JP2002502543A

JP2002502543A - マトリクス支援レーザ離脱イオン化−飛翔時間（ｍａｌｄｉ−ｔｏｆ）質量分光用のオンライン液体試料析出インターフェース

Info

Publication number: JP2002502543A
Application number: JP55069898A
Authority: JP
Inventors: カーガー，バーリー，エル．; フォレット，フランティセク; プレイスラー，ジャン
Original assignee: ノースイースタンユニバーシティ
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2002-01-22
Also published as: EP0986746A1; WO1998053308A1

Abstract

(57)【要約】マトリクス支援レーザ離脱イオン化（ＭＡＬＤＩ）分析用の飛翔時間質量分光器のソース室（５）に直接液体試料を連続オンライン導入するための普遍的なインターフェースが開示される。液体試料は、従来のＭＡＬＤＩ分析で使用される液体または固体のマトリクス物質を含み、そしてソース室（５）内の移動する試料ホルダ（２２）上に直接析出される。試料ホルダ（２２）は準大気圧にあり、試料を急速に乾燥させる。乾燥された試料は続いて離脱領域（２６）における窒素レーザ（２８）によって試料ホルダ（２２）から離脱される。本発明の方法は、特に引き続く走査レーザによるシーケンシャルな離脱を伴う、多重化、毛管配列またはマイクロチップのチャネル（２４）からの複数の試料の並列析出に従順である。この形態は特に、高処理性能の質量分光器用に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称マトリクス支援レーザ離脱イオン化−飛翔時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）質量分光用のオンライン液体試料析出インターフェース関連出願との相互参照この出願は、ここにその全容が参照によって組み込まれる１９９７年５月２３日に出願された「マトリクス支援レーザ離脱イオン化（ＭＡＬＤＩ）による液相試料の質量分光器へのオンライン結合」なる名称の暫定特許出願第６０／０４７，４８９からの優先権を主張する。連邦補助研究または開発に関する表明この発明に先行する研究の一部は、許可番号ＮＩＨ（ＧＭ１５８４７）なる国立健康研究所からの許可の下に合衆国政府の支援に伴って遂行された。従って、米国政府はこの発明に一部権利を有する。発明の背景今日、分析化学に直面している最も重要な挑戦の１つは、生物学的試料の分析である。成功する技術は、短時間内に莫大な数の試料を扱うことができ、また現存する液相化学技術及び分離技術と互換性があるべきである。生物学的試料に対して最も有用な分析方法の１つは、質量分光法である。液体試料は、複数の荷電イオンを生成する手法である、エレクトロスプレイ・イオン化（１）によって質量分光器に導入できる。しかしながら、複数のイオンは、複合スペクトルと感度の低下を生じさせる。より好ましい技術である、マトリクス支援レーザ離脱イオン化−飛翔時間質量分光法（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ）（２）は、試料分析の簡便性、質量スペクトル中の単一荷電イオンの優勢、感度および高速という、その優れた特性故に、生物学的ポリマーの分析に傑出している。原則として、過剰なマトリクスを有するアナライトの混合物は、プローブ上に析出され、そして短いレーザパルスを照射される。レーザエネルギの大半を吸収するマトリクスの分子は、そのエネルギをアナライト分子に転送し、それらを蒸発およびイオン化する。アナライトイオンは、ひとたび生成されると、質量分光器、典型的にはＴＯＦ型質量分光器で分析される。乾燥混合結晶を形成するために、試料が適当なマトリクスと混合されてＭＡＬＤＩターゲット上に析出され、そして続いて質量分光器のソース室に配置されている場合に、ＭＡＬＤＩは典型的にはオフラインイオン化技術として動作する。固体試料は優れた結果を与えるが、この試料の準備と真空チャンバ内への導入はかなりの量の時間を必要とする。複数の固体試料の質量分光器への同時導入、または質量分光器による液相分離技術でさえも、ＴＯＦ質量分光器を時間効率的に使用しない。加えて、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析は、合理的な信号が得られるように(５，６)、典型的には試料ターゲット上の「スイートスポット」の検出を必要とする。モータ駆動されるｘ−ｙステージは、最良のスペクトルを与えるスポットを自動的にサーチするために組み込まれうるが、この手法は時間を浪費する工程である。これらの処置を改善するために、近年、自動高処理能力型のＭＡＬＤＩ分析用微細組立ターゲットが開発されている(７，８)。これらの設計では、ｐＬ−ｎＬ試料体積が、離脱レーザビームのスポットサイズ（〜１００μｍ直径）に等しい寸法の微細組立井戸内に析出される。このようにして、試料スポット全体が照射され、「スイートスポット」サーチが省略される。短オリゴヌクレオチドの分析は、各資料スポットに対し良好な信号対雑音比を得るために、〜３．３秒で示されている(８)。データ蓄積を含む合計分析時間は、４３分を要したが、理論的には全９６試料は３３０秒で記録できる。試料ターゲットの小型化が静的ＭＡＬＤＩ分析を単純化する一方で、オンライン結合は、直接試料注入を含む液体試料の連続分析と、クロマトグラフ的および電気泳動的分離のモニタを可能にする。ＥＳＩと比較すると、ＭＡＬＤＩは、少ない複合スペクトルと、潜在的により高い感度とを与える。流動する液体試料のＭＡＬＤＩ分析に関する数多くの報告が文献にある。１つの構成では、ＣＥ分離毛管内に存在する試料成分は、マトリクスで浸されたメンブレン上に連続して析出し、そして乾燥後に分析された(９，１０，１１，１２)。他のケースでは、液体試料は、種々のマトリクスとインターフェースを使用して、直接質量分光器の内部で分析された。例えば、連続した試料とマトリクスの導入のために噴霧器式インターフェースが使用された(１３−１９)。その後ＭＡＬＤＩは、急速乾燥された小滴から離れて直接実施された。他の設計では、液体マトリクスを有して流動する試料流の分析用に、高速原子爆撃（ＦＡＢ）(２０)インターフェースと同様の連続プローブが使用された(２１−２４)。試料の凍結を防止するために、グリセロールが使用された。液体試料の離脱に対する他の試みがまた、グラファイト粒子の微細な分散（２５，２６，２７）と、より一般的なマトリクスの代わりに液体マトリクス（２，２８−４０）とを使用して行われた。より最近では、毛管電気泳動カラムの出口がＴＯＦ質量分光器の真空領域内に直接配置された( ４１)。ＣｕＣｌ₂溶液内に溶出した試料イオンは、毛管端部にレーザを照射するによって離脱された。ＣＥによって分離された短ペプチドのオンライン分析は記録された。液体試料を直接質量分光器の空にされたソースに直接導入することにＥＳＩを使用する試みがまた、報告されている(４２−４４)。以上列挙した例が、流動液体試料の分析に関連した種々の異なる問題を説明する努力を示していても、微小量の試料の簡単で感度のよい分析の必要性を説明する、そしてさらには複数の試料を同時にオンライン処理可能にする普遍的なＭＡＬＤＩインターフェースは現在のところない。オンラインＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析が遂行されうるようにするために、一般的に有用な手法と、個別または複合液体試料の飛翔時間質量分光器への連続導入用の普遍的なインターフェースとが強く望まれている。発明の簡単な要約この発明は、普遍的なインターフェースと、準大気圧下の質量分光器への連続オンライン液体試料直接導入用の試料装填機構を目指している。好ましくは、液体試料は、特にはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳの処理能力と使用性を更に推進できる飛翔時間質量分光器での、マトリクス支援レーザ離脱イオン化で使用する固体または液体のいずれかのマトリクスを含む。この発明の方法では、固体と液体の双方である、同じ試料とマトリクスが、従来のＭＡＬＤＩでのように使用できる。この発明の実際の方法では、例えばペプチドとマトリクスを含んだ試料の溶液が、回転水晶輪のような移動する試料ホルダ上に配置された質量分光器のソース室に準大気圧下で直接吹きつけられ、そして例えば窒素レーザによって離脱される。この発明のシステムと方法は特に、例えば毛管配列またはマイクロチップのチャネルからの複数の試料の平行な析出を、走査レーザビームによる連続したシーケンシャルな離脱を伴って多重化するのに従順である。このフォーマットは特に高処理能力のＭＳ分析に有用である。溶媒の極めて急速な蒸発は、薄く狭い試料軌跡を結果的に形成する。、この試料の均一性は、優れたスポット対スポット再現性と、アトモル（attomole）範囲またはそれ以下での検出限界とを結果的に生じる。このインターフェースは、微少量の試料の急速分析に適しており、そして質量分光器による微小カラム分離技術のオンライン結合を可能にする。図面における複数の図の簡単な説明この発明の他の特徴と利点は、添付した図面に関連してなされる以下の好ましい実施例の説明および請求の範囲から明らかにされる。