(57)【要約】【課題】マトリクスを用いる質量分析に適用可能であり、高精度に質量分析が可能なマトリクス剤、及び質量分析方法の提供。【解決手段】ＭＦｅ２Ｏ４からなるコア（前記ＭＦｅ２Ｏ４において、Ｍは遷移金属を表す）と、前記コアを覆うアモルファスＳｉＯ２からなるシェルと、を有するナノ微粒子を含むことを特徴とする、質量分析用マトリクス剤。前記マトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程と、前記被分析物の質量分析データを取得する工程と、を含むことを特徴とする質量分析方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＦｅ２Ｏ４からなるコア（前記ＭＦｅ２Ｏ４において、Ｍは遷移金属を表す）と、
前記コアを覆うアモルファスＳｉＯ２からなるシェルと、
を有するナノ微粒子を含むことを特徴とする、質量分析用マトリクス剤。
【請求項２】
前記ナノ微粒子において、前記ＭＦｅ２Ｏ４に対する前記ＳｉＯ２のモル比（ＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４）が０．１以上５以下である請求項１に記載のマトリクス剤。
【請求項３】
前記ＭＦｅ２Ｏ４において、ＭがＣｏである請求項１又は２に記載のマトリクス剤。
【請求項４】
前記ナノ微粒子の体積平均粒子径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である請求項１〜３のいずれか一項に記載のマトリクス剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のマトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程と、
前記被分析物の質量分析データを取得する工程と、
を含むことを特徴とする質量分析方法。
【請求項６】
前記被分析物が、分子量５０〜５００の物質を含む請求項５に記載の質量分析方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のマトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程と、
前記レーザー照射の位置情報とともに前記被分析物の質量分析データを取得する工程と、
前記位置情報から、前記質量分析データのイメージを構築する工程と、
を含むことを特徴とする質量分析イメージング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析用マトリクス剤、質量分析方法、及び質量分析イメージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）は、一般に、質量分析対象である被分析物をマトリクスに分散させて、これを分析試料とし、分析試料にレーザーを照射してイオン化を行い、被分析物の質量を分析する方法として知られる。マトリクスは、レーザー照射されたエネルギーを吸収し、分析試料のイオン化を支援する。
【０００３】
従来、ＭＡＬＤＩに用いられる種々のマトリクスが知られている。マトリクスの一例としては、α−シアノ−４−ヒドロキシケイ皮酸（ＣＨＣＡ）や、２，５−ジヒドロキシ安息香酸（ＤＨＢ）、シナピン酸（ＳＡ）等の芳香族有機化合物が挙げられる。
【０００４】
一方、発明者らはこれまでに、機能性磁気超ナノ微粒子の開発を行ってきた（特許文献１）。また、Ｆｅ又はＭｎを用いた金属ナノ微粒子が、ＭＡＬＤＩにおけるマトリクスとしてイオン化支援機能を有することを明らかにした（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６９７７０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】S. Moritake, Y. Ichiyanagi et al, J Nanosci Nanotechnol. 9 (2009) 169-176
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の、マトリクスに芳香族有機化合物を用いたＭＡＬＤＩ−ＭＳでは、被分析物に含まれる分析対象の物質の分子量が５００以下程度と小さい場合、精度よく被分析物の質量を分析できない場合があった。一方、マトリクスに金属ナノ微粒子をＭＡＬＤＩ−ＭＳに用いることには、解析性能等に未だ改善の余地がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、マトリクスを用いる質量分析に適用可能であり、高精度に質量分析が可能なマトリクス剤、質量分析方法、及び質量分析イメージング方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、下記の特徴を有するマトリクス剤、質量分析方法、及び質量分析イメージング方法を提供する。
