(57)【要約】  本発明は、高分子ＭＡＬＤＩスペクトルでパターンに影響を与える試片の厚さを均一にすることにより、ＭＡＬＤＩスペクトルの再現性をより向上させて、ＭＡＬＤＩ質量分析法による高分子の定量分析を可能にする方法及び高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法を提供する。本発明による試片は、商用ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ装備にも適用可能であって、高分子の定量分析をより効率かつ迅速に行うことができる。
2020520452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料をメインノズルでサンプルプレート上のマスクを通じて電気噴霧して製造された試片を使用したＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法であって、前記試片での厚さ偏差は、３０％以下であり、前記マスクは、電気噴霧される前記高分子試料が前記サンプルプレートに通過されるホールを含むことであるＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法。
【請求項２】
前記試片から測定されたＭＡＬＤＩスペクトルの結果の誤差（３回実験した結果のＲＳＤ（相対標準偏差）範囲が３０％以内である請求項１に記載のＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法。
【請求項３】
同一条件で製造された３種以上の試片から測定されたＭＡＬＤＩスペクトルの結果の誤差範囲が、３０％以内である請求項１または２に記載のＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法。
【請求項４】
前記定量分析方法は、分子量１０００Ｄａ以上の高分子測定用である請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法。
【請求項５】
高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料を電気噴霧するためのメインノズル及び前記高分子試料が電気噴霧されて試片が置かれるサンプルプレートを含む電気噴霧装置を用いて、高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片を製造する方法において、
前記サンプルプレート上にマスクを装着する段階と、
前記メインノズルで前記高分子試料を前記マスクが設けられた前記サンプルプレートに電気噴霧する段階と、
前記サンプルプレート上に前記高分子化合物の試片を得る段階と、を含み、
前記マスクは、前記サンプルプレート上に厚さ偏差が小さく、均一な試片が得られるように、前記メインノズルから電気噴霧される前記高分子試料が前記サンプルプレートに通過されるホールを含む高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【請求項６】
前記ホールの直径は、１〜２μｍである請求項５に記載の高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【請求項７】
前記マスクの材質は、ステンレススチールまたはアルミニウムである請求項５または６に記載の高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【請求項８】
前記サンプルプレート上にマスクを装着する段階は、前記マスクの位置をｘ軸、ｙ軸及びｚ軸のうち少なくとも何れか１つの方向に調節する段階をさらに含む請求項５から７のいずれか一項に記載の高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【請求項９】
前記電気噴霧装置は、前記メインノズルを取り囲み、前記メインノズルと同軸である補助ノズルとをさらに含み、
前記メインノズルで高分子試料をサンプルプレートに電気噴霧する段階は、前記メインノズル付近にマトリックスの析出を防止するように、前記補助ノズルでソルベントを噴霧する段階をさらに含む請求項５から８のいずれか一項に記載の高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【請求項１０】
前記電気噴霧装置は、前記補助ノズルを取り囲み、前記補助ノズルと同軸であるシースガス供給管とをさらに含み、
前記メインノズルで高分子試料を前記サンプルプレートに電気噴霧する段階は、前記高分子試料が前記サンプルプレートの一定の位置に噴霧されるように、シースガスがガイドできるように、前記シースガス供給管にシースガスを噴射する段階をさらに含む請求項９に記載の高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【請求項１１】
高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料を電気噴霧するためのメインノズル及び前記高分子試料が電気噴霧されて試片が置かれるサンプルプレートを含む電気噴霧装置を用いて、高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片を製造する方法において、
前記メインノズルで前記高分子試料を前記サンプルプレートに電気噴霧する段階と、
