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モノリティック型カラムを用いたCEC法による生体試料の分離分析法の確立

Research Project

Project/Area Number 13771359
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

加藤 大  静岡県立大学, 薬学部, 講師 (30332943)

Project Period (FY) 2001 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsキャピラリー電気クロマトグラフィー / マイクロチップ / ゾルーゲル反応 / 生体分子 / ハイスループットスクリーニング / モノリス構造 / ナノ構造 / 分子認識 / 逆相分離用固定相 / ソルーゲル反応 / 生理活性物質 / 光重合 / マイクロチップ電気泳 / 光学分割
Research Abstract

昨年度は、マイクロ・ナノメートルスケールで構造が制御されたモノリティック体を合成し、その微細構造の最適化を行うことで優れた分離能を示すモノリティック型カラムの作製に成功した。しかしながら生体成分のような極性の高い化合物の分析に利用すると、モノリティック体表面に存在するシラノール基に極性の高い化合物が吸着してしまうため、ピークのテーリングが観察され、良好な分離を得ることができなかった。そこで今年度は、シラノール基を減少させるために、表面を化学修飾することにした。化学修飾には、ジメチルオクタデシルクロロシラン(1)とクロロトリメチルシラン(2)とを用いた。1と2の双方で化学修飾したモノリティック型カラムが、最も優れた分離能を示した。修飾したカラムを用いて、ラットの脳脊髄液中のアミノ酸分析を行った結果、5分程度でGlnとSerの測定を行うことができた。
さらにモノリティック型カラムにナノメートルサイズの空間を作製し、その中にタンパク質を包含させることに成功した。生理的な条件下でカラムを作製すると、包含されたタンパク質はその構造や活性を保持していた。実際にウシ血清アルブミンを固定化したカラムでは、アルブミンに親和性を持つ化合物ほど、カラムに強く保持された。さらにトリプシンを固定化したカラムでは、トリプシンによる消化反応に引き続いて、原料と生成物との分離を1本のカラムで行うことに成功した。このタンパク質の包含法は、様々な形状の空間にタンパク質を包含することができ、実際にマイクロチップ上にもタンパク質を固定化し、その機能を発現することに成功した。

Report

(2 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All Other

All Publications (9 results)

  • [Publications] K.Sakai-Kato, M.Kato, T.Toyo'oka: "On-line drug-metabolism system using microsomes encapsulated in a capillary by the sol-gel method and integrated into capillary electrophoresis"Anal. Biochem.. 308. 278-284 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kato, K.Sakai-Kato, N.Matsumoto, T.Toyo'oka: "A protein-encapsulation technique by the sol-gel method for the preparation of monolithic columns for capillary electrochromatography"Anal. Chem.. 74. 1915-1921 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] K.Sakai-Kato, M.Kato, T.Toyo'oka: "On-line trypsin-encapsulated enzyme reactor by the sol-gel method integrated into capillary electrophoresis"Anal. Chem.. 74. 2943-2949 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kato, K.Sakai-Kato, T.Toyo'oka, M.T.Dulay, J.P.Quirino, et al.: "Effect of preparatory conditions on the performance of photopolymerized sol-gel monoliths for capillary electrochromatography"J. Chromatogr. A. 961. 45-51 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kato, N.Matsumoto, K.Sakai-Kato, T.Toyo'oka: "Investigation of chromatographic performances and binding characteristics of BSA-encapsulated capillary column prepared by the sol-gel method"J. Pharm. Biomed. Anal.. 30. 1845-1850 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] K.Sakai-Kato, M.Kato, T.Toyo'oka: "Creation of an on-chip enzyme reactor by encapsulating trypsin In sol-gel on a plastic microchip"Anal. Chem.. 75. 388-393 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kato, M.T.Dulay, B.D.Bennett, J.P.Quirino, R.N.Zare.: "Photopolymerized sol-gel frits for packed column in capillary electrochromatography"J. Chromatogr. A. 924. 187-195 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] M.T.Dulay, J.P.Quirino, B.D.Bennett, M.Kato, R.N.Zare.: "Photopolymerized sol-gel monolithic for capillary electrochromatography"Anal. Chem.. 73. 3921-3926 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kato, T.Toyo'oka.: "Enantiomeric separation by CEC using chiral stationary phase"Chromatography. 22. 159-170 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2016-04-21  

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