JP2012007891A - Substrate for mass spectrometry and manufacturing method of the same - Google Patents

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英也 川▲崎▼
Ryuichi Arakawa
隆一 荒川
Toru Yonezawa
徹 米澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for mass spectrometry useful for SALDI-MS that can achieve an ionization efficiency and soft ionization comparable to MALDI-MS without an addition of organic polycarboxylic acid as an ionization reagent, and a manufacturing method of the substrate for mass spectrometry.SOLUTION: A substrate for mass spectrometry has an arborescent platinum nanostructure formed on a roughened semiconductor substrate, and the arborescent platinum nanostructure is formed through self-growth by the immersion of the roughened semiconductor substrate into a platinum solution.

Description

本発明は、質量分析用基板及びその製造方法に関し、特に表面支援レーザー脱離イオン化質量分析(SALDI-MS)に有用な質量分析用基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a substrate for mass spectrometry and a method for producing the same, and more particularly to a substrate for mass spectrometry useful for surface-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (SALDI-MS) and a method for producing the same.

レーザー脱離イオン化質量分析(LDI-MS)は、レーザーを試料分子へ照射し、気化とイオン化を引き起こすが、試料分子の種類によってはレーザーの照射により著しく分解し、効率的なイオン化ができないという問題がある。よって、試料分子を有機イオン化補助剤(マトリックス)と混合してレーザーを照射し、ソフトにイオン化(試料分子の分解を抑えたイオン化)する方法が知られており(特許文献1〜2、非特許文献1〜3)、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法(MALDI-MS)と称されている。   Laser desorption ionization mass spectrometry (LDI-MS) irradiates a sample molecule with a laser, causing vaporization and ionization, but depending on the type of sample molecule, it can be decomposed significantly by laser irradiation, and efficient ionization cannot be achieved. There is. Therefore, a method is known in which sample molecules are mixed with an organic ionization aid (matrix) and irradiated with a laser to softly ionize (ionization with suppressed decomposition of the sample molecules) (Patent Documents 1 and 2, non-patent documents). References 1 to 3) are called matrix-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (MALDI-MS).

MALDI-MSは、レーザーのエネルギーを吸収するマトリックスと混合した試料分子を基板上に配置し、レーザーを照射する質量分析法である。この方法では、レーザーを効率よく吸収したマトリックスと試料分子がほぼ同時に気化及びイオン化され、イオン化したマトリックスとの電子の授受によって、試料分子は殆ど分解せずにイオン化させることができる(ソフトイオン化)。   MALDI-MS is a mass spectrometry method in which sample molecules mixed with a matrix that absorbs laser energy are placed on a substrate and irradiated with a laser. In this method, the matrix that efficiently absorbs the laser and the sample molecules are vaporized and ionized almost simultaneously, and the sample molecules can be ionized with almost no decomposition by the exchange of electrons with the ionized matrix (soft ionization).

しかしながら、MALDI-MSでは、適当なマトリックスを選定して試料分子と混合する手間を要する。また、低分子量領域においてマトリックス由来のバックグラウンドイオンが生じるため、医薬品、環境化学物質、農薬、化学工業に使用される添加剤などの低分子化合物の検出及び得られたマススペクトルの解析が困難になる場合がある。例えば、アスピリン(分子量180)、ペニシリンG(分子量334)、オキサシリン(分子量441)、ステロイド類(分子量約500)等の多くの薬剤・薬物及び環境問題を引き起こす物質の分子量は1000以下である。また、材料分野における製品の性能を左右する可塑剤などの添加物の分子量も同様に小さい。よって、一般には、MALDI-MSは低分子化合物の測定には用いられていない。   However, MALDI-MS requires time and effort to select an appropriate matrix and mix with sample molecules. In addition, matrix-derived background ions are generated in the low molecular weight region, making it difficult to detect low molecular compounds such as pharmaceuticals, environmental chemicals, agricultural chemicals, and additives used in the chemical industry and to analyze the resulting mass spectrum. There is a case. For example, many drugs / drugs such as aspirin (molecular weight 180), penicillin G (molecular weight 334), oxacillin (molecular weight 441), steroids (molecular weight about 500), and substances causing environmental problems have a molecular weight of 1000 or less. In addition, the molecular weight of additives such as plasticizers that influence the performance of products in the material field is also small. Therefore, in general, MALDI-MS is not used for measurement of low molecular weight compounds.

上記問題を改善するために、マトリックスを用いないLDI-MSが開発されてきている。この方法は、レーザーを吸収する基板に試料を載せるだけでLDI-MSの測定ができ、表面支援レーザー脱離イオン化質量分析法(SALDI-MS)と称されている。SALDI-MSでは、マトリックスを用いないために、マトリックス由来の複雑なピークを排除することができ、低分子化合物を高感度に検出できる方法として注目されている。   In order to improve the above problems, LDI-MS without using a matrix has been developed. This method can measure LDI-MS simply by placing a sample on a substrate that absorbs laser, and is called surface-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (SALDI-MS). Since SALDI-MS does not use a matrix, it is attracting attention as a method capable of eliminating complex peaks derived from the matrix and detecting low-molecular compounds with high sensitivity.

SALDI-MSに用いられる質量分析用基板として、シリコン基板の表面に電気化学的酸化処理を施すことにより得られる、サブミクロンオーダーの多孔質層を備えたポーラスシリコンプレートが知られている。このプレート上に試料(マトリックスを含まない)を配置してレーザー光を照射することで、試料をソフトにイオン化することができる。この方法はSALDI-MSの中でも特にDIOS法と称されている(非特許文献4)。   As a substrate for mass spectrometry used in SALDI-MS, a porous silicon plate having a submicron order porous layer obtained by subjecting the surface of a silicon substrate to electrochemical oxidation is known. A sample can be softly ionized by placing a sample (without a matrix) on this plate and irradiating it with laser light. This method is particularly referred to as the DIOS method in SALDI-MS (Non-patent Document 4).

SALDI-MSに用いられる質量分析用基板として、金属や金属酸化物ナノ粒子の分散液を導電性基板に塗布してナノ粒子層を設けた質量分析用基板も知られている。そして、特にナノ粒子の形態を花弁状にすることでSALDI-MSの感度が上昇することが知られている(非特許文献5)。具体的には、非特許文献5には、導電性基板に花弁状の白金ナノ粒子(ナノフラワー)を積層した質量分析用基板が開示されている。   As a substrate for mass spectrometry used for SALDI-MS, a substrate for mass spectrometry in which a dispersion of metal or metal oxide nanoparticles is applied to a conductive substrate to provide a nanoparticle layer is also known. In particular, it is known that the sensitivity of SALDI-MS is increased by making the shape of the nanoparticles petal (Non-Patent Document 5). Specifically, Non-Patent Document 5 discloses a substrate for mass spectrometry in which petal-like platinum nanoparticles (nanoflowers) are laminated on a conductive substrate.

