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2018 年度 実施状況報告書

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

研究課題/領域番号 17K08259
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 – 2020-03-31
キーワード終末糖化産物 / オンライン自動分析 / 生体ストレス評価 / 固相マイクロ抽出法 / LC-MS/MS分析 / バイオマーカー / 食品分析 / 毛髪分析
研究実績の概要

平成30年度は、実施計画に基づき、開発した終末糖化産物(AGEs)の一斉分析法および既に開発しているストレスホルモン分析法を用いて、生活習慣との関連で糖化ストレスや慢性ストレスの評価法を検討した。また、タバコ煙曝露による糖化ストレスへの影響を評価するため、受動喫煙の実態をニコチンやコチニンをバイオマーカーとして測定した。さらに、糖化ストレスによる生活習慣病発症の要因として、AGEs生成モデルによる蛋白質と糖の加熱による生成、食品からのAGEs摂取を把握するため、食品試料中の含量を測定した。
1. コルチゾール、テストステロン、デヒドロエピアンドロステロン及びメラトニンなどのストレス関連ホルモン類を分析対象として、インチューブSPME/LC-MS/MS法による毛髪分析法を検討し、pg/mgレベルで定量評価する方法を開発した。
2. 生活習慣のアンケートと毛髪中ニコチンやコチニン含量から、慢性的な受動喫煙によるストレスとの関連性を評価した。特に、煙のでない加熱式タバコによる影響を喫煙者及び受動喫煙者から解析した。
3. アルブミンやヘモグロビンとグルコースを加熱すると、メイラード反応により、褐変化現象が観察され、蛍光測定や質量分析で、糖化が生じていることを確認した。また、食品中AGEsを測定した結果、醤油や味噌、海苔などに数百ngレベルのカルボキシメチルリジン及びピラリンが、またビールにもピラリンが高濃度に検出されたが、ペントシジンは鰹節やパンなどにわずかに検出された。
本研究で開発した分析法を用いれば、煩雑な試料前処理を必要とせず、選択的かつ高感度な分析が可能であり、糖化ストレスによる健康影響や疾病診断などへの応用が期待される。また、AGEsの生成メカニズムnお解明やAGEsの分子種を特定することが可能である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

AGEsの分析において、生体試料や食品試料を分析する場合、マトリックスの影響を受け、回収率が悪く正確に定量できない場合がある。これを補正するためには、安定同位体標識化AGEsが必要であるが、入手が困難であり、カルボキシメチルリジンのみ入手先が判明したが、輸入のため時間がかかった。そのため、一部計画を変更し、AGEsの生成メカニズムを解析すべく、モデル系で実験を行ったため、当初の計画通りには進まなかった。

今後の研究の推進方策

ボランティア健常人の生活習慣アンケート調査と、生体試料中の糖化ストレス及び酸化ストレス(生体ストレス)レベルを測定し、多面的な生体ストレス解析評価法としての有効性を検証する。また、AGEsの生成メカニズムを解析し、どのような条件でどのAGEが生成しやすいのか、またどのような食品にAGEsは多く含まれているのかを明らかにして、野菜などの抗酸化食品摂取による糖化ストレス防御など、食生活の改善や生活習慣の改善などにより糖化ストレス予防について考察する。
また、最終年度に当たり、研究成果の取りまとめと学会発表、インパクトの高い英文ジャーナルへ論文として公表し、インターネットやマスメディアを通じて、社会・国民に向けてアピールする。

次年度使用額が生じた理由

支払い予定であった輸入試薬が年度内に納入できなかったため。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [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 ページ: 2743~2749

    • 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
  • [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] 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
  • [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)
    • 総ページ数
      ―
    • 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)
    • 総ページ数
      ―
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      978-0-12-409547-2
  • [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] 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

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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