前記サンプルプレート上に前記高分子試料の試片を得る段階と、を含み、
前記メインノズルで前記高分子試料を前記サンプルプレート上に電気噴霧する段階は、（ｉ）前記メインノズル付近にマトリックスの析出を防止するように、前記メインノズルを取り囲み、前記メインノズルと同軸である補助ノズルでソルベントを噴霧する段階、及び（ｉｉ）前記高分子試料が前記サンプルプレートの一定の位置に噴霧されるように、シースガスがガイドできるように、前記補助ノズルを取り囲み、前記補助ノズルと同軸であるシースガス供給管にシースガスを噴射する段階のうち少なくとも１つをさらに含み、試片の厚さ偏差が３０％以下である試片を得る高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【請求項１２】
前記電気噴霧の噴射範囲が、８０ｍｍ２以下である請求項５から請求項１１のうち何れか一項に記載の高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１７年１０月１１日付の大韓民国特許出願第１０−２０１７−０１３００１０号に基づいた優先権の利益を主張し、当該大韓民国特許出願の文献に開示されたあらゆる内容は、本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、ＭＡＬＤＩスペクトルを利用した高分子の定量分析方法及び高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法に係り、より詳細には、商用化されたＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ装備を使用して再現性のある高分子ＭＡＬＤＩスペクトルが得られる高分子定量分析方法及び高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
質量スペクトルを通じて定量的情報を得るためには、同じ試料及び実験条件下でスペクトルの再現性を確保できなければならない。
【０００４】
ＭＡＬＤＩ（Ｍａｔｒｉｘ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）は、スペクトルの再現性が欠けて定量分析的には使用しにくい技術として知られている。最近、ペプチド及び生物単分子物質に対してＭＡＬＤＩプルーム（ｐｌｕｍｅ）の温度を一定に保持し、スペクトルを得るようになれば、再現性のあるＭＡＬＤＩスペクトルが得られる技術が報告されたが、このような技術が高分子に対するＭＡＬＤＩスペクトルにも適用可能か否かは報告されていない。また、商用化されたＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ装備では、このような技術が適用されておらず、活用が難しいという短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、再現性のあるＭＡＬＤＩスペクトルが得られることにより、ＭＡＬＤＩ質量分析を利用した高分子の定量分析方法を提供することである。
【０００６】
本発明が解決しようとする他の課題は、再現性のある高分子のＭＡＬＤＩスペクトルを得るのに適した高分子試料の試片を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による課題を解決するために、本発明は、高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料をメインノズルでサンプルプレート上のマスク（ｍａｓｋ）を通じて電気噴霧（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ）して製造された試片を使用したＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法であって、前記試片での厚さ偏差は、３０％以下であり、前記マスクは、電気噴霧される前記高分子試料が前記サンプルプレートに通過されるホール（ｈｏｌｅ）を含むものであるＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法を提供する。
【０００８】
一実施例によれば、前記条件を有する試片において、同一試片から測定されたＭＡＬＤＩスペクトルの結果の誤差（３回実験した結果のＲＳＤ（相対標準偏差、ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ｄｅｖｉａｔｉｏｎ））範囲が３０％以内であり得る。
【０００９】
一実施例によれば、同一条件で製造された３種以上の試片から測定されたＭＡＬＤＩスペクトルの結果の誤差範囲が３０％以内であり得る。
【００１０】
一実施例によれば、前記定量分析方法は、分子量１０００Ｄａ以上の高分子を測定するためのものである。
【００１１】
本発明の他の課題を解決するために、本発明による高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料を電気噴霧するためのメインノズル及び前記高分子試料が電気噴霧されて試片が置かれるサンプルプレートを含む電気噴霧装置を用いて、高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片を製造する方法は、前記サンプルプレート上にマスクを装着する段階；前記メインノズルで前記高分子試料を前記マスクが設けられた前記サンプルプレートに電気噴霧する段階；及び前記サンプルプレート上に前記高分子化合物の試片を得る段階；を含み、前記マスクは、前記サンプルプレート上に厚さ偏差が小さく、均一な試片が得られるように、前記メインノズルから電気噴霧される前記高分子試料が前記サンプルプレートに通過されるホールを含みうる。