しかしながら、現状のSALDI-MSには、次のような問題がある。
(1)DIOS法で使用されるシリコン基板は表面が酸化されることで経時的に検出感度の低下が起こるため、使用できる時間に制限がある。
(2)導電性基板にナノ粒子層を設けた基板では、基板作製に多数の工程を要するため、質量分析用基板が高価になる。
(3)SALDI-MSでは、MALDI-MSのようなマトリックスは使用しないが、中性の試料分子のイオン化を促進させるために、通常、試料分子にプロトンや金属イオンを含むイオン化剤が添加されている。よって、現状のSALDI-MSでは、適切なイオン化剤の選択や添加量の最適化が必要である。そして、特にSALDI-MSではイオン化剤としてクエン酸などの有機多価カルボン酸が適しているが、イオン化剤自体がイオン化して検出されるためノイズの原因となっている。
(4)MALDI-MSではマトリックスを用いるために試料分子は殆ど分解されずにイオン化(ソフトイオン化)するが、現状のSADLI-MSではMALDI-MSに比べて試料分子が分解し易い(ハードイオン化)。
However, the current SALDI-MS has the following problems.
(1) Since the silicon substrate used in the DIOS method has its surface oxidized and the detection sensitivity decreases with time, the usable time is limited.
(2) In a substrate in which a nanoparticle layer is provided on a conductive substrate, the substrate for mass spectrometry is expensive because a large number of steps are required for producing the substrate.
(3) In SALDI-MS, a matrix like MALDI-MS is not used, but in order to promote ionization of neutral sample molecules, an ionizing agent containing protons or metal ions is usually added to the sample molecules. Yes. Therefore, in the current SALDI-MS, it is necessary to select an appropriate ionizing agent and optimize the addition amount. In particular, organic polycarboxylic acids such as citric acid are suitable as an ionizing agent in SALDI-MS, but the ionizing agent itself is ionized and detected, which causes noise.
(4) Because MALDI-MS uses a matrix, sample molecules are ionized (soft ionization) with almost no decomposition, but in the current SADLI-MS, sample molecules are easier to decompose (hard ionization) than MALDI-MS. .

上記の状況のもと、近年、生体試料や高分子試料の定性・定量分析における質量分析の適用は益々拡大しており、これに伴ってマトリックスフリーなSALDI-MSをより改良してMALDI-MSに匹敵するイオン化効率の向上とソフトなイオン化を達成することが強く求められている。具体的には、イオン化剤として有機多価カルボン酸を添加しなくてもMALDI-MSに匹敵するイオン化効率を達成でき、しかもMALDI-MSに匹敵するソフトイオン化を達成できる質量分析用基板の開発が強く求められている。   Under these circumstances, in recent years, the application of mass spectrometry to qualitative and quantitative analysis of biological samples and polymer samples has been expanding, and along with this, MALDI-MS has been improved by further improving matrix-free SALDI-MS. There is a strong demand to achieve ionization efficiency improvement and soft ionization comparable to the above. Specifically, the development of a substrate for mass spectrometry that can achieve ionization efficiency comparable to MALDI-MS without adding an organic polyvalent carboxylic acid as an ionizing agent and can achieve soft ionization comparable to MALDI-MS. There is a strong demand.

特開2008-107209号公報JP 2008-107209 A 特開2008-204654号公報JP 2008-204654 A

Arakawa et.al. J. Mass Spectrom. Soc. Jpn 2004, 52, 33.Arakawa et.al. J. Mass Spectrom. Soc. Jpn 2004, 52, 33. Karas, M.;Hillenkamp, F. Anal. Chem. 1988, 60, 2299.Karas, M .; Hillenkamp, F. Anal. Chem. 1988, 60, 2299. Tanaka, K.; Eaki, H.; Ido, Y.;Akita, S.; Yoshida, Y.;Yoshida, T. Rapid Commun. Mass Spectrm. 1988, 2, 151.Tanaka, K .; Eaki, H .; Ido, Y .; Akita, S .; Yoshida, Y .; Yoshida, T. Rapid Commun. Mass Spectrm. 1988, 2, 151. Wei, J.; Buriak, J. M.; Siuzdak, G. Nature 1999, 399, 243-6.Wei, J .; Buriak, J. M .; Siuzdak, G. Nature 1999, 399, 243-6. H. Kawasaki, T. Yonezawa, T. Watanabe, R. Arakawa: J. Phys. Chem. C, 11,16278 (2007).H. Kawasaki, T. Yonezawa, T. Watanabe, R. Arakawa: J. Phys. Chem. C, 11, 16278 (2007).

本発明は、SALDI-MSに有用な質量分析用基板であって、イオン化剤として有機多価カルボン酸を添加しなくてもMALDI-MSに匹敵するイオン化効率を達成でき、しかもMALDI-MSに匹敵するソフトイオン化を達成できる質量分析用基板及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention is a substrate for mass spectrometry useful for SALDI-MS, which can achieve ionization efficiency comparable to MALDI-MS without adding an organic polyvalent carboxylic acid as an ionizing agent, and is comparable to MALDI-MS. An object of the present invention is to provide a substrate for mass spectrometry that can achieve soft ionization and a method for manufacturing the same.

本発明者は上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、粗面化した半導体基板を白金溶液に浸漬することにより半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体を自己成長により形成させた質量分析用基板が上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has made a dendritic platinum nanostructure formed on a semiconductor substrate by self-growth by immersing the roughened semiconductor substrate in a platinum solution. As a result, the present invention has been completed.

