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NANO-ELECTROSPRAY IONIZATION METHOD AND DEVICE commons

Patent code P110005562
File No. 2008-0075
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2009-137085
Publication number P2010-281777A
Patent number P4597246
Date of filing Jun 8, 2009
Date of publication of application Dec 16, 2010
Date of registration Oct 1, 2010
Inventor
  • (In Japanese)礒邉 俊明
  • (In Japanese)山内 芳雄
Applicant
  • (In Japanese)公立大学法人首都大学東京
Title NANO-ELECTROSPRAY IONIZATION METHOD AND DEVICE commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrospray ionization method that has improved stability in ion formation of sample constituents and brings about precise mass spectrometry data in analysis by a nano LC-ESI-MS method.
SOLUTION: The nano-electrospray ionization method includes the process for introducing a separation solvent including a sample to a column integral needle filled with resin for liquid chromatography and atomizing the separated sample constituent toward a sample introduction orifice of a mass spectrometer from the tip of the needle; and the process for introducing the organic solvent to the needle for supplying solvents and supplying the organic solvent to the tip of the column integral needle from the tip of the needle. In the nano-electrospray ionization method, the two processes are simultaneously performed.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


RNA干渉が発見されて以来、各種の低分子RNAが生命活動とその異常に起因するがんなど疾病に深く関わっていることが明らかにされている。一般に、低分子RNAの分析には、逆転写酵素と呼ばれる酵素を使用してcDNAに変換したのちに分子生物学的な方法で分析するという方法が採られているが、この方法には低分子RNAの機能発現に重要な化学修飾の解析や定量分析ができないという欠点があった。
この問題に対し、生体試料中に存在する低分子RNAを直接質量分析法で同定し、その化学構造や機能を分析するための方法が開発されている。この方法では、対象とする低分子RNAをRNA分解酵素で切断し、生成したヌクレオチド断片を液体クロマトグラフィー(LC)で分離しながらエレクトロスプレーイオン化法(ESI法)でイオン化し、高性能質量分析(MS)法で分析して得られたMS/MSスペクトルを基礎にして該低分子RNAの種類や存在量、化学構造などを分析する。つまり、ナノLC-ESI-MS法と呼ばれるこの分析においては、fmolレベル(10-15mol)の成分を分析するため、試料とするヌクレオチド断片を50~500nl/min程度の超微流量のLCで分離し、これをナノ液滴としてイオン化して質量分析に供することが必要となる。さらに、リン酸基に富む低分子RNAの分析に至っては、タンパク質の場合とは異なり、(-)荷電をもつ親水性のヌクレオチドを「ネガティブモード」で質量分析することが求められる。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、微量流量LC-MSのMSインターフェイスにおけるナノエレクトロスプレーイオン化方法に関し、特にそのイオン形成の安定化及び測定精度の向上に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
液体クロマトグラフィー用樹脂を充填したカラム一体型ニードルへ試料及び有機溶媒を含む分離溶媒を導入し、分離された試料成分を該ニードルの先端部より質量分析計の試料導入オリフィスへ向けて噴霧する工程と、
溶媒供給用ニードルへ有機溶媒を導入し、該ニードル先端部より前記カラム一体型ニードル先端部へ前記有機溶媒を供給する工程と
を含み、
前記分離溶媒中の有機溶媒の濃度が低濃度から高濃度にグラジエントに調整され、
前記分離溶媒中の有機溶媒の濃度がグラジエントに調整される少なくとも初期段階において、前記二つの工程を同時に行うことを特徴とするナノエレクトロスプレーイオン化方法。

【請求項2】
 
前記試料が低分子RNAを含むものであることを特徴とする請求項1に記載のナノエレクトロスプレーイオン化方法。

【請求項3】
 
前記試料を含む分離溶媒及び有機溶媒の流量が、それぞれ50~500nl/minであることを特徴とする請求項1または2に記載のナノエレクトロスプレーイオン化方法。

【請求項4】
 
前記有機溶媒が、メタノール、アセトニトリル、またはそれらの揮発性酸混合液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ナノエレクトロスプレーイオン化方法。

【請求項5】
 
前記有機溶媒が、窒素ガスと混合された後に溶媒供給用ニードルへ導入されることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のナノエレクトロスプレーイオン化方法。

【請求項6】
 
前記窒素ガスの流量が、0.4~40ml/minであることを特徴とする請求項5に記載のナノエレクトロスプレーイオン化方法。

【請求項7】
 
液体クロマトグラフィー用樹脂が充填され、質量分析計の試料導入オリフィスに接触または近接配置されたカラム一体型ニードルと、
前記カラム一体型ニードルと同一基台上に設置された第一の三次元位置決め手段上に保持された溶媒供給用ニードルと
前記カラム一体型ニードルへ導入される試料及び有機溶媒を含む分離溶媒中の有機溶媒の濃度を低濃度から高濃度にグラジエントに調整するグラジエント発生器と、
を備え、
前記第一の三次元位置決め手段の駆動により前記溶媒供給用ニードル先端部を前記カラム一体型ニードル先端部に接触または近接配置可能とし、
前記分離溶媒中の有機溶媒の濃度をグラジエントに調整する少なくとも初期段階において、前記溶媒供給用ニードルの先端部より前記カラム一体型ニードル先端部へ前記有機溶媒を供給することを特徴とするナノエレクトロスプレーイオン化装置。

【請求項8】
 
前記カラム一体型ニードルが前記基台上に設置された第二の三次元位置決め手段上に保持されていることを特徴とする請求項7に記載のナノエレクトロスプレーイオン化装置。

【請求項9】
 
前記第二の三次元位置決め手段上に第一の三次元位置決め手段が設置されていることを特徴とする請求項8に記載のナノエレクトロスプレーイオン化装置。

【請求項10】
 
質量分析計に固定されていることを特徴とする請求項7~9のいずれかに記載のナノエレクトロスプレーイオン化装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009137085thum.jpg
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