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2014 年度 実績報告書

精密コロナ放電と質量分析を用いたバイオモニタリングシステムの構築のための基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 24619005
研究機関横浜市立大学

研究代表者

関本 奏子  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 助教 (40583399)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードコロナ放電 / 大気イオン / 負イオン / ペチュニア / リアルタイム直接分析法(DART) / 反応イオン
研究実績の概要

生体分子のその場分析技術の開発はオミクス計測科学分野の重要な課題であるが,未知試料の同定に及ぶ手法の確立には至っていない.本研究では,様々な気相酸性度を有する負の大気反応イオンの制御生成が可能な「精密コロナ放電」と質量分析を結合し,平成26年度は以下の研究項目を遂行した.
1.アンビエントイオン化質量分析法の高感度化技術の開発
2.“バイオモニタリングシステム”の実用化に向けた評価研究
1では,大気圧化学イオン化法を基にしたアンビエントイオン化法,すなわちリアルタイム直接分析(DART: Direct Analysis in Real Time)法に精密コロナ放電を組み合わせることで,正負両イオンモードにおいて10倍以上(試料によっては1000倍)の高感度化が達成されることを見出した.この高感度化は,DARTでイオン化されなかった中性の気体状試料分子を,精密コロナ放電で生成した大気イオンを利用してイオン化させていることに由来した.2では,昨年度選定した植物,すなわちペチュニア(Petunia mitchell)と精密コロナ放電を用い,植物の内生香気成分と大気中に放出された後に生成する成分(大気中香気成分)の関係を調査した.ペチュニアの大気中香気成分に由来する負イオンとして,m/z 151と184のピークが観測された.これらイオン種の衝突誘起解離および精密質量測定を行ったところ,m/z 151はバニリンの脱プロトン化分子,m/z 184はバニリンのO2-付加体と同定された.すなわち,ペチュニアの主な大気中香気成分はバニリンであることが示唆された.またバニリンは,ペチュニアの主な内生香気成分であるイソオイゲノールが大気中に放出された後にオゾン酸化を経て生成していることが示唆された.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ionization characteristics of amino acids in direct analysis in real time mass spectrometry2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sekimoto, M. Sakakura, T. Kawamukai, H. Hike, T. Shiota, F. Usui, Y. Bando and M. Takayama
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 139 ページ: 2589-2599

    • DOI

      10.1039/c3an02193a

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of benzyl carbanion in collision-induced dissociation of deprotonated phenylalanine homologues2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sekimoto, N. Matsuda and M. Takayama
    • 雑誌名

      Mass Spectrometry

      巻: 3 ページ: A0027

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.A0027

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Field measurement of nitromethane from automotive emissions at a busy interaction using proton-transfer-reaction mass spectrometry2014

    • 著者名/発表者名
      S. Inomata, Y. Fujitani, A. Fushimi, H. Tanimoto, K. Sekimoto and H. Yamada
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 96 ページ: 301-309

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2014.07.058

    • 査読あり
  • [学会発表] Ionization characteristics of amino acids in direct analysis in real time mass spectrometry using atmospheric pressure helium plasma2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sekimoto and M. Takayama
    • 学会等名
      20th Symposium on Application of Plasma Processes
    • 発表場所
      Tatranska Lomunica, Slovakia
    • 年月日
      2015-01-17 – 2015-01-22
  • [学会発表] Formation of benzyl carbanion in collision-induced dissociation of deprotonated phenylalanine homologues2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sekimoto, N. Matsuda and M. Takayama
    • 学会等名
      20th International Mass Spectrometry Conference
    • 発表場所
      Geneva, Switzerland
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [学会発表] Ionization mechanism of amino acids in direct analysis in real time-mass spectrometry (DART-MS)2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sekimoto, M. Sakakura, T. Kawamukai, H. Hike, T. Shiota, F. Usui, Y. Bando and M. Takayama
    • 学会等名
      The 5th Asia Oceania Mass Spectrometry Conference
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-07-16 – 2014-07-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Ionization characteristics of amino acids in direct analysis in real time-mass spectrometry (DART-MS)2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sekimoto, M. Sakakura, T. Kawamukai, H. Hike, T. Shiota, F. Usui, Y. Bando and M. Takayama
    • 学会等名
      The 62th ASMS Conference on Mass Spectrometry
    • 発表場所
      Baltimore, MD, USA
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-19
  • [学会発表] Mass spectrometric analysis of negative ion formation in atmospheric pressure corona discharges with point-to-plane electrodes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sekimoto and M. Takayama
    • 学会等名
      5th International Conference on Plasma Medicine
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-23
  • [学会発表] リアルタイム直接分析(DART)法におけるアミノ酸のイオン化メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      関本 奏子,坂倉 幹始,川向 孝知,比毛 浩,塩田 晃久,碓井 史彦,板東 泰彦,高山 光男
    • 学会等名
      第62回質量分析総合討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-05-14 – 2014-05-16
  • [備考] アンビエントイオン化質量分析における世界最小のイオン源が販売開始

    • URL

      http://www.yokohama-cu.ac.jp/univ/pr/press/140610.html

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公開日: 2016-06-01  

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