エレクトロスプレーイオン化質量分析法を用いたワイヤ脱着法.小型有機化合物および大型生物化合物の直接分析

Wire Desorption Combined with Electrospray Ionization Mass Spectrometry: Direct Analysis of Small Organic and Large Biological Compounds.

• Yuanlong Wang
• Qiao Jin
• Jentaie Shiea
• Wenjian Sun

抄録

大気圧下での極性と熱安定性の異なる化合物の特性を評価するために、ワイヤ脱離とエレクトロスプレーイオン化(WD-ESI)を組み合わせた直接分析用の新しい大気圧イオン化質量分析法を開発しました。この手法は、Shieaらが開発した熱脱着エレクトロスプレーイオン源を改良したものです。 大きな改良点は、本研究では、自己加熱金属ワイヤを使用しているため、熱脱着の加熱速度（500℃/s以上）が非常に速く、試料溶液が表面から飛散して小さな液滴を形成することができ、分析対象物を熱分解から保護できることです。これにより、アフラトキシンなどの極性の高い有機化合物や生物学的化合物、小型ペプチド、さらには大型タンパク質などの複雑なマトリックスからのソフトイオン化に成功しました。WD-ESIソースのシンプルな構造とセルフクリーニング機能により、食品安全性やバイオドラッグテストなどの様々なアプリケーション、特に可搬型質量分析計との組み合わせによるオンサイトスクリーニングに適しています。

A novel atmospheric pressure ionization mass spectrometry based on wire desorption and electrospray ionization (WD-ESI) for direct analysis was developed to characterize chemical compounds with different polarities and thermal stabilities at atmospheric pressure. This technique is a variant of the thermal desorption electrospray ion source developed by Shiea et al. One large improvement is that the heating speed (>500 °C/s) of the thermal desorption in this work is extremely fast, using a self-heating metal wire, with which sample solution can splash from the surface to form small droplets and thus the analytes can be protected from thermal decomposition. With this feature, we have successfully achieved soft ionization of highly polar organic and biological compounds such as aflatoxin, small peptides, and even large proteins from complex matrices. The simple structure and self-cleaning capability of the WD-ESI source make it ideal for on-site screening in various applications such as food safety and biodrug testing, especially when coupled with a transportable mass spectrometer.