JPH11271277A - 生体液の質量分析方法及び装置 - Google Patents
生体液の質量分析方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 含まれている物質が時間と共に変化してしま
い、また、電気伝導度が極めて大きい被検査液である生
体液に対して、イオン化を効率よく行うことを可能に
し、短時間に被検査液に対する質量分析を行うことを可
能にする。 【解決手段】 生体５より生体物質含む生理食塩水と混
合溶液である被検査液を分離することなくキャピラリー
９に導き、キャピラリーと同軸状に配置されキャピラリ
ー９の先端が通るオリフィス１０にガスを音速または音
速に近い高速で通過させることによりキャピラリー９の
先端で被検査液が噴霧されイオン化される源を有し、イ
オン化源からのイオンの質量を分析するための蓄積型質
量分析計（３ＤＱＭ）１２で被検査液を一度で質量分析
する。 【効果】 従来測定分析が不可能であった生体物質、特
に、神経伝達物質の生の状態の質量分析が可能となり、
脳から直接脳髄液を採取しながら生体の変化に応じた分
析が可能となった。
い、また、電気伝導度が極めて大きい被検査液である生
体液に対して、イオン化を効率よく行うことを可能に
し、短時間に被検査液に対する質量分析を行うことを可
能にする。 【解決手段】 生体５より生体物質含む生理食塩水と混
合溶液である被検査液を分離することなくキャピラリー
９に導き、キャピラリーと同軸状に配置されキャピラリ
ー９の先端が通るオリフィス１０にガスを音速または音
速に近い高速で通過させることによりキャピラリー９の
先端で被検査液が噴霧されイオン化される源を有し、イ
オン化源からのイオンの質量を分析するための蓄積型質
量分析計（３ＤＱＭ）１２で被検査液を一度で質量分析
する。 【効果】 従来測定分析が不可能であった生体物質、特
に、神経伝達物質の生の状態の質量分析が可能となり、
脳から直接脳髄液を採取しながら生体の変化に応じた分
析が可能となった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体液の質量分析
方法及び装置に係り、特に、電気伝導度が著しく高いか
または低い生体液に含まれる各種の物質の質量を分析す
ることにより生体液の成分分析を行い、生体液に含まれ
る各種の物質を特定するために使用して好適な生体液の
質量分析方法及び装置に関する。
方法及び装置に係り、特に、電気伝導度が著しく高いか
または低い生体液に含まれる各種の物質の質量を分析す
ることにより生体液の成分分析を行い、生体液に含まれ
る各種の物質を特定するために使用して好適な生体液の
質量分析方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】生体液に含まれている各種の物質を特定
するための測定方法に関する従来技術として、電気化学
的検出法を用い物質特有の酸化還元電位を基準に測定す
る方法が知られている。また、他の従来技術として、質
量分析方法を使用してその質量から物質を特定する成分
分析方法が知られている。
するための測定方法に関する従来技術として、電気化学
的検出法を用い物質特有の酸化還元電位を基準に測定す
る方法が知られている。また、他の従来技術として、質
量分析方法を使用してその質量から物質を特定する成分
分析方法が知られている。
【０００３】通常、質量分析方法は、生体液等の被検査
液をイオン化した後、質量分析計に導入し、被検査液に
含まれている各種の物質の質量を検出するものである。
この種の質量分析に使用するイオン化法に関する従来技
術として、例えば、米国特許第５１３０５３８号明細書
等に記載された技術が知られている。この従来技術は、
エレクトロスプレーイオン化法と呼ばれるもので、液体
が導入される金属キャピラリーと対向電極との間に、
２．５ＫＶ以上の高電圧を印加し、すなわち、液体に高
電圧を印加して、この液体を対向電極に向かって電界が
印加された空間に噴霧するものである。この結果、金属
キャピラリーと対向電極との間には、静電噴霧現象によ
るテイラーコーンが形成され、テイラコーンの先端より
帯電した液滴、すなわち、イオン化された液滴が噴霧さ
れる。
液をイオン化した後、質量分析計に導入し、被検査液に
含まれている各種の物質の質量を検出するものである。
この種の質量分析に使用するイオン化法に関する従来技
術として、例えば、米国特許第５１３０５３８号明細書
等に記載された技術が知られている。この従来技術は、
エレクトロスプレーイオン化法と呼ばれるもので、液体
が導入される金属キャピラリーと対向電極との間に、
２．５ＫＶ以上の高電圧を印加し、すなわち、液体に高
電圧を印加して、この液体を対向電極に向かって電界が
印加された空間に噴霧するものである。この結果、金属
キャピラリーと対向電極との間には、静電噴霧現象によ
るテイラーコーンが形成され、テイラコーンの先端より
帯電した液滴、すなわち、イオン化された液滴が噴霧さ
れる。
【０００４】前述した従来技術によるエレクトロスプレ
ーイオン化法は、被検査液の電気伝導度が、１０~13〜
１０~5Ｓcm~1(Ｓ＝Ω~1）の範囲で安定なイオン化が可
能であることが知られている。
ーイオン化法は、被検査液の電気伝導度が、１０~13〜
１０~5Ｓcm~1(Ｓ＝Ω~1）の範囲で安定なイオン化が可
能であることが知られている。
【０００５】また、被検査液のイオン化法に関する他の
従来技術として、例えば、特開平７−３０６１９３号公
報等に記載された技術が知られている。この従来技術に
よるイオン化法は、ソニックスプレイイオン化法と呼ば
れるもので、キャピラリーの外側にキャピラリーに同軸
状にガスを流し、キャピラリー先端から被検査液を噴霧
させることによりイオン化した帯電液滴を生成するとい
うもので、キャピラリー先端におけるガス流速がほぼ音
速の場合に正負のイオン量が最大となることが知られて
いる。
従来技術として、例えば、特開平７−３０６１９３号公
報等に記載された技術が知られている。この従来技術に
よるイオン化法は、ソニックスプレイイオン化法と呼ば
れるもので、キャピラリーの外側にキャピラリーに同軸
状にガスを流し、キャピラリー先端から被検査液を噴霧
させることによりイオン化した帯電液滴を生成するとい
うもので、キャピラリー先端におけるガス流速がほぼ音
速の場合に正負のイオン量が最大となることが知られて
いる。
【０００６】そして、生体液等の被検査液をイオン化し
た後、イオン化粒子を質量分析計に導入して質量分析を
行う質量分析方法は、多数種の物質が混在する混合溶液
の質量分析を行う場合に、液体クロマトグラフやキャピ
ラリー電気泳動装置などの手段を用いて混合溶液に含ま
れる物質の分離を行い、その後に質量分析計で分析をす
るという手法がとられているのが一般的である。
た後、イオン化粒子を質量分析計に導入して質量分析を
行う質量分析方法は、多数種の物質が混在する混合溶液
の質量分析を行う場合に、液体クロマトグラフやキャピ
ラリー電気泳動装置などの手段を用いて混合溶液に含ま
れる物質の分離を行い、その後に質量分析計で分析をす
るという手法がとられているのが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した電気化学的検
出法による従来技術は、物質特有の酸化還元電位を基準
に測定する方法であるため、生体、特に、神経伝達物質
