2021 Fiscal Year Annual Research Report
革新的な低容積全電解アレーセルを用いるモノアミンの高速オンライン分離分析
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19K05543
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
水口 仁志 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (30333991)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | トラックエッチドメンブレン / 高速液体クロマトグラフィー / 電気化学検出器 / モノアミン / 生体関連物質 / in vivo測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究代表者の提案するフィルター電極は，円筒状真直の孔をもつトラックエッチドメンブレンに白金をコーティングしたもので，電極表面での電荷移動反応が十分に速い，拡散律速の条件において，電解液を通液させながらほぼ定量的な電気分解を可能とする。さらにこのフィルターは厚さ約10μmであるので，重ねることで様々な電極システムを構築できるという特長を持つ。本研究は，トラックエッチ膜フィルター電極を搭載したフロー電解セルを検出器とするキャピラリー液体クロマトグラフィーとマイクロダイアリシスサンプリング法を組み合わせた分析システムの構築を目的とした。本研究では，まず，キャピラリー液体クロマトグラフィーの検出器として適用できるよう，電解セルの入り口のチャンネル内径を改良して0.1mmとし，逆相カラムを用いるイオン対分配の条件で分離したノルアドレナリン，アドレナリン，ドーパミンの，検量線不要なクーロメトリー検出ができることを実証した。また，この際，作用電極を2枚重ねた直列型二重電極検出とした場合，第二電極では，第一電極とほぼ同時に，これらの物質の電気化学反応の可逆性に基づいたシグナルを得ることができた。提案する検出器は，セル内で半径方向への拡散が無いものと仮定すれば，一枚の電極を通過するときの内容積は0.08nL，二重電極の場合は，スペーサ内積を含めて0.24nLと計算され，これまで報告されてきた電解セルよりも圧倒的に内容積の小さな検出器となった。さらに本研究で構築したシステムをマウス脳内のドーパミンのin vivo計測に適用し，透析プローブ設置後のドーパミン濃度の安定化，高濃度カリウムイオンの刺激に対する応答を観測することができた。二重電極検出器を用いることで，ドーパミンに由来するピークを同定しながらクーロメトリー検出ができるという従来にない手法を実証し，本研究の当初目標を達成した。
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| Remarks |
徳島大学理工学部応用化学システムコース 分析・環境化学B1講座
http://www.chem.tokushima-u.ac.jp/B1/index.html
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