WO2005100974A1 - 高分子分析装置および高分子分析方法 - Google Patents

高分子分析装置および高分子分析方法 Download PDF

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Katsutoshi Takahashi
Kazuhiko Fukui
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34—Dynamic spectrometers
    • H01J49/36—Radio frequency spectrometers, e.g. Bennett-type spectrometers, Redhead-type spectrometers
    • H01J49/38—Omegatrons ; using ion cyclotron resonance

Definitions

  • the present invention relates to a polymer analyzer and a method for analyzing a polymer. More specifically, the present invention
  • the present invention also relates to an apparatus and a method for analyzing a polymer by cutting a biopolymer by an infrared laser and performing mass spectrometry on the cut fragment.
  • a degrading enzyme is used as a method for cutting a polymer.
  • IRMPD i Photon Dissociation
  • the infrared laser used here has a fixed wavelength of 10.6 ⁇ m, and it has been difficult to change a cut portion in a polymer.
  • An object of the present invention is to obtain various fragments by performing mass spectrometry by cutting a polymer, thereby obtaining various fragments, and performing mass spectrometry to obtain various fragments. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method capable of analyzing a polymer.
  • the present inventors irradiate a polymer with an infrared laser having a changed wavelength, The inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
  • the present invention provides an ion trap section for holding an ionized sample, and irradiating the ionized sample held in the ion trap section with a wavelength-tunable infrared laser to irradiate the sample.
  • a polymer analyzer comprising: a laser output unit that outputs an infrared laser to be cut; and a mass analysis unit that performs mass analysis of the sample cut by the infrared laser.
  • the present invention is the analyzer described above, wherein the wavelength-variable infrared laser output unit can change the wavelength in a range of 3.5 to 9.6 m.
  • the present invention is the analyzer described above, wherein the wavelength-variable infrared laser output unit can change the wavelength in a range of 5 to 9.6 m.
  • the present invention is the analyzer described above, wherein the infrared laser is a pulse laser.
  • the present invention is the analyzer described above, wherein the infrared laser output unit is a free electron laser output device.
  • the present invention is the analyzer described above, wherein the ion trap section is an ultra-high vacuum ion trap.
  • the present invention is the above-described analyzer, wherein the mass spectrometer is a Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer.
  • the present invention is the above-mentioned analyzer, wherein the sample is at least one selected from the group consisting of proteins, peptides, saccharides, polynucleotides and oligonucleotides.
  • the present invention provides an ion trapping step for holding an ionized sample, and irradiating the ionized sample held in the ion trapping step with an infrared laser having a variable wavelength to cut the sample.
  • a polymer analysis method comprising: an infrared laser irradiation step; and a mass analysis step of performing mass analysis of the sample cut in the infrared laser irradiation step.
  • the present invention is the above analysis method, characterized in that the wavelength-tunable infrared laser can change the wavelength in a range of 3.5 to 9.6 m.
  • the present invention is the above-mentioned analysis method, characterized in that the tunable infrared laser can change the wavelength within a range of 5 to 9.6 m.
  • the present invention is the above analysis method, wherein the infrared laser is a pulse laser.
  • the present invention is the analysis method described above, wherein the infrared laser is a free electron laser.
  • the present invention is the above analysis method, wherein the ion trap step is performed by an ultrahigh vacuum ion trap.
  • the present invention is the above-mentioned analysis method, characterized in that the mass analysis is performed by a Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer.
  • the present invention is the above-mentioned analysis method, characterized in that the sample is at least one selected from the group consisting of proteins, peptides, saccharides, polynucleotides and oligonucleotides.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a polymer analyzer of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an optical system when a free electron laser is used as a tunable infrared laser.
  • Fig. 3 is a diagram showing the FTMS mass spectrum of a substance P ion using a wavelength tunable laser.
  • the wavelength dependence of the wavelength range from 5.7 / ⁇ to 9.5m at intervals of 0. Is a fragment analysis performed by
  • FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a wavelength irradiated to substance P ions and observed ions.