【００１２】
また、本発明による高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法において、前記ホールの直径は、１〜２μｍであり得る。
【００１３】
また、本発明による高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法において、前記マスクの材質は、特に限定されず、例えば、ステンレススチール（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ）、アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）などを使用することができる。
【００１４】
また、本発明による高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法において、前記サンプルプレート上にマスクを装着する段階は、前記マスクの位置をｘ軸、ｙ軸及びｚ軸のうち少なくとも何れか１つの方向に調節する段階をさらに含みうる。
【００１５】
また、本発明による高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法において、前記電気噴霧装置は、前記メインノズルを取り囲み、前記メインノズルと同軸である補助ノズルとをさらに含み、前記メインノズルで高分子試料をサンプルプレートに電気噴霧する段階は、前記メインノズル付近にマトリックスの析出を防止するように、前記補助ノズルでソルベントを噴霧する段階をさらに含みうる。
【００１６】
また、本発明による高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法において、前記電気噴霧装置は、前記補助ノズルを取り囲み、前記補助ノズルと同軸であるシースガス（ｓｈｅａｔｈ  ｇａｓ）供給管とをさらに含み、前記メインノズルで高分子試料を前記サンプルプレートに電気噴霧する段階は、前記高分子試料が前記サンプルプレートの一定の位置に噴霧されるように、シースガスがガイドできるように、前記シースガス供給管にシースガスを噴射する段階をさらに含みうる。
【００１７】
また、本発明による高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料を電気噴霧するためのメインノズル及び前記高分子試料が電気噴霧されて試片が置かれるサンプルプレートを含む電気噴霧装置を用いて、高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片を製造する方法において、前記メインノズルで前記高分子試料を前記サンプルプレートに電気噴霧する段階；及び前記サンプルプレート上に前記高分子試料の試片を得る段階；を含み、前記メインノズルで前記高分子試料を前記サンプルプレート上に電気噴霧する段階は、（ｉ）前記メインノズル付近にマトリックスの析出を防止するように、前記メインノズルを取り囲み、前記メインノズルと同軸である補助ノズルでソルベントを噴霧する段階、及び（ｉｉ）前記高分子試料が前記サンプルプレートの一定の位置に噴霧されるように、シースガスがガイドできるように、前記補助ノズルを取り囲み、前記補助ノズルと同軸であるシースガス供給管にシースガスを噴射する段階のうち少なくとも１つをさらに含み、試片の厚さ偏差が小さく、均一な試片を得ることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明による高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法において、前記電気噴霧の噴射範囲が、８０ｍｍ２以下であり得る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、高分子ＭＡＬＤＩスペクトルでパターンに影響を与える試片の厚さを均一にすることにより、ＭＡＬＤＩスペクトルの再現性をより向上させて、ＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析法を可能にする方法及び高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法を提供する。本発明による試片は、商用ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ装備にも適用可能であって、高分子の定量分析をより効率かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の技術で製造された試片に対して試片の分析位置によるＭＡＬＤＩスペクトルの差を示した図面である。
【図２】試片の厚さによるＭＡＬＤＩスペクトルの変化及びＭＡＬＤＩプルームの温度によるイオン化効率の差を示した図面である。
【図３】従来技術の電気噴霧を利用した噴射工程でノズルの端部からマトリックスが析出される現象を示した図面である。
【図４Ａ】本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造装置を示した図面である。
