JP2014235149A - Maldi mass spectrometry method - Google Patents
Maldi mass spectrometry method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014235149A JP2014235149A JP2013118806A JP2013118806A JP2014235149A JP 2014235149 A JP2014235149 A JP 2014235149A JP 2013118806 A JP2013118806 A JP 2013118806A JP 2013118806 A JP2013118806 A JP 2013118806A JP 2014235149 A JP2014235149 A JP 2014235149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass spectrometry
- fullerene
- matrix
- maldi
- sugar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、マトリクス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ＝Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization）法によるイオン源を搭載した質量分析装置を用いた質量分析方法に関する。 The present invention relates to a mass spectrometry method using a mass spectrometer equipped with an ion source based on a matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) method.
質量分析装置のイオン化法の一つとしてＭＡＬＤＩ法がよく知られている。ＭＡＬＤＩ法は、レーザ光を吸収しにくい物質や、タンパク質などレーザ光で損傷を受けやすい物質を分析するために、レーザ光を吸収し易く且つイオン化し易い物質をイオン化補助剤（マトリクス）として測定対象物質に予め混合したサンプルを調製しておき、このサンプルにレーザ光を照射することで測定対象物質をイオン化する手法である。 The MALDI method is well known as one of ionization methods for mass spectrometers. The MALDI method uses a substance that easily absorbs laser light and is easily ionized as an ionization aid (matrix) to analyze substances that are difficult to absorb laser light and materials that are easily damaged by laser light such as proteins. In this method, a sample mixed in advance with a substance is prepared, and the sample is ionized by irradiating the sample with laser light.
ＭＡＬＤＩ法によるイオン化は一般にソフトなイオン化であると言われ、イオン化に際してイオンの解離を生じにくいが、例えばレーザ光強度を高める等、イオン化の際のエネルギを高めることで、測定対象物質由来のイオンの解離が促進されることが知られている。このようなイオン化と同時に又はイオン化の直後にイオンを解離させる手法を、インソース分解（In-Source Decay＝ＩＳＤ）という。衝突誘起解離と同様にインソース分解では、元のイオンから様々な態様で解離したイオン（フラグメントイオン）が生成されるため、そうしたイオンを質量分析してその構造を調べることで、元のイオンの構造の推定が可能となる。こうした手法は、タンパク質やペプチド、糖鎖、核酸などの生体由来の高分子化合物の同定や構造解析に特に有用である。 Ionization by the MALDI method is generally said to be soft ionization, and it is difficult to cause ion dissociation during ionization. However, by increasing the energy during ionization, for example, by increasing the laser beam intensity, It is known that dissociation is promoted. Such a method of dissociating ions simultaneously with ionization or immediately after ionization is referred to as in-source decomposition (ISD). Similar to collision-induced dissociation, in-source decomposition generates ions (fragment ions) dissociated in various ways from the original ions. By examining the structure of these ions by mass spectrometry, The structure can be estimated. Such a technique is particularly useful for identification and structural analysis of biologically derived polymer compounds such as proteins, peptides, sugar chains, and nucleic acids.
なお、以下の説明では、ＭＡＬＤＩイオン源におけるインソース分解を利用した質量分析方法を「ＭＡＬＤＩ−ＩＳＤ分析」と称す。 In the following description, a mass spectrometry method using in-source decomposition in a MALDI ion source is referred to as “MALDI-ISD analysis”.
