2020 Fiscal Year Annual Research Report
Two-dimensional super-thin layer chromatography / nano-structure assisted laser desorption ionization mass spectrometry using nanowire device
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18H02009
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
梅村 知也 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (10312901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安井 隆雄 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00630584)
中嶋 秀 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (10432858)
手嶋 紀雄 愛知工業大学, 工学部, 教授 (30292501)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ナノワイヤ / レーザー脱離イオン化 / マトリックスフリー / 超薄層クロマトグラフィー / 酸化亜鉛 / MALDI / TLC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
GCやHPLCにおけるカラムのキャピラリー化がオミックス研究を飛躍的に進展させたように、薄層クロマトグラフィー（TLC）においても分離場のミニチュア化、なかでも膜厚の低減（薄型化）は、希少・微少量の試料を取り扱うオミックス研究に不可欠である。本研究では、光熱変換素子としての機能を有する酸化亜鉛製のナノワイヤアレイを分離場とする超薄層クロマトグラフィー（UTLC）の開発、及び、このプレート自体をレーザー脱離イオン化質量分析（LDI-MS）のターゲットプレートとして用いる分離計測システムの開発を目指し、様々なサイズのナノワイヤを作り分けるノウハウを蓄積するとともに、上記目標の原理検証と実用可能性を検討してきた。最終年度となるR2年度は、ソルボサーマル合成の条件を精査し、ナノワイヤの直径と長さを精密に制御する条件を確立するとともに、シード層の調製において新たにスピンコーティング法を適用し、ナノワイヤの配向性（生え方）と密度（単位面積当たりの本数）を制御することに成功した。このナノワイヤ制御技術を活かし、ランダムな方向性を持ったナノワイヤプレートを作製してUTLC実験を行ったところ、プレートに垂直に生え揃ったナノワイヤプレートと比較して、分離能は概ね維持されつつ、溶媒の展開速度が5倍程度速くなり、分析時間を短縮することができた。また、ホスホン酸誘導体化試薬を用いて酸化亜鉛ナノワイヤ表面の改質に取り組み、イオン交換や疎水性相互作用などの分離選択性を付与することができた。この表面修飾により、プレート上に目的の成分を選択的に捕捉したり、あるいは妨害成分を簡単な操作で洗い流したりすることも可能となり、LDI-MSの機能を強化できると期待している。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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