【図４Ｂ】本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造装置を示した図面である。
【図４Ｃ】本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造装置を示した図面である。
【図４Ｄ】本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造装置を示した図面である。
【図４Ｅ】本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造装置を示した図面である。
【図５】本発明の一実施例によるマスクを利用した電気噴霧の試片製造工程及び一実施例によって製造された試片の顕微鏡写真である。
【図６】Ｄｒｉｅｄ  ｄｒｏｐｌｅｔ方法によって製造された試片と本発明の一実施例によって製造された試片及び前記試片からそれぞれ測定されたＭＡＬＤＩスペクトルの再現性を示す結果である。
【図７】一実施例によって製造された試片のｓｐｏｔ−ｔｏ−ｓｐｏｔ  ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルの再現性の評価結果である。
【図８】一実施例によって同一条件で製造された３種以上の試片に対してｓａｍｐｌｅ−ｔｏ−ｓａｍｐｌｅに対するＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルの再現性の評価結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、多様な変換を加え、さまざまな実施例を有することができるので、特定実施例を図面に例示し、詳細な説明に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる、あらゆる変換、均等物または代替物を含むものと理解しなければならない。本発明を説明するに当って、関連した公知技術についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
また、図面符号に関係なく同一または対応する構成要素は、同じ参照番号を付与し、これについての重複説明は省略し、説明の便宜上、示された各構成要素の大きさ及び形状は、誇張または縮小されうる。
【００２３】
以下、本発明についてより詳しく説明する。
【００２４】
本発明は、高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料をメインノズルでサンプルプレート上のマスクを通じて電気噴霧して製造された試片を使用したＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法であって、前記試片内での厚さ偏差は、４０％以下、または３０％以下、または２０％以下であり、前記マスクは、電気噴霧される前記高分子試料が前記サンプルプレートに通過されるホールを含むものであるＭＡＬＤＩ質量分析法を利用した高分子の定量分析方法を提供する。
【００２５】
従来の方法で製造された高分子試片の場合、多様な位置でＭＡＬＤＩスペクトルを得た結果、試片の中心部から得たスペクトルと縁部から得たスペクトルとが異なるという事実を見つけた。図１の結果を参照すれば、試片の中心部から縁部に行きながらスペクトルが傾向性のあるように変わるという事実を確認し、類似している位置から測定されたスペクトルの場合には、比較的類似した傾向を示すことが分かる。一般的にプルームの温度が同一である場合、スペクトルが一致する傾向が表われ、これは、すなわち、プルームの温度が異なる場合、スペクトルの傾向が変わりうるということを意味する。したがって、図１の結果から試片の位置によってプルームの温度が変わることを意味する。また、プルームの温度は、試片の厚さと関連があり、厚さが厚くなるにつれて、プルームの温度が高くなる傾向を示す。したがって、このような一般的な事実から高分子ＭＡＬＤＩスペクトルパターンに影響を与える因子は、試片の厚さであるいう事実を予測することができる。
【００２６】
図２は、このような試片の厚さによる温度変化が高分子のイオン化効率に与える影響を示す結果である。図２の１）ＢＨＢ−ＰＰＧ＋ＰＰＧ試料の試片位置によるスペクトルの強度変化を見れば、ＰＰＧに対するＢＨＢ−ＰＰＧの信号強度の比率が試片の縁部に比べて、中央でさらに大きいことが分かる。これは、温度によるＮａ＋と高分子の結合エネルギー（ｂｉｎｄｉｎｇ  ｅｎｅｒｇｙ）の変化を示すグラフからその原因を予測することができる。図２の右側グラフは、温度によるＮａ＋と高分子の結合エネルギーの変化を計算したグラフである。Ｎａ＋と高分子の結合エネルギーは、下記の式で求めうる：
結合エネルギー＝Ｅ（Ｎａ＋、高分子）−（Ｅ（Ｎａ＋））＋Ｅ（高分子））
【００２７】
前記のＥ（Ｎａ＋）とＥ（高分子）は、それぞれＮａ＋と高分子のエネルギーを意味し、Ｅ（Ｎａ＋、高分子）は、Ｎａ＋と高分子が結合した構造のエネルギーを意味する。分子の最適化された構造とエネルギーは、密度汎関数理論（ｄｅｎｓｉｔｙ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｔｈｅｏｒｙ、ＤＦＴ）を使用して求めうる。Ｎａ＋と高分子の結合エネルギーが低いほどＮａ＋親和度（ａｆｆｉｎｉｔｙ）が高いために、温度が高くなるほどＢＨＢ−ＰＰＧがＰＰＧに比べて、生成されるイオンが相対的に多いということを予測することができる。２）ＡＰ−ＰＤＭＳ＋Ｈ−ＰＤＭＳ試料の場合にも、温度によるＮａ＋と高分子の結合エネルギーの変化グラフを用いて実験の結果をよく予測することができる。このような結果から、プルームの温度は、イオン化効率に影響を及ぼしうるということが分かる。一般的に、このようなプルームの温度変化は、試片の厚さの差から発生することができる。したがって、均一かつ再現性のあるＭＡＬＤＩスペクトルの結果を得るためには、厚さが均一な試片を使用しなければならないことが分かる。
