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2017 Fiscal Year Research-status Report

微量生体分子のマイクロ化学分析システムの開発

Research Project

Project/Area Number 17K08234
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

角田 誠  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (10323453)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsマイクロ化学チップ / クロマトグラフィー / チオール
Outline of Annual Research Achievements

低分子代謝産物分析には、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による分離が広く用いられている。しかしながら、HPLCには分離能の限界があることが理論的に知られており、さらなる高性能化のためには、従来技術を超越する分離媒体の開発が必要とされていた。そこで、ピラー構造を有するオンチップ液体クロマトグラフィー(ピラーアレイカラム)に着目した。ピラーアレイカラムは、チップ上に規則正しいピラー構造を有する分離媒体であり、試料の拡散が最小限に抑えられる。このため、従来HPLCの分離能を超越することが理論的に示されており、従来技術以上の高性能化を可能にすると考えられたからである。これまでに、ピラーアレイカラムの生体分子分離に向けた基盤技術を確立してきた。しかし、多成分生体分子の分離には、ピラーアレイカラムのさらなる高性能化が必須であった。
本年度においては、その保持能力を向上させるために、親水性相互作用クロマトグラフィー(HILIC)モードの分離媒体の開発を行った。修飾官能基としてアミド基を選択した。アミド修飾を行った平板について、X 線光電子分光測定と水の接触角測定を行なった結果、N 元素の存在と表面親水化が確認された。続いて、ピラーアレイカラムをアミド修飾し、高極性蛍光色素の分離を行ったところ、無修飾のものと比べて3 倍程度の保持の向上が認められた。さらに、生体チオール6 種の蛍光誘導体分離を50 秒にて達成した。以上のように、アミド修飾により、ピラーアレイカラムにおける高極性化合物の保持を向上させることが可能になった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ピラーアレイカラムの課題である生体分子の保持の弱さの一つの解決策として、アミド修飾カラムの開発に成功したことから 。

Strategy for Future Research Activity

ピラーアレイカラムの更なる高性能化を試みる。具体的には、ジオール基やスルホベタイン基を官能基としたピラーアレイカラムの開発を行い、高極性化合物の更なる保持向上を試みる。また、分離部以外のオンチップ誘導体化等の要素技術についても検討する。

Causes of Carryover

端数分が次年度へと繰越となった。次年度分とあわせて、チップLC基板、LC部品、成果発表の旅費等に使用する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017

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

  • [Journal Article] Cancer progression by reprogrammed BCAA metabolism in myeloid leukaemia2017

    • Author(s)
      Hattori Ayuna、Tsunoda Makoto、Konuma Takaaki、Kobayashi Masayuki、Nagy Tamas、Glushka John、Tayyari Fariba、McSkimming Daniel、Kannan Natarajan、Tojo Arinobu、Edison Arthur S.、Ito Takahiro
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 545 Pages: 500~504

    • DOI

      10.1038/nature22314

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Amino Acid Analysis Using a Cartridge-Type Monolithic Silica Column2017

    • Author(s)
      SUMIDA Yuko、TSUNODA Makoto、FUNATSU Takashi
    • Journal Title

      Chromatography

      Volume: 38 Pages: 135~138

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2017.016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analysis of Branched-Chain Keto Acids in Cell Extracts by HPLC-Fluorescence Detection2017

    • Author(s)
      HATTORI Ayuna、ITO Takahiro、TSUNODA Makoto
    • Journal Title

      Chromatography

      Volume: 38 Pages: 129~133

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2017.010

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] On-chip Liquid Chromatography for Analysis of Biological Compounds2018

    • Author(s)
      Makoto Tsunoda
    • Organizer
      The 6th Winter Symposium of the Division of Pharmaceutical Analysis for the Pharmaceutical Society of Korea
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] One-minute separation of five biothiols using amide-modified liquid chromatography chip2017

    • Author(s)
      Makoto Tsunoda, Muneki Isokawa, Kanki Nakanishi, Takashi Funatsu, Shuichi Shoji
    • Organizer
      HPLC2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] HILIC Analysis of Biological Compounds2017

    • Author(s)
      Makoto Tsunoda
    • Organizer
      HPLC2017 Jeju
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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