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PEG化リン脂質ミセルによる糖鎖電気泳動分析の高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 09J00160
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 分析化学
研究機関京都大学

研究代表者

川井 隆之  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード糖鎖分析 / キャピラリー電気泳動 / マイクロチップ電気泳動 / オンライン試料濃縮 / 光学異性体分析 / 内面修飾法
研究概要

large-volume sample stacking with electroosmotic flow pump (LVSEP)法を用いる高感度電気泳動分析法をアニオン性,カチオン性の両試料に適用し,動電クロマトグラフィー(EKC)などの様々な分離モードで分析することに成功し,採用第2年度までに最大で1000倍程度の高感度化に成功した。第3年度では,さらなる高感度化を目標とし,field-amplified sample injection (FASI)法とLVSEP法との結合について検討を行った。
LVSEP-FASI法の濃縮性能を検討するため,モデル試料としてfluoresceinを用いてキャピラリー電気泳動(CE)をベースにLVSEP-FASI分析を行った。バイアルの交換時間および印加圧力の最適化の結果,それぞれ10 min,1.0 psiとした際従来のCE分析と比較して70,000倍の高感度化が達成された。向様にAPTS誘導体化G7のWSEP-FASI-CE分析を行った結果,0.5 psiの圧力印加および15 minにおけるバイアルの交換により,CEと比較して10,000倍の高感度化および未反応のAPTSとG7のベースライン分離が達成された。検出時間,ピーク高さのRSDはそれぞれ2.4%,11%であり,オンライン試料濃縮を長時間行う分析法としては良好な再現性が得られた。また,分離性能の最適化の結果,
LVSEP同様にLVSEP-FASI法を用いてもほとんど分離度が損なわれないことが判明した。
同様にマイクロチップ電気泳動(MCE)においてもLVSEP-FASIの検討を行った。モデル試料としてfluoresceinを用い,試料濃縮時間を240sとしてLVSEP-FASI-MCE分析を行ったところ,わずか10pMの試料の検出に成功した。従来法であるpinched injectionを用いたMCE分析の結果と比較したところ,6万倍の高感度化が達成された。
以上のように,CE,MCEのどちらにおいてもLVSEP-FASI法の高い濃縮性能分離性能が確認された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の研究計画とは異なる方向での研究成果ではあるが,糖鎖分析における高感度化,分析操作の簡略化など,高性能化は計画以上に達成されている。また,別途推進している新規親水性ナノ材料を用いた分離性能の向上,開発したLVSEP法と質量分析計(MS)との結合などについても順調に推移しており,現在開発された新規高性能糖鎖分析法の実分析への応用を推進中である。

今後の研究の推進方策

開発した高性能糖鎖電気泳動法とMSとを結合し,糖鎖実試料分析へ適用する。既に開発したLVSEP法とMSの結合については検証済みであり,今後この技術を用いて糖タンパク質の解析を実行する予定である。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] Highly sensitive oligosaccharide analysis in capillary electrophoresis using large-volume sample stacking with an electroosmotic flow pump2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Masato Watanabe, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1,232 ページ: 52-58

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2011.09.032

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Progress of On-line Sample Preconcentration Techniques in Microchip Electrophoresis2012

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Kitagawa, Takayuki Kawai, Kenji Sueyoshi, Koji Otsuka
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 28 号: 2 ページ: 85

    • DOI

      10.2116/analsci.28.85

    • NAID

      130004827205

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly sensitive chiral analysis in capillary electrophoresis with large-volume sample stacking with an electroosmotic flow pump2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Hiroshi Koino, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: (印刷中) ページ: 28-34

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2012.02.001

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrophobic labeling of amino acids : Transient trapping-capillary/microchip electrophoresis2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sueyoshi, Kota Hashiba, Takayuki Kawai, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 雑誌名

      Electrophoresis

      巻: 32 号: 10 ページ: 1233-1240

    • DOI

      10.1002/elps.201000567

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrophobic labeling of amino acids : Transient trapping-capill ary/microchip electrophoresis2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sueyoshi, Kota Hashiba, Takayuki Kawai, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 雑誌名

      Electrophoresis

      巻: 32 ページ: 1233-1240

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microchip electrophoresis of oligosaccharides using large-volume sample stacking with electroosmotic flow pump in single channel2010

