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2015 年度 実績報告書

膜タンパク質の迅速な質量分析に向けた赤外線レーザーによる大気圧イオン化技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25513004
研究機関大阪大学

研究代表者

間 久直  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70437375)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードレーザーイオン化質量分析 / 赤外線レーザー / 大気圧イオン化 / 液体クロマトグラフィー / 膜タンパク質
研究実績の概要

①赤外線レーザーイオン源の開発
フリットと呼ばれる多孔質の金属製薄板を用い、液体クロマトグラフィー(liquid chromatography; LC)からの溶出液を連続的にイオン化させるために必要となる、LCとレーザーイオン化部とのインターフェイスを作製した。フリット表面から滲出するペプチド水溶液に波長6 μm帯の赤外線レーザーを照射することで試料溶媒の水がレーザー光を吸収し、ペプチド試料を連続的にイオン化させ、質量分析計で検出できることを示した。LCの溶媒として汎用されるアセトニトリルと水の混合溶媒を用いた場合でも、波長6 μm帯の水の吸収、および7 μm帯のアセトニトリルの吸収を用いてペプチド試料をイオン化させることができることがわかった。さらに、赤外線レーザーイオン源を用いてLCと質量分析(mass spectrometry; MS)をオンラインで接続したLC/MSで、ペプチドや薬物の混合試料を分析した結果、LCによる分離とMSによる質量スペクトルの取得を同時に行うことに成功した。

②膜タンパク質のイオン化条件の検討
可溶化剤を含んだ膜タンパク質溶液に赤外線レーザーを照射することで膜タンパク質のイオン化を効率的に行うためには、レーザー波長、レーザー強度、試料溶媒や可溶化剤の影響など様々な項目の検討を行う必要がある。本研究課題では、イオン化用赤外線レーザーの波長を溶媒が吸収ピークを持つ波長3 μm帯、6 μm帯、7 μm帯で変化させ、各波長帯でのイオン化の効率を比較した。その結果、波長が長い吸収ピークの方が溶媒の吸収係数が小さいにもかかわらず、イオン化効率は波長が長い吸収ピークの方が高くなる傾向が見られ、イオン化機序に関する新たな知見が得られた。さらに、イオン化部の圧力を大気圧から71 kPaに減圧することで、イオン信号強度を約2~4倍に高められることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 生体分子の迅速な質量分析に向けた赤外レーザーイオン化法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      井口泰成, 間久直, 粟津邦男
    • 雑誌名

      電気学会 光・量子デバイス研究会資料

      巻: OQD-16 ページ: 21-26

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 生体分子の迅速な質量分析に向けた赤外レーザーイオン化法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      井口泰成, 間久直, 粟津邦男
    • 学会等名
      電気学会 光・量子デバイス研究会(バイオメディカルフォトニクス応用)
    • 発表場所
      東北大学東京分室, 東京都千代田区
    • 年月日
      2016-03-07 – 2016-03-07
  • [学会発表] Comparison of atmospheric pressure laser ionization at the wavelength ranges of 3 and 6 µm for continuous flow ionization of peptide solution2015

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Iwade, Hisanao Hazama, Kunio Awazu
    • 学会等名
      36th British Society for Mass Spectrometry Annual Meeting
    • 発表場所
      University of Birmingham, Birmingham, UK
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 波長3および6 μm帯における大気圧中赤外レーザー脱離イオン化の波長特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      岩出彩花, 間久直, 粟津邦男
    • 学会等名
      第63回質量分析総合討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場エポカルつくば, 茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-06-17 – 2015-06-19
  • [学会発表] LC/MSへの応用に向けた大気圧赤外レーザー脱離イオン化法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      井口泰成, 間久直, 妹尾健一郎, 八幡行記, 粟津邦男
    • 学会等名
      第63回質量分析総合討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場エポカルつくば, 茨城県つくば市
    • 年月日
      2015-06-17 – 2015-06-19
  • [備考] 大阪大学 大学院工学研究科 粟津研究室ホームページ

    • URL

      http://www.see.eng.osaka-u.ac.jp/seemb/seemb/

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公開日: 2017-01-06  

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