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2016 年度 実績報告書

非解離レーザー脱離機構の解明と励起空間制御による高効率法の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03772
研究機関東洋大学

研究代表者

藤野 竜也  東洋大学, 理工学部, 教授 (20360638)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワードレーザー脱離イオン化 / マトリクス / MALDI法
研究実績の概要

これまで強酸性の酸化物固体や、分子サイズの層間距離を持つスメクタイトを利用したレーザーイオン化法を開発してきたが、今年度はより生体親和性の高いハイドロキシアパタイトを利用した分子イオン化を試みた。ハイドロキシアパタイト上に担持させた二酸化チタンを利用して糖鎖をイオン化させたところ、単に二酸化チタンを利用した時に比べ約2倍の強度で糖分解ピークを検出することができた。これはハイドロキシアパタイト上で二酸化チタンのキャリア寿命が延びたことが予想されるが、これはケルビンプローブを利用して現在検証中である。またハイドロキシアパタイトを他の半導体微粒子と組み合わせることで、特に負イオン生成に効果があると考えられるので、これも実験中である。
以前より利用してきたゼオライトと弱有機酸を組み合わせたマトリクスを利用して、尿中に含まれる薬物及びその代謝物の検出を行った。グルクロン酸抱合体をはじめとした他の代謝物も夾雑物に妨害されることなく、前処理無しで検出できることが分かり、開発してきたマトリクスの有用性を示すことができた。
芳香族炭化水素間の励起エネルギー移動を利用して、レーザーの波長が直接届かない吸収を持つ分子を高効率に脱離イオン化できることを示した。アントラセンからテトラセンへ、さらにテトラセンからペンタセンへと励起エネルギーを移動させることで、ペンタセン単体を検出する方法に対し、約3倍のイオン強度を観測することができた。

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

酸化物固体を利用した各種のレーザーイオン化法の開発に成功している。構造認識能をもつマトリクスの開発にも着手している。加えて、尿や汗中に含まれる分子を前処理を行わずに検出する方法も開発しており、順調に研究が進んでいると考えられる。

今後の研究の推進方策

報文のまとめを徹底する。
ハイドロキシアパタイトを利用した生体親和性の高いマトリクス、構造認識マトリクスの開発など、従来のレーザーイオン化法では検出が不可能な分子の検出を積極的に行っていく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Direct Measurement and Quantification of Drugs and Their Metabolites in Urine by MALDI-MS Using Zeolite2017

    • 著者名/発表者名
      C. Kitaoka, T. Asano, T. Fujino
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 90 ページ: 154-160

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1246/bcsj.20160311

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2-Step励起エネルギー移動を利用したペンタセンのレーザー脱離イオン化質量分析法2017

    • 著者名/発表者名
      藤井洋佑, 藤野竜也
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 66 ページ: 115-119

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分子間励起エネルギー移動を用いたレーザー脱離イオン化質量分析の研究2016

    • 著者名/発表者名
      藤井洋佑、藤野竜也
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] ハイドロキシアパタイトとニ酸化チタンを用いた マトリクスの有用性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      川喜田健人、藤野竜也
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 一価の銅イオン付加によるタンパク質の高効率MALDI-MS検出に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      櫻井萌、藤野竜也
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] マイクロ・ナノ構造体を利用した分子レーザーイオン化法の研究2016

    • 著者名/発表者名
      藤野竜也
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会
    • 発表場所
      岐阜薬科大学・岐阜大学
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29

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公開日: 2018-01-16  

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