終末糖化産物の新規オンライン高感度分析法の開発と多面的な生体ストレス評価への応用

• 研究課題/領域番号: 17K08259
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 就実大学
• 研究代表者: 片岡 洋行 就実大学, 薬学部, 教授 (80127555)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 終末糖化産物 / オンライン自動分析 / AGEs生成 / LC-MS/MS分析 / バイオマーカー / ストレス評価 / 食品分析 / 抗糖化作用 / AGEs生成機構 / メイラード反応 / 固相マイクロ抽出法 / 生体ストレス評価 / 毛髪分析 / 固相マイクロ抽出 / カルボキシメチルリシン / ペントシジン / ピラリン

研究成果の概要

インチューブ固相マイクロ抽出法を最適化し、 LC-MS/MSとの連結により、複数の終末糖化産物（AGEs）を一斉にオンライン自動分析する方法を開発した。本法は選択的かつ高感度で、尿や毛髪中のpgレベルのAGEsを非侵襲的に分析できた。またLC-MS/MS法を用いて食品中AGEs含量を測定し、発酵及び熱加工食品に比較的高濃度のAGEsの存在を明らかにした。さらにアミノ酸または蛋白質と糖との糖化モデル反応系を構築して、AGEsの生成条件を解析し、各種食品成分の抗糖化作用を評価した。本研究の成果は、糖化ストレス要因の解明に繋がり、AGEsに起因する疾病の診断・予防に貢献することが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

AGEsの一斉分析による糖化ストレス解析法は、糖尿病をはじめ、様々な生活習慣病の早期診断への適応だけでなく、疾病の進行度合いの予測や、疾病治療薬開発における薬物治療効果のモニタリングなど様々な応用が期待でき、実用化に繋がる革新的分析技術開発として学術的に意義がある。また、本研究は糖化ストレスや酸化ストレスを予防する機能性食品の開発や生活習慣の改善などに繋がり、疾病の未然予防を社会に広く発信することで、国民の健康の保持増進や疾病の予防・診断に貢献することが期待される。このことは、超高齢化で健康志向が進む我が国において、高齢者の健康寿命の延長、アンチエイジングにおいても社会的意義は大きい。

