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2022 年度 実施状況報告書

高感度かつ安定な薬毒物検査法への応用を指向した機能性プラスチック抗体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 22K06561
研究機関長崎大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード分子インプリントポリマー / プラスチック抗体 / 薬毒物検査 / 化学発光 / キノン
研究実績の概要

抗体の分子認識能を利用した酵素免疫測定法は、操作が簡便、迅速である。また、抗体への酵素標識等により高感度検出が可能であるため、薬毒物検査や臨床検査などに用いられている。しかし、抗体の作製には高度な技術や複雑な操作が必要であること。動物を用いて作製するため、極端な pH や高温条件での安定性は低く、取り扱いが難しいといった問題点がある。本研究では、抗体や酵素といったタンパク質に代わり、分子認識能とシグナル発生能力を併せ持つ機能性ポリマー(プラスチック抗体)を作製し、免疫測定法への導入を目指す。 このための手段として、従来よりも精密な分子認識が可能な分子インプリントポリマー (MIP) の作製と、安定なシグナル発生を可能とする化学発光性ポリマーの作製とを組み合わせることで、従来のタンパク質からなる酵素標識抗体の欠点を克服する新たな免疫測定法のツールの開発を目指す。
本年度は、化学発光性ポリマー作製のための原料としてキノン部位を有する機能性モノマーの合成を行なった。キノンは DTT といった還元剤と溶存酸素の存在下で活性酸素を生じ、これが化学発光試薬であるルミノールと反応して化学発光が生じる。N-(3-アミノプロピル)メタクリルアミド塩酸塩 (APMA) と1,2-ナフトキノン-4-スルホン酸カリウム (NQS) を反応させ、キノン部位を有する化合物 APMA-NQ を合成した。次に、合成甘味料のアスパルテームを鋳型、APMA-NQ をモノマーとして MIP の作製を行った。

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

プラスチック抗体の原料であるキノン部位を有するモノマーの合成と、これを重合させてポリマーが作成できることは確認できた。しかしながら、安定したポリマーの作製法の確立に時間を要し、作製したポリマーの鋳型分子に対する分子認識能を評価するまでには至らなかった。

今後の研究の推進方策

今後は、ゲルろ過法や限外ろ過法といった手段により、作製した MIP のアスパルテームに対する分子認識能の評価を行う予定である。また、MIP の合成条件の最適化や化学発光応答性の調査を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

一部の実験において、研究室に現有の装置と試薬を用いての検討が可能であったため。残額は合成条件の最適化のための MIP 材料の購入に充てる予定である。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Mansoura University(エジプト)

    • 国名
      エジプト
    • 外国機関名
      Mansoura University
  • [雑誌論文] Development of signal multiplication system for quinone linked immunosorbent assay (Multi-QuLISA) by using poly-l-lysine dendrigraft and 1,2-naphthoquinone-4-sulfonate as enzyme-free tag2023

    • 著者名/発表者名
      Kaladari Fatema、El-Maghrabey Mahmoud、Kishikawa Naoya、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 253 ページ: 123911~123911

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2022.123911

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Anthracycline-Functionalized Dextran as a New Signal Multiplication Tagging Approach for Immunoassay2023

    • 著者名/発表者名
      Kaladari Fatema、Kishikawa Naoya、Shimada Ai、El-Maghrabey Mahmoud、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Biosensors

      巻: 13 ページ: 340~340

    • DOI

      10.3390/bios13030340

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of Anthraquinone-Tagged Amines Using High-Performance Liquid Chromatography with Online UV Irradiation and Luminol Chemiluminescence Detection2023

    • 著者名/発表者名
      Kishikawa Naoya、El-Maghrabey Mahmoud、Kawamoto Ayaka、Ohyama Kaname、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 28 ページ: 2146~2146

    • DOI

      10.3390/molecules28052146

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of HPLC Stationary Phases Modified with Peptide Containing Unnatural Amino Acid2022

    • 著者名/発表者名
      KISHIKAWA Naoya、NUMATA Sho、UMENO Tomohiro、EL-MAGHRABEY Mahmoud、OHYAMA Kaname、TANAKA Masakazu、KURODA Naotaka
    • 雑誌名

      BUNSEKI KAGAKU

      巻: 71 ページ: 351~356

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.71.351

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a Selective Assay of Tyrosine and Its Producing and Metabolizing Enzymes Utilizing Pulse-UV Irradiation-Induced Chemiluminescence2022