【００２８】
したがって、本発明は、マスクを通じる電気噴霧によって収得された厚さ偏差４０％以下、または３０％以下、または２０％以下である試片を高分子のＭＡＬＤＩスペクトル測定に使用することにより、再現性のあるＭＡＬＤＩスペクトルが得られて、高分子の定量分析が可能である。
【００２９】
本発明による高分子ＭＡＬＤＩスペクトルは、同じ条件の試片を３回以上実験した結果のＲＳＤ（相対標準偏差）が３０％以内であり、例えば、同じ試片で３箇所以上の地点を測定（ｓｐｏｔ−ｔｏ−ｓｐｏｔ）した時の誤差は、３０％以内、望ましくは、２０％以内、より望ましくは、１５％以内であり、同一条件で製造された３個以上の試片で測定（ｓａｍｐｌｅ−ｔｏ−ｓａｍｐｌｅ）する場合に対しても、３０％以内の誤差を示して再現性のあるＭＡＬＤＩスペクトルが得られる。
【００３０】
また、本発明は、前記のように再現性のある高分子のＭＡＬＤＩスペクトルを得るために適した高分子試料の試片を製造する方法を提供することである。
【００３１】
したがって、本発明は、前記のように厚さが均一な試片を製造するために、高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料を電気噴霧するためのメインノズル及び前記高分子試料が電気噴霧されて試片が置かれるサンプルプレートを含む電気噴霧装置を用いて、高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片を製造する方法であって：前記サンプルプレート上にマスクを装着する段階；前記メインノズルで前記高分子試料を前記マスクが設けられた前記サンプルプレートに電気噴霧する段階；及び前記サンプルプレート上に前記高分子化合物の試片を得る段階；を含み、前記マスクは、前記サンプルプレート上に厚さ偏差が小さく、均一な試片が得られるように、前記メインノズルから電気噴霧される前記高分子試料が前記サンプルプレートに通過されるホールを含む高分子定量分析のためのＭＡＬＤＩ質量分析用試片の製造方法を提供する。
【００３２】
再現性のあるＭＡＬＤＩスペクトルを得るためには、試片の厚さを制御して厚さ偏差が小さな試片を製作することが最も重要である。このために、本発明は、マスクを通じる電気噴霧を用いて試料が噴射される噴射領域の中心部のみ選択する方法を使用してＭＡＬＤＩスペクトルを測定した。このような方法で厚さ偏差が小さく、均一な試片を製作し、このような方法で製造された高分子試料試片は、商用ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ装備に適用されて、再現性のあるＭＡＬＤＩスペクトルを３０％以内の誤差範囲に得られ、これより高分子試料の定量分析が可能である。
【００３３】
電気噴霧を利用した方法は、広い面積に高分子試料をより均一に噴射及び蒸着させることができる。電気噴霧は、ノズルの形態と構造とが単純であるために、システムを製作しやすく、数百ナノサイズから数十マイクロサイズの液滴を生成させることが非常に簡単である。また、液滴が単分散分布を有するだけではなく、液滴表面が帯電されているために、液滴どうしで互いによく結合せず、液滴制御が容易であるという長所を有している。また、大面積化が可能であり、大気圧状態で噴射が可能であり、静電効果によってより安定した特性を有する試片の製作が可能である。
【００３４】
一方、従来技術による電気噴霧を利用した噴射工程では、高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液を噴射する時、ノズルの端部からマトリックスが析出される現象（図３参照）が発生して、このようなノズル端部に析出されたマトリックスによって試料の電気噴霧の再現性が落ちるという問題点があった。すなわち、ノズル端部に析出されたマトリックスによって、試料を一定の位置に噴霧させることが困難であった。
【００３５】
本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造方法において、電気噴霧を利用した噴射工程で、本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造方法に使われるノズルの断面図に関する図４Ａに示されたように、電気噴霧装置１０（図４Ｅ参照）のノズル部１００は、高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液（以下、「高分子試料」または「試料」と称する）を噴射するメインノズル１１０、及びメインノズル１１０を取り囲み、メインノズル１１０に同軸である補助ノズル１２０を含み、補助ノズル１２０では、ソルベントを噴射するようにした。図４Ａにおいて、メインノズル１１０での実線で表記された矢印は、メインノズル１１０から噴射される高分子試料の流れを示し、補助ノズル１２０での点線で表記された矢印は、補助ノズル１２０から噴射されるソルベントの流れを示す。すなわち、メインノズル１１０としては高分子試料を噴射しながらメインノズル１１０を取り囲んだ補助ノズル１２０ではソルベントを噴射することにより、従来の技術による電気噴霧を利用した噴射工程での問題点であるノズル端部にマトリックスが析出される現象を防止させて、高分子試料の電気噴霧の再現性を向上させた。すなわち、メインノズル１１０から電気噴霧される高分子試料が一定の位置に噴霧されるようにした。メインノズル１１０の入口は、補助ノズル１２０の入口よりもサンプルプレート方向にさらに突出している。例えば、メインノズル１１０の入口が補助ノズル１２０の入口よりもサンプルプレート方向に約１〜２ｍｍ突出している。補助ノズル１２０から噴射されるソルベントの量は、例えば、メインノズル１１０から噴射されるソルベントの量の３０〜６０％であり得る。