【０００９】
（１）ＭＦｅ２Ｏ４からなるコア（前記ＭＦｅ２Ｏ４において、Ｍは遷移金属を表す）と、
前記コアを覆うアモルファスＳｉＯ２からなるシェルと、
を有するナノ微粒子を含むことを特徴とする、質量分析用マトリクス剤。
（２）前記ナノ微粒子において、前記ＭＦｅ２Ｏ４に対する前記ＳｉＯ２のモル比（ＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４）が０．１以上５以下である前記（１）に記載のマトリクス剤。
（３）前記ＭＦｅ２Ｏ４において、ＭがＣｏである前記（１）又は（２）に記載のマトリクス剤。
（４）前記ナノ微粒子の体積平均粒子径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である前記（１）〜（３）のいずれか一つに記載のマトリクス剤。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のマトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程と、
前記被分析物の質量分析データを取得する工程と、
を含むことを特徴とする質量分析方法。
（６）前記被分析物が、分子量５０〜５００の物質を含む前記（５）に記載の質量分析方法。
（７）前記（１）〜（４）のいずれか一つに記載のマトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程と、
前記レーザー照射の位置情報とともに前記被分析物の質量分析データを取得する工程と、
前記位置情報から、前記質量分析データのイメージを構築する工程と、
を含むことを特徴とする質量分析イメージング方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマトリクス剤は、マトリクスを用いる質量分析に適用可能であり、本発明のマトリクス剤を用いることで高精度な質量分析が実現できる。
また、本発明の質量分析方法によれば、高精度な質量分析が実現できる。
また、本発明の質量分析イメージング方法によれば、高精度な質量分析イメージングが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のナノ微粒子の、構造の一例を示す模式図である。
【図２】実施例で取得された、ナノ微粒子の粒度分布（二次粒径）の測定結果である。
【図３】実施例で取得された、Ｃｏｌｉｃｈｉｃｉｎｅの質量分析結果である。
【図４】実施例で取得された、Ｃｏｌｉｃｈｉｃｉｎｅの質量分析結果のＳ／Ｎの値である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
≪マトリクス剤≫
以下、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態のマトリクス剤は、ＭＦｅ２Ｏ４からなるコア（前記ＭＦｅ２Ｏ４において、Ｍは遷移金属を表す）と、前記コアを覆うアモルファスＳｉＯ２からなるシェルと、
を有するナノ微粒子を含む。
【００１３】
（コア）
本実施形態に係るコアは、ＭＦｅ２Ｏ４からなる。発明者らは、本実施形態に係るナノ微粒子のコアとしてフェライトを採用することで、良好な質量分析が可能となることを見出した。
前記ＭＦｅ２Ｏ４において、Ｍは遷移金属を表す。遷移金属としては、イオン化したときに２価になるものが好ましく、例えば、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎが挙げられる。前記ＭがＦｅである場合、ＭＦｅ２Ｏ４は、例えばＦｅ３Ｏ４である。これらのなかでも、特に良い質量分析データが得られることから、ＭはＣｏであることが好ましい。前記コアをＣｏＦｅ２Ｏ４とすることで、ＦｅとＣｏの組み合わせにより、レーザー照射によってマトリクスが急速に加熱され、より良い質量分析データが得られるものと考えられる。
【００１４】
（シェル）
シェルは、コアを覆うアモルファスＳｉＯ２である。シェルはコアを全部覆うものであってもよく、部分的に覆うものであっていてもよい。シェルは、コアを覆うアモルファスシリカネットワーク（網状膜）を形成していてもよい。例えば、アモルファスＳｉＯ２の網状膜によって、コアが分離された状態であってもよい。ここで「網状膜」とは、図１に示すように、アモルファスＳｉＯ２が個々のコアの周囲を取り囲み、且つアモルファスＳｉＯ２が連なっているものが例示されるが、これに限されない。
