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ナノ粒子高分解能分離定量法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20550073
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関岐阜大学

研究代表者

竹内 豊英  岐阜大学, 工学部, 教授 (40135322)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード液体クロマトグラフィー / ハイドロダイナミッククロマトグラフィー / サイズ排除クロマトグラフィー / シリカコロイド / 金コロイド / ハイドロダイナミックモード / サイズ排除モード / ハイドダイナミックモード
研究概要

シリカコロイド(粒径5~78nm)のハイドロダイナミッククロマトグラフィー(HDC)による分離条件について検討した。HDCでは充填剤間の空隙を利用して分離することが多い.本研究では,シリカコロイドのサイズを考慮し,粒子径が2~5μm程度の無孔性シリカゲルを充填したカラムによるHDCを検討した。
溶離液について詳細に検討したところ,pHが7以上のリン酸緩衝溶液を用いると,サイズに基づいた溶出体積が観察されたことより,充填剤シリカの安定性も考慮し,溶離液として10mMのリン酸緩衝溶液(pH7.1)を主に用いた。また,充填剤粒子径について検討したところ,充填剤の粒子径が小さいほど分離が改善された。シリカコロイドは主にUV検出器を用い,濁度法に基づいて検出した。従って,シリカコロイドのサイズが大きいほど検出シグナルは増大した。
HDCにおけるシリカコロイドの溶出体積は,流量が減少するとわずかながら増大した。これは,流量の減少に伴いより狭い流路への拡散が促進されることが要因であると推定された。
充填カラムによるシリカコロイドのHDC分離を改善するためには,より小さな充填剤粒子を用いるか,あるいは長い分離カラムを用いる必要があるが,使用した装置の耐圧性とそのような分離カラムの調製が困難であったので,透過性の高いモノリス型キャピラリーカラムを調製し,ハイドロダイナミックキャピラリークロマトグラフィー(HDCC)によるナノ粒子の分離について検討し,高性能化を目指した。
内径50~200μmのモノリス型シリカキャピラリーカラムを調製し検討した結果,シリカコロイドについて粒子径が大きいほど溶出が早く,サイズに基づく分離を達成することができた。カラム外での試料成分の拡散を極力低減化させるため,試料注入体積は20nL以下とし,オンカラム検出を採用した。用いたモノリスシリカには,10~15nm程度のメソポアがあることが想定され,小さなナノ粒子についてはHDCモードの他にサイズ排除の効果も含まれることが予測された。また,検出器や連結部を含む流路における吸着やコロイド自身の凝集を避けるために溶離液の条件を検討した。シリカコロイドについてはリン酸緩衝溶液(pH7)が有効であることがわかった。長さ50cmのモノリスキャピラリーカラムによって25cm充填カラムとほぼ同程度の分離能を達成できることが分かった。モノリス型キャピラリーカラムは透過性が高く,カラム長を増大させることにより分離能を改善できる可能性をもっている。
さらに,金コロイド(13-61nm)についてHDC分離を適用したところ,ドデシル硫酸ナトリウムを添加することで良好なピーク形状がえられた。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Hydrodynamic chromatography of silica colloids on small spherical nonporous silica particles2009

    • 著者名/発表者名
      T.Takeuchi, Siswoyo, Z.Aspanut, L.W.Lim
    • 雑誌名

      Anal.Sci. Vol. 25

      ページ: 301-306

    • NAID

      10025210582

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrodynamic chromatography of silica colloids on small spherical nonporous silica particles2009

    • 著者名/発表者名
      T. Takeuchi, Siswoyo, Z. Aspanut, L. W. Lim
    • 雑誌名

      Analytical Sciences 25

      ページ: 301-306

    • NAID

      10025210582

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] モノリス型キャピラリーカラムを用いたナノ粒子のサイズ分離手法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      加藤くみ子・斎藤栄子・竹内豊英・川西徹
    • 学会等名
      第21回クロマトグラフィー科学会議
    • 発表場所
      武庫川女子大学
    • 年月日
      2010-10-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] separation by hydrodynamic chromatography2010

    • 著者名/発表者名
      Siswoyo, Lim Lee Wah, 竹内豊英
    • 学会等名
      日本分析化学会第59年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of gold nano colloids and their separation by hydrodynamic chromatography2010

    • 著者名/発表者名
      Siswoyo, Lim Lee Wah, 竹内豊英
    • 学会等名
      日本分析化学会第59年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Separation of colloidal species by hydrodynamic chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      シスウォヨ・リムリーワ・竹内豊英
    • 学会等名
      第40回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2009-11-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Separation of colloidal species by hydrodynamic chromatogrphy2009

    • 著者名/発表者名
      シスウォヨ・リムリーワ・竹内豊英
    • 学会等名
      第40回中部化学関係協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2009-11-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能キャピラリーサイズ排除クロマトグラフィーによるシリカコロイドの分離検出2009

    • 著者名/発表者名
      西川周二・リムリーワ・竹内豊英
    • 学会等名
      日本分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 高分解能キャピラリーサイズ排除クロマトグラフィーによるシリカコロイドの分離検出2009

    • 著者名/発表者名
      西川周二・リムリーワ・竹内豊英
    • 学会等名
      日本分析学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シリカコロイドのハイドロダイナミッククロマトグラフィー2008

    • 著者名/発表者名
      竹内豊英・Siswoyo・リムリーワ
    • 学会等名
      第19 回クロマトグラフィー科学会議
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 年月日
      2008-12-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] シリカコロイドのハイドロダイナミッククロマトグラフィー2008

    • 著者名/発表者名
      竹内豊英, Siswoyo, リムリーワ
    • 学会等名
      第19回クロマトグラフィー科学会議
    • 発表場所
      東京大学桂キャンバス
    • 年月日
      2008-12-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ハイドロダイナミッククロマトグラフィーによるシリカコロイドの分離定量2008

    • 著者名/発表者名
      竹内豊英・Siswoyo・リムリーワ
    • 学会等名
      Separation Sciences 2008
    • 発表場所
      東京理科大学薬学部
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ハイドロダイナミッククロマトグラフィーによるシリカニロイドの分離定量2008

    • 著者名/発表者名
      竹内豊英, Siswoyo, リムリーワ
    • 学会等名
      Separation Seiences 2008
    • 発表場所
      東京理工大学薬学部
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Separation of nano colloidal silica by hydrodynamic chromatography2008

    • 著者名/発表者名
      Siswoyo・Lim Lee Wah・竹内豊英
    • 学会等名
      日本分析化学会第57年会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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