集光できるが、分析対象のプロテインの周辺に存在するマトリクス物質が蒸発、イオン化するため、上記の方法でプロテインの二次元分布像を計測する場合の空間分解能は一般的には100μm程度となってしまう。また、集光させたレーザーを走査するには、レンズやミラーを複雑に動作させる必要がある。つまり、上記の方法でプロテインの二次元分布像を計測する場合、レーザー光を走査させることは難しく、被分析試料を載せた試料ステージを動かす方式に限られる。空間分解能の高いプロテインの二次元分布像を得ようとする場合、試料ステージを動かす方式は一般的には好ましくない可能性がある(機械的な可動部があることは信頼性の面で不利となる場合がある)。 For example, MALDI mass spectrometry and its improved SELDI mass spectrometry are the softest ionization methods currently known, and ionize proteins (also called proteins) that have a large molecular weight and are easily broken. It has an excellent feature that a parent ion or an ion equivalent thereto can be detected. It is now one of the standard ionization methods for analyzing protein mass. On the other hand, when these methods are applied to protein chip mass spectrometry, the spatial resolution of detection of two-dimensional protein distribution images (imaging using mass information) is limited due to the limitations of the presence of matrix substances. . That is, the laser beam itself as the excitation source can be easily condensed to a diameter of about 1 to 2 μm, but the matrix substance existing around the protein to be analyzed evaporates and ionizes, so that the two-dimensional distribution of the protein by the above method. The spatial resolution when measuring an image is generally about 100 μm. Further, in order to scan the condensed laser, it is necessary to operate the lens and the mirror in a complicated manner. That is, when a two-dimensional protein distribution image is measured by the above method, it is difficult to scan with a laser beam, and the method is limited to a method of moving a sample stage on which a sample to be analyzed is placed. When trying to obtain a two-dimensional distribution image of a protein with high spatial resolution, the method of moving the sample stage may generally not be preferable (the presence of a mechanical moving part is disadvantageous in terms of reliability. May be).
その他の従来の検出法も、対象物の二次元分布像を得ることは難しく、また、金属電極上に対象物を固定する必要があるなど、対象試料の形態に制限がある。 In other conventional detection methods, it is difficult to obtain a two-dimensional distribution image of an object, and there is a limitation on the form of the object sample, such as the need to fix the object on a metal electrode.
このように検出法の空間分解能という側面からも、充分な空間分解能を持って分離精製が可能であるプロテインチップが注目されている。 Thus, from the aspect of the spatial resolution of the detection method, a protein chip that can be separated and purified with sufficient spatial resolution has attracted attention.
一方で、近年、蛋白質の質量分析法において、高感度な質量分析手段あるいは表面分析手段として、飛行時間型二次イオン質量分析法(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry、以下、TOF−SIMSと略す。)が使われるようになってきた。TOF−SIMSとは、固体試料の最表面にどのような原子または分子が存在するかを調べるための分析方法であり、以下のような特徴を持つ。すなわち、109atoms/cm2(最表面1原子層の1/105に相当する量)の極微量成分の検出能があること、有機物、無機物のどちらにも適用できること、表面に存在するすべての元素や化合物を測定できること、試料表面に存在する物質からの二次イオンのイメージングが可能なことである。 On the other hand, in recent years, in protein mass spectrometry, time-of-flight secondary ion mass spectrometry (hereinafter, TOF-SIMS) is a highly sensitive mass analysis means or surface analysis means. ) Has come to be used. TOF-SIMS is an analysis method for examining what kind of atoms or molecules exist on the outermost surface of a solid sample, and has the following characteristics. In other words, it has the ability to detect trace components of 10 9 atoms / cm 2 (amount equivalent to 1/10 5 of one atomic layer on the outermost surface), can be applied to both organic and inorganic substances, and all that exists on the surface The ability to measure these elements and compounds, and the ability to image secondary ions from substances present on the sample surface.
以下、この方法の原理を簡単に説明する。 The principle of this method will be briefly described below.
高真空中で、高速のパルスイオンビーム(一次イオン)を固体試料表面に照射すると、スパッタリング現象によって表面の構成成分が真空中に放出される。このとき発生する正または負の電荷を帯びたイオン(二次イオン)を電場によって一方向に収束し、一定距離だけ離れた位置で検出する。一次イオンをパルス状に固体表面に照射すると、試料表面の組成に応じて様々な質量をもった二次イオンが発生するが、軽いイオンほど速く、反対に重いイオンほど遅い速度で飛行するため、二次イオンが発生してから検出されるまでの時間(飛行時間)を測定することで、発生した二次イオンの質量を分析することができる。一次イオンが照射されると固体試料表面の最も外側で発生した二次イオンのみが、真空中へ放出されるので、試料の最表面(深さ数オングストローム程度)の情報を得ることができる。TOF−SIMSでは一次イオン照射量が著しく少ないため、有機化合物は化学構造を保った状態でイオン化され、質量スペクトルから有機化合物の構造を知ることができる。ただし、ポリエチレンやポリエステルなどの人工高分子、プロテインなどの生体高分子などを通常の条件でTOF−SIMS分析した場合は、小さな分解フラグメントイオンとなってしまい、元の構造を知ることが一般的には難しい。また、固体試料が絶縁物の場合には、パルスで照射される一次イオンの間隙に電子線をパルスで照射することにより、固体表面に蓄積する正の電荷を中和できるため絶縁物を分析することも可能である。加えて、TOF−SIMSでは、一次イオンビームを走査することによって、試料表面のイオン像(マッピング)を測定することもできる。 When a high-speed pulsed ion beam (primary ions) is irradiated on the surface of a solid sample in a high vacuum, surface components are released into the vacuum by a sputtering phenomenon. The positively or negatively charged ions (secondary ions) generated at this time are converged in one direction by an electric field and detected at a position separated by a certain distance. When the solid surface is irradiated with primary ions in a pulsed manner, secondary ions with various masses are generated depending on the composition of the sample surface, but lighter ions fly faster, and heavier ions fly faster. By measuring the time (time of flight) from when secondary ions are generated until they are detected, the mass of the generated secondary ions can be analyzed. When the primary ions are irradiated, only the secondary ions generated on the outermost surface of the solid sample surface are released into the vacuum, so that information on the outermost surface of the sample (depth of about several angstroms) can be obtained. In TOF-SIMS, since the amount of primary ion irradiation is extremely small, the organic compound is ionized while maintaining its chemical structure, and the structure of the organic compound can be known from the mass spectrum. However, when TOF-SIMS analysis of artificial polymers such as polyethylene and polyester, biopolymers such as protein under normal conditions, it becomes a small fragmented fragment ion, and it is generally known to know the original structure Is difficult. When the solid sample is an insulator, the insulator is analyzed because the positive charge accumulated on the solid surface can be neutralized by irradiating the gap between primary ions irradiated with the pulse with an electron beam. It is also possible. In addition, in TOF-SIMS, an ion image (mapping) on the sample surface can be measured by scanning a primary ion beam.
TOF−SIMSでプロテインを分析した例としては、特定のプロテインの一部分を15Nなどでアイソトープラベル化し、当該プロテインをC15N−のような二次イオンを用いてイメージング検出するもの(非特許文献1参照)、アミノ酸残基に対応するフラグメントイオン(二次イオン)の種類やその相対強度からプロテインの種類を推定するもの(非特許文献2参照)、さらには各種基板上に吸着させたプロテインについてのTOF−SIMS検出限界を調べたもの(非特許文献3参照)などが知られている。 As an example of analyzing a protein by TOF-SIMS, a part of a specific protein is isotope-labeled with 15 N or the like, and the protein is imaged and detected using a secondary ion such as C 15 N- (non-patent document) 1), the type of fragment ion (secondary ion) corresponding to an amino acid residue, the type of protein estimated from its relative intensity (see Non-Patent Document 2), and the protein adsorbed on various substrates The thing which investigated the TOF-SIMS detection limit of (refer nonpatent literature 3) etc. is known.
このTOF−SIMS法では、一次イオンを使用するため容易に収束かつ走査させることができるため、高空間分解能の二次イオン像(二次元分布像)を得ることができ、1μm程度の空間分解能を得ることも可能である。しかしながら、基板上の対象物に対し、通常の条件でTOF−SIMS測定を行うと、先に述べたように、生成する二次イオンは小さな分解フラグメントイオンがほとんどで、元の構造を知ることは一般的には難しい。そのため、複数の蛋白質が基板上に配置されたプロテインチップのような試料に対し、当該蛋白質の種類を判別できる高空間分解能の二次イオン像(二次元分布像)を得るには何らかの工夫が必要となる。ベル(A. M. Belu)らの方法は特定の蛋白質の一部分をアイソトープラベル化するもので、TOF−SIMSの持つ高空間分解能を十分生かせる方法である。しかしながら反面、特定の蛋白質を毎回、アイソトープラベル化するのは一般的ではない。また、マンタス(D. S. Mantus)らが示したアミノ酸残基に対応するフラグメントイオン(二次イオン)の種類やその相対強度からプロテインの種類を推定する方法は、アミノ酸の構成が似た蛋白質が混在する場合は判別が難しくなる。 Since this TOF-SIMS method uses primary ions and can be easily focused and scanned, a secondary ion image (two-dimensional distribution image) with high spatial resolution can be obtained, and a spatial resolution of about 1 μm can be obtained. It is also possible to obtain. However, when TOF-SIMS measurement is performed on an object on a substrate under normal conditions, as described above, the secondary ions to be generated are mostly small fragmented fragment ions, and it is not possible to know the original structure. Generally difficult. Therefore, some ingenuity is required to obtain a high-resolution secondary ion image (two-dimensional distribution image) that can distinguish the type of protein from a sample such as a protein chip on which a plurality of proteins are arranged on a substrate. It becomes. The method of A. M. Belu et al. Is a method of isotopically labeling a part of a specific protein, and is a method that can fully utilize the high spatial resolution of TOF-SIMS. However, it is not common to label a specific protein every time. In addition, the method of estimating the type of protein from the fragment ion (secondary ion) type and the relative intensity corresponding to the amino acid residue shown by Mansat et al. (DS Mantus) contains proteins with similar amino acid composition. In this case, it becomes difficult to distinguish.