【００１５】
なお、ナノ微粒子のコアが、アモルファスＳｉＯ２からなるシェルで覆われていることの確認は、Ｘ線回折によりアモルファスＳｉＯ２とマグネタイトの回折線が観測されること、及びナノ微粒子の一次粒子径が上記Ｘ線回折の半値幅から予想される程度の値であること、から行うことができる。
【００１６】
（ナノ微粒子）
本実施形態に係るナノ微粒子は、前記コアとそれを覆うシェルとを有する。上記のように、シェルは、コアを覆うアモルファスシリカネットワーク（網状膜）を形成していてもよいので、本実施形態に係るナノ微粒子は、シェルの内部に２個以上のコアを包摂した包摂構造を形成していてもよい。
【００１７】
ナノ微粒子において、前記ＭＦｅ２Ｏ４に対する前記ＳｉＯ２のモル比（ＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４）は、０．１以上５以下であることが好ましく、０．３以上４以下であることがより好ましく、０．４以上２以下であることがさらに好ましい。ＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４が０．１以上５以下であると、良好な質量分析データが取得できるため好ましい。また、ＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４が上記範囲内の値であると、ナノ微粒子の分散性に優れるため好ましい。ナノ微粒子の分散性は、マトリクスの熱容量に影響し、マトリクスの熱容量は、レーザー照射時のイオン生成量に寄与すると考えられる。
【００１８】
ナノ微粒子が、シェルの内部に２個以上のコアを包摂した包摂構造を形成している場合でも、前記ＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４の値は、当該包摂構造全体に対する値として求めることができる。
ナノ微粒子におけるＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４は、ナノ微粒子を製造する過程で各々の原料の配合比率を調整することで、制御可能である。
【００１９】
本実施形態の質量分析用マトリクス剤に含まれる、ナノ微粒子の体積平均粒子径は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
ここで、体積平均粒子径は、ナノ微粒子の１個のコアとそれを覆うシェルに対して求められた一次粒子径である。体積平均粒子径は算術平均径である。
ナノ微粒子が、シェルの内部に２個以上のコアを包摂した包摂構造を形成している場合、前記ＳｉＯ２／ＭＦｅ２Ｏ４の値は、当該包摂構造全体に対する算術平均値として求めることができる。
ナノ微粒子の体積平均粒子径は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により求めることができる。
【００２０】
上記ナノ微粒子を、上記水溶液を混合し焼成して製造する場合、焼成温度が高くなるほど、又焼成時間が長いほど、ナノ微粒子が成長して粒径が大きくなるので、焼成温度又は焼成時間を調整することで、ナノ微粒子の粒径を制御できる。
【００２１】
ナノ微粒子の体積平均粒子径を上記範囲内の値とすることで、被分析物に対するイオン化支援機能を好ましいものにできる。
【００２２】
ナノ微粒子が、シェルの内部に２個以上のコアを包摂した包摂構造を形成している場合、当該包摂構造全体に対する粒子径を、ナノ微粒子の２次粒子径とすると、ナノ微粒子の二次粒子径は、１００ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることがより好ましく、３００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、包摂構造全体に対する粒子径（二次粒子径）は、モード径（最頻粒子径）である。
ナノ微粒子の二次粒子径は、レーザー回折・散乱型粒度分布計により求めることができる。
【００２３】
ナノ微粒子の二次粒子径を上記範囲内の値とすることで、被分析物に対するイオン化支援機能を好ましいものにできる。
【００２４】
ナノ微粒子は、１種のみ含まれていてもよく、２種類以上の組み合わせで含まれていてもよい。
【００２５】
本実施形態のマトリクス剤は、本実施形態に係るナノ微粒子のみからなるものであってもよく、その他の任意成分を更に含んでいてもよい。
