ホーム > 特許ランキング > 株式会社豊田中央研究所
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特許7421170有機シリカ基板、及びそれを用いたレーザー脱離／イオン化質量分析方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-16
(45)【発行日】2024-01-24
(54)【発明の名称】有機シリカ基板、及びそれを用いたレーザー脱離／イオン化質量分析方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/62 20210101AFI20240117BHJP
B32B 9/00 20060101ALI20240117BHJP
B32B 7/023 20190101ALI20240117BHJP
H01J 49/04 20060101ALI20240117BHJP
【ＦＩ】
G01N27/62 V
B32B9/00 A
B32B7/023
H01J49/04 180
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021042719
(22)【出願日】2021-03-16
(65)【公開番号】P2022142520
(43)【公開日】2022-09-30
【審査請求日】2023-03-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000003609
【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110001047
【氏名又は名称】弁理士法人セントクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 有理
(72)【発明者】
【氏名】溝下 倫大
(72)【発明者】
【氏名】村瀬 雅和
(72)【発明者】
【氏名】後藤 康友
【審査官】吉田 将志
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１６５７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１５９８０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１１５１８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６７２５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５１６１１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／６０ － Ｇ０１Ｎ ２７／７０
Ｈ０１Ｊ ４９／００ － Ｈ０１Ｊ ４９／４８
Ｂ３２Ｂ ９／００
Ｂ３２Ｂ ７／０２３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
波長２００～６００ｎｍの範囲内に極大吸収波長を有する有機基と前記有機基に結合しているアミド基とを骨格内に含有し、疎水基を更に有する有機シリカ膜を備えることを特徴とする有機シリカ基板。
【請求項2】
前記疎水基が前記有機シリカ膜を構成するシロキサン結合のケイ素原子に結合していることを特徴とする請求項１に記載の有機シリカ基板。
【請求項3】
前記有機基がナフタルイミド環であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機シリカ基板。
【請求項4】
前記有機シリカ膜が、表面に凹凸構造を有するもの、ナノファイバーからなるもの、及び微粒子からなるものからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１～３のうちのいずれか一項に記載の有機シリカ基板。
【請求項5】
請求項１～４のうちのいずれか一項に記載の有機シリカ基板に測定対象分子を担持せしめて測定用試料を作製し、前記測定用試料にレーザー光を照射することにより、前記測定対象分子を前記有機シリカ基板から脱離させ、イオン化して質量分析することを特徴とするレーザー脱離／イオン化質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機シリカ基板、及びそれを用いたレーザー脱離／イオン化質量分析方法に関し、より詳しくは、レーザー光を吸収可能な有機シリカ膜を備える有機シリカ基板、及びそれを用いたレーザー脱離／イオン化質量分析方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の一般的なレーザー脱離／イオン化質量分析においては、マトリックスと呼ばれる低分子量の有機物が測定対象物質と混合され、レーザー光照射時に前記マトリックスが測定対象物質の脱離／イオン化を支援することによって、質量分析を可能にしていた。しかしながら、前記マトリックスは、レーザー光照射より測定対象物質とともに脱離／イオン化するため、得られるマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）の低分子量域にマトリックス由来のシグナルが妨害ピークとして観測され、低分子量域の質量分析が困難となるという問題があった。
【0003】
このため、マトリックスを使用しないレーザー脱離／イオン化質量分析方法が検討されている。例えば、特開２０１８－１８５２００号公報（特許文献１）には、レーザー光を吸収可能な有機基を骨格に有し、平均細孔径が５～５０ｎｍの細孔を有し、かつ、表面開口率が３３～７０％である有機シリカ多孔膜を備えるレーザー脱離／イオン化質量分析用の有機シリカ基板が開示されている。このような有機シリカ基板を用いることによって、上記の問題が解決され、低分子量域の測定対象物質に対しても、レーザー脱離／イオン化質量分析が可能となった。
【0004】
しかしながら、従来の有機シリカ基板を用いたレーザー脱離／イオン化質量分析においては、測定対象物質の検出感度が必ずしも十分に高いものではなく、より高感度のレーザー脱離／イオン化質量分析方法が求められている。そこで、特開２０２０－１６５７０７号公報（特許文献２）には、レーザー光を吸収可能な有機基を骨格に有する有機シリカからなる有機シリカ薄膜と、該有機シリカ薄膜の表面上に積層された疎水層とを備えており、前記疎水層が脂肪族系の炭素骨格を主骨格とする疎水基及び前記有機シリカのシリカ骨格と共有結合可能な官能基を有する疎水性材料からなる層であり、かつ、前記疎水層の厚みが０．２～５．５ｎｍであるレーザー脱離／イオン化質量分析用の有機シリカ基板が提案されており、この有機シリカ基板を用いることによって、より高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析を行うことが可能となることが記載されている。
【0005】
ところが、生体関連分子等の親水性の高い化合物をレーザー脱離／イオン化質量分析する場合には、特許文献２に記載の有機シリカ基板を用いても、測定対象分子物である高親水性化合物が有機シリカ基板の表面に均一に吸着せず、高親水性化合物を高感度で検出することが困難であった。
【0006】
また、Ｓｕｎｉａ Ａ．Ｔｒａｕｇｅｒら、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．、２００４年、第７６巻、第１５号、４４８４～４４８９頁（非特許文献１）には、多孔質シリコンを用いた脱離／イオン化質量分析において、多孔質シリコンの表面をシラン化合物で処理して親水基又は疎水基を導入することによって、測定対象分子が高感度で検出されることが記載されているが、多孔質シリコンの表面に親水性領域と疎水性領域とをバランスよく均一に形成するといった検討は記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１８－１８５２００号公報
【文献】特開２０２０－１６５７０７号公報
【非特許文献】
【0008】
【文献】Ｓｕｎｉａ Ａ．Ｔｒａｕｇｅｒら、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．、２００４年、第７６巻、第１５号、４４８４～４４８９頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、生体関連分子等の高親水性化合物についても高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析することを可能にする有機シリカ基板、及びそれを用いたレーザー脱離／イオン化質量分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、レーザー光を吸収可能な有機基を骨格内に含有する有機シリカ膜を備えている有機シリカ基板において、前記骨格内にアミド基を導入し、さらに、疎水基を、前記アミド基と前記疎水基とが有機シリカ膜の表面において均一且つバランスよく配置されるように、導入することによって、生体関連分子等の高親水性化合物についても高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち、本発明の有機シリカ基板は、波長２００～６００ｎｍの範囲内に極大吸収波長を有する有機基と前記有機基に結合しているアミド基とを骨格内に含有し、疎水基を更に有する有機シリカ膜を備えることを特徴とするものである。
【0012】
本発明の有機シリカ基板においては、前記疎水基が前記有機シリカ膜を構成するシロキサン結合のケイ素原子に結合していることが好ましく、さらに、前記有機基がナフタルイミド環であることが好ましく、また、前記有機シリカ膜が、表面に凹凸構造を有するもの、ナノファイバーからなるもの、及び微粒子からなるものからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【0013】
また、本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法は、前記本発明の有機シリカ基板に測定対象分子を担持せしめて測定用試料を作製し、前記測定用試料にレーザー光を照射することにより、前記測定対象分子を前記有機シリカ基板から脱離させ、イオン化して質量分析することを特徴とする方法である。
【0014】
なお、本発明の有機シリカ基板を用いることによって、生体関連分子等の高親水性化合物についても高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析することが可能となる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明の有機シリカ基板は、レーザー光を吸収可能な有機基及びアミド基を骨格内に含有し、疎水基を更に含有する有機シリカ膜を備えるものである。この有機シリカ膜においては、図１に示すように、骨格内のレーザー光を吸収可能な有機基にアミド基が結合し、シロキサン結合のケイ素原子に疎水基が結合している。このため、有機シリカ膜の表面には、アミド基と疎水基とが均一かつバランスよく配置されている。このような有機シリカ膜の表面に、生体関連分子等の高親水性化合物を含有する試料溶液を滴下して測定用試料を作製すると、図２に示すように、疎水基の作用により試料溶液が濃縮されるとともに、高親水性化合物がアミド基に吸着するため、高親水性化合物は有機シリカ膜の表面に均一かつ高分散に担持される。そして、このような測定用試料を用いてレーザー脱離／イオン化質量分析を行うと、疎水基が有機シリカ膜の表面と高親水性化合物との相互作用を低減することによって高親水性化合物の脱離が促進され、さらに、有機シリカ膜の表面全体で高親水性化合物に相当するシグナルを検出することができるため、高親水性化合物を高感度で均一に検出することが可能となると推察される。
【0015】
一方、レーザー光を吸収可能な有機基を有し、アミド基及び疎水基が存在しない有機シリカ膜の表面に、生体関連分子等の高親水性化合物を含有する試料溶液を滴下して測定用試料を作製すると、高親水性化合物を強く吸着するサイトが有機シリカ膜の表面に存在しないため、図３に示すように、高親水性化合物は凝集し、有機シリカ膜の表面に均一に担持させることができない。そのため、このような測定用試料を用いてレーザー脱離／イオン化質量分析を行うと、有機シリカ膜の表面の測定点によって高親水性化合物の担持量にバラツキがあるため、高親水性化合物に相当するシグナルの強度にもバラツキが生じ、高親水性化合物の検出強度は有機シリカ膜の表面で不均一となり、さらに、疎水基による高親水性化合物の脱離促進作用も受けられないため、高親水性化合物の検出感度は低くなると推察される。
【0016】
また、レーザー光を吸収可能な有機基及びアミド基を有し、疎水基が存在しない有機シリカ膜の表面に、生体関連分子等の高親水性化合物を含有する試料溶液を滴下して測定用試料を作製すると、図４に示すように、高親水性化合物はアミド基に吸着するものの、親水性のアミド基の作用により試料溶液が有機シリカ膜の表面を広がるため、単位面積当たりの高親水性化合物の濃度が低くなる。そのため、このような測定用試料を用いてレーザー脱離／イオン化質量分析を行うと、有機シリカ膜の表面の測定点における高親水性化合物に相当するシグナルの強度が低く、疎水基による高親水性化合物の脱離促進作用も受けられないため、高親水性化合物の検出感度は低くなると推察される。
【0017】
さらに、レーザー光を吸収可能な有機基及び疎水基を有し、アミド基が存在しない有機シリカ膜の表面に、生体関連分子等の高親水性化合物を含有する試料溶液を滴下して測定用試料を作製すると、図５に示すように、疎水基の作用により試料溶液が濃縮されるものの、高親水性化合物が吸着可能なサイトが有機シリカ膜の表面に存在しないため、高親水性化合物は凝集し、有機シリカ膜の表面に均一に担持させることができない。そのため、このような測定用試料を用いてレーザー脱離／イオン化質量分析を行うと、疎水基により高親水性化合物の脱離が促進されるため、高親水性化合物は高感度で検出されるものの、有機シリカ膜の表面の測定点によって高親水性化合物の担持量にバラツキがあるため、高親水性化合物に相当するシグナルの強度にもバラツキが生じ、高親水性化合物の検出感度は有機シリカ膜の表面で不均一となると推察される。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、生体関連分子等の高親水性化合物についても高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の有機シリカ基板を構成する有機シリカ膜の骨格構造を示す模式図である。
【図2】本発明の有機シリカ基板の表面に高親水性化合物を担持させる態様を示す模式図である。
【図3】従来の有機シリカ基板の表面に高親水性化合物を担持させる態様を示す模式図である。
【図4】従来の有機シリカ基板の表面に高親水性化合物を担持させる態様を示す模式図である。
【図5】従来の有機シリカ基板の表面に高親水性化合物を担持させる態様を示す模式図である。
【図6】作製例２で作製した有機シリカ薄膜ｂの表面形状を示す原子間力顕微鏡写真である。
【図7】作製例３で調製したナノファイバー分散液におけるナノファイバーの状態を示す光学顕微鏡写真である。
【図8A】作製例３で作製した乾燥塗膜の表面形状を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図8B】作製例３で作製した有機シリカ薄膜Ｃの表面形状を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図9】比較作製例４で作製した有機シリカ薄膜ｇの表面形状を示す原子間力顕微鏡写真である。
【図10】実施例１で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ａ、アンジオテンシンＩ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図11】実施例２で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｂ、アミロイドβ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図12】実施例２で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｂ、アミロイドβ）におけるアミロイドβのマッピングイメージを示す図である。
【図13】実施例３で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｂ、アミロイドβ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図14】実施例４で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｂ、ホスファチジルコリン）のマススペクトルを示すグラフである。
【図15】実施例５で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｂ、インスリン）のマススペクトルを示すグラフである。
【図16A】実施例６で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｂ、血漿溶液中のアミロイドβ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図16B】実施例６で分析した血漿溶液のみの測定用試料（有機シリカ薄膜Ｂ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図17】実施例７で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｃ、アミロイドβ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図18】実施例８で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｃ、インスリン）のマススペクトルを示すグラフである。
【図19A】実施例９で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｃ、ベラパミルとホスファチジルコリンとアンジオテンシンＩＩとの混合物）のマススペクトルを示すグラフである。
【図19B】実施例９で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｃ、ベラパミルとホスファチジルコリンとアンジオテンシンＩＩとの混合物）のマススペクトルを示すグラフである。
【図19C】実施例９で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｃ、ベラパミルとホスファチジルコリンとアンジオテンシンＩＩとの混合物）のマススペクトルを示すグラフである。
【図20】比較例１で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜ａ、アミロイドβ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図21】比較例２で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜ｅ、アミロイドβ）のマススペクトルを示すグラフである。
【図22】実施例１０で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ａ、アミロイドβ）におけるアミロイドβのマッピングイメージを示す図である。
【図23】比較例３で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜ｆ、アミロイドβ）におけるアミロイドβのマッピングイメージを示す図である。
【図24】実施例１０で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ａ）及び比較例３で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜ｆ）におけるアミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナル強度の平均値を示すグラフである。