【００３６】
さらにまたは代案として、補助ノズル１２０を取り囲み、補助ノズル１２０に同軸であるシースガス供給管１３０を置いて、メインノズル１１０を通じて高分子試料が噴霧される時、噴霧される高分子試料周囲にシースガスも共に噴霧されるようにして、シースガスが高分子試料が一定の位置に噴霧されるようにガイドする。図４Ａにおいて、シースガス供給管１３０での太い矢印は、シースガス供給管１３０から噴射されるシースガスを示す。それにより、高分子試料の電気噴霧の再現性を向上させうる。シースガスとしては、例えば、窒素ガス（Ｎ２）が使われる。例えば、窒素ガスは、分当たり１００〜１０００ＯＯＯｃｃ、一実施態様としては、分当たり１０００ｃｃに放出される。
【００３７】
まとめれば、本発明によれば、メインノズル１１０としては高分子化合物、マトリックス及びソルベントの混合液である高分子試料を噴射しながら、メインノズル１１０を取り囲んだ補助ノズル１２０では、ソルベントを噴射するか、補助ノズル１２０を取り囲んだ同軸であるシースガス供給管１３０には噴射される高分子試料周囲にシースガスを噴射することにより、メインノズル１１０から電気噴霧される高分子試料をサンプルプレート上の一定の位置に噴霧されるようにした。また、本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造方法において、図４Ｂに示されたように、高分子化合物の試片を製造する時、本発明の一実施例によるマスク２００及びマスク位置調節部３００を使用することができる。すなわち、サンプルステージ２１０上に置かれたサンプルプレートに高分子試料を電気噴霧する時、電気噴霧によってサンプルステージ２１０上に置かれたサンプルプレートに高分子試料が広く噴射される領域のうちから厚さの偏差が小さな部分のみを試片として選択できるように、サンプルプレート上に位置されるマスク２００を使用する。また、マスク２００は、マスク位置調節部３００に装着されてサンプルプレート上に位置され、マスク２００の位置は、マスク位置調節部３００で調節される。
【００３８】
マスク２００の中央には、所望の厚さ偏差を有する部分に該当する試片のサイズにおよそ一致するホール２００ａを含む。電気噴霧される試料のうち、ホール２００ａを通過することができない試料は、マスク２００上にそのまま残される。図４Ａを参照して前述したように、高分子試料の電気噴霧の再現性が向上した状態で、図４Ｂによるマスク２００をサンプルプレート上に装着すれば、電気噴霧される高分子試料は、マスク２００のホール２００ａを通過してサンプルプレート上に置かれて所望の厚さ偏差を有する試片で製作することができる。それにより、最終的にサンプルステージ２１０上には、所望の厚さ偏差を有する試片が残る。マスク２００の材質は、特に限定されず、例えば、ステンレススチール、アルミニウムなどを使用することができる。
【００３９】
マスク２００の形状としては、例えば、四角形、円形などであり得るが、本発明は、これに限定されず、多様な変形、変更が可能である。マスク２００が、例えば、四角形である時、一辺の長さは、例えば、１〜２ｍｍであり、マスク２００が、例えば、円形である時、直径が、例えば、１〜２ｍｍであり得る。ホール２００ａのサイズは、直径が、例えば、１〜２μｍであり得る。
【００４０】
次に、マスク位置調節部３００は、図４Ｃを参照すれば、マスク２００が装着されるマスクホルダー３１０を含む。
【００４１】
マスクホルダー３１０は、一実施態様として開口部３１０ａをさらに含み、開口部３１０ａには、マスク２００が装着され、装着されたマスク２００が一方向の軸（例えば、ｙ軸）上で移動することができる。開口部３１０ａは、例えば、長方形であり、開口部３１０ａの長方形の一辺の幅は、マスク２００の幅と一致することができる。開口部３１０ａの他の一辺の幅は、マスク２００の幅よりも大きくて、開口部３１０ａに装着されたマスク２００が移動して装着されるようにした。開口部３１０ａの両縁部には、凸部３１０ｂを含み、それにより、開口部３１０ａの凸部３１０ｂ上にマスク２００が置かれる。
【００４２】
マスク位置調節部３００は、マスクホルダー３１０の長手方向に垂直に延びたリニアモーションレール（ｌｉｎｅａｒ  ｍｏｔｉｏｎ  ｒａｉｌ）３２０を含み、マスクホルダー３１０は、リニアモーションレール３２０の装着部３２０ａに装着される。マスクホルダー３１０は、例えば、ボルトなどで装着部３２０ａに固定されて、リニアモーションレール３２０のレール部３２０ｂ上でｘ軸に移動することができる。レール部３２０ｂは、マスクホルダー３１０、すなわち、マスクホルダー３１０に装着されたマスク３００がｘ軸にどれほど移動するかを表示できるようにスケール（図４Ｄ参照）をさらに含みうる。
【００４３】