即ち、本発明は、下記の質量分析用基板及びその製造方法に関する。
1.粗面化された半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体が形成されている質量分析用基板であって、前記樹枝状白金ナノ構造体は、前記粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより自己成長により形成されることを特徴とする質量分析用基板。
2.前記半導体基板は、シリコン基板である、上記項1に記載の質量分析用基板。
3.前記半導体基板は、疎水化処理されている、上記項1又は2に記載の質量分析用基板。
4.表面支援レーザー脱離イオン化質量分析(SALDI-MS)に用いる、上記項1〜3のいずれかに記載の質量分析用基板。
5.リン酸化ペプチドの選択的検出に用いる、上記項4に記載の質量分析用基板。
6.下記工程を有する質量分析用基板の製造方法:
(1)半導体基板を粗面化する工程1、
(2)粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより、前記半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体を自己成長により形成する工程2。
7.工程1においてサンドペーパーでスクラッチすることにより半導体基板を粗面化する、上記項6に記載の製造方法。
8.前記粗面化された半導体基板の表面粗さRaが50〜300nmである、上記項6又は7に記載の製造方法。
9.前記半導体基板を疎水化処理する工程3を有する、上記項6〜8のいずれかに記載の製造方法。
That is, this invention relates to the following substrate for mass spectrometry and its manufacturing method.
1. A substrate for mass spectrometry in which a dendritic platinum nanostructure is formed on a roughened semiconductor substrate, wherein the dendritic platinum nanostructure is immersed in a platinum solution. A substrate for mass spectrometry, which is formed by self-growth.
2. Item 2. The substrate for mass spectrometry according to Item 1, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate.
3. Item 3. The substrate for mass spectrometry according to Item 1 or 2, wherein the semiconductor substrate is hydrophobized.
4). Item 4. The substrate for mass spectrometry according to any one of Items 1 to 3, which is used for surface-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (SALDI-MS).
5). Item 5. The substrate for mass spectrometry according to Item 4, which is used for selective detection of a phosphorylated peptide.
6). A method for producing a substrate for mass spectrometry having the following steps:
(1) Step 1 of roughening a semiconductor substrate,
(2) Step 2 of forming a dendritic platinum nanostructure by self-growth on the semiconductor substrate by immersing the roughened semiconductor substrate in a platinum solution.
7). Item 7. The method according to Item 6, wherein the semiconductor substrate is roughened by scratching with sandpaper in Step 1.
8). Item 8. The manufacturing method according to Item 6 or 7, wherein the surface roughness Ra of the roughened semiconductor substrate is 50 to 300 nm.
9. Item 9. The manufacturing method according to any one of Items 6 to 8, further comprising a step 3 of hydrophobizing the semiconductor substrate.

以下、本発明の質量分析用基板及びその製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the substrate for mass spectrometry of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail.

本発明の質量分析用基板は、粗面化された半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体が形成されている質量分析用基板であって、前記樹枝状白金ナノ構造体は、前記粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより自己成長により形成されることを特徴とする。   The substrate for mass spectrometry of the present invention is a substrate for mass spectrometry in which a dendritic platinum nanostructure is formed on a roughened semiconductor substrate, wherein the dendritic platinum nanostructure is the roughened surface. It is characterized by being formed by self-growth by immersing the prepared semiconductor substrate in a platinum solution.

上記特徴を有する本発明の質量分析用基板は、特に粗面化された半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体が形成されていることにより、SALDI-MSに用いた場合に、イオン化剤としてクエン酸などの有機多価カルボン酸を添加しなくてもMALDI-MSに匹敵するイオン化効率を達成できる。また、MALDI-MSに匹敵するソフトイオン化を達成できる。具体的には、マトリックスやイオン化剤(有機多価カルボン酸)を用いないため、マススペクトルにマトリックスやイオン化剤に由来するノイズが含まれておらず、これまで分析が困難であった低分子量の試料分子であっても正確に質量分析することができる。更に、樹枝状白金ナノ構造体は、粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより自己成長により簡便に形成されるため、製造が容易である上、経時的な検出感度の劣化が抑制されている。   The mass spectrometric substrate of the present invention having the above-described features is particularly characterized in that a dendritic platinum nanostructure is formed on a roughened semiconductor substrate, so that when used for SALDI-MS, a quencher is used as an ionizing agent. Ionization efficiency comparable to MALDI-MS can be achieved without adding organic polyvalent carboxylic acids such as acids. Also, soft ionization comparable to MALDI-MS can be achieved. Specifically, because no matrix or ionizing agent (organic polyvalent carboxylic acid) is used, the mass spectrum does not contain noise derived from the matrix or ionizing agent, and it has been difficult to analyze so far. Even sample molecules can be accurately subjected to mass spectrometry. Furthermore, the dendritic platinum nanostructure is easily formed by self-growth by immersing a roughened semiconductor substrate in a platinum solution. It is suppressed.

上記本発明の質量分析用基板は、下記工程を有する本発明の質量分析用基板の製造方法によって簡便に製造することができる:
(1)半導体基板を粗面化する工程1、
(2)粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより、前記半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体を自己成長により形成する工程2。
The substrate for mass spectrometry of the present invention can be easily produced by the method for producing a substrate for mass spectrometry of the present invention having the following steps:
(1) Step 1 of roughening a semiconductor substrate,
(2) Step 2 of forming a dendritic platinum nanostructure by self-growth on the semiconductor substrate by immersing the roughened semiconductor substrate in a platinum solution.

以下、製造方法の説明を主軸とし、本発明の質量分析用基板について説明する。   Hereinafter, the substrate for mass spectrometry of the present invention will be described with the description of the manufacturing method as the main axis.

工程1
工程1は、半導体基板を粗面化する。
Process 1
Step 1 roughens the semiconductor substrate.

本発明で用いる半導体基板としては、例えば、シリコン基板、ゲルマニウム基板等が挙げられる。この中でもシリコン基板が好ましい。半導体基板の大きさについては、公知のLDI-MSに用いられる質量分析用基板に倣えばよい。   Examples of the semiconductor substrate used in the present invention include a silicon substrate and a germanium substrate. Among these, a silicon substrate is preferable. The size of the semiconductor substrate may be similar to that of a known mass spectrometry substrate used in LDI-MS.

半導体基板の粗面化方法は限定されないが、例えば、サンドペーパーでスクラッチすることにより粗面化することが好ましい。サンドペーパーの番手は限定されないが、例えば、♯400〜♯2000程度が好ましく、♯400〜♯1000程度がより好ましい。また、粗面化後の半導体基板の表面粗さRaについては、50〜300 nm程度が好ましい。かかる表面粗さであれば、半導体基板を白金溶液に浸漬した際に、樹枝状白金ナノ構造体が形成され易い。   Although the method for roughening the semiconductor substrate is not limited, for example, it is preferable to roughen the surface by scratching with sandpaper. The count of the sandpaper is not limited, but is preferably about # 400 to # 2000, and more preferably about # 400 to # 1000. Further, the surface roughness Ra of the semiconductor substrate after roughening is preferably about 50 to 300 nm. With such surface roughness, dendritic platinum nanostructures are easily formed when the semiconductor substrate is immersed in a platinum solution.