【図25】実施例１１で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｄ、アミロイドβ）におけるアミロイドβのマッピングイメージを示す図である。
【図26】比較例４で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜ｈ、アミロイドβ）におけるアミロイドβのマッピングイメージを示す図である。
【図27】実施例１１で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜Ｄ）及び比較例４で作製した測定用試料（有機シリカ薄膜ｈ）におけるアミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナル強度の平均値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【0021】
〔有機シリカ基板〕
先ず、本発明の有機シリカ基板について説明する。本発明の有機シリカ基板は、波長２００～６００ｎｍの範囲内に極大吸収波長を有する有機基及びアミド基を骨格内に含有し、疎水基を更に有する有機シリカ膜を備えるものである。
先ず、本発明の有機シリカ基板について説明する。本発明の有機シリカ基板は、波長２００～６００ｎｍの範囲内に極大吸収波長を有する有機基及びアミド基を骨格内に含有し、疎水基を更に有する有機シリカ膜を備えるものである。
【0022】
（有機シリカ膜）
本発明にかかる有機シリカ膜は、波長２００～６００ｎｍの範囲内に極大吸収波長を有する有機基（以下、「レーザー光吸収性有機基」ともいう）を骨格内に含有するものである。レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が前記波長範囲内にあると、レーザー脱離／イオン化質量分析において照射するレーザー光を効率よく吸収することができる。一方、レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が前記下限未満の波長であると、レーザー脱離／イオン化質量分析において前記下限未満の波長のレーザー光を照射した場合に、測定対象分子や有機シリカ中の有機基が分解される場合があり、他方、レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が前記上限を超える波長であると、レーザー脱離／イオン化質量分析において前記上限を超える波長のレーザー光を照射しても、エネルギー不足により測定対象分子をイオン化できない場合がある。また、レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が存在する波長範囲としては、２５０～４５０ｎｍが好ましく、３００～４００ｎｍがより好ましい。
本発明にかかる有機シリカ膜は、波長２００～６００ｎｍの範囲内に極大吸収波長を有する有機基（以下、「レーザー光吸収性有機基」ともいう）を骨格内に含有するものである。レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が前記波長範囲内にあると、レーザー脱離／イオン化質量分析において照射するレーザー光を効率よく吸収することができる。一方、レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が前記下限未満の波長であると、レーザー脱離／イオン化質量分析において前記下限未満の波長のレーザー光を照射した場合に、測定対象分子や有機シリカ中の有機基が分解される場合があり、他方、レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が前記上限を超える波長であると、レーザー脱離／イオン化質量分析において前記上限を超える波長のレーザー光を照射しても、エネルギー不足により測定対象分子をイオン化できない場合がある。また、レーザー光吸収性有機基の極大吸収波長が存在する波長範囲としては、２５０～４５０ｎｍが好ましく、３００～４００ｎｍがより好ましい。
【0023】
このようなレーザー光吸収性有機基としては、レーザー光を効率よく吸収できるという観点から、炭素数１０以上の芳香族炭化水素基を含有する有機基が好ましく、具体的には、ナフタルイミド環、トリフェニルアミン環、ピレン環、ジフェニルピレン環、テトラフェニルピレン環、ペリレン環、ペリレンビスイミド環、アクリドン環、メチルアクリドン環、スチリルベンゼン環、ジビニルベンゼン環、フルオレン環、クアテルフェニル環、アントラセン環、アクリジン環、フェニルピリジン環、ジビニルピリジン環、ポルフィン環、フタロシアニン環、ジケトピロロピロール環、ジチエニルベンゾチアゾール環等が挙げられる。このような炭素数１０以上の芳香族炭化水素基を含有する有機基の中でも、レーザー光照射に対する化学的安定性の観点から、ナフタルイミド環、トリフェニルアミン環、ピレン環、ペリレン環、アクリドン環がより好ましく、ナフタルイミド環が更に好ましい。なお、このような炭素数１０以上の芳香族炭化水素基を含有する有機基は、照射するレーザー光の波長に応じて適宜選択することができる。また、本発明にかかる有機シリカ膜は、このような炭素数１０以上の芳香族炭化水素基を含有する有機基を１種単独で含んでいてもよいし、２種以上を含んでいてもよい。
【0024】
本発明にかかる有機シリカ膜においては、レーザー光吸収性有機基が、有機シリカ膜の骨格内に含まれており、有機シリカ膜の主骨格中のケイ素（Ｓｉ）に直接的又は間接的に（他の元素を介して）結合していることが好ましく、シロキサン結合を構成するケイ素（Ｓｉ）に結合していることがより好ましい。また、本発明にかかる有機シリカ膜においては、１つのレーザー光吸収性有機基に対して２個以上のケイ素（Ｓｉ）が結合していることが好ましい。１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているケイ素（Ｓｉ）が１個の場合、レーザー光吸収性有機基の密度が低下するため、レーザー光の吸収強度が低下する傾向にある。一方、１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているケイ素（Ｓｉ）の個数の上限としては特に制限はないが、６個以下が好ましく、４個以下がより好ましく、３個以下が特に好ましい。１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているケイ素（Ｓｉ）の個数が前記上限を超えると、レーザー光吸収性有機基の割合が減少し、レーザー光の吸収効率が低下する傾向にある。
【0025】
前記有機シリカ膜においては、レーザー光吸収性有機基に対する前記有機シリカ膜を形成するケイ素の質量比（［ケイ素の質量］／［レーザー光吸収性有機基］）が０．０５～０．５０（より好ましくは０．１０～０．４０、更に好ましくは０．１０～０．３５、特に好ましくは０．１５～０．３５）の範囲内にあることが好ましい。前記質量比が前記下限未満になると、有機シリカ膜の架橋密度が低くなり、十分に硬化した有機シリカ膜が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、相対的にレーザー光吸収性有機基の密度が低下するため、レーザー光の吸収強度が低下する傾向にあり、また、有機シリカ膜の表面にナノインプリント等により凹凸構造を形成することが困難となる傾向にある。
【0026】
本発明にかかる有機シリカ膜においては、アミド基が、有機シリカ膜の骨格内に含まれている。有機シリカ膜の骨格内にアミド基が存在することによって、レーザー脱離／イオン化質量分析において、有機シリカ膜表面への測定対象分子、特に、生体関連分子等の高親水性化合物の吸着性が向上し、測定対象分子を有機シリカ膜の表面全体に均一に担持することが可能となる。また、前記アミド基は、レーザー光吸収性有機基に直接的又は間接的に（他の元素を介して）結合していることが好ましい。これにより、アミド基が有機シリカ膜の骨格内に規則的に配置されるため、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子の吸着サイトが均質となり、測定対象分子に相当するシグナルの検出強度の均一性が向上する。さらに、本発明にかかる有機シリカ膜においては、１つのレーザー光吸収性有機基に対して１個以上のアミド基が結合していればよい。また、１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているアミド基の個数の上限としては特に制限はないが、６個以下が好ましく、４個以下がより好ましく、２個以下が特に好ましい。１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているアミド基の個数が前記上限を超えると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、有機シリカ膜に担持された測定対象分子が脱離しにくくなる傾向にある。
【0027】
本発明にかかる有機シリカ膜には、疎水基が含まれている。有機シリカ膜に疎水基が存在することによって、レーザー脱離／イオン化質量分析において、有機シリカ膜上に滴下された測定対象分子を含む試料溶液が濃縮されるため、測定対象分子が有機シリカ膜の表面に高密度に担持され、測定対象分子に相当するシグナルの強度が高くなる。また、有機シリカ膜の表面と測定対象分子との相互作用が低減されるため、測定対象分子の脱離が促進され、測定対象分子に相当するシグナルを高感度で検出することが可能となる。このような疎水基は、有機シリカ膜を構成するシロキサン結合のケイ素原子に結合していることが好ましい。これにより、有機シリカ膜表面において、疎水基とアミド基とがバランスよく均一に存在するため、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子が有機シリカ膜の表面に均一に担持され、測定対象分子に相当するシグナルを有機シリカ膜表面全体で検出することが可能となる。
【0028】
また、本発明にかかる有機シリカ膜において、疎水基とアミド基とのモル比（疎水基／アミド基）としては、４／１～０．５／１が好ましく、３／１～１／１がより好ましく、２／１～１．５／１が特に好ましい。疎水基／アミド基が前記下限未満になると、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜の表面に疎水性が十分に付与されないため、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子を含む試料溶液の濃縮効果や測定対象分子の脱離促進作用が十分に得られず、測定対象分子に相当するシグナルを高感度で検出できない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、有機シリカ膜表面への測定対象分子の吸着性が低下し、測定対象分子を有機シリカ膜の表面全体に均一に担持することが困難となる傾向にある。
【0029】
このような疎水基としては、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に疎水性を付与できる基であれば特に制限はなく、例えば、アルキル基、アルキニル基、アルケニル基、フッ素原子含有基、フッ素原子以外のハロゲン原子含有基、アルコキシ基、芳香環等が挙げられる。
【0030】
前記アルキル基、アルキニル基及びアルケニル基の炭素数としては、それぞれ、１～４０が好ましく、１～３０がより好ましく、１～２０が特に好ましい。アルキル基、アルキニル基及びアルケニル基の炭素数が前記上限を超えると、アルキル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する有機シラン化合物を入手することが困難になるとともに、立体障害が大きく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にアルキル基、アルキニル基又はアルケニル基を導入する際に、アルキル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しにくくなるため、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に十分な疎水性を付与できず、また、有機シリカ膜においてレーザー光吸収性有機基の密度が低下してレーザー光の吸収性能が低下する傾向にある。また、前記アルキル基、アルキニル基及びアルケニル基は直鎖状のものであっても、分岐鎖状のものであってもよいが、立体障害が小さく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にアルキル基、アルキニル基又はアルケニル基を導入する際に、アルキル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しやすいという観点から、直鎖状のものが好ましい。
【0031】
このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。アルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基等が挙げられる。アルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基等が挙げられる。また、これらのアルキル基、アルキニル基及びアルケニル基には、グリシドキシ基等の複素環基が置換していてもよい。
【0032】
前記フッ素原子含有基としては、例えば、フルオロアルキル基、フルオロエーテル基等が挙げられる。前記フルオロアルキル基は、水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたアルキル基であり、直鎖状のものであっても、分岐鎖状のものであってもよいが、立体障害が小さく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロアルキル基を導入する際に、フルオロアルキル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しやすいという観点から、直鎖状のものが好ましい。
【0033】
フルオロアルキル基の炭素数（アルキル鎖の炭素数）としては、１～１６が好ましく、２～１０がより好ましく、３～８が特に好ましい。フルオロアルキル基の炭素数が前記上限を超えると、立体障害が大きく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロアルキル基を導入する際に、フルオロアルキル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しにくいため、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に十分な疎水性を付与できず、また、有機シリカ膜においてレーザー光吸収性有機基の密度が低下してレーザー光の吸収性能が低下する傾向にある。
【0034】
このようなフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基（ＣＦ３－）、ペンタフルオロエチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－）、ヘプタフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－）等の水素原子の全部がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基；２，２，２－トリフルオロエチル基（ＣＦ３－ＣＨ２－）、３，３，３－トリフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＨ２－ＣＨ２－）、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＨ２－）、３，３，４，４，４－ペンタフルオロブチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３，４－トリフルオロブチル基（Ｆ－ＣＨ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロオクチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）等の水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたフルオロアルキル基が挙げられる。これらのフルオロアルキル基の中でも、フルオロアルキル基を含有する有機シラン化合物が入手しやすく、また、フルオロアルキル基を含有する有機シラン化合物の反応制御が容易であるという観点から、３，３，３－トリフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロオクチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）がより好ましく、疎水化の効果が十分に発現し、反応時に立体障害による影響を受けにくいという観点から、３，３，３－トリフルオロプロピル基、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル基が特に好ましい。
【0035】
前記フルオロエーテル基としては、例えば、下記式（ｉ）：
Ｒ１－Ｏ－（Ｒ２－Ｏ）ｋ－ （ｉ）
〔式中、Ｒ１はアルキル基又はフルオロアルキル基を表し、Ｒ２はフルオロアルキレン基を表し、ｋは１以上の整数である。〕
で表される構造を有する基が挙げられる。
Ｒ１－Ｏ－（Ｒ２－Ｏ）ｋ－ （ｉ）
〔式中、Ｒ１はアルキル基又はフルオロアルキル基を表し、Ｒ２はフルオロアルキレン基を表し、ｋは１以上の整数である。〕
で表される構造を有する基が挙げられる。
【0036】
前記Ｒ１であるアルキル基及びフルオロアルキル基は、直鎖状のものであっても、分岐鎖状のものであってもよいが、立体障害が小さく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロエーテル基を導入する際に、フルオロエーテル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しやすいという観点から、直鎖状のものが好ましい。このようなアルキル基及びフルオロアルキル基の炭素数（アルキル鎖の炭素数）としては、１～１６が好ましく、１～１０がより好ましく、１～８が特に好ましい。アルキル基及びフルオロアルキル基の炭素数が前記上限を超えると、立体障害が大きく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロエーテル基を導入する際に、フルオロエーテル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しにくいため、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に十分な疎水性を付与できず、また、有機シリカ膜においてレーザー光吸収性有機基の密度が低下してレーザー光の吸収性能が低下する傾向にある。
【0037】
このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。フルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基（ＣＦ３－）、ペンタフルオロエチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－）、ヘプタフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－）等の水素原子の全部がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基；２，２，２－トリフルオロエチル基（ＣＦ３－ＣＨ２－）、３，３，３－トリフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＨ２－ＣＨ２－）、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＨ２－）、３，３，４，４，４－ペンタフルオロブチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３，４－トリフルオロブチル基（Ｆ－ＣＨ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロオクチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）等の水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたフルオロアルキル基が挙げられる。これらのアルキル基及びフルオロアルキル基の中でも、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に十分に疎水性を付与できるという観点から、パーフルオロアルキル基が好ましく、立体障害が小さく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロエーテル基を導入する際に、フルオロエーテル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しやすいという観点から、トリフルオロメチル基（ＣＦ３－）、ペンタフルオロエチル基（ＣＦ３－ＣＦ２－）、ヘプタフルオロプロピル基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－）がより好ましい。
【0038】
前記Ｒ２であるフルオロアルキレン基は、直鎖状のものであっても、分岐鎖状のものであってもよいが、立体障害が小さく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロエーテル基を導入する際に、フルオロエーテル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しやすいという観点から、直鎖状のものが好ましい。このようなフルオロアルキレン基の炭素数（アルキレン鎖の炭素数）としては、１～１６が好ましく、１～１０がより好ましく、１～８が特に好ましい。フルオロアルキレン基の炭素数が前記上限を超えると、立体障害が大きく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロエーテル基を導入する際に、フルオロエーテル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しにくいため、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に十分な疎水性を付与できず、また、有機シリカ膜においてレーザー光吸収性有機基の密度が低下してレーザー光の吸収性能が低下する傾向にある。
【0039】
このようなフルオロアルキレン基としては、ジフルオロメチレン基（－ＣＦ２－）、テトラフルオロエチレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－）、ヘキサフルオロプロピレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－）、オクタフルオロブチレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－）、１－トリフルオロメチル－１－フルオロメチレン基（－ＣＦ（ＣＦ３）－）、２－トリフルオロメチル－１，１，２－トリフルオロエチレン基（－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－）、３－トリフルオロメチル－１，１，２，２，３－ペンタフルオロプロピル基（－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－ＣＦ２－）、２－トリフルオロメチル－１，１，２，３，３－ペンタフルオロプロピル基（－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－）等の水素原子の全部がフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキレン基；２，２－ジフルオロエチレン基（－ＣＦ２－ＣＨ２－）、３，３－ジフルオロプロピレン基（－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、２，２，３，３－テトラフルオロプロピレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－）、３－トリフルオロメチル－３－フルオロプロピレン基（－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３－ジフルオロブチレン基（－ＣＨ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３，４，４－テトラフルオロブチレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－オクタフルオロヘキシレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ドデカフルオロオクチレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘキサデカフルオロデシレン基（ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）等の水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたフルオロアルキレン基が挙げられる。これらのフルオロアルキレン基の中でも、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に十分に疎水性を付与でき、また、立体障害が小さく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にフルオロエーテル基を導入する際に、フルオロエーテル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しやすいという観点から、ジフルオロメチレン基（－ＣＦ２－）、テトラフルオロエチレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－）、ヘキサフルオロプロピレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－）、オクタフルオロブチレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－）、１－トリフルオロメチル－１－フルオロメチレン基（－ＣＦ（ＣＦ３）－）、２，２－ジフルオロエチレン基（－ＣＦ２－ＣＨ２－）、３－トリフルオロメチル－３－フルオロプロピレン基（－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３－ジフルオロブチレン基（－ＣＨ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３，４，４－テトラフルオロブチレン基（－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）が好ましい。
【0040】
前記式（ｉ）中のｋとしては、１～１００が好ましく、１～４０がより好ましい。ｋが前記上限を超えると、フルオロエーテル基を含有する有機シラン化合物の反応制御が困難となる傾向にある。また、ｋが２以上の場合に前記式（ｉ）中に複数存在するＲ２は同じものであっても異なるものであってもよい。
【0041】
前記フッ素原子以外のハロゲン原子含有基としては、フッ素原子の代わりに他のハロゲン原子が含まれる点を除いて前記フッ素原子含有基と同様の構造を有するものが挙げられる。このようなフッ素原子以外のハロゲン原子含有基としては、フッ素原子以外のハロゲン原子を含むハロゲン化アルキル基、フッ素原子以外のハロゲン原子を含むハロゲン化エーテル基、フッ素原子以外のハロゲン原子が挙げられる。
【0042】
前記フッ素原子以外のハロゲン原子を含むハロゲン化アルキル基は、水素原子の一部又は全部がフッ素原子以外のハロゲン原子で置換されたアルキル基であり、直鎖状のものであっても、分岐鎖状のものであってもよいが、立体障害が小さく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にハロゲン化アルキル基を導入する際に、ハロゲン化アルキル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しやすいという観点から、直鎖状のものが好ましい。
【0043】
このようなハロゲン化アルキル基のハロゲン原子としては、汎用性の高さ、安定性及び再現性の観点から、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、塩素原子、臭素原子がより好ましく、塩素原子が特に好ましい。また、このような、ハロゲン化アルキル基の炭素数としては１～５が好ましく、１～４がより好ましく、１～３が特に好ましい。ハロゲン化アルキル基の炭素数が前記上限を超えると、立体障害が大きく、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜にハロゲン化アルキル基を導入する際に、ハロゲン化アルキル基を有する有機シラン化合物の反応が進行しにくいため、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜に十分な疎水性を付与できず、また、有機シリカ膜においてレーザー光吸収性有機基の密度が低下してレーザー光の吸収性能が低下する傾向にある。
【0044】
このようなハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリクロロメチル基（ＣＣｌ３－）、トリブロモメチル基（ＣＢｒ３－）、ペンタクロロエチル基（ＣＣｌ３－ＣＣｌ２－）、ペンタブロモエチル基（ＣＢｒ３－ＣＢｒ２－）、１，１－ジクロロエチル基（ＣＨ３－ＣＣｌ２－）、１，１－ジブロモエチル基（ＣＨ３－ＣＢｒ２－）等の水素原子の全部がハロゲン原子で置換されたパーハロゲン化アルキル基；クロロメチル基（Ｃｌ－ＣＨ２－）、ブロモメチル基（Ｂｒ－ＣＨ２－）、２－クロロエチル基（Ｃｌ－ＣＨ２－ＣＨ２－）、２－ブロモエチル基（Ｂｒ－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３－クロロプロピル基（Ｃｌ－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３－ブロモプロピル基（Ｂｒ－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３，４，４，４－ペンタクロロブチル基（ＣＣｌ３－ＣＣｌ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）、３，３，４，４，４－ペンタブロモブチル基（ＣＢｒ３－ＣＢｒ２－ＣＨ２－ＣＨ２－）等の水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換されたハロゲン化アルキル基が挙げられる。また、前記ハロゲン化エーテル基としては、例えば、２－クロロメチルオキシエチル基（Ｃｌ－ＣＨ２－Ｏ－ＣＨ２－ＣＨ２－）が挙げられる。
【0045】
前記アルコキシ基としては、プロポキシ基、ｔ－ブトキシ基、ペンチルオキシ基、アリルオキシ基等が挙げられる。また、前記芳香環としては、フェニル基、１－ナフチル基、ベンジル基、スチリル基等が挙げられる。
【0046】
このような疎水基の中でも、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜により高い疎水性を付与でき、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子が有機シリカ膜の表面に高密度に担持され、かつ、測定対象分子の脱離が促進されるという観点から、アルキル基、フルオロアルキル基、フェニル基が好ましく、アルキル基、フルオロアルキル基がより好ましい。
【0047】
本発明にかかる有機シリカ膜は、表面に凹凸構造を有するもの、ナノファイバーからなるもの、及び微粒子からなるものからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。これらの有機シリカ膜は、表面積が大きいため、レーザー脱離／イオン化質量分析において、有機シリカ膜表面への測定対象分子の担持量が増大し、測定対象分子に相当するシグナルの強度が高くなる。
【0048】
表面に凹凸構造を有する有機シリカ膜としては、柱状の空隙部からなる細孔が形成された多孔構造を表面に有する有機シリカ膜、柱状体が配列されたピラーナノアレイ構造を表面に有する有機シリカ膜が挙げられる。なお、ここでいう「柱状」は、略円柱、略多角柱等の、いわゆる、柱状のもののほか、略円錐状、略多角錐状等のような、両端部の大きさ（直径、長さ等）が異なる形状のものも包含する概念である。
【0049】
前記多孔構造において、細孔の平均直径としては、５～１０００ｎｍが好ましく、５～５００ｎｍがより好ましく、５～３００ｎｍが特に好ましい。細孔の平均直径が前記下限未満になると、分子量の大きな分子を細孔の壁面や膜表面に吸着させることが困難となり、多孔構造による表面積の増大効果が十分に得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、有機シリカ膜の表面積が十分に増大しない傾向にある。また、細孔の平均深さとしては、２０～１５００ｎｍがより好ましく、５０～５００ｎｍが更に好ましい。細孔の平均深さが前記下限未満になると、有機シリカ膜の表面積が十分に増大しない傾向にある。他方、細孔の平均深さが前記上限を超えると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、レーザー光を照射しても、細孔内の深部に担持された測定対象分子を脱離、イオン化することが困難となる傾向にある。さらに、隣接する細孔の中心間距離の平均値としては、２０～１０００ｎｍが好ましく、２０～５００ｎｍがより好ましく、２０～３００ｎｍが更に好ましい。隣接する細孔の中心間距離の平均値が前記下限未満になると、多孔構造を形成する際に用いるモールドの作製が困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、有機シリカ膜の表面積が十分に増大しない傾向にある。
【0050】
また、前記ピラーナノアレイ構造において、隣接する柱状体との間隔（隣接する柱状体の壁面間の距離）の平均値としては、５～５００ｎｍが好ましく、５～４００ｎｍがより好ましく、５～２５０ｎｍが特に好ましい。隣接する柱状体との間隔の平均値が前記下限未満になると、分子量の大きな分子を柱状体の壁面に吸着させることが困難となり、多孔構造による表面積の増大効果が十分に得られない傾向にある。他方、隣接する柱状体との間隔の平均値が前記上限を超えると、有機シリカ膜の表面積が十分に増大しない傾向にある。また、柱状体の平均高さとしては、２０～１５００ｎｍがより好ましく、５０～５００ｎｍが更に好ましい。柱状体の平均高さが前記下限未満になると、有機シリカ膜の表面積が十分に増大しない傾向にある。他方、柱状体の平均高さが前記上限を超えると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、レーザー光を照射しても、柱状体間の空隙の深部に担持された測定対象分子を脱離、イオン化することが困難となる傾向にある。さらに、柱状体の断面の平均直径としては、１０～１０００ｎｍが好ましく、１０～５００ｎｍがより好ましく、１０～３００ｎｍが特に好ましい。柱状体の断面の平均直径が前記下限未満になると、ピラーナノアレイ構造を形成する際に用いるモールドの作製が困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、有機シリカ膜の表面積が十分に増大しない傾向にある。また、隣接する柱状体の断面の中心間距離の平均値としては、２０～１０００ｎｍが好ましく、２０～５００ｎｍがより好ましく、２０～３００ｎｍが更に好ましい。隣接する柱状体の断面の中心間距離の平均値が前記下限未満になると、ピラーナノアレイ構造を形成する際に用いるモールドの作製が困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、有機シリカ膜の表面積が十分に増大しない傾向にある。
【0051】
なお、前記多孔構造の細孔の平均直径及び平均深さ、並びに隣接する細孔の中心間距離の平均値や、前記ピラーナノアレイ構造の隣接する柱状体との間隔の平均値、柱状体の平均高さ、柱状体の断面の平均直径、及び隣接する柱状体の断面の中心間距離の平均値は、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。
【0052】
このような有機シリカ膜表面の凹凸構造は、ナノインプリントにより効率よく形成することができる。例えば、ピラーアレイ構造を有するモールドを用いてナノインプリントを行うことによって、有機シリカ膜の表面に柱状の空隙部からなる細孔が形成された多孔構造が形成される。また、柱状の空隙部からなる細孔が形成された多孔構造を有するモールドを用いてナノインプリントを行うことによって、有機シリカ膜の表面にピラーナノアレイ構造が形成される。このようなナノインプリントは特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。
【0053】
前記ナノファイバーからなる有機シリカ膜としては、有機シリカ膜を構成する有機シリカ（すなわち、レーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有し、疎水基を更に有する有機シリカ）のナノファイバーの集合体や積層体が挙げられる。このようなナノファイバーの断面の平均直径としては、５～８００ｎｍが好ましく、１０～５００ｎｍがより好ましく、２０～３００ｎｍが特に好ましい。ナノファイバーの断面の平均直径が前記下限未満になると、タンパク質等の比較的かさ高い分子を有効に吸着することができない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、表面積が十分に増大してないため、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子の吸着量が低下する傾向にある。また、ナノファイバーの平均アスペクト比としては、３～１０００が好ましく、４～５００がより好ましく、５～１００が特に好ましい。ナノファイバーの平均アスペクト比が前記下限未満になると、合成時にナノファイバーを回収することが難しく、生産性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、均質な有機シリカ薄膜を形成することが難しく、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子を均質に担持することが困難となる傾向にある。なお、ナノファイバーの断面の平均直径及び平均アスペクト比は、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。
【0054】
前記微粒子からなる有機シリカ膜としては、有機シリカ膜を構成する有機シリカ（すなわち、レーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有し、疎水基を更に有する有機シリカ）の微粒子の集合体が挙げられる。このような微粒子の平均直径としては、１０～２５００ｎｍが好ましく、２０～１０００ｎｍがより好ましく、５０～８００ｎｍが特に好ましい。微粒子の平均直径が前記下限未満になると、合成時に微粒子を溶液から回収することが難しく、生産性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、表面積増大の効果が低下し、粒子間空隙により試料溶液が流出する傾向にある。なお、微粒子の平均直径は、原子間力顕微鏡を用いて測定することができる。