  • FIG. 5 is a diagram showing an FTMS mass spectrometer using a tunable laser of a sialyl Lewis X ion.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the wavelength irradiated to sialyl Lewis X ions and the observed ions.
  • FIG. 7 is a diagram showing one laser light intensity for each wavelength of the wavelength-tunable infrared laser oscillator in the example. Explanation of reference numerals
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the polymer analyzer of the present invention.
  • a polymer analyzer 10 of the present invention includes a laser output unit 1, a lens 2, a power meter 3, a mass analysis unit 4, and an ionization unit 5, and the mass analysis unit 4 includes an ion trap unit 8.
  • the ionization section 5 ionizes a polymer sample (not shown), and the ionized sample is held in the ion trap section 8.
  • the infrared laser 12 output from the laser output unit 1 passes through the lens 2 and the power meter 3 and irradiates the sample held in the ion trap unit 8. Then, the polymer sample is cut by being irradiated with the laser.
  • the laser output unit 1 can change the wavelength of the laser to be output, and by changing the wavelength, it is possible to change the cut portion in the polymer. Then, the molecular weight of the cut sample is measured by the mass spectrometer 4. Therefore, by changing the wavelength of the infrared laser, various fragments of the polymer can be obtained, and by mass spectrometry, the polymer can be efficiently analyzed.
  • the infrared laser output unit used in the present invention is not particularly limited as long as it can change the wavelength, but a free electron laser output device is a preferred example. Can be mentioned.
  • the wavelength range of the laser that changes the wavelength is not particularly limited as long as it is a wavelength that can cut the polymer, but a preferred range is 3.5 to 9.6 m, and more preferably, The wavelength range is 5 to 9.6 m.
  • the wavelength region of 5 to 9.6 m is also called a fingerprint region, which is a region exhibiting infrared absorption characteristic of various biopolymers. Therefore, by irradiating an infrared laser having a wavelength in the fingerprint region, the polymer can be cut at a portion specific to the target polymer.
  • the infrared laser used in the present invention is preferably a pulse laser.
  • the pulse width in this case may be a force appropriately determined depending on the polymer to be cut or the wavelength of the infrared laser to be used, for example, a pulse width of 1 femtosecond to 100 nanoseconds.
  • Irradiation energy of the infrared laser used in the present invention is not particularly limited as long as it can cut a polymer, and examples thereof include 1 to: LOOOmJ, and preferably 10 to 500mJ.
  • the ion trap portion used in the present invention is not particularly limited as long as it can hold an ionized sample and can irradiate a laser, but an ultrahigh vacuum type ion trap is preferred! Examples can be given.
  • the mass spectrometer used in the present invention is not particularly limited as long as it can perform mass spectrometry of the cut sample.
  • a time-of-flight mass spectrometer TOF
  • a Fourier transform on-cyclotron A resonance mass spectrometer can be used.
  • the polymer used in the present invention is not particularly limited, but preferred examples thereof include biopolymers such as proteins, peptides, saccharides, polynucleotides, and oligonucleotides.
  • the ionizing portion as long as it can ionize a polymer, and examples thereof include MALDI and ESI.
  • FIG. 2 is a diagram showing an optical system when a free electron laser is used as the wavelength variable infrared laser.
  • FIG. 2A shows a front view
  • FIG. 2B shows a top view.
  • the infrared laser 12 emitted from the exit 15 of the free electron laser is applied to mirrors M1 to M8. Therefore, reflection is repeated, and the light is incident on the mass analyzer 4 through the lens 2.
  • the mass spectrometry unit 4 includes an ion trap unit (not shown), and the ion trap unit holds an ionized polymer sample. Then, the polymer sample is irradiated with the laser 12.
  • the substance P (SEQ ID NO: 1, SUBP) was cut by the following procedure using the polymer analyzer of FIG.
  • Substance P is known as a neuropeptide which is a chemical messenger released from nerve cells, and its amino acid sequence is represented by "Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe- Phe—Gly—Leu—Met ”.
  • Substance P powder (manufactured by SIGMA) was dissolved in MilliQ water to obtain a 3.7 pmol / ⁇ L solution, and 2 L of the solution was sprayed with ultra-high vacuum ion trap in a mass spectrometer using a nano-ESI spray. Then, substance P was trapped as ions.
