1999 Fiscal Year Annual Research Report
高効率固相化学発光反応場の構築及び化学発光センサー素子への応用
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09650894
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| Research Institution | TOKYO METOROPOLITAN UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
山田 正昭 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (10087322)
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| Keywords | 化学発光 / 酸化性ラジカル / 一重項酸素 / 過酸化バリウム / 陰イオン交換樹脂 / ルミノール / 化学発光センサー / メラトニン |
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| Research Abstract |
1.塩基性金属酸化物上の活性種を利用するCL計測
(1)ルミノールCLに対して高効率な固相反応場として働く過酸化バリウムBaO_2のCL計測への応用を試みた。すなわち、BaO_2を詰めたフローセルを検出器として利用し、イソルミノール誘導体(ABEI)でラベル化したアミノ酸(アルギニン、グリシン)のキャピラリー電気泳動におけるCL検出、あるいはカルボン酸(胃薬中のウルソデオキシコール酸)のポストカラムCL検出に成功した。
(2)酸化バリウムBaOをペルオキソ-硫酸カリウム(KHSO_5)溶液、あるいは亜硝酸カリウムを含む過酸化水素溶液で処理すると活性種がそれぞれBaO上に生成し、安定に存在する。これらの固相反応場の活性をルミノールを用いて調べたところ未処理のBaOと比較して前者では80倍、後者では160倍強いCLを示した(ルミノールの検出下限はそれぞれ2x10^<-11>,8x10^<-11>M)。また、後者の固相反応場では核酸構成塩基に対して有効なCL反応場となることが判った(検出下限10^<-6>Mレベル)。更に、ESRスペクトル、反射スペクトル、及び化学的方法により活性種の同定を行い、前者の固相反応場には強酸化性活性種である硫酸イオンラジカル(SO_4^-)が、後者の固相反応場には二酸化窒素ラジカル(NO_2)がそれぞれ固定化されていることが確認された。
2.塩基性陰イオン交換樹脂を利用するCL計測
過酸化水素はモリブデン酸イオン(Mo0_4^<2->)触媒により分解し、一重項酸素^10_2を生成する。Mo0_4^<2->を強塩基性陰イオン交換樹脂に固定化し、生成する^10_2を酸化剤として利用するメラトニン(インドール化合物)のフロースルーCLセンサー素子の開発を試みた。メラトニンCLセンサーは高感度(検出下限は1x10^<-7>M)かつ直線性(10^3倍)のよい、安定した応答を示した。
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[Publications] Takuya Okamoto: "Luminol immobilized anion exchange resin as an indicator phase for a chemiluminescence oxygen gas sensor"Anal. Commun.. 36. 181-183 (1999)
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[Publications] Jin-Ming Lin: "Oxidation reaction between periodate and polyhydroxyl compounds and its application to chemiluminescence"Anal. Chem.. 71. 1760-1766 (1999)
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[Publications] Jin-Ming Lin: "On-line Chemiluminescence detection for capillary electrophoresis based on the reaction of barium peroxide with luminescence reagents"J. Cromatogr. A. 844. 341-348 (1999)
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[Publications] 後藤 肇: "過酸化バリウムを化学発光反応場に用いる胆汁酸のポストカラム検出"分析化学. 48. 945-948 (1999)
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[Publications] 後藤 肇: "不均一反応場を利用する化学発光計測"ケミカル・エンジニヤリング. 44. 871-877 (1999)
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[Publications] Soichi Hanaoka: "Chemi luminescence behavior of the decomposition of hydrogen peroxide catalyzed by copper(II)-amino acid complexes and its application to the determination of tryptophan and phenylalanine (in print)"Anal. Chim. Acta.