プロテインの分離、質量分析に関する上記以外の例としては次のようなものがある。高速液体クロマトグラフィーを用いたプロテインの分離において分離能を高めたものである(特許文献2参照)。しかしながら、この文献では分離したプロテインの質量分析による同定には至っていない。また、特許文献3では、特定のプロテインの検出方法と、この検出方法の一つとして質量分析による検出が開示されているが、一般的なプロテインやその混合物を対象としたものではない。 Examples other than the above relating to protein separation and mass spectrometry include the following. In the separation of proteins using high performance liquid chromatography, the resolution is improved (see Patent Document 2). However, in this document, identification of separated proteins by mass spectrometry has not been achieved. Patent Document 3 discloses a specific protein detection method and detection by mass spectrometry as one of the detection methods, but is not intended for general proteins or mixtures thereof.
また、生体から採取した試料の分析から健康状態を診断する方法として、例えば、血液のろ過、分離、分析方法を開示したもの(特許文献4参照)などがあるが、二次元的に展開したプロテイン質量情報(質量別の二次元分布状態)から健康状態を診断する方法はほとんど知られていない。 In addition, as a method for diagnosing a health condition from analysis of a sample collected from a living body, for example, there is a method that discloses blood filtration, separation, and analysis (see Patent Document 4), but two-dimensionally developed protein There are few known methods for diagnosing health from mass information (two-dimensional distribution by mass).
このように、プロテインチップは蛋白質の検出において、該検出器で識別可能な空間領域で蛋白質を分離精製することで診断デバイスや創薬(薬剤候補スクリーニング)デバイスとしての利用が注目されている。 As described above, in the detection of proteins, protein chips are attracting attention for use as diagnostic devices or drug discovery (drug candidate screening) devices by separating and purifying proteins in a spatial region that can be identified by the detector.
しかしながら、プロテインチップは製造コストが高い上に、該チップに載せられる蛋白質の種類の制限から未知症状の診断について網羅的な調査が難しいことの他、蛋白質の非特異吸着の発生、固定時の蛋白質の変性などが問題となる場合がある。
従って、本発明は、生体試料に固有の非特異吸着や、蛋白質の変成を軽減した、TOF−SIMS法を用いた蛋白質の検出法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a protein detection method using the TOF-SIMS method in which nonspecific adsorption inherent to a biological sample and protein denaturation are reduced.
本発明の組成情報取得方法は、
対象物の二次イオン質量スペクトルを、飛行時間型二次イオン質量分析法を用いて取得する方法であって、
前記対象物を分離する第一の工程と、
イオン化促進物質を前記対象物に付与する第二の工程と、
前記飛行時間型二次イオン質量分析法により前記対象物の二次イオン質量スペクトルを得る第三の工程と、
を有することを特徴とする。
The composition information acquisition method of the present invention includes:
A method of acquiring a secondary ion mass spectrum of an object using time-of-flight secondary ion mass spectrometry,
A first step of separating the object;
A second step of applying an ionization promoting substance to the object;
A third step of obtaining a secondary ion mass spectrum of the object by the time-of-flight secondary ion mass spectrometry;
It is characterized by having.
また、本発明の組成情報取得方法において、前記の分離された対象物を化学的手法によって分解する工程を前記第一の工程の後にさらに有することを特徴とする。本願において、「分離された対象物を化学的手法によって分解する」とは、制限酵素によるDNAの分解やプロテアーゼによる蛋白質の分解等を意味する。 In the composition information acquisition method of the present invention, the method further comprises a step of decomposing the separated object by a chemical technique after the first step. In the present application, “decompose a separated object by a chemical technique” means DNA degradation by a restriction enzyme, protein degradation by a protease, or the like.
また、本発明の組成情報取得方法において、前記対象物を分離する第一の工程は、イオン化促進物質を含み前記対象物を分離できる機構を有する分離体を用い、電気泳動法又は薄層クロマトグラフィーにより前記対象物を分離する工程であることを特徴とする。 Further, in the composition information acquisition method of the present invention, the first step of separating the target object is an electrophoresis method or thin layer chromatography using a separator that includes an ionization promoting substance and has a mechanism capable of separating the target object. It is the process of isolate | separating the said target object by.
また、本発明の組成情報取得方法において、前記の分離された対象物を化学的手法によって分解する工程を前記第一の工程の後にさらに有することを特徴とする。 In the composition information acquisition method of the present invention, the method further comprises a step of decomposing the separated object by a chemical technique after the first step.
なお、前記対象物は、生体関連物質であることが好ましい。また、生体関連物質とは、DNA、RNAなどの核酸や蛋白質を含むが、分子量等に制約はない。また、前記生体関連物質は、核酸及び蛋白質並びにこれらを化学的手法によって分解した分解物からなる群から選択した物質であることが好ましい。さらに、本発明におけるイオン化促進物質とは、金属を含む物質(混合物であってもよい)が好ましく、特に、前記イオン化促進物質は、銀若しくは金又はこれらの混合物であることが好ましい。 The object is preferably a biological substance. Bio-related substances include nucleic acids and proteins such as DNA and RNA, but there are no restrictions on the molecular weight. In addition, the biological substance is preferably a substance selected from the group consisting of nucleic acids and proteins, and degradation products obtained by decomposing them by chemical techniques. Furthermore, the ionization promoting substance in the present invention is preferably a substance containing metal (may be a mixture), and in particular, the ionization promoting substance is preferably silver or gold or a mixture thereof.
さらに、本発明の組成情報取得方法において、一次イオンビームの走査により、前記対象物の二次元分布状態の情報を取得することを特徴とする。 Furthermore, in the composition information acquisition method of the present invention, information on the two-dimensional distribution state of the object is acquired by scanning with a primary ion beam.
一方、本発明の組成情報取得装置は、飛行時間型二次イオン質量分析装置を具備する組成情報取得装置であって、前記の分析装置における試料台は、イオン化促進物質を含み、対象物を分離する機構を有することを特徴とする。 On the other hand, the composition information acquisition apparatus of the present invention is a composition information acquisition apparatus including a time-of-flight secondary ion mass spectrometer, and the sample stage in the analyzer includes an ionization promoting substance and separates an object. It has the mechanism to do.
また、本発明の組成情報取得装置は、飛行時間型二次イオン質量分析装置を具備する組成情報取得装置であって、前記の分析装置における試料台は:イオン化促進物質を含み;且つ対象物を分離する機構と、分離された対象物を化学的手法によって分解する機構とを有する;ことを特徴とする。 The composition information acquisition apparatus of the present invention is a composition information acquisition apparatus including a time-of-flight secondary ion mass spectrometer, wherein the sample stage in the analyzer includes: an ionization promoting substance; and an object A mechanism for separating and a mechanism for decomposing the separated object by a chemical method.
また、飛行時間型二次イオン質量分析を行う試料台において、イオン化促進物質を含み、対象物を分離する機構を有することを特徴とする。 In addition, the sample stage for performing time-of-flight secondary ion mass spectrometry includes a mechanism that includes an ionization promoting substance and separates an object.
また、前記試料台は、イオン化促進物質を含む薄層クロマトグラフィー用プレートであることを特徴とする。 Further, the sample stage is a thin layer chromatography plate containing an ionization promoting substance.
さらに、前記試料台は、イオン化促進物質を含み、対象物を分離できる機能と分離された対象物を化学的手法によって分解する機能とを有することを特徴とする。 Further, the sample stage includes an ionization promoting substance, and has a function of separating an object and a function of decomposing the separated object by a chemical method.
さらに、本発明の健康状態に関する情報を得る方法は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の組成情報取得方法により健康状態に関する情報を得る方法において、前記対象物は、生体から採取した試料であることを特徴とする。 Furthermore, the method for obtaining information on the health condition according to the present invention is the method for obtaining information on the health condition by the composition information acquisition method according to any one of claims 1 to 8, wherein the object is collected from a living body. It is a sample.
