2012 Fiscal Year Annual Research Report

アミノ酸の異性体レベル安定同位体比が明らかにする有機化合物と生命の大連鎖

Research Project

Project/Area Number	24684041
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
Research Institution	Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Principal Investigator	力石嘉人独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 主任研究員 (50455490)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords	アミノ酸 / 光学異性体 / 安定同位体比 / 食物連鎖 / エネルギー
Research Abstract	初年度(平成24年度)は,光学異性体レベル安定窒素同位体比測定法の開発を以下の手順で試みた。 1.アミノ酸の光学活性ブタノールを用いた誘導体化の再検証と安定同位体比測定 2.HPLCを用いて,各アミノ酸分子レベルでの単離・精製を検討 3.GC/PFCを用いて,各アミノ酸分子レベルでの単離・精製を検討 4.2,3の方法での回収率向上のための条件検討と機器改造(デットボリュームの削減等) 5.同位体比測定器(GC/IRMS)のGCカラムの最適化の検討光学異性体レベルの安定同位体比を得るためには,まずは,天然試料に含まれる個々のアミノ酸を分子レベルで(DL体混合物として)単離する必要がある。それは天然試料には種類の異なるアミノ酸が多数存在し,それらが,微小量しか存在しないD-体アミノ酸の同位体比測定に,干渉するためである。本年度はこれを実現するため,高速液体クロマトグラフィ(HPLC)及びPFCキャピラリー分取装置による各アミノ酸の分子レベルでの単離・精製検討した。その結果,双方での単離・精製が可能となり,また求核系の固定層をもつカラムを用いた場合には,窒素の同位体分別が観測されないことが明らかになった。また平行して,極少量の試料への精度良いアクセスを可能にするため,同位体比測定装置(GC/IRMS)に用いるGCカラムの条件(種類,長さ,径,固定層の厚み等)の最適化を行ったが,GCカラムの内径を0.32mmから0.25mmへ下げ,高感度化を施すと,大気N2由来のリークが増えてしまうことがわかった。年度の後半に,カラムの接続部の直結やHeパージ等これに対する対策を施したが,未だ優れた解決策は得られていない。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 「光学異性体レベル安定窒素同位体比測定法の開発する」という当初の目的は,順調に達成することができ,実際に標準物質を用いた精度管理,隕石等の実試料への応用も行うことができた。しかし,機器改造とGCカラムの最適化による高感度化は,最大の期待値(現行の20倍程度)には遠く及ばす,4倍程度に留まっている。
Strategy for Future Research Activity	平成25年度は,当初の計画通り,光学異性体レベル安定水素・炭素同位体比測定法の開発を中心に研究を遂行する。また24年度に達成不十分であった「高感度化」については,さらなる機器改造とGCカラムの最適化に取り組む。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	平成24年度は,私自身の技術力の向上により,消耗品費を大幅に押さえることができた。平成25年度に,その分を高額な同位体標準物質の購入に充てる,また海外の著名な研究者と議論するための旅費に充てることで,効率的・効果的に研究を遂行する予定である。