【0055】
本発明にかかる有機シラン膜の平均厚みとしては、２０～２０００ｎｍが好ましく、５０～１０００ｎｍがより好ましく、１００～５００ｎｍが特に好ましい。有機シラン膜の平均厚みが前記下限未満になると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、レーザー光を照射しても、有機シラン膜がレーザー光を十分に吸収できず、測定対象分子の脱離／イオン化効率が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、分析に関与しない膜の割合が増加し、コストが増大する傾向にあるとともに、基材との密着性が低下する傾向にある。
【0056】
（有機シリカ基板）
本発明の有機シリカ基板は、このような有機シリカ膜を備えるものであり、通常、基材上に有機シリカ膜を形成することによって得られるものであるが、これに限定されるものではない。前記基材としては、有機シリカ膜を支持することができるものであれば特に制限はなく、例えば、シリコン基材（Ｓｉ基材）、ＩＴＯ基材、ＦＴＯ基材、石英基材、ガラス基材、各種金属基材、各種薄膜基材等のシリカ膜を製造する際に用いられる公知の基材を適宜利用することができるが、本発明の有機シリカ基板をレーザー脱離／イオン化質量分析に用いる場合には、ステンレス鋼、シリコン基材、ＩＴＯ基材、ＺｎＯ基材、ＳｎＯ基材、ＦＴＯ基等の導電性基材が好ましい。また、このような基材の形状としては特に制限はないが、平板状が好ましい。
本発明の有機シリカ基板は、このような有機シリカ膜を備えるものであり、通常、基材上に有機シリカ膜を形成することによって得られるものであるが、これに限定されるものではない。前記基材としては、有機シリカ膜を支持することができるものであれば特に制限はなく、例えば、シリコン基材（Ｓｉ基材）、ＩＴＯ基材、ＦＴＯ基材、石英基材、ガラス基材、各種金属基材、各種薄膜基材等のシリカ膜を製造する際に用いられる公知の基材を適宜利用することができるが、本発明の有機シリカ基板をレーザー脱離／イオン化質量分析に用いる場合には、ステンレス鋼、シリコン基材、ＩＴＯ基材、ＺｎＯ基材、ＳｎＯ基材、ＦＴＯ基等の導電性基材が好ましい。また、このような基材の形状としては特に制限はないが、平板状が好ましい。
【0057】
このような本発明の有機シリカ基板は、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、先ず、レーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有する有機シラン化合物（好ましくは、アルコキシシラン化合物）を部分的に重合せしめてゾル溶液を調製し、このゾル溶液を用いて前記基材の表面に塗膜を形成した後、これを硬化せしめることによって、前記基材上にレーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有する有機シリカ膜が形成される。
【0058】
前記有機シラン化合物におけるレーザー光吸収性有機基は、前述した有機シリカ膜におけるレーザー光吸収性有機基に対応するものである。このレーザー光吸収性有機基は、前記有機シラン化合物の骨格内に含まれるものであり、前記有機シラン化合物の主骨格中のケイ素（Ｓｉ）に直接的又は間接的に（他の元素を介して）結合していることが好ましく、シリル基（更に好ましくは、アルコキシシリル基）を構成するケイ素（Ｓｉ）に結合していることがより好ましい。また、前記有機シラン化合物においては、１つのレーザー光吸収性有機基に対して２個以上のシリル基（より好ましくは、アルコキシシリル基）が結合していることが好ましい。１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているシリル基が１個の場合、レーザー光吸収性有機基の密度が低下するため、レーザー光の吸収強度が低下する傾向にある。一方、１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているシリル基の個数の上限としては特に制限はないが、６個以下が好ましく、４個以下がより好ましく、３個以下が特に好ましい。１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているシリル基の個数が前記上限を超えると、レーザー光吸収性有機基の割合が減少し、レーザー光の吸収効率が低下する傾向にある。
【0059】
また、このような有機シラン化合物においては、レーザー光吸収性有機基に対する前記有機シラン化合物を形成するケイ素の質量比（［ケイ素の質量］／［レーザー光吸収性有機基］）が０．０５～０．５０（より好ましくは０．１０～０．４０、更に好ましくは０．１０～０．３５、特に好ましくは０．１５～０．３５）の範囲内にあることが好ましい。前記質量比が前記下限未満になると、有機シリカ膜の架橋密度が低くなり、十分に硬化した有機シリカ膜が得られない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、相対的にレーザー光吸収性有機基の密度が低下するため、レーザー光の吸収強度が低下する傾向にあり、また、有機シリカ膜の表面にナノインプリント等により凹凸構造を形成することが困難となる傾向にある。
【0060】
前記有機シラン化合物におけるアミド基は、前述した有機シリカ膜におけるアミド基に対応するものである。このアミド基は、前記有機シラン化合物の骨格内に含まれている。前記有機シラン化合物の骨格内にアミド基が存在することによって、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子、特に、生体関連分子等の高親水性化合物の吸着性が向上し、測定対象分子を表面全体に均一に担持することが可能な有機シリカ膜を得ることができる。また、前記アミド基は、レーザー光吸収性有機基に直接的又は間接的に（他の元素を介して）結合していることが好ましい。アミド基がレーザー光吸収性有機基に結合している有機シラン化合物を用いることによって、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子を有機シリカ基板から効率よく脱離させ、イオン化することを可能な有機シリカ膜を得ることができる。さらに、前記有機シラン化合物においては、１つのレーザー光吸収性有機基に対して１個以上のアミド基が結合していればよい。また、１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているアミド基の個数の上限としては特に制限はないが、６個以下が好ましく、４個以下がより好ましく、２個以下が特に好ましい。１つのレーザー光吸収性有機基に結合しているアミド基の個数が前記上限を超えると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、有機シリカ膜に担持された測定対象分子が脱離しにくくなる傾向にある。
【0061】
前記ゾル溶液（コロイド溶液）は、レーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有する有機シラン化合物を部分的に重合せしめて得られるものである。このようなゾル溶液は、前記有機シラン化合物を用いる以外は、シリカ構造体を製造する分野において、いわゆるゾル－ゲル法として知られる公知の方法を採用することにより適宜形成することができる。なお、このようなゾル溶液は、前記有機シラン化合物を部分的に加水分解及び縮合反応せしめて得られる部分重合物を含む溶液であることが好ましい。このような溶液に利用する溶媒としては、特に制限されず、いわゆるゾル－ゲル法に用いられる公知の溶媒を適宜利用でき、例えば、メタノール、エタノール、メトキシエタノール、１－プロパノール、イソプロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、１，４－ジオキサン、アセトニトリル等の有機溶媒が挙げられる。このような溶媒の中でも室温付近での揮発性及び有機化合物の高い溶解性の観点から、メトキシエタノール、１－プロパノール、イソプロパノール、１，４－ジオキサン、テトラヒドロフランが好ましい。
【0062】
また、このようなゾル溶液を調製する際に、前記有機シラン化合物を部分的に重合せしめるための諸条件（温度や反応時間）は特に制限されず、用いる有機シラン化合物の種類に応じて、例えば、反応温度を０～１００℃程度、反応時間は５分～２４時間程度としてもよい。また、このような部分的な重合を効率よく進行せしめるといった観点からは、酸触媒を利用することが好ましい。このような酸触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸といった鉱酸等が挙げられる。
【0063】
このようなゾル溶液を調製するための方法としては、例えば、前記有機シラン化合物と前記溶媒と前記酸触媒とを含む溶液を準備し、かかる溶液を室温（２０～２８℃、好ましくは２５℃）で０．２５～１２時間程度撹拌することによって、前記有機シラン化合物を部分的に重合（部分加水分解および部分重縮合）させて、ゾル溶液を調製する方法を採用してもよい。このように撹拌して反応させる場合において、前記撹拌時間が前記下限未満になると、シリル基の加水分解反応が不十分となり、製膜後の膜の硬化反応が進行し難い傾向にある。
【0064】
なお、前記ゾル溶液には、最終的に得られる有機シリカ膜を前述の条件を満たすものとすることが可能であれば、前記有機シラン化合物以外の他の有機シラン化合物（例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシランといったテトラアルコキシシラン等）を更に含有させてもよい。
【0065】
また、ゾル溶液としては、溶媒中の前記有機シラン化合物の含有量が０．２～２０質量％であることが好ましく、０．５～７質量％であることがより好ましい。このような有機シラン化合物の含有量が前記下限未満になると、厚みを制御しながら均一膜を製造することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ゾル溶液中において反応を制御することが困難となり、安定なゾル溶液を調製することが困難となる傾向にある。
【0066】
さらに、このようなゾル溶液としては、溶媒中の前記有機シラン化合物の含有量が２～２００ｇ／Ｌであることが好ましく、５～１５０ｇ／Ｌであることがより好ましい。このような有機シラン化合物の含有量が前記下限未満になると、厚みを制御しながら均一膜を製造することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ゾル溶液中において反応を制御することが困難となり、安定なゾル溶液を調製することが困難となる傾向にある。
【0067】
また、このようなゾル溶液は、前記有機シラン化合物を部分的に重合せしめて形成した後、製造時のコンタミネーション防止及びより高い平滑性の確保の観点から、メンブレンフィルター等で濾過した後に製膜に利用することが好ましい。
【0068】
また、上記のゾル溶液から得られる塗膜の形成方法は特に制限されず、ゾル溶液を、型にキャストする方法や各種コーティング方法で基材に塗布する方法が好適に採用される。さらに、このようなコーティング方法としては、公知の方法（例えば、バーコーター、ロールコーター、グラビアコーターなどを用いて塗布する方法、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング等といった方法）を適宜採用することができる。
【0069】
また、このようなゾル溶液から得られる膜（未硬化又は半硬化）の厚みとしては、０．１～１００μｍであることが好ましく、０．１～２５μｍであることがより好ましい。このような膜の厚みが前記下限未満になると、基板全面において膜の厚みを均等に保つことが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、流動や液だれによって膜厚にむらができ易い傾向にある。
【0070】
このような塗膜を硬化させる方法としては、用いた有機シラン化合物の種類に応じて、その加水分解及び縮合反応が進行するような条件を適宜採用すればよく、その温度や加熱時間等は特に制限されないが、２５～１５０℃程度の温度で１～４８時間程度の時間加熱せしめることが好ましい。このように加熱することで、前記有機シラン化合物及び／又は前記有機シラン化合物の部分重合物の加水分解及び縮合反応を更に進行せしめることが可能となり、これにより、前記ゾル溶液から得られる塗膜を硬化せしめて前記有機シリカ膜を形成することが可能となる。なお、このような硬化工程においては、残留するアルコキシ基の加水分解や膜の硬化をより効率よく進行せしめるために、前記塗膜を、上記温度範囲（２５～１５０℃）で加熱しながら１～４８時間程度、塩酸の蒸気に暴露することが好ましい。このような塩酸の蒸気の暴露により、塗膜の表面のみならず、内部における反応促進が可能となり、残留するアルコキシ基の加水分解や膜の硬化をより効率よく進行せしめることが可能となると共に、得られる膜の表面に水酸基を露出させることも可能となる。
【0071】
また、このような方法において、有機シリカ膜の表面に凹凸構造を形成する場合には、前記ゾル溶液を用いて塗膜を形成した後、硬化する前に、その塗膜にナノインプリントにより凹凸構造を形成し、その後、硬化せしめることが好ましい。
【0072】
さらに、ナノファイバーからなる有機シリカ膜を形成する場合には、１分子中に２個以上のアミド基を有する前記有機シラン化合物を用いることが好ましい。このような１分子中に２個以上のアミド基を有する有機シラン化合物を部分的に重合せしめると、分子がスタッキングして一次元的な結晶成長が促進され、ナノファイバー形状の前記有機シラン化合物の部分重合物が生成する。このナノファイバー形状の前記有機シラン化合物の部分重合物は、硬化せしめて有機シリカを形成した場合でも、その形状を維持しており、有機シリカナノファイバーからなる有機シリカ膜が得られる。
【0073】
また、微粒子からなる有機シリカ膜を形成する場合には、スピンコート法、スプレー噴霧法、ディップコーティング法等の公知の粒子積層技術を適宜採用することができる。
【0074】
次に、このようにして形成した、レーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有する有機シリカ膜に、疎水基を含有する有機シラン化合物を接触させることによって、疎水基を導入することができる。
【0075】
前記疎水基を含有する有機シラン化合物における疎水基は、前述した有機シリカ膜における疎水基に対応するものである。前記有機シリカ膜に、前記疎水基を含有する有機シラン化合物を接触させると、前記有機シリカ膜を構成するシロキサン結合のケイ素原子と前記疎水基を含有する有機シラン化合物のシリル基とが反応して、レーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有し、前記疎水基を更に含有する有機シリカ膜が得られる。前記有機シリカ膜に、前記疎水基を含有する有機シラン化合物を接触させる方法としては特に制限はなく、例えば、前記有機シリカ膜に前記疎水基を含有する有機シラン化合物を含有する溶液を塗布する方法、前記有機シリカ膜を前記疎水基を含有する有機シラン化合物を含有する溶液に浸漬する方法、前記有機シリカ膜に前記疎水基を含有する有機シラン化合物の蒸気を曝露させる方法等、従来公知の方法が挙げられる。
【0076】
レーザー光吸収性有機基及びアミド基を骨格内に含有する有機シリカ膜に疎水基を導入する際の疎水基とアミド基とのモル比（疎水基／アミド基）としては、４／１～０．５／１が好ましく、３／１～１／１がより好ましく、２／１～１．５／１が特に好ましい。疎水基／アミド基が前記下限未満になると、レーザー光吸収性有機基とアミド基とを含有する有機シリカ膜の表面に疎水性が十分に付与されないため、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子を含む試料溶液の濃縮効果や測定対象分子の脱離促進作用を発現し、測定対象分子に相当するシグナルを高感度で検出することが可能な有機シリカ膜を得ることが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、レーザー脱離／イオン化質量分析において、測定対象分子の吸着性が高く、測定対象分子を表面全体に均一に担持することが可能な有機シリカ膜を得ることが困難となる傾向にある。
【0077】
このような疎水基を含有する有機シラン化合物としては、例えば、アルキルシラン化合物、アルキニルシラン化合物、アルケニルシラン化合物、フッ素原子含有シラン化合物、フッ素原子以外のハロゲン原子含有シラン化合物、アルコキシシラン化合物、芳香環含有シラン化合物等が挙げられる。
【0078】
アルキルシラン化合物におけるアルキル基は、前述した有機シリカ膜におけるアルキル基に対応するものであり、アルキニルシラン化合物におけるアルキニル基は、前述した有機シリカ膜におけるアルキニル基に対応するものであり、アルケニルシラン化合物におけるアルケニル基は、前述した有機シリカ膜におけるアルキニル基に対応するものである。また、フッ素原子含有シラン化合物におけるフッ素原子含有基は、前述した有機シリカ膜におけるフッ素原子含有基に対応するものであり、フッ素原子以外のハロゲン原子含有シラン化合物におけるフッ素原子以外のハロゲン原子含有基は、前述した有機シリカ膜におけるフッ素原子以外のハロゲン原子含有基に対応するものであり、アルコキシシラン化合物におけるアルコキシ基は、前述した有機シリカ膜におけるアルコキシ基に対応するものであり、芳香環含有シラン化合物における芳香環は、前述した有機シリカ膜における芳香環に対応するものである。
【0079】
前記アルキルシラン化合物としては、例えば、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン等のアルキルアルコキシシランが挙げられる。前記アルケニルシラン化合物としては、例えば、７－オクテニルトリメトキシシラン等のアルケニルアルコキシシランが挙げられる。
【0080】
前記フッ素原子含有シラン化合物としては、例えば、トリメトキシ（３，３，３－トリフルオロプロピル）シラン、トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル）シラン、トリエトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロオクチル）シラン、トリエトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ヘプタデカフルオロデシル）シラン等のフルオロアルキルアルコキシシラン；３，３，３－トリフルオロプロピルジメチルクロロシラン、（ヘプタデカフルオロ－１，１，２，２－テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシラン等のフルオロアルキルジアルキルクロロシランが挙げられる。
【0081】
前記フッ素原子以外のハロゲン原子含有シラン化合物としては、例えば、トリメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン、トリプロピルクロロシラン等のトリアルキルクロロシラン；オクタデシルトリクロロシラン等のアルキルトリクロロシラン；２－クロロエチルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロアルキルトリアルコキシシランが挙げられる。前記アルコキシシラン化合物としては、例えば、トリエトキシ（イソブチル）シラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等が挙げられる。前記芳香環含有シラン化合物としては、例えば、ジメトキシジフェニルシラン、トリメトキシフェニルシラン、ベンジルトリエトキシシラン、トリメトキシ（４－ビニルフェニル）シランが挙げられる。