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 82 ページ: 6504-6511

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Toward 10,000-fold sensitivity improvement in capillary electrophoresis of oligosaccharides2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Masumi Ueda, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific International Symposium on Microscale Separation and Analysis
    • 発表場所
      Hobart, Australia
    • 年月日
      2011-11-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LVSEP-FASI法を用いた糖鎖電気泳動分析の1万倍の高感度化(3)2011

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 上田真澄, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      第31回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      鶴岡
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LVSEP-FASI法を用いた糖鎖電気泳動分析の1万倍の高感度化(2)2011

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 上田真澄, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      第22回クロマトグラフィー科学会議
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-10-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Toward 10,000-fold sample preconcentration efficiency for oligosaccharide analysis in capillary electrophoresis2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Masumi Ueda, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      37th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 年月日
      2011-10-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Over 50,000-fold sample preconcentration efficiency in microchip elctrophoresis using a simple channel2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Masumi Ueda, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      15th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Seattle, DSA
    • 年月日
      2011-10-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LVSEP-FASI法を用いた糖鎖電気泳動分析の1万倍の高感度化2011

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 上田真澄, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      日本分析化学会第60年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Toward 10,000-fold Sensitivity Enhancement for Oligosaccharide Analysis in Capillary Electrophoresis. 22011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Masumi Ueda, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      JAIMA Conference 2011
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2011-09-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Highly sensitive chiral analysis in microscale electrophoresis using large-volume sample stacking with electroosmotic flow pump2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Jun Ito, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      36th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      2011-06-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] FASI法およびLVSEP法を用いた高感度マイクロチップ電気泳動法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 上田真澄, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      第23回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2011-06-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LVSEP法を用いた光学異性体電気泳動分析の高感度化2011

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 伊藤潤, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      第18回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-06-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Highly sensitive chiral analysis by capillary electrophoresis using large-volume sample stacking with electroosmotic flow pump2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Jun Ito, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Highly sensitive chiral analysis in cappillary eletropheoresis using large-volume sample stacking with electroosmotic flow pump2011

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Jun Ito, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      26th International Symposium on Microscale Bioseparations
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2011-05-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LVSEP法によるミクロスケール電気泳動の高感度化(3)2011

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      日本化学会第91春期年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Microchip electrophoresis of oligosaccharides with large-volume sample stacking with electroosmotic flow pump in single channel2010

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, U.S.
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] LVSEP法によるミクロスケール電気泳動の高感度化(2)2010

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 木南冴子, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      第30回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2010-11-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Microchip electrophoresis of oligosaccharides in 'single' straight channel2010

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Groningen, Netherland
    • 年月日
      2010-10-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] LVSEP法によるミクロスケール電気泳動の高感度化2010

    • 著者名/発表者名
      川井隆之, 木南冴子, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • 学会等名
      日本分析化学会第59年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Microchip electrophoresis of sugar chains with large-volume sample stacking in single integrated channel2010

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kawai, Kenji Sueyoshi, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka
    • 学会等名
      35th International Symposium on High-Performance Liquid Phase Separation and Related Techniques
    • 発表場所
      Boston, U.S.
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sensitive Electrophoretic Analyses of Sugar Chains on Straight Channel Microchip. 22010

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      25th International Symposium on Microscale Bioseparations
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2010-03-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー/マイクロチップ電気泳動における糖鎖分析の高感度化(2)2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      第29回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 発表場所
      東大阪
    • 年月日
      2009-11-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー/マイクロチップ電気泳動における糖鎖分析の高感度化2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      クロマトグラフィー科学会議
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-11-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sensitive Electrophoretic Analyses of Sugar Chains on Straight Channel Microchip2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      20^<th> CHEMINAS & 10^<th> ISMM
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2009-11-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動における糖鎖分析の高感度化(4)2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      分析化学会第58年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動における糖鎖分析の高感度化(5)2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      東京コンファレンス
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sensitive Analysis of Sugar Chains in Capillary Electrophoresis2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      HPLC2009
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2009-06-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動における糖鎖分析の高感度化(3)2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      第16回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2009-05-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動における糖鎖分析の高感度化(2)2009

    • 著者名/発表者名
      川井隆之
    • 学会等名
      第70回分析化学討論会
    • 発表場所
      和歌山
    • 年月日
      2009-05-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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