のように時間の経過により酸化還元電位が変化してしま
うものについては正しい測定を行うことができないとい
う問題点を有している。
出法による従来技術は、物質特有の酸化還元電位を基準
に測定する方法であるため、生体、特に、神経伝達物質
のように時間の経過により酸化還元電位が変化してしま
うものについては正しい測定を行うことができないとい
う問題点を有している。
【０００８】また、蓄積型でない質量分析装置を使用す
る従来技術は、エレクトロスプレーイオン化法、ソニッ
クスプレイイオン化法の何れを用いてイオン化を行う場
合にも、多数種の物質が混在する生体液の質量分析を行
う場合に、混合溶液を物質の種類毎に分離し、その後に
イオン化を行って質量分析計で分析を行わなければなら
ないため、この分離に大きな時間を必要とし、生体液の
ように含まれている物質が時間と共に変化してその質量
数が変化してしまう被検査液の検査を正確に行うことが
できないという問題点を有している。
る従来技術は、エレクトロスプレーイオン化法、ソニッ
クスプレイイオン化法の何れを用いてイオン化を行う場
合にも、多数種の物質が混在する生体液の質量分析を行
う場合に、混合溶液を物質の種類毎に分離し、その後に
イオン化を行って質量分析計で分析を行わなければなら
ないため、この分離に大きな時間を必要とし、生体液の
ように含まれている物質が時間と共に変化してその質量
数が変化してしまう被検査液の検査を正確に行うことが
できないという問題点を有している。
【０００９】また、エレクトロスプレーイオン化法を用
いる質量分析装置の従来技術は、すでに説明したよう
に、被検査液の電気伝導度が、１０~13〜１０~5Ｓcm~
1(Ｓ＝Ω~1）の範囲を外れると安定なイオン化がを行う
ことが困難なため、生体液のように電気伝導度極めて大
きい被検査液に対する質量分析を行うことができなかっ
たという問題点を有している。
いる質量分析装置の従来技術は、すでに説明したよう
に、被検査液の電気伝導度が、１０~13〜１０~5Ｓcm~
1(Ｓ＝Ω~1）の範囲を外れると安定なイオン化がを行う
ことが困難なため、生体液のように電気伝導度極めて大
きい被検査液に対する質量分析を行うことができなかっ
たという問題点を有している。
【００１０】本発明の目的は、前述した従来技術の問題
点を解決し、含まれている物質が時間と共に変化してし
まうような被検査液、また、電気伝導度が極めて大きい
正体液等の被検査液に対しても、そのイオン化を短時間
に行うことを可能にし、短時間に被検査液に対する質量
分析を行うことを可能にした生体液の質量分析方法及び
装置を提供する構成とにある。
点を解決し、含まれている物質が時間と共に変化してし
まうような被検査液、また、電気伝導度が極めて大きい
正体液等の被検査液に対しても、そのイオン化を短時間
に行うことを可能にし、短時間に被検査液に対する質量
分析を行うことを可能にした生体液の質量分析方法及び
装置を提供する構成とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、ソニックスプ
レーイオン化法を用いるイオン化源が、被検査液の電気
伝導度の高低に関係なく、被検査液をイオン化すること
ができるとという新たな知見を得、この知見と、短時間
で質量分析を行うことができるイオン蓄積型の質量分離
器との組み合わせに着目して前記課題を解決したもので
ある。
レーイオン化法を用いるイオン化源が、被検査液の電気
伝導度の高低に関係なく、被検査液をイオン化すること
ができるとという新たな知見を得、この知見と、短時間
で質量分析を行うことができるイオン蓄積型の質量分離
器との組み合わせに着目して前記課題を解決したもので
ある。
【００１２】すなわち、本発明によれば前記目的は、生
体液の成分分析を行う生体液の質量分析方法において、
イオン化源として、ソニックスプレーイオン化法による
イオン化源を用い、質量分析計として、イオン蓄積型の
三次元４重極質量分析計を用い、生体物質の混合物質を
含む被検査液を物質毎に分離することなく、直接前記イ
オン化源によりイオン化した後、イオンを質量分析計に
導入することにより達成される。
体液の成分分析を行う生体液の質量分析方法において、
イオン化源として、ソニックスプレーイオン化法による
イオン化源を用い、質量分析計として、イオン蓄積型の
三次元４重極質量分析計を用い、生体物質の混合物質を
含む被検査液を物質毎に分離することなく、直接前記イ
オン化源によりイオン化した後、イオンを質量分析計に
導入することにより達成される。
【００１３】また、前記目的は、前記生体物質をマイク
ロダイアリシス用針により生体より採取して被検査液と
し、該被検査液をマイクロダイアリシス用針から流路を
介して直ちにイオン化源に導くことにより、リアルタイ
ムに質量分析を行うことによりまた、前記被検査液に、
イオン化をより促進させるために揮発性の有機溶媒を加
えることにより達成される。
ロダイアリシス用針により生体より採取して被検査液と
し、該被検査液をマイクロダイアリシス用針から流路を
介して直ちにイオン化源に導くことにより、リアルタイ
ムに質量分析を行うことによりまた、前記被検査液に、
イオン化をより促進させるために揮発性の有機溶媒を加
えることにより達成される。
【００１４】さらに、前記目的は、生体液の成分分析を
行う生体液の質量分析装置において、ソニックスプレー
イオン化法を用いるイオン化源と、イオン蓄積型の三次
元４重極質量分析計とを備え、生体物質の混合物質を含
む被検査液を物質毎に分離することなく、前記イオン化
源によりイオン化した後、イオンを質量分析計に導入す
ることにより達成される。
行う生体液の質量分析装置において、ソニックスプレー
イオン化法を用いるイオン化源と、イオン蓄積型の三次
元４重極質量分析計とを備え、生体物質の混合物質を含
む被検査液を物質毎に分離することなく、前記イオン化
源によりイオン化した後、イオンを質量分析計に導入す
ることにより達成される。
【００１５】また、前記目的は、生体より生体液を採取
するマイクロダイアリシス用針を備え、採取された生体
液を含む被検査液をマイクロダイアリシス用針から流路
を介して直ちにイオン化源に導き、リアルタイムに質量
分析を行うことにより達成される。さらに、前記目的
は、前記イオン化源を構成するキャピラリー付近に設け
た電極と被検査液との間に電圧を印加し、被検査液に電
界を与え、被検査液のイオン化を促進する構成を備えた
ことにより、また、前記質量分析計のイオン導入孔の前
面に、被試験液内に含まれる不純物を除去する手段を設
けたことにより達成される。
するマイクロダイアリシス用針を備え、採取された生体
液を含む被検査液をマイクロダイアリシス用針から流路
を介して直ちにイオン化源に導き、リアルタイムに質量
分析を行うことにより達成される。さらに、前記目的
は、前記イオン化源を構成するキャピラリー付近に設け
た電極と被検査液との間に電圧を印加し、被検査液に電
界を与え、被検査液のイオン化を促進する構成を備えた
ことにより、また、前記質量分析計のイオン導入孔の前
面に、被試験液内に含まれる不純物を除去する手段を設
けたことにより達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による生体液の質量
分析方法及び装置の一実施形態を図面により詳細に説明
する。なお、以下に説明する本発明の一実施形態は、脳
髄液の質量分析をリアルタイムで実施し、脳内物質の成