上述したようにＭＡＬＤＩ−ＩＳＤ分析では、インソース分解によって生じた各種イオンの質量分析を行うことから、インソース分解におけるイオン解離効率ができるだけ高いことが望ましい。タンパク質やペプチドを対象としたＭＡＬＤＩイオン源におけるインソース分解では、マトリクスに、ピコリン酸や硫酸アンモニウムなどの添加剤を加えることによって、インソース分解による解離が促進されることが報告されている（非特許文献２〜４参照）。非特許文献１で報告されているように、ＭＡＬＤＩ−ＩＳＤ分析では、レーザ光の照射によってマトリクスから発生した水素ラジカルによりペプチド主鎖のＮ-Ｃα結合の開裂が誘起され、主としてｃ系列イオン及びこれと対になるｚ系列イオンが生成する。上記のようにマトリクスに添加剤を加えると、マトリクスからの水素ラジカルの発生が盛んになり、その結果、インソース分解が促進されると考えられる。
As described above, in MALDI-ISD analysis, mass analysis of various ions generated by in-source decomposition is performed. Therefore, it is desirable that ion dissociation efficiency in in-source decomposition is as high as possible. It has been reported that in-source decomposition in MALDI ion sources targeting proteins and peptides promotes dissociation by in-source decomposition by adding additives such as picolinic acid and ammonium sulfate to the matrix (non-patented) References 2-4). As reported in
しかしながら、ＭＡＬＤＩ−ＩＳＤ分析においてインソース分解を促進させる上記従来の手法はその対象がタンパク質、ペプチドなどに限られ、糖鎖などの糖関連物質にはあまり有効ではない。こうしたことから、糖関連物質についても、簡便な作業で且つできるだけ低廉なコストで、インソース分解におけるイオン解離効率の向上を図ることができる手法の開発が要望されている。 However, the above-mentioned conventional methods for promoting in-source decomposition in MALDI-ISD analysis are limited to proteins and peptides, and are not very effective for sugar-related substances such as sugar chains. For these reasons, there has been a demand for the development of a technique that can improve the ion dissociation efficiency in in-source decomposition of sugar-related substances with simple work and at the lowest possible cost.
本発明はこうした点に鑑みて成されたものであり、その主な目的は、糖関連物質に対するインソース分解におけるイオン解離効率を向上させることで、そうした物質の構造解析や同定の正確性を高めることができるＭＡＬＤＩ質量分析方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and its main purpose is to improve the accuracy of structural analysis and identification of such substances by improving the ion dissociation efficiency in in-source decomposition of sugar-related substances. It is to provide a MALDI mass spectrometry method that can be used.
上記課題を解決するために成された本発明は、マトリクス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源を有する質量分析装置を用い、糖関連物質に対する質量分析を行う質量分析方法であって、
糖関連物質である測定対象物質、マトリクス、及び、炭素系物質が混合したサンプルを調製し、該サンプルに対し前記ＭＡＬＤＩイオン源においてレーザ光を照射し、前記測定対象物質をイオン化するとともにインソース分解によりイオンの解離を促進させ、少なくともそれにより生成されたフラグメントイオンを質量分析することを特徴としている。
The present invention made to solve the above problems is a mass spectrometry method for performing mass spectrometry on a sugar-related substance using a mass spectrometer having a matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) ion source,
Prepare a sample in which the measurement target substance, matrix, and carbon-based substance, which are sugar-related substances, are mixed, and irradiate the sample with laser light in the MALDI ion source to ionize the measurement target substance and perform in-source decomposition. This is characterized in that dissociation of ions is promoted by mass spectrometry and at least fragment ions generated thereby are subjected to mass spectrometry.
ここで、糖関連物質とは、糖鎖、ラベル化糖鎖、糖ペプチド、糖脂質などを含む。 Here, the sugar-related substances include sugar chains, labeled sugar chains, glycopeptides, glycolipids, and the like.
また、マトリクスとしては、ＭＡＬＤＩイオン源において糖関連物質をイオン化するために通常使用される種類の固体マトリクス又は液体マトリクスを用いることができる。 Further, as the matrix, a solid matrix or a liquid matrix of a type usually used for ionizing a sugar-related substance in a MALDI ion source can be used.
また、炭素系物質としては、炭素からなる、様々な結晶構造の物質を用いることができ、具体的には、フラーレン、グラファイト、カーボンナノチューブなどを含む。 As the carbon-based material, materials having various crystal structures made of carbon can be used, and specifically include fullerene, graphite, carbon nanotubes, and the like.
本発明に係るＭＡＬＤＩ質量分析方法においては例えば、質量分析に供されるサンプルを調製するために、測定対象物質と液体状である上記マトリクスとの混合物をサンプルプレート上に滴下し、その液滴の乾燥前に、飽和状態までフラーレン等の炭素系物質を溶解させた溶液をその液滴に重層して乾燥させる手順を採るものとすることができる。 In the MALDI mass spectrometry method according to the present invention, for example, in order to prepare a sample to be subjected to mass spectrometry, a mixture of the substance to be measured and the liquid matrix is dropped on a sample plate, Before drying, a procedure in which a solution in which a carbon-based substance such as fullerene is dissolved to a saturated state is layered on the droplets and dried.
