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2016 Fiscal Year Research-status Report

光応答性活性酸素発生物質を標識試薬として用いる反応制御型化学発光分析法の開発

Research Project

Project/Area Number 15K07890
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

岸川 直哉  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (90336181)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords化学発光 / キノン / HPLC / 紫外線照射 / 生体アミン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、活性酸素発生能を有するキノンを標識試薬として用いる、発光反応を制御可能な化学発光分析法の開発を行っている。
本年度は、前年度の検討により標識試薬としての有用性が確認されたアントラキノン-2-カルボニルクロリドを用いるアミンのプレカラム標識 HPLC 化学発光定量法の開発を行った。このとき、生体内に存在する典型的なアミンであるフェネチルアミン及びトリプタミンを測定対象として選択した。フェネチルアミン及びトリプタミンを塩基性条件下でアントラキノン-2-カルボニルクロリドと混合して室温で放置することにより標識反応を行った。反応溶液を逆相カラムを備えた HPLC システムに注入して標識体を分離後、紫外線ランプに巻き付けたテフロンチューブを通過させることによりオンラインで紫外線照射を行った。紫外線照射後の溶液をルミノール溶液と混合してから化学発光検出器へと導入することで、フェネチルアミン及びトリプタミン標識体に由来する化学発光ピークをクロマトグラム上に検出された。これらの化学発光ピークは紫外線ランプをオフにすることにより完全に消失したことから、紫外線照射を行うことではじめて標識体のキノン部から活性酸素が発生し、これがルミノールと反応することで化学発光が生じたと考えられた。したがって、測定対象標識体が紫外線照射部を通過するときのみ紫外線ランプをオンにすることで、標識試薬であるアントラキノン-2-カルボニルクロリドやその分解物の影響を抑えることができると考えられる。
さらに、キノン構造を有する新たな化学発光標識試薬として、1,2-ジアミノアントラキノンと 4-ホルミルフェニルボロン酸とを縮合させた化合物を合成した。本試薬はアリールハライドに対する反応部位としてフェニルボロン酸構造を有していることから、アリールハライド型医薬品の化学発光定量への応用が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画通りに、アントラキノン-2-カルボニルクロリドを標識試薬として用いる生体内在性アミンのオンライン紫外線照射 HPLC 化学発光検出システムを開発できた。本 HPLC システムにおいては紫外線ランプのオン/オフの切替により、化学発光反応が生じるタイミングを任意に制御できることが確認され、本研究で開発する方法の特色である紫外線照射による化学発光反応の制御が可能であるとの有用な知見を得た。また、研究計画に記載の通り、アリールハライドに対する標識試薬として利用可能なフェニルボロン酸型キノン試薬の合成も達成できた。
上記のように本年度の検討において、紫外線照射のオン/オフにより化学発光のオン/オフを制御可能な化学発光分析法を開発するという本研究課題の主要な目的を達成できたと考えている。

Strategy for Future Research Activity

本年度の検討により、アントラキノン-2-カルボニルクロリドをプレカラム標識試薬として用いるフェネチルアミン及びトリプタミンのオンライン紫外線照射 HPLC 化学発光検出システムの開発できたことから、今後は化学発光反応条件の最適化を行った後で感度や再現性といった分析性能の評価を行っていく。さらに、開発した方法を血液試料へと応用することにより本法の生体分析法としての実用性の評価を行う予定である、また、本年度に合成を行ったフェニルボロン酸型キノン試薬について、化学発光応答性やアリールハライドとの反応性について検討を行う予定である。
さらに、前年度までに合成を行っていたビオチン化キノンを用いて、引き続きアビジン-ビオチン結合を介する化学発光イムノアッセイの開発を行っていく。

Causes of Carryover

HPLC 等の分析機器について、装置の改善により維持・運用コストの低減が可能であったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

HPLC 分析法やイムノアッセイの開発に必要な器具・試薬の購入へと充当する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Analytical Chemistry Department/Faculty of Pharmacy/Mansoura University(Egypt)

    • Country Name
      Egypt
    • Counterpart Institution
      Analytical Chemistry Department/Faculty of Pharmacy/Mansoura University
  • [Journal Article] 9,10-Phenanthrenequinone as a mass-tagging reagent for ultra-sensitive liquid chromatography-tandem mass spectrometry assay of aliphatic aldehydes in human serum.2016

    • Author(s)
      El-Maghrabey MH, Kishikawa N, Kuroda N
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1462 Pages: 80-89

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2016.07.082

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spatial correlativity of atmospheric particulate components simultaneously collected in Japan.2016

    • Author(s)
      Funasaka K, Asakawa D, Oku Y, Kishikawa N, Deguchi Y, Sera N, Seiyama T, Horasaki K, Arashidani K, Toriba A, Hayakawa K, Watanabe M, Kataoka H, Yamaguchi T, Ikemori F, Inaba Y, Tonokura K, Akiyama M, Kokunai O, Coulibaly S, Hasei T, Watanabe T
    • Journal Title

      Environmental Monitoring and Assessment

      Volume: 188(2) Pages: 85

    • DOI

      10.1007/s10661-015-5029-x

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 毒物を検出するための蛍光プローブ2016

    • Author(s)
      岸川直哉
    • Journal Title

      ぶんせき

      Volume: 7 Pages: 267-274

  • [Presentation] 脂質過酸化アルデヒドをマーカーとする酸化ストレス疾患の新規評価法の開発2017

    • Author(s)
      岸川 直哉、黒田 直敬
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-26 – 2017-03-26
  • [Presentation] 酸化ストレス評価を目的とする新規蛍光分析試薬の開発2016

    • Author(s)
      岸川直哉
    • Organizer
      日本臨床化学会第56回年次学術集会
    • Place of Presentation
      くまもと県民交流館パレア(熊本県熊本市)
    • Year and Date
      2016-12-03 – 2016-12-03
    • Invited
  • [Presentation] Development of selective chemiluminescence determination methods for quinones based on the redox reaction cycle of quinone2016

    • Author(s)
      Naoya Kishikawa
    • Organizer
      XVII International Symposium on Luminescence Spectrometry
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2016-11-23 – 2016-11-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Selective determination of quinones in biological and environmental samples by HPLC with photo-induced chemiluminescence detection2016

    • Author(s)
      Naoya Kishikawa, Sameh Abdel-Raouf Ahmed, Naotaka Kuroda
    • Organizer
      XVII International Symposium on Luminescence Spectrometry
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2016-11-23 – 2016-11-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナフトキノンをシグナル発生タグに用いる非酵素的化学発光イムノアッセイ開発の検討2016

    • Author(s)
      岸川直哉、原田詩織、大山 要、黒田直敬
    • Organizer
      第29回バイオメディカル分析科学シンポジウム (BMAS2016)
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-09-02 – 2016-09-02
  • [Presentation] o-置換アリールハライドの Sonogashira coupling に基づく高効率的 蛍光誘導体化法の開発2016

    • Author(s)
      八坂直幸, 岸川直哉, 大山 要, 黒田直敬
    • Organizer
      第14 回次世代を担う若手のための フィジカル・ファーマフォーラム (PPF2016)
    • Place of Presentation
      ロッジ舞洲 (大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-08-27 – 2016-08-27
  • [Presentation] 蛍光反応の臨床化学への応用2016

    • Author(s)
      岸川直哉
    • Organizer
      第34回九州分析化学若手の会夏季セミナー
    • Place of Presentation
      みるきーすぱサンビレッヂ(大分県日田市)
    • Year and Date
      2016-07-29 – 2016-07-29
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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