  • a wavelength-tunable infrared laser was set to a specific oscillation wavelength, and the measurement was performed by irradiating the trapped ions with the laser light twice for three minutes, and the accumulated laser light was accumulated.
  • the substance P was identified by performing mass analysis of the collected data
  • the mass spectrometry was performed using a Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer (FTMS 4.7T manufactured by Bruker Daltonics).
  • FTMS 4.7T Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer
  • the laser used is characterized by an extremely short micropulse with a pulse width of about 2 ps, which is output every 350 ps. .
  • a macropulse of 1 ⁇ s width was formed from these micropulses, and the macropulse was output at 5 Hz.
  • Da has a b2 + peak that is bivalently charged due to cleavage of the peptide bond between Leu and Met.
  • FIG. 4 shows the relationship between the wavelength of the laser irradiated to the substance P ions and the observed ions.
  • the fragment peak (b / ⁇ , b 2+ ) detected by cleavage of the peptide bond between Pro—Lys and Leu—Met was 5.9 to 8.5. / zm wavelength range
  • Fig. 6 shows the relationship between the wavelength of the laser irradiated on the Cyaryl Lewis X ions and the observed ions.
  • These also have a parent ionic force corresponding to the peak at which the glycosidic bond of N-acetylneuraminic acid (NeuAc) -fucose (Fuc) has been cleaved.
  • FIG. 7 shows the laser beam intensity for each wavelength of the tunable infrared laser oscillator used in the above experiment.
  • the apparatus and method of the present invention when irradiating a polymer with an infrared laser and cutting, the wavelength of the infrared laser is changed to change the cut portion in the polymer. Can be. As a result, various fragments of the polymer can be obtained, and the polymer can be efficiently analyzed by mass spectrometry.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

【課題】　高分子を切断して質量分析を行う場合に、切断される箇所を変化させることにより、種々のフラグメントを得、これを質量分析することにより、効率的に高分子を分析することができる装置を提供する。 【解決手段】　波長可変の赤外線レーザー出力部と、イオン化された試料を保持するイオントラップ部と、前記イオントラップ部に保持された試料の質量分析を行う質量分析部と、を備え、前記赤外線レーザー出力部から出力されたレーザーは、前記イオントラップ部に保持された試料に照射され、前記照射されたレーザーによって試料が切断されることを特徴とする、高分子の分析装置を用いる。  