その他の任意成分としては、溶媒、分散媒が挙げられ、マトリクス剤は、ナノ微粒子、及び溶媒又は分散媒を含むものであってもよい。溶媒又は分散媒としては、メタノール、アセトニトリル等の有機溶媒、水等が挙げられる。
マトリクス剤が溶媒又は分散媒を含む場合、マトリクス剤には、例えば、溶媒又は分散媒１００質量部に対し、ナノ微粒子が１〜１００質量部含まれていてもよく、５〜５０質量部含まれていてもよく、１０〜３０質量部含まれていてもよい。
【００２６】
溶媒又は分散媒は、１種のみ含まれていてもよく、２種類以上の組み合わせで含まれていてもよい。
【００２７】
又は、マトリクス剤は、本実施形態に係るナノ微粒子と溶媒又は分散媒とを備え、これらナノ微粒子と、溶媒又は分散媒とを混合することで、ナノ微粒子と、溶媒又は分散媒とを含むマトリクス剤を調製可能な、キットとして提供されてもよい。
【００２８】
≪マトリクス剤の製造方法≫
本実施形態のマトリクス剤に係るナノ微粒子は、例えば既報（特開２００１−２６１３３４）に記載の方法に沿って製造できる。
ナノ微粒子におけるＭＦｅ２Ｏ４：ＳｉＯ２（モル比）を、１：ｘとすると、本実施形態のマトリクス剤に係るナノ微粒子は、例えば、以下の方法により製造することができる。
【００２９】
ＭＣｌ２・６Ｈ２Ｏの水溶液、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏの水溶液、及びＮａ２ＳｉＯ３・９Ｈ２Ｏの水溶液を、モル比として、ＭＣｌ２・６Ｈ２Ｏ：ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ：Ｎａ２ＳｉＯ３・９Ｈ２Ｏ＝１：２：ｘで混合し静置する。湿式混合し得られた上記沈殿物を繰り返し洗浄した後、約３５０Ｋの恒温槽にて乾燥させる。さらに空気雰囲気中の電気炉で８７３〜１３７３Ｋの間の温度領域で、沈殿物を１０時間程度焼成する。
【００３０】
ここで、得られた沈殿物は洗浄してから乾燥することにより、ガラス状塊になる。これを粉砕した後、空気雰囲気下で焼成することにより、金属水酸化物Ｍ１／３Ｆｅ２／３（ＯＨ）２又はＭ１／３Ｆｅ２／３ＯＯＨのナノ微粒子のコアを、金属酸化物ＭＦｅ２Ｏ４のナノ微粒子のコアに変化させる。この際の焼成温度を最適化することで、個々のナノ微粒子のコアがアモルファスＳｉＯ２網状膜によって分離された状態で保持されたナノ微粒子分散体とする。なお、焼成時間は３時間以上とすることが好ましい。
【００３１】
本実施形態のマトリクス剤が、さらにその他の成分を含む場合、例えば、上記の方法によりナノ微粒子を製造し、得られたナノ微粒子とその他の成分を混合し、マトリクス剤を得てもよい。マトリクス剤が溶媒又は分散媒を含む場合、上記の方法によりナノ微粒子を製造し、得られたナノ微粒子と、溶媒又は分散媒とを混合し、ナノ微粒子と、溶媒又は分散媒とを含むマトリクス剤を製造できる。
【００３２】
≪用途≫
本実施形態のマトリクス剤は、マトリクスを用いる質量分析方法に好適に使用可能である。マトリクスを用いる質量分析方法としては、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ法、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ／ＭＳ法、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ／ＭＳ／ＭＳ法、ＦＡＢ（Ｆａｓｔ  Ａｔｏｍ  Ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ、高速原子衝撃）法等が挙げられる。
本実施形態のマトリクス剤を用いて質量分析される分析対象の物質としては、マトリクスを用いる質量分析方法で分析可能なものであれば特に制限されない。例えば、ペプチド、タンパク質、核酸、糖などの生体分子や、薬剤の有効成分の化合物等が挙げられる。
本実施形態のマトリクス剤を用いて質量分析される分析対象の物質の分子量（ＭＷ）は、１〜１００００程度であってもよく、３００〜５０００程度であってもよい。なかでも、本実施形態のマトリクス剤は、一例として、分子量５０〜５００、１５０〜４５０の低分子の物質の質量分析にも、好適に用いられる。
【００３３】
以上に説明したように、本実施形態のマトリクス剤は、マトリクスを用いる質量分析に適用可能であり、本実施形態のマトリクス剤を用いることで高精度な質量分析を実現できる。
【００３４】