工程2
工程2は、粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより、前記半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体を自己成長により形成する。
Process 2
Step 2 immerses the roughened semiconductor substrate in a platinum solution to form a dendritic platinum nanostructure on the semiconductor substrate by self-growth.

本発明では、工程2で半導体基板を白金溶液に浸漬する前に、半導体基板の前処理(有機物及び/又は酸化物の除去)を行うことが好ましい。有機物の除去方法としては、例えば、半導体基板をアセトン及び/又はメタノール中での超音波洗浄が挙げられる。また、酸化物の除去方法としては、例えば、フッ化水素溶液中での浸漬が挙げられる。前処理条件及び前処理時間については限定されず、半導体基板の種類に応じて適宜設定する。   In the present invention, it is preferable to perform pretreatment (removal of organic substances and / or oxides) of the semiconductor substrate before immersing the semiconductor substrate in the platinum solution in Step 2. Examples of the organic substance removal method include ultrasonic cleaning of a semiconductor substrate in acetone and / or methanol. Moreover, as a removal method of an oxide, the immersion in a hydrogen fluoride solution is mentioned, for example. The pretreatment conditions and the pretreatment time are not limited and are set as appropriate according to the type of the semiconductor substrate.

白金溶液としては限定されないが、例えば、フッ化水素溶液に六塩化白金酸を溶解した白金溶液が挙げられる。なお、溶媒としてフッ化水素溶液を用いることが好ましい。半導体基板の白金溶液中での浸漬時間は、白金溶液の濃度、半導体基板の種類及び樹枝状白金ナノ構造体を成長させる大きさ等に応じて調整するため限定的ではないが、5〜60分程度が好ましく、10〜20分程度がより好ましい。これにより、粗面化された半導体基板の表面に樹枝状白金ナノ構造体が自己成長により形成される。   Although it does not limit as a platinum solution, For example, the platinum solution which melt | dissolved hexachloroplatinic acid in the hydrogen fluoride solution is mentioned. Note that a hydrogen fluoride solution is preferably used as the solvent. The immersion time of the semiconductor substrate in the platinum solution is not limited because it is adjusted according to the concentration of the platinum solution, the type of the semiconductor substrate, the size of the growth of the dendritic platinum nanostructure, etc., but 5 to 60 minutes About 10 to 20 minutes is more preferable. Thereby, a dendritic platinum nanostructure is formed on the surface of the roughened semiconductor substrate by self-growth.

本発明では、粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより、図1(a)で示されるように樹枝状白金ナノ構造体(針状の突起物を有する粒子)が自己成長により形成される。これに対し、粗面化されていない半導体基板を白金溶液に浸漬すると、図1(b)で示されるように球状の白金粒子しか形成されない。よって、樹枝状白金ナノ構造体を形成するためには、半導体基板を粗面化しておくことが必須である。   In the present invention, by immersing a roughened semiconductor substrate in a platinum solution, the dendritic platinum nanostructure (particles having needle-like protrusions) is self-grown as shown in FIG. It is formed. On the other hand, when a non-roughened semiconductor substrate is immersed in a platinum solution, only spherical platinum particles are formed as shown in FIG. Therefore, in order to form a dendritic platinum nanostructure, it is essential to roughen the semiconductor substrate.

樹枝状白金ナノ構造体の大きさは限定されないが、50〜500nm程度である。   The size of the dendritic platinum nanostructure is not limited, but is about 50 to 500 nm.

工程3
本発明では、半導体基板を疎水化処理する工程3を更に有してもよい。
Process 3
In this invention, you may further have the process 3 which hydrophobizes a semiconductor substrate.

疎水化処理の方法は限定されないが、例えば、樹枝状白金ナノ構造体を形成した半導体基板をシランカップリング溶液に浸漬することにより、半導体基板の露出部分を疎水化処理することができる。疎水化処理することにより、ソフトイオン化の特性をより向上させることができる。   Although the method of hydrophobizing treatment is not limited, for example, the exposed portion of the semiconductor substrate can be hydrophobized by immersing the semiconductor substrate on which the dendritic platinum nanostructure is formed in a silane coupling solution. By performing the hydrophobization treatment, the characteristics of soft ionization can be further improved.

シランカップリング溶液としては、例えば、ヘキサンにヘキサデカフルオロ−1,1,2,2,テトラ−ヒドロデシルトリクロロシランを溶解したシランカップリング溶液が好ましい。シランカップリング溶液の濃度は限定されないが、0.1〜5mM程度が好ましく、0.5〜2mM程度がより好ましい。   As the silane coupling solution, for example, a silane coupling solution in which hexadecafluoro-1,1,2,2, tetra-hydrodecyltrichlorosilane is dissolved in hexane is preferable. The concentration of the silane coupling solution is not limited, but is preferably about 0.1 to 5 mM, more preferably about 0.5 to 2 mM.

上記製造方法により得られる本発明の質量分析用基板は、SALDI-MSに用いた場合に、イオン化剤としてクエン酸などの有機多価カルボン酸を添加しなくてもMALDI-MSに匹敵するイオン化効率を達成できる。また、MALDI-MSに匹敵するソフトイオン化を達成できる。なお、試料分子の分子量が大きいことが分かっており、クエン酸などの有機多価カルボン酸に由来するノイズがマススペクトルの解析に影響を及ぼさない場合には、イオン化剤を用いることにより、分析精度を更に向上させることもできる。   When the substrate for mass spectrometry of the present invention obtained by the above production method is used for SALDI-MS, the ionization efficiency is comparable to MALDI-MS without adding an organic polyvalent carboxylic acid such as citric acid as an ionizing agent. Can be achieved. Also, soft ionization comparable to MALDI-MS can be achieved. If the molecular weight of the sample molecule is known to be large and noise derived from organic polycarboxylic acid such as citric acid does not affect the analysis of the mass spectrum, the analysis accuracy can be improved by using an ionizing agent. Can be further improved.

