表面修飾電極を用いる医療薬学および環境薬学における新しい分析メディアの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11470474
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 大森 秀信 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (90028845)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 初男 大阪大学, 薬学研究科, 助教授 (00229311)
• Keywords: TEMPO修飾電極 / HPLC分析 / ECD / 糖 / 糖アルコール / 脂肪族一級アミン / ポリアミン / アルキルイソチオシアネイト

Research Abstract

研究代表者らが開発した表面修飾電極を用いる医療薬学および環境薬学における新しい分析メディアの開発を試み、以下の知見を得た。
1.研究代表者らが開発した方法により2-(2-carboxymethoxyehtoxy)ethoxy基を導入した後DCC存在下4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl(4-amino-TEMPO)と処理することにより作成できるTEMPO修飾グラッシーカーボン(GC)電極(Electrode1)を組み込んだ電気化学検出器-HPLC(ECD-HPLC)システムを用いて糖類および糖アルコール類が高感度に分離分析できることを明らかにした。更に興味深いことに、Electrode1をDCC存在下NH_3やCH_3NH_2と処理することにより得られる電極(Electrodes2and3)を用いてECD-HPLCを行うと、Electrode1を用いたシステムに比べて、その感度が3倍以上向上することを見い出した。このアミド基導入効果の起源は明らかではないが、Electrode2や3を用いることにより、pmolオーダーの糖類を分析できるHPLCシステムの構築に成功した。
2.近年、水、大気、土壌などの環境汚染物質として注目されている脂肪族一級アミン類のHPLC分析が、methyl isothiocyanateとの反応によりmethyl alkyl thioureaにプレカラム誘導体化することにより非常に高感度に行えることを明らかにした。本HPLCシステムの特筆すべき利点は、逆相系のカラムが利用できること、含水量の高い移動相(H_2O:CH_3CN=95;5)を用いるため有機廃液が非常に少ないこと、ラベル化剤が入手容易であること等である。
3.細胞の分化やタンパク質合成への関わりが注目されているポリアミン類の高感度HPLCシステムは、プレカラムラベル化剤としてethyl isothiocyanateを用いることにより構築できることを明らかにした。本誘導体化法を利用することにより、カラムおよび移動相としてODSカラムおよび20: 15: 60CH_3CN-THF-H_2Oを用いるECD-HPLCシステムが、プトレシン、カダベリン、チラミン、1,6-ジアミノヘキサン、スペルミジン、フェネチルアミン、トリプタミン、スペルミンの高感度一斉分離分析法として有効であることを見い出した。本HPLC法は、複雑な組成の移動相二種をグラジィエントモードで使用する既存の方法に比べて、イソクラティックモードで行える点で、非常に簡便である。

Research Products

• [Publications] 前田 初男: "Anodization in oligo(ethylene glycol) as an initial derivatization tool for preparing glassy carbon electrodes covalently modified with amino compounds: Effective access to a 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl(TEMPO)-modified glassy carbon electrode"Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 49. 1349-1351 (2001)