分分析を行うことを可能とした例である。
分析方法及び装置の一実施形態を図面により詳細に説明
する。なお、以下に説明する本発明の一実施形態は、脳
髄液の質量分析をリアルタイムで実施し、脳内物質の成
分分析を行うことを可能とした例である。
【００１７】図１は本発明の一実施形態による質量分析
装置による脳髄液に含まれている物質を検出するための
質量分析方法を説明する図、図２はマイクロダイアリシ
ス用針の詳細な構造とその動作とを説明する図、図３は
本発明の一実施形態による分析装置により測定した脳髄
液の質量スペクトルを示す図、図４は本発明の一実施形
態による分析装置により測定したドーパミン標準品の質
量スペクトルを示す図、図５は本発明の一実施形態によ
る質量分析装置の構成を説明するブロック図、図６は三
次元四重極質量分析装置と四重極質量分析装置とによる
測定のタイムシークェンスを説明する図である。図１、
図２、図５において、１、７はポンプ、２、６は流路、
３はマイクロダイアリシス用針、４は透析膜、５は脳、
８はイオン化源本体、９はキャピラリー、１０はオリフ
ィス、１１はガス流路、１２は質量分析計、１３は脳内
物質、１０１は金属管、１０２は板状部材、１０３、１
１１は細孔、１０４はフッ素樹脂系チューブ、１０５は
ガス流量調整手段、１０６はガス供給手段、１０７はネ
ジ、１０８は碍子、１０９、１０９’はフランジ、１１
１は差動排気部、１１２はアインツェルレンズ、１１３
はイオンガイド、１１４はゲート電極、１１５は３次元
質量分析部、１１６は検出器、１１７はケーブル、１２
２、１２３は排気ポンプ、１２４はデータ処理装置、１
２５は高真空部である。
装置による脳髄液に含まれている物質を検出するための
質量分析方法を説明する図、図２はマイクロダイアリシ
ス用針の詳細な構造とその動作とを説明する図、図３は
本発明の一実施形態による分析装置により測定した脳髄
液の質量スペクトルを示す図、図４は本発明の一実施形
態による分析装置により測定したドーパミン標準品の質
量スペクトルを示す図、図５は本発明の一実施形態によ
る質量分析装置の構成を説明するブロック図、図６は三
次元四重極質量分析装置と四重極質量分析装置とによる
測定のタイムシークェンスを説明する図である。図１、
図２、図５において、１、７はポンプ、２、６は流路、
３はマイクロダイアリシス用針、４は透析膜、５は脳、
８はイオン化源本体、９はキャピラリー、１０はオリフ
ィス、１１はガス流路、１２は質量分析計、１３は脳内
物質、１０１は金属管、１０２は板状部材、１０３、１
１１は細孔、１０４はフッ素樹脂系チューブ、１０５は
ガス流量調整手段、１０６はガス供給手段、１０７はネ
ジ、１０８は碍子、１０９、１０９’はフランジ、１１
１は差動排気部、１１２はアインツェルレンズ、１１３
はイオンガイド、１１４はゲート電極、１１５は３次元
質量分析部、１１６は検出器、１１７はケーブル、１２
２、１２３は排気ポンプ、１２４はデータ処理装置、１
２５は高真空部である。
【００１８】図１に示す本発明の一実施形態による質量
分析は、被検体動物の脳５内の脳髄液内の脳内物質を採
取しながらリアルタイムに脳内物質の分析を行うことを
可能にした質量分析方法であり、生理食塩水、リンゲル
液または人工脳髄液を流路２に送り出すポンプ１と、流
路２に接続され脳５内に挿入されて脳内物質を含む脳髄
液を流路６に送り出すマイクロダイアリシス用針３と、
流路６の途中で揮発性が高い有機溶媒を脳髄液に注入す
るポンプ７と、イオン化源本体８、キャピラリー９、オ
リフィス１０、ガス流路１１を備えて構成されるソニッ
クスプレーイオン化源と、細孔１０３を有する質量分析
計１２とにより構成される装置により実施される。
分析は、被検体動物の脳５内の脳髄液内の脳内物質を採
取しながらリアルタイムに脳内物質の分析を行うことを
可能にした質量分析方法であり、生理食塩水、リンゲル
液または人工脳髄液を流路２に送り出すポンプ１と、流
路２に接続され脳５内に挿入されて脳内物質を含む脳髄
液を流路６に送り出すマイクロダイアリシス用針３と、
流路６の途中で揮発性が高い有機溶媒を脳髄液に注入す
るポンプ７と、イオン化源本体８、キャピラリー９、オ
リフィス１０、ガス流路１１を備えて構成されるソニッ
クスプレーイオン化源と、細孔１０３を有する質量分析
計１２とにより構成される装置により実施される。
【００１９】そして、本発明の実施形態に使用する質量
分析計１２は、イオン蓄積型の三次元４重極質量分析計
（３ＤＱＭＳ）であり、質量分析計１２の細孔１０３の
直前には、板状部材１０２が配置されている。また、流
路６とキャピラリー９とは、金属管１０１により接続さ
れており、この金属管１０１とイオン化源本体８との間
には、試料としての脳髄液のイオン化を促すための電圧
が印加されている。また、イオン化源のガス流路１１か
らは窒素ガス等が導入され、オリフィス１０における流
速がおよそ音速となるように調整される。
分析計１２は、イオン蓄積型の三次元４重極質量分析計
（３ＤＱＭＳ）であり、質量分析計１２の細孔１０３の
直前には、板状部材１０２が配置されている。また、流
路６とキャピラリー９とは、金属管１０１により接続さ
れており、この金属管１０１とイオン化源本体８との間
には、試料としての脳髄液のイオン化を促すための電圧
が印加されている。また、イオン化源のガス流路１１か
らは窒素ガス等が導入され、オリフィス１０における流
速がおよそ音速となるように調整される。
【００２０】前述した本発明の実施形態において、ポン
プ１は、生理食塩水、リンゲル液または人工脳髄液等の
体液の浸透圧に近い溶液を流路２に送り出し、マイクロ
ダイアリシス用針３に送る。ここで、生理食塩水は、
０.９重量パーセントの塩化ナトリウム（ＮaＣl）水溶
液であり、体液とほぼ同程度の浸透圧を持つ。また、リ
ンゲル液及び人工脳髄液もほぼ生理食塩水と同じ浸透圧
を持ち、塩化ナトリウムの他にマグネシウムやカリウム
等の塩を含んでいる。
プ１は、生理食塩水、リンゲル液または人工脳髄液等の
体液の浸透圧に近い溶液を流路２に送り出し、マイクロ
ダイアリシス用針３に送る。ここで、生理食塩水は、
０.９重量パーセントの塩化ナトリウム（ＮaＣl）水溶
液であり、体液とほぼ同程度の浸透圧を持つ。また、リ
ンゲル液及び人工脳髄液もほぼ生理食塩水と同じ浸透圧
を持ち、塩化ナトリウムの他にマグネシウムやカリウム
等の塩を含んでいる。
【００２１】マイクロダイアリシス用針３の先端付近に
は、透析膜４が設けられており、透析膜４の部分が脳５
に接するようにマイクロダイアリシス用針３が脳５に刺
される。脳５内に存在する脳内物質は、この透析膜４を
通って体液の浸透圧に近い、ポンプ１により送りこまれ
た溶液に入り込む。このとき、例えば、蛋白質のような
分子量が大きな物質は、透析膜４を通過することができ
ないので、体液の浸透圧に近い溶液に入り込むことはな
い。
は、透析膜４が設けられており、透析膜４の部分が脳５
に接するようにマイクロダイアリシス用針３が脳５に刺
される。脳５内に存在する脳内物質は、この透析膜４を
通って体液の浸透圧に近い、ポンプ１により送りこまれ
た溶液に入り込む。このとき、例えば、蛋白質のような
分子量が大きな物質は、透析膜４を通過することができ
ないので、体液の浸透圧に近い溶液に入り込むことはな
い。
【００２２】この脳内物質が溶け込んだ体液の浸透圧に
近い溶液は、流路６に導入される。流路６は、途中で分