【0082】
〔レーザー脱離／イオン化質量分析方法〕
次に、本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法について説明する。本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法は、前記本発明の有機シリカ基板に測定対象分子を担持せしめて測定用試料を作製し、前記測定用試料にレーザー光を照射することにより、前記測定対象分子を前記有機シリカ基板から脱離させ、イオン化して質量分析する方法である。前記本発明の有機シリカ基板を用いることによって、測定対象分子を高感度で検出することができる。
次に、本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法について説明する。本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法は、前記本発明の有機シリカ基板に測定対象分子を担持せしめて測定用試料を作製し、前記測定用試料にレーザー光を照射することにより、前記測定対象分子を前記有機シリカ基板から脱離させ、イオン化して質量分析する方法である。前記本発明の有機シリカ基板を用いることによって、測定対象分子を高感度で検出することができる。
【0083】
本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法においては、先ず、前記本発明の有機シリカ基板に、レーザー脱離／イオン化質量分析において測定対象となる試料（測定対象分子を含む試料）を担持させる。次に、前記測定対象分子を含む試料を担持した有機シリカ基板に、レーザー光を照射する。これにより、前記測定対象分子を、有機シリカ基板から脱離させ、イオン化して質量分析することが可能となる。
【0084】
本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法を適用することが可能な前記測定対象分子を含む試料としては特に制限はないが、本発明の有機シリカ基板を用いることによって、親和性の高い化合物を高感度で検出できるという観点から、アミノ酸、タンパク質、糖、リン脂質、ホルモン、核酸、及びそれらの代謝産物等の生体関連分子が適している。
【0085】
また、本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法に用いられるレーザー光としては特に制限はなく、例えば、窒素レーザー（波長：３３７ｎｍ）、ＹＡＧレーザー３倍波（波長：３５５ｎｍ）、ＮｄＹＡＧレーザー（波長：２５６ｎｍ）、炭酸ガスレーザー（波長：９４００ｎｍ及び１０６００ｎｍ）等が挙げられる。レーザー光の照射条件（照射強度、照射時間等）としては特に制限はなく、測定対象分子に応じて、公知の質量分析条件の中から最適となる条件を適宜選択して設定すればよい。
【0086】
さらに、本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法における質量分析のためのイオンの分離検出方法としては特に制限はなく、二重収束法、四重極収束法（四重極（Ｑ）フィルター法）、タンデム型四重極（ＱＱ）法、イオントラップ法、飛行時間（ＴＯＦ）法等を採用することができる。
【0087】
本発明のレーザー脱離／イオン化質量分析方法においては、前記有機シリカ基板の表面にアミド基と疎水基とがバランスよく均一に存在しているため、測定対象分子が前記有機シリカ基板の表面全体に高濃度で均一に担持され、前記測定対象分子同士の凝集が抑制される。また、前記疎水基の作用により、レーザー照射後の前記測定対象分子の脱離が促進され、イオン化しやすくなる。これらの結果、レーザー光照射による前記測定対象分子の脱離／イオン化が促進され、前記測定対象分子に相当するシグナルが強くなり、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比が高くなるため、高い検出感度での質量分析が可能になる。
【実施例】
【0088】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0089】
（合成例１）
先ず、窒素雰囲気下、１，８－ナフタル酸無水物（５．９５ｇ、３０．０ｍｍｏｌ）、Ｎ－アセチルエチレンジアミン（８．１７ｇ、８０．０ｍｍｏｌ）及びジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、１２０ｍｌ）を混合し、得られた混合物を１２５℃で１７時間加熱しながら攪拌して、下記式：
先ず、窒素雰囲気下、１，８－ナフタル酸無水物（５．９５ｇ、３０．０ｍｍｏｌ）、Ｎ－アセチルエチレンジアミン（８．１７ｇ、８０．０ｍｍｏｌ）及びジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、１２０ｍｌ）を混合し、得られた混合物を１２５℃で１７時間加熱しながら攪拌して、下記式：
【0090】
【化1】
【0091】
で表される反応を行った。得られた溶液を室温まで冷却した後、水（３５０ｍｌ）を添加して攪拌し、生成した沈殿物を吸引ろ過により回収し、真空乾燥して固体成分を得た（収量：７．１８ｇ、収率：８５％）。
【0092】
得られた固体成分を重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）に溶解し、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製「ＪＮＭ－ＥＣＸ４００Ｐ」）を用いて１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを測定して同定し、アミド基が結合したナフタルイミド化合物〔ＮＩ（ａｍｉｄｅ）〕であることを確認した。その結果を以下に示す。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：１．９０（ｓ，３Ｈ）、３．６５（ｍ，２Ｈ）、４．４０（ｍ，２Ｈ）、６．２３（ｂｓ，１Ｈ）、７．７６（ｍ，２Ｈ）、８．２２（ｍ，２Ｈ），８．６０（ｍ，２Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：１．９０（ｓ，３Ｈ）、３．６５（ｍ，２Ｈ）、４．４０（ｍ，２Ｈ）、６．２３（ｂｓ，１Ｈ）、７．７６（ｍ，２Ｈ）、８．２２（ｍ，２Ｈ），８．６０（ｍ，２Ｈ）。
【0093】
次に、窒素雰囲気下、アミド基が結合したナフタルイミド化合物〔ＮＩ（ａｍｉｄｅ）〕（４．００ｇ、１４．１７ｍｍｏｌ）、カルボニルジヒドリドトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム〔ＲｕＨ２（ＣＯ）（ＰＰｈ３）３〕（３２２ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）及びメシチレン（１００ｍｌ）を混合し、さらにトリイソプロポキシビニルシラン（１３．４ｍｌ、１１．６ｇ、５０．０ｍｍｏｌ）を添加し、得られた混合物を１６０℃で３時間加熱しながら攪拌して、下記式：
【0094】
【化2】
【0095】
で表される反応を行った。得られた溶液を室温まで冷却した後、中性シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム／ヘキサン＝１／１（ｖ／ｖ）→クロロホルム／エタノール＝３／１（ｖ／ｖ））を用いて、アミド基が結合したナフタルイミド環を含有する有機シラン化合物を含むフラクションを分離、回収した。このフラクションからロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去した後、残渣を冷ヘキサンを用いて再結晶させた。得られた結晶を吸引ろ過により回収し、冷ヘキサンで洗浄した後、真空乾燥して固体成分を得た（収量：９．７０ｇ、収率：９２％）。
【0096】
得られた固体成分を重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）に溶解し、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製「ＪＮＭ－ＥＣＸ４００Ｐ」）を用いて１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを測定して同定し、アミド基が結合したナフタルイミド化合物とトリイソプロポキシビニルシランとの反応生成物〔ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－Ｓｉ（ＩＰ）〕であることを確認した。その結果を以下に示す。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：１．０４（ｍ，４Ｈ）、１．２４（ｄ，Ｊ＝６．０Ｈｚ，３６Ｈ）、１．９１（ｓ，３Ｈ）、３．５１（ｍ，４Ｈ）、３．６４（ｍ，２Ｈ）、４．３０（ｍ，６Ｈ）、４．４３（ｍ，２Ｈ）、６．６０（ｂｓ，１Ｈ）、７．５５（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、８．０２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：１．０４（ｍ，４Ｈ）、１．２４（ｄ，Ｊ＝６．０Ｈｚ，３６Ｈ）、１．９１（ｓ，３Ｈ）、３．５１（ｍ，４Ｈ）、３．６４（ｍ，２Ｈ）、４．３０（ｍ，６Ｈ）、４．４３（ｍ，２Ｈ）、６．６０（ｂｓ，１Ｈ）、７．５５（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）、８．０２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ）。
【0097】
（合成例２）
先ず、窒素雰囲気下、１，８－ナフタル酸無水物（５．９５ｇ、３０．０ｍｍｏｌ）、ピリジン（６０ｍｌ）及びエチレンジアミン（６０ｍｌ）を混合し、得られた混合物を１１０℃で７２時間加熱しながら攪拌して、下記式：
先ず、窒素雰囲気下、１，８－ナフタル酸無水物（５．９５ｇ、３０．０ｍｍｏｌ）、ピリジン（６０ｍｌ）及びエチレンジアミン（６０ｍｌ）を混合し、得られた混合物を１１０℃で７２時間加熱しながら攪拌して、下記式：
【0098】
【化3】
【0099】
で表される反応を行った。得られた溶液からロータリーエバポレーターを用いて大部分のピリジン及びエチレンジアミンを除去した後、残渣を冷アセトニトリルを用いて再結晶させた。得られた結晶を吸引ろ過により回収し、真空乾燥して固体成分を得た（収量：５．１０ｇ、収率：７１％）。
【0100】
得られた固体成分を重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）に溶解し、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製「ＪＮＭ－ＥＣＸ４００Ｐ」）を用いて１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを測定して同定し、Ｎ－（２－アミノエチル）－１，８－ナフタルイミドであることを確認した。その結果を以下に示す。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：３．０８（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）、４．２９（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）、７．７６（ｍ，２Ｈ）、８．２２（ｍ，２Ｈ）、８．６１（ｍ，２Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：３．０８（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）、４．２９（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）、７．７６（ｍ，２Ｈ）、８．２２（ｍ，２Ｈ）、８．６１（ｍ，２Ｈ）。
【0101】
次に、窒素雰囲気下、Ｎ－（２－アミノエチル）－１，８－ナフタルイミド（２．４０ｇ、１０．０ｍｍｏｌ）、コハク酸（０．５３ｇ、４．５０ｍｍｏｌ）、４－ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ、４８．９ｍｇ、０．４０ｍｍｏｌ）及びジクロロメタン（４０ｍｌ）を混合し、さらに１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ、３．５０ｇ、１８．３ｍｍｏｌ）を添加し、得られた混合物を室温で３日間攪拌して、下記式：
【0102】
【化4】
【0103】
で表される反応を行った。得られた懸濁液にエタノール（１５０ｍｌ）を添加して１時間攪拌した後、不溶性の固体成分を吸引ろ過により回収した。この固体成分をアセトニトリルに再分散させ、７０℃で５分間加熱しながら攪拌した。得られた懸濁液を室温まで冷却した後、不溶性の固体成分を吸引ろ過により回収し、真空乾燥した（収量：１．８１ｇ、収率：７１％）。
【0104】
得られた固体成分を重水素化ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ－ｄ６）に溶解し、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製「ＪＮＭ－ＥＣＸ４００Ｐ」）を用いて１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを測定して同定し、アミド基が結合したナフタルイミドの二量体〔ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ〕であることを確認した。その結果を以下に示す。なお、メチレンのピークのうちの１つがＤＭＳＯのピーク（δ～３．３ｐｐｍ）とオーバーラップしていると考えられる。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，δ ｉｎ ｐｐｍ）：２．０６（ｓ，４Ｈ）、４．１０（ｍ，４Ｈ）、７．８５（ｍ，４Ｈ）、７．９１（ｍ，２Ｈ）、８．４５（ｍ，８Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，δ ｉｎ ｐｐｍ）：２．０６（ｓ，４Ｈ）、４．１０（ｍ，４Ｈ）、７．８５（ｍ，４Ｈ）、７．９１（ｍ，２Ｈ）、８．４５（ｍ，８Ｈ）。
【0105】
次に、窒素雰囲気下、アミド基が結合したナフタルイミドの二量体〔ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ〕（０．６２ｇ、１．１０ｍｍｏｌ）、カルボニルジヒドリドトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム〔ＲｕＨ２（ＣＯ）（ＰＰｈ３）３〕（５５．１ｍｇ、０．０６ｍｍｏｌ）及びジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、２０ｍｌ）を混合し、さらにトリイソプロポキシビニルシラン（２．３５ｍｌ、２．０５ｇ、８．８０ｍｍｏｌ）を添加し、得られた混合物を１６０℃で３時間加熱しながら攪拌して、下記式：
【0106】
【化5】
【0107】
で表される反応を行った。得られた溶液からロータリーエバポレーターを用いて大部分のＤＭＡｃを除去した後、残渣を酢酸エチル（１０ｍｌ）と混合し、さらにヘキサン（１５０ｍｌ）を添加し、得られた混合物を冷蔵庫で１２時間冷却した。得られた結晶を吸引ろ過により回収し、冷ヘキサンで洗浄した後、真空乾燥して固体成分を得た（収量：１．２２ｇ、収率：７４％）。
【0108】
得られた固体成分を重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）に溶解し、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製「ＪＮＭ－ＥＣＸ４００Ｐ」）を用いて１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを測定して同定し、アミド基が結合したナフタルイミドの二量体とトリイソプロポキシビニルシランとの反応生成物〔ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）〕であることを確認した。その結果を以下に示す。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：１．０３（ｍ，８Ｈ）、１．２３（ｄ，Ｊ＝６．０Ｈｚ，７２Ｈ）、２．４０（ｓ，４Ｈ）、３．５０（ｍ，１２Ｈ）、４．２８（ｍ，１２Ｈ）、４．３４（ｍ，４Ｈ）、６．６９（ｂｓ，２Ｈ）、７．５３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）、７．９９（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：１．０３（ｍ，８Ｈ）、１．２３（ｄ，Ｊ＝６．０Ｈｚ，７２Ｈ）、２．４０（ｓ，４Ｈ）、３．５０（ｍ，１２Ｈ）、４．２８（ｍ，１２Ｈ）、４．３４（ｍ，４Ｈ）、６．６９（ｂｓ，２Ｈ）、７．５３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）、７．９９（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ）。
【0109】
（比較合成例１）
先ず、窒素雰囲気下、１，８－ナフタル酸無水物（２．９７ｇ、１５．０ｍｍｏｌ）、３－アミノペンタン（３．４９ｇ、４０．０ｍｍｏｌ）及びピリジン（２０．０ｍｌ）を混合し、１１０℃で６０時間加熱しながら攪拌して、下記式：
先ず、窒素雰囲気下、１，８－ナフタル酸無水物（２．９７ｇ、１５．０ｍｍｏｌ）、３－アミノペンタン（３．４９ｇ、４０．０ｍｍｏｌ）及びピリジン（２０．０ｍｌ）を混合し、１１０℃で６０時間加熱しながら攪拌して、下記式：
【0110】
【化6】
【0111】
で表される反応を行った。得られた溶液を室温まで冷却した後、１Ｍ塩酸（１００ｍｌ）を添加して攪拌し、生成した沈殿物を吸引ろ過により回収した。得られた沈殿物を水洗した後、アセトニトリル（５０ｍｌ）を添加し、６０℃で１時間加熱しながら攪拌し、得られた溶液を－２０℃で一晩静置した。その後、沈殿物を吸引ろ過により回収し、－２０℃のアセトニトリルで洗浄した後、真空乾燥して固体成分を得た（収量：３．８２ｇ、収率：９５％）。
【0112】
得られた固体成分を重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）に溶解し、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製「ＪＮＭ－ＥＣＸ４００Ｐ」）を用いて１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを測定して同定し、前記式で表される化合物（Ｐｅ－ＮＩ）であることを確認した。その結果を以下に示す。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：０．９１（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，６Ｈ）、２．２６（ｍ，２Ｈ）、５．０６（ｍ，１Ｈ）、７．７６（ｄｄ，Ｊ＝７．３，８．２Ｈｚ，２Ｈ）、８．２１（ｄ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，２Ｈ）、８．５８（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：０．９１（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，６Ｈ）、２．２６（ｍ，２Ｈ）、５．０６（ｍ，１Ｈ）、７．７６（ｄｄ，Ｊ＝７．３，８．２Ｈｚ，２Ｈ）、８．２１（ｄ，Ｊ＝８．２Ｈｚ，２Ｈ）、８．５８（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ）。