本願発明者が行った各種実験によると、フラーレン等の炭素系物質を加えてサンプルを調製することにより、少なくとも糖関連物質に特異的に、インソース分解におけるイオン解離効率が向上し、様々なフラグメントイオンが十分な強度で観測される。
したがって、本発明に係るＭＡＬＤＩ質量分析方法によれば、糖関連物質に対するＭＡＬＤＩ−ＩＳＤ分析で得られたＩＳＤマススペクトルから、元の糖関連物質の部分的な構造情報を得ることができ、それによって元の糖関連物質の化学構造の推定精度や該物質の同定精度を向上させることができる。
According to various experiments conducted by the present inventor, by preparing a sample by adding a carbon-based substance such as fullerene, ion dissociation efficiency in in-source decomposition is improved at least specifically for sugar-related substances, and various fragments Ions are observed with sufficient intensity.
Therefore, according to the MALDI mass spectrometry method of the present invention, partial structural information of the original sugar-related substance can be obtained from the ISD mass spectrum obtained by the MALDI-ISD analysis for the sugar-related substance. The estimation accuracy of the chemical structure of the original sugar-related substance and the identification accuracy of the substance can be improved.
また、測定する糖関連物質の量自体を減らしても、インソース分解における解離で生成された各種イオンを観測することが可能となるので、微量しか用意できない試料や高価な試料に対する解析を行うときにも有益である。 In addition, it is possible to observe various ions generated by dissociation in in-source decomposition even if the amount of sugar-related substances to be measured is reduced. Also useful.
本発明に係るＭＡＬＤＩ質量分析方法の一実施例について、添付図面を参照して説明する。 An embodiment of the MALDI mass spectrometry method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[１］サンプルの調製手順
サンプルプレートに形成されたウェル上で、糖鎖などの糖関連物質である測定対象物質、マトリクス、及び、フラーレン等の炭素系物質が混合したサンプルを調製できさえすれば、その調製手法や手段は特に問わない。ここで「混合」とは、測定対象物質、マトリクス、及び、炭素系物質が均一に混合した状態に限らず、サンプルウェル上の一部において、測定対象物質、マトリクス、及び炭素系物質が混合した状態も含まれる。
[1] Sample preparation procedure It is only necessary to prepare a sample in which a measurement target substance that is a sugar-related substance such as a sugar chain, a matrix, and a carbon-based substance such as fullerene are mixed on the well formed on the sample plate. The preparation method and means are not particularly limited. Here, “mixing” is not limited to a state in which the measurement target substance, the matrix, and the carbon-based substance are uniformly mixed, and the measurement target substance, the matrix, and the carbon-based substance are mixed in a part of the sample well. State is also included.
一例として、以下の重層法によりサンプルを調製することができる。図１は重層法によるサンプル調製手順の一例を示すフローチャートである。以下、炭素系物質として、フラーレンを例に挙げて説明を行うが、炭素系物質はこれに限定されず、上述の通り、炭素からなる、様々な結晶構造の物質に代えることができる。 As an example, a sample can be prepared by the following multilayer method. FIG. 1 is a flowchart showing an example of a sample preparation procedure by the multilayer method. Hereinafter, fullerene will be described as an example of the carbon-based material. However, the carbon-based material is not limited thereto, and can be replaced with materials having various crystal structures including carbon as described above.
まず、１乃至複数の測定対象物質を含む試料溶液とマトリクス溶液とを混合し、これをサンプルプレート上に形成されているウェルに滴下する（ステップＳ１）。測定対象物質は、糖鎖、ラベル化糖鎖、糖ペプチド、糖脂質など糖関連物質全般である。また、試料溶液及びマトリクス溶液の溶媒としては、一般に使用される溶媒を用いればよく、例えば、アセトニトリル−ＴＦＡ（トリフルオロ酢酸）水溶液、アセトニトリル水溶液、ＴＦＡ水溶液などを用いることができる。 First, a sample solution containing one or more substances to be measured and a matrix solution are mixed and dropped into a well formed on the sample plate (step S1). Substances to be measured are all sugar-related substances such as sugar chains, labeled sugar chains, glycopeptides and glycolipids. Moreover, what is necessary is just to use the solvent generally used as a solvent of a sample solution and a matrix solution, for example, acetonitrile-TFA (trifluoroacetic acid) aqueous solution, acetonitrile aqueous solution, TFA aqueous solution etc. can be used.