従来、ＣＨＣＡや、ＤＨＢ、ＳＡ等の有機化合物をマトリクスとして用いた場合、例えばＣＨＣＡ自身の分解フラグメントに由来するスペクトルも検出され、誤情報（ノイズ）として取得されてしまうため、被分析物に含まれる物質の質量を、精度よく分析できない場合があった。特に、一般に上記有機化合物のマトリクスの分子量は概して１００〜２００程度と低く、低分子の物質を質量分析しようとすると、上記低分子のマトリクスに由来するスペクトルがノイズとして重なって検出されてしまい、Ｓ/Ｎ比が低くなり、検出の感度が低くなってしまっていた。
【００３５】
一方、本実施形態のマトリクス剤を用いた場合、マトリクスに由来するスペクトルがノイズとして発生し難いので、Ｓ/Ｎ比が良好な、感度の良いスペクトルが検出でき、高精度な質量分析を実現できる。
本実施形態のマトリクス剤は、低分子〜高分子の物質を含む被分析物を対象とした質量分析に広く用いることができる。
【００３６】
また、これまでにも金属ナノ微粒子がマトリクスに用いられることはあった。しかし、従来、マトリクスに用いられていた金属ナノ微粒子は、本実施形態に係るナノ微粒子のコアに相当するであろう構成を有していたが、シェルに相当する構成は有していなかった。
【００３７】
対して、本実施形態のマトリクス剤に係るナノ微粒子は、コアを覆うアモルファス ＳｉＯ２からなるシェルを有しているため、従来の金属ナノ微粒子よりも、高精度な質量分析が実現できる。これは、おそらくＳｉＯ２が被分析物を吸着することで、被分析物に対するイオン化支援の効率が高められたものと考えられる。また、ＳｉＯ２によってレーザー波長の吸光度が高まり、レーザーによる熱が発生しやすく、被分析物に対するイオン化支援の効率が高められたものと考えられる。
【００３８】
また特に、コアとしてＣｏＦｅ２Ｏ４を採用することで、従来知られていた金属ナノ微粒子よりも、さらに高精度な質量分析を実現できる。
【００３９】
≪質量分析方法≫
本発明の質量分析方法では、本発明の質量分析用マトリクス剤を用いて質量分析を行う。
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４０】
本実施形態の質量分析方法は、
上記実施形態に係るマトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程（工程Ａ）と、
前記被分析物の質量分析データを取得する工程（工程Ｂ）と、
を含む。
【００４１】
（工程Ａ）
工程Ａは、上記実施形態に係るマトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程である。
マトリクス剤については、上記≪マトリクス剤≫で例示したものが挙げられ、詳細な説明を省略する。
ナノ微粒子及び被分析物を含む分析試料の調整は、常法により行うことができる。分析試料中の被分析物とナノ微粒子とは、ナノ微粒子からのイオン化支援が可能な程度の距離にあればよい。分析試料は、例えば、被分析物の上にマトリクス剤を載せて得られたものであってもよく、被分析物とマトリクス剤を混合して得られたものであってもよい。分析試料は、マトリクス剤と被分析物の混合結晶の状態であってもよい。
被分析物については、上記≪マトリクス剤≫で例示したものが挙げられ、詳細な説明を省略する。被分析物は、分子量１〜１００００の物質を含んでいてもよく、３００〜５０００の物質を含んでいてもよい。なかでも、被分析物は、一例として、分子量５０〜５００の物質を含んでいてもよく、分子量１５０〜４５０の物質を含んでいてもよい。
【００４２】
分析試料に照射するレーザーの種類や強度は、マトリクスを用いる質量分析方法に用いられるものを、適宜選択すればよい。レーザーの波長は２００〜４００ｎｍが挙げられ一例として、窒素レーザー（波長３３７ｎｍ）やＹＡＧレーザー（波長３５５ｎｍ）が挙げられる。
【００４３】
分析試料にレーザーが照射されると、マトリクス自身はイオン化せずに、被分析物のイオン化を引き起こす。
【００４４】
（工程Ｂ）
工程Ｂは、被分析物の質量分析データを取得する工程である。上記工程Ａにおいて、被分析物がイオン化支援されると、被分析物から［Ｍ＋Ｎａ］＋等のイオンが生成される。取得する質量分析データとしては、例えば、ＴＯＦＭＳ（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、飛行時間型質量分析法）により得られた、分析物由来のイオンの質量電荷比ｍ／ｚ値が挙げられる。
【００４５】
本実施形態の質量分析方法によれば、本発明に係るマトリクス剤を用いて質量分析を行うので、高精度な質量分析が可能である。
【００４６】
≪質量分析イメージング方法≫
本発明の質量分析方法では、本発明の質量分析用マトリクス剤を用いて質量分析を行う。
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４７】