Description

高分子分析装置および高分子分析方法
技術分野
[0001] 本発明は、高分子の分析装置および分析方法に関する。さらに詳しくは、本発明は
、生体高分子を赤外線レーザーにより切断し、切断されたフラグメントを質量分析す ることにより、高分子を分析する装置および方法に関する。
背景技術
[0002] タンパク質や多糖などの高分子を分析するには、これらの高分子を切断して、その フラグメントを質量分析することが多く行われて 、る。
[0003] そして、高分子の切断方法としては、例えば高分子がタンパク質や多糖の場合は、 分解酵素を用いることが行われて 、る。
[0004] しかし、分解酵素を用いた場合は、質量分析を行う前に、分解酵素を除去する必要 かあつた。
[0005] また、高分子を切断する他の方法としては、タンパク質に赤外線レーザーを照射し て分解するものが知られている。これは、タンパク質をイオン化し、真空中で強力な C Oレーザーを照射するものであり、赤外線多光子吸収解離反応 (Infra Red Mult
2
i Photon Dissociation ;IRMPD)として知られている（Little, D. P.、 et al.、 Anal. Chem.、 1994年、 66卷、 p. 2809— 2815)。
[0006] し力し、ここで用いられる赤外線レーザーは、波長が 10. 6 μ mに固定されたもので あり、高分子中の切断される箇所を変化させることは、困難であった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明の課題は、高分子を切断して質量分析を行う場合に、切断される箇所を変 ィ匕させること〖こより、種々のフラグメントを得、これを質量分析することにより、効率的に 高分子を分析することができる装置および方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明者らは、波長を変化させた赤外線レーザーを高分子に照射することにより、 上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
[0009] 即ち、本発明は、イオン化された試料を保持するイオントラップ部と、前記イオントラ ップ部に保持されたイオンィ匕された前記試料に、波長可変の赤外線レーザーを照射 して前記試料を切断する赤外線レーザーを出力するレーザー出力部と、前記赤外線 レーザーにより切断された前記試料の質量分析を行なう質量分析部と、を備えること を特徴とする、高分子分析装置である。
[0010] また、本発明は、波長可変の赤外線レーザー出力部が、 3. 5〜9. 6 mの範囲で 波長を変化させることができることを特徴とする、上記の分析装置である。
[0011] さらに、本発明は、波長可変の赤外線レーザー出力部が、 5〜9. 6 mの範囲で 波長を変化させることができることを特徴とする、上記の分析装置である。
[0012] また、本発明は、赤外線レーザーが、パルスレーザーであることを特徴とする、上記 の分析装置である。
[0013] また、本発明は、赤外線レーザー出力部が、自由電子レーザー出力装置であること を特徴とする、上記の分析装置である。
[0014] また、本発明は、イオントラップ部が、超高真空型イオントラップであることを特徴と する、上記の分析装置である。
[0015] また、本発明は、質量分析部が、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計 であることを特徴とする、上記の分析装置である。
[0016] また、本発明は、試料が、タンパク質、ペプチド、糖類、ポリヌクレオチドおよびオリ ゴヌクレオチドからなる群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴する、上記の分 析装置である。
[0017] また、本発明は、イオン化された試料を保持するイオントラップ工程と、前記イオント ラップ工程にて保持したイオン化された前記試料に波長可変の赤外線レーザーを照 射し、前記試料を切断する赤外線レーザー照射工程と、前記赤外線レーザー照射 工程にて切断された前記試料の質量分析を行なう質量分析工程と、を含むことを特 徴とする、高分子分析方法である。
[0018] また、本発明は、波長可変の赤外線レーザーが、 3. 5〜9. 6 mの範囲で波長を 変化させることができることを特徴とする、上記の分析方法である。 [0019] さらに、本発明は、波長可変の赤外線レーザーが、 5〜9. 6 mの範囲で波長を変 ィ匕させることができることを特徴とする、上記の分析方法である。
[0020] また、本発明は、赤外線レーザーが、パルスレーザーであることを特徴とする、上記 の分析方法である。