【0113】
次に、窒素雰囲気下、前記（Ｐｅ－ＮＩ）（１．００ｇ、３．７４ｍｍｏｌ）、カルボニルジヒドリドトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム〔ＲｕＨ２（ＣＯ）（ＰＰｈ３）３〕（９１．８ｍｇ、０．１０ｍｍｏｌ）及びメシチレン（２０ｍｌ）を混合し、１００℃に加熱して均一な溶液を得た。この溶液にトリイソプロポキシビニルシラン（４．６５ｇ、２０．０ｍｍｏｌ）を添加し、１６０℃で５時間加熱しながら攪拌して、下記式：
【0114】
【化7】
【0115】
で表される反応を行った。得られた溶液を室温まで冷却した後、中性シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム／ヘキサン＝１／１（ｖ／ｖ）→クロロホルムのみ→クロロホルム／エタノール＝４０／３（ｖ／ｖ））を用いて精製し、ナフタルイミド環含有有機シラン化合物を含むフラクションを得た。このフラクションからロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去した後、残渣をクロロホルム（１００ｍｌ）に溶解させた後、金属捕捉剤（ＳｉｌｉＣｙｃｌｅ社製「ＳｉｌｉａＭｅｔＳ（Ｒ）ＤＭＴ」）（１０ｇ）を添加し、室温で３日間攪拌して残留ＲｕＨ２（ＣＯ）（ＰＰｈ３）３を除去した。その後、吸引ろ過により前記金属捕捉剤を除去し、さらに、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去した後、真空乾燥して固体成分を得た（収量：２．７２ｇ、収率：９９％）。
【0116】
得られた固体成分を重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）に溶解し、ＮＭＲ測定装置（日本電子株式会社製「ＪＮＭ－ＥＣＸ４００Ｐ」）を用いて１Ｈ－ＮＭＲスペクトル測定を測定して同定し、前記（Ｐｅ－ＮＩ）とトリイソプロポキシビニルシランとの反応生成物（Ｐｅ－ＮＩ－Ｓｉ（ＩＰ））であることを確認した。その結果を以下に示す。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：０．８８（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，６Ｈ）、１．０７（ｍ，４Ｈ）、１．２４（ｄ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，３６Ｈ）、１．８７（ｍ，２Ｈ）、２．２３（ｍ，２Ｈ）、３．４９（ｍ，４Ｈ）、４．３２（ｓｅｐ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，６Ｈ）、５．０６（ｍ，１Ｈ）、７．５３（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．９６（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，δ ｉｎ ｐｐｍ）：０．８８（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，６Ｈ）、１．０７（ｍ，４Ｈ）、１．２４（ｄ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，３６Ｈ）、１．８７（ｍ，２Ｈ）、２．２３（ｍ，２Ｈ）、３．４９（ｍ，４Ｈ）、４．３２（ｓｅｐ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，６Ｈ）、５．０６（ｍ，１Ｈ）、７．５３（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．９６（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）。
【0117】
（比較作製例１）
合成例１で得られたＮＩ（ａｍｉｄｅ）－Ｓｉ（ＩＰ）（９０ｍｇ）をエタノール（０．９９ｍｌ）とジエチレングリコールモノメチルエーテル（０．０１ｍｌ）との混合溶液に溶解し、さらに２Ｍ塩酸（１２μｌ）を添加し、室温で２０分間攪拌してゾル溶液を調製した。このゾル溶液をメンブレンフィルターでろ過した後、シリコン基材上にスピンコート（１５００ｒｐｍで３秒間）し、室温で乾燥させて、アミド基が結合したナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板を作製した。
合成例１で得られたＮＩ（ａｍｉｄｅ）－Ｓｉ（ＩＰ）（９０ｍｇ）をエタノール（０．９９ｍｌ）とジエチレングリコールモノメチルエーテル（０．０１ｍｌ）との混合溶液に溶解し、さらに２Ｍ塩酸（１２μｌ）を添加し、室温で２０分間攪拌してゾル溶液を調製した。このゾル溶液をメンブレンフィルターでろ過した後、シリコン基材上にスピンコート（１５００ｒｐｍで３秒間）し、室温で乾燥させて、アミド基が結合したナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板を作製した。
【0118】
（作製例１）
密閉可能なテフロン（登録商標）製容器に、比較作製例１と同様にして作製した、アミド基が結合したナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板とトリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル）シラン（２５μｌ）が入ったガラス瓶とを入れ、前記テフロン（登録商標）製容器を密閉した。この容器をアルゴン雰囲気下、１５０℃で１時間加熱して有機シリカ薄膜ａに疎水基としてノナフルオロヘキシル基を導入し、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜Ａを備える有機シリカ基板を得た。
密閉可能なテフロン（登録商標）製容器に、比較作製例１と同様にして作製した、アミド基が結合したナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板とトリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル）シラン（２５μｌ）が入ったガラス瓶とを入れ、前記テフロン（登録商標）製容器を密閉した。この容器をアルゴン雰囲気下、１５０℃で１時間加熱して有機シリカ薄膜ａに疎水基としてノナフルオロヘキシル基を導入し、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜Ａを備える有機シリカ基板を得た。
【0119】
（作製例２）
先ず、作製例１と同様にしてゾル溶液を調製した。このゾル溶液をメンブレンフィルターでろ過した後、シリコン基材上にスピンコート（１５００ｒｐｍで３秒間）し、即座にポリエチレンテレフタレート製ナノモールド（綜研化学株式会社製「ＦｌｅＦｉｍｏ」、ナノピラーアレイ、ピッチ：２５０ｎｍ、ピラー直径：１５０ｎｍ、ピラー高さ：２５０ｎｍ）を重ね、平板プレス機を用いて１トン、８０℃で３時間加圧成形して、アミド基が結合したナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ｂを形成した。前記ナノモールドを除去した後、有機シリカ薄膜ｂの表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。その結果を図６に示す。図６に示したように、有機シリカ薄膜ｂの表面には、前記ナノモールドのピラー構造が転写されており、垂直配向のナノ多孔質構造が形成されていることが確認された。
先ず、作製例１と同様にしてゾル溶液を調製した。このゾル溶液をメンブレンフィルターでろ過した後、シリコン基材上にスピンコート（１５００ｒｐｍで３秒間）し、即座にポリエチレンテレフタレート製ナノモールド（綜研化学株式会社製「ＦｌｅＦｉｍｏ」、ナノピラーアレイ、ピッチ：２５０ｎｍ、ピラー直径：１５０ｎｍ、ピラー高さ：２５０ｎｍ）を重ね、平板プレス機を用いて１トン、８０℃で３時間加圧成形して、アミド基が結合したナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ｂを形成した。前記ナノモールドを除去した後、有機シリカ薄膜ｂの表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。その結果を図６に示す。図６に示したように、有機シリカ薄膜ｂの表面には、前記ナノモールドのピラー構造が転写されており、垂直配向のナノ多孔質構造が形成されていることが確認された。
【0120】
次に、有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板の代わりに有機シリカ薄膜ｂを備える有機シリカ基板を用いた以外は作製例１と同様にして、有機シリカ薄膜ｂに疎水基としてノナフルオロヘキシル基を導入し、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を得た。
【0121】
（作製例３）
先ず、ガラス瓶に、合成例２で得られたＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）（３０ｍｇ）とヘキサン（３．０ｍｌ）とを入れ、約７０℃で加熱して前記ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）を溶解した。このガラス瓶を水中に沈めて室温まで急冷し、前記ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）からなるナノファイバーを析出させた後、超音波処理を１５分間施して、前記ナノファイバーの分散液を得た。図７に、前記ナノファイバー分散液の光学顕微鏡写真を示す。
先ず、ガラス瓶に、合成例２で得られたＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）（３０ｍｇ）とヘキサン（３．０ｍｌ）とを入れ、約７０℃で加熱して前記ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）を溶解した。このガラス瓶を水中に沈めて室温まで急冷し、前記ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）からなるナノファイバーを析出させた後、超音波処理を１５分間施して、前記ナノファイバーの分散液を得た。図７に、前記ナノファイバー分散液の光学顕微鏡写真を示す。
【0122】
次に、シリコン基材上に前記ナノファイバー分散液をスピンコート（５００ｒｐｍで３秒間→８００ｒｐｍで３秒間→１５００ｒｐｍで２０秒間）し、室温で乾燥させた。得られた乾燥塗膜の表面を走査型電子顕微鏡により観察した。その結果を図８Ａに示す。図８Ａに示したように、前記乾燥塗膜は、前記ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）からなるナノファイバーにより形成されていることが確認された。
【0123】
次に、この乾燥塗膜を２Ｍ塩酸の蒸気に１００℃で３時間曝露して前記ナノファイバーを重縮合させて、アミド基が結合したナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ｃを形成し、さらに、この有機シリカ薄膜ｃを１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシルジメチルクロロシランの蒸気に１２０℃で３時間曝露して有機シリカ薄膜ｃに疎水基としてノナフルオロヘキシル基を導入し、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有する有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板を得た。この有機シリカ薄膜Ｃの表面を走査型電子顕微鏡により観察した。その結果を図８Ｂに示す。図８Ｂに示したように、有機シリカ薄膜Ｃは、有機シリカナノファイバーにより形成されていることが確認された。すなわち、前記ＮＩ（ａｍｉｄｅ）－ｄ－Ｓｉ（ＩＰ）からなるナノファイバーにより形成された乾燥塗膜に、塩酸及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシルジメチルクロロシランによる蒸気処理を施した場合でも、得られる有機シリカ薄膜Ｃにおいては、前記ナノファイバーのモルホロジーが保持されていることが確認された。
【0124】
（作製例４）
トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル）シランの代わりにメトキシトリメチルシラン（２５μｌ）を用いた以外は作製例２と同様にして、有機シリカ薄膜ｂに疎水基としてメチル基を導入し、アミド基が結合したナフタルイミド環とメチル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｄを備える有機シリカ基板を得た。
トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロヘキシル）シランの代わりにメトキシトリメチルシラン（２５μｌ）を用いた以外は作製例２と同様にして、有機シリカ薄膜ｂに疎水基としてメチル基を導入し、アミド基が結合したナフタルイミド環とメチル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｄを備える有機シリカ基板を得た。
【0125】
（比較作製例２）
比較合成例１で得られたＰｅ－ＮＩ－Ｓｉ（ＩＰ）（９０ｍｇ）を１－プロパノール（１ｍｌ）に溶解し、さらに２Ｍ塩酸（１２μｌ）を添加し、室温で６０分間攪拌してゾル溶液を調製した。このゾル溶液をメンブレンフィルターでろ過した後、シリコン基材上にスピンコート（１４００ｒｐｍで４秒間）し、室温で乾燥させて、アミド基が結合していないナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板を作製した。
比較合成例１で得られたＰｅ－ＮＩ－Ｓｉ（ＩＰ）（９０ｍｇ）を１－プロパノール（１ｍｌ）に溶解し、さらに２Ｍ塩酸（１２μｌ）を添加し、室温で６０分間攪拌してゾル溶液を調製した。このゾル溶液をメンブレンフィルターでろ過した後、シリコン基材上にスピンコート（１４００ｒｐｍで４秒間）し、室温で乾燥させて、アミド基が結合していないナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板を作製した。
【0126】
（比較作製例３）
アミド基が結合したナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例２と同様にして作製した、アミド基が結合していないナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板を用いた以外は作製例１と同様にして、有機シリカ薄膜ｅに疎水基としてノナフルオロヘキシル基を導入し、アミド基が結合していないナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜ｆを備える有機シリカ基板を得た。
アミド基が結合したナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例２と同様にして作製した、アミド基が結合していないナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板を用いた以外は作製例１と同様にして、有機シリカ薄膜ｅに疎水基としてノナフルオロヘキシル基を導入し、アミド基が結合していないナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜ｆを備える有機シリカ基板を得た。
【0127】
（比較作製例４）
先ず、ゾル溶液として、比較作製例２と同様にして調製したゾル溶液を用い、１４００ｒｐｍで４秒間スピンコートした以外は作製例２と同様にして、シリコン基材上に、アミド基が結合していないナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ｇを形成した。この有機シリカ薄膜ｇの表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。その結果を図９に示す。図９に示したように、有機シリカ薄膜ｇの表面には、前記ナノモールドのピラー構造が転写されており、垂直配向のナノ多孔質構造が形成されていることが確認された。
先ず、ゾル溶液として、比較作製例２と同様にして調製したゾル溶液を用い、１４００ｒｐｍで４秒間スピンコートした以外は作製例２と同様にして、シリコン基材上に、アミド基が結合していないナフタルイミド環を有する有機シリカ薄膜ｇを形成した。この有機シリカ薄膜ｇの表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。その結果を図９に示す。図９に示したように、有機シリカ薄膜ｇの表面には、前記ナノモールドのピラー構造が転写されており、垂直配向のナノ多孔質構造が形成されていることが確認された。
【0128】
次に、有機シリカ薄膜ｂを備える有機シリカ基板の代わりに有機シリカ薄膜ｇを備える有機シリカ基板を用いた以外は作製例４と同様にして、有機シリカ薄膜ｇに疎水基としてメチル基を導入し、アミド基が結合していないナフタルイミド環とメチル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜ｈを備える有機シリカ基板を得た。
【0129】
表１に、作製例１～４及び比較作製例１～４で得られた有機シリカ基板を構成する有機シリカ薄膜中のナフタルイミド環、アミド基及び疎水機の有無、並びに表面形状をまとめた。
【0130】
【表1】
【0131】
（実施例１）
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてアンジオテンシンＩ（分子量：１２９６．５）を１ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例１で得られた有機シリカ薄膜Ａ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ａの表面にアンジオテンシンＩを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてアンジオテンシンＩ（分子量：１２９６．５）を１ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例１で得られた有機シリカ薄膜Ａ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ａの表面にアンジオテンシンＩを担持し、測定用試料を作製した。
【0132】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料のアンジオテンシンＩを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リフレクトロンモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１０に示す。図１０に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アンジオテンシンＩのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝１２９６．７）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝８０で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜Ａを備える有機シリカ基板を用いることによって、アンジオテンシンＩを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