通常はウェルに滴下された混合液を乾化させることでサンプルを調製する。それに対し、ここでは、サンプルプレート上の混合液が乾燥する前に、その液滴上にフラーレンの飽和溶液を滴下又は吹き掛けることで該溶液を重層する（ステップＳ２）。フラーレンとしては、一般にフラーレンと呼ばれるＣ60のほか、Ｃ70、Ｃ74、Ｃ76、Ｃ78などの高次フラーレン（炭素５員環及び６員環からなるクラスタ）でもよい。また、フラーレンの飽和溶液の溶媒としてはフラーレンを溶解することができる有機溶媒であればよく、例えばトルエンなどを用いることができる。 Usually, a sample is prepared by drying a mixed solution dropped in a well. On the other hand, here, before the mixed solution on the sample plate dries, the solution is layered by dropping or spraying a saturated fullerene solution onto the droplet (step S2). The fullerene may be C 60 generally called fullerene, or higher-order fullerenes (clusters composed of carbon 5-membered rings and 6-membered rings) such as C 70 , C 74 , C 76 , and C 78 . The solvent for the fullerene saturated solution may be any organic solvent that can dissolve fullerene, and for example, toluene or the like can be used.
上記のようにフラーレン飽和溶液を重層した後、例えば適度な温度を加える又は乾燥した空気流を当てることで、液滴を乾化させる（ステップＳ３）。
フラーレンは試料溶液及びマトリクス溶液には難溶解であるものの、上記のような重層法を採ることによって、測定対象物質、マトリクス、及びフラーレンが適度に混合したサンプルを簡便に且つ効率良く調製することができる。
After overlaying the fullerene saturated solution as described above, the droplets are dried, for example, by applying an appropriate temperature or applying a dry air flow (step S3).
Although fullerene is hardly soluble in the sample solution and the matrix solution, a sample in which the substance to be measured, the matrix, and the fullerene are appropriately mixed can be easily and efficiently prepared by adopting the multi-layer method as described above. it can.
また、ここで、フラーレン飽和溶液の代わりにフラーレンの懸濁液を用いることもできる。この場合、溶媒はフラーレン難溶性であってもよく、ウェルへの滴下前にボルテックスミキサー等を用いて懸濁操作を行い、懸濁状態を保ったまま滴下を行うようにすればよい。 Here, a fullerene suspension may be used instead of the fullerene saturated solution. In this case, the solvent may be sparingly soluble in fullerene, and the suspension may be suspended using a vortex mixer or the like before dropping into the well, and dropping may be performed while maintaining the suspended state.
上記重層法以外にも、様々な方法でサンプルの調製が可能である。
例えば、１乃至複数の測定対象物質を含む試料溶液とマトリクス溶液とを混合した溶液に、適量のフラーレンを添加する。そして、この測定対象物質、マトリクス、フラーレンを含む混合液に対し懸濁操作を行った後、フラーレンの懸濁状態を保ったままウェルへの滴下を行い、乾化させる。これにより、上記重層法と同様のサンプルを得ることができる。
In addition to the multi-layer method, samples can be prepared by various methods.
For example, an appropriate amount of fullerene is added to a solution obtained by mixing a sample solution containing one or more substances to be measured and a matrix solution. And after performing suspension operation with respect to this liquid mixture containing a to-be-measured substance, a matrix, and fullerene, it is dripped at a well, and it is made to dry, maintaining the suspension state of fullerene. Thereby, the sample similar to the said multilayer method can be obtained.
また、重層法における上記ステップＳ１の作業の後、ウェルに滴下された混合液を乾化する前に、粉体噴霧器具を用いてフラーレンを測定対象物質／マトリクス混合液の液滴上に粉体のまま吹き掛ける。その後に、液滴を乾化させる。これによっても、上記重層法と同様のサンプルを得ることができる。 In addition, after the operation of step S1 in the multi-layer method, before drying the mixed solution dropped into the well, the fullerene is powdered on the droplet of the measurement target substance / matrix mixed solution using a powder spraying instrument. Spray as it is. Thereafter, the droplets are dried. Also by this, a sample similar to the above multilayer method can be obtained.