[0021] また、本発明は、赤外線レーザーが、自由電子レーザーであることを特徴とする、 上記の分析方法である。
[0022] また、本発明は、イオントラップ工程が、超高真空型イオントラップにより行なわれる ことを特徴とする、上記の分析方法である。
[0023] また、本発明は、質量分析が、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計に より行われることを特徴とする、上記の分析方法である。
[0024] また、本発明は、試料が、タンパク質、ペプチド、糖類、ポリヌクレオチドおよびオリ ゴヌクレオチドからなる群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴する、上記の分 析方法である。
図面の簡単な説明
[0025] [図 1]図 1は、本発明の高分子分析装置の構成を示す図である。
[図 2]図 2は、波長可変赤外線レーザーとして、自由電子レーザーを用いた場合の光 学系を示す図である。
[図 3]図 3は、サブスタンス Pイオンの波長可変レーザーによる FTMS質量スぺクトラ を示す図であり、 0. 間隔で 5. 7 /ζ πι〜9. 5 mの波長の範囲について波長 依存性によるフラグメント解析を実行したものである。
[図 4]図 4は、サブスタンス P イオンに照射した波長と観測されたイオンとの関係を 示す図である。
[図 5]図 5は、シァリル ルイス Xイオンの波長可変レーザーによる FTMS質量スぺタト ラを示す図である。
[図 6]図 6は、シァリル ルイス X イオンに照射した波長と観測されたイオンの関係を 示す図である。
[図 7]図 7は、実施例における波長可変赤外線レーザー発振器の波長ごとのレーザ 一光強度を示す図である。 符号の説明
[0026] 1 レーザー出力部
2 レンズ
3 パワーメータ
4 質量分析部
5 イオン化部
8 イオントラップ部
10 高分子分析装置
12 赤外線レーザー
15 自由電子レーザーの出射口
M1〜M8 ミラー
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、本発明を図面を参照しながら説明する。
図 1は、本発明の高分子分析装置の構成を示す図である。図 1において、本発明 の高分子分析装置 10は、レーザー出力部 1、レンズ 2、パワーメータ 3、質量分析部 4 、イオン化部 5から構成されており、質量分析部 4はイオントラップ部 8を備えている。 イオン化部 5は、図示しない高分子の試料をイオンィ匕し、イオンィ匕された試料はィォ ントラップ部 8に保持される。一方、レーザー出力部 1から出力された赤外線レーザー 12は、レンズ 2、パワーメータ 3を通り、イオントラップ部 8に保持された試料に照射さ れる。そして、レーザーを照射されることにより高分子の試料が切断されることとなる。 ここで、レーザー出力部 1は、出力されるレーザーの波長を変えることができるように なっており、波長を変化させることにより、高分子中の切断される箇所を変化させるこ とができる。そして、切断された試料は、質量分析部 4により、その分子量が測定され る。したがって、赤外線レーザーの波長を変化させることにより、高分子の種々のフラ グメントを得ることができ、これを質量分析することにより、効率的に高分子を分析する ことが可能となる。
[0028] 本発明に用いられる赤外線レーザー出力部としては、波長を変化させることができ るものであれば特に制限はないが、自由電子レーザー出力装置を好ましい例として 挙げることができる。
[0029] 波長を変化させるレーザーの波長範囲としては、高分子を切断できる波長であれ ば特に制限はないが、 3. 5〜9. 6 mを好ましい範囲として挙げることができ、さらに 好ましくは、 5〜9. 6 mの波長領域である。特に、 5〜9. 6 mの波長領域は指紋（ Finger Print)領域とも呼ばれ、種々の生体高分子に特徴的な赤外吸収を示す領 域である。従って、これらの指紋領域の波長の赤外線レーザーを照射することにより 、目的とする高分子に特有の箇所で、高分子を切断することが可能となる。
[0030] 本発明に用いられる赤外線レーザーとしては、パルスレーザーであることが好まし い。この場合のパルス幅としては、切断する高分子や用いる赤外線レーザーの波長 に応じて適宜決定される力 例えば、 1フェムト秒〜 100ナノ秒のものを挙げることが できる。
[0031] 本発明に用いられる赤外線レーザーの照射エネルギーとしては、高分子を切断で きるものであれば特に制限はないが、例えば、 1〜： LOOOmJ、好ましくは 10〜500mJ を挙げることができる。
[0032] また、本発明に用いられるイオントラップ部としては、イオン化された試料を保持でき 、レーザーを照射できるものであれば特に制限はないが、超高真空型イオントラップ を好まし!/、例として挙げることができる。