マスクホルダー３１０は、リニアモーションレール３２０上でｘ軸に移動するならば、前述したように、マスク３００は、マスクホルダー３１０の開口部３１０ａ内でｙ軸方向に移動することができる。また、マスク位置調節部３００は、マスクホルダー３１０のｚ軸（サンプルステージ２１０の上面に垂直な方向）への高さ調節も可能である。試片が置かれるプレートとしては、例えば、ステンレススチールプレート（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅｌ  ｐｌａｔｅ）、ＩＴＯガラスなどが多様に使われるので、当該プレートの高さに合わせてマスクホルダー３１０、すなわち、マスクホルダー３１０に装着されたマスク３００の高さ（ｚ軸への高さ）も、それに合わせて調節する必要がある。マスクホルダー３１０をリニアモーションレール３２０の装着部３２０ａに装着する時、マスクホルダー３１０と装着部３２０ａとの間にマスクホルダー３１０の高さを調節することができるスぺーサ３３０を置くことができる。例えば、複数個のスぺーサを置いて当該高さに合わせてスぺーサを０（ｚｅｒｏ）個から個数を増やして調節することもでき、当該プレートに対応する高さを有するそれぞれのスぺーサを置くこともできるなど、本発明は、前述したものに限定されず、多様な変形、変更が可能である。
【００４４】
また、本発明によるマスク位置調節部３００は、マスクホルダー３１０をリニアモーションレール３２０上に固定することができる固定部３４０をさらに含みうる。
【００４５】
また、図４Ｄは、図４Ｂ及び図４Ｃのマスク２００及びマスク位置調節部３００を一実施態様として具現した場合の写真を図示する。
【００４６】
まとめれば、また、本発明の一実施例による電気噴霧を通じる試片の製造方法において、サンプルステージ２１０上のサンプルプレートに高分子試料を電気噴霧する時、試料が広く噴射される領域のうちから厚さの偏差が小さな部分のみを試片として選択できるように、サンプルプレート上に図４Ｂから図４Ｄによるマスク２００を使用する一方、マスク２００の位置調節のために、マスクホルダー３１０とリニアモーションレール３２０との間のスぺーサ３３０でマスク２００が装着されたマスクホルダー３１０のｚ軸方向への移動を調節し、リニアモーションレール３２０でマスク２００が装着されたマスクホルダー３１０のｘ軸方向への移動を調節し、マスク２００をマスクホルダー３１０の開口部３１０ａ内でｙ軸方向に移動させることができる。一方、前述したマスクの位置を調節する方式は、本発明のマスクを使用して試片を製作する方法の一実施例であって、本発明は、前述したものに限定されず、マスクの位置を調節する方式に関して多様な変形、変更が可能である。
【００４７】
図４Ｅは、本発明による試片を製造するための電気噴霧装置１０を一実施例として具現した場合の写真を図示する。本体２０は、図４Ａのメインノズル１１０、補助ノズル１２０、シースガス供給管１３０を含むノズル部１００と図４Ｂ及び図４Ｃのマスク２００、サンプルステージ２１０、及びマスク位置調節部３００とを含む。試料注入量調節部３０は、図４Ａのメインノズル１１０に供給される高分子試料の注入量を調節するポンプ３０ａ及び補助ノズル１２０に供給されるソルベントの注入量を調節するポンプ３０ｂを含みうる。シースガス調節部４０は、図４Ａのシースガス供給管１３０に供給されるシースガス量を調節することができる。
【００４８】
一実施例によれば、電気噴霧を通じる噴射領域は、８０ｍｍ２以下であり得る。
【００４９】
一実施例によれば、本発明によるＭＡＬＤＩ質量分析に適用可能な高分子は、分子量が１０００Ｄａ以上である高分子であれば、特に限定されるものではない。
【００５０】
以下、当業者が容易に実施できるように、本発明の実施例について詳しく説明する。しかし、本発明は、さまざまな異なる形態として具現可能であり、ここで説明する実施例に限定されるものではない。
【００５１】
製造例１
ＢＨＢ−ＰＰＧ／ＰＰＧの高分子化合物をＴＨＦ（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）に溶かした溶液をマトリックス（ＤＣＴＢ、ｔｒａｎｓ−２−［３−（４−ｔｅｒｔ−Ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｒｏｐｅｎｙｌｉｄｅｎｅ］ｍａｌｏｎｏｎｉｔｒｉｌｅ）溶液（１０ｍｇ／ｍＬ）及びＮａＴＦＡ溶液（０．０２Ｍ、ＴＨＦ中）と体積比９：１：１で混合して、高分子試料を製造した。
【化１】
2020520452.tif 000003
【００５２】
比較例１
前記製造例１から製造された高分子試料を用いてＤｒｉｅｄ  ｄｒｏｐｌｅｔ方法で製造された試片２種に対して、それぞれ６部分の地点に対してＭＡＬＤＩスペクトルを測定した（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ装備：ＵｌｔｒａｆｌｅＸｔｒｅｍｅ、Ｂｒｕｋｅｒ  Ｄａｌｔｏｎｉｃｓ、Ｇｅｒｍａｎｙ）。
【００５３】
実施例１
前記製造例１から製造された高分子試料を図４Ｅの電気噴霧装置１０と図４Ｄのマスク２００とを用いて、図５のように製造された試片２種に対して、それぞれ６部分の地点に対してＭＡＬＤＩスペクトルを測定した。
【００５４】
前記比較例１及び実施例１から製造された試片に対して、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルを測定した結果を図６に示した。図６で示すように、電気噴霧とマスクとを用いて製造された実施例１の試片でスペクトルの再現性がより高く表われることが分かる。