［２］実験例
本実施例のＭＡＬＤＩ質量分析方法の効果を実証するために実施した実験の条件は以下のとおりである。
（１）試料（測定対象物質）：
(A) 糖鎖（A2-Glycan）
(B) アミノピリジン標識糖鎖（PA-023）
(C) 糖ペプチド（Tf-GP1：ヒトトランスフェリン由来）
(D) ペプチド：副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）のフラグメント（ACTH18-39）
（２）マトリクス：
(A) １０mg/mL ＤＨＢマトリクス（５０％ アセトニトリル／０．１％ ＴＦＡ溶液（体積基準）で調製）
(B) １０mg/mL ＣＨＣＡマトリクス（５０％ アセトニトリル／０．１％ ＴＦＡ溶液（体積基準）で調製）
（３）炭素系物質：
(A) フラーレンＣ60飽和溶液（１００％トルエンで調製）
(B) グラファイト懸濁溶液（１００％トルエンで調製）
（４）サンプルプレート：ステンレス製２[mm]厚プレート
（５）測定装置：島津製作所製「AXIMA（登録商標）-Performance」ＭＡＬＤＩ飛行時間型質量分析計
・ＭＡＬＤＩイオン源のレーザ光源：紫外レーザ波長：３３７[nm]
・質量分析条件：リニアモード／正イオンモード
[2] Experimental Example The conditions of the experiment conducted to verify the effect of the MALDI mass spectrometry method of the present example are as follows.
(1) Sample (substance to be measured):
(A) Glycan (A2-Glycan)
(B) Aminopyridine labeled sugar chain (PA-023)
(C) Glycopeptide (Tf-GP1: derived from human transferrin)
(D) Peptide: Fragment of adrenocorticotropic hormone (ACTH) (ACTH18-39)
(2) Matrix:
(A) 10 mg / mL DHB matrix (prepared with 50% acetonitrile / 0.1% TFA solution (volume basis))
(B) 10 mg / mL CHCA matrix (prepared with 50% acetonitrile / 0.1% TFA solution (volume basis))
(3) Carbonaceous materials:
(A) Fullerene C 60 saturated solution (prepared with 100% toluene)
(B) Graphite suspension solution (prepared with 100% toluene)
(4) Sample plate: 2 mm thick plate made of stainless steel (5) Measuring device: “AXIMA (registered trademark) -Performance” MALDI time-of-flight mass spectrometer manufactured by Shimadzu Corporation • Laser light source of MALDI ion source: ultraviolet laser wavelength : 337 [nm]
-Mass spectrometry conditions: linear mode / positive ion mode
ここで用いた、糖鎖（A2-Glycan）、アミノピリジン標識糖鎖（PA-023）、及びヒトトランスフェリン由来糖ペプチド（Tf-GP1）の化学構造を図２に示す。これら物質はいずれも同様の構造の糖を含むことが分かる。 The chemical structures of the sugar chain (A2-Glycan), aminopyridine labeled sugar chain (PA-023), and human transferrin-derived glycopeptide (Tf-GP1) used here are shown in FIG. It can be seen that both of these substances contain sugars having a similar structure.
上述したように、糖関連物質として、糖鎖、ピリジルアミノ（ＰＡ）化糖鎖、糖ペプチドの３種類について測定を行うとともに、評価対象の物質として糖関連物質ではないペプチドについて測定を行った。マトリクスとして、糖鎖等を質量分析する際に一般的に使用されているＤＨＢを用い、照射するレーザ光のパワーは、通常の（つまりはインソース分解を行わない場合の）マススペクトル取得に最適なレーザパワーよりも高くし、インソース分解によるフラグメントイオンの信号強度ができるだけ高くなるように最適なレーザパワーに適宜設定した。こうして得られたマススペクトル（主としてインソース分解によるフラグメントイオン由来のピークが現れているので「ＩＳＤマススペクトル」という）の一例を、図３〜図６に示す。 As described above, measurement was performed on three types of sugar-related substances: sugar chains, pyridylamino (PA) -modified sugar chains, and glycopeptides, and peptides that were not sugar-related substances were measured as substances to be evaluated. The matrix uses DHB, which is commonly used for mass spectrometry of sugar chains, etc., and the power of the laser beam to irradiate is optimal for normal (ie, without in-source decomposition) mass spectrum acquisition. The laser power was appropriately set so that the signal intensity of fragment ions by in-source decomposition was as high as possible. An example of the mass spectrum thus obtained (referred to as “ISD mass spectrum” because a peak derived mainly from fragment ions by in-source decomposition appears) is shown in FIGS.