    • 著者名/発表者名
      Kishikawa Naoya、El-Maghrabey Mahmoud、Tsubokami Ayaka、Hori Hiroki、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 94 ページ: 11529~11537

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.2c01593

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a selective fluorescence derivatization strategy for thyroid hormones based on the Sonogashira coupling reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano-Yasaka Naoyuki、Kishikawa Naoya、El-Maghrabey Mahmoud、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1677 ページ: 463275~463275

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2022.463275

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Selective fluorescence labeling of myristicin using Mizoroki-Heck coupling reaction. Application to nutmeg powder, oil, and human plasma samples2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Takayuki、Iwata Hikaru、Kishikawa Naoya、El-Maghrabey Mahmoud H.、Ohyama Kaname、Kawakami Shigeru、Wada Mitsuhiro、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1681 ページ: 463465~463465

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2022.463465

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of quinone linked immunosorbent assay (QuLISA) based on using Folin’s reagent as a non-enzymatic tag: Application to analysis of food allergens2022

    • 著者名/発表者名
      El-Maghrabey Mahmoud、Sato Yudai、Kaladari Fatema、Kishikawa Naoya、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 368 ページ: 132167~132167

    • DOI

      10.1016/j.snb.2022.132167

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Comparative Study on the Reduction Modes for Quinone to Determine Ubiquinone by HPLC with Luminol Chemiluminescence Detection Based on the Redox Reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Kishikawa Naoya、El-Maghrabey Mahmoud、Tobo Miharu、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 28 ページ: 96~96

    • DOI

      10.3390/molecules28010096

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] α-アミノ酸に選択的な誘導体化反応に基づく甲状腺ホルモン類の LC-MS/MS 定量法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      岸川直哉、長坂東奈、Mahmoud H. El-Maghrabey、真木俊英、黒田直敬
    • 学会等名
      第29回クロマトグラフィーシンポジウム
  • [学会発表] ベンゾフラザン型蛍光色素とヒドラジドから生成する化合物の金属測定試薬としての有用性評価2022

    • 著者名/発表者名
      岸川直哉、清野奨太、Mahmoud H.El-Maghrabey、黒田直敬
    • 学会等名
      第34回バイオメディカル分析科学シンポジウム(BMAS2022)
  • [学会発表] アリールボロン酸を試薬として用いるニトロ基に対する新規蛍光誘導体化法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      福田貴之、岸川直哉、El-Maghrabey Mahmoud、黒田直敬
    • 学会等名
      第19回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム (PPF2022)
  • [学会発表] 生体成分及び医薬品を対象とした精密分離・高感度検出法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      黒田直敬
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 2-チオフェンボロン酸を発蛍光試薬として用いる簡便迅速なパラジウムイオン定量法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      岸川直哉、柏木凜太郎、丹下愛佳理、福田貴之、河村颯一、El-Maghrabey Mahmoud、黒田直敬
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
  • [学会発表] 一酸化炭素検出を目的とする turn-on 型蛍光プローブの開発と試験紙への応用2022

    • 著者名/発表者名
      丹下愛佳理、坂元優介、岸川直哉、EI-Maghrabey Mahmoud、和田光弘、黒田直敬
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
  • [学会発表] 化学発光イムノアッセイのためのドキソルビシン修飾デキストランの調製と評価2022

    • 著者名/発表者名
      黒田直敬、岸川直哉
    • 学会等名
      第62回日本臨床化学会年次学術集会出席
  • [学会発表] 還元剤の化学発光検出を指向したキノン修飾シリカゲルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      田村萌々子、竹田篤史、岸川直哉、M.H. El-Maghrabey、黒田直敬
    • 学会等名
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
  • [学会発表] 酸化還元サイクル反応に基づく抗菌薬ニトロフラントインのルミノール化学発光定量法2022

    • 著者名/発表者名
      多賀谷紫穂、岸川直哉、M.H. El-Maghrabey、黒田直敬
    • 学会等名
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
  • [学会発表] アセトンを蛍光誘導体化に用いる PQQ の HPLC 定量法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      横山 純玲、岸川直哉、M.H. El-Maghrabey、池本一人、黒田直敬
    • 学会等名
      第39回日本薬学会九州山口支部大会
  • [備考] 長崎大学生命医科学域(薬学系)薬品分析化学研究室

    • URL

      https://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/analysis/index-j.html

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公開日: 2023-12-25  

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