また、本発明の質量分析用基板は、リン酸化ペプチドを選択的に検出することができる。具体的には、本発明の質量分析用基板にリン酸化ペプチドと非リン酸化ペプチドの混合溶液を滴下すると、質量分析用基板表面にリン酸化ペプチドが選択的に吸着される。よって、滴下後に溶媒で質量分析用基板表面を洗浄することにより、リン酸化ペプチドを選択的に検出することができる。例えば、後述の試験例6及び試験例7では、リン酸化ペプチドと非リン酸化ペプチドの混合溶液に含まれるリン酸化ペプチドを選択的に検出できることが示されている。   Moreover, the substrate for mass spectrometry of the present invention can selectively detect phosphorylated peptides. Specifically, when a mixed solution of a phosphorylated peptide and a non-phosphorylated peptide is dropped onto the mass spectrometry substrate of the present invention, the phosphorylated peptide is selectively adsorbed on the mass spectrometry substrate surface. Therefore, the phosphorylated peptide can be selectively detected by washing the substrate surface for mass spectrometry with a solvent after dropping. For example, Test Example 6 and Test Example 7 described later indicate that a phosphorylated peptide contained in a mixed solution of a phosphorylated peptide and a non-phosphorylated peptide can be selectively detected.

タンパク質のリン酸化は、生体内におけるシグナル伝達、分化、増殖等の多様な細胞機能の制御に関与していることが知られている。近年、生体内でのタンパク質のリン酸化部位を解析するために、MALDI-MSが有効なツールとして活用されている。しかしながら、MALDI-MSを用いた解析において、リン酸化ペプチドのイオン化効率は低く、相対的に量の多い非リン酸化ペプチドによってリン酸化ペプチド由来のイオン強度が抑制されてしまうために、リン酸化ペプチドを感度よく検出することが難しいという問題がある。他方、本発明の質量分析用基板は、リン酸化ペプチドを選択的に吸着するという特異的な特性を有しているため、リン酸化ペプチドを選択的に質量分析することができる。よって、プロテオーム解析におけるタンパク質のリン酸化及び脱リン酸化に関する網羅的な分析技術としての実用化が可能である。   Protein phosphorylation is known to be involved in the control of various cellular functions such as signal transduction, differentiation, and proliferation in vivo. In recent years, MALDI-MS has been utilized as an effective tool for analyzing protein phosphorylation sites in vivo. However, in the analysis using MALDI-MS, the ionization efficiency of the phosphorylated peptide is low, and the phosphopeptide-derived ionic strength is suppressed by a relatively large amount of non-phosphorylated peptide. There is a problem that it is difficult to detect with high sensitivity. On the other hand, since the substrate for mass spectrometry of the present invention has a specific property of selectively adsorbing a phosphorylated peptide, the phosphorylated peptide can be selectively subjected to mass spectrometry. Therefore, it can be put to practical use as a comprehensive analysis technique related to protein phosphorylation and dephosphorylation in proteome analysis.

本発明の質量分析用基板は、特に粗面化された半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体が形成されていることにより、SALDI-MSに用いた場合に、イオン化剤としてクエン酸などの有機多価カルボン酸を添加しなくてもMALDI-MSに匹敵するイオン化効率を達成できる。また、MALDI-MSに匹敵するソフトイオン化を達成できる。具体的には、マトリックスやイオン化剤(有機多価カルボン酸)を用いないため、マススペクトルにマトリックスやイオン化剤に由来するノイズが含まれておらず、これまで分析が困難であった低分子量の試料分子であっても正確に質量分析することができる。更に、樹枝状白金ナノ構造体は、粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより自己成長により簡便に形成されるため、製造が容易である上、経時的な検出感度の劣化が抑制されている。   The substrate for mass spectrometry of the present invention is an organic compound such as citric acid as an ionizing agent when used for SALDI-MS, particularly when a dendritic platinum nanostructure is formed on a roughened semiconductor substrate. Ionization efficiency comparable to MALDI-MS can be achieved without adding a polyvalent carboxylic acid. Also, soft ionization comparable to MALDI-MS can be achieved. Specifically, because no matrix or ionizing agent (organic polyvalent carboxylic acid) is used, the mass spectrum does not contain noise derived from the matrix or ionizing agent, and it has been difficult to analyze so far. Even sample molecules can be accurately subjected to mass spectrometry. Furthermore, the dendritic platinum nanostructure is easily formed by self-growth by immersing a roughened semiconductor substrate in a platinum solution. It is suppressed.

半導体基板を白金溶液に浸漬した際に形成される白金ナノ構造体の違いを示す図である。(a)は半導体基板を粗面化した場合であり、(b)は半導体基板を粗面化しない場合である。It is a figure which shows the difference of the platinum nanostructure formed when a semiconductor substrate is immersed in a platinum solution. (A) is a case where the semiconductor substrate is roughened, and (b) is a case where the semiconductor substrate is not roughened. 試験例1の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of Test Example 1. 試験例2の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of Test Example 2. 試験例3の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of Test Example 3. 試験例4の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of Test Example 4. 試験例5の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of Test Example 5. 試験例6の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of Test Example 6. 試験例7の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of Test Example 7.

以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。   The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples.

実施例1(本発明の質量分析用基板)
シリコン基板(1.5cm×1.5cm)をアセトン及びメタノール中でそれぞれ10分ずつ超音波洗浄することにより、基板に付着している有機物及び酸化物を除去した。
Example 1 (mass spectrometry substrate of the present invention)
A silicon substrate (1.5 cm × 1.5 cm) was ultrasonically cleaned in acetone and methanol for 10 minutes each to remove organic substances and oxides adhering to the substrate.

次に、シリコン基板の片面を♯1000のサンドペーパーを用いてスクラッチすることにより粗面化した(表面粗さRa:170nm)。その後、再度アセトン及びメタノール中でそれぞれ10分ずつ超音波洗浄し、基板に付着している有機物及び酸化物を除去した。   Next, one side of the silicon substrate was roughened by scratching with # 1000 sandpaper (surface roughness Ra: 170 nm). After that, ultrasonic cleaning was again performed in acetone and methanol for 10 minutes each to remove organic substances and oxides adhering to the substrate.

HF溶液(5M)にH2PtCl6(1mM)を溶解した白金溶液に粗面化したシリコン基板を10分間浸漬した。これにより、樹枝状白金ナノ構造体を自己成長により形成した。樹枝状白金ナノ構造体の大きさは50〜500nmであった。その後、白金溶液から取り出し、水洗した。これにより、本発明の質量分析用基板(樹枝状Pt、Dendric-Ptとも言う)を得た。 The roughened silicon substrate was immersed for 10 minutes in a platinum solution in which H 2 PtCl 6 (1 mM) was dissolved in HF solution (5M). As a result, dendritic platinum nanostructures were formed by self-growth. The size of the dendritic platinum nanostructure was 50-500 nm. Then, it removed from the platinum solution and washed with water. As a result, a substrate for mass spectrometry of the present invention (also called dendritic Pt or Dendric-Pt) was obtained.