図３及び図４はＤＨＢマトリクスを用いた糖鎖（A2-Glycan）のＩＳＤマススペクトルの一例であり、図５はＤＨＢマトリクスを用いたアミノピリジン標識糖鎖（PA-023）のＩＳＤマススペクトルの一例であり、図６はＤＨＢマトリクスを用いた糖ペプチド（Tf-GP1）のＩＳＤマススペクトルの一例である。 3 and 4 are examples of an ISD mass spectrum of a sugar chain (A2-Glycan) using a DHB matrix, and FIG. 5 is an ISD mass spectrum of an aminopyridine labeled sugar chain (PA-023) using a DHB matrix. FIG. 6 shows an example of an ISD mass spectrum of a glycopeptide (Tf-GP1) using a DHB matrix.
図３（ａ）に示したフラーレン／グラファイトを添加しない状態（従来の一般的な状態）における糖鎖（A2-Glycan）のＩＳＤマススペクトルでは、インソース分解による解離を生じていないインタクトイオンであるナトリウム付加イオン（［Ｍ＋Ｎａ］+など）が優位に検出され、インタクトイオンに対するフラグメントイオンの生成量はかなり少ないことが分かる。これに対し、図３（ｂ）に示したフラーレンを添加した状態のＩＳＤマススペクトルでは、インタクトイオンは殆ど検出されず、代わりに多数のフラグメントイオンが検出されていることが分かる。 In the ISD mass spectrum of the sugar chain (A2-Glycan) in the state where the fullerene / graphite is not added (conventional general state) shown in FIG. 3 (a), it is an intact ion which does not cause dissociation due to in-source decomposition. It can be seen that sodium adduct ions (such as [M + Na] +) are preferentially detected, and the amount of fragment ions generated relative to intact ions is considerably small. On the other hand, in the ISD mass spectrum with fullerene added as shown in FIG. 3B, it is understood that intact ions are hardly detected, and a large number of fragment ions are detected instead.
一方、図４に示したグラファイトを添加した状態におけるＩＳＤマススペクトルでも、フラーレン添加時ほどではないものの、フラーレン／グラファイト非添加時に比べればフラグメントイオンの生成量が増加していることが確認できる。これら結果から、マトリクスにフラーレンやグラファイトなどの炭素系物質を添加すると、その程度には差があるものの、ＩＳＤ分解によるイオンの解離が促進されることが分かる。 On the other hand, even in the ISD mass spectrum with the graphite added as shown in FIG. 4, although not as much as when fullerene was added, it can be confirmed that the amount of fragment ions generated increased compared to when fullerene / graphite was not added. From these results, it can be seen that when a carbon-based substance such as fullerene or graphite is added to the matrix, the dissociation of ions by ISD decomposition is promoted although there is a difference in the degree.
また図５及び図６に示したアミノピリジン標識糖鎖（PA-023）及び糖ペプチド（Tf-GP1）に対するＩＳＤマススペクトルにおいても、フラーレンを添加することでインタクトイオンに対するフラグメントイオンの生成量が大幅に増加することが確認される。即ち、単純な糖鎖のみならず、ＰＡ化糖鎖や糖ペプチドでも、ＩＳＤ分解によるイオンの解離促進という同様の効果があることが分かる。これら物質についてグラファイトを用いた実験は行っていないものの、糖鎖に対する結果と同様の結果になると容易に推測し得る。 In addition, in the ISD mass spectrum for aminopyridine-labeled sugar chains (PA-023) and glycopeptides (Tf-GP1) shown in FIGS. 5 and 6, addition of fullerene greatly increases the amount of fragment ions generated for intact ions. Is confirmed to increase. That is, it can be seen that not only a simple sugar chain but also a PA sugar chain or glycopeptide has the same effect of promoting dissociation of ions by ISD decomposition. Although an experiment using graphite was not conducted for these substances, it can be easily estimated that the results are similar to those for sugar chains.
これに対し、測定対象物質として糖関連物質ではないペプチドを用い、マトリクスにはペプチドの質量分析に一般的に用いられているＤＨＢを用いてＩＳＤマススペクトルを取得したところ、図７に示す結果となった。また、同じ測定対象物質についてマトリクスとしてＣＨＣＡを用いてＩＳＤマススペクトルを取得したところ、図８に示す結果となった。図７、図８から明らかなように、ペプチドに対してはフラーレンを添加したことによるインソース分解のイオン解離促進効果は特に見られない。このことから、フラーレンやグラファイトなどの炭素系物質を添加したことによるインソース分解のイオン解離促進効果は糖関連物質に対して特有であるということができる。 In contrast, when a peptide that is not a sugar-related substance was used as a measurement target substance and an ISD mass spectrum was obtained using DHB generally used for mass spectrometry of peptides as a matrix, the results shown in FIG. became. Moreover, when the ISD mass spectrum was acquired about the same measurement object substance using CHCA as a matrix, the result shown in FIG. 8 was obtained. As is clear from FIGS. 7 and 8, the effect of promoting the ion dissociation of in-source decomposition due to the addition of fullerene is not particularly observed for the peptides. From this, it can be said that the ion dissociation promoting effect of in-source decomposition due to the addition of carbon-based substances such as fullerene and graphite is unique to sugar-related substances.