また、本発明の健康状態に関する情報を得る方法において、前記試料を固定する試料台は、組成情報取得装置から取り外し可能であることを特徴とする。 In the method for obtaining information on the health condition of the present invention, the sample stage for fixing the sample is removable from the composition information acquisition device.
さらに、本発明の健康状態に関する情報を得る方法において、得られた二次イオン情報及び分離されたパターン情報に基づいて前記試料の成分を分析する工程を有するであることを特徴とする。また、前記の試料の成分を分析する工程は、予め用意された種々の健康状態に対応する二次イオン情報と分離されたパターン情報のライブラリーデータとを比較する行程であることを特徴とする。 Furthermore, the method for obtaining information on the health state of the present invention is characterized by comprising a step of analyzing the components of the sample based on the obtained secondary ion information and the separated pattern information. The step of analyzing the component of the sample is a step of comparing secondary ion information corresponding to various health conditions prepared in advance with library data of separated pattern information. .
本発明の方法により、混合有機物からなる試料を各有機物に特徴的な位置に分離させ、それぞれの「質量情報」を用いてイメージング測定することで、前記混合有機物の二次元分布状態を高空間分解能(〜1μm)で可視化し、「質量情報」に加えて有機物の特定の手がかりとなる「位置情報」をも得ることが可能となる。これら二つの情報から、例えば血液など特定の生体試料について、検出される有機物と健康状態とを対応付けてデータベース化しておくことにより、健康状態に関する情報を得ることも可能となる。 Using the method of the present invention, a sample composed of mixed organic substances is separated into positions characteristic of each organic substance, and imaging measurement is performed using the respective “mass information”, whereby the two-dimensional distribution state of the mixed organic substance can be obtained with high spatial resolution. It becomes possible to obtain “positional information” that is a specific clue of an organic substance in addition to “mass information”. From these two pieces of information, for example, for a specific biological sample such as blood, the detected organic matter and the health state are associated with each other to create a database, so that it is possible to obtain information on the health state.
また試料を固定する試料台が組成情報取得装置から取り外し可能であるため、試料台が持ち運び可能であり、試料の固定を被験者の元で行うことができる。 In addition, since the sample stage for fixing the sample can be detached from the composition information acquisition apparatus, the sample stage can be carried and the sample can be fixed under the subject.
以下に、本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明は、第一に、従来空間的に高い分解能を持ちながら蛋白質の分析には適当な分析手段と言えなかったTOF−SIMS法において、イオン化を促進する試薬、例えば銀や金といった金属を試料と共存させることで蛋白質のイオン化を促進することができ、それによって該蛋白質の分析を行うことができるようになったことを利用している。第二に、TOF−SIMSによる空間的に高分解能な測定が可能になったことで、従来のようなプロテインチップによる分離精製ではなく、より製造コストに優れ、網羅的に蛋白質の分離を行える分離手法、例えば電気泳動法や薄層クロマトグラフィーを用いることが本発明の特徴である。なお、この手法による分離では複数の蛋白質成分が一部混在しながら連続的に分離されるため、従来の検出法(例えば、部分抽出、濃縮後の質量分析など)では充分にその組成を把握できなかった。 In the TOF-SIMS method, which has not been a suitable analytical means for protein analysis while having high spatial resolution, a sample that promotes ionization, for example, a metal such as silver or gold, is firstly used in the present invention. Coexisting with the protein can promote the ionization of the protein, thereby making it possible to analyze the protein. Secondly, the spatially high-resolution measurement by TOF-SIMS is possible, so that separation is not possible with conventional protein chips, but is more cost effective and allows comprehensive protein separation. It is a feature of the present invention to use a technique such as electrophoresis or thin layer chromatography. In this method, separation is performed continuously with some protein components mixed in part. Therefore, conventional detection methods (for example, partial extraction, mass spectrometry after concentration, etc.) can sufficiently grasp the composition. There wasn't.
本発明の組成情報取得方法は、
対象物の二次イオン質量スペクトルを、飛行時間型二次イオン質量分析法を用いて取得する方法であって、
前記対象物を分離する第一の工程と、
イオン化促進物質を前記対象物に付与する第二の工程と、
前記飛行時間型二次イオン質量分析法により前記対象物の二次イオン質量スペクトルを得る第三の工程と、
を有することを特徴とする。
The composition information acquisition method of the present invention includes:
A method of acquiring a secondary ion mass spectrum of an object using time-of-flight secondary ion mass spectrometry,
A first step of separating the object;
A second step of applying an ionization promoting substance to the object;
A third step of obtaining a secondary ion mass spectrum of the object by the time-of-flight secondary ion mass spectrometry;
It is characterized by having.
ここで、第一の行程は、電気泳動法または薄層クロマトグラフィーにより対象物を分離する行程であってもよい。また、第二の行程は、蒸着または化学的修飾によりイオン化促進物質を付与する行程であってもよい。このようにして得た組成物を、第三の行程を実行することにより、対象物に係る情報を取得する。 Here, the first step may be a step of separating an object by electrophoresis or thin layer chromatography. The second step may be a step of applying an ionization promoting substance by vapor deposition or chemical modification. Information relating to the object is obtained by performing the third step on the composition thus obtained.
図2は、本発明の工程を示す。図2において、201は、対象物を分離する工程、202は対象物にイオン化促進物を付与する工程、203は、飛行時間型二次イオン質量分析法により前記対象物の二次イオン質量スペクトルを得る工程を示す。また204は対象物を分解する工程を示し、当該工程は、飛行時間型二次イオン質量分析法を行う前に、必要に応じて対象物を所望の大きさに分解を行うことで、他の分析結果と総合的に判断することで分析精度を高めることができる。
FIG. 2 illustrates the process of the present invention. In FIG. 2, 201 is a step of separating an object, 202 is a step of imparting an ionization accelerator to the object, and 203 is a secondary ion mass spectrum of the object by time-of-flight secondary ion mass spectrometry. The process of obtaining is shown.
以下に上記各工程について詳細に説明する。始めに、対象物を分離する第一の工程について説明する。 The above steps will be described in detail below. First, the first step of separating the object will be described.
本発明における対象物を分離する手法としては、TOF−SIMSの二次元イメージングという特徴を活かすため、位置の広がりを伴って成分を分離(二次元方向に成分を分離)できる手法であることが必要となる。例えば、このような分離手法としては電気泳動法や薄層クロマトグラフィーなどが挙げられる。なお、TOF−SIMS測定時は高真空下に置く必要があるため、分離した試料・基板は充分に乾燥させる必要がある。この分離手法は複数を組み合わせてもよい。例えばC8(C8H17の固定されたプレート)とC18(C18H37の固定されたプレート)のように分離モードの異なるプレートで試料を分離することで、有機物の特定の手がかりとなる「位置情報」をより的確に得ることが出来る。 In order to take advantage of the feature of TOF-SIMS two-dimensional imaging, the method for separating an object in the present invention needs to be a method capable of separating components (spreading components in a two-dimensional direction) with the spread of position. It becomes. For example, examples of such a separation method include electrophoresis and thin layer chromatography. In addition, since it is necessary to put under high vacuum at the time of TOF-SIMS measurement, it is necessary to dry the separated sample and substrate sufficiently. A plurality of separation methods may be combined. For example, by separating a sample with a plate having a different separation mode such as C8 (a plate on which C 8 H 17 is fixed) and C18 (a plate on which C 18 H 37 is fixed), it becomes a specific clue of organic matter. "Location information" can be obtained more accurately.
次に、イオン化促進物質を共存させることで前記対象物のイオン化を促進する第二の工
程について説明する。
Next, the second step of promoting ionization of the object by allowing the ionization promoting substance to coexist will be described.
本発明においては、イオン化を促進する物質(イオン化促進物質)を、必要に応じて増感物質と表現することがある。 In the present invention, a substance that promotes ionization (ionization promoting substance) may be expressed as a sensitizer if necessary.
本発明の対象物のイオン化を促進する物質の付与方法は、
(1)基板上に対象物を配置した後に付与する、
(2)基板上に配置される対象物の特定の一種または複数種に対し、予め付与する、
(3)基板上に対象物が配置される前に、予め基板表面に付与する、
のいずれかである。具体的な付与方法としては蒸着、化学的修飾などが挙げられる。
A method for applying a substance that promotes ionization of an object of the present invention includes:
(1) Apply after placing an object on the substrate,
(2) It gives beforehand with respect to the specific 1 type or multiple types of the target object arrange | positioned on a board | substrate.
(3) Before the object is placed on the substrate, it is applied to the substrate surface in advance.
One of them. Specific examples of the application method include vapor deposition and chemical modification.
このうち、(1)の方式はあらゆる形態の対象物の解析に応用できる。即ち、汎用性が高い方式である。一方で、基板上に二次元的に分布している対象物に対しイオン化を促進する物質の付与を行う際は、この処理により対象物を拡散させないように注意する必要がある。化学的修飾などの処理で対象物の二次元分布状態が変化してしまっては、本発明の目的を達成できないからである。対象物の二次元分布状態が変化したかどうかは、例えば、化学的修飾を行う前後でのTOF−SIMS分析の結果との比較などから判断できる。 Among these, the method (1) can be applied to the analysis of objects of all forms. That is, this is a highly versatile system. On the other hand, when applying a substance that promotes ionization to an object distributed two-dimensionally on the substrate, care must be taken not to diffuse the object by this treatment. This is because the object of the present invention cannot be achieved if the two-dimensional distribution state of the object is changed by treatment such as chemical modification. Whether or not the two-dimensional distribution state of the object has changed can be determined from, for example, comparison with the result of TOF-SIMS analysis before and after chemical modification.