更に、シリコン基板を疎水化処理した質量分析用基板も作製した。即ち、樹枝状白金ナノ構造体を形成したシリコン基板を、ヘキサンにヘキサデカフルオロ−1,1,2,2,テトラ−ヒドロデシルトリクロロシランを溶解したシランカップリング溶液(1mM)に5時間浸漬することによりシリコン基板の露出部分を疎水化した。これにより、疎水化した本発明の質量分析用基板(Hy-Dendric-Ptとも言う)を得た。   Further, a mass spectrometric substrate obtained by hydrophobizing a silicon substrate was also produced. That is, the silicon substrate on which the dendritic platinum nanostructure is formed is immersed in a silane coupling solution (1 mM) in which hexadecafluoro-1,1,2,2, tetra-hydrodecyltrichlorosilane is dissolved in hexane for 5 hours. As a result, the exposed portion of the silicon substrate was hydrophobized. As a result, a hydrophobized substrate for mass spectrometry of the present invention (also referred to as Hy-Dendric-Pt) was obtained.

比較例1(白金ナノフラワー基板)
塩化白金(IV)酸(1g)水溶液に水素化ホウ素ナトリウム(380mg)を入れて水素化ホウ素ナトリウムを還元した。得られた粉末をろ過し、純水で洗浄し、雑イオン等を可能な限り除去した後、乾燥・回収した。
Comparative Example 1 (Platinum nanoflower substrate)
Sodium borohydride (380 mg) was added to an aqueous solution of chloroplatinic (IV) acid (1 g) to reduce sodium borohydride. The obtained powder was filtered, washed with pure water to remove miscellaneous ions as much as possible, and then dried and collected.

次に、乾燥物を純水中に入れ、めのう乳鉢で十分に摺り合わせた。   Next, the dried product was put into pure water and sufficiently rubbed with an agate mortar.

得られた白金ナノ粉(花弁状)分散液をステンレス製のLDIプレートに塗布し、更にイオン化剤としてクエン酸バッファー(クエン酸(0.2M)/クエン酸アンモニウム(0.2M)=1.1/5の体積比)を塗布した。これにより、白金ナノフラワー基板を得た。   The obtained platinum nanopowder (petal-like) dispersion was applied to a stainless steel LDI plate, and citrate buffer (citric acid (0.2M) / ammonium citrate (0.2M) = 1.1 / 5 volume as an ionizing agent). Ratio) was applied. Thereby, a platinum nanoflower substrate was obtained.

比較例2(DIOS基板)
シリコン基板をEtOH-HF(46%)(体積比1:1)に浸漬し、30cmの距離で100Wタングステンバルブから白色光を照射してエッチングを行った。エッチング条件は、30mAで1分とした。エッチング後、EtOHで洗浄し、乾燥した。これによりDIOS基板を得た。
Comparative example 2 (DIOS substrate)
Etching was performed by immersing a silicon substrate in EtOH-HF (46%) (volume ratio 1: 1) and irradiating white light from a 100 W tungsten bulb at a distance of 30 cm. Etching conditions were 30 mA and 1 minute. After etching, it was washed with EtOH and dried. As a result, a DIOS substrate was obtained.

走査型電子顕微鏡(SEM)で確認したところ、サブミクロンサイズの多孔質構造であることが確認された。   When confirmed with a scanning electron microscope (SEM), it was confirmed to be a submicron porous structure.

比較例3(MALDI-MS:マトリックスDHBA使用)
市販のMALDI-MS用ステンレス基板と、マトリックスDHBA(2,5-Dihydroxybenzoic acid)の飽和溶液(溶媒は水/アセトニトリル、体積比で50:50)を用意した。
Comparative Example 3 (MALDI-MS: Matrix DHBA used)
A commercially available stainless steel substrate for MALDI-MS and a saturated solution of matrix DHBA (2,5-Dihydroxybenzoic acid) (solvent is water / acetonitrile, volume ratio 50:50) were prepared.

比較例4(MALDI-MS:マトリックスCHCA使用)
市販のMALDI-MS用ステンレス基板と、マトリックスCHCA(α-Cyano-4-hydroxycinnamicacid)の飽和溶液(溶媒は水/アセトニトリル、体積比で50:50)とを用意した。
Comparative Example 4 (MALDI-MS: Matrix CHCA used)
A commercially available stainless steel substrate for MALDI-MS and a saturated solution of matrix CHCA (α-Cyano-4-hydroxycinnamicacid) (solvent is water / acetonitrile, volume ratio 50:50) were prepared.

試験例1
本発明の質量分析用基板(実施例1、疎水化処理なし)と、白金ナノフラワー基板(比較例1)を用いてアンジオテンシンII(5pmol)の質量分析を行った。マススペクトルの結果を図2に示す。
Test example 1
Mass spectrometry of angiotensin II (5 pmol) was performed using the substrate for mass spectrometry of the present invention (Example 1, no hydrophobization treatment) and a platinum nanoflower substrate (Comparative Example 1). The result of the mass spectrum is shown in FIG.

図2から明らかなように、白金ナノフラワー基板ではイオン化剤であるクエン酸を添加することにより初めてアンジオテンシンIIの弱いピークを確認することができた。しかし、イオン化剤として有機多価カルボン酸を使用しているため、イオン化剤自体がイオン化して検出され(スペクトル中の丸印のピーク)、ノイズの原因となっている。他方、本発明の質量分析用基板ではイオン化剤であるクエン酸を添加しなくてもアンジオテンシンIIの強いピークを確認することができる。   As is clear from FIG. 2, a weak peak of angiotensin II could be confirmed for the platinum nanoflower substrate only by adding citric acid as an ionizing agent. However, since the organic polyvalent carboxylic acid is used as the ionizing agent, the ionizing agent itself is ionized and detected (the peak of the circle in the spectrum), which causes noise. On the other hand, in the substrate for mass spectrometry of the present invention, a strong peak of angiotensin II can be confirmed without adding citric acid as an ionizing agent.

