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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

研究課題

研究課題/領域番号 19K05543
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード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 / in vivo測定 / ドーパミン / 生体関連物質 / 電気化学検出 / 生体分析
研究開始時の研究の概要

本研究では,申請者がこれまで独自に開発してきたトラックエッチ膜フィルター電極を用いて低容積の全電解アレーセルを開発し,キャピラリー液体クロマトグラフィーの検出器に適用した新しい分離分析法を提案する。これは従来のポーラス電極やカラム電極では為し得なかった全電解セルの低容積化におけるブレークスルーに基づいている。細管を用いる高性能分離とハイスループットという利点を活かし,低容積全電解セルのアシストによって迅速かつ高感度な定量分析システムの構築するとともに,モノアミン類の高速オンライン分析を通して本システムを実証する。

研究成果の概要

本研究では,トラックエッチ膜フィルター電極を用いて,低容積の全電解アレーセルを開発した。本研究で提案する検出器をキャピラリーHPLCに適用したところ,カテコールアミンに対して検量線が不要な電量検出が可能であった。提案するセルを用いた二重電極検出では,低流量かつ低注入量で実施されるキャピラリーHPLCにおいて,ピークが広がることなしに,高い捕捉率を提供した。本研究では,提案するHPLCをマイクロダイアリシスサンプリングシステムと同期させ,自由行動下にあるマウスの脳内での神経伝達物質のリアルタイム測定を通してその有用性を実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果のもっとも大きな学術的意義は,これまで困難であった全電解アレーセルの低容積化に成功したことと,このような全電解セルがトラックエッチ膜フィルター電極を重ねるだけで容易に作製可能であることを示した点である。これにより,ごく微小量の測定試料を対象として低流量で実施されるキャピラリーHPLCにおいて,検量線不要な定量分析が可能となり,さらに二重電極検出において後段の電極からのビークが追加の広がり無しに検出できるようになった。これには,ピークの帰属に関する情報が含まれており,マイクロダイアリシスシステムと同期したHPLCにおいてその動作と有用性が実証された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Track-etched membrane-based dual-electrode coulometric detector for microbore/capillary high-performance liquid chromatography2020

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mizuguchi, Daichi Nishimori, Tomohiko Kuwabara, Masaki Takeuchi, Masamitsu Iiyama, Toshio Takayanagi
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1102 ページ: 46-52

    • DOI

      10.1016/j.aca.2019.12.045

    • NAID

      120006942567

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トラックエッチ膜フィルター二重電極を検出器とする微小透析法-HPLCによるドーパミンのin vivo測定2022

    • 著者名/発表者名
      次田宗平,小川起人,佐藤采,岩本緋天,笠原二郎,竹内政樹,飯山真充,髙柳俊夫,水口仁志
    • 学会等名
      第82回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical detection systems fabricated using track-etched microporous membrane filters2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mizuguchi
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2021 (MRM 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微小透析法-キャピラリーHPLC-トラックエッチ膜フィルター電量検出装置の開発と脳内ドーパミンのin situ測定2021

    • 著者名/発表者名
      小川起人,佐藤采,岩本緋天,笠原二郎,竹内政樹,飯山真充,髙柳俊夫,水口仁志
    • 学会等名
      日本分析化学会第70年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] トラックエッチ膜フィルター電極を用いるHPLC-電気化学検出によるカテコールアミンのクーロメトリー検出2019

    • 著者名/発表者名
      西森大地,桑原知彦,竹内政樹,飯山真充,高柳俊夫,水口仁志
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] トラックエッチ膜フィルター電極を搭載した低容積フロー電解セルを用いるHPLC-電気化学検出2019

    • 著者名/発表者名
      水口仁志,西森大地,桑原和彦,竹内政樹,飯山真充,高柳俊夫
    • 学会等名
      第26回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 徳島大学理工学部 分析・環境化学B-1講座

    • URL

      https://www.chem.tokushima-u.ac.jp/B1/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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