次に(2)の方式は、予め特定の対象物の特定の部位に、対象物のイオン化を促進し、TOF−SIMS分析で感度が上昇する物質(増感物質)を結合させておくものであるが、この方式は特定の対象物の二次元分布状態を選択的にかつ高感度で検出できるという利点を有する。一方で、対象物ごとに予め化学的修飾処理などを行わなければならず、操作がやや煩雑になるという短所がある。なお、上記の増感物質の結合の方式としては共有結合、イオン結合、さらには増感物質として金属錯体を用いる場合の配位結合などが利用でき、特に制限はない。ただし、化学的修飾処理した蛋白質などの対象物を基板上に配置することになるので、該結合は安定であることが必要である。 Next, the method (2) is a method in which a substance (sensitizer) that promotes ionization of a target object and increases sensitivity in TOF-SIMS analysis is bound in advance to a specific part of the specific target object. However, this method has an advantage that a two-dimensional distribution state of a specific object can be selectively detected with high sensitivity. On the other hand, a chemical modification process or the like must be performed in advance for each object, and thus there is a disadvantage that the operation is somewhat complicated. In addition, as a coupling | bonding method of said sensitizer, a covalent bond, an ionic bond, the coordination bond in the case of using a metal complex as a sensitizer, etc. can be utilized, and there is no restriction | limiting in particular. However, since an object such as a chemically modified protein is placed on the substrate, the bond needs to be stable.
さらに(3)の方式は、対象物のイオン化を促進し、TOF−SIMS分析で感度が上昇する物質(増感物質)を予め基板表面に形成しておくものである。この方式では該増感物質の存在により新たな非特異吸着の問題が発生しないかどうかを十分調べておくことが重要である。この増感物質はTOF−SIMS分析で感度が上昇させるものであれば特に制限はなく、また対象物と直接結合しないものであってもよい(即ち、TOF−SIMS分析で二次イオンを発生させる過程で、該対象物のイオン化効率を高める効果があればよい)。さらに、この増感物質は基板の最表面に形成させることが好ましいが、非特異吸着を防止するため、該増感物質の上に単分子膜程度の別の物質を配置することも可能である。例えば、増感物質として金の蒸着膜を形成し、その上に11−hydroxy−1−undecanethiolの自己組織化単分子膜を形成する等の例を挙げることができる。 Furthermore, in the method (3), a substance (sensitizing substance) that promotes ionization of an object and increases sensitivity in TOF-SIMS analysis is formed on the substrate surface in advance. In this method, it is important to thoroughly investigate whether or not a new nonspecific adsorption problem occurs due to the presence of the sensitizer. The sensitizer is not particularly limited as long as the sensitivity can be increased by TOF-SIMS analysis, and may be one that does not directly bind to an object (that is, a secondary ion is generated by TOF-SIMS analysis). In the process, it may be effective to increase the ionization efficiency of the object). Furthermore, it is preferable to form this sensitizer on the outermost surface of the substrate. However, in order to prevent non-specific adsorption, it is possible to dispose another substance such as a monomolecular film on the sensitizer. . For example, a gold vapor deposition film is formed as a sensitizer, and a self-assembled monomolecular film of 11-hydroxy-1-undecanethiol is formed thereon.
本発明のイオン化促進物質(増感物質)について説明する。 The ionization promoting substance (sensitizing substance) of the present invention will be described.
本発明者らの知見によれば、本発明のイオン化促進物質を対象物に作用させた場合に、対象物に一次イオンを照射した際に二次イオン化生成効率を向上させる作用については、以下のように考えている。 According to the knowledge of the present inventors, when the ionization promoting substance of the present invention is allowed to act on an object, the effect of improving secondary ionization production efficiency when the object is irradiated with primary ions is as follows. I think so.
対象物が生体から採取した試料である場合、生体組織中では、測定対象のタンパク質分子のペプチド鎖同士が絡み合い、TOF−SIMS法による測定の際、二次イオン種の生成効率を低下させる要因となっている。これに対して本発明においては、生体から採取した試料表面に、イオン化促進物質を含む溶液を作用させ、表面に存在するタンパク質分子に由来する二次イオン種の生成効率を向上させることができる。このイオン化促進物質は、一次イオンを照射する際、表面に存在するタンパク質分子に由来する二次イオン種の生成を促進・増加させる機能を示す物質である。 When the object is a sample collected from a living body, in biological tissue, peptide chains of protein molecules to be measured are entangled with each other, which causes a reduction in the generation efficiency of secondary ion species during measurement by the TOF-SIMS method. It has become. On the other hand, in the present invention, a solution containing an ionization promoting substance is allowed to act on the surface of a sample collected from a living body, and the generation efficiency of secondary ion species derived from protein molecules present on the surface can be improved. This ionization promoting substance is a substance that has a function of promoting / increasing the generation of secondary ion species derived from protein molecules present on the surface when irradiated with primary ions.
具体的な作用方法の一例としては、イオン化促進物質を生体から採取した試料表面に存在するタンパク質分子に直接作用させるために、増感物質を含む溶液を試料表面に付与して、表面全体を被覆する状態で保持することが挙げられる。 As an example of a specific method of action, a solution containing a sensitizer is applied to the sample surface in order to cause the ionization promoting substance to directly act on protein molecules present on the sample surface collected from the living body, thereby covering the entire surface. Holding in a state to be performed.
例えば、イオン化促進物質を含む溶液として、希薄な硝酸銀水溶液を用いると、該水溶液中で解離している銀イオンは、タンパク質分子を構成するペプチド鎖に作用して、銀イオンとタンパク質分子間に結合が生成し、二次イオン種の生成が促進される。このように本発明においては、イオン化促進物質自体、あるいは、イオン化促進物質の構成要素が、タンパク質分子を構成するペプチド鎖に作用して、ペプチド鎖と結合を生成することで、結果的に、タンパク質分子のペプチド鎖同士の絡み合いが解かれた状態となるものと考えられる。 For example, when a dilute aqueous solution of silver nitrate is used as a solution containing an ionization promoting substance, the silver ions dissociated in the aqueous solution act on the peptide chain constituting the protein molecule and bind between the silver ion and the protein molecule. And the generation of secondary ion species is promoted. As described above, in the present invention, the ionization promoting substance itself or a component of the ionization promoting substance acts on the peptide chain constituting the protein molecule to generate a bond with the peptide chain. It is considered that the entanglement between the peptide chains of the molecule is released.
また、銀イオンはそれ自体がイオンとなりやすい物質であることから、この点からもタンパク質分子と結合することでタンパク質のイオン化を促進する効果を持つと考えられる。 Further, since silver ions themselves are substances that easily become ions, it is considered that from this point as well, they have an effect of promoting protein ionization by binding to protein molecules.
本発明において利用され得るイオン化促進物としては、例えば、前記硝酸銀の他、炭酸ナトリウムなどの塩、金や銀などの金属を含む物質(金属錯体など)や金属コロイドなどが挙げられる。また、イオン化促進物を含む溶液は、水溶液の形態が好ましい。 Examples of the ionization-promoting substance that can be used in the present invention include the above-mentioned silver nitrate, salts such as sodium carbonate, substances containing metals such as gold and silver (metal complexes, etc.), metal colloids, and the like. The solution containing the ionization promoting substance is preferably in the form of an aqueous solution.
本発明の化学的修飾とは、上記のように、TOF−SIMS分析で二次イオンを発生させる過程で、プロテインのイオン化効率を高める効果があり、該プロテインの二次元分布状態を変化させない処理であれば特に制限はないが、化学的修飾剤として金属を含む物質を用いることが好ましい。前記金属の種類としては、本発明者らが検討した限りでは銀または金、さらにはその両者を含む場合が特に好ましかったが、上記の効果を持つものであればこれ以外の金属であってもよい。 As described above, the chemical modification of the present invention is a process in which the ionization efficiency of the protein is increased in the process of generating secondary ions by TOF-SIMS analysis, and the two-dimensional distribution state of the protein is not changed. If there is no particular limitation, it is preferable to use a substance containing a metal as a chemical modifier. As the kind of the metal, as long as the present inventors studied, it was particularly preferable to contain silver or gold, or both of them. May be.
