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2011 年度 実績報告書

キノン選択的化学発光分析法による生体キノンの定量・探索とその臨床化学的応用

研究課題

研究課題/領域番号 22390116
研究機関長崎大学

研究代表者

黒田 直敬  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (50234612)

キーワードキノン / 化学発光反応 / マイクロプレートリーダー / ハイスループット分析
研究概要

キノンは紫外線照射を受けることにより、活性酸素や化学発光増強剤を発生させるという性質を有する。本研究では、このキノンに特異的な性質を利用する高感度かつ選択的なキノンの新規化学発光分析法の閉発を行っている。
平成23年度は測定操作の省力化と迅速化のために、マイクロプレートリーダーによるキノンの分析法の開発を行った。このとき、時間分解蛍光測定用プレートリーダーを用いることで、キノンへのパルス紫外線照射によって引き起こされる化学発光の検出が可能であった。96穴マイクロプレートのウェルにキノン溶液及びルミノール誘導体L-012の炭酸緩衝液溶液を添加した後、プレートリーダーにセットする。その後、各ウェルに対して波長250nmの紫外線をパルス照射し、紫外線照射後500μsから2000μsの間に生じる発光を波長450nmにおいて測定する。この操作を繰り返し、得られた発光量を積算してキノンの定量を行った。キノンとL-012を共に添加したウェルからのみ発光が観察され、その強度はキノン濃度に比例して上昇した。本法においては、9,10-anthraquinoneをはじめとするp-quinoneでは強い発光が得られるのに対し、9,10-phenanthrenequinone等のo-quinoneは発光を示さないという結果となった。
本法で高い発光を示した3種のキノン(9,10-anthraquinone, 1,4-naphthoquinone及びmenadione)について検量線を作成した結果、いずれのキノンについても0.05-150μMの濃度範囲で発光強度と濃度との間に相関係数0.999以上の良好な直線関係が得られた。また、本法におけるmenadioneの検出下限(blank+3SD)は0.01μMであった。本法における1試料あたりの測定時間はわずか5秒であり、キノンのハイスループット分析法として有用であることが明らかとなった。

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

研究計画通りに、時間分解蛍光測定用プレートリーダーを用いることによりキノンのハイスループット化学発光分析法を開発することに成功した。本法は従来までに報告されているキノンの分析法と比較して測定に要する時間を大幅に短縮化しており、様々なキノンの多検体処理に適した方法であると考えられる。

今後の研究の推進方策

キノンの光分解によって生じる化学発光とマイクロプレートリーダーを組み合わせた新規分析法は迅速かつ高感度であることが明らかになったことから、今後は生体試料中に存在するキノンの定量へと本法を展開していく。一方で、本法において良好な発光が得られなかったo-quinone類については、キノンの酸化還元サイクルを利用する化学発光分析法といった異なるアプローチに基づく迅速分析法の開発を検討していく。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 4-Carbomethoxybenzaldehyde as a highly sensitive pre-column fluorescence derivatization reagent for 9,10-phenanthrenequinone2011

    • 著者名/発表者名
      N.Kishikawa, M.Nakao, M.S.Elgawish, K.Ohyama, K.Nakashima, N.Kuroda
    • 雑誌名

      Talamta

      巻: 85 ページ: 809-812

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2011.03.085

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HPLC determination of methylphenidate and its metabolite, ritalinic acid, by high-performance liquid chromatography with peroxyoxalate chemiluminescence detection2011

    • 著者名/発表者名
      M.Wada, K.Abe, R.Ikeda, R.Kikura-Hanajiri, N.Kuroda, K.Nakashima
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      巻: 400 ページ: 387-393

    • DOI

      10.1007/s00216-011-4713-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-micro flow injection analysis method for evaluation of quenching effect of health foods or food additive antioxidants on peroxynitrite2011

    • 著者名/発表者名
      M.Wada, M.Kira, H.Kido, R.Ikeda, N.Kuroda, T.Nishigaki, K.Nakashima
    • 雑誌名

      Luminescence

      巻: 26 ページ: 191-195

    • DOI

      10.1002/bio.1206

    • 査読あり
  • [学会発表] シーケンシャルインジェクションに基づくパーキンソン病誘発物質MPP^+の全自動化学発光分析法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      樋口翔、岸川直哉、大山要、中島憲一郎、黒田直敬
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] Microplate analytical method for quinones by pulse photo-irradiation and chemiluminscence detection2011

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Saleh Elgawish、下舞千香子、岸川直哉、大山要、中島憲一郎、黒田直敬
    • 学会等名
      生物発光化学発光研究会第28回学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2011-10-08
  • [学会発表] パーキンソン病誘発物質MPP+のシーケンシャルインジェクション化学発光分析法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      樋口翔、岸川直哉、大山要、中島憲一郎、黒田直敬
    • 学会等名
      生物発光化学発光研究会第28回学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2011-10-08
  • [学会発表] ルミノール化学発光による簡便・迅速なブルーベリーの抗酸化活性評価2011

    • 著者名/発表者名
      小林ちひろ、池田理恵、和田光弘、天島道夫、黒田直敬、中島憲一郎
    • 学会等名
      生物発光化学発光研究会第28回学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2011-10-08
  • [学会発表] ラット血漿・毛根・毛幹中のメタンフェタミンのHPLC-化学発光定量と毛髪移行性評価2011

    • 著者名/発表者名
      野上久美、池田理恵、和田光弘、黒田直敬、中島憲一郎
    • 学会等名
      生物発光化学発光研究会第28回学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2011-10-08
  • [学会発表] 臨床化学への薬学的アプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      黒田直敬
    • 学会等名
      第51回日本臨床化学会年次学術集会
    • 発表場所
      札幌医科大学
    • 年月日
      2011-08-27
  • [学会発表] パラコートのオンサイト分析を目的とするルミノール化学発光定量法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      樋口翔、岸川直哉、大山要、中島憲一郎、黒田直敬
    • 学会等名
      日本法中毒学会第30年会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2011-06-10
  • [図書] Quantification of vitamin K in foods. In Fortified Foods with Vitamins : Analytical Concepts to Assure Better and Safer Products2011

    • 著者名/発表者名
      S.Ahmed, N.Kishikawa, K.Ohyama, N.Kuroda
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Wiley & Sons, New York

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公開日: 2013-06-26  

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