以上の実験結果から、糖関連物質に対しＭＡＬＤＩ−ＩＳＤ分析を行う際に、マトリクスにフラーレンやグラファイトなどの炭素系物質を添加することによって、インソース分解のイオン解離が促進され、炭素系物質を添加しない場合に比べて多数のフラグメントイオンが生成されることが確認できる。これらフラグメントイオンは解離前のイオンの構造情報を有しているから、フラグメントイオンの種類と量とが増えることで、元のイオンに関するより多くの構造情報が得られることになり、それら情報に基づいて元のイオンの構造の推定が容易になる。 From the above experimental results, when performing a MALDI-ISD analysis on a sugar-related substance, by adding a carbon-based substance such as fullerene or graphite to the matrix, ion dissociation of in-source decomposition is promoted, and the carbon-based substance is It can be confirmed that a larger number of fragment ions are produced compared to the case where no addition is made. Since these fragment ions have structural information of the ions before dissociation, increasing the number and type of fragment ions will result in more structural information about the original ions, based on that information. This makes it easy to estimate the structure of the original ions.
なお、上述したように、フラーレンを添加した場合、インタクトイオンは殆ど観測されなくなるため、インタクトイオンの情報自体はＩＳＤマススペクトルから得られなくなる可能性がある。そこで、実際の分析においては、同一の測定対象物質について、マトリクスにフラーレンを添加したサンプルとフラーレンを添加しないサンプルとを用意し、それら両方のサンプルについて質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＩＳＤ分析）を実行してデータを収集し、それらデータをともに利用して解析を行うとよい。 As described above, when fullerene is added, since intact ions are hardly observed, the information on intact ions may not be obtained from the ISD mass spectrum. Therefore, in actual analysis, for the same substance to be measured, prepare a sample with fullerene added to the matrix and a sample without fullerene, and perform mass spectrometry (MALDI-ISD analysis) on both samples. It is good to collect data and use it together for analysis.
なお、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜、変形、追加、修正を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。 It should be noted that the above embodiment is merely an example of the present invention, and it should be understood that modifications, additions, and modifications as appropriate within the spirit of the present invention are included in the scope of the claims of the present application.
Claims (3)
糖関連物質である測定対象物質、マトリクス、及び、炭素系物質が混合したサンプルを調製し、該サンプルに対し前記ＭＡＬＤＩイオン源においてレーザ光を照射し、前記測定対象物質をイオン化するとともにインソース分解によりイオンの解離を促進させ、少なくともそれにより生成されたフラグメントイオンを質量分析することを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析方法。 A mass spectrometry method for performing mass spectrometry on a sugar-related substance using a mass spectrometer having a matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) ion source,
Prepare a sample in which the measurement target substance, matrix, and carbon-based substance, which are sugar-related substances, are mixed, and irradiate the sample with laser light in the MALDI ion source to ionize the measurement target substance and perform in-source decomposition. A MALDI mass spectrometry method characterized in that dissociation of ions is promoted by mass spectrometry and at least fragment ions generated thereby are subjected to mass spectrometry.
前記炭素系物質はフラーレンであることを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析方法。 The MALDI mass spectrometry method according to claim 1,
The MALDI mass spectrometry method, wherein the carbonaceous material is fullerene.