図面において、図１Ａは、この発明の方法を実施するための試料装填機構を組み込んだオンラインＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳの平面である。図１Ｂは、図１Ａの質量分光器の試料装填機構の模式的部分側面図である。図２Ａは、図１Ａの質量分光器の真空内の回転輪上での液体析出処理を示す図１Ｂの詳細模式図である。図２Ｂおよび２Ｃは、直交して切断された毛管および傾斜した毛管からそれぞれ対応して形成された試料軌跡に沿った図２Ａの液体析出処理の拡大図である。図３Ａ−３Ｃは、析出したＭＡＬＤＩ試料、即ち５０％（ｖ／ｖ）メタノール中の１μＭのアンギオテンシンおよび１０ｍＭのαＣＨＣＡ、の走査電子顕微鏡写真である。ＭＡＬＤＩ試料の準備：（３Ａ）乾燥滴下法、（３Ｂ）および（３Ｃ）低圧力での試料析出の軌跡。ＳＥＭ特性：加速電圧１０ｋＶ、試料傾斜：０°（Ａ）および６０°(Ｂ，Ｃ)。図４は、５０％（ｖ／ｖ）メタノールの析出（軌跡Ａ）中と、メタノールの噴霧(軌跡Ｂ)、５０％（ｖ／ｖ）メタノールの噴霧（軌跡Ｃ）および１０％（ｖ／ｖ）メタノールの噴霧（軌跡Ｄ）中のイオンゲージ信号を示す。デルリン輪の回転は１ｒｐｍである(軌跡Ａ)。試料噴霧の開始は＊で記され、終了は＋で記されている。図５は、本発明の方法を実施するためのオンラインＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳシステムの模式的部分側面図である。図６は、αＣＨＣＡマトリクスを有するウシ・インスリンの規格化されたＭＡＬＤＩ−ＭＳスペクトルを示す。試料準備：乾燥小滴（軌跡Ａ）および真空析出(軌跡Ｂ)。図７は、アンゲオテンシンＩＩフラグメント１−７のイオン信号対セグメント数の変化を示すグラフである。０．３３ｒｐｍの水晶輪上に析出した１０ｍＭのαＣＨＣＡを伴う１μＭのペプチドの混合溶液。図８は、０．３３ｒｐｍの水晶輪上に析出した１０ｍＭのαＣＨＣＡを伴うか(軌跡Ａ)、または１ｍＭのαＣＨＣＡマトリクスを伴う（軌跡Ｂ）１μＭのヘプタペプチドＥＤＰＦＬＲＦの混合溶液のシングルショットＭＡＬＤＩ質量スペクトルを示す。図９は、アンギオテンシンＩＩＩ（ｍ／ｚ＝９３２）信号の減衰を同じ試料に加えられたレーザショットの数で示すグラフである。０．３３ｒｐｍの水晶輪上に析出したメタノール中に１０ｍＭのαＣＨＣＡを伴う１μＭのアンギオテンシンＩＩＩの混合溶液。図１０は、０．１μＭの濃度で析出スポット上に５０アトモル析出したヘプタペプチドＥＤＰＦＬＲＦのシングルショットＭＡＬＤＩ質量スペクトルを示す。図１１は、アンギオテンシン混合物（表２参照）のＣＥ−ＵＶエレクトロフェログラム（electropherogram）である。図１２は、アンギオテンシン混合物（表２参照）の２次元ＭＡＬＤＩ−ＭＳエレクトロフェログラムである。図１３Ａは、本発明の方法を実施するためのオンラインＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ設備の他の実施例を示す平面図である。回転輪試料受容器は、洗浄ビーム２９が、離脱ビーム２８に加えて、輪にアクセスできるように、図１Ａの実施例の輪試料受容器の方位に対し９０°で指向している。図１３Ｂは、回転する輪上に同時に試料を配置する複数の多重化された噴霧毛管を示す図１３Ａの質量分光器の底部斜視図である。発明の詳細な説明流動する試料の普遍的ＭＡＬＤＩ分析のために、移動表面インターフェースが開発された。この発明のインターフェースは、使用されると、質量分光器、特に飛翔時間質量分光器（ＴＯＦ−ＭＳ器具）の真空チャンバ内部の移動表面上への液体試料流の析出を可能にする。このインターフェースの設計は、非常に少ない（サブマイクロリットル）の試料体積の容易な扱いを可能にし、また処理中および離脱中の双方の試料損失を最小化する。この発明のインターフェースと方法は、ＭＡＬＤＩの分野で利用可能な重要な経験の利点を取る。図１Ａに示すように、ＴＯＦ質量分光器の２つの基本的な要素は、その内部に加速（抽出）領域１０があるソース室５と、飛翔領域２０とである。加速領域における電界は、リペラ１２と加速板１４との間の電位差によって与えられる。第２の加速板１６と追加的なイオン光学系もまた使用されうる。従来の器具では、ＭＡＬＤＩによってプローブチップ１８で形成されたイオンは、加速板に向かって引き出される。それらの質量の差のために、異なるイオンが加速領域にいる間に異なる速度に加速される。このようにして、軽いイオンは、重いイオンが移動するより短い時間内に、場のない（飛翔）領域を横切って移動する。検出器からのイオン信号は、時間の関数として記録され、またイオン対電荷比（質量スペクトル）の関数に変換されうる。スペクトル全体は、典型的には１００μｓ以下で記録される。小さな分子の分析はより速い。代わりに、イオンは単純なレーザ離脱／イオン化によって生成される。即ち、マトリクスは全く添加される必要がない。図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、本発明の方法では、プローブチップ１８から出現する液体試料は、質量分光器のソース室内において真空内で直接移動試料受容器、例えば回転水晶輪上に析出される。予め適当なマトリクスと混合されたアナライトは、狭い溶融シリカ毛管２４を通して水晶輪２２上に直接析出される。典型的には、内径２０μｍ（外径１５０μｍ）×１０ｃｍの毛管が使用され、〜３００ｎｌ／ｍｉｎの試料流率が実現される。この流率で、試料は輪上で直ちに乾燥され、〜４０−６０μｍ幅でわずかに数１００ナノメータ厚の連続した軌跡を形成する。輪の回転は試料軌跡をリペラ板１２内のスリット２６に向けて運び、そこで試料軌跡は離脱窒素レーザ２８によって照射され、離脱される。試料析出処理この発明の析出処理（真空下）を理解するために、小さな円筒形真空セル内で実験が最初に行われた。この析出処理は可視的に観測可能であり、そしていかなる条件の変化も簡単に実行できた。析出は、その条件が高真空下での析出と同様であると仮定される１トールの圧力で遂行された。１トールの圧力は、室温における一般的な溶媒の蒸発圧力よりは十分に低い。それ故、液相の溶媒は、１トールと同様に、１０^-6トールにおける気相と平衡するにはほど遠い。この結果、いずれの圧力範囲でも溶媒の極めて高速の蒸発が起こる。メタノール、水、または５０％（ｖ／ｖ）メタノール中の、１０ｍＭのメチルグリーン溶液が、〜１ｒｐｍで回転するプラスチック輪（ＴＥＦＲＯＮ（登録商標）またはアセチル樹脂ＤＥＲＬＩＮ(登録商標)、デュポン社）上に析出された。図１Ｂ、２Ａおよび２Ｂから分かるように、チップ３０とソース室５内の輪表面との良好な接触を確保するために、毛管２４は輪２２で曲がっている。２Ａからより詳細に分かるように、毛管２４のチップ３０には、析出した溶液が外部の毛管壁に蓄積して毛管を目詰まりさせることを防止するために、テーパが付けられている。ＴＥＦＲＯＮ輪上の析出した染料の軌跡は、均一な軌跡でなく、一連のシミを形成した。一方、染料の均一な軌跡は、ＤＥＲＬＩＮ輪が使用されたときに見いだされた。この結果は、ＴＥＦＲＯＮと比較して低いＤＥＲＬＩＮの疎水性に起因しているようであり、またＤＥＲＬＩＮの表面が研磨されていなかったという事実にも起因しているものと思われる。部屋の内部では染料の噴霧は全く観測されなかった。このことは、仮想的に全ての試料が輪に付着したことを示している。毛管内の液体流率を決定するために、〜１ｒｐｍで回転するＤＥＲＬＩＮ輪上に水が吹き付けられた。噴霧毛管（内径２０μｍ、外径１５０μｍ、長さ１２ｃｍ）の外部保護ポリイミド被覆の６ｃｍ部分が真空チャンバ外部のカラム（柱）上で取り除かれた。１０ｍＭの水性メチルグリーン溶液の短いプラグが水流中に注入され、そしてその色区域が毛管中で５．０ｃｍの距離を通過するに必要な時間が測定された。噴霧毛管中の水の速度は１０．６±０．７ｍｍ／ｓであり、また対応する流率は２００±２０ｎＬ／ｍｉｎであると決定された。流率はまたポイゼール（Poiseuille）の式、Ｆ＝πΔｐｒ⁴／８ηｌからも計算された。ここで、圧力差はΔｐ＝１０１ｋＰａ、毛管半径はｒ＝１０μｍ、２５℃の粘性は η＝０．８９ｍＰａ．ｓ、毛管長さはｌ＝０．１２ｍである。流率の理論値２２０ｎＬ／ｍｉｎは測定値との優れた一致であった。この結果はまた、水の蒸気が噴霧毛管の極めて終端部おいてのみ冷却されたこと、そして毛管中の水が室温であったことを示していた。単純な形態論ＭＡＬＤＩ試料（アナライトとマトリクスの混合物）の準備は、ＭＡＬＤＩ −ＭＳ分析の理想的な性能を達成するために基本的な役割を果たすことが知られている。初めは試料の均質性の改善に、そしてここではＭＡＬＤＩ分析の再現性に焦点を当てた数多くの異なる試料準備技術が存在する。通常の乾燥小滴法（５０，５１）に加えて、手法は、大きな結晶の緩やかな成長(６，５２)、マトリクス結晶を粉砕することによる（５３）または高速蒸発による（５４，５５）微細結晶マトリクス基板の準備、または真空下での処置(５８)、そして他の方法（５９−６１）を含んでいる。試料のナノメータまたはピコメータ体積の析出はまた、よりマトリクスの小さな結晶を生成する溶媒の高速蒸発によって加えられる。この後者の結果が、本発明の方法に使用するための析出処置を我々が選択することへと導いた。それは離脱レーザがより多くの結晶を照射することを可能にし、信号のより大きな均一性へと導くことができた。