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分子イオン移動度の分布に基づく分子の定量的コンホメーション多様性分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13730
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 分析化学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

上田 岳彦  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (80293893)

研究分担者 高梨 啓和  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (40274740)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードイオンモビリティ / コンフォメーション / 衝突断面積 / 農薬 / 代謝産物 / 環境変化体 / CCS / PTPWs / 分子動力学 / コンフォーマー / アンサンブル / イオン移動度 / 異性体 / CCS分布 / 識別法 / 衝突実効温度 / T-Wave / トラジェクトリ / 飛跡解析 / ESI法 / イオン化 / コンホメーション分布
研究成果の概要

食品や医薬品、または体内や環境中の微量成分を迅速かつ的確に分析する方法の確立は、食や環境のリスクの評価や病気の診断、あるいはそれらの予防に大きく貢献するための重要な課題です。本研究は、近年急激に進歩しているイオン移動度分析法による定性的な微量分子の識別法を改良し、分子の柔らかさや形の多様性がどのように分析結果に反映されるかを理論的に導き出して実際の分析結果と比べることにより、今までは識別や定量が困難だった生体分子の異性体(構造がほぼ同じだが生理活性が異なるもの)の識別を可能にしました。非常に似通った分子でも、互いに紛れることなく、確実に一つの生理活性物質にまで識別できる新手法を開発しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

空気中を漂うウイルスや食品に含まれる残留農薬など、私たちの身の回りには様々なリスク要因があり、その存在や含有量を素早く的確に分析して明らかにする技術は大変重要です。検出したい分子だけを識別するために、その分子の重さや大きさ、あるいは性質を利用して分子を識別することに加えて、本研究では新しいデータ解析技術を導入することで、分子の形の微妙な差異を利用して、よく似た物質の中からリスクのあるものだけを検出することに成功しました。さらにこの方法は、生体内で見られるありのままの分子の動きについての情報を引き出すことができ、薬剤の作用の仕方や病原体の感染の仕方などを調べるために役立てられます。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 衝突断面積の計算化学―イオンモビリティ推定法の歴史と展望―2017

    • 著者名/発表者名
      上田 岳彦,高梨 啓和
    • 雑誌名

      質量分析

      巻: 65 号: 6 ページ: 288-296

    • DOI

      10.5702/massspec.17-88

    • NAID

      130006250287

    • ISSN
      1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] MSn分析とイオン移動度分析の組み合わせによる農薬未知環境変化体の構造推定2018

    • 著者名/発表者名
      橋本扶美、大土橋真希、高梨啓和、中島常憲、大木 章、上田岳彦、門川淳一
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of Collision Cross Sections of Environmentally Degraded Pesticides for Ion Mobility Spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Takehiko UEDA and Hirokazu TAKANASHI
    • 学会等名
      7th Asia-Oceania Mass Spectrometry Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 農薬環境変化体の構造推定のための衝突断面積解析技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      橋本扶美、大葉佐世子、高梨啓和、中島常憲、大木 章、上田岳彦、門川淳一、石川英律、宮本信一
    • 学会等名
      環境科学会2017年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 未知環境変化体の構造推定のための衝突断面積解析技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      橋本扶美、大葉佐世子、高梨啓和、中島常憲、大木 章、上田岳彦、門川淳一、石川英律、宮本信一
    • 学会等名
      第26回環境化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ネオニコチノイド系農薬の環境変化体の探索とその生態影響の調査 イオン移動度質量分析法によるアプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      高梨啓和、上田岳彦
    • 学会等名
      日本質量分析学会第68回イオン反応研究会・第157回質量分析関西談話会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Temperatures in Terms of Non-equilibrium Thermodynamics Applied to the Theoretical Framework of Ion Mobility Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Ueda and Hirokazu Takanashi
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Bilateral Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of ESI Vaporization Kinetics of Pesticide Transformation Products in Water Environments2017

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Ueda
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会 (2017)
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 添衝突断面積(CCS)解析法の基礎2016

    • 著者名/発表者名
      上田 岳彦
    • 学会等名
      MSフォーラム(Waters株式会社)
    • 発表場所
      メルパルク大阪(大阪府大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 添衝突断面積(CCS)解析法の基礎2016

    • 著者名/発表者名
      上田 岳彦
    • 学会等名
      MSフォーラム(Waters株式会社)
    • 発表場所
      東京コンファレンスセンター・有明(東京都江東区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stochastic Modeling of Accelerated Ion Trajectories for Prediction of the Ion Mobility2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Ueda
    • 学会等名
      Joint Symposium of JTBW2016 & KNJS2016
    • 発表場所
      鹿児島大学稲盛会館(鹿児島県鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of MS signal intensities of pesticide transformation products over a range of analyte cation concentration basing on a novel ionization kinetic model of ESI with electrostatic field effects2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Ueda
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Dynamics Approaches to the Old and New Aspects of Current Mass Spectrometry, - Mechanisms of ESI and Ion Mobility -2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Ueda
    • 学会等名
      Japan Taiwan Bilateral Workshop 2015
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 衝突断面積(CCS)解析法の基礎2015

    • 著者名/発表者名
      上田岳彦
    • 学会等名
      MSフォーラム (Waters株式会社)
    • 発表場所
      東京コンファレンスセンター・品川(東京都品川区)
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 衝突断面積(CCS)解析法の基礎2015

    • 著者名/発表者名
      上田岳彦
    • 学会等名
      MSフォーラム (Waters株式会社)
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 濃度推定方法、データ解析装置およびプログラム2016

    • 発明者名
      高梨 啓和,上田 岳彦,門川 淳一
    • 権利者名
      高梨 啓和,上田 岳彦,門川 淳一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-023941
    • 出願年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-07-01  

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