化学的修飾の一手法として、基板上に配置された複数のプロテインに対し、銀鏡反応を利用して銀または銀イオンを該プロテインに付加させる方法を挙げることができる。銀鏡反応とは、アンモニア性硝酸銀水溶液に試料を加え、次いでジアンミン銀(I)イオンを還元し銀を析出させる反応である。銀はイオウとの親和性が高いことから、この反応はシステイン(Cysteine;Cys)を含むプロテインに対し特に有効である。また、基板上に二次元的に分布しているプロテインに対しこの反応を利用する場合は、同処理により該プロテインを拡散させないよう注意を払う必要がある。この反応に用いる試薬として、市販品(例えば、和光純薬製「銀染色IIキットワコー」など)を使用してもよい。また、硝酸銀水溶液を直接噴霧することによっても対象物のイオン化を促進する効果を得ることが出来る。 As one method of chemical modification, a method of adding silver or silver ions to a plurality of proteins arranged on a substrate using silver mirror reaction can be mentioned. The silver mirror reaction is a reaction in which a sample is added to an aqueous ammoniacal silver nitrate solution and then silver diamine (I) is reduced to precipitate silver. Since silver has a high affinity for sulfur, this reaction is particularly effective for proteins containing cysteine (Cysine). In addition, when this reaction is used for a protein distributed two-dimensionally on a substrate, care must be taken not to diffuse the protein by the same treatment. As a reagent used for this reaction, a commercially available product (for example, “Silver Staining II Kit Wako” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) may be used. Moreover, the effect which accelerates | stimulates ionization of a target object can also be acquired by spraying silver nitrate aqueous solution directly.
しかしながら、化学的修飾の方法は上記に限られず、TOF−SIMS分析における対象物の二次イオン化効率を高める効果があり、該対象物の二次元分布状態を変化させない処理であればいかなる方法を用いてもよい。 However, the method of chemical modification is not limited to the above, and any method can be used as long as it has an effect of increasing the secondary ionization efficiency of the object in TOF-SIMS analysis and does not change the two-dimensional distribution state of the object. May be.
最後に、飛行時間型二次イオン質量分析法により、前記対象物の質量に関する情報(二次イオン質量スペクトル)を得る第三の工程について説明する。 Finally, a third step of obtaining information (secondary ion mass spectrum) related to the mass of the object by time-of-flight secondary ion mass spectrometry will be described.
本発明の対象物の二次元分布状態の検出(イメージング)は、前記対象物を識別できる二次イオンを用いることを特徴としており、この二次イオンは質量/電荷比が500以上のイオンであることが好ましく、質量/電荷比が1000以上のイオンであることが特に好ましい。その理由は、蛋白のアミノ酸は典型的には質量数が100〜200であるため、重い二次イオンを検出できるほうが同定能力が高く、蛋白の同定に有用なデータとして、質量/電荷比が1000以上では5〜10のアミノ酸配列を知ることが出来、同定に有利であるからである。 The detection (imaging) of the two-dimensional distribution state of the object of the present invention is characterized by using a secondary ion that can identify the object, and the secondary ion is an ion having a mass / charge ratio of 500 or more. It is particularly preferable that the mass / charge ratio is 1000 or more. The reason is that the amino acid of a protein typically has a mass number of 100 to 200. Therefore, the ability to detect heavy secondary ions has a higher identification ability, and the mass / charge ratio is 1000 as useful data for protein identification. This is because 5 to 10 amino acid sequences can be known from the above, which is advantageous for identification.
また、一次イオン種としては、イオン化効率、質量分解能等の観点からガリウムイオン、セシウムイオン、また、場合によっては金(Au)イオン等が、好適に用いられる。なお、Auイオンを用いると、極めて高感度の分析が可能となる点で好ましい。その際、Auイオンのみならず、金の多原子イオンである、Au2イオン、Au3イオンを用いることができ、この順で感度の上昇が図られる場合も多く、金の多原子イオンの利用は、さらに好ましい形態となる。 As the primary ion species, gallium ions, cesium ions, and in some cases, gold (Au) ions are preferably used from the viewpoint of ionization efficiency, mass resolution, and the like. In addition, it is preferable to use Au ions in that extremely high sensitivity analysis is possible. At that time, not only Au ions but also Au 2 ions and Au 3 ions, which are gold polyatomic ions, can be used. In many cases, the sensitivity is increased in this order. Is a more preferred form.
さらに、一次イオンビームパルス周波数は、1kHz〜50kHzの範囲であることが望ましく、また、一次イオンビームエネルギーは、12keV〜25keVの範囲であること、さらには、一次イオンビームパルス幅は、0.5ns〜10nsの範囲であることが望ましい。 Furthermore, the primary ion beam pulse frequency is desirably in the range of 1 kHz to 50 kHz, the primary ion beam energy is in the range of 12 keV to 25 keV, and the primary ion beam pulse width is 0.5 ns. It is desirable to be in the range of 10 ns.
また、本発明は、定量精度を向上させるために、高い質量分解能を保持し、比較的短時間で測定を完了させる必要があることから(一測定が数10秒から数10分のオーダー)、一次イオンビーム径は多少犠牲にして測定することが好ましい。具体的には、一次イオンビーム径をサブミクロンオーダーまで絞らずに、1μmから10μmの範囲に設定することが好ましい。その理由は、装置のスペック上、短時間で測定を終わらせることができるからである。 In addition, since the present invention needs to complete measurement in a relatively short time while maintaining high mass resolution in order to improve quantitative accuracy (one measurement is on the order of several tens of seconds to several tens of minutes), The primary ion beam diameter is preferably measured at some sacrifice. Specifically, it is preferable to set the primary ion beam diameter in the range of 1 μm to 10 μm without narrowing to the submicron order. This is because the measurement can be completed in a short time due to the specifications of the apparatus.
このようにして得られる二次イオンの質量数に関する情報、および該二次イオンのイメージングにより得られる(対象物が分離された)パターン情報に基づいて試料の成分を分析することも可能となる。 It is also possible to analyze the components of the sample based on the information regarding the mass number of the secondary ions obtained in this way and the pattern information obtained by imaging the secondary ions (the object is separated).
即ち、本発明における成分分析は対象物のイオン化を促進するための物質(イオン化促進物質)を用いて試料のイオン化を促進する第二の工程によって試料をより的確に特定できる情報を得ることを特徴とする。さらに、対象物を分離する第一の工程により、分離された各成分それぞれに特有な分離位置情報を更に特定のための情報として用いることにより、精度良く混合有機物試料の同定を行うことを特徴としている。例えば薄層クロマトグラフィーの場合、同一の分離条件においては各有機物試料がそれぞれ固有の位置に再現性良く分離される。これに、例えば銀原子を並存させてTOF−SIMS測定を行うことで、試料特定に有利な大きな質量/電荷比を持つ二次イオンを得ることが出来る。これらの情報を併せることで精度良く混合有機物試料の同定を行うことが出来る。特に、生体の特定の部位における蛋白質組成についてこれら二次イオンの質量数と分離位置についてのデータベースライブラリーを作製しておけば、健康状態の変化などに伴う組成変化を迅速に特定することが出来、健康状態の診断に用いることが出来る。 That is, the component analysis in the present invention is characterized in that a substance for promoting ionization of an object (ionization promoting substance) is used to obtain information that can more accurately identify the sample by the second step of promoting ionization of the sample. And Furthermore, by using the separation position information peculiar to each separated component in the first step of separating the object as information for further identification, the mixed organic sample is identified with high accuracy. Yes. For example, in the case of thin layer chromatography, each organic sample is separated at a unique position with good reproducibility under the same separation conditions. For example, by performing TOF-SIMS measurement with silver atoms coexisting, secondary ions having a large mass / charge ratio advantageous for sample identification can be obtained. By combining these pieces of information, it is possible to accurately identify the mixed organic sample. In particular, if a database library of the mass number and separation position of these secondary ions is created for the protein composition in a specific part of a living body, compositional changes accompanying changes in health conditions can be quickly identified. Can be used for health condition diagnosis.
次に図3を参照して本発明の試料台の断面図を示す。図3は、本発明の試料台の断面図を示す。図3において303は基板、302は分離体、301はイオン化促進物質である。 Next, referring to FIG. 3, a sectional view of the sample stage of the present invention is shown. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the sample stage of the present invention. In FIG. 3, 303 is a substrate, 302 is a separator, and 301 is an ionization promoting substance.
イオン化促進物質301は分離体302の表面にのみ設けても良いが、分離体の内部に含まれていても良い。イオン化促進物質301を分離体302の表面に形成する方法としては、スパッタ、蒸着、CVD、電析等の方法を用いることが好ましい。
The
前記対象物を分離する機能としての分離体302上にイオン化促進物質を設ける場合、その厚さとしては、厚すぎると、対象物の検出が困難になるため、当該厚さの上限としては好ましくは100nm以下、より好ましくは10nm以下、最適には5nm以下である。一方当該イオン化促進物質の厚さの下限としては、イオン化促進機能が発現され、目的とする対象物の分析が可能であれば特に制限はない。本発明者らの知見によれば、分離体上のイオン化促進物質の密度が1010atoms/cm2以上であれば本発明の分析を行うことができる。
When an ionization promoting substance is provided on the
薄層クロマトグラフィーにより分離を行う場合は、対象物を分離する機能としての分離体302としては、所望の空隙を有するガラスの焼結体を基板303に固定したもの、同様にセルロースを基板303に固定したもの等を採用することが好ましい。
In the case of performing separation by thin layer chromatography, as a separating
また電気泳動法により分離を行う場合は、対象物を分離する機能としての分離体302としては、所望の空隙を有するゲル状物質、例えばポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル等を採用することが好ましい。そして電気泳動法により試料から対象物を分離する場合は、前記ゲルに試料を滴下した後、所定の電界(例えば100V)を印加し、所定の時間電界を印加した状態を維持することによって対象物を分離することができる。
When separation is performed by electrophoresis, it is preferable to employ a gel-like substance having a desired void, such as a polyacrylamide gel or an agarose gel, as the
次に図4を用いて本発明の試料台を用いた対象物の分離方法を説明する。図4において401はガラスキャピラリー、402は試料溶液、403はイオン化促進物質を有する試料台、404は対象物を分解する試薬(噴霧状態)、405は展開された試料スポットである。 Next, a method for separating an object using the sample stage of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 401 is a glass capillary, 402 is a sample solution, 403 is a sample stage having an ionization promoting substance, 404 is a reagent that decomposes an object (sprayed state), and 405 is a developed sample spot.