加えて、高速蒸発の間は、溶質が蒸発する溶媒の残りに濃縮される十分な時間がない。このことは、乾燥小滴法では典型的に起こり(５０，５１)、スポット位置に依存する識別効果を生じる( ６０３，６４)。試料準備技術の我々の選択を確認するために、ＳＥＭ分析が最初に使用され、乾燥小滴法で準備されたＭＡＬＤＩ試料の形態論が試験された。５０％（ｖ／ｖ）メタノール中に１μＭのアンギオテンシンIIIと１０ｍＭのαＣＨＣＡを含んだ混合溶液の１μＬがアルミニウム試料ホルダ上に析出され、大気圧下の室温で乾燥された。図３Ａに見られるように、ＭＡＬＤＩ試料のこの従来の準備は、１．５ｃｍ²の面積に散乱した３−４μｍの結晶を生成した。ａＣＨＣＡ結晶の同様のサイズと形状が文献に報告されている(６３)。次に、ＭＡＬＤＩ試料は本発明の方法によって真空下で準備された。上記と同じアンギオテンシンＩＩＩとαＣＨＣＡの混合溶液が、隔離されたセル内で１．０ｒｐｍで回転するＤＥＲＬＩＮ輪上に配置された自己接着型銅テープの短い破片上に析出された。析出と真空の解除の後に、そのテープは輪から取り除かれ、そしてＳＥＭ用の試料ホルダ上に配置された。図３Ｂを参照すると、幅４０μ ｍの滑らかなＭＡＬＤＩ試料の軌跡が銅表面上に観察された。離脱レーザのスポットを軌跡の幅より広くできるため、これらの寸法で、離脱レーザは全ての析出試料を照射できる点に注意することが重要である。析出軌跡に直交する精細な溝は、銅テープに対して特徴的であって、析出試料の下側に見ることができ、非常に薄い試料フィルムを示している。毛管チップ銅を破り、そして軌跡の中央に溝を形成した点がまた見られる。幅４０μｍの軌跡の矩形プロフィールと、３００ｎＬ／ｍｉｎの流率と、１．２ｇ／ｃｍ³のマトリクス密度とを仮定すると、試料フィルムの厚さは〜７０ｎｍであると推定された。しかしながら、図３Ｃに見られるように、この試料は、１−２μｍのマウンドの幅で数１００ｎｍの高さの端部に蓄積する傾向にある。試料の量は軌跡を横切って一様に分布していないが、それは軌跡に沿って規則的に分布されており、その形態論は均一であった。マウンド上の試料フィルムの微細構造は、ベアの銅表面と比較することができる(図３Ｃ)。このフィルム構造中の小さな形状のサイズは、〜４０ｎｍであった。これは従来のＭＡＬＤＩ試料の結晶に比べて１００倍小さい。溶媒は極めて急速に真空中に蒸発および／または昇華し、アモルファスまたは微細結晶の試料軌跡を残した。オンラインＭＡＬＤＩ用の実際の試料は、熱伝導性や表面粗さのような特性が銅のそれとは異なる未研磨のＤＥＲＬＩＮまたは水晶輪上に準備された。にもかかわらず、銅テープ上に析出した軌跡の画像は、真空中における試料の析出と結晶化の可能性について有用な情報を生じることができた。次のステップは、この試料準備技術をＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分光器に実施することであった。飛翔時間計器真空中の析出によるＭＡＬＤＩ−ＭＳ用の試料の準備が分離された真空チャンバ内でオフラインで遂行できるとしても、それはオンラインで、即ち質量分光器のソース室内で遂行されることが望ましい。質量分光器のソース室内に液体を直接導入できるようにするために、そしてインターフェースの設計の自由度をますために、我々は質量分光器をハウス内に建築することを決定した。溶媒の連続噴霧の間に圧力を十分に低く保つために、そのシステムの建設には高速のポンピングが使用された。典型的な商用質量分光器のポンプより遙かに高速なポンピング速度を有する拡散ポンプが選択され、適切なタスクが見いだされた。大きなチャンバと飛翔チューブは、試料装填機構の修正用に十分な空間と同様に、高速蒸発速度を確保した。液体窒素クリオトラップ（cryotrap）はまた濃縮可能な蒸気、例えば水またはメタノールを毛管出口から除去した(製造者によって特定されるように３０００Ｌ／ｓのポンピング速度)。溶媒の析出中の通常の圧力は低１０^-6トールの範囲であるが、飛翔チューブ内の最低圧力は５×１０^-8トールであった。差動ポンピングまたは冷凍トラップの使用によって分光器から溶媒の蒸気を除去することも可能である。このことは、高真空ポンプ（例えば拡散ポンプまたはターボ分子ポンプ）のポンピング速度に対する必要性を低減可能にする。差動ポンピングの場合には、殆どの蒸気は析出領域(ｍトール範囲または殆ど１−１０トールの圧力)におけるラフなポンピングによって除去される。そして、乾燥された試料は、高真空、典型的には１０^-5〜１０^-7トールに保たれた離脱領域に送られる。差動ポンピングのこの用法は、米国特許第４，０５５，９８７号に開示されている移動ベルトインターフェースの概念（析出が大気圧で起こる）と同様である。しかしながら、本発明の方法では、析出は準大気圧で起こる。このことは、ポンピングシステムに対する要求を減少させる。ＭＡＬＤＩ−ＭＳインターフェースによる試料析出質量分光器のソース室内でのＭＡＬＤＩ試料の直接オンライン析出が試験され、真空中への直接噴霧と比較された，。析出輪の役割とその適切な回転速度が観察され、そして噴霧毛管の寿命期待度（この試料導入方法の強さ）が評価された。以下の実験の全ては、図１に示すように、ＴＯＦＭＳのソース室内で直接遂行された。溶液の噴霧と析出の過程は、イオンゲージを使用する圧力測定を通して便利にモニタされることができた。イオンゲージは空気によって校正されたが、このゲージの感度はシステム中のガスのイオン化効率に依存している。メタノールのイオン化効率（１．８５）と水のイオン化効率（１．１２）は、空気のそれ（１．００）より高いので、イオンゲージの出力は溶媒の噴霧の間に正の誤差を含むであろう。チャンバ中の背景ガスの組成が実験中に変化したため、ガス混合物のイオン化効率は正確に知られていない。それ故、イオンゲージ信号は測定されたように電圧でプロットされ、そして圧力には変換されなかった。にもかかわらず、イオンゲージ電圧の増加は圧力の増加に関係している。例えば、１Ｖの増加は、背景ガスの一定組成において、圧力の１０倍の増加に対応する。チャンバ内の背景ガスの組成が既知である場合は、以下に与えられる圧力値はイオンゲージ信号から評価された。水晶輪上の５０％（ｖ／ｖ）メタノールの噴霧と析出は、図４の軌跡Ａに見られるように、イオンガスの信号に変化を与えた。最初に、毛管を空気だけが流れ、そして空気噴霧と拡散ポンプのポンピングとの間の平衡が〜３×１０^-7トールの圧力を生じさせた。５０％（ｖ／ｖ）メタノールを有する微小ビンが、アスタリスクで印された時刻に、毛管入口に配置された。毛管からの空気がこの期間内にチャンバ内に吸い込まれるように、圧力は１秒以内に２×１０^-7トール以下に降下した。次に、溶媒が毛管を満たしたときに、空気も溶媒も毛管出口から溶出されず、圧力は低いままであった。溶媒が毛管出口に到達したときに、液体は輪上に薄いフィルムとして析出された。この薄いフィルムとチップからの溶媒の蒸発は、イオンゲージ信号中の鋭い増加によって証明されるように、極めて速かった。噴霧された溶媒の率は、蒸発したメタノールの率と全く等しかった。質量分光器の壁面への溶媒分子の吸収もまた、数秒後に平衡に達し、圧力の高まり( 〜２×１０^-7トール)が生じた。５０％（ｖ／ｖ）メタノールを有する微小ビンはその後、十字を印した時刻に毛管入口から除去された。空気が毛管内への流入を開始し、そして毛管中の溶媒のプラグの長さが短くなるにつれて、溶媒の流れが増加した。この液体流の増加が、圧力スパイク（＜１０^-5トール）を発生させた。最後に、全ての溶媒が除去された時に、空気は再びチャンバ内に流れ始め、そして圧力は緩やかにその初期値に復帰した。この後者の過程は比較的長い。その理由は、質量分光器の壁面からの溶媒の緩やかな離脱によるものと推定される。同様の圧力の振る舞いがメタノール、１０％（ｖ／ｖ）メタノールおよび水に対して観察された(データは示されていない)。毛管チップが輪に接触しなかったときに、離脱過程を真空中への直線液体噴霧と比較することは興味深い(図４の軌跡Ｂ−Ｄ)。純粋なメタノールの噴霧は、圧力を最初は増加させ、そしてその後は幾分後に降下させる(図４、軌跡Ｂ)。しかしながら、小滴の形成は毛管出口で観察され、メタノール表面対体積比を減少させ、その蒸発を緩慢にした。メタノールの蒸発は温度をその凍結点（−９４℃ ）以下には低減しなかった。このため流れは中断されなかった。噴霧過程の中断に起因する圧力中の降下によって証明されるように(図４、軌跡Ｃ)、５０％(ｖ／ｖ)メタノールが噴霧されたときに、部分的な凍結が仮定された。プラグ法の後で、流れは復活された。このサイクルは数回繰り返され、圧力振動を生じさせた。一時的な流れを伴う完全な凍結は、１０％（ｖ／ｖ）メタノールまたは水の噴霧から生ずる(図４、軌跡Ｄ)。これらの結果は、その他の報告された結果に基づいて予測された(４２、４３)。図４に示された結果から、回転輪２２が２つの重要な機能を有することが結論付けされる。第１に、図２Ｃに見られるように、それはチップから液体を遠ざけることによって、毛管出口における溶媒の蓄積を防止する。この点に関して、毛管端部は、例えばグラインド、引き抜き、またはエッチングによって、テーパ付けされる必要があることが見出された。その理由は、図２Ｂに示されているように、毛管壁面に付着している溶媒小滴２３からの蒸発が毛管を冷却し、目詰まりを生じさせるからである。