得られた測定用試料のアンジオテンシンＩを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リフレクトロンモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１０に示す。図１０に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アンジオテンシンＩのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝１２９６．７）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝８０で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜Ａを備える有機シリカ基板を用いることによって、アンジオテンシンＩを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0133】
（実施例２）
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてクエン酸を４ｎｍｏｌ／μｌの濃度で含む０．１ｖｏｌ％トリフルオロ酢酸溶液３０ｖｏｌ％とアセトニトリル７０ｖｏｌ％との混合溶媒に測定対象分子としてアミロイドβ（分子量：４３２９．８）を０．５ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にアミロイドβを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてクエン酸を４ｎｍｏｌ／μｌの濃度で含む０．１ｖｏｌ％トリフルオロ酢酸溶液３０ｖｏｌ％とアセトニトリル７０ｖｏｌ％との混合溶媒に測定対象分子としてアミロイドβ（分子量：４３２９．８）を０．５ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にアミロイドβを担持し、測定用試料を作製した。
【0134】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料のアミロイドβを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１１に示す。図１１に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝２０９で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、アミロイドβを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
得られた測定用試料のアミロイドβを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１１に示す。図１１に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝２０９で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、アミロイドβを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0135】
また、測定用試料の試料溶液の滴下領域内において、１００μｍ間隔で上記のレーザー脱離／イオン化質量分析を行い、得られた各測定箇所のＬＤＩ－ＭＳスペクトルのアミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当するシグナルに基づいて、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図１２に示す。図１２に示したように、試料溶液の滴下領域全体において、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが検出され、有機シリカ薄膜Ｂの表面にはアミロイドβが均一に担持されていることが確認された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、アミロイドβは、有機シリカ薄膜に均一に担持され、かつ、高い脱離効率でイオン化されることがわかった。
【0136】
（実施例３）
試料溶液中のアミロイドβの濃度を０．５ｆｍｏｌ／μｌ（実施例２の１／１０００倍）に変更した以外は実施例２と同様にして、測定用試料を作製し、レーザー脱離／イオン化質量分析を行った。その結果を図１３に示す。図１３に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝１３で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、低濃度のアミロイドβについても高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
試料溶液中のアミロイドβの濃度を０．５ｆｍｏｌ／μｌ（実施例２の１／１０００倍）に変更した以外は実施例２と同様にして、測定用試料を作製し、レーザー脱離／イオン化質量分析を行った。その結果を図１３に示す。図１３に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝１３で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、低濃度のアミロイドβについても高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0137】
（実施例４）
＜測定用試料の作製＞
測定対象分子としてリン脂質ホスファチジルコリン（分子量：７５８．１）を０．１ｍＭの濃度で溶解させたエタノール溶液を、ホスファチジルコリン濃度が１００ｆｍｏｌ／μｌとなるように濃度０．１ｖｏｌ％のトリフルオロ酢酸水溶液で希釈して試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にホスファチジルコリンを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
測定対象分子としてリン脂質ホスファチジルコリン（分子量：７５８．１）を０．１ｍＭの濃度で溶解させたエタノール溶液を、ホスファチジルコリン濃度が１００ｆｍｏｌ／μｌとなるように濃度０．１ｖｏｌ％のトリフルオロ酢酸水溶液で希釈して試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にホスファチジルコリンを担持し、測定用試料を作製した。
【0138】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料のホスファチジルコリンを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リフレクトロンモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度４０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１４に示す。図１４に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、ホスファチジルコリンのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝７３５．７）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝５で明瞭に観測された。また、ホスファチジルコリンのイオン化においてよく観測されるフラグメントイオン（ｍ／ｚ＝５５１．５）は検出されなかった。これらの結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、ホスファチジルコリンはソフトにイオン化され、高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
得られた測定用試料のホスファチジルコリンを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リフレクトロンモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度４０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１４に示す。図１４に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、ホスファチジルコリンのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝７３５．７）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝５で明瞭に観測された。また、ホスファチジルコリンのイオン化においてよく観測されるフラグメントイオン（ｍ／ｚ＝５５１．５）は検出されなかった。これらの結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、ホスファチジルコリンはソフトにイオン化され、高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0139】
（実施例５）
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてペプチドホルモンの一種であるインスリン（分子量：５８０７）を１０ｆｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にインスリンを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてペプチドホルモンの一種であるインスリン（分子量：５８０７）を１０ｆｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にインスリンを担持し、測定用試料を作製した。
【0140】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料のインスリンを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１５に示す。図１５に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、インスリンのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝５８０８）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝３で観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、低濃度のインスリンを良好な感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
得られた測定用試料のインスリンを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１５に示す。図１５に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、インスリンのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝５８０８）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝３で観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、低濃度のインスリンを良好な感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0141】
（実施例６）
＜測定用試料の作製＞
市販の血漿に同体積のアセトニトリルを添加し、４℃で１５分間保持した。この溶液に遠心分離を施し、得られた上澄み液を、イオン化補助剤としてクエン酸を４ｎｍｏｌ／μｌの濃度で含む０．１ｖｏｌ％トリフルオロ酢酸溶液３０ｖｏｌ％とアセトニトリル７０ｖｏｌ％との混合溶媒で１０倍に希釈して血漿溶液を調製した。この血漿溶液に測定対象分子としてアミロイドβ（分子量：４３２９．８）を５．０ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にアミロイドβを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
市販の血漿に同体積のアセトニトリルを添加し、４℃で１５分間保持した。この溶液に遠心分離を施し、得られた上澄み液を、イオン化補助剤としてクエン酸を４ｎｍｏｌ／μｌの濃度で含む０．１ｖｏｌ％トリフルオロ酢酸溶液３０ｖｏｌ％とアセトニトリル７０ｖｏｌ％との混合溶媒で１０倍に希釈して血漿溶液を調製した。この血漿溶液に測定対象分子としてアミロイドβ（分子量：４３２９．８）を５．０ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｂの表面にアミロイドβを担持し、測定用試料を作製した。
【0142】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料のアミロイドβを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１６Ａに示す。図１６Ａに示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３２９）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝５で明瞭に観測された。一方、アミロイドβを含まない前記血漿溶液について上記と同様にレーザー脱離／イオン化質量分析を行ったところ、図１６Ｂに示すように、特徴的なシグナルは検出されなかった。これらの結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、血漿成分との混合溶液のレーザー脱離／イオン化質量分析においてアミロイドβのシグナルのみを選択的に検出でき、体液の共存下や複数の成分が存在する条件下においても、アミロイドβを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることが示唆された。したがって、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板は、体内に存在する生体分子のレーザー脱離／イオン化質量分析に有用であることが確認された。
得られた測定用試料のアミロイドβを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１６Ａに示す。図１６Ａに示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３２９）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝５で明瞭に観測された。一方、アミロイドβを含まない前記血漿溶液について上記と同様にレーザー脱離／イオン化質量分析を行ったところ、図１６Ｂに示すように、特徴的なシグナルは検出されなかった。これらの結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板を用いることによって、血漿成分との混合溶液のレーザー脱離／イオン化質量分析においてアミロイドβのシグナルのみを選択的に検出でき、体液の共存下や複数の成分が存在する条件下においても、アミロイドβを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることが示唆された。したがって、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板は、体内に存在する生体分子のレーザー脱離／イオン化質量分析に有用であることが確認された。
【0143】
（実施例７）
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてクエン酸を４ｎｍｏｌ／μｌの濃度で含む０．１ｖｏｌ％トリフルオロ酢酸溶液３０ｖｏｌ％とアセトニトリル７０ｖｏｌ％との混合溶媒に測定対象分子としてアミロイドβ（分子量：４３２９．８）を１．０ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｃの表面にアミロイドβを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてクエン酸を４ｎｍｏｌ／μｌの濃度で含む０．１ｖｏｌ％トリフルオロ酢酸溶液３０ｖｏｌ％とアセトニトリル７０ｖｏｌ％との混合溶媒に測定対象分子としてアミロイドβ（分子量：４３２９．８）を１．０ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｃの表面にアミロイドβを担持し、測定用試料を作製した。
【0144】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料のアミロイドβを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１７に示す。図１７に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３０）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝１４０で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有する有機シリカナノファイバーからなる有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板を用いることによって、アミロイドβを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
得られた測定用試料のアミロイドβを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１７に示す。図１７に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３０）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝１４０で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有する有機シリカナノファイバーからなる有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板を用いることによって、アミロイドβを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0145】
（実施例８）
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてインスリン（分子量：５８０７）を１ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｃの表面にインスリンを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてインスリン（分子量：５８０７）を１ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｃの表面にインスリンを担持し、測定用試料を作製した。
【0146】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料のインスリンを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１８に示す。図１８に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、インスリンのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝５８０８）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝１２で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有する有機シリカナノファイバーからなる有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板を用いることによって、インスリンを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