[0033] 本発明に用いられる質量分析装置としては、切断された試料の質量分析ができるも のであれば特に制限はないが、例えば、飛行時間型質量分析装置 (TOF)、フーリ ェ変 オンサイクロトロン共鳴質量分析計等を挙げることができる。
[0034] 本発明に用いられる高分子としては、特に制限はないが、タンパク質、ペプチド、糖 類、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド等の生体高分子を好ましい例として挙げるこ とがでさる。
[0035] また、図 1にお 、て、イオンィ匕部としては、高分子をイオン化できるものであれば特 に制限はないが、例えば、 MALDIや ESIを挙げることができる。
[0036] 図 2は、波長可変赤外線レーザーとして、自由電子レーザーを用いた場合の光学 系を示す図である。図 2 (a)は正面図、図 2 (b)は上面図を示す。図 2において、自由 電子レーザーの出射口 15から放出された赤外線レーザー 12は、ミラー M1〜M8に よって反射を繰り返し、レンズ 2を通って、質量分析部 4に入射される。質量分析部 4 は、図示しないイオントラップ部を備えており、イオントラップ部には、イオン化された 高分子試料が保持されている。そして、高分子試料にレーザー 12が照射されるよう になっている。
[0037] 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの ではない。
実施例 1
[0038] <ペプチド：サブスタンス Pの切断の例 >
図 1の高分子分析装置を用いて、以下の手順でサブスタンス P (配列番号：1、 SU B P)を切断した。
[0039] なお、サブスタンス Pは、神経細胞から放出される化学伝達物質である神経ぺプ チドとして知られており、そのアミノ酸配列は、「Arg— Pro—Lys— Pro— Gln—Gln - Phe - Phe— Gly— Leu— Met」である。
[0040] まず、サブスタンス P粉末（SIGMA社製）を MilliQ水で溶解して 3. 7pmol/ μ L 溶液とし、 2 Lを nano— ESIスプレーを用い質量分析装置内の超高真空イオン'ト ラップにサブスタンス Pをイオンとしてトラップした。
[0041] 図 1に示す高分子分析装置を用いて、波長可変赤外線レーザーを特定の発振波 長に設定し、レーザー光をトラップされたイオンに 3分間照射する測定を 2回行い、蓄 積されたデータの質量解析を実行することでサブスタンス Pの切断箇所を同定した
[0042] なお、質量分析は、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計 (Bruker D altonics社製 FTMS 4. 7T)を用いて行った。
[0043] 波長可変赤外線レーザーを用いて照射実験を行う際、使用したレーザーは、パル ス幅約 2psの極短ミクロパルスであることを特徴とし、このパルスは 350ps毎に出力さ れるものである。これらのミクロパルスから幅 1 μ sのマクロパルスが形成され、そのマ クロパルスは 5Hzで出力された。
[0044] その結果は、図 3に示すとおりである。図 3には、 2価の親イオン [SUB P + 2H]2+
(m/z = 674. 3Da)に波長可変レーザーを照射することで、フラグメントの波長依存 による FTMS質量スぺクトラが示されて!/、る。
[0045] この FTMS質量スぺクトラでは、 Pro— Lys間のペプチド結合が切断され mZz=l 094. 8Daと 254. 2Daにネ目当するピーク（b /y )力観 ¾Jされ、また m/z = 600. 3
2 9
Daには Leu— Met間のペプチド結合が切断され 2価にチャージした b 2+のピークが
10
観測できた。
[0046] 図 4に、サブスタンス P イオンに照射したレーザーの波長と観測されたイオンの関 係を示す。
[0047] この図から明らかなように、 Pro— Lys及び Leu— Met間のペプチド結合が切断さ れ検出されたフラグメント 'ピーク (b /γ , b 2+)は、 5. 9〜8. 5 /z mの波長の範
2 9 10
囲で観測されたが、 8. 7 m波長以上では観測できな力つた。特に、ペプチドやタン パク質の赤外スペクトルにお 、て強 、吸光度を示すバンドとして知られるアミド Iに相 当する 6.： mでは、フラグメント強度が最も強く観測された。
実施例 2
[0048] <糖鎖：シァリル ルイス Xの切断の例 >
実施例 1と同様の方法を用い、波長依存性による糖鎖切断部位の選択性を調査した 。ここで実験対象としたのは 5糖からなるシァリル ルイス Xである。
[0049] 図 5は、 1価の親イオン [SLEX+Na] + (mZz = 843. 4Da)に 0. 間隔で 5.