岐しており、分岐した流路の先に設けられているポンプ
７から流路６に揮発性が高い有機溶媒、例えば、メタノ
ールが導入される。体液の浸透圧に近い溶液は、メタノ
ールと混合されて被検査液とされる。メタノールは、こ
の被検査液の蒸発を補助し、イオン化を促進するもので
ある。このとき、流路６の分岐部分にバルブを介した分
岐部分をさらに設けて、ここから混入量を調節ながら微
量の酸を同時に導入するようにしてもよい。酸は、脳内
物質のイオン化を補助する。
近い溶液は、流路６に導入される。流路６は、途中で分
岐しており、分岐した流路の先に設けられているポンプ
７から流路６に揮発性が高い有機溶媒、例えば、メタノ
ールが導入される。体液の浸透圧に近い溶液は、メタノ
ールと混合されて被検査液とされる。メタノールは、こ
の被検査液の蒸発を補助し、イオン化を促進するもので
ある。このとき、流路６の分岐部分にバルブを介した分
岐部分をさらに設けて、ここから混入量を調節ながら微
量の酸を同時に導入するようにしてもよい。酸は、脳内
物質のイオン化を補助する。
【００２３】有機溶媒と混合された被検査液は、イオン
化源本体８に設置された、その先端がオリフィス１０に
挿入されている石英製のキャピラリー９に導入される。
引け検査液を噴霧させるためのガスは、ガス流路１１を
通ってイオン化源本体８内に導入され、キャピラリー９
の外周に沿って流れ、さらに、オリフィス１０からほぼ
音速度で大気中に流出するときにキャピラリー９から流
出した被検査液を噴霧する。
化源本体８に設置された、その先端がオリフィス１０に
挿入されている石英製のキャピラリー９に導入される。
引け検査液を噴霧させるためのガスは、ガス流路１１を
通ってイオン化源本体８内に導入され、キャピラリー９
の外周に沿って流れ、さらに、オリフィス１０からほぼ
音速度で大気中に流出するときにキャピラリー９から流
出した被検査液を噴霧する。
【００２４】この場合、流路６とキャピラリー９との間
に金属管１０１を設け、金属管とイオン化源本体８との
間に電圧を印加してもよい。この電圧の印加により、溶
液が噴霧された後のイオン化が促進される。但し、この
電圧を印加しなくてもイオン化は行われる。
に金属管１０１を設け、金属管とイオン化源本体８との
間に電圧を印加してもよい。この電圧の印加により、溶
液が噴霧された後のイオン化が促進される。但し、この
電圧を印加しなくてもイオン化は行われる。
【００２５】噴霧ガスの中に生成した脳内物質のイオン
は、質量分析計の細孔１０３を通って質量分析装置１２
に導入され質量分析が行われる。細孔１０３の前面に
は、キャピラリー９から噴霧される溶液に含まれる不揮
発性の不純物が細孔１０３の周囲に付着することを防止
するため、細孔１０３とは中心軸がずれている穴が開い
た板上部材１０２が設置される。この板状部材１０２
は、キャピラリー９から噴霧される被検査液の不純物が
少ない場合、設置しなくてもよい。
は、質量分析計の細孔１０３を通って質量分析装置１２
に導入され質量分析が行われる。細孔１０３の前面に
は、キャピラリー９から噴霧される溶液に含まれる不揮
発性の不純物が細孔１０３の周囲に付着することを防止
するため、細孔１０３とは中心軸がずれている穴が開い
た板上部材１０２が設置される。この板状部材１０２
は、キャピラリー９から噴霧される被検査液の不純物が
少ない場合、設置しなくてもよい。
【００２６】前述した本発明の実施形態は、生体から取
り出した試料である脳髄液を含む被検査液を分離手段を
用いずに、直接イオン化源に送り込んでイオン化して分
析することができ、リアルタイムで時間分解能の高い質
量分析を行うことができる。すなわち、本発明の実施形
態に示すような分離手段を用いずに直接分析する方法
は、刻々と変化する生体情報をモニターするために使用
して極めて効果的なものである。
り出した試料である脳髄液を含む被検査液を分離手段を
用いずに、直接イオン化源に送り込んでイオン化して分
析することができ、リアルタイムで時間分解能の高い質
量分析を行うことができる。すなわち、本発明の実施形
態に示すような分離手段を用いずに直接分析する方法
は、刻々と変化する生体情報をモニターするために使用
して極めて効果的なものである。
【００２７】ちなみに、分離手段を用いる従来技術の場
合、生体からある一定時間間隔で試料を採取し、分離手
段に注入して分離し、分離したものを測定することにな
るので、リアルタイムの分析を行うことは不可能であっ
た。また、得られた結果は、ある一定時間内の平均値で
あるので、時間分解能も悪いものであった。
合、生体からある一定時間間隔で試料を採取し、分離手
段に注入して分離し、分離したものを測定することにな
るので、リアルタイムの分析を行うことは不可能であっ
た。また、得られた結果は、ある一定時間内の平均値で
あるので、時間分解能も悪いものであった。
【００２８】次に、図２を参照して、マイクロダイアリ
シス用針３の詳細な構造とその動作とを説明する。
シス用針３の詳細な構造とその動作とを説明する。
【００２９】図２に示すように、流路２と流路６とは、
マイクロダイアリシス用針３の先端部分で連結されてお
り、この連結部分付近に透析膜４が設置されている。体
液の浸透圧に近い溶液は、流路２から透析膜４が設けら
れている部分を通って、流路６へと流れている。透析膜
４の付近は、脳５内に刺し込まれており、脳５の内部に
存在する蛋白質等の分子量の大きな物質以外の脳内物質
１３は、透析膜４を介して生理食塩水等の溶液に入り込
み、流路６を通って質量分析装置に送られる。
マイクロダイアリシス用針３の先端部分で連結されてお
り、この連結部分付近に透析膜４が設置されている。体
液の浸透圧に近い溶液は、流路２から透析膜４が設けら
れている部分を通って、流路６へと流れている。透析膜
４の付近は、脳５内に刺し込まれており、脳５の内部に
存在する蛋白質等の分子量の大きな物質以外の脳内物質
１３は、透析膜４を介して生理食塩水等の溶液に入り込
み、流路６を通って質量分析装置に送られる。
【００３０】本発明の実施形態は、前述の構成により、
リアルタイムで脳機能の測定を行うことが可能となり、
生体から体液を採取することなく溶けている物質を抽出
することができるため、検体への負荷を少なくすること
ができる。
リアルタイムで脳機能の測定を行うことが可能となり、
生体から体液を採取することなく溶けている物質を抽出
することができるため、検体への負荷を少なくすること
ができる。
【００３１】図３に示すスペクトルは、前述した本発明
の実施形態によって得られた脳髄液の質量スペクトルで
あり、図１に示すマイクロダイアリシス用針３から採取
されたラットの脳内物質を含む脳髄液に、ポンプ７から
メタノールを４５％、酢酸を５％加えたものを被検査液
とした場合の例である。
の実施形態によって得られた脳髄液の質量スペクトルで
あり、図１に示すマイクロダイアリシス用針３から採取
されたラットの脳内物質を含む脳髄液に、ポンプ７から
メタノールを４５％、酢酸を５％加えたものを被検査液
とした場合の例である。
【００３２】図示例では、脳内の神経伝達物質である、
ＧＡＢＡ、エピネフリン、ウリヂンの質量に相当するピ
ークが測定されている。また、物質の分子量をｍ、その
荷電量をｚとしたとき、ｍ／ｚ＝１３６、１６６の値付
近に、ドーパミンから水分子が取れた物質のピーク、エ
ピネフリンから水分子が取れた物質のピークが測定され
ている。
ＧＡＢＡ、エピネフリン、ウリヂンの質量に相当するピ