本発明において上記試料台とは、薄層クロマトグラフィー用プレート等のプレート自体、または当該プレート等を飛行時間型二次イオン質量分析装置に取り付けるためのホルダー等に固定したもの全体を示す。 In the present invention, the above sample stage refers to the whole plate itself such as a thin layer chromatography plate or the like fixed to a holder or the like for attaching the plate or the like to a time-of-flight secondary ion mass spectrometer.
本発明の試料台はイオン化促進物質を含み、且つ対象物を分離できる機構または機能を有するものである。この試料台の具体例は、このような機能を有するものであれば、薄層クロマトグラフィー用プレートに限定されず、例えば、電気泳動法などがある。また必要に応じて分離された対象物を分解する工程を設けることができる。 The sample stage of the present invention includes an ionization promoting substance and has a mechanism or function capable of separating an object. A specific example of the sample stage is not limited to the thin layer chromatography plate as long as it has such a function, and examples thereof include electrophoresis. Moreover, the process of decomposing | disassembling the isolate | separated target object as needed can be provided.
例えばイオン化促進物質である銀を蒸着した試料台(銀を蒸着した薄層クロマトグラフィー用プレート)403を調製し、これにガラスキャピラリー401を用いて試料溶液402を展開させることで試料溶液402から対象物を分離することができる。展開された試料スポット405に対象物を分解する試薬(噴霧状態)404を噴霧することで分離した対象物を分解することができる。
For example, a sample stage (a thin layer chromatography plate on which silver is deposited) 403 is prepared by depositing silver, which is an ionization promoting substance, and a
上記対象物を分解する試薬(噴霧状態)404は必要に応じて噴霧手段を本発明の組成情報取得装置に設けることにより、一連の作業を効率的に行うことができる。 The reagent (spraying state) 404 for decomposing the object can efficiently perform a series of operations by providing spraying means in the composition information acquisition apparatus of the present invention as necessary.
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。以下に示す具体例は、本発明にかかる最良の実施形態の一例ではあるが、本発明はかかる具体的形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The specific example shown below is an example of the best embodiment according to the present invention, but the present invention is not limited to such specific form.
生体関連試料が分離された分析用試料プレートの作製(1)
薄層クロマトグラフィー用プレート(Merck製、RP−18、層厚0.2mm)を30mm×5mmに切断し、該プレートにスパッタ蒸着にてAg単一原子層を形成する。
Preparation of sample plate for analysis from which biological samples are separated (1)
A plate for thin layer chromatography (Merck, RP-18, layer thickness 0.2 mm) is cut into 30 mm × 5 mm, and an Ag monoatomic layer is formed on the plate by sputter deposition.
次に、合成ペプチドI(ペプチド配列:GGGGCGGGGG、C21H34N10O11S (平均分子量:634.61、同位体存在比が最も高い元素からなる分子の質量:634.21)シグマジェノシスジャパン社より購入)及び合成ペプチドII(ペプチド配列:GGGGCEGGGG、C24H38N10O13S (平均分子量:706.79、同位体存在比が最も高い元素からなる分子の質量:706.23)シグマジェノシスジャパン社より購入)の各々10μM混合水溶液を調製する。これをプレート中央部に10μl滴下し、これにガラスキャピラリー管により0.1vol%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル:蒸留水の1:1(容量比)溶液を浸透させることで展開させる。このような試料を複数枚作製する。 Next, synthetic peptide I (peptide sequence: GGGGCGGGGG, C 21 H 34 N 10 O 11 S (average molecular weight: 634.61, mass of the molecule consisting of the element with the highest isotope abundance ratio: 634.21) sigmagenosis (Purchased from Japan) and synthetic peptide II (peptide sequence: GGGGCEGGGG, C 24 H 38 N 10 O 13 S (average molecular weight: 706.79, mass of the molecule consisting of the element with the highest isotope abundance ratio: 706.23) Each 10 μM mixed aqueous solution is prepared from Sigma Genosys Japan. 10 μl of this is dropped into the center of the plate, and this is developed by infiltrating a 1: 1 (volume ratio) solution of acetonitrile: distilled water containing 0.1 vol% trifluoroacetic acid through a glass capillary tube. A plurality of such samples are prepared.
実施例1で作製される試料のTOF−SIMS分析
実施例1で作製される試料を風乾し、これをION TOF社製TOF−SIMS IV型装置を用いて分析する。測定条件を以下に要約する。
TOF-SIMS analysis of the sample produced in Example 1 The sample produced in Example 1 is air-dried and analyzed using a TOF-SIMS type IV apparatus manufactured by ION TOF. The measurement conditions are summarized below.
一次イオン:25kV Ga+、0.6pA(パルス電流値)、ランダムスキャンモード
一次イオンのパルス周波数:2.5kHz(400μs/shot)
一次イオンパルス幅:約1ns
一次イオンビーム直径:約5μm
測定領域:マクロラスタ(30mm×5mm)
積算回数:256
このような条件で正および負の二次イオン質量スペクトルを測定すると、合成ペプチドIについては正の二次イオン質量スペクトルにおいて、その親分子にAgが付加し、さらに、炭素、酸素原子が一つずつ付加した質量に相当する二次イオンを検出することができる。また合成ペプチドIIについても同様に、正の二次イオン質量スペクトルにおいてその親分子にAgが付加し、さらに、炭素、酸素原子が一つずつ付加した質量に相当する二次イオンを検出することができる。
Primary ion: 25 kV Ga +, 0.6 pA (pulse current value), random scan mode Primary ion pulse frequency: 2.5 kHz (400 μs / shot)
Primary ion pulse width: about 1 ns
Primary ion beam diameter: about 5 μm
Measurement area: Macro raster (30mm x 5mm)
Integration count: 256
When the positive and negative secondary ion mass spectra are measured under such conditions, Ag is added to the parent molecule of the synthetic peptide I in the positive secondary ion mass spectrum, and one carbon atom and one oxygen atom are added. Secondary ions corresponding to the added mass can be detected. Similarly, synthetic peptide II can detect a secondary ion corresponding to a mass in which Ag is added to its parent molecule in the positive secondary ion mass spectrum and carbon and oxygen atoms are added one by one. it can.
合成ペプチドIにおける、この領域のスペクトル拡大図を図1(a)に、同位体存在比を基に算出した理論スペクトルを図1(b)にそれぞれ示す。図1中、矢印を付けたピークは上記のイオン[(合成ペプチドI)+(Ag)+(CO)]+に相当するもので、矢印二本はそれぞれ二つのAgの同位体(質量数:107,109)に対応している。右側の矢印を付けたピークは109Agを含むもので、そのm/z値(771.2)は、[(合成ペプチドI)+(109Ag)+(CO)]+の理論値にほぼ一致する。合成ペプチドIIにおいても同様なスペクトルが得られる。これら合成ペプチドI及びIIの親イオンに準じるこれらの二次イオンを用いることで、該合成ペプチドI及びIIの二次元分布状態を反映した二次元イメージ像を得ることができる。 FIG. 1A shows an enlarged spectrum of this region in synthetic peptide I, and FIG. 1B shows a theoretical spectrum calculated based on the isotope abundance ratio. In FIG. 1, the peak with an arrow corresponds to the above-mentioned ion [(synthetic peptide I) + (Ag) + (CO)] + , and the two arrows indicate two Ag isotopes (mass number: 107, 109). The peak with the arrow on the right side contains 109 Ag, and its m / z value (771.2) is almost identical to the theoretical value of [(synthetic peptide I) + ( 109 Ag) + (CO)] + To do. A similar spectrum is obtained for synthetic peptide II. By using these secondary ions according to the parent ions of these synthetic peptides I and II, a two-dimensional image image reflecting the two-dimensional distribution state of the synthetic peptides I and II can be obtained.
これら合成ペプチドI及びIIはAg単一原子層が形成された薄層クロマトグラフ上で再現性良く分離される。 These synthetic peptides I and II are separated with good reproducibility on a thin layer chromatograph in which an Ag monoatomic layer is formed.