力ら 9. 5 mまでのレーザー光を照射して得られた、フラグメント 'イオンの波 長依存性を示した質量スぺクトラである。
[0050] 図 6に、シァリル ルイス X イオンに照射したレーザーの波長と観測されたイオンの 関係を示す。シァリル ルイス X イオンでは 8. 力ら 9. 5 iu mにぉぃては[ (M— NeuAc) + Na] + (m/z = 552. 2Da)や [ (M— NeuAc Fuc) + Na] + (m/z = 4 06. 2Da)に相当するピークが強く観測された。これらは親イオン力も N ァセチルノ イラミン酸 (NeuAc)ゃフコース (Fuc)のグリコシド結合が切断されたピークに相当し ている。この図に示されるように糖鎖では、ペプチドとは異なりアミド Iやアミド IIに相当 する 5. 7 m〜6. 5 mの波長域の間にフラグメント 'ピークを観測できなかったが、 グリコシド結合の結合伸縮に相当する 9 μ m付近では顕著にフラグメント 'ピークを観 測できた。この結果はペプチド Zタンパク質のペプチド結合と糖鎖のグリコシド結合 の波長による選択的切断を意味している。
[0051] なお、上記の実験で用いた波長可変赤外線レーザー発振器の波長ごとのレーザ 一光強度は、図 7に示すとおりである。
[0052] 以上の結果から、本発明の高分子分析装置および高分子分析方法の有用性が確 f*i¾ れ 。
産業上の利用可能性
[0053] 本発明の装置および方法を用いることにより、高分子に赤外線レーザーを照射して 切断する場合に、赤外線レーザーの波長を変化させることにより、高分子中の切断さ れる箇所を変化させることができる。これにより、高分子の種々のフラグメントを得るこ とができ、これらを質量分析することにより、効率的に高分子を分析することができる こととなる。

Claims

請求の範囲
[1] イオン化された試料を保持するイオントラップ部と、
前記イオントラップ部に保持されたイオンィ匕された前記試料に、波長可変の赤外線レ 一ザ一を照射して前記試料を切断する赤外線レーザーを出力するレーザー出力部 と、
前記赤外線レーザーにより切断された前記試料の質量分析を行なう質量分析部と、 を備えることを特徴とする、高分子分析装置。
[2] 波長可変の赤外線レーザー出力部が、 3. 5〜9. 6 μ mの範囲で波長を変化させる ことができることを特徴とする、請求項 1に記載の分析装置。
[3] 波長可変の赤外線レーザー出力部が、 5〜9. 6 μ mの範囲で波長を変化させること 力 Sできることを特徴とする、請求項 1に記載の分析装置。
[4] 赤外線レーザーが、パルスレーザーであることを特徴とする、請求項 1〜3のいずれ かに記載の分析装置。
[5] 赤外線レーザー出力部が、自由電子レーザー出力装置であることを特徴とする、請 求項 1〜4のいずれかに記載の分析装置。
[6] イオントラップ部が、超高真空型イオントラップであることを特徴とする、請求項 1〜5 の!、ずれかに記載の分析装置。
[7] 質量分析部が、フーリエ変^オンサイクロトロン共鳴質量分析計であることを特徴と する、請求項 1〜6のいずれかに記載の分析装置。
[8] 試料が、タンパク質、ペプチド、糖類、ポリヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドからな る群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴する、請求項 1〜7のいずれかに記 載の分析装置。
[9] イオン化された試料を保持するイオントラップ工程と、
前記イオントラップ工程にて保持したイオン化された前記試料に波長可変の赤外線 レーザーを照射し、前記試料を切断する赤外線レーザー照射工程と、
前記赤外線レーザー照射工程にて切断された前記試料の質量分析を行なう質量分 析工程と、
を含むことを特徴とする、高分子分析方法。
[10] 波長可変の赤外線レーザーが、 3. 5〜9. 6 μ mの範囲で波長を変化させることがで きることを特徴とする、請求項 9に記載の分析方法。
[11] 波長可変の赤外線レーザーが、 5〜9. 6 μ mの範囲で波長を変化させることができ ることを特徴とする、請求項 9に記載の分析方法。
[12] 赤外線レーザーが、パルスレーザーであることを特徴とする、請求項 9〜： L 1のいずれ かに記載の分析方法。
[13] 赤外線レーザーが、自由電子レーザーであることを特徴とする、請求項 9〜12のい ずれかに記載の分析方法。
[14] イオントラップ工程力 超高真空型イオントラップにより行なわれることを特徴とする、 請求項 9〜 13のいずれかに記載の分析方法。
[15] 質量分析が、フーリエ変^オンサイクロトロン共鳴質量分析計により行われることを 特徴とする、請求項 9〜 14のいずれかに記載の分析方法。
[16] 試料が、タンパク質、ペプチド、糖類、ポリヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチドからな る群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴する、請求項 9〜15のいずれかに記 載の分析方法。
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