小滴の形成はまた増加した無駄な体積とその結果のバンドの広がりを意味する。加えて、再び図２Ｂおよび図２Ｃを参照すると、析出された軌跡の幅は概ねチップの外径に比例していることが判る。例えば、図２Ｃに見られるように、テーパ付き毛管（内径２０μｍ、外径１５０μｍ、チップ外径４０−６０μｍ）に析出した試料軌跡の幅は４０−６０μｍであり、直交して切断された同じ毛管から析出した約２００μｍ幅の試料軌跡と比較された(図２Ｂ)。第２に、室温にある輪は、毛管出口の溶媒が凍結するのを防止する熱貯蔵部として作用した。溶媒の蒸発および／または昇華にとって必要なエネルギは、液体溶媒からと同様に、輪から取られた。それ故、他の設計（２１−２４）とは異なり、迫加の加熱要素は必要でなかった。溶媒は非常に薄い層を輪の表面上に形成し、蒸発および／または昇華を高速且つ一様にした。このことは、図３Ａ −３Ｃに示されるように、薄い微細結晶又はアモルファス試料フィルムへと導く。最後に、毛管チップ３０が輪を軽く押すように、そしてチップと輪との間に良好な接触が維持されるように、毛管チューブ２４は曲げられた。加えて、非導電性材料の輪は、質量分光器内の電極を外部のシステムから絶縁した。この代わりに、必要であれば、例えばアルミニウムまたはステンレス鋼の導電性の輪が使用できる。この場合は、毛管チップは輪と電気的に接続される。この構成はアークを研究する上で有用である。更に、試料離脱領域と試料析出領域との分離は、試料の機械的輸送の結果として、有利である。析出領域で蒸発した溶媒はレーザ離脱スポットでの局部的な過剰圧力には寄与しない。析出領域では、上昇した局部圧力に起因して、電気的放電は全く観察されなかった。加えて、２つ領域の分離は、差動ポンピングスキームの実施を可能にする。そこでは約１トールまたはそれ以下の準大気圧において、析出領域が概ね真空に維持される。もう１つの可能性は、溶媒分子を除去する小さな冷蔵トラップによって析出領域を囲むことである。凍結した溶媒は、器具が使用されなくなった時に加熱してトラップから放出される。実験と実験の間に純粋なメタノールで噴霧毛管を洗浄すると、毛管の寿命を長くすることが見出された。メタノールは、チューブ壁面に吸着された氷の結晶および他の物質、例えばありうるマトリクスを殆ど溶解した。溶媒の濾過がまた期待されたように有用であることが見出された。単一の毛管（内径２０μｍ、外径１５０μｍ、長さ１２ｃｍ）は、このようにして数日間の噴霧／析出に使用できる。加えて、入口を空気に曝したまま分光器内に残された毛管は、数ヶ月間目詰まりを起こさなかった。アナライトの使用試料の適切な照射は、ＭＡＬＤＩ分析で良好なスペクトルを得るためには基本的なことである。離脱領域を通して移動する試料全体の軌跡面積は、１００％のデューティサイクルおよびここでの最高の感度に到達するために、離脱レーザによって照射されるべきである。しかしながら、どのようなタイプのレーザの使用も可能である。長さ８７μｍ、幅４０−６０μｍの試料軌跡のセグメント部分を離脱レーザに曝すために、モータの単一ステップが計算された。レーザ離脱スポットの実際の寸法は、概ね１００×１００μｍであると測定された。レーザ離脱スポットにおける５００ＭＷ／ｃｍ²の電力密度は、２００μＪ、４ｎｓパルスの窒素レーザによって、光学損失無いものと仮定して達成された。図１Ａを参照すると、窓４２およびレンズ４４の吸収と、ミラー４６の反射と、レーザの理想的でないビーム形状とが、レーザビームを５０％も減衰させる。利用可能な離脱電力密度は依然としてＭＡＬＤＩ実験にとって約１−１０ＭＷ／ｃｍ²以上必要である（２、６５）から、自然の密度フィルタが離脱電力密度を離脱電力密度のしきい値より１０−２０％上に調整するために使用された。ステップモータ４８によって与えられる輪２２の回転速度の範囲は、０−１２ｒｐｍであった。しかしながら、回転速度の使用可能な範囲はより狭いものである凍結した溶媒と溶質による毛管の目詰まりは、低速、例えば〜０．１ｒｐｍで可能であった。一方、軌跡のいくつかのセグメントがレーザのショットとショットの間にリペラ内のスリットを通過するために、離脱レーザは全ての試料に高回転速度で照射できなかった。このことは、１秒当たりのモータのステップ数がレーザの最大繰り返しレート（３０Ｈｚ）より高くなければならないことを意味する。試料軌跡のより広い面積を照射するために、モータの数ステップに対応してレーザの焦点をずらすことは、いくつかのケースで望ましくない。例えば、分離したカラムからの溶質が輪上に析出する場合は、広いレーザ離脱面積は分離方法の分解能を低下させる。後に示されるように、離脱レーザの数ショット（１０ −５０）は、一般にはより多くの析出資料を分析するために、試料軌跡上の各長さ８７μｍのセグメントに加えられなければならない。アナライトが毛管に入る速度と輪の周速との比は、直接または分離後のいずれかに噴霧するアナライトを濃縮する潜在的手段を提供する。液体注入の手法によって分離カラムが噴霧毛管に結合されるときは、与えられたアナライトの濃度係数は、アナライトが分離カラムを出る速度と輸の周速との比に等しくなる。輪の回転速度の変化は分析中の異なる化合物に対する濃度係数を変化させる。例えば、緩やかに移動する化合物のより広いピークは、ＣＥ分析中の輪回転の段階的な減速によって注目される。実際の分離方法のオンライン結合では、液体注入のアナライト損失によって、濃度係数は低減される。試料噴霧／析出のいくつかの特徴が表１に示されている。輪の最低回転速度０．１７ｒｐｍでさえも、軌跡のセグメント当たりのレーザのショット数は、レーザの最大繰り返しレートで６であった。より良好な信号対雑音比を得る目的のために、より多くのショットを各セグメントに与え、そしてより多くの試料を使用するために、より高い繰り返しレートのレーザが必要とされるか、あるいは輪の回転速度が析出完了後に低下される。表１水溶液の計算された析出特性流率＝２００ｎＬ／ｍｉｎ試料の残りを除去するために、各実験の後で輪を洗浄することが望ましいことが判明した。ソース室が大気圧に持ち込まれた後に、プローブは引き抜かれ、そしてメタノールを含んだ綿チップアプリケータが高速（＞１０ｒｐｍ）で回転する輪の洗浄に使用された。次の分離を含む洗浄処置全体は、５分以下であった。輪のオンライン洗浄は、長い連続した分析又は複数の分析用にインターフェースを使用する上で必要である。材料と方法質量分光器図１Ａを参照すると、長さ１ｍのドリフト領域を有する線形ウイレイ・マクラーレン（Wiley-McLaren）型のＴＯＦ質量分光器（４６）が構築されている。２０ｃｍ³のソース室５と、試料装填機構と、加速光学系と、直径１０ｃｍの飛翔チューブ２０と、検出器１９は、カリフォルニア州グラスバレイのアール・エム・ジョーダン（R.M.Jordan）社から購入された。最初の試料装填機構は従来のＭＡＬＤＩ試料（乾燥小滴法によって準備された）の分析だけに使用された。リペラ板１２と第１グリッド１４との間の距離、並びに第１グリッド１４と第２グリッド１６との間の距離は、それぞれ１２．７ｍｍであった。接地された２つのグリッドのそれぞれに対するイオン送信率は、90％であった。リペラ板上の電圧（＋１５ｋＶ）は電源（Model CZE1000R/X2263,Spellman,Hauppauge,NY）によって制御された。拡張されたダイナミックレンジを有する４０ｍｍのデュアル・マイクロチャネル板（ＭＣＰ）(Galileo,SturbrIge,MA)は、イオン検出器として役立つ。この検出器の入力グリッドのイオン送信率は８２％であり、３つのグリッドの合計イオン送信率を６６％とした。この器具は、２４００Ｌ／ｓの最大ポンピング速度を有する拡散ポンプ（Mo del VHS-6,Varian,Lexington,MA）によって分離された。冷蔵リサーキュレータ( Model CFT-75Nesiab，Portsmouth，NH)が拡散ポンプを冷却するために使用された。質量分光器の油汚れは、クリオトップ(Model 326-6，Varian)および電動空気式ゲート弁(Model GV-8000V-ASP-P．MDC，Hawyard，CA)によって防止された。拡散ポンプは、分子シーブ(seive)トラップ(Model KMST-150-2，MDC)を装備した２ステップ機構式ポンプ(Model Pascal 2015，Alcatel，Anney， France)によって戻された。２つのコンベクトロン・ゲージと２つのイオンゲージを有する真空コントローラ(Model 307)は、グランビル・フィリップス(Granvi ll-Philips-Boulder．CO)社から購入された。コンベクトロンはソース室の前段と中に配置され、稼動しているイオンゲージは検出器領域にあった。研究室製のＴＯＦＭＳコントローラは拡散ポンプ、電動空気式ゲートおよびＨＶ電源を動作させた。このコントローラは、偶発的な圧力増加または冷却機能不全に起因するダメージからこの器具とその部品を保護した。それはまた、ＭＣＰ検出器用の電源をも含んでいた。３３７ｎｍ、３０Ｈｚの窒素レーザ(Model VSL-33ND-S，Laser Science，Fr anklin．MA)がＭＡＬＤＩ用に使用された。レーザビームは、ステップ自然濃度フィルタ２１(Edmund Scientific，Barrington，NJ)によって減衰され、そして水晶レンズ４４によって試料ターゲット上に焦点合わせされた。離脱ビームの入射角（ビームと飛翔軸とから規定される）は６０°であった。オンラインＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳインターフェース最初の実験は、ポリカーボネート製の小さな円筒形真空セル内で行われた。基本構成は、以下に述べる実際のインターフェースと全く同じであった。メチルグリーンの溶液は、３ＶのＤＣモータで推進される、アセタール樹脂(DELRIN，D uPont,de Nemour,Wilmington,DE)製の輪の上に析出された。この小セルは高電圧電極を含んでいない。その理由は、それが析出過程だけをモニタするために設計されているからである。このセルは、機械式ポンプ(Model DC20，Precision Sci entific，Chlcago，IL)によって空にされた。図１Ａおよび１Ｂを再び参照すると、実際のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ器具に対して、アナライトとマトリクスの混合溶液が、内径２０μｍ、外径１５０μ ｍの溶融シリカ毛管２４(Polymicro Technologies，Phoenix，AR)を経由して、水晶輪２２(Optikos,Cambridge,MA)上に析出された。毛管は、外径９．５２ｍｍ、内径６．７ｍｍ、長さ７ｃｍのステンレス鋼製のプローブ１８内に収容された。内径０.４ｍｍのＰＥＥＫフェルールを有するパイプアダプタがチューブの外( 大気)側に取り付けられ、そして内径０．２５ｍｍの中心穴を有するＤＥＬＲＩＮキャップがチューブの内（真空）側をカバーした。このプローブは、インターフェース・フランジの中心の内径９．５３ｍｍのクイック結合を経由してソース室の毛管の端部が僅かに曲がって輪に接触する点に挿入された。毛管の出口には、細かなサンドペーパを使用してテーパが付けられている。水晶輪の直径は５．０ｃｍで厚さは１．０ｃｍであった。この輪の周面は研磨されていない。ステンレス鋼の軸の上に完全にバランスされた輪は、ギヤ式ステッパモータ４８(Model A BS，Hurst，Princeton，IN)によって、１回転に対し０から１２ｒｐｍステップの回転速度範囲で推進された。試料プローブ用の中心穴を有する初期のリペラ板(R.M.Jordan Co.)は、従来のＭＡＬＤＩ試料の最初の分析にだけ使用された。リペラ板の改良は輪を組み込むために必要とされた。図２Ａを参照すると、１２×３０ｍｍの矩形穴が板の中心に切断され、板の中心にスリット（１２×０．２ｍｍ）５６を形成するために、２片５２のステンレス鋼ホイル（２５×２５×０．０５ｍｍ）が導電性ニカワ５４によってリペラ板12に接着された。ホイルの片は、それらが柔軟性を保つように、リペラ板のスリットと対向する端部に接着された。インターフェースフランジから輪までの距離は、輪が軽くステンレス鋼ホイルに接触するように、調整された。走査型電子顕微鏡試料形態学は、走査型電子顕微鏡(Model AMR 1000，Amray，Bedford，MA)で研究された。試料は、スパッタ・コーター(Model Samsputter 2a，Tousimis，Ro ckville,MD)中で金／パラジウム（６０／４０）によってスパッタ被覆された。被覆プロトコルの下で、金属被覆の厚さが１０−１５ｎｍであると推定された。実験制御及びデータ獲得デジタル遅延ジェネレータ(Model 9650A,EG&G,Princeton,NJ)が、研究室製のデジタルデバイダと同様に、離脱レーザにトリガをかけた。デバイダの出力は、輪の回転とレーザパルスとの精密な同期用にステッパモータ・コントローラ(M odel EPC01,Hurst)を駆動した。ドライバ比を設定することによって、各試料スポットに加えられるレーザパルスの数を調整できる。ステッパモータのコントローラは、モータを推進し、コントローラのカウンタをリセットする外部パルスを受信できるように改良されている。５００ＭＨｚ、１−Ｇｓ／ｓのデジタルオシロスコープ(Model 9350AM,LeCroy,Chestnut Ridge,NY)は、リアルタイムの測定および／またはコンピュータへの質量スペクトルの転送を可能にした。ＤＯＳ環境で動作するコンピュータプログラムは、複数のファイルをオシロスコープからＧＰＩＢインターフェースを経由してＰＣに転送した。約５０のシングルショット質量スペクトル（それぞれは２０００のデータ点からなる）は、１秒でコンピュータのメモリに転送できた。毛管電気泳動毛管電気泳動が、電気浸透流を除去するためにポリビニルアルコール（４７）で被覆された、内径７５μｍ、外径３７５μｍの溶融シリカ毛管(Polymicro T echnologies)を使用して実施された。１０ｍＭのクエン酸溶液（電気泳動級、Sc hwarz/Mann Biotec,Cleveland,OH）が運転緩衝液として使用された。電気泳動は高電圧電源(ModelPS/EH30，Glassman，Whitehouse Station，NJ)によって５００Ｖ／ｃｍで駆動された。試料は緩衝されていない溶液から、５０Ｖ／ｃｍの電気移動または２５０Ｐａの圧力によって注入された。ＵＶ用の毛管は、合計長が１５ｃｍ、実効長が１０ｃｍであった。ＣＥ検出器(Model Spectra 100，Spectra Physics)からの２２０ｎｍにおける吸収が、Chrom Perfect(Justice Innovation s,Mountain View，CA)を使用して記録された。図５を参照すると、オンラインＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ用に、分離毛管( １０ｃｍ長)３２が、１０ｍＭのαＣＨＣＡマトリクスをカソード緩衝液として含んだポリカーボネート製の液体ジャンクション（４８，４９）３４に接続された。約１００μｍの間隙を隔てて分離毛管と噴霧毛管とを精密に中心合わせするために、ＰＥＥＫライナ６２(Model FS1L.15PK,FS1L.4PK,Valco Instruments,Co .，Houston,TX)がポリカーボネート液体ジャンクション・ブロック３４の穴に挿入された。試料は初めに分離毛管に注入され、そして５秒以内にステッパモータが起動された(０．３３ｒｐｍ)。化学薬品析出物を真空中に曝すために、メタノール中のメチルグリーン(Sigma Chemi cal Co.,St Louis,MO)の溶液と蒸留水が初めに使用された。α−シアノ−４−ヒドロキシケイ皮酸(αＣＨＣＡ)、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ−３−メソキシケイ皮（フェルラ）酸(全てSigma Chemical Co.)、および３− ヒドロキシピコリン酸(Aldrich Chemical,Milwaukee,WI)が、それぞれ５０％（ｖ／ｖ）メタノール中の０．１Ｍストック溶液からなるＭＡＬＤＩ用マトリクスとして使用された。アンギオテンシシン、アンギオテンシノーゲン(表１参照)、ヘプタペプチドＥＤＰＦＬＲＦおよびウシ・インスリン（ＢＩ）がシグマ化学社から購入され、そして水中の１ｍｇ／ｍＬのストック溶液が作られた。ＢＩの１ｍＭストック溶液は０．１％トリフロロ酢酸(J.T．Baker Inc.，Phillipsburg,N J)中に溶解することによって準備された。メタノール、エタノールおよびアセトニトリル（全てHPLC級）はフィッシャー・サイエンス社(Fair Lawn,NJ)から購入された。以下の実施例は本発明の利点を説明するために、そして当業者がそれを製造し、使用することを助けるために、提示されたものである。これらの実施例は、いかなる意味においてもこの開示の範囲を制限することを意図したものではない。実施例１オンラインＭＡＬＤＩ性能新たなインターフェースの性能は、αＣＨＣＡをマトリクスとして有するいくつかのオリゴペプチドを使用して試験された。オフラインＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析が最初の試料装填プローブとリペラを使用して遂行された。１００のスペクトルの平均は、図６に示されているように、ステンレス鋼プローブチップ上に析出された混合溶媒（アセトニトリル：エタノール：水＝３６：６０：４）中の１００μＭのウシ・インスリンと１００ｍＭのαＣＨＣＡの乾燥小滴試料上のスポットから得られた。オンライン・アプローチのために、１０ｍＭのαＣＨＣＡ水溶液を有する１μＭのウシ・インスリンが３０秒間、０．３３ｒｐｍで回転する輪上に析出された。この場合、平均化されたスペクトルは、軌跡の５０のセグメントからの１００のシングルショット・スペクトルから得られた。即ち、各セグメントに２ショットが加えられた(図６、軌跡Ｂ)。従来通りに準備され、真空析出されたαＣＨＣＡマトリクスを有するウシ・インスリン試料のＭＡＬＤＩスペクトルは、極めて同様に現れた。真空析出された試料の場合にインスリンのピークの質量分解能は、元のリペラで得られた値と比較されうるものであった。リペラ板の改良された製造とタイムラグのあるフォーカシングの組み込みは、分解能を更に強化する。タイムラグのあるフォーカシングの使用によって、イオンは、スリットから遠ざかった後に、より均質な電界において加速される。αＣＨＣＡマトリクスを有するアンギオテンシンおよび他の小ペプチドのオンラインＭＡＬＤ１スペクトルがまた得られた。