マイクロチップ電気泳動による分離・精製化学システムの構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13124208
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大塚 浩二 京都大学, 工学研究科, 教授 (70183762)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内山 一美 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (40151899)
• Keywords: マイクロチップ / 電気泳動 / ミセル動電クロマトグラフィー / オンライン試料濃縮 / 電気クロマトグラフィー / 質量分析法 / CE-MS / スウィーピング

Research Abstract

マイクロチップ上の微小チャネル内で電気泳動を行うマイクロチップ電気泳動(MCE)が,新しい超微量分析法として注目されている。従来のキャピラリー電気泳動において中性物質の分析を可能としたミセル動電クロマトグラフィー(MEKC)をMCEと同様にマイクロチップ上で実行するマイクロチップMEKC(MCMEKC),及びミクロ高速液体クロマトグラフィーとCEの特徴を合わせ持つキャピラリー電気クロマトグラフィー(CEC)をマイクロチップ上で実行するマイクロチップ電気クロマトグラフィー(MCEC)を,微小分離分析及び精製法として確立させることを主要な目的とした研究を行った。
MCMEKCでは,検出感度向上を目指して,通常のMEKCにおいて利用されているスタッキング及びスウィーピングを利用するオンライン試料濃縮法を実行するための新たなデザインのチャネル(ダブルT-クロス型,トリプルT型など)を製作し,その評価を行って,より高い効率のオンライン試料濃縮の実現を目指した検討を行った。
MCECでは,不飽和ポリエステル及びその共重合体をマイクロチャネル基材としたマイクロチップを作製し,不飽和ポリエステルのチップ基材としての性質を明らかにすると共に,チャネル内表面への機能性付与についての基礎的検討を行った。また,チャネル作製時に種々の部材やリアクターを組み込んだ機能付加型マイクロチャネルについて検討した。さらに,マイクロチップの特定の位置に,任意の機能を組み込むことを可能とする方法を考案した。
また,質量分析法(MS)をMCEの検出法として利用するMCE-MS構築のためのインターフェースの開発研究も並行して推進し,外径を細く絞った短いキャピラリーをチップ端面に接続することにより安定なイオン化が達成され,ペプチド混合物をMCE-MSで良好に分離検出できることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Maria Rowena N. Monton: "Separation and On-line Preconcentration by Sweeping of Charged Analytes in Electrokinetic Chromatography with Nonionic Micelles"Journal of Chromatography A. 939. 99-108 (2001)
• [Publications] Philip Britz-McKibbin: "On-line Focusing of Flavin Derivatives Using Dynamic pH Junction-Sweeping Capillary Electrophoresis with Laser-Induced Fluorescence Detection"Analytical Chemistry. 74. 3736-3743 (2002)
• [Publications] Wei Xu: "Studies on Polyester Chips with Modified Inner Surface for Open-Channel Electrochromatography"Chromatography. 23. 131-138 (2002)
• [Publications] Zilin Chen: "Enantioseparations of Dansyl Amino Acids Using Cu(II) Complexes with L-amino Acrylamides as Chiral Selectors in Electrolytes by Capillary Electrophoresis"Journal of Separation Science. 25. 1197-1201 (2002)
• [Publications] Zilin Chen: "Chemically Modified Chiral Monolithic Silica Column for the Enantioseparation by μ-HPLC"Journal of Chromatography A. 942. 83-91 (2002)
• [Publications] Jong-Bok Kim: "On-line Sample Preconcentration in Micellar Electrokinetic Chromatography Using Ion-pair Reagents"Journal of Chromatography A. 979. 131-136 (2002)
• [Publications] 内山一美: "高分子マイクロチャネルを用いるキャピラリー電気泳動"ぶんせき. No.5. 252-256 (2002)
• [Publications] 内山一美: "マイクロチップ上の分析システム〜高分子を用いたマイクロチャンネルの作製と電気泳動分析"化学と教育. 50. 682-685 (2002)
• [Publications] Koji Otsuka: "On-line Preconcentration and Enantioselective Separation of Triadimenol by Electrokinetic Chromatography Using Cyclodextrins as Chiral Selectors"Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 30. 1861-1867 (2003)
• [Publications] Yoshihide Tanaka: "Evaluation of an Atmospheric Pressure Chemical Ionization Interface for Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry"Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 30. 1889-1895 (2003)
• [Publications] Zilin Chen: "Comparisons of Enantioseparations Using Cu(II) Complexes with L-amino Acid Amides as Chiral Selectors or Chiral Stationary Phases by CE, CEC and micro-LC"Journal of Chromatography A. 990. 75-82 (2003)
• [Publications] 大塚浩二: "ナノテクノロジー活用技術(フレッシュマンのための「ナノテク・キーワード」-ナノテク活用技術の流れを読む-)"化学装置. 45. 23-27 (2003)
• [Publications] 江刺正喜: "マイクロマシン"産業技術サービスセンター. 669 (2002)
• [Publications] 平尾一之: "ナノマテリアル最前線"化学同人. 207 (2002)