ークが測定されている。また、物質の分子量をｍ、その
荷電量をｚとしたとき、ｍ／ｚ＝１３６、１６６の値付
近に、ドーパミンから水分子が取れた物質のピーク、エ
ピネフリンから水分子が取れた物質のピークが測定され
ている。
【００３３】これらをドーパミン、エピネフリンから水
分子が取れた物質であると同定することができるのは、
以下に説明する理由による。すなわち、ドーパミン濃度
を１μモル／リットルとし、メタノールを５０％加えた
水溶液によるドーパミンの標準品溶液を被検査液とし
て、これを測定した結果、その質量スペクトルは、図４
に示すように得られた。被検査液は、ドーパミンの純品
であるので、スペクトルのピークは、溶媒のメタノール
及び水由来のもの以外、ドーパミン由来のものであると
いうことができる。
分子が取れた物質であると同定することができるのは、
以下に説明する理由による。すなわち、ドーパミン濃度
を１μモル／リットルとし、メタノールを５０％加えた
水溶液によるドーパミンの標準品溶液を被検査液とし
て、これを測定した結果、その質量スペクトルは、図４
に示すように得られた。被検査液は、ドーパミンの純品
であるので、スペクトルのピークは、溶媒のメタノール
及び水由来のもの以外、ドーパミン由来のものであると
いうことができる。
【００３４】ドーパミンそのもののピークは、ｍ／ｚ＝
１５４の値に確認でき、その他にもピークが確認されて
いる。これらは、そのｍ／ｚの値からドーパミンが酸化
されて水素分子が取れたもの、同じく脱水されて水分子
が取れたものと考えられる。一方、すでに図３でに示す
スペクトルで見たように、図３のスペクトルにも、図４
で観測されている水分子が取れたドーパミンと同じ位置
にピークが観測されている。従って、図３におけるｍ／
ｚ＝１３６のピークは、ドーパミン由来の物質であると
特定することができる。図には示していないが、エピネ
フリンについても同様である。
１５４の値に確認でき、その他にもピークが確認されて
いる。これらは、そのｍ／ｚの値からドーパミンが酸化
されて水素分子が取れたもの、同じく脱水されて水分子
が取れたものと考えられる。一方、すでに図３でに示す
スペクトルで見たように、図３のスペクトルにも、図４
で観測されている水分子が取れたドーパミンと同じ位置
にピークが観測されている。従って、図３におけるｍ／
ｚ＝１３６のピークは、ドーパミン由来の物質であると
特定することができる。図には示していないが、エピネ
フリンについても同様である。
【００３５】前述したように、本発明の一実施形態によ
る質量分析装置を用いれば、特定したい物質が、酸化、
脱水等により変質していても、元の物質の存在を知るこ
とができ、生体液等の被検査液中に含まれている複数の
元の物質の相対的な量をも知ることができる。また、酸
化や脱水の度合いを判定することも可能である。
る質量分析装置を用いれば、特定したい物質が、酸化、
脱水等により変質していても、元の物質の存在を知るこ
とができ、生体液等の被検査液中に含まれている複数の
元の物質の相対的な量をも知ることができる。また、酸
化や脱水の度合いを判定することも可能である。
【００３６】一方、従来技術として挙げた電気化学的検
出法でドーパミンを測定する場合、全く分解していない
ドーパミン（ｍ／ｚ＝１５４）しか測定することができ
ないため、試料の採取から時間が経過し、水素分子が取
れたり、水分子が取れたりすると、測定する値が変化す
るため同定することが不可能になる。
出法でドーパミンを測定する場合、全く分解していない
ドーパミン（ｍ／ｚ＝１５４）しか測定することができ
ないため、試料の採取から時間が経過し、水素分子が取
れたり、水分子が取れたりすると、測定する値が変化す
るため同定することが不可能になる。
【００３７】次に、本発明の一実施形態による質量分析
装置の具体的な構成を図５を参照して説明する。この実
施形態は、ソニックスプレーイオン化源と３ＤＱＭＳと
を結合して構成したものである。
装置の具体的な構成を図５を参照して説明する。この実
施形態は、ソニックスプレーイオン化源と３ＤＱＭＳと
を結合して構成したものである。
【００３８】ソニックスプレーイオン化源は、図１によ
り説明したように、イオン化源本体８、キャピラリー
９、オリフィス１０、ガス流路１１を備えて構成される
が、図５には、ガス流路１１の途中に設けられるガス流
量調整手段１０５及びガス供給手段１０６を備えること
を示している。そして、このソニックスプレーイオン化
源と図１にも示している板状部材１０２とは、ネジ１０
７により３ＤＱＭＳ１２の細孔１０３が設けられる第１
フランジ１０９に固定されている。イオン化源本体８、
板状部材１０２、第１フランジ１０９の間には、碍子１
０８が配置されて相互に絶縁されている。
り説明したように、イオン化源本体８、キャピラリー
９、オリフィス１０、ガス流路１１を備えて構成される
が、図５には、ガス流路１１の途中に設けられるガス流
量調整手段１０５及びガス供給手段１０６を備えること
を示している。そして、このソニックスプレーイオン化
源と図１にも示している板状部材１０２とは、ネジ１０
７により３ＤＱＭＳ１２の細孔１０３が設けられる第１
フランジ１０９に固定されている。イオン化源本体８、
板状部材１０２、第１フランジ１０９の間には、碍子１
０８が配置されて相互に絶縁されている。
【００３９】３ＤＱＭＳ１２は、第１フランジ１０９と
第２細孔１１１を有する第２フランジ１０９’との間に
形成され、排気ポンプ１２２により排気されている差動
排気部１１０と、質量分析部等が配置される第２排気ポ
ンプ１２３により排気されている高真空部１２５により
構成される。そして、高真空部１２５内に、アインツェ
ルレンズ１１２、イオンガイド１１３、ゲート電極１１
４、３次元質量分析部１１５、検出器１１６が設置され
ている。検出器１１６の出力は、ケーブル１１７を介し
てパソコン等によるデータ処理装置１２４に送られて処
理されることにより、スペクトル分布を表すグラフ等に
されて表示され、あるいは、印刷出力される。
第２細孔１１１を有する第２フランジ１０９’との間に
形成され、排気ポンプ１２２により排気されている差動
排気部１１０と、質量分析部等が配置される第２排気ポ
ンプ１２３により排気されている高真空部１２５により
構成される。そして、高真空部１２５内に、アインツェ
ルレンズ１１２、イオンガイド１１３、ゲート電極１１
４、３次元質量分析部１１５、検出器１１６が設置され
ている。検出器１１６の出力は、ケーブル１１７を介し
てパソコン等によるデータ処理装置１２４に送られて処
理されることにより、スペクトル分布を表すグラフ等に
されて表示され、あるいは、印刷出力される。
【００４０】前述のように構成される本発明の一実施形
態において、脳内物質を含んだ被検査液は、流路６と金
属管１０１とを通ってイオン化源本体８に入れられる。
金属により形成されるイオン化源本体８と金属管１０１
との間には、プラスのイオンをより効果的に取り出すた
めに被検査液との間に電界を発生させるため、イオン化
源本体８側に−１．２ＫＶ程度の高電圧を印加すること
も可能とされている。なお、金属管１０１を接地しても
しなくてもく、試料溶液に電界が掛かるように電圧が印
加されればよい。
態において、脳内物質を含んだ被検査液は、流路６と金
属管１０１とを通ってイオン化源本体８に入れられる。
金属により形成されるイオン化源本体８と金属管１０１
との間には、プラスのイオンをより効果的に取り出すた