輪の周方向での試料軌跡の一様性と、輪の適切なバランスと、インターフェース全体の粗さは、特に分離法と結合したオンラインでは、ＭＡＬＤＩスペクトルの良好な再現性にとって必要不可欠である。軌跡に沿ったＭＡＬＤＩスペクトルの変化を決定するために、０．３３ｒｐｍで回転する水晶輪の上に１μＭのアンギオテンシン１１のフラグメント１−７と、１０ｍＭのαＣＨＣＡマトリクスの混合溶液が析出された。この析出は１分後に中断され、レーザ繰り返しレート２０Ｈｚおよび回転速度０．０６６で、即ちセグメント当たり１０ショットで、１０００のシングルショットスペクトルが５０秒以内に収集された。１００セグメントのそれぞれからの１０のシングルショットスペクトルの平均がＰＣを使用して計算され、また平均スペクトル中のアナライトイオン（ｍ／ｚ＝９００）に対応するピーク面積が、図７に示すように、セグメント数に対してプロットされた。信号中の変化は±１８％であるが、ペプチドのイオン信号は、従来のＭＡＬＤＩ試料から得られた同じ信号に比べてより一定化されていた。加えて、ペプチドのピークは全てのシングルショットスペクトルに存在する。これらの結果は、均一な試料軌跡の完全なセグメントを包囲するレーザ離脱スポットを有したレーザビームの適切な配列から発生する。本発明の方法では、離脱レーザビームが初めに整列された後は、「スイートスポット」をサーチすることは全く必要ない。これとは対照的に、従来のＭＡＬＤＩ試料のいくつかのスポットは、全く信号を生じない。そして、試料上の「スイートスポット」の局部化はときおり十分な時間量を要求する。信号変動のさらなる改善は、内部基準を使用することによって達成できる。実施例ＩＩ種々のマトリクスの効果種々のマトリクスがペプチド試料と共に試験された。本発明のオンライン・インターフェースの重要な利点は、それがすでにＭＡＬＤＩ用に開発されている同じマトリクスを使用できる点およびそれが液体マトリクスに制限されない点である。α−シアノ−４−ヒドロキシケイ皮酸、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ−３−メソキシケイ皮（フェルラ）酸および３−ヒドロキシピコリン酸のような従来のマトリクスは、ペプチド試料と共に試験された(結果は示されていない)。マトリクス対アナライト比（６６）の効果およびアルカリ金属の存在は、迫加の論議をする価値がある。マトリクス対アナライト比の効果を研究するために、１μＭのヘプタペプチドＥＤＰＦＬＲＦと１，１０または１００ｍＭのαＣＨＣＡの混合メタノール水溶液が０．３３ｒｐｍで回転する水晶輪上に析出された。マトリクスの飽和または非常に濃縮された溶液、例えば従来の試料準備に使用された１００ｍＭのαＣＨＣＡ溶液は、毛管に目つまりを起こすことが見いだされた。加えて、非常に高いマトリクス対アナライト比は、より薄い試料軌跡とマトリクス中へのアナライトの希釈を意味する。それ故、約１０ｍＭ以上の高濃度のマトリクス溶液の使用は我々のオンラインシステムには推奨されない。結晶化するマトリクスが緩やかに除去され、毛管の出口に蓄積されるときに、マトリクス濃度は、輪の回転速度が非常に遅い場合でさえも、低減されるべきである。図８の軌跡Ａに示すように、１０ｍＭのマトリクス濃度におけるシングルショットＭＡＬＤＩ質量分光中に、アナライトの相対的に大きなピークが見られる。それは試料の薄い層が形成され、より多くのアナライトが離脱レーザのシングルショットで使用されるときに、マトリクスを低い濃度で使用する利点になると推定される。しかしながら、図８を参照すると、マトリクス対アナライト比が十分である（１，０００）にもかかわらず、１ｍＭのマトリクス濃度ではアナライトに関連した軌跡Ｂの弱いピークだけが観察される。相対的に豊富なアルカリ金属のイオンのペプチド［Ｍ＋Ｈ］⁺の疑似分子イオンに関する内転は、１ｍＭのマトリクス濃度における低いアナライト信号に対する説明を示唆する。［Ｍ＋Ｎａ］⁺、［Ｍ＋Ｋ］⁺および［Ｍ＋２Ｎａ］⁺のような内転イオンのピークが図８に示される両スペクトル中に存在したけれども、それらは低マトリクス濃度におけるアナライトイオンの一般的な形態である。この効果は、マトリクスの低いレベルで断定される。これは、アルカリ金属はプロトンと競合し、アナライトのプロトン化された形態を抑圧するためである。アルカリ金属汚染のいくつかの可能なソースがある。例えば、ペプチド、マトリクス、溶媒、噴霧毛管の壁面、および輪である。後のＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳ実験で判明するように、アルカリ金属の大半はペプチド試料に起源がある。オンライン脱塩は、良質のＭＡＬＤＩ質量スペクトルを得るためには基本的なことである。実施例III 信号減衰離脱レーザの如何に多くのショットが理想的な質量スペクトルを生成したかを決定するために、１μＭのアンギオテンシンIIIと１０ｍＭのαＣＨＣＡの混合メタノール水溶液が０．３３ｒｐｍで回転する水晶輪上に析出された。噴霧は〜３０秒後に中断され、そして試料軌跡を離脱領域へ送るために輪が回転された。離脱電力密度はしきい値より〜２０％高く調整され、１００ショットが終始一貫して試料軌跡の３つの隣接するセグメントのそれぞれに加えられた。アナライトイオン（ｍ／ｚ＝９３２）に対応するピーク面積が、１００の平均スペクトル（各スペクトルは軌跡の３つのセグメントからの３つのシングルショットの平均であった）から計算され、そして図８に示すように、離脱レーザショットの数に対してプロットされた。最初のレーザショットは、次の９つのレーザショットに比べてアナライトから低いイオン信号を生成した。この結果は、低質量領域（図示せず）中の質量分光の相違と共に、試料表面に起こるいくつかの化学的及び物理的変化（溶融および固化）を示唆する。最初のレーザショットの振る舞いは可変的ではあるが、いくつかの試料に対して、最初のショットで形成されたアナライトのイオン信号の強度が一貫したショットのものと同様である。同様の現象は従来のＭＡＬＤＩ中でも観察できる(６７)。図９に見られるように、一貫したショットで形成されたアナライトのイオン信号は、試料が取り除かれると、次第に減衰し、全ての試料は４０のレーザショット内に消滅した。この結果は、このケースで最適信号対雑音比を得るためには、２０のシングルショットのスペクトルが平均化されるべきであることを示唆している。最初のシングルショットのスペクトルを省略することが一般的に示唆される。平均化されるスペクトルの数は、アナライトおよびマトリクス濃度や離脱レーザ電力密度のような多くの要因に依存している点が指摘される。析出される試料の量が少ない場合、あるいは離脱電力密度が高い場合は、少ないスペクトルしか必要とされない。実施例ＩＶ微小量の試料の検出ＭＡＬＤＩ−ＭＳは、ペプチドの決定用に非常に感度の良い方法であることが既に示された(７、６８)。試料のオンライン析出は、従来の技術を越えて試料処置する場合に追加の利点を提供する。全ての試料溶液がソース室に送られて輪の上に蓄積されるものと仮想される。試料軌跡のセグメント（軌跡の幅と輪のシングルステップによって与えられる）は、離脱レーザのスポットサイズより僅かに小さく、全ての試料が使用可能であることを意味する。数１０のレーザショットは、全ての析出された試料を使用すべきである。これは、試料層が非常に薄いためである。離脱およびイオン化の間のマトリクスとアナライトとの相互作用は固相および気相で推進されるべきである。これは、軌跡が良く混合されたマトリクスとアナライトからなるためである。ひとたび離脱レーザビームが適切に整列すると、輪は資料を離脱領域に送ることができ、試料上の「スイート」スポットを探す必要がない。図１０を参照すると、ヘプタペプチドＥＤＰＦＬＲＦの５０attomoleのシングルショット質量スペクトルを有する可能な検出のレベルが非常に良好にみえる。実施例ＶＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳマトリクスとアナライトの混合溶液ＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳのオンライン真空析出は、ＭＡＬＤＩ−ＭＳに直接結合した分離へ導く強力な解決法を提供する。この実験では、表２にリストされた１２のアンギオテンシンのそれぞれの３００−５００ｐｇのＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳが遂行された。液体ジャンクションは、分離毛管をインターフェースの噴霧毛管に接続するために使用された。分離毛管から溶出するアナライトは、液体ジャンクションの貯蔵部中のＭＡＬＤＩマトリクスと混合され、それから輪の上に析出させるために噴霧毛管中に引き込まれた。始めに、従来のＣＥ−ＵＶ（２２０ｎｍでの吸収検出）が試験された。１０ｍＭのクエン酸溶液が、アンギオテンシンの分離用運用緩衝液として選択された。これは、文献（６９）(５０％（ｖ／ｖ）メタノール中に１０ｍＭのαＣＨＣＡを含む溶液が、ＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳ用の液体ジャンクションの貯蔵庫に使用される)から評価されるように、クエン酸のＰＫａおよびイオン移動度がαＣＨＣＡのそれと同様であるからである。アンギオテンシンは、８．３μｇ／ｍＬ（それぞれ）のペプチド混合水溶液から５０Ｖ／ｃｍの電気移動によって５秒以内に注入された。注入された最終量は、３００から５００ｐｇの範囲にあった。