以上より、本発明の質量分析用基板は、イオン化剤を用いる場合のノイズの問題が解消されており、低分子量試料の質量分析に有用であることが分かる。   From the above, it can be seen that the substrate for mass spectrometry of the present invention eliminates the problem of noise when an ionizing agent is used, and is useful for mass spectrometry of a low molecular weight sample.

試験例2
本発明の質量分析用基板が低分子量試料の質量分析に有用であることを確認するために、試料分子として低分子薬物(a)β-cyclodextrin(500fmol)、(b)Verapamil(5fmol)、(c)Hydrochloride Caffein(10pmol)を用いて質量分析を行った。マススペクトルの結果を図3に示す。
Test example 2
In order to confirm that the substrate for mass spectrometry of the present invention is useful for mass spectrometry of a low molecular weight sample, a low molecular drug (a) β-cyclodextrin (500 fmol), (b) Verapamil (5 fmol), ( c) Mass spectrometry was performed using Hydrochloride Caffein (10 pmol). The result of the mass spectrum is shown in FIG.

図3から明らかなように、本発明の質量分析用基板は、低分子薬物のいずれについても、強いピークを確認することができる。   As is clear from FIG. 3, the substrate for mass spectrometry of the present invention can confirm a strong peak for any low molecular drug.

試験例3
実施例1及び比較例1〜4の各質量分析用基板のソフトイオン化(試料分子を分解させずにレーザー脱離させる能力)の程度を調べた。ソフトイオン化の程度を客観的に評価するために、“Thermometer ions(TMイオン)と呼ばれる単分子分解する4-chloro-benzylpyridiniumを試料分子として用いた。このTMイオンは、脱離時の内部エネルギーが高いと下記のようにフラグメントが生じる。
Test example 3
The degree of soft ionization (ability of laser desorption without decomposing sample molecules) of each of the substrates for mass spectrometry of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 was examined. In order to objectively evaluate the degree of soft ionization, we used 4-chloro-benzylpyridinium, which is a monomolecular decomposition called “Thermometer ions (TM ions) as a sample molecule. This TM ion has internal energy at the time of desorption. If it is higher, fragments are generated as described below.

Figure 2012007891
Figure 2012007891

TMイオンのSurvival Yield(SY)値はソフトイオン化の尺度となる。SY値は次式:
SY値=M+/(M++F+)で表されその値は0と1の間であり、1に近いほどフラグメントの少ないソフトなイオン化であることを示す。各質量分析用基板のSY値を図4に示す。
The Survival Yield (SY) value of TM ions is a measure of soft ionization. The SY value is:
The SY value is expressed by M + / (M ++ F + ), and the value is between 0 and 1. The closer to 1, the softer the ionization with fewer fragments. The SY value of each substrate for mass spectrometry is shown in FIG.

図4の結果から明らかなように、本発明の樹枝状白金ナノ構造体を形成した質量分析用基板(Dendric-Pt)は、従来のSALDI-MSで用いられてきたDIOS基板よりもSY値が高く、DHBAをマトリックスに用いたMALDI-MSと同等の値である。   As is apparent from the results of FIG. 4, the substrate for mass spectrometry (Dendric-Pt) on which the dendritic platinum nanostructure of the present invention is formed has a SY value higher than that of the DIOS substrate used in the conventional SALDI-MS. High, equivalent to MALDI-MS using DHBA as matrix.

更に、Dendric-Pt基板を疎水化処理したもの(Hy-Dendric-Pt)は、CHCAを用いたMALDI-MSと同等のSY値(〜1.0)を示し、試料を検出できる最小レーザーパワーも25から5に低下しており、エネルギー効率良く試料を検出できることがわかる。   In addition, the hydrophobized Dendric-Pt substrate (Hy-Dendric-Pt) shows a SY value (up to 1.0) equivalent to MALDI-MS using CHCA, and the minimum laser power that can detect the sample is 25 It can be seen that the sample can be detected with high energy efficiency.

試験例4
本発明の質量分析用基板(実施例1、疎水化処理なし)と、白金ナノフラワー基板(比較例1)を用いて不安定な脂質(DMPC:ジミリストイルホスファチジルコリン)の質量分析を行った。マススペクトルの結果を図5に示す。
Test example 4
Mass spectrometry of unstable lipid (DMPC: dimyristoyl phosphatidylcholine) was performed using the substrate for mass spectrometry of the present invention (Example 1, no hydrophobization treatment) and a platinum nanoflower substrate (Comparative Example 1). The result of the mass spectrum is shown in FIG.

図5から明らかなように、白金ナノフラワー基板ではDMPCが分解され易く、微弱なピークしか確認することができない。他方、本発明の質量分析用基板ではDMPCの分解が抑制されており、強いピークを確認することができる。   As apparent from FIG. 5, DMPC is easily decomposed on the platinum nanoflower substrate, and only a weak peak can be confirmed. On the other hand, in the substrate for mass spectrometry of the present invention, DMPC decomposition is suppressed, and a strong peak can be confirmed.

試験例5
本発明の質量分析用基板(実施例1、疎水化処理なし)と、MALDI-MS(比較例3、4)を用いて合成高分子(PMMA:ポリメタクリル酸メチル)の質量分析を行った。マススペクトルの結果を図6に示す。
Test Example 5
Mass spectrometry of the synthetic polymer (PMMA: polymethyl methacrylate) was performed using the substrate for mass spectrometry of the present invention (Example 1, no hydrophobization treatment) and MALDI-MS (Comparative Examples 3 and 4). The result of the mass spectrum is shown in FIG.

図6から明らかなように、いずれの質量分析方法でもPMMAのピークは確認できるが、試料検出できる最小レーザーパワーが本発明の質量分析用基板では25まで低下しており、最もエネルギー効率良く試料を検出できることがわかる。   As is clear from FIG. 6, the peak of PMMA can be confirmed by any of the mass spectrometry methods, but the minimum laser power capable of detecting the sample is reduced to 25 in the substrate for mass spectrometry of the present invention, and the sample is most efficiently used. It can be detected.

試験例6
非リン酸化ペプチドとして次の10種類(allanton, angiotensin frag. 1-7, RASG-1, angiotensine II, bradykin, angiotensin I, renin substrate, enolase T35, enolase T37及びmelittin)を用意し、アセトニトリル水溶液(水:アセトニトリル=90:10(体積比))1mlに溶解した。
Test Example 6
Prepare the following 10 non-phosphorylated peptides (allanton, angiotensin frag. 1-7, RASG-1, angiotensine II, bradykin, angiotensin I, renin substrate, enolase T35, enolase T37 and melittin) : Acetonitrile = 90: 10 (volume ratio)) 1 ml.