めに被検査液との間に電界を発生させるため、イオン化
源本体８側に−１．２ＫＶ程度の高電圧を印加すること
も可能とされている。なお、金属管１０１を接地しても
しなくてもく、試料溶液に電界が掛かるように電圧が印
加されればよい。
【００４１】第１フランジ１０９には、＋１５０Ｖの電
圧が印加されている。また、この第１フランジ１０９の
形状は、細孔１０３の部分が板状部材１０２側に突起し
ている形状でも、平面状であってもよい。イオン化源本
体８、板状部材１０２、第一フランジの間は、碍子１０
８により絶縁されているが、これらに別々の電圧を印加
してもよい。板状部材１０２には、ヒーターを配置して
加熱してもよい。
圧が印加されている。また、この第１フランジ１０９の
形状は、細孔１０３の部分が板状部材１０２側に突起し
ている形状でも、平面状であってもよい。イオン化源本
体８、板状部材１０２、第一フランジの間は、碍子１０
８により絶縁されているが、これらに別々の電圧を印加
してもよい。板状部材１０２には、ヒーターを配置して
加熱してもよい。
【００４２】金属管１０１を通過した試料溶液は、フッ
素系樹脂チューブ１０４に通したキャピラリー９に導入
される。キャピラリー９の先端部は、オリフィス１０に
挿入されている。イオン化源本体８には、ガス供給手段
１０６からガス流量調整手段１０５、ガス流路１１を通
って窒素ガス、空気等のガスが導入される。このガス
は、ガス流路１１の途中に設置されたガス流量調整手段
１０５によりその流量が調節され、オリフィス１１から
ほぼ音速度で大気中に流出し、キャピラリー９から流出
した試料溶液を噴霧し、溶液中に含まれる脳内物質を大
気圧下でイオン化する。
素系樹脂チューブ１０４に通したキャピラリー９に導入
される。キャピラリー９の先端部は、オリフィス１０に
挿入されている。イオン化源本体８には、ガス供給手段
１０６からガス流量調整手段１０５、ガス流路１１を通
って窒素ガス、空気等のガスが導入される。このガス
は、ガス流路１１の途中に設置されたガス流量調整手段
１０５によりその流量が調節され、オリフィス１１から
ほぼ音速度で大気中に流出し、キャピラリー９から流出
した試料溶液を噴霧し、溶液中に含まれる脳内物質を大
気圧下でイオン化する。
【００４３】生成されたイオンは、板状部材１０２の穴
を通って、細孔１０３を通過し、排気ポンプ１２２で排
気されている差動排気部１１０に導入され、第２細孔１
１１を通して排気ポンプ１２３で排気されている高真空
部１２５に導入される。第２細孔１１１が設けられる第
２フランジ１０９’は、イオン導くために第１フランジ
１０９より電圧が１０Ｖ程度若干高い＋１６０Ｖ程度の
電圧が印加されている。第２細孔１１１を通ったイオン
は、アインツェルレンズ１１２、イオンガイド１１３、
ゲート電極１１４を通って、三次元質量分析部１１５に
導入される。
を通って、細孔１０３を通過し、排気ポンプ１２２で排
気されている差動排気部１１０に導入され、第２細孔１
１１を通して排気ポンプ１２３で排気されている高真空
部１２５に導入される。第２細孔１１１が設けられる第
２フランジ１０９’は、イオン導くために第１フランジ
１０９より電圧が１０Ｖ程度若干高い＋１６０Ｖ程度の
電圧が印加されている。第２細孔１１１を通ったイオン
は、アインツェルレンズ１１２、イオンガイド１１３、
ゲート電極１１４を通って、三次元質量分析部１１５に
導入される。
【００４４】ゲート電極１１４は、この電極に印加され
る電圧によって、イオン蓄積時に、イオントラップ部に
外部からのイオンの入射を許可し、測定時に、イオント
ラップ部から外部へのイオンの出射を許可し、イオンを
３次元質量分析部１１５に導く。３次元質量分析部１１
５に導入されたイオンは、導入された方向と反対側に質
量分離されながら排出され、検出器１１６に当たり検出
される。この場合、イオンの導入方向と排出方向とを同
一として構成してもよい。検出器１１６の検出信号は、
ケーブル１１７を介してパソコン等によるデータ処理装
置１２４に送られて処理され、スペクトル分布を表すグ
ラフ等にされて表示、あるいは、印刷出力される。
る電圧によって、イオン蓄積時に、イオントラップ部に
外部からのイオンの入射を許可し、測定時に、イオント
ラップ部から外部へのイオンの出射を許可し、イオンを
３次元質量分析部１１５に導く。３次元質量分析部１１
５に導入されたイオンは、導入された方向と反対側に質
量分離されながら排出され、検出器１１６に当たり検出
される。この場合、イオンの導入方向と排出方向とを同
一として構成してもよい。検出器１１６の検出信号は、
ケーブル１１７を介してパソコン等によるデータ処理装
置１２４に送られて処理され、スペクトル分布を表すグ
ラフ等にされて表示、あるいは、印刷出力される。
【００４５】本発明の実施形態は、前述のように、イオ
ントラップを有する３次元質量分析部を持つ質量分析計
を用いることにより、短時間で少ない試料溶液について
高感度に質量分析を行うことができる。
ントラップを有する３次元質量分析部を持つ質量分析計
を用いることにより、短時間で少ない試料溶液について
高感度に質量分析を行うことができる。
【００４６】次に、図６を参照して、本発明で用いてい
る三次元質量分析計（３ＤＱＭＳ）と、従来技術の四重
極質量分析計（ＱＭＳ）の分析のタイムシークェンスに
ついて説明する。
る三次元質量分析計（３ＤＱＭＳ）と、従来技術の四重
極質量分析計（ＱＭＳ）の分析のタイムシークェンスに
ついて説明する。
【００４７】３ＤＱＭＳは、蓄積型の分析装置であり、
質量スペクトルの１回の測定（１スキャン）が、イオン
を蓄積する過程（閉じ込め）と測定を行う過程とにより
行われる。この測定において、質量スペクトルのレンジ
幅は、ある特定の範囲内で自由に設定することができ、
また、また、閉じ込め時間もある特定の範囲内で自由に
設定することができる。閉じ込め時間は、長いほど、蓄
積イオン量を増加させることができ測定されるイオン強
度を高いものとすることができる。また、測定時間は、
設定した質量スペクトルのレンジ幅に依存して変化す
る。
質量スペクトルの１回の測定（１スキャン）が、イオン
を蓄積する過程（閉じ込め）と測定を行う過程とにより
行われる。この測定において、質量スペクトルのレンジ
幅は、ある特定の範囲内で自由に設定することができ、
また、また、閉じ込め時間もある特定の範囲内で自由に
設定することができる。閉じ込め時間は、長いほど、蓄
積イオン量を増加させることができ測定されるイオン強
度を高いものとすることができる。また、測定時間は、
設定した質量スペクトルのレンジ幅に依存して変化す
る。
【００４８】３ＤＱＭＳは、ある特定の範囲内の質量の
イオンを設定した閉じ込め時間内に溜め込み、次に、溜
め込んだイオンを質量の小さい順、または、大きい順に
イオン閉じ込め部から追い出して、検出器に送り込んで
質量の測定を行うものであり、その１スキャンの時間は
短く、数ミリ秒から数百ミリ秒の範囲である。
イオンを設定した閉じ込め時間内に溜め込み、次に、溜
め込んだイオンを質量の小さい順、または、大きい順に
イオン閉じ込め部から追い出して、検出器に送り込んで
質量の測定を行うものであり、その１スキャンの時間は
短く、数ミリ秒から数百ミリ秒の範囲である。
【００４９】一方、従来技術のＱＭＳは、イオンを溜め
込む過程が不要で測定の過程だけで１回の測定（１スキ
ャン）を行うことができる。そして、ＱＭＳは、ある特
