【研究分野】物理系薬学

【研究領域課題番号】24590047 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

標識試薬 / 質量分析 / クロマトグラフィー / 生体分子 / 新生児マススクリーニング / LC/MS/MS / ナノ粒子

【研究成果の概要】

近年、高速液体クロマトグラフィー（LC）とタンデム型質量分析計（MS/MS）を組み合わせたLC/MS/MS が広く用いられている。そこで、LC/MS/MS における検出感度および選択性の向上を目的として、LC/MS/MS用の標識試薬を作製することを目的として研究を行った。また、作製した標識試薬を用いて疾患のマーカーとなる生体分子の高感度な分析法を開発した。本研究で開発した分析法は、先天性代謝異常症のスクリーニング法として有用であった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)

【研究分野】物理系薬学

【研究領域課題番号】21590039 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分析化学 / 標識試薬 / クロマトグラフィー / 質量分析 / LC/MS/MS / 生体分子 / 新生児マススクリーニング

【研究成果の概要】

近年、高速液体クロマトグラフィー(LC)とタンデム型質量分析計(MS/MS)を組み合わせたLC/MS/MS法が広く用いられている。本研究では、LC/MS/MS法における検出感度および選択性の向上を目的として標識試薬を合成した。また、合成した標識試薬を用いて疾患のマーカーとなる生体分子の高感度な分析法を開発した。本研究で開発した分析法は、先天性代謝異常のスクリーニング法として有用であった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】物理系薬学

【研究領域課題番号】19590036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

分析化学 / 標識試薬 / クロマトグラフィー / 質量分析 / LC / MS / 生体分子 / 新生児マススクリーニング

【研究成果の概要】

近年、高速液体クロマトグラフィー(LC)とタンデム型質量分析器(MS/MS)を組み合わせたLC/MS/MS法が広く用いられている。本研究では、LC/MS/MS法における検出感度および選択性の向上を目的とした標識試薬を合成した。また、合成した標識試薬を用いて疾患のマーカーとなる生体分子の高感度な分析法を開発した。本研究で開発した分析法は、新生児のマススクリーニング法として海外で用いられている。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】物理系薬学

【研究領域課題番号】17590030 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

クロマトグラフィー / マイクロチップ / 蛍光 / 質量分析 / 標識試薬 / ベンゾフラザン / LC / MS

【研究成果の概要】

近年、分析化学におけるダウンサイズ化として、半導体微細加工技術を利用したマイクロ化学分析システムが注目されている。本研究では、微量生体成分の高感度分離検出系を組み込んだ液体クロマトグラフィー(LC)のマイクロチップ集積化を目的とした。最初に、高感度検出を目指して、ベンゾフラザン骨格を有する水溶性の蛍光標識試薬を開発した。水溶性の試薬はマイクロチップ上での分離において問題となる基板への吸着を防ぐことができると考えられる。さらに、核酸類似骨格を有する二環性化合物を合成しその蛍光特性を検討し、デオキシシチジン誘導体が強い蛍光性を有することを明らかにした。今後この骨格を有する蛍光標識試薬を開発する予定である。また、開発した試薬とLCを用いてペプチド類、微量生体成分および薬物の分析法を開発した。これら開発した分析法はマイクロチップ上に集積化可能である。マイクロチップLCの検出系として質量分析も有力視されている。そこで、質量分析用標識試薬を開発し、生体成分の分析法に適用した。本法もマイクロチップ上に集積化可能である。また、モノリス型キャピラリーカラムおよびチップ上でのモノリスカラムの作成に取り組み、分離系の微量化を検討した。さらに、チップ上でのLC用レーザー蛍光顕微検出法の開発に取り組んだ。溶液中の蛍光検出対象物質が対物レンズから近い距離に存在すれば、蛍光を十分に集光できるため高感度に検出できる。そこで流路の厚さが5μm程度以下の部分を作成し、この部分で検出を行うことにより高感度検出を可能にした。今後、これらの方法をマイクロチップ上に集積化する予定である。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)

