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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of ultra sensitive CE-ESI-MS methods based on the nano-focusng stratedy

Research Project

Project/Area Number 15K05546
Research InstitutionGifu Pharmaceutical University

Principal Investigator

江坂 幸宏  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (70244530)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
KeywordsCEオンライン濃縮 / オンライン錯体化 / 発がんリスクマーカー / 損傷ヌクレオチド / ESI-MS / Bal31 / D化内部標準 / 自動プログラム
Outline of Annual Research Achievements

研究期間内に実施したことは、ナノリットル体積への収束を可能にするCEオンライン濃縮とESI-MS検出を結合した、DNA中の損傷ヌクレオチドの高感度検出法の基礎をほぼ確立したことである。生体内における膨大な正常体の共存下でのごく微量の損傷体の検出は、分析化学にとってチャレンジングなターゲットであると同時に、損傷体は個人の発がんリスクマーカーとして非常に重要なターゲットである。「損傷部位」を基質とする酵素の検索、前処理を含めた総合的な手法の整備も行った。すなわち、オンライン濃縮法として過渡的等速電気泳動の仕組みを持つ動電過給法(EKS)を用いて条件を最適化し、飲酒由来のdGMP損傷体2種について、1 mLの試料溶液から1ステップで3000倍の濃縮を達成した。さらに、導入部の構造の改良で導入効率を上昇させて前濃縮過程と組み合わせることで1万倍まで倍率を向上した。また、ヌクレオチドはESI-MSでの検出効率が塩基、ヌクレオシドに比較して10%程度と低いため、EKS濃縮との一連の過程で、オンラインでの亜鉛錯体化過程を組み込み、15倍のイオン化効率向上を実現した。一方、損傷塩基を定量的に「錯体化に適した」5’-ヌクレオチド体に分解する酵素の検索を行い、ヌクレアーゼBal31が極めて優秀であることを見出した。モデル損傷DNAから、Bal31による酵素反応前処理を行い、本法での、実分析に近い状況での、損傷塩基の検出に成功した。以上の27、28年度の結果をもとに、29年度は、詳細な圧力流の条件、電圧条件を最適化し、分析者の経験に頼ることなく、ESI-MSとの接続による陰圧下という複雑な条件下において高い再現性で高い濃縮効率を達成できる本手法の自動プログラムをほぼ完成した。一方で、MS用の内部標準物質としてD化損傷体2種の調製に成功した。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of Type A Endonucleases for Quantitative Analysis of DNA Damages due to Exposure to Acetaldehyde Using Capillary Electrophoresis2018

    • Author(s)
      Y. Esaka,, K. Hisato, T. Yamamoto, H. Murakami, B. Uno
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 印刷中 Pages: 未定

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of hydrophilic monomers on sorptive properties of divinylbenzenebased reversed phase sorbents2018

    • Author(s)
      H. Murakami, T. Aoyanagi, Y. Miki, H. Tomita, Y. Esaka, Y. Inoue, N. Teshima
    • Journal Title

      Talanta

      Volume: 185 Pages: 427-432

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2018.03.093

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Endogenous Adenosine May Be Related to Left Ventricular Dysfunction, Dilation, and Wall Thinning in Patients With Heart Disease2018

    • Author(s)
      Y. Kinomura, T. Tanaka, T. Aoyama ,M. Hatasa, S. Minatoguchi, M. Iwasa, Y. Yamada, T. Nawa, H. Kanamori, M. Kawasaki, Y. Esaka, B. Uno, K. Nishigaki, S. Minatoguchi
    • Journal Title

      Circulation Journal

      Volume: 82 Pages: 1319-1329

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-17-0972

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Progress in a selective method for the determination of the acetaldehydederived DNA adducts by using HILIC-ESI-MS/MS2018

    • Author(s)
      H. Murakami, R. Horiba, T. Iwata, Y. Miki, B. Uno, T. Sakai, K. Kaneko, Y. Ishihama, N. Teshima, Y. Esaka
    • Journal Title

      Talanta

      Volume: 177 Pages: 12-17

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2017.09.055

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA付加体の網羅的分析を目指したHILIC分離条件の検討2018

    • Author(s)
      岩政衣美,三木雄太,井上嘉則,江坂幸宏,村上博哉,手嶋紀雄
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 印刷中 Pages: 未定

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] アデニンを修飾した新奇吸着分離剤の核酸関連化合物に対する固相抽出特性2018

    • Author(s)
      三木雄太, 村上博哉, 尾宮美保, 江坂幸宏, 井上嘉則, 手嶋紀雄
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 印刷中 Pages: 未定

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Development of highly sensitive methods for detection of damaged nucleotides by using CE enrichment coupled with on-line complexation followed by ESI-MS measurement2017

    • Author(s)
      Y. Esaka, K. Hisato, T. Fujii, B. Uno, Torimura, Y. Ishihama, H. Murakami, T. Hirokawa
    • Organizer
      第45回高性能液相分離及び関連技術に関する国際会議(HPLC2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA損傷の高感度ESI-MS検出のための検出形態に関する検討2017

    • Author(s)
      江坂 幸宏、藤井 智輝、久戸 賢治、山本 拓平、宇野 文二、鳥村 政基、石濱 泰、 村上 博哉
    • Organizer
      第77回分析化学討論会
  • [Presentation] CEを用いたEu-βジケトン蛍光錯体の化学量論・溶液内構造変化の観察2017

    • Author(s)
      中村文音、山本拓平、江坂幸宏、宇野文二
    • Organizer
      第36回分析化学中部夏期セミナー
  • [Presentation] CEを用いた金属錯体の化学量論・錯体構造変化の観察2017

    • Author(s)
      江坂 幸宏、中村 文音、村上 博哉、山本 拓平、宇野 文二
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
  • [Presentation] アセトアルデヒド由来DNA付加体のESI-MS定量のための同位体内部標準の調製と評価2017

    • Author(s)
      江坂幸宏、國嶋咲希、山本拓平、村上博哉、宇野文二
    • Organizer
      第28回クロマトグラフィー科学会議
  • [Presentation] 非水系CEを用いた金属錯体の化学量論・錯体構造変化の追跡2017

    • Author(s)
      江坂幸宏、中村文音、山本拓平、村上博哉、宇野文二
    • Organizer
      第37回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] HILIC-ESI-MS/MSを用いたDNA付加体定量分析法の高感度化2017

    • Author(s)
      村上博哉、堀場瑠璃、吉元亜希子、宇野文二、石濱泰、江坂幸宏、手嶋紀雄
    • Organizer
      第54回フローインジェクションアナリシス講演会
    • Invited
  • [Presentation] CEによるDNAアセトアルデヒド付加体検出に用いるa型ヌクレアーゼの探索2017

    • Author(s)
      江坂幸宏、久戸賢治、山本拓平、村上博哉、宇野文二
    • Organizer
      日本薬学会第138年会
  • [Remarks] 岐阜薬科大学HP 薬品分析化学研究室

    • URL

      http://www.gifu-pu.ac.jp/info/organization/list/bunseki/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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