リン酸化ペプチドとして次の4種類(T 181 1P, T191 1P, T43 1P及びT43 2P)を用意し、アセトニトリル水溶液(水:アセトニトリル=85:15(体積比))0.1mlに溶解した。   The following four types (T181 1P, T191 1P, T43 1P, and T43 2P) were prepared as phosphorylated peptides and dissolved in 0.1 ml of an acetonitrile aqueous solution (water: acetonitrile = 85: 15 (volume ratio)).

上記非リン酸化ペプチド溶液とリン酸ペプチド溶液を混合し、その0.5μlを本発明の質量分析用基板(実施例1、疎水化処理なし)に滴下して10分間静置した。その後、滴下部分をアセトニトリル水溶液で洗浄した。その後、100mMリン酸アンモニウム1.5μlを滴下した。   The non-phosphorylated peptide solution and the phosphopeptide solution were mixed, and 0.5 μl thereof was dropped on the substrate for mass spectrometry of the present invention (Example 1, no hydrophobization treatment) and allowed to stand for 10 minutes. Then, the dripping part was wash | cleaned with acetonitrile aqueous solution. Thereafter, 1.5 μl of 100 mM ammonium phosphate was added dropwise.

質量分析の結果を図7に示す。図7の結果から明らかなように、本発明の質量分析用基板にはリン酸化ペプチドが選択的に吸着されており、洗浄工程を経ることにより非リン酸化ペプチドの一部が除去されて非リン酸化ペプチドと比較して選択的に質量分析できることが分かる。   The result of mass spectrometry is shown in FIG. As is apparent from the results of FIG. 7, phosphorylated peptides are selectively adsorbed on the substrate for mass spectrometry of the present invention, and a part of the non-phosphorylated peptides is removed through the washing step, and non-phosphorus It can be seen that selective mass spectrometry can be performed in comparison with the oxidized peptide.

試験例7
リン酸化タンパク質であるβ−カゼイン(2mg)とタンパク質分解酵素であるトリプシン(2mg)をそれぞれ50mMのアンモニウム重炭酸塩1mlに溶解した。β−カゼインの溶液0.5mlを0.1mlトリプシン溶液に混合し、600rpmの攪拌条件で37℃、12時間攪拌した。これにより、リン酸ペプチドを含有するβ−カゼイン消化物を得た。
Test Example 7
Phosphorylated protein β-casein (2 mg) and proteolytic enzyme trypsin (2 mg) were each dissolved in 1 ml of 50 mM ammonium bicarbonate. 0.5 ml of β-casein solution was mixed with 0.1 ml trypsin solution and stirred at 37 ° C. for 12 hours under a stirring condition of 600 rpm. Thereby, the β-casein digest containing the phosphate peptide was obtained.

β−カゼイン消化物5μlを0.15%TFA 45μlに溶解した。その0.5μlを本発明の質量分析用基板(実施例1、疎水化処理なし)に滴下して10分間静置した。その後、滴下部分を0.1%TFA溶液で3回洗浄した。その後、100mMリン酸アンモニウム1.5μlを滴下した。   5 μl of β-casein digest was dissolved in 45 μl of 0.15% TFA. 0.5 μl thereof was dropped onto the substrate for mass spectrometry of the present invention (Example 1, no hydrophobization treatment) and allowed to stand for 10 minutes. Thereafter, the dripping part was washed 3 times with 0.1% TFA solution. Thereafter, 1.5 μl of 100 mM ammonium phosphate was added dropwise.

質量分析の結果を図8に示す。図8の結果から明らかなように、本発明の質量分析用基板にはリン酸化ペプチドが選択的に吸着されており、洗浄工程を経ることによりリン酸化ペプチドを選択的に質量分析できることが分かる。   The results of mass spectrometry are shown in FIG. As is clear from the results of FIG. 8, it can be seen that the phosphorylated peptide is selectively adsorbed on the substrate for mass spectrometry of the present invention, and that the phosphorylated peptide can be selectively subjected to mass spectrometry through the washing step.

Claims (9)

粗面化された半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体が形成されている質量分析用基板であって、前記樹枝状白金ナノ構造体は、前記粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより自己成長により形成されることを特徴とする質量分析用基板。   A substrate for mass spectrometry in which a dendritic platinum nanostructure is formed on a roughened semiconductor substrate, wherein the dendritic platinum nanostructure is immersed in a platinum solution. A substrate for mass spectrometry, which is formed by self-growth. 前記半導体基板は、シリコン基板である、請求項1に記載の質量分析用基板。   The substrate for mass spectrometry according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is a silicon substrate. 前記半導体基板は、疎水化処理されている、請求項1又は2に記載の質量分析用基板。   The substrate for mass spectrometry according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor substrate is subjected to a hydrophobic treatment. 表面支援レーザー脱離イオン化質量分析(SALDI-MS)に用いる、請求項1〜3のいずれかに記載の質量分析用基板。   The substrate for mass spectrometry according to claim 1, which is used for surface-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry (SALDI-MS). リン酸化ペプチドの選択的検出に用いる、請求項4に記載の質量分析用基板。   The substrate for mass spectrometry according to claim 4, which is used for selective detection of a phosphorylated peptide. 下記工程を有する質量分析用基板の製造方法:
(1)半導体基板を粗面化する工程1、
(2)粗面化された半導体基板を白金溶液に浸漬することにより、前記半導体基板上に樹枝状白金ナノ構造体を自己成長により形成する工程2。
A method for producing a substrate for mass spectrometry having the following steps:
(1) Step 1 of roughening a semiconductor substrate,
(2) Step 2 of forming a dendritic platinum nanostructure by self-growth on the semiconductor substrate by immersing the roughened semiconductor substrate in a platinum solution.
工程1においてサンドペーパーでスクラッチすることにより半導体基板を粗面化する、請求項6に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 6, wherein the semiconductor substrate is roughened by scratching with sandpaper in step 1. 前記粗面化された半導体基板の表面粗さRaが50〜300nmである、請求項6又は7に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 6 or 7, wherein a surface roughness Ra of the roughened semiconductor substrate is 50 to 300 nm. 前記半導体基板を疎水化処理する工程3を有する、請求項6〜8のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method in any one of Claims 6-8 which has the process 3 which hydrophobizes the said semiconductor substrate.
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