Investigation on imaging of distribution of organic molecules in meteorites

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K18800
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 古川 善博 東北大学, 理学研究科, 准教授 (00544107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 智樹 東北大学, 理学研究科, 教授 (20260721) ; 宇留野 晃 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 准教授 (90396474) ; 三枝 大輔 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (90545237)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 隕石 / アミノ酸 / イメージング質量分析計

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに隕石の成形に関する技術的な課題をクリアし、当初予定していた質量イメージング装置(島津；iMScope)で測定を行なった。しかし、その測定では弱いシグナルが無数に出現し、隕石由来の有機物と地球での混入物および測定のノイズを明確に区別できなかった。本年度はより感度と質量分解能および空間分解能の高い質量イメージング装置(Thermo; Q Exactive)を利用し、隕石試料の分析を行なった。この結果、検出した複数の質量シグナルで、隕石中の数十μm程度の大きさの鉱物分布に対応したイメージを取得することができた。隕石の鉱物分布に対応した質量イメージを得た成果はこの研究が初めてである。
イメージング質量分析計で得ることができる分布は複数の質量シグナルに関する分布であり、その質量数から分子を特定することによって、質量イメージングが分子イメージングになる。しかし、有機分子には同じ質量数を持つ異性体が多数存在し、質量から十分に分子レベルまで制約できていない。この制約のために、今後、最適なソフトウェアによる解析とそれを検証するためのLC/MSを使った分析を予定している。
また、別の切り口としてターゲットをアミノ酸に決めて、隕石試料中のアミノ酸を抽出することなく誘導体化して質量イメージングを行う手法についても検討した。この技術は国内の企業が特許を持っており、その企業と契約を結び実験を行なった。その結果、この手法を隕石に応用することは技術的には可能であるが、隕石中のアミノ酸量が少ないため、イメージを得ることができないついうことが判明した。