分析化学
Print ISSN : 0525-1931
55 巻, 12 号
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総合論文
  • 瀬戸 康雄
    2006 年 55 巻 12 号 p. 891-906
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    炭疽菌等の生物剤やサリン等の化学剤が用いられる生物化学テロの事前・事後管理への対処において現場で実施されるモニタリングや検知は,テロ発生の抑止や被害の最小化のために必要である.この現場検知に要求される測定資機材の性能は,生物化学剤の致死濃度・最小感染量,及び毒性発現・発症時間に大きく影響される.本研究では,市販の現場検知資機材である検知紙,ガス検知管,炎光光度検知器,光イオン化検知器,イオンモビリティスペクトロメーター,表面弾性波検知器,フーリエ変換赤外吸収スペクトロメーター,質量分析計,アデノシン5'-三リン酸(ATP)生物発光測定キット,フローサイトメーター,免疫ストリップに関して,実剤又は擬剤を用いて検知性能を検証した.その結果,検知可能な生物化学剤の種類,検知感度,検知精度,応答時間,操作性等に関して要求される性能をすべて満たす検知資機材はなかった.ガス性化学剤の検知性能に優れるテープ光電光度法装置,揮発性及び難揮発性化学剤の高感度連続検知・特定が可能な逆流型大気圧化学イオン化質量分析装置,並びに糖鎖を分子認識素子とし生物毒素を特異的に検知するバイオセンサーなどを従来の検知資機材と組み合わせて活用することにより,現場で漏れなく一斉かつ迅速に生物化学剤の検知が可能になると思われる.
  • 宮澤 陽夫, 庄子 真樹, 仲川 清隆
    2006 年 55 巻 12 号 p. 907-917
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    メイラード反応(グリケーション)はタンパク質と糖など親水性分子同士の研究がほとんどであったが,著者らはこの反応が脂質と糖の間でも起きることを発見した.この発見は,高血糖状態で細胞小器官の膜リン脂質が糖化され,これが糖尿病などの疾病の増悪化に関与するという新しい生体内反応の可能性を示唆した.その後の研究で,糖化脂質が酸化ストレス(脂質過酸化)や血管新生の原因物質であることを突き止めた.更に,高純度な糖化脂質の調製技術と高感度定量法の開発に成功し,糖化脂質が糖尿病者の血しょうに高濃度に蓄積している証拠を見いだした.高血糖に付随する様々な障害が脂質グリケーションを介して進む可能性があり,本稿では糖化脂質の分析技術を述べながら,生体膜脂質グリケーションの実態と,脂質過酸化・細胞機能障害へのかかわりを明確にしようとする著者らのアプローチを紹介する.
報文
  • 床波 志保, 西出 幸晃, 椎木 弘, 長岡 勉
    2006 年 55 巻 12 号 p. 919-923
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    本研究は二重鎖構造のDNAが導電性を有することを利用した新しい検出法の開発に関するものである.チオール化DNAをプローブとして固定化した金ナノ粒子を用い,電気抵抗変化型DNA検出法の開発を行った.正負1対の電極間にプローブ固定化金ナノ粒子を配置し,ターゲットを添加することで2種の異なるプローブ(12塩基)とターゲット(24塩基)がハイブリダイゼーションする.このとき,電極間ギャップには,金ナノ粒子-24塩基DNA-金ナノ粒子の構造が形成される.ターゲットが相補鎖,2塩基ミスマッチでは,それぞれ0.31,0.18 ohmの変化が得られた.このことから配列中の2塩基ミスマッチを検出することが可能であることが示唆された.
  • 林 達郎, 加藤 睦美, 三木 功次郎, 木下 英明
    2006 年 55 巻 12 号 p. 925-929
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    α-グルコシダーゼ(Saccharomyces sp. 由来)にヒドロキノン-α-D-グルコピラノシド(α-アルブチン)を基質として作用させると,加水分解によりp-ヒドロキノン(HQ)が生成することが分かった.表面を透析膜で被膜したグラッシーカーボン電極に一定電圧を印加して,α-アルブチンを含む測定液にα-グルコシダーゼ溶液を添加すると,HQの電解酸化による電流応答が見られ,その電流増加の時間変化からHQ生成速度を求めた.HQ生成速度は添加したα-グルコシダーゼ量に比例して増加し,またα-アルブチン濃度依存性からミハエリス定数は0.45 mMとなった.D-グルコースを5 mM含む測定溶液では,HQ生成速度は約20% 低下した.α-アルブチン濃度,測定pHなどに関して最適条件を検討し,その結果を踏まえて米麹サンプルのα-グルコシダーゼ活性測定を行った.
  • 和田 光弘, 加藤 正之, 城戸 浩胤, 中嶋 弥穂子, 黒田 直敬, 中島 憲一郎
    2006 年 55 巻 12 号 p. 931-936
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    フローインジェクション分析(FIA)-ルミノール化学発光検出による簡便・迅速な活性酸素種(ROS)に対する消去能の評価法を開発し,これを市販のブドウ種子抽出物及びそれらに含まれることが知られているポリフェノール類に適用した.ヒドロキシラジカル(OH),一重項酸素(1O2),パーオキシナイトライト(ONOO)及びスーパーオキシドアニオン(O2)等のROSとルミノールとの反応によって生じる化学発光に対して,抗酸化物質含有試料の添加による減少率をROS消去能とした.本FIAシステムは,1検体を1分以内に測定可能であり,各ROSにおける,抗酸化物質含有試料を未添加時のブランク発光の精度も良好であった(相対標準偏差≤ 4.5%,n=5).用量-反応曲線から算出したシアニジンのEC50値(n=3)はそれぞれ50±4 ng/assay(OH),148±8(1O2),36±4(ONOO)及び95±8(O2)であった.カルコンを除くペラルゴニジン,デルフィニジン及びレスベラトロール等のポリフェノール類もROSに対する強い消去能を示した.また,ブドウ種子抽出物でも同様なROS 消去能が観察された.
  • 竹下 智隼, 木村 潤一, 為房 孝行, 岩崎 雄介, 伊藤 里恵, 斉藤 貢一, 中澤 裕之
    2006 年 55 巻 12 号 p. 937-942
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    本研究では,極微弱化学発光測定装置を用いて,加熱による発光強度及びスペクトルを測定し,エーテル酸素を含有する化合物への酸素の吸着量や結合状態の違いについて検討した.エチレングリコール及びジエチレングリコールではほとんど発光が見られなかったが,トリエチレングリコール以上の重合度の化合物では,顕著な発光が見られた.これらの反応における見掛けの活性化エネルギーを求めたところ,41.6~76.0 kJ/molという値が得られた.したがって,酸素分子は末端の水酸基ではなく,主鎖にある2つのエーテル酸素と弱い力で結合していると推察された.分子内にエーテル酸素を1つ持つ単糖類であるリボースは,80℃ 付近の融点以上に加熱すると発光が消えることから,固体結晶では,分子間のエーテル酸素2個と酸素分子が弱く結合すると考えられる.
  • 岩崎 雄介, 伊東 岳, 北村 渉, 加藤 美穂子, 小平 司, 