なお、Ag単一原子層形成を行わない薄層クロマトグラフィー用プレートでは、上記の親イオンに準じる二次イオンピークは観測されない。また、親分子に相当する質量域においても二次イオンピークは観測されない。 In addition, in the plate for thin layer chromatography which does not perform Ag monoatomic layer formation, the secondary ion peak according to said parent ion is not observed. Also, no secondary ion peak is observed in the mass region corresponding to the parent molecule.
生体関連試料が分離された分析用試料プレートの作製(2)
薄層クロマトグラフィー用プレート(Merck製、RP−18、層厚0.2mm)を30mm×5mmに切断し、試料分離用プレートとする。
Preparation of sample plate for analysis from biological samples (2)
A plate for thin layer chromatography (Merck, RP-18, layer thickness 0.2 mm) is cut into 30 mm × 5 mm to obtain a sample separation plate.
次に、実施例1と同様の合成ペプチドI及び合成ペプチドIIの各々10μM混合水溶液を調製する。これをプレート中央部に10μl滴下し、これにガラスキャピラリー管により0.1vol%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル:蒸留水の1:1(容量比)溶液を浸透させることで展開させる。これに10μM硝酸銀水溶液をプレート表面がやや湿る程度に噴霧を行う。例えば、1μL/cm2程度の量が好ましい。このような試料を複数枚作製する。 Next, a 10 μM mixed aqueous solution of each of Synthetic Peptide I and Synthetic Peptide II similar to Example 1 is prepared. 10 μl of this is dropped into the center of the plate, and this is developed by infiltrating a 1: 1 (volume ratio) solution of acetonitrile: distilled water containing 0.1 vol% trifluoroacetic acid through a glass capillary tube. This is sprayed with a 10 μM silver nitrate aqueous solution to such an extent that the plate surface becomes slightly wet. For example, an amount of about 1 μL / cm 2 is preferable. A plurality of such samples are prepared.
実施例3で作製される試料のTOF−SIMS分析
実施例3で作製される試料を風乾し、これをION TOF社製TOF−SIMS IV型装置を用いて分析する。測定条件は実施例2と同一とする。
TOF-SIMS analysis of the sample produced in Example 3 The sample produced in Example 3 is air-dried and analyzed using a TOF-SIMS type IV apparatus manufactured by ION TOF. The measurement conditions are the same as in Example 2.
その結果、実施例2に示すものと同様のピークが観測される。また、これら合成ペプチドI及びIIの親イオンに準じるこれらの二次イオンを用いることで、該合成ペプチドI及びIIの二次元分布状態を反映した二次元イメージ像を得ることができる。 As a result, the same peak as that shown in Example 2 is observed. Further, by using these secondary ions according to the parent ions of these synthetic peptides I and II, a two-dimensional image image reflecting the two-dimensional distribution state of the synthetic peptides I and II can be obtained.
これら合成ペプチドI及びIIは硝酸銀水溶液噴霧を行った後の薄層クロマトグラフ上で再現性良く分離される。 These synthetic peptides I and II are separated with good reproducibility on a thin layer chromatograph after spraying with an aqueous silver nitrate solution.
なお、硝酸銀水溶液の噴霧を行わない薄層クロマトグラフィー用プレートでは、上記の親イオンに準じる二次イオンピークは観測されない。また、親分子に相当する質量域においても二次イオンピークは観測されない。 In the thin layer chromatography plate that is not sprayed with an aqueous silver nitrate solution, no secondary ion peak according to the parent ion is observed. Also, no secondary ion peak is observed in the mass region corresponding to the parent molecule.
生体関連試料が分離された分析用試料プレートの作製(3)
薄層クロマトグラフィー用プレート(Merck製、RP−18、層厚0.2mm)を30mm×5mmに切断し、該プレートにスパッタ蒸着にてAg単一原子層を形成する。
Preparation of sample plate for analysis from which biological samples are separated (3)
A plate for thin layer chromatography (Merck, RP-18, layer thickness 0.2 mm) is cut into 30 mm × 5 mm, and an Ag monoatomic layer is formed on the plate by sputter deposition.
次に健常人の血液を2ml採取し、これに0.2vol%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル2mlを加える。これを乳鉢にて磨砕し、更に超音波処理を10分間行う。これを遠心分離(50,000G×60分間)にかけ、得られた上澄み液Iを分取する。なお、以上の操作は、全ての試料が4℃付近で保持されるように留意して行う。 Next, 2 ml of healthy human blood is collected, and 2 ml of acetonitrile containing 0.2 vol% trifluoroacetic acid is added thereto. This is ground in a mortar and further subjected to ultrasonic treatment for 10 minutes. This is centrifuged (50,000 G × 60 minutes), and the resulting supernatant I is collected. Note that the above operation is performed with care so that all samples are held at around 4 ° C.
分取された上澄み液Iのうち1mlを凍結乾燥させ、これを20μlの蒸留水にて溶解させる。これを遠心分離(50,000G×60分間)にかけ、最終的に上澄み液10μlが得られる。これをプレート中央部に10μl滴下し、これにガラスキャピラリー管により0.1vol%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル:蒸留水の1:1(容量比)溶液を浸透させることで展開させる。このような試料を複数枚作製する(試料I)。 1 ml of the collected supernatant I is lyophilized and dissolved in 20 μl of distilled water. This is centrifuged (50,000 G × 60 minutes), and finally 10 μl of supernatant is obtained. 10 μl of this is dropped into the center of the plate, and this is developed by infiltrating a 1: 1 (volume ratio) solution of acetonitrile: distilled water containing 0.1 vol% trifluoroacetic acid through a glass capillary tube. A plurality of such samples are prepared (Sample I).
比較用試料として同様に上澄み液Iのうち1mlを凍結乾燥させ、これにコレステロール(C27H46O;平均分子量:386.73、同位体存在比が最も高い元素からなる分子の質量:386.35)を200μg添加したものを20μlの蒸留水にて溶解させる。これを遠心分離(50,000G×60分間)にかけ、最終的に上澄み液10μlが得られる。これをプレート中央部に10μl滴下し、これにガラスキャピラリー管により0.1vol%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル:蒸留水の1:1(容量比)溶液を浸透させることで展開させる。このような試料を複数枚作製する(試料II)。 Similarly, 1 ml of the supernatant I was freeze-dried as a sample for comparison, and cholesterol (C 27 H 46 O; average molecular weight: 386.73, mass of the molecule consisting of the element having the highest isotope abundance ratio: 386. A solution obtained by adding 200 μg of 35) is dissolved in 20 μl of distilled water. This is centrifuged (50,000 G × 60 minutes), and finally 10 μl of supernatant is obtained. 10 μl of this is dropped into the center of the plate, and this is developed by infiltrating a 1: 1 (volume ratio) solution of acetonitrile: distilled water containing 0.1 vol% trifluoroacetic acid through a glass capillary tube. A plurality of such samples are prepared (Sample II).
実施例5で作製される試料のTOF−SIMS分析
実施例5で作製される試料を風乾し、これをION TOF社製TOF−SIMS IV型装置を用いて分析する。測定条件は実施例2と同一とする。
TOF-SIMS analysis of the sample produced in Example 5 The sample produced in Example 5 is air-dried and analyzed using a TOF-SIMS type IV apparatus manufactured by ION TOF. The measurement conditions are the same as in Example 2.
その結果、試料I及び試料IIについては正の二次イオン質量スペクトルにおいて、コレステロール分子の親分子にAgが付加した質量に相当する二次イオンを検出することができる。また、コレステロールの親イオンに準じるこの二次イオンを用いることで、該試料I及びIIにおけるコレステロールの二次元分布状態を反映した二次元イメージ像を得ることが出来る。両者のイメージ像は同一の位置に見られるが、その強度は試料IIの方が試料Iに比べて約3倍強い値を示す。 As a result, for Sample I and Sample II, secondary ions corresponding to the mass of Ag added to the parent molecule of cholesterol molecules can be detected in the positive secondary ion mass spectrum. Further, by using this secondary ion according to the parent ion of cholesterol, a two-dimensional image image reflecting the two-dimensional distribution state of cholesterol in the samples I and II can be obtained. Both image images can be seen at the same position, but the intensity of sample II is about three times stronger than that of sample I.
生体関連試料が分離された分析用試料プレートの作製(4)
薄層クロマトグラフィー用プレート(Merck製、RP−18、層厚0.2mm)を30mm×5mmに切断し、該プレートにスパッタ蒸着にてAg単一原子層を形成する。
Preparation of sample plate for analysis from which biological samples are separated (4)
A plate for thin layer chromatography (Merck, RP-18, layer thickness 0.2 mm) is cut into 30 mm × 5 mm, and an Ag monoatomic layer is formed on the plate by sputter deposition.