定の質量のイオンのみを通過させ、検出器に送って測定
することによりイオンを分離するものであり、ＱＭＳを
通過することができるイオンの質量を小さい順、また
は、大きい順に変えていくこと（従来技術により説明し
た物質の分離）により、質量スペクトルを得るものであ
る。ＱＭＳの質量スペクトルのレンジ幅は、ある特定の
範囲内で自由に設定することができる。また、１スキャ
ンの時間は、設定した質量スペクトルのレンジ幅に依存
し、数百ミリ秒から数秒の範囲である。また、ＱＭＳ
は、イオンの溜め込みを行わないため、１スキャンにお
けるイオン量（信号量）が３ＤＱＭＳに比べて少なく、
このため３ＤＱＭＳの場合に比べて長時間の測定を行わ
なければならず、何スキャンも質量スペクトルを積算す
る必要がある。
込む過程が不要で測定の過程だけで１回の測定（１スキ
ャン）を行うことができる。そして、ＱＭＳは、ある特
定の質量のイオンのみを通過させ、検出器に送って測定
することによりイオンを分離するものであり、ＱＭＳを
通過することができるイオンの質量を小さい順、また
は、大きい順に変えていくこと（従来技術により説明し
た物質の分離）により、質量スペクトルを得るものであ
る。ＱＭＳの質量スペクトルのレンジ幅は、ある特定の
範囲内で自由に設定することができる。また、１スキャ
ンの時間は、設定した質量スペクトルのレンジ幅に依存
し、数百ミリ秒から数秒の範囲である。また、ＱＭＳ
は、イオンの溜め込みを行わないため、１スキャンにお
けるイオン量（信号量）が３ＤＱＭＳに比べて少なく、
このため３ＤＱＭＳの場合に比べて長時間の測定を行わ
なければならず、何スキャンも質量スペクトルを積算す
る必要がある。
【００５０】前述したように、従来技術によるＱＭＳ
は、長時間の測定を行わなければならず、しかも、３Ｄ
ＱＭＳを用いる場合よりも多くの試料量を必要とする。
本発明の実施形態が測定の対象としている脳髄液等の体
液は、大量に採取できるものではなく、試料の量に限界
があり、ＱＭＳによる測定を行うことが困難である。
は、長時間の測定を行わなければならず、しかも、３Ｄ
ＱＭＳを用いる場合よりも多くの試料量を必要とする。
本発明の実施形態が測定の対象としている脳髄液等の体
液は、大量に採取できるものではなく、試料の量に限界
があり、ＱＭＳによる測定を行うことが困難である。
【００５１】これに対して、本発明の実施形態は、僅か
な量の試料を用いて短時間に分析を行うことができる。
一般に、脳機能は、複数物質の相互の働きによってなさ
れるため脳の機能を知るためには、脳内に分泌される各
物質の濃度比を知ることが必要であるが、前述した本発
明の実施形態によれば、図３に示したように、脳内物質
の濃度比をリアルタイムで知ることが可能となる。本発
明の実施形態は、これにより、生体の変化に応じた脳内
物質の分析を行うことが可能となった。
な量の試料を用いて短時間に分析を行うことができる。
一般に、脳機能は、複数物質の相互の働きによってなさ
れるため脳の機能を知るためには、脳内に分泌される各
物質の濃度比を知ることが必要であるが、前述した本発
明の実施形態によれば、図３に示したように、脳内物質
の濃度比をリアルタイムで知ることが可能となる。本発
明の実施形態は、これにより、生体の変化に応じた脳内
物質の分析を行うことが可能となった。
【００５２】前述した本発明の実施形態は、脳髄液内の
脳内物質を、リアルタイムに測定するとして説明した
が、本発明は、脳髄液に限らず、脊髄液等の他の生体液
に含まれる時間の経過に従って変質してしまうような各
種の物質をリアルタイムに同定することができる。ま
た、本発明は、リアルタイムの測定だけでなく、採取し
た試料の測定をバッチ処理により行うこともできる。
脳内物質を、リアルタイムに測定するとして説明した
が、本発明は、脳髄液に限らず、脊髄液等の他の生体液
に含まれる時間の経過に従って変質してしまうような各
種の物質をリアルタイムに同定することができる。ま
た、本発明は、リアルタイムの測定だけでなく、採取し
た試料の測定をバッチ処理により行うこともできる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、含
まれている物質が時間と共に変化してしまうような、ま
た、電気伝導度の極めて大きい被検査液である生体液に
対しても、そのイオン化を短時間に行うことを可能に
し、短時間に被検査液に対する質量分析を行うことが可
能になった。この結果、従来測定分析が不可能であった
生体物質、特に、神経伝達物質の生の状態の質量分析を
行うことが可能となった。
まれている物質が時間と共に変化してしまうような、ま
た、電気伝導度の極めて大きい被検査液である生体液に
対しても、そのイオン化を短時間に行うことを可能に
し、短時間に被検査液に対する質量分析を行うことが可
能になった。この結果、従来測定分析が不可能であった
生体物質、特に、神経伝達物質の生の状態の質量分析を
行うことが可能となった。
【図１】本発明の一実施形態による質量分析装置による
脳髄液に含まれる物質を検出するための質量分析方法を
説明する図である。
脳髄液に含まれる物質を検出するための質量分析方法を
説明する図である。
【図２】マイクロダイアリシス用針の詳細な構造とその
動作とを説明する図である。
動作とを説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態による分析装置により測定
した脳髄液の質量スペクトルを示す図である。
した脳髄液の質量スペクトルを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による分析装置により測定
したドーパミン標準品の質量スペクトルを示す図であ
る。
したドーパミン標準品の質量スペクトルを示す図であ
る。
【図５】本発明の一実施形態による質量分析装置の構成
を説明するブロック図、
を説明するブロック図、
【図６】三次元四重極質量分析装置と四重極質量分析装
置とによる測定のタイムシークェンスを説明する図であ
る。
置とによる測定のタイムシークェンスを説明する図であ
る。
１、７ ポンプ ２、６ 流路 ３ マイクロダイアリシス用針 ４ 透析膜 ５ 脳 ８ イオン化源本体 ９ キャピラリー １０ オリフィス １１ ガス流路 １２ 質量分析計 １３ 脳内物質 １０１ 金属管 １０２ 板状部材 １０３、１１１ 細孔 １０４ フッ素樹脂系チューブ １０５ ガス流量調整手段 １０６ ガス供給手段 １０７ ネジ １０８ 碍子 １０９、１０９’ フランジ １１１ 差動排気部 １１２ アインツェルレンズ １１３ イオンガイド １１４ ゲート電極 １１５ ３次元質量分析部 １１６ 検出器 １１７ ケーブル １２２ １２３ 排気ポンプ １２４ データ処理装置 １２５ 高真空部
Claims (9)
- 【請求項１】 生体液の成分分析を行う生体液の質量分
析方法において、イオン化源として、ソニックスプレー
イオン化法によるイオン化源を用い、質量分析計とし
て、イオン蓄積型の三次元４重極質量分析計を用い、生
体物質の混合物質を含む被検査液を物質毎に分離するこ
となく、直接前記イオン化源によりイオン化した後、イ
オンを質量分析計に導入することを特徴とする生体液の
質量分析方法。 - 【請求項２】 前記生体物質をマイクロダイアリシス用
針により生体より採取して被検査液とし、該被検査液を
マイクロダイアリシス用針から流路を介して直ちにイオ
