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2010 年度 実績報告書

ナノ粒子を利用した生体試料のマイクロチップ電気泳動-質量分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22750069
研究機関京都大学

研究代表者

北川 文彦  京都大学, 工学研究科, 講師 (20362452)

キーワードマイクロチップ電気泳動 / 質量分析 / 有機ナノ結晶 / 酸化チタンナノ微粒子 / キラル分離 / リン酸化ペプチド
研究概要

光学異性体のマイクロチップ電気泳動(MCE)-質量分析(MS)検出法の開発にあたり,有機ナノ結晶修飾MCEチップの作製を目指して,キラルセレクターとなるシンコナアルカロイド類のナノ結晶化について検討を行った。ナノ結晶の作製においては,再沈殿法とエマルジョン法を比較検討し,シンコニジンの結晶化について最適化を図った。その結果,再沈殿法ではすぐに凝集が進行したのに対し,エマルジョン法では得られた分散液は非常に安定であり,100時間静置しても凝集・沈降は認められなかった。得られた分散液中には直径400~600nmの結晶が観測されたことから,有機ナノ結晶が作製できたことを確認した。そこで得られたナノ結晶の表面固定化について検討を行った。フューズドシリカキャピラリーにカチオン性ポリマーを通液して,表面を正に帯電させた後,負に帯電しているナノ結晶分散液を通液して,ナノ結晶を固定化した。このシンコニジンナノ結晶修飾キャピラリーを用いて,アミノ酸の光学異性体分析を行ったところ,pH5~6の泳動液を用いると良好なキラル分離が達成された。したがって,シンコニジンをナノ結晶化しても,キラル認識能が失われておらず,本手法をマイクロチップに適用することで,キラルMCE-MS分析の高性能化が期待される。
一方,酸化チタンナノ微粒子によるリン酸化ペプチドのオンライン濃縮法の開発においては,濃縮条件の最適化を図った。その結果,pH11の泳動液を満たしたキャピラリーに対し,pH10の酸化チタンナノ微粒子分散液を部分的に注入した後,pH2の試料溶液を長いプラグとして注入したときに高効率な濃縮が得られることがわかった。そこで,リン酸化ペプチドのモデル試料としてアデノシン三リン酸(ATP)を用い,濃縮を行ったところ,10~40倍の高感度化を達成した。本手法をMCE-MSに応用することで,高感度かつ高性能なリン酸化ペプチド分析システムの構築が期待される。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Recent progress in microchip electrophoresis-mass spectrometry2011

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, F.; Otsuka, K.
    • 雑誌名

      J.Pharm.Biomed.Anal.

      巻: 54(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress in capillary electrophoretic analysis of amino acid enantiomers2011

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, F.; Otsuka, K.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.B

      巻: 879(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-step Preparation of Amino-PEG modified Poly(methyl methacrylate) Microchips for Electrophoretic Separation of Biomolecules2010

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, F.; Kubota, K.; Sueyoshi, K.; Otsuka, K.
    • 雑誌名

      J.Pharm.Biomed.Anal.

      巻: 53 ページ: 1272-1277

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノスプレー-体型ポリマー製マイクロチップにおける電気泳動分離-質量分析検出2010

    • 著者名/発表者名
      北川文彦, 篠原秀敏, 水野潤, 大塚浩二, 庄子習一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 130-E(8) ページ: 351-355

    • 査読あり
  • [学会発表] Selective on-line preconcentration of phosphopeptides by partially injected titania nanoparticles in capillary electrophoresis2010

    • 著者名/発表者名
      Asako Matsuo
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, HI, USA
    • 年月日
      20101215-20
  • [学会発表] 高性能ミクロスケール電気泳動分析システムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      北川文彦
    • 学会等名
      日本分析化学会第59年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 年月日
      20100915-20100917
  • [学会発表] Enantioseparations by capillary electrophoresis using organic nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      Koji Otsuka
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Chirality (Chirality 2010 ; ISCD-22)
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo
    • 年月日
      20100712-15
  • [学会発表] 有機ナノ結晶を用いる電気泳動分析(7)2010

    • 著者名/発表者名
      北川文彦
    • 学会等名
      モレキュラー・キラリティ2010
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      20100711-20100712
  • [学会発表] 有機ナノ結晶を用いる電気泳動分析(6)2010

    • 著者名/発表者名
      北川文彦
    • 学会等名
      第17回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 発表場所
      広島県情報プラザ
    • 年月日
      20100603-20100605
  • [学会発表] 有機ナノ結晶を用いる電気泳動分析(5)2010

    • 著者名/発表者名
      北川文彦
    • 学会等名
      第71回分析化学討論会
    • 発表場所
      島根大学松江キャンパス
    • 年月日
      20100515-20100516
  • [図書] 電気泳動分析(分析化学実技シリーズ・機器分析編11)2010

    • 著者名/発表者名
      北川文彦, 大塚浩二
    • 総ページ数
      201
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2012-07-19  

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