図１１に示すように、９つのピークだけがエレクトロフェログラム上で観察された。歪んだピーク形状は、高い応答性を達成するために、相対的に大きな量の試料を未緩衝の溶液から注入したことによって生じている。これは多分、クエン酸緩衝液中の不純物によって引き起こされた、ドリフトする基準線が与えられためである。もう１つのＣＥ−ＵＶ実験では、５０％メタノール中の１０ｍＭａＣＨＣＡ溶液が、ＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳの条件を液体ジャンクションに適合させるために、検出貯蔵部に配置された。このケースでは、分離に影響することなく、αＣＨＣＡのＵＶ吸収アニオンの毛管中への移動に起因して、運用の途中で次第に増加するように、ＵＶ吸収は開始された。もう１つの実験では、αＣＨＣＡがＭＡＬＤＩマトリクスとしてだけでなく、ＣＥ緩衝液中の電解質としても使用された。このケースでは、３３５ｎｍでの間接的検出がアンギオテンシン混合物のＣＥ−ＵＶ用に使用された。これは、この波長におけるマトリクスの吸収係数とペプチドの吸収係数との間の比が大きいからである。ＣＥ緩衝液として使用される１０ｍＭのαＣＨＣＡ水溶液が、強く吸収され、大きな基準線ドリフトとなって現れた。にもかかわらず、図１０に示したと同様の分離パターンが間接検出によって発現した。更には、より高速な金属カチオンによる３つの追加的ピークがエレクトロフェログラム中に存在する。この結果は、ペプチドのＣＥ分離がまた試料の脱塩を含んでいることを確認した。αＣＨＣＡがＣＥ用の電解質として作用できることが判明したが、ＣＥ分離の条件がＭＳ検出の要求によっては制限されないことを示すために、クエン酸はＣＥ中で使用された。オンラインＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳ検出のために、噴霧流率は毛管から移動する全てのアナライトイオンを収集するに十分高くなければならない(４９)。換言すれば、噴霧された溶液の速度は、液体ジャンクション中に配置されたカソードに向かって移動するアナライトの電気移動速度より高くなければならない。５０％（ｖ／ｖ）メタノールの噴霧流は、約３００ｎＬ／ｍｉｎであり、そして殆どのペプチドイオンは噴霧毛管に入ったものと評価された。毛管とアノード貯蔵部は、１０ｍＭのクエン酸溶液で満たされ、そして液体ジャンクション中のカソード貯蔵部は５０％（ｖ／ｖ）メタノール中に１０ｍＭのαＣＨＣＡ溶液で満たされた。アンギオテンシンは、ＣＥ−ＵＶと同じ量で８．３μｇ／ｍＬ（それぞれ）のペプチド混合水溶液から５０Ｖ／ｃｍの電気移動によって５秒以内に注入された。ステッパモータは０．３３ｒｐｍで稼動し、そしてレーザ繰り返しレートは２０Ｈｚ、即ちセグメント当たり２ショットに調整された。図１２に示すように、１２の全てのペプチドは溶解され、２ＤのＭＳ− エレクトロフェログラム上で識別された。実験のタイミングは手動で行われたため、ＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳ中の移動時間はＣＥ−ＵＶ中のピーク５(移動時間５２．５秒)に規格化された。この規格化された時間は、資料を液体ジャンクションから離脱領域に送るに必要な時間（約１００秒）を含んでいない。ＣＥ−ＭＡＬＤＩ−ＭＳピークの一時的な半幅は、ＵＶによって検出されたものより低かった。このことは、液体ジャンクション、薄層流、噴霧毛管中の吸収および析出過程によって引き起こされた広がりが、商業的なＵＶ検出器の軽いビームウエストの有限なサイズによって引き起こされる広がりより低いことを意味する。実施例VI 試料の多重分析毛管アレイや複数の試料チャネルを有するマイクロチップのようなサンプリング装置は、複数の試料の同時導入および高い処理性能分析用に使用できる。図１３Ｂに見られるように、毛管のアレイ２４は、回転輪２２上の複数試料の同時析出に使用される。ここで、離脱レーザ２８のビームは、全ての試料を順番に照射するために、輪を横切って段階的に走査される。この解決法は、飛翔時間質量分光器の高速性の利点を完全に享受でき、また離脱レーザの高い繰り返しレートを他の構成に比べてより実効的に使用できる。それはまた、離脱ステップの後続に残存する試料の洗浄および除去を自動的に行うためにも有用である。洗浄ビーム２９は、離脱レーザの方位とは異なる方位でこの目的を達成するために提供される。この洗浄レーザは、離脱レーザから完全に分離されたレーザである。この代わりに、図１３Ａに見られるように、単一のレーザビームが２つの機能を行うために分割できる。これらの実施例で使用される窒素レーザビームのおよそ５％だけが離脱にとって必要であり、ビームの残りのエネルギは洗浄機能に使用できる。洗浄はまた機械的にまたは熱の使用を通して達成できる。他の実施例ここに記述された質量分光器は、飛翔時間質量分光器であった。この構成は単純で、非常に高速であり、特に質量スペクトルを完全に記録するために離脱したイオンの殆どを使用することに関して実効的である。フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分光器、４重質量分光器またはイオントラップ質量分光器のような他の質量分光器もまた使用できる。更には、４極フィルタ／ＴＯＦＭＳシステムのようなタンデムシステムは特に有用である。本発明の方法はまた、タンパクの分析に特に重要なＭＳ−ＭＳのような他の質量分光器技術の使用を可能にする。要するに、本発明の方法の特別な利点は、オンライン結合、非常に短い分析時間、単一試料に対する高い処理性能、多重化による処理性能（複数の試料の同時分析）の更なる増加、高い感度および現存する飛翔時間フォーカシング技術との互換性である。この技術の潜在性は、例えば、感度分析、軌跡分析、大小分子双方の分析、突然変異分析、ＤＮＡシーケーシングおよびオンストリーム分析に有効に開発できる。本発明が好ましい実施例に関連して説明されてきたが、当業者は、前述の明細書を読んだ後に、ここに述べられた成分と方法に対して、種々の変化、均等な置換、および他の変更をすることができる。従って、特許によって許可される保護が、添付の請求の範囲およびその均等物に含まれる定義によってのみ限定されることを意図している。

【手続補正書】【提出日】平成１１年１２月２０日（１９９９．１２．２０）【補正内容】請求の範囲１．試料を質量分光器内に導入する方法であって、前記方法は、液体試料を供給する工程と、準大気圧に維持されたソース室に移動可能な試料受容器を備えた質量分光器を提供する工程と、前記試料を、噴霧毛管を通して前記ソース室に導入する工程と、前記試料を、前記噴霧毛管から前記試料受容器の表面上に直接析出させて、析出した試料による約２００μｍ以下の幅の軌跡を前記表面上に形成する工程と、前記析出した試料が前記噴霧毛管から離れて配置された離脱装置に受入可能に前記表面を移動させる工程と、前記離脱装置を使用して、前記試料受容器の前記表面から前記析出した試料の一部を離脱させる工程とを備えることを特徴とする方法。２．前記析出させる工程において、前記試料はサンプリング間隔中、連続して析出される請求項１の方法。３．前記析出させる工程において、前記試料はサンプリング間隔中、不連続な期間だけ析出される請求項１の方法。４．前記導入する工程において、前記噴霧毛管端部は、テーパ付きのチップである請求項１の方法。５．前記析出させる工程において、前記析出した試料は前記表面上に約６０μ ｍ以下の軌跡を形成する請求項１の方法。６．前記析出させる工程において、前記試料は約３００ｎｌ／ｍｉｎ以下の流率で析出される請求項１の方法。７．前記液体試料は、マトリクス支援レーザ離脱イオン化用のマトリクス分子を備える請求項１の方法。８．前記マトリクス分子は固体である請求項７の方法。９．前記マトリクス分子は液体である請求項７の方法。１０．前記試料受容器は、輪、円盤およびベルトからなる群から選択される請求項１の方法。１１．前記試料受容器は、取り外し可能なカセットである請求項１の方法。１２．供給された複数の液体試料は同時に前記ソース室に導入され、同時に前記試料受容器の表面に析出される請求項１の方法。１３．前記複数の液体試料は、毛管配列によって、前記ソース室に導入される請求項１２の方法。１４．前記複数の液体試料は、微細組立されたデバイス内の試料チャネルによって、前記ソース室に導入される請求項１２の方法。１５．前記離脱させる工程において、前記離脱装置は走査レーザビームであり、前記析出した複数の試料は順番に離脱される請求項１２の方法。１６．前記ソース室は、異なる準大気圧に維持された２以上のサブチャンバを備え、前記析出させる工程と前記離脱させる工程は前記ソース室の異なるサブチャンバ内で行われる請求項１の方法。１７．前記離脱させる工程に後続して、析出した試料の如何なる残りをも洗浄装置に受け入れ可能とするように、前記表面を移動させる工程を更に備える請求項１の方法。１８．前記洗浄装置は、レーザ、機械的装置及び熱源からなるグループから選択される請求項１７の方法。１９．前記液体試料は、毛管電気泳動装置の出力として供給される請求項１の方法。２０．前記液体試料は、毛管電気クロマトグラフ装置の出力として供給される請求項１の方法。２１．前記液体試料は、液体クロマトグラフ装置の出力として供給される請求項１の方法。２２．