ン化源に導くことにより、リアルタイムに質量分析を行
うことを特徴とする請求項１記載の生体液の質量分析方
法。 - 【請求項３】 前記被検査液は、イオン化をより促進さ
せるために揮発性の有機溶媒が加えられることを特徴と
する請求項１または２記載の生体液の質量分析方法。 - 【請求項４】 前記生体液は、脳髄液または脊髄液であ
ることを特徴とする請求項１、２または３記載の生体液
の質量分析方法。 - 【請求項５】 生体液の成分分析を行う生体液の質量分
析装置において、ソニックスプレーイオン化法を用いる
イオン化源と、イオン蓄積型の三次元４重極質量分析計
とを備え、生体物質の混合物質を含む被検査液を物質毎
に分離することなく、前記イオン化源によりイオン化し
た後、イオンを質量分析計に導入することを特徴とする
生体液の質量分析装置。 - 【請求項６】 生体より生体液を採取するマイクロダイ
アリシス用針を備え、採取された生体液を含む被検査液
をマイクロダイアリシス用針から流路を介して直ちにイ
オン化源に導くことにより、リアルタイムに質量分析を
行うことを特徴とする請求項５記載の生体液の質量分析
装置。 - 【請求項７】 前記イオン化源を構成するキャピラリー
付近に設けた電極と被検査液との間に電圧を印加し、被
検査液に電界を与えることにより、被検査液のイオン化
を促進する構成を備えたことを特徴とする請求項５また
は６記載の生体液の質量分析装置。 - 【請求項８】 前記質量分析計のイオン導入孔の前面
に、被試験液内に含まれる不純物を除去する手段を設け
たことを特徴とする請求項５、６または７記載の生体液
の質量分析装置。 - 【請求項９】 前記生体液は、脳髄液または脊髄液であ
ることを特徴とする請求項５ないし８のうちいずれか１
記載の生体液の質量分析装置。
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|---|---|---|---|
| JP07760498A JP3372862B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 生体液の質量分析装置 |
| US09/273,554 US6190316B1 (en) | 1998-03-25 | 1999-03-22 | Method of mass-analyzing body fluid and apparatus therefor |
| EP99105800A EP0945893A3 (en) | 1998-03-25 | 1999-03-22 | Method of mass-analyzing body fluid and apparatus therefor |
| US09/695,019 US6478738B1 (en) | 1998-03-25 | 2000-10-25 | Method of mass-analyzing body fluid and apparatus therefor |
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|---|---|---|---|
| JP07760498A JP3372862B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 生体液の質量分析装置 |
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|---|---|
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| JP2008530556A (ja) * | 2005-02-09 | 2008-08-07 | アプレラ コーポレイション | アミン含有化合物分析法 |
| JP2018508964A (ja) * | 2015-03-06 | 2018-03-29 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 改良されたイオン化のための衝突面 |
| WO2018207967A1 (ko) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 이진규 | 광 발광분자 소강 기반 인공 신경세포 |
| JP2020094873A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 株式会社島津製作所 | イオン化装置、質量分析装置および流体試料の分析方法 |
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| DE10038835B4 (de) * | 2000-08-04 | 2005-07-07 | Roche Diagnostics Gmbh | Mikrodialyseanordnung |
| US6864487B1 (en) | 2002-01-21 | 2005-03-08 | Mcmurtry Gary M | Environmental sampler for mass spectrometer |
| US7078276B1 (en) * | 2003-01-08 | 2006-07-18 | Kovio, Inc. | Nanoparticles and method for making the same |
| US7015466B2 (en) * | 2003-07-24 | 2006-03-21 | Purdue Research Foundation | Electrosonic spray ionization method and device for the atmospheric ionization of molecules |
| GB0402131D0 (en) | 2004-01-30 | 2004-03-03 | Isis Innovation | Delivery method |
| US20070037286A1 (en) * | 2005-02-09 | 2007-02-15 | Subhasish Purkayastha | Thyroxine-containing compound analysis methods |
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1998
- 1998-03-25 JP JP07760498A patent/JP3372862B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1999
- 1999-03-22 US US09/273,554 patent/US6190316B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-22 EP EP99105800A patent/EP0945893A3/en not_active Withdrawn
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2000
- 2000-10-25 US US09/695,019 patent/US6478738B1/en not_active Expired - Lifetime
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