【００５５】
実験例１．Ｓｐｏｔ−ｔｏ−ｓｐｏｔ再現性の評価
ＢＨＢ−ＰＰＧとＰＰＧとの濃度をそれぞれ０．５（ｍｇ／ｍＬ）／０．５（ｍｇ／ｍＬ）、１．０（ｍｇ／ｍＬ）／０．５（ｍｇ／ｍＬ）及び３．０（ｍｇ／ｍＬ）／０．５（ｍｇ／ｍＬ）とする高分子試料を用いて、実施例１のような方法で試片を製造した。
【００５６】
ＭＡＬＤＩスペクトルを得るためには、通常ステンレススチールプレートに高分子試料を０．５μＬ／ｍｉｎの流量（ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）（１ｓｔ  ｆｌｏｗ）で１０分間電気噴霧して試片を製造するが、ステンレススチールプレートの表面が粗くて試片の厚さを測定するには適しない。したがって、電気噴霧された試片の厚さを測定する場合には、ＩＴＯガラスに高分子試料を０．５μＬ／ｍｉｎの流量（１ｓｔ  ｆｌｏｗ）で１０分間電気噴霧した後、オプティカルプロファイラー（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｒｏｆｉｌｅｒ）を用いて２μｍの間隔で試片の厚さを測定した。測定された厚さプロファイルに対する平均厚さは、約１μｍであった。ＭＡＬＤＩレーザのスポットサイズ（ｓｐｏｔ  ｓｉｚｅ）を５０μｍと仮定し、２５個の測定値を平均した値の標準偏差を測定した結果、厚さ偏差は、約２５％であった。
【００５７】
それぞれの試片に対して互いに異なる３地点でＭＡＬＤＩ−ＴＯＦスペクトルを３回以上繰り返して測定した。前記測定結果を図７に示した。
【００５８】
図７の結果によれば、本発明による方法で製造された試片は、同一試片内で互いに異なる地点から測定されたスペクトルが１５％以内の誤差範囲を有し、少なくとも５％以内の誤差範囲を有することにより、再現性が非常に高いＭＡＬＤＩスペクトルの結果が得られる。
【００５９】
実験例２．Ｓａｍｐｌｅ−ｔｏ−ｓａｍｐｌｅ再現性の評価
ＢＨＢ−ＰＰＧとＰＰＧとの濃度をそれぞれ０．５（ｍｇ／ｍＬ）／０．５（ｍｇ／ｍＬ）、１．０（ｍｇ／ｍＬ）／０．５（ｍｇ／ｍＬ）、３．０（ｍｇ／ｍＬ）／０．５（ｍｇ／ｍＬ）とする高分子試料を用いて、実施例１のような方法でそれぞれの濃度に対して、３個の試片を製造した。
【００６０】
ＭＡＬＤＩスペクトルを得るためには、通常ステンレススチールプレートに高分子試料を０．５μＬ／ｍｉｎの流量（１ｓｔ  ｆｌｏｗ）で１０分間電気噴霧して試片を製造するが、ステンレススチールプレートの表面が粗くて試片の厚さを測定するには適しない。したがって、電気噴霧された試片の厚さを測定する場合には、ＩＴＯガラスに高分子試料を０．５μＬ／ｍｉｎの流量（１ｓｔ  ｆｌｏｗ）で１０分間電気噴霧した後、オプティカルプロファイラーを用いて２μｍの間隔で試片の厚さを測定した。測定された厚さプロファイルに対する平均厚さは、約１μｍであった。ＭＡＬＤＩレーザのスポットサイズを５０μｍと仮定し、２５個の測定値を平均した値の標準偏差を測定した結果、厚さ偏差は、約２５％であった。
【００６１】
同じ濃度条件を有する３個の試片に対して、それぞれＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ測定して再現性を評価した結果を図８に示した。
【００６２】
図８の結果によれば、本発明による方法で製造された試片は、同じ条件で製造された試片に対して測定されたＭＡＬＤＩスペクトルが３０％以内の誤差範囲を示すことにより、試片が同じ条件で製造される場合、比較的高い再現性を有するＭＡＬＤＩスペクトルが得られる。
【００６３】
以上、本発明の内容の特定の部分を詳しく記述したところ、当業者において、このような具体的な記述は、単に望ましい実施態様であり、これにより、本発明の範囲が制限されるものではないという点は明白である。したがって、本発明の実質的な範囲は、下記の特許請求の範囲とそれらの等価物とによって定義される。
【符号の説明】
【００６４】
１０：電気噴霧装置
１００：ノズル部
１１０：メインノズル
１２０：補助ノズル
１３０：シースガス供給管
２００：マスク
２００ａ：ホール
２１０：サンプルステージ
３００：マスク位置調節部
３１０：マスクホルダー
３１０ａ：開口部
３１０ｂ：凸部
３２０：リニアモーションレール
３２０ａ：装着部
３２０ｂ：レール部
３３０：スぺーサ
３４０：固定部
２０：本体
３０：試料注入量調節部
４０：シースガス調節部
【図１】
2020520452.tif 000004
【図２】
2020520452.tif 000005
【図３】
2020520452.tif 000006
【図４ａ】
2020520452.tif 000007
【図４ｂ】
2020520452.tif 000008
【図４ｃ】
2020520452.tif 000009
【図４ｄ】
2020520452.tif 000010
【図４ｅ】
2020520452.tif 000011
【図５】
2020520452.tif 000012
【図６】
2020520452.tif 000013
【図７】
2020520452.tif 000014
【図８】
2020520452.tif 000015
【国際調査報告】
2020520452.tif 000016
2020520452.tif 000017
2020520452.tif 000018
2020520452.tif 000019