前記炭素系物質はグラファイトであることを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析方法。 The MALDI mass spectrometry method according to claim 1,
The MALDI mass spectrometry method, wherein the carbonaceous material is graphite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013118806A JP2014235149A (en) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | Maldi mass spectrometry method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013118806A JP2014235149A (en) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | Maldi mass spectrometry method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014235149A true JP2014235149A (en) | 2014-12-15 |
Family
ID=52137952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013118806A Pending JP2014235149A (en) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | Maldi mass spectrometry method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014235149A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106198710A (en) * | 2016-06-20 | 2016-12-07 | 武汉大学 | A kind of MALDI TOF MS detection method of micromolecular compound and fullerene label are as the application of mass-to-charge ratio shift reagen |
| CN106841373A (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-13 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Sub-micron aoxidizes application of the carbon ball as matrix in MALDI-MS |
| CN110487888A (en) * | 2019-05-15 | 2019-11-22 | 浙江大学 | Combined matrix DHB/DHBH is in MALDI mass spectrum to the application in reduction sugar detection |
-
2013
- 2013-06-05 JP JP2013118806A patent/JP2014235149A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106841373A (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-13 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Sub-micron aoxidizes application of the carbon ball as matrix in MALDI-MS |
| CN106198710A (en) * | 2016-06-20 | 2016-12-07 | 武汉大学 | A kind of MALDI TOF MS detection method of micromolecular compound and fullerene label are as the application of mass-to-charge ratio shift reagen |
| CN106198710B (en) * | 2016-06-20 | 2019-03-08 | 武汉大学 | It is a kind of detect small molecule compound method and fullerene marker application |
| CN110487888A (en) * | 2019-05-15 | 2019-11-22 | 浙江大学 | Combined matrix DHB/DHBH is in MALDI mass spectrum to the application in reduction sugar detection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yao | Characterization of proteins by ambient mass spectrometry | |
| Lu et al. | Matrix interference-free method for the analysis of small molecules by using negative ion laser desorption/ionization on graphene flakes | |
| DE60210056D1 (en) | Mass spectrometric method with electron capture by ions and mass spectrometer for performing the method | |
| Takahashi et al. | Hydrogen attachment/abstraction dissociation (HAD) of gas-phase peptide ions for tandem mass spectrometry | |
| Smoluch et al. | Determination of psychostimulants and their metabolites by electrochemistry linked on-line to flowing atmospheric pressure afterglow mass spectrometry | |
| Voinov et al. | Electron capture dissociation of sodium-adducted peptides on a modified quadrupole/time-of-flight mass spectrometer | |
| Fenner et al. | Survival yield comparison between ESI and SAII: Mechanistic implications | |
| JP2014235149A (en) | Maldi mass spectrometry method | |
| Zhang et al. | Surface desorption dielectric-barrier discharge ionization mass spectrometry | |
| Molin et al. | On the primary ionization mechanism (s) in matrix-assisted laser desorption ionization | |
| DE102014002079B4 (en) | ion fragmentation | |
| Alnajeebi et al. | The influence of polyatomic primary ion chemistry on matrix effects in secondary ion mass spectrometry analysis | |
| WO2011007743A1 (en) | Method for specific cleavage of n-cα bond in peptide main chain | |
| Vonderach et al. | Conformer-selective photoelectron spectroscopy of α-lactalbumin derived multianions in the gas phase | |
| Liu et al. | Direct detection of the anti‐cancer drug 9‐phenylacridine in tissues by graphite rod laser desorption vacuum‐ultraviolet post‐ionization mass spectrometry | |
| Yang et al. | In situ detection of methylene blue in tissues by laser desorption vacuum ultraviolet single photon postionization mass spectrometry | |
| Rechthaler et al. | Detection of amine impurity and quality assessment of the MALDI matrix α-cyano-4-hydroxy-cinnamic acid for peptide analysis in the amol range | |
| JP6587976B2 (en) | Cα-C bond and side chain specific cleavage method of protein and peptide, and amino acid sequencing method | |
| JP6587962B2 (en) | Cα-C bond and side chain specific cleavage method of protein and peptide, and amino acid sequencing method | |
| JP6083595B2 (en) | Method for specific cleavage of N-Cα bond or Cα-C bond between peptide main chain of protein and phosphorylated peptide | |
| Zhang et al. | Radical‐directed dissociation of peptides and proteins by infrared multiphoton dissociation and sustained off‐resonance irradiation collision‐induced dissociation with Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry | |
| Banstola et al. | A nanoparticle co‐matrix for multiple charging in matrix‐assisted laser desorption ionization imaging of tissue | |
| Bottari et al. | Laser-induced azomethine ylide formation and its covalent entrapment by fulleropyrrolidine derivatives during MALDI analysis | |
| Li et al. | Molecular ion yield enhancement in static secondary ion mass spectrometry by soft landing of protonated water clusters | |
| JP5949644B2 (en) | MALDI mass spectrometry method |