[發明專利]大氣壓力液相質譜分析方法及大氣壓力液相質譜儀

無效

• 申請號: 200610142595.X
• 申請日: 2006-10-30
• 公開（公告）號: CN101173914A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 謝建臺;袁景輝
• 申請（專利權）人: 國立中山大學
• 主分類號: G01N30/72
• 分類號: G01N30/72;G01N30/00;H01J49/26
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 張曉威

【技術領域】

本發明涉及一種質譜分析方法，特別是涉及一種可以在大氣壓力環境下，直接對一個液態樣品中的待測物進行質譜分析的方法。本發明另涉及一種用以實施上述質譜分析方法的質譜儀。

【背景技術】

借由質譜分析技術，人們可獲知一個樣品中待測物的分子量，繼而配合進一步比對而確認該待測物的真實身分，因此自20世紀初期發展以來，用以實施該質譜分析技術的質譜儀，因為具有操作簡便且可快速獲得檢測結果的優勢，已然成為一種廣為各領域使用的鑒定工具。

一般質譜儀主要包含電離裝置、質量分析器以及檢測器等三大部件。樣品中的各待測物是借由電離裝置來獲得電荷，因而被電離化以形成一個待測物離子，之后該待測物離子會被引導入該質量分析器內并依其各自的m/z值(即“荷質比”，m為質量，z為所攜價數)而被分類區隔開來，同時該質量分析器將依此釋出對應的訊號供該檢測器擷取，最后該檢測器綜合各訊號，并以圖譜方式(以下稱為質譜圖)就各待測物所分別形成的離子峰群，呈現一系列統計結果，且配合軟件運作而計算出該等待測物的分子量；更進一步地，在質譜圖中的每一個離子峰群，可經由電腦軟件的簡并(deconvolute)處理后，另形成一個簡并圖，其呈現有分別對照于一個特定待測物的單一波峰，以更利操作者判讀。

以下暫以蛋白質作為待測物進行相關說明。由于細胞功能是借由蛋白質來控制，所以對于醫學或藥學等相關領域而言，皆需要先就一個生化樣品中的蛋白質種類或濃度加以了解，方能繼續探討它們在細胞中運作的機制，或者是判斷該樣品中的蛋白質是否處在正常的狀態，可想而知，蛋白質的鑒定在醫學檢驗以及學術研究上，顯然是非常重要。

特別是在醫學方面，許多疾病的檢測皆是要探究體液(例如血液、尿液)中的蛋白質或藥物狀況，而體液又通常是可直接且快速地獲得，因此，若是可直接對體液進行快速且精準的蛋白質或藥物的定性分析，無疑地對于疾病的立即性的判斷，將甚為有利。

另外，許多有機或生化反應也是在一個液態環境中持續地進行，若可即時了解該液態環境中的產物、中間物或反應物的種類與量，也有利于掌控該有機或生化反應。

長久以來，質譜分析技術已發展出數種用以檢測蛋白質的方法；對于一個含有蛋白質的液態樣品，在常壓環境下，可利用電噴霧電離(electrospray?ionization，ESI)程序來將蛋白質電離化，并使用包含一個如圖1所示的電噴霧電離源11的質譜儀1來施行此電噴霧電離質譜分析法(以下簡稱為ESI-MS)，以進行蛋白質分析。相關技術可參閱以下論文：Yamashita，M.，Fenn，J.B.J.Phys.Chem.1984；88，4451.、Fenn，J.B.et?al.Science?1989；246，64.、Fenn，J.B.et?al.Mass?Spectrom.Rev.1990；9，37.。

該電離源11包括有一支其開口端111朝向該質量分析器12的入口121的毛細管112，且使用時需在該毛細管112的開口端111與該質量分析器入口121之間建立一電場，例如于此兩者間形成2-5kV的電位差。之后，使待測的蛋白質溶液于該毛細管112內朝該開口端111流動，于該開口端111的溶液會因電場的牽引與液面表面張力的作用，而形成一個滿布電荷的泰勒錐(Taylor?cone)2，當電場作用力可克服液體的表面張力時，帶有多價電荷且包含有蛋白質分子的液滴就會被形成，并朝該質量分析器12噴灑出，繼而由該入口121進入質量分析器12。

該等帶電液滴的液體部分會隨著飛行而蒸發，此時多價電荷會移轉至蛋白質分子上，而成為具有較低的m/z值的待測物離子。此法不但可讓如蛋白質的大分子被高效率地電離，且因為可具低m/z值而較不受該質量分析器12的檢測極限的限制，所以甚至可測得分子量高達十萬的蛋白質分子。

但是，體液或其他生化溶液中，一般皆存有高含量且多樣化的鹽類，若它們未經由例如透析的“去鹽類”的前處理模式就直接施以ESI-MS分析，則蛋白質將會因為極有機會接附有源自于鹽類的Na⁺、K⁺、H⁺，而形成非常多種待測物離子，相對地使最后所獲得的質譜圖上呈現出多樣且復雜的離子峰，導致在離子峰的歸納判斷上(也就是判斷哪些離子峰是由哪個特定的蛋白質所造成)，縱使有電腦軟件的輔助也容易造成誤差，并影響到最終蛋白質的分子量與其身份的計算與判斷。