親水性相互作用型液体クロマトグラフーによる糖鎖の超高性能分離法の開発

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19550088
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 池上 亨 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (20301252)
• キーワード: シリカモノリス / 親水性相互作用型クロマトグラフィー / 重合修飾法 / 未修飾糖 / HILIC-ESI-MS

研究概要

従来より相比の大きいシリカモノリスキャピラリーカラムを、ポリアクリルアミドを重合修飾した。線速度1〜7mm/secの条件下で、理論段高7-20μmが達成された。これは従来のHILIC型カラムでは達成できなかった分離性能であり、相比の大きいシリカモノリスキャビラリーカラムの利点が証明された。20MPa以下でkinetic plot analysisを行ない、このHILIC型モノリスカラムが粒子充填型カラムの3倍速い分離を提供可能なことを示した。このカラムと質量分析装置を結合した系を川いて、高速・高性能で未修飾の糖の分離を達成した。シングルMSフルスキャンモードでは、200ピコグラムの糖を分離検出可能であることを示した。また、特定のイオン化反応をモニターした場合、非還元糖の検出限界がフェムトモルからアトモルであることを示した。この系をトウモロコシやシロイヌナズナの抽出物中の二糖の分析に適用し、存在量の小さい糖の分離と検出に成功した。ここでは、今回開発したカラムの高い分離性能に基づく大きなピークキャパシティが証明できた。
また、シリカモノリスキャピラリーカラムにアクリル酸を重合修飾して調製した親水性相互作用型(HILIC)カラムの性能を評価した。重合修飾後も多孔性モノリスの特徴である高い液体透過率を示した。理論段高も最高性能で10ミクロン以下を達成した。カラム通過時間が20秒の分離で理論段数1万段を達成すると共に、ペプチドの分離において10分間でピークキャパシティ100程度を実現した。HILICでも逆相型と同程度の分離性能が達成可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Separation efficiencies in hydrophilic interaction chromatography. (総説) (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Ikegami, K. Tomomatsu, H. Takubo, K. Horie, N. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Chromatography, A 1184 ページ: 474-503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient analysis of underivatized carbohydrates using a monolithic silica based capillary hydrophilic interaction (HILIC) HPLC (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ikegami, K. Horie, N. Saad. K. Hosoya, O. Fiehn, N. Tanaka
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry (未定)(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calculating optimal modulation periods to maximize the peak capacity in two-dimensional HPLC. (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Horie, H. Kimura, T. Ikegami, A. Iwatsuka, N. Saad, O. Fiehn, N. Tanaka
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 79 ページ: 3764-3770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of high efficiency and highly retentive monolithic silica capillary columns for reversed-phase HPLC by chemical modification by polymerization of octadecyl methacrylate. (2007)
  • 著者名/発表者名: O. Nunez, T. Ikegami, W. Kajiwara, K. Miyamoto, K. Horie, N. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Chromatography, A 1156 ページ: 35-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient monolithic silica capillary columns modified with poly (acrylicacid) for hydrophilic interaction chromatography. (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Horie, T. Ikegami, K. Hosoya N. Saad, O. Fiehn, N. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Chromatography, A 1164 ページ: 198-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of a monolithic silica capillary column coated with poly (octadecyl methacrylate) for the reversed-phase liquid chromatographic separation of some polar and non-polar compounds. (2007)
  • 著者名/発表者名: O. Nunez, T. Ikegami. K. Miyamoto, N. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Chromatography, A 1175 ページ: 7-15
  • 査読あり
• [学会発表] 逆相HPLCにおける同位体効果の解析に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 上月光大、堀江勘太、原 健士、池上 亨、田中信男、E. R. Thornton
  • 学会等名: 第18回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 函館市
  • 年月日: 2007-11-09
• [学会発表] Monolithic silica capillary columns for ultrahigh efficiency separations. (2007)
  • 著者名/発表者名: Horie Kanta, Miyamoto Kosuke, Hara Takeshi, Kobayashi Hiroshi, Morisaka Hironobu, Tokuda Daisuke, Koduki Kodai, Makino Satoshi, Nunez Oscar, Yang Chun. Ikegami Tohru, Tanaka Nobuo.
  • 学会等名: 31st International Symposium on High-Performance Liquid Chromatography and Related Techniques (HPLC 2007)
  • 発表場所: Ghent市 (ベルギー王国)
  • 年月日: 2007-06-18
• [学会発表] High-efficiency liquid chromatographic separation utilizing long monolithic silica capillary columns (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto Kosuke, Hara Takeshi, Kobayashi Hiroshi, Morisaka Hironobu, Tokuda Daisuke, Horie Kanta, Koduki Kodai, Makino Satoshi, Nidiez Oscar, Yang Chun, Ikegami Tohru, Tanaka Nobuo
  • 学会等名: 30th International Symposium on Capillary Chromatography
  • 発表場所: 大連市(中華人民共和国)
  • 年月日: 2007-06-05
• [学会発表] 親水性相互作用液体クロマトグラフィー型カラムの分離特性の評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田窪宏貴, 堀江勘太, 渡邊優太, 宮本晃輔, 池上亨, 細矢憲, 田中信男
  • 学会等名: 第14回クロマトグラフィーシンポジウム
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2007-05-11
• [学会発表] 親水性相互作用クロマトグラフィー用シリカモノリスカラムによる糖類の精密分離 (2007)
  • 著者名/発表者名: 池上亨, 堀江勘太, 濱田博之, 田窪宏貴細矢憲, 田中信男
  • 学会等名: 第14回クロマトグラフィーシンポジウム
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2007-05-11
• [学会発表] メタクリル酸オクタデシルを重合修飾した逆相HPLC用シリカモノリスキャヒラリーカラムの研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: Oscar Nunez、池上 亨、宮本晃輔、堀江勘太、田中信男
  • 学会等名: 第14回クロマトグラフィーシンポジウム
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2007-05-11
• [学会発表] 非常に長いモノリス型シリカキャピラリーカラムを用いた超高性能分離 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮本晃輔、原 健士、小林宏資、森坂裕信、徳田大輔、堀江勘太、上月光大、牧野 聡、Oscar Nunez、楊 春、池上 亨 田中信男
  • 学会等名: 第14回クロマトグラフィーシンポジウム
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2007-05-11
• [図書] Multidimensional Liquid Chromatography: Theory and Applications in Industrial Chemistry and the Life Sciences (2008)
  • 著者名/発表者名: T. lkegami, H. Aoki. H. Kimura, K. Hosoya, N. Tanaka
  • 総ページ数: 30
  • 出版者: Wiley. New York