得られた測定用試料のインスリンを担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リニアモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１８に示す。図１８に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、インスリンのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝５８０８）に相当するシグナルが、シグナル／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比＝１２で明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有する有機シリカナノファイバーからなる有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板を用いることによって、インスリンを高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0147】
（実施例９）
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてベラパミル（分子量：４５４．６）、ホスファチジルコリン（分子量：７３４．０）及びアンジオテンシンＩＩ（分子量：１０４６．２）をそれぞれ１ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｃの表面にベラパミル、ホスファチジルコリン及びアンジオテンシンＩＩを担持し、測定用試料を作製した。
＜測定用試料の作製＞
イオン化剤としてトリフルオロ酢酸を０．１ｖｏｌ％の濃度で含む水溶液に測定対象分子としてベラパミル（分子量：４５４．６）、ホスファチジルコリン（分子量：７３４．０）及びアンジオテンシンＩＩ（分子量：１０４６．２）をそれぞれ１ｐｍｏｌ／μｌの濃度で溶解させて試料溶液を調製した。この試料溶液１μｌを作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃ上に滴下した後、自然乾燥させて有機シリカ薄膜Ｃの表面にベラパミル、ホスファチジルコリン及びアンジオテンシンＩＩを担持し、測定用試料を作製した。
【0148】
＜レーザー脱離／イオン化質量分析＞
得られた測定用試料の測定対象分子を担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リフレクトロンモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１９Ａ～図１９Ｃに示す。図１９Ａ～図１９Ｃに示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、各成分のプロトン付加体（ベラパミル：ｍ／ｚ＝４５５．６、ホスファチジルコリン：ｍ／ｚ＝７３５、アンジオテンシンＩＩ：ｍ／ｚ＝１０４７．５）に相当するシグナルが明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有する有機シリカナノファイバーからなる有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板を用いることによって、ベラパミル、ホスファチジルコリン及びアンジオテンシンＩＩの混合物から各成分を高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
得られた測定用試料の測定対象分子を担持した領域内の同一の箇所に、レーザー脱離／イオン化質量分析装置（ブルカー・ダルトニクス社製「ａｕｔｏｆｌｅｘ ｍａＸ」）を用いて、リフレクトロンモードでＮｄ／ＹＡＧレーザー（波長：３５５ｎｍ）をレーザー強度５０％で１００回照射し、得られたスペクトルを積算してマススペクトル（ＬＤＩ－ＭＳスペクトル）を得た。その結果を図１９Ａ～図１９Ｃに示す。図１９Ａ～図１９Ｃに示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいて、各成分のプロトン付加体（ベラパミル：ｍ／ｚ＝４５５．６、ホスファチジルコリン：ｍ／ｚ＝７３５、アンジオテンシンＩＩ：ｍ／ｚ＝１０４７．５）に相当するシグナルが明瞭に観測された。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有する有機シリカナノファイバーからなる有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板を用いることによって、ベラパミル、ホスファチジルコリン及びアンジオテンシンＩＩの混合物から各成分を高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0149】
（比較例１）
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例１で得られた有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ａの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして、測定用試料を作製し、レーザー脱離／イオン化質量分析を行った。その結果を図２０に示す。図２０に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいては、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当する明瞭なシグナルは観測されなかった。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜であっても疎水化処理が施されてない（疎水基がない）有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板は、アミロイドβのレーザー脱離／イオン化質量分析用基板として適さないことがわかった。
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例１で得られた有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ａの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして、測定用試料を作製し、レーザー脱離／イオン化質量分析を行った。その結果を図２０に示す。図２０に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいては、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当する明瞭なシグナルは観測されなかった。この結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜であっても疎水化処理が施されてない（疎水基がない）有機シリカ薄膜ａを備える有機シリカ基板は、アミロイドβのレーザー脱離／イオン化質量分析用基板として適さないことがわかった。
【0150】
（比較例２）
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例２で得られた有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ｅの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして、測定用試料を作製し、レーザー脱離／イオン化質量分析を行った。その結果を図２１に示す。図２１に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいては、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当する明瞭なシグナルは観測されなかった。この結果から、ナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜であってもアミド基がなく、疎水化処理も施されてない（疎水基がない）有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板も、アミロイドβのレーザー脱離／イオン化質量分析用基板として適さないことがわかった。
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例２で得られた有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ｅの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして、測定用試料を作製し、レーザー脱離／イオン化質量分析を行った。その結果を図２１に示す。図２１に示したように、得られたＬＤＩ－ＭＳスペクトルにおいては、アミロイドβのプロトン付加体（ｍ／ｚ＝４３３１）に相当する明瞭なシグナルは観測されなかった。この結果から、ナフタルイミド環を有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜であってもアミド基がなく、疎水化処理も施されてない（疎水基がない）有機シリカ薄膜ｅを備える有機シリカ基板も、アミロイドβのレーザー脱離／イオン化質量分析用基板として適さないことがわかった。
【0151】
（実施例１０）
作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板の代わりに、作製例１で得られた有機シリカ薄膜Ａを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜Ａの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例２と同様にして、測定用試料を作製し、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２２に示す。
作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板の代わりに、作製例１で得られた有機シリカ薄膜Ａを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜Ａの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例２と同様にして、測定用試料を作製し、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２２に示す。
【0152】
（比較例３）
作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例３で得られた有機シリカ薄膜ｆを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ｆの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例２と同様にして、測定用試料を作製し、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２３に示す。
作製例２で得られた有機シリカ薄膜Ｂを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例３で得られた有機シリカ薄膜ｆを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ｆの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例２と同様にして、測定用試料を作製し、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２３に示す。
【0153】
図２２に示したように、作製例１で得られた有機シリカ薄膜Ａにおいては、試料溶液の滴下領域全体において、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが検出された。一方、図２３に示したように、比較作製例３で得られた有機シリカ薄膜ｆにおいては、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが検出された範囲は限定的であった。
【0154】
また、図２２及び図２３に示した各マッピングイメージにおいて、強いシグナルが検出された１５箇所の測定点のシグナル強度の平均値を算出した。その結果を図２４に示す。図２４に示したように、作製例１で得られた有機シリカ薄膜Ａは、比較作製例３で得られた有機シリカ薄膜ｆに比べてシグナル強度の平均値が高くなった。
【0155】
これらの結果から、ナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜であっても、アミド基が存在しない場合には、アミロイドβを有機シリカ薄膜の表面に均一に担持することができず、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが検出される範囲が限定的となり、シグナル強度の平均値が低くなることがわかった。一方、ナフタルイミド環にアミド基が結合している場合には、アミロイドβが有機シリカ薄膜の表面に均一に担持されるため、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが試料溶液の滴下領域全体において検出され、シグナル強度の平均値も高くなることがわかった。すなわち、アミド基が結合したナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜Ａを備える有機シリカ基板を用いた場合には、アミド基が結合していないナフタルイミド環とノナフルオロヘキシル基とを有し、表面が平滑形状の有機シリカ薄膜ｆを備える有機シリカ基板を用いた場合に比べて、アミロイドβをより高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0156】
（実施例１１）
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、作製例４で得られた有機シリカ薄膜Ｄを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜Ｄの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして測定用試料を作製し、この測定用試料を用いた以外は実施例２と同様にして、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２５に示す。
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、作製例４で得られた有機シリカ薄膜Ｄを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜Ｄの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして測定用試料を作製し、この測定用試料を用いた以外は実施例２と同様にして、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２５に示す。
【0157】
（比較例４）
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例４で得られた有機シリカ薄膜ｈを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ｈの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして測定用試料を作製し、この測定用試料を用いた以外は実施例２と同様にして、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２６に示す。
作製例３で得られた有機シリカ薄膜Ｃを備える有機シリカ基板の代わりに、比較作製例４で得られた有機シリカ薄膜ｈを備える有機シリカ基板を用いて有機シリカ薄膜ｈの表面にアミロイドβを担持した以外は実施例７と同様にして測定用試料を作製し、この測定用試料を用いた以外は実施例２と同様にして、アミロイドβのマッピングイメージを作成した。その結果を図２６に示す。
【0158】
図２５に示したように、作製例４で得られた有機シリカ薄膜Ｄにおいては、試料溶液の滴下領域全体において、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが検出された。一方、図２６に示したように、比較作製例４で得られた有機シリカ薄膜ｈにおいては、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが検出された範囲は限定的であった。
【0159】
また、図２５及び図２６に示した各マッピングイメージにおいて、強いシグナルが検出された１５箇所の測定点のシグナル強度の平均値を算出した。その結果を図２７に示す。図２７に示したように、作製例４で得られた有機シリカ薄膜Ｄは、比較作製例４で得られた有機シリカ薄膜ｈに比べてシグナル強度の平均値が高くなった。
【0160】
これらの結果から、ナフタルイミド環とメチル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜であっても、アミド基が存在しない場合には、アミロイドβを有機シリカ薄膜の表面に均一に担持することができず、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが検出される範囲が限定的となり、シグナル強度の平均値が低くなることがわかった。一方、ナフタルイミド環にアミド基が結合している場合には、アミロイドβが有機シリカ薄膜の表面に均一に担持されるため、アミロイドβのプロトン付加体に相当するシグナルが試料溶液の滴下領域全体において検出され、シグナル強度の平均値も高くなることがわかった。すなわち、アミド基が結合したナフタルイミド環とメチル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜Ｄを備える有機シリカ基板を用いた場合には、アミド基が結合していないナフタルイミド環とメチル基とを有し、表面に凹凸構造を有する有機シリカ薄膜ｈを備える有機シリカ基板を用いた場合に比べて、アミロイドβをより高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析できることがわかった。
【0161】
以上の結果から、アミド基が結合したナフタルイミド環を骨格内に含有し、疎水基を更に有する有機シリカ膜を備える有機シリカ基板を用いることによって、前記有機シリカ膜の表面に生体関連分子を均一かつ高分散に担持させることができ、高感度で生体関連分子のレーザー脱離／イオン化質量分析を行うことが可能となることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0162】
以上説明したように、本発明によれば、生体関連分子等の高親水性化合物を表面全体に高濃度かつ均一に担持することが可能な有機シリカ基板を得ることができる。また、この有機シリカ基板を用いることによって、生体関連分子等の高親水性化合物についても高感度でレーザー脱離／イオン化質量分析することが可能となる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