次に、実施例1と同様の合成ペプチドI及び合成ペプチドIIの各々20μM混合水溶液を調製する。これを100μl採取し、プロテアーゼとしてendoproteinase−Glu−C(セリンプロテアーゼ。タンパク質・ペプチドのE及びDのC端側を特異的に分解する。)の1.5μg/μl溶液(0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH:8.0)を100μl加え、37℃で18時間インキュベートする。処理した溶液をプレート中央部に10μl滴下し、これにガラスキャピラリー管により0.1vol%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル:蒸留水の1:1(容量比)溶液を浸透させることで展開させる。このような試料を複数枚作製する。 Next, a 20 μM mixed aqueous solution of each of Synthetic Peptide I and Synthetic Peptide II similar to Example 1 is prepared. 100 μl of this was collected, and a 1.5 μg / μl solution (0.1 M sodium phosphate) of endoproteinase-Glu-C (serine protease, which specifically decomposes the C-terminal side of E and D of proteins and peptides) as a protease. 100 μl of buffer solution (pH: 8.0) is added and incubated at 37 ° C. for 18 hours. 10 μl of the treated solution is dropped on the center of the plate, and this is developed by infiltrating a 1: 1 (volume ratio) solution of acetonitrile: distilled water containing 0.1 vol% trifluoroacetic acid through a glass capillary tube. A plurality of such samples are prepared.
実施例7で作製される試料のTOF−SIMS分析
実施例7で作製される試料を風乾し、これをION TOF社製TOF−SIMS IV型装置を用いて分析する。測定条件は実施例2と同一とする。
TOF-SIMS analysis of the sample produced in Example 7 The sample produced in Example 7 is air-dried and analyzed using a TOF-SIMS type IV apparatus manufactured by ION TOF. The measurement conditions are the same as in Example 2.
その結果、実施例2に示す合成ペプチドIと同様のピークが観測される。また、合成ペプチドIIに相当するピークは非常に弱い。一方で、GGGGC及びEGGGGにAgの付加した親イオンに準じるピークが確認される。これらの二次イオンを用いることで、該合成ペプチドI及びIIに由来する分解物の二次元分布状態を反映した二次元イメージ像を得ることができる。 As a result, the same peak as the synthetic peptide I shown in Example 2 is observed. Moreover, the peak corresponding to the synthetic peptide II is very weak. On the other hand, the peak according to the parent ion which added Ag to GGGGC and EGGGG is confirmed. By using these secondary ions, a two-dimensional image image reflecting the two-dimensional distribution state of the degradation products derived from the synthetic peptides I and II can be obtained.
これら合成ペプチドI及びIIに由来する分解物はAg単一原子層形成を行った薄層クロマトグラフ上で再現性良く分離される。 The degradation products derived from these synthetic peptides I and II are separated with good reproducibility on a thin-layer chromatograph in which an Ag monoatomic layer is formed.
なお、Ag単一原子層形成を行わない薄層クロマトグラフィー用プレートでは、上記の親イオンに準じる二次イオンピークは観測されない。また、親分子に相当する質量域においても二次イオンピークは観測されない。 In addition, in the plate for thin layer chromatography which does not perform Ag monoatomic layer formation, the secondary ion peak according to said parent ion is not observed. Also, no secondary ion peak is observed in the mass region corresponding to the parent molecule.
生体関連試料が分離された分析用試料プレートの作製(5)
薄層クロマトグラフィー用プレート(Merck製、RP−18、層厚0.2mm)を30mm×5mmに切断し、該プレートにスパッタ蒸着にてAg単一原子層を形成する。
Preparation of sample plate for analysis from which biological samples are separated (5)
A plate for thin layer chromatography (Merck, RP-18, layer thickness 0.2 mm) is cut into 30 mm × 5 mm, and an Ag monoatomic layer is formed on the plate by sputter deposition.
次に、実施例1と同様の合成ペプチドI及び合成ペプチドIIの各々10μM混合水溶液を調製する。これをプレート中央部に10μl滴下し、これにガラスキャピラリー管により0.1vol%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル:蒸留水の1:1(容量比)溶液を浸透させることで展開させる。これにプロテアーゼとしてendoproteinase−Glu−Cの1.5μg/μl溶液(0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH:8.0)をプレート表面がやや湿る程度、例えば、1μL/cm2程度の量が好ましい。に噴霧し、湿度100%、37℃で18時間インキュベートする。このような試料を複数枚作製する。 Next, a 10 μM mixed aqueous solution of each of Synthetic Peptide I and Synthetic Peptide II similar to Example 1 is prepared. 10 μl of this is dropped into the center of the plate, and this is developed by infiltrating a 1: 1 (volume ratio) solution of acetonitrile: distilled water containing 0.1 vol% trifluoroacetic acid through a glass capillary tube. To this, 1.5 μg / μl solution of endoproteinase-Glu-C (0.1 M sodium phosphate buffer, pH: 8.0) as a protease is slightly moistened, for example, about 1 μL / cm 2 . Is preferred. And incubate at 100% humidity and 37 ° C. for 18 hours. A plurality of such samples are prepared.
実施例9で作製される試料のTOF−SIMS分析
実施例9で作製される試料を風乾し、これをION TOF社製TOF−SIMS IV型装置を用いて分析する。測定条件は実施例2と同一とする。
TOF-SIMS analysis of the sample produced in Example 9 The sample produced in Example 9 is air-dried and analyzed using a TOF-SIMS type IV apparatus manufactured by ION TOF. The measurement conditions are the same as in Example 2.
その結果、実施例2に示す合成ペプチドIと同様のピークが観測される。また、合成ペプチドIIに相当するピークは非常に弱い。一方で、GGGGC及びEGGGGにAgの付加した親イオンに準じるピークが実施例2において合成ペプチドIIに相当する位置に確認される。これらの二次イオンを用いることで、該合成ペプチドI及びIIに由来する分解物の二次元分布状態を反映した二次元イメージ像を得ることができる。 As a result, the same peak as the synthetic peptide I shown in Example 2 is observed. Moreover, the peak corresponding to the synthetic peptide II is very weak. On the other hand, a peak corresponding to the parent ion in which Ag is added to GGGGC and EGGGG is confirmed at the position corresponding to synthetic peptide II in Example 2. By using these secondary ions, a two-dimensional image image reflecting the two-dimensional distribution state of the degradation products derived from the synthetic peptides I and II can be obtained.
これら合成ペプチドI及びIIに由来する分解物はAg単一原子層形成を行った薄層クロマトグラフ上で再現性良く分離される。 The degradation products derived from these synthetic peptides I and II are separated with good reproducibility on a thin-layer chromatograph in which an Ag monoatomic layer is formed.
なお、Ag単一原子層形成を行わない薄層クロマトグラフィー用プレートでは、上記の親イオンに準じる二次イオンピークは観測されない。また、親分子に相当する質量域においても二次イオンピークは観測されない。 In addition, in the plate for thin layer chromatography which does not perform Ag monoatomic layer formation, the secondary ion peak according to said parent ion is not observed. Also, no secondary ion peak is observed in the mass region corresponding to the parent molecule.
本発明は健康状態に関する情報を得る手法として利用することが期待され、その利用価値は極めて高い。 The present invention is expected to be used as a method for obtaining information on health status, and its utility value is extremely high.
201 対象物を分離する工程
202 対象物にイオン化促進物を付与する工程
203 飛行時間型二次イオン質量分析法により前記対象物の二次イオン質量スペクトルを得る工程
204 対象物を分解する工程
301 イオン化促進物質
302 分離体
303 基板
401 ガラスキャピラリー
402 試料溶液
403 イオン化促進物質を有する試料台
404 対象物を分解する試薬(噴霧状態)
405 展開された試料スポット
201 Step of separating an
405 Developed sample spot
Claims (17)
前記対象物を分離する第一の工程と、
イオン化促進物質を前記対象物に付与する第二の工程と、
前記飛行時間型二次イオン質量分析法により前記対象物の二次イオン質量スペクトルを得る第三の工程と、
を有することを特徴とする前記対象物の組成情報取得方法。 A method of acquiring a secondary ion mass spectrum of an object using time-of-flight secondary ion mass spectrometry,
A first step of separating the object;
A second step of applying an ionization promoting substance to the object;
A third step of obtaining a secondary ion mass spectrum of the object by the time-of-flight secondary ion mass spectrometry;
A method for obtaining composition information of the object.
前記の分析装置における試料台は:
イオン化促進物質を含み;且つ
対象物を分離する機構と、分離された対象物を化学的手法によって分解する機構とを有する;
ことを特徴とする前記対象物の組成情報取得装置。 A composition information acquisition device comprising a time-of-flight secondary ion mass spectrometer,
The sample stage in the analyzer is:
An ionization-promoting substance is included; and a mechanism for separating an object and a mechanism for decomposing the separated object by a chemical method;
The composition information acquisition apparatus of the said target object characterized by the above-mentioned.
イオン化促進物質を含み、対象物を分離する機構を有することを特徴とする飛行時間型二次イオン質量分析用試料台。 In a sample stage for performing time-of-flight secondary ion mass spectrometry,
A sample stage for time-of-flight secondary ion mass spectrometry, comprising an ionization promoting substance and having a mechanism for separating an object.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2005161498A JP2006201149A (en) | 2004-06-09 | 2005-06-01 | Composition information acquisition method, composition information acquisition device, and sample stage for time-of-flight secondary ion mass spectrometry |
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023137205A (en) * | 2022-03-18 | 2023-09-29 | 住友理工株式会社 | Mass analysis method of polyisoprene |
-
2005
- 2005-06-01 JP JP2005161498A patent/JP2006201149A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
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