本実施形態の質量分析イメージング方法は、
上記実施形態に係るマトリクス剤、及び被分析物を含む分析試料に、レーザー照射を行い、前記被分析物をイオン化支援する工程（工程Ａ）と、
前記レーザー照射の位置情報とともに前記被分析物の質量分析データを取得する工程（工程Ｂ２）と、
前記位置情報から、前記質量分析データのイメージを構築する工程（工程Ｃ）を含む。
【００４８】
（工程Ａ）
工程Ａは、上記≪質量分析方法≫で例示したものが挙げられ、詳細な説明を省略する。
【００４９】
（工程Ｂ２）
工程Ｂは、前記レーザー照射の位置情報とともに被分析物の質量分析データを取得する工程である。分析試料上のどの位置にレーザーを照射したのかを示す位置情報と、レーザー照射により得られた被分析物の質量分析データを、当該位置情報とともに取得する。これにより、複数個の位置情報とそれに対応した質量分析データが得られる。
なお、位置情報と質量分析データは同時に取得されてもよく、異なるタイミングで別々に取得されてもよい。
【００５０】
（工程Ｃ）
工程Ｃは、前記位置情報から、前記質量分析データのイメージを構築する工程である。例えば、分析試料のある位置に対する質量分析で、目的の物質のシグナルが検出された場合、測定試料の光学像の対応する位置に、シグナル表示する。また、目的の物質のシグナルが検出されない場合には、シグナルを表示しないようにしてもよい。このようにして、実際の分析試料の位置に対応する領域に、質量分析データの結果のシグナルを生成する。このシグナルの生成を分析試料の複数の位置について行うことで、複数のシグナルによりイメージが構築される。構築されたイメージを、測定試料の光学像と重ねあわせると、測定試料のどの位置に、目的の物質が存在するのかを容易に把握できる。また、ピーク強度とシグナルの強度に相関を持たせた場合、測定試料のどの位置に、目的の物質がどの程度存在するのかを容易に把握できる。
【００５１】
被分析物としては、上記≪質量分析方法≫で例示したものが挙げられる。なかでも、形態や分布等の情報を取得する場合に好適であることから、被分析物としては、組織切片や細胞などが好ましい。
【００５２】
本実施形態の質量分析イメージング方法によれば、本発明に係るマトリクス剤を用いて質量分析を行うので、高精度な質量分析が可能である。
【００５３】
従来のＣＨＣＡ等の有機化合物のマトリクスを用いた場合、分析試料内でマトリクスが結晶化してしまい、分析試料の表面を覆ってしまうなどして、分析試料の視覚情報が失われてしまう場合があった。
一方、本実施形態のマトリクス剤を用いた場合、従来のマトリクスを用いた場合と比較して、良好な視覚情報が得られ、高精度な質量分析イメージングを実現可能である。
さらには、本実施形態に係るマトリクス剤は、低分子〜高分子の物質を含む被分析物に幅広く用いることができる。そのため、例えば、低分子の薬剤の分析と、高分子のタンパク質を含む分析も一度に分析でき、幅広い分子量の検出結果を表示した高精度な質量分析イメージングを構築できる。
【実施例】
【００５４】
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
＜ナノ微粒子の作製＞
ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ水溶液と、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ水溶液と、ｘＮａ２ＳｉＯ３・９Ｈ２Ｏ（ｘ＝０．１，０．５，１．０，３．０）水溶液をそれぞれモル比（ＣｏＣｌ２：ＦｅＣｌ２＝１：２）で添加し、１５分間撹拌し、その後混合させ希釈したＮａＯＨを用いてｐＨを８．０に調整した。ｐＨ調整後の液をさらに１５分間撹拌し、遠心分離機により３５００ｒｐｍで１５分間遠心した後、上澄み液を除去し、沈殿物を純水にて洗浄する動作を３回繰り返した。約３２３Ｋの恒温槽で約４０時間乾燥させた沈殿物を乳鉢にて粉砕した。その後、約１０７３Ｋで約１６時間焼成を行い、実施例のナノ微粒子試料を得た。得られたナノ微粒子の組成を以下に示す。
【００５６】
【表１】
2017156149.tif 000002
【００５７】
得られたナノ微粒子について、粉末Ｘ線回折測定機器（リガク：ＭｉｎｉＦｌｅｘ ＩＩ）を、用いて粒径測定（一次粒径）を行った。数値は、Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＣＳＤＡ）を用いて体積平均粒子径として算出した。作製したナノ微粒子は、平均粒径ｄ＝４．９〜７．０ｎｍであることが分かった。
【００５８】