研究成果

• [雑誌論文] In-tube solid-phase microextraction: Current trends and future perspectives (2021)
  • 著者名/発表者名: Kataoka Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Chromatography A 巻: 1636 ページ: 461787-461787
  • DOI: 10.1016/j.chroma.2020.461787
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Online In-Tube Solid-Phase Microextraction Coupled to Liquid Chromatography?Tandem Mass Spectrometry for the Determination of Tobacco-Specific Nitrosamines in Hair Samples (2021)
  • 著者名/発表者名: Ishizaki Atsushi、Kataoka Hiroyuki
  • 雑誌名: Molecules 巻: 26 号: 7 ページ: 2056-2056
  • DOI: 10.3390/molecules26072056
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Micro Sample Preparation for High-Performance Liquid Chromatography, Chapter 10, in Biochemical Analysis Tools - Methods for Bio-Molecules Studies (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kataoka, Atsushi Ishizaki, Keita Saito
  • 雑誌名: Biochemical Analysis Tools - Methods for Bio-Molecules Studies 巻: - ページ: 165-186
  • DOI: 10.5772/intechopen.89079
  • ISBN: 9781789848564, 9781789848571
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A sensitive method for the determination of tobacco-specific nitrosamines in main- and side-stream smoke samples by online in-tube solid-phase microextraction coupled with liquid chromatography-tandem mass spectrometry. (2019)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ishizaki, Hiroyuki Kataoka
  • 雑誌名: Analytica Chimica Acta 巻: 1075 ページ: 98-105
  • DOI: 10.1016/j.aca.2019.04.073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous analysis of multiple urinary biomarkers for the evaluation of oxidative stress by automated online in-tube solid-phase microextraction coupled with negative/positive ion-switching mode liquid chromatography-tandem mass spectrometry. (2018)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Saito, Mariko Hamano, Hiroyuki Kataoka
  • 雑誌名: Journal of Separation Science 巻: 41 号: 13 ページ: 272-277
  • DOI: 10.1002/jssc.201800175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of nicotine and cotinine in hair by on-line in-tube solid-phase microextraction coupled with liquid chromatography-tandem mass spectrometry as biomarkers of exposure to tobacco smoke. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takehito Inukai, Sanae Kaji, Hiroyuki Kataoka
  • 雑誌名: Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 巻: 156 ページ: 272-277
  • DOI: 10.1016/j.jpba.2018.04.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] PHARMACEUTICAL ANALYSIS/Sample Preparation (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kataoka
  • 雑誌名: Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering 巻: ―
  • DOI: 10.1016/b978-0-12-409547-2.14358-6
  • ISBN: 9780124095472
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sensitive method to determine melatonin in saliva by automated online in-tube solid-phase microextraction coupled with stable isotope-dilution liquid chromatography-tandem mass spectrometry. (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ishizaki, Akiko Uemuraand Hiroyuki Kataoka
  • 雑誌名: Analytical Methods 巻: 9 号: 21 ページ: 3134-3140
  • DOI: 10.1039/c7ay00622e
  • 査読あり
• [学会発表] 糖化モデル系の構築と食品成分によるAGEs生成抑制効果の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 河野祥之、多田純平、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第141年会
• [学会発表] ファイバーSPME／GC-MS法による3-methyl-3-sulfanylhexan-1-olの高感度分析法の開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 土屋尊嗣、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第141年会
• [学会発表] アミノ酸及びタンパク質の糖化モデル反応によるAGEs生成のLC－MS/MS分析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 多田純平、河野祥之、片岡洋行
  • 学会等名: 第81回分析化学討論会
• [学会発表] LC－MS/MS法による終末糖化産物AGEs生成の解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 多田純平、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] In-tube SPME/LC-MS/MS法による受動喫煙バイオマーカーの高感度分析法の開発と生体曝露評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 片岡洋行、加地早苗、犬飼勇仁、百相真希、石崎厚
  • 学会等名: 第80回分析化学討論会
• [学会発表] インチューブSPME／HPLC-FLD法を用いた紙巻きタバコ及び加熱式タバコ中の多環感芳香族炭化水素類の測定 (2020)
  • 著者名/発表者名: 石崎厚、山本祐介、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] 三次喫煙の発生源となる室内内装や布類へのタバコ煙化学物質の吸着及び放散の解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 東ひとみ、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] インチューブSPME／LC－MS/MSによるステロイドホルモン類のオンライン自動分析法の開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 人見崇史、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] Fiber SPME/GC-MS法による抗酸化成分による9-ヘキサデセン酸分解抑制解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 大下未由季、大谷 香奈子、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] Fiber SPME/GC-MS法による加齢臭原因9-ヘキサデセン酸の光分解解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 武部香歩、西原彩夏、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] Diphenyl-1-pyrenylphosphineによる加齢臭原因不飽和脂肪酸分解解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第140年会
• [学会発表] 食品中に生成する終末糖化産物（AGEs）のインチューブSPME／LC－MS/MS分析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷野雄一、片岡洋行
  • 学会等名: 第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] オンラインインチューブSPME／LC-MS/MSによる紙巻きタバコ及び加熱式タバコの葉ならびに煙中のタバコ特異的ニトロソアミン類の測定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] Fiber SPME/GC-MS法による抗酸化成分による体臭発生抑制作用解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大谷 香奈子、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] Fiber SPME/GC-MS法による皮脂由来不飽和脂肪酸の光分解解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 西原彩夏、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] 受動喫煙バイオマーカーとしての毛髪中ニコチン及びコチニンのインチューブSPME／LC－MS/MS分析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 百相真希、石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] オンラインインチューブ SPME／LCMS/MS法による各種タバコ中のタバコ特異的ニトロソアミン類の測定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 日本分析化学会第68年会