複数の試料を質量分光器内に高処理性能で導入する方法であって、前記方法は、複数の液体試料を供給する工程と、準大気圧に維持されたソース室に移動可能な試料受容器を備えた質量分光器を提供する工程と、前記複数の試料を、複数のチャネルを有する噴霧毛管を通して同時に前記ソース室に導入する工程と、前記複数の試料を同時に、前記複数の試料の個々の試料は個々に析出するように、前記複数のチャネルを有する噴霧毛管から前記試料受容器の表面上に直接析出させて、析出した個々の試料によるそれぞれ約２００μｍ以下の幅の軌跡を前記表面上に形成する工程と、前記複数の試料から析出した個々の試料が前記噴霧毛管から離れて配置された離脱装置に受入可能に、前記表面を移動させる工程と、前記離脱装置を使用して、前記試料受容器の前記表面から前記析出した試料のそれぞれの一部を順番に離脱させる工程とを備えることを特徴とする方法。２３．質量分光器用の試料装填機構であって、毛管ホルダ中に保持された噴霧毛管と、前記毛管の出口が前記質量分光器のソース室の内側になるように前記毛管ホルダを位置決めする、質量分光器のオリフィスのインターフェース・フランジと、前記ソース室内側の受容器ホルダ中に保持された移動可能な試料受容器とを備え、前記噴霧毛管の出口は、前記移動可能な試料受容器の表面との関係において、前記試料分光器中に導入された試料を前記受容器上に直接析出するように、そして前記移動可能な試料受容器が前記表面上に析出した試料を離脱装置が受け入れ可能な位置に移動するように、位置決めされていることを特徴とする試料装填機構。２４．質量分光器用の試料装填機構であって、複数のチャネルを有する噴霧装置と、前記複数のチャネルを有する噴霧装置のチャネルの出口が前記質量分光器のソース室の内側になるように前記複数のチャネルを有する噴霧装置を位置決めする、質量分光器のオリフィスのインターフェース・フランジと、前記ソース室内側の受容器ホルダ中に保持された移動可能な試料受容器とを備え、前記複数のチャネルを有する噴霧装置のチャネルの出口は、前記移動可能な試料受容器の表面との関係において、前記試料分光器中に導入された複数の試料を同時に前記受容器上に直接析出するように、そして前記移動可能な試料受容器が前記表面上に析出した試料を離脱装置が受け入れ可能な位置に移動するように、位置決めされていることを特徴とする試料装填機構。２５．前記噴霧毛管端部は、テーパ付きのチップである請求項２３の試料装填機構。２６．前記複数のチャネルを有する噴霧装置のチャネルの出口は、テーパ形状である請求項２４の試料装填機構。２７．前記試料受容器は、輪、円盤およびベルトからなる群から選択される請求項２３または２４の試料装填機構。２８．前記試料受容器は、取り外し可能なカセットである請求項２３または２４の試料装填機構。２９．複数の噴霧毛管が前記毛管ホルダ内に保持され、前記複数の毛管は、前記受容器上に複数の試料が直接析出するように位置決めされている請求項２３の試料装填機構。３０．前記複数のチャネルを有する噴霧装置は、毛管配列を備える請求項２４の試料装填機構。３１．前記複数のチャネルを有する噴霧装置は、微細組立デバイスを備える請求項２４の試料装填機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者プレイスラー，ジャンアメリカ合衆国 02148 マサチューセッツ州マルデンメープルストリート 33 アパートメント 207

Claims

【特許請求の範囲】１．試料を質量分光器内に導入する方法であって、前記方法は、液体試料を供給する工程と、準大気圧に維持されたソース室に移動可能な試料受容器を備えた質量分光器を提供する工程と、前記試料を、噴霧毛管を通して前記ソース室に導入する工程と、前記試料を、前記噴霧毛管から前記試料受容器の表面上に直接析出させる工程と、前記析出した試料が前記噴霧毛管から離れて配置された離脱装置に受入可能に前記表面を移動させる工程と、前記離脱装置を使用して、前記試料受容器の前記表面から前記析出した試料の一部を離脱させる工程とを備えることを特徴とする方法。２．前記析出させる工程において、前記試料はサンプリング間隔中、連続して析出される請求項１の方法。３．前記析出させる工程において、前記試料はサンプリング間隔中、不連続な期間だけ析出される請求項１の方法。４．前記導入する工程において、前記噴霧毛管端部は、テーパ付きのチップである請求項１の方法。５．前記液体試料は、マトリクス支援レーザ離脱イオン化用のマトリクス分子を備える請求項１の方法。６．前記マトリクス分子は固体である請求項５の方法。７．前記マトリクス分子は液体である請求項５の方法。８．前記試料受容器は、輪、円盤およびベルトからなる群から選択される請求項１の方法。９．前記試料受容器は、取り外し可能なカセットである請求項１の方法。１０．供給された複数の液体試料は同時に前記ソース室に導入され、同時に前記試料受容器の表面に析出される請求項１の方法。１１．前記複数の液体試料は、毛管配列によって、前記ソース室に導入される請求項１０の方法。１２．前記複数の液体試料は、微細組立されたデバイス内の試料チャネルによって、前記ソース室に導入される請求項１０の方法。１３．前記離脱させる工程において、前記離脱装置は走査レーザビームであり、前記析出した複数の試料は順番に離脱される請求項１０の方法。１４．前記ソース室は、異なる準大気圧に維持された２以上のサブチャンバを備え、前記析出させる工程と前記離脱させる工程は前記ソース室の異なるサブチャンバ内で行われる請求項１の方法。１５．前記離脱させる工程に後続して、析出した試料の如何なる残りをも洗浄装置に受け入れ可能とするように、前記表面を移動させる工程を更に備える請求項１の方法。１６．前記洗浄装置は、レーザ、機械的装置及び熱源からなるグループから選択される請求項１５の方法。１７．前記液体試料は、毛管電気泳動装置の出力として供給される請求項１の方法。１８．前記液体試料は、毛管電気クロマトグラフ装置の出力として供給される請求項１の方法。１９．前記液体試料は、液体クロマトグラフ装置の出力として供給される請求項１の方法。２０．複数の試料を質量分光器内に高処理性能で導入する方法であって、前記方法は、複数の液体試料を供給する工程と、準大気圧に維持されたソース室に移動可能な試料受容器を備えた質量分光器を提供する工程と、前記複数の試料を、複数のチャネルを有する噴霧毛管を通して同時に前記ソース室に導入する工程と、前記複数の試料を同時に、前記複数の試料の個々の試料は個々に析出するように、前記複数のチャネルを有する噴霧毛管から前記試料受容器の表面上に直接析出させる工程と、前記複数の試料から析出した個々の試料が前記噴霧毛管から離れて配置された離脱装置に受入可能に、前記表面を移動させる工程と、前記離脱装置を使用して、前記試料受容器の前記表面から前記析出した試料のそれぞれの一部を順番に離脱させる工程とを備えることを特徴とする方法。２１．分析用試料を準備する方法であって、前記方法は、試料を供給する工程と、準大気圧に維持されたソース室に移動可能な試料受容器を備えた質量分光器を提供する工程と、前記試料を、前記噴霧毛管から試料受容器の表面上に直接析出させる工程とを備えることを特徴とする方法。２２．前記析出した試料を、質量分光器の、準大気圧に維持されたソース室内に配置する工程を更に備える請求項２１の方法。２３．質量分光器用の試料装填機構であって、毛管ホルダ中に保持された噴霧毛管と、前記毛管の出口が前記質量分光器のソース室の内側になるように前記毛管ホルダを位置決めする、質量分光器のオリフィスのインターフェース・フランジと、前記ソース室内側の受容器ホルダ中に保持された移動可能な試料受容器とを備え、前記噴霧毛管の出口は、前記移動可能な試料受容器の表面との関係において、前記試料分光器中に導入された試料を前記受容器上に直接析出するように、そして前記移動可能な試料受容器が前記表面上に析出した試料を離脱装置が受け入れ可能な位置に移動するように、位置決めされていることを特徴とする試料装填機構。２４．質量分光器用の試料装填機構であって、複数のチャネルを有する噴霧装置と、前記複数のチャネルを有する噴霧装置のチャネルの出口が前記質量分光器のソース室の内側になるように前記複数のチャネルを有する噴霧装置を位置決めする、質量分光器のオリフィスのインターフェース・フランジと、前記ソース室内側の受容器ホルダ中に保持された移動可能な試料受容器とを備え、前記複数のチャネルを有する噴霧装置のチャネルの出口は、前記移動可能な試料受容器の表面との関係において、前記試料分光器中に導入された複数の試料を同時に前記受容器上に直接析出するように、そして前記移動可能な試料受容器が前記表面上に析出した試料を離脱装置が受け入れ可能な位置に移動するように、位置決めされていることを特徴とする試料装填機構。２５．前記噴霧毛管端部は、テーパ付きのチップである請求項２３の試料装填機構。２６．前記複数のチャネルを有する噴霧装置のチャネルの出口は、テーパ形状である請求項２４の試料装填機構。２７．前記試料受容器は、輪、円盤およびベルトからなる群から選択される請求項２３または２４の試料装填機構。２８．前記試料受容器は、取り外し可能なカセットである請求項２３または２４の試料装填機構。２９．複数の噴霧毛管が前記毛管ホルダ内に保持され、前記複数の毛管は、前記受容器上に複数の試料が直接析出するように位置決めされている請求項２３の試料装填機構。３０．前記複数のチャネルを有する噴霧装置は、毛管配列を備える請求項２４の試料装填機構。３１．前記複数のチャネルを有する噴霧装置は、微細組立デバイスを備える請求項２４の試料装填機構。