また、得られたナノ微粒子について、レーザー回折・散乱型粒度分布計（堀場製作所製：ＬＡ−９５０Ｖ２）を用いて水溶液中におけるナノ微粒子の粒度分布（二次粒径）を測定し、サンプルの分散性を評価した。サンプルは全て水溶液中に分散させ、超音波処理にて分散処理を行った後、循環系にて測定を行った。装置の概要を以下に示す。
【００５９】
堀場製作所製  ＬＡ−９５０Ｖ２
・測定原理：      Ｍｉｅ散乱理論
・測定レンジ：   ０．０１〜３０００ μｍ
・レーザー光源： 半導体レーザー（６５０ ｎｍ）
発光ダイオード（４０５ ｎｍ）
・検出器：       リング上６４分割シリコンフォトダイオード×１個
４ｃｈアレイデテクタ×５個
シリコンフォトデテクタ×３個
【００６０】
図２に、ナノ微粒子の粒度分布（二次粒径）の測定結果を示す。また、二次粒径の最頻粒子径を表１に併記する。
【００６１】
＜質量分析＞
マトリクスとして上記で製造したナノ微粒子を用い、Autoflex speed-TOF-MS装置(Bruker Daltonics)により質量分析を行った。
また、比較例のマトリクスとして以下のマトリクスを用意した。FeNPsは既報（特許文献１）の内容に沿って準備した。ＣＨＣＡは市販のもの（東京化成工業株式会社製、ＣＡＳ番号：２８１６６−４１−８）を使用した。
【００６２】
【表２】
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【００６３】
上記の各マトリクスを用いて、Ａｕｔｏｆｌｅｘ  ｓｐｅｅｄ−ＴＯＦ−ＭＳ装置（Ｂｒｕｋｅｒ  Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ）により、Ｃｏｌｉｃｈｉｃｉｎｅ（ＭＷ＝３９９）を質量分析した。装置の仕様を以下に示す。
【００６４】
レーザー周波数；          １ｋ  Ｈｚ
質量分解能（ＦＷＨＭ）；  Ｍａｘ：  ２５００
質量精度  ；              ｍｉｎ：  ２  ｐｐｍ
レーザー焦点径；ｍａｘ：  １０  μｍ
レーザー；            Ｎｄ：Ｙａｇ  ｌａｓｅｒ  （３５５  ｎｍ）
最大パワー              ＜１７０ｋＷ
パルスエネルギー        ＜５００μＪ
パルス幅                ＞３ｎｓ
平均パワー              ＜１．５Ｗ
【００６５】
マトリクスを１０ｍｇ秤量しメタノール１ｍｌに加え、５分間ソニーケーターにかけることにより、マトリクスを一様に分散させた。分析サンプルを濃度２００ ｐｍｏｌ ／ μＬになるように超純水中に溶かし、マイクロピペットを用いてターゲットプレート上に１ μＬを滴下した。同様の手順でマトリクスを１ μＬを測定サンプル上に滴下し、真空乾燥機を用いて乾燥させた。サンプルにレーザーを５００ショット照射して、一つのスペクトルを得た。これを１０回繰り返し、分解能を向上させ、得たものを質量スペクトルとして用いた。
【００６６】
図３に、Ｃｏｌｉｃｈｉｃｉｎｅの質量分析結果を示す。
図３中、星印は［Ｍ＋Ｎａ］＋＝４２１であり、ＣｏｌｉｃｈｉｃｉｎｅにＮａイオンが付加したピークを表す。
【００６７】
上記で得られたＣｏｌｉｃｈｉｃｉｎｅ質量分析結果から、「星印［Ｍ＋Ｎａ］＋＝４２１」をシグナルとして、ＢＲＵＫＥＲ社の解析ソフト  ｆｌｅｘ  ａｎａｌｙｓｉｓによりＳ／Ｎを求めた。Ｓ／Ｎの算出にあたり、該データのＲａｎｇｅ：０〜５００ｍ／ｚを使用した。結果を図４に示す。
【００６８】
（実施例５〜７）
また、発明者らは、上記実施例に係るＭＦｅ２Ｏ４・ｘＳｉＯ２（Ｍ＝Ｃｏ）に代えて、ＭＦｅ２Ｏ４・ｘＳｉＯ２（Ｍ＝Ｎｉ，Ｍｎ，Ｚｎ）としたナノ微粒子をマトリクスとして用いた場合にも、良好に質量分析が可能であることを確認した。なお、ＭＦｅ２Ｏ４・ｘＳｉＯ２（Ｍ＝Ｎｉ，Ｍｎ，Ｚｎ）よりもＭＦｅ２Ｏ４・ｘＳｉＯ２（Ｍ＝Ｃｏ）のほうが、得られるスペクトルのＳ／Ｎが高かった。
【００６９】
以上の結果から、比較例１のマトリクス（ＦｅＮＰｓ）及び比較例２のマトリクス（ＣＨＣＡ）と比較して、実施例１〜４のマトリクスが、いずれも高いＳ／Ｎが示すことが明らかとなった。なかでも、実施例２のＣｏＦｅ２Ｏ４・０．５ＳｉＯ２が最もＳ／Ｎが高く、明瞭なスペクトルでＣｏｌｉｃｈｉｃｉｎｅを分析できることが示された。
【００７０】
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項（クレーム）の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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