• [学会発表] Fiber SPME/GC-MS法を利用した体臭発生系による体臭抑制成分解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 齋藤啓太、大谷 香奈子、西原 彩夏、片岡洋行
  • 学会等名: 日本分析化学会第68年会
• [学会発表] オンラインインチューブ SPME／LC-MS/MS法による紙巻きタバコ及び加熱式タバコ中のタバコ特異的ニトロソアミン類の測定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] 毛髪中ニコチン及びコチニンをバイオマーカーとした燃焼式及び加熱式タバコによる受動喫煙の影響評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 百相真希、加地早苗、石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] 毛髪中ストレス関連ホルモン類をバイオマーカーとした慢性ストレス評価法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 津﨑晶子、北川菜絵、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] インチューブSPME／LC-MS/MSによる食品中AGEsの高感度分析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷野雄一、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] Fiber SPME/GC-MS法による抗酸化成分による体臭原因脂肪酸分解抑制解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大谷香奈子、岡田拓也、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] Fiber SPME/GC-MS法による加齢臭原因不飽和脂肪酸の光分解解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 西原彩夏、岡田拓也、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第139年会
• [学会発表] 受動喫煙バイオマーカーとしての毛髪中ニコチン及びコチニンのインチューブSPME／LC-MS/MS分析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 百相真希、石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] インチューブSPME／LC-MS/MSによる食品中AGEsの高感度分析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷野雄一、片岡洋行
  • 学会等名: 第 26 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] オンラインインチューブSPME／LC-MS/MSによるタバコ特異的ニトロソアミン類の高感度分析法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 第 25 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] ヘッドスペースSPME／GC-MS法による皮脂含有脂肪酸の分解物の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 齋藤啓太、岡田拓也、猪木摩耶子、片岡洋行
  • 学会等名: 第 25 回クロマトグラフィーシンポジウム
• [学会発表] ファイバーSPME／GC-MS法による口臭成分測定法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 齋藤啓太、中西晶子、山本咲、片岡洋行
  • 学会等名: 日本分析化学会第67年会
• [学会発表] LC-MS/MSによる茶ポリフェノール類の簡易分析法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮原好、齋藤啓太、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
• [学会発表] 糖化ストレスバイオマーカーとしてのAGEsのオンラインインチューブ SPME／LC-MS/MS分析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 毎床比呂冬、宗岡哲也、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
• [学会発表] 受動喫煙バイオマーカーとしての毛髪中ヘテロサイクリックアミン類のオンラインインチューブ SPME／LC-MS/MS分析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 金光祐美、井上勉、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
• [学会発表] 受動喫煙バイオマーカーとしての毛髪中ニコチン及びコチニンのオンラインインチューブ SPME／LC-MS/MS分析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加地早苗、犬飼勇仁、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
• [学会発表] 受動喫煙バイオマーカーとしてのタバコ特異的ニトロソアミン類のオンラインインチューブ SPME／LC-MS/MS分析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
• [学会発表] インチューブSPME/LC-MS/MS法による尿中ニトロソアミン類の高感度分析法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石崎厚、片岡洋行
  • 学会等名: 日本分析化学会第66年会
• [学会発表] 毛髪中ニコチン及びコチニンのオンラインインチューブ SPME／LC-MS/MS分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 犬飼勇仁、加地早苗、片岡洋行
  • 学会等名: 第 28 回クロマトグラフィー科学会議
• [図書] Biochemical Analysis Tools-Methods for Bio-Molecules Studies (2020)
  • 著者名/発表者名: Edited by O.-M. Boldura, C. Balta and N.S. Awwad
  • 総ページ数: 194
  • 出版者: InTech, Croatia
  • ISBN: 9781789848571
• [図書] Encyclopedia of Analytical Science 3 rd Edn, (Edited by P. Worsfold, A.Townshend, C. Poole, M. Miro;) (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kataoka (Pharmaceutical Analysis/Sample Preparation, Vol. 8, 231-255.)
  • 出版者: Elsevier (DOI: 10.1016/B978-0-12-409547-2.14358-6)
  • ISBN: 9780081019832
• [図書] Chromatography-Separation, Identification and Purification Analysis, (Edited by N. Awwad) (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kataoka, Atsushi Ishizaki, Keita Saito (Online automated micro sample preparation for high-performance liquid chromatography.)
  • 出版者: InTech (DOI: 10.5772/intechopen.89079) Open Access
  • ISBN: 9781789856088
• [図書] Encyclopedia of Analytical Science 3 rd Edn, (Pharmaceutical Analysis/Sample Preparation, Vol. 8, 231-255.) (2019)
  • 著者名/発表者名: Edited by P. Worsfold, A.Townshend, C. Poole, M. Miró(Hiroyuki Kataoka)
  • 出版者: Elsevier
  • ISBN: 9780081019832
• [図書] Advances in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering (CMSE Chapter: 14547. Online Column-Switching Sample Preparation, 31 pages) (2018)
  • 著者名/発表者名: Edited by R. Boyd, P. Davies, M. Decker, H. Kakeya, R. Laitinen, K. Lammertsma, S. Lewis, R. Marquardt, M. Morbidelli, H. Nakai, C. Poole, M. Quack, A. Rauter, J. Reedijk, K. Rissanen, K. Wandelt (Hiroyuki Kataoka)
  • 出版者: Elsevier
  • ISBN: 9780124095472
• [図書] Liquid Chromatography Volume 2 Applications (Edited by S. Fanali, P.R. Haddad, C.F. Poole, M.-L Riekkola) (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kataoka (Chapter 1 Sample Preparation for Liquid Chromatography)
  • 総ページ数: 813
  • 出版者: Elsevier
  • ISBN: 9780128053928
• [備考] researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/read2020-HKshujitsu
• [備考] ResearchGate
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Hiroyuki_Kataoka
• [備考] Scopus
  • URL: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=7202767326
• [備考] Google Scholar
  • URL: https://scholar.google.co.jp/citations?user=YqkZWa4AAAAJ&hl=ja
• [備考] 就実大学ホームページ
  • URL: https://www.shujitsu.ac.jp/yakugaku_site/faculty-introduction/basis/
• [備考] 就実大学ホームページ
  • URL: https://www.shujitsu.ac.jp/department/yakugaku/yakugaku/
• [備考] researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/read0016280
• [備考] 就実大学ホームページ
  • URL: http://www.shujitsu.ac.jp/department/yakugaku/yakugaku_staff/21019.html#1
• [備考] researchmap
• [備考] ResearchGate
• [備考] Scopus
• [備考] Google Scholar
• [備考] 就実大学ホームページ