【研究分野】エネルギー学一般・原始力学

【研究領域課題番号】07558280 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

イオン交換樹脂 / クロマトグラフィー / 同位体 / N-15 / 同位体分離 / 質量分析 / 同位体分離係数 / HETP

【研究成果の概要】

本研究では高速炉燃料として極めて優れた性質を持つチッ化物燃料に不可欠な窒素同位体N-15の濃縮法について、特にイオン交換樹脂を用いたN-15分離濃縮法の検討を行ない、次の結果を得た。
1.多孔質スルフォン酸型強酸性陽イオン交換樹脂(TITEC-H1)を合成した。架橋度:30%、粒径:200〜400メッシュであった。
2.この樹脂を用いてイオン交換樹脂充填塔を作り、アンモニア吸着帯をアルカリ溶液で展開するクロマトグラフィー実験を種々の実験条件の下で行い、溶出液についてアンモニア濃度とN-15の同位体分析を行なった。
3.上記実験の結果を分析し、最も基本的な二相間の平衡(一段)の分離係数と理論分離段高さHETPを決定した。その結果、
(1)温度の上昇と濃度の上昇で共に分離係数がわずかに低下する傾向が観測され、
(2)またHETPは濃度の上昇によって顕著に改善されることが分かった。
この結果から1〜2M濃度の溶離液が最適であると言える。
4.更に、各種弱酸性陽イオン交換樹脂を入手、あるいは合成し、同位体平衡分離係数を実測した。この結果市販のカルボン酸型イオン交換樹脂が高濃度側でも分離係数が低下せずまた高い交換容量があり適当であることが分かった。しかし膨潤収縮があることが今後の課題である。
5.溶離液供給速度の関しては、樹脂塔内液速度が層流から乱流に変わることによって分離効果(HETP)が急激に改善されることが分かった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1995 - 1996

【配分額】900千円 (直接経費: 900千円)

【研究分野】原子力学

【研究領域課題番号】02453155 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ウラン / クロマトグラフィ- / イオン交換 / 同位体効果 / 質量分析 / ウラン濃縮 / 同位体分離 / 化学交換法

【研究成果の概要】

昨年度の研究結果に基づき、本年度の主要な研究タ-ゲットを次のように設定した。
1.ガドリニウムのイオン交換クロマトグラフィ-を行い、同位体分離係数を実測する。
2.高速陰イオン交換樹脂を充填した、分離装置を使用してUー232,Uー233の濃縮挙動を解析し、他のウラン同位体と比較する。
3.100℃以上での化学交換ウラン濃縮実験を行い、同位体分離係数の温度依存性を検討する。
本年の研究結果は上記番号と対応し、次の通りである。
1.EDTA、りんご酸を錯形成剤とするガドリニウムのイオン交換クロマトグラフィ-を行い、20m及び14mの長距離展開により、Gdー156,Gdー157,Gdー158のGdー160に対する同位体分離係数を決定した。EDTA系ではこの値が3.9×10^<-5>,4.0×10^<-5>,2.5×10^<-5>(上記同位体に対し)の値であった。
2.U(IV)ーU(VI)交換陰イオン交換クロマトグラフィ-を90m/日の速度で約200m展開し、Uー232,Uー233,Uー234,Uー235の濃縮挙動を実験的に検討した。その結果、奇数のUー233はUー235と同じ方向の異常性示し、Uー232は他の偶数核種と同じ正常性を示した。この事から同位体効果の偶・奇数依存性が確認され、核スピンが関与することが明らかとなった。
3.87℃と160℃でU(IV)ーU(VI)交換陰イオン交換クロマトグラフィ-を行い、同位体分離係数が温度に依存しない結果を得た。これも従来の理論を覆す事実である。

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1990 - 1991

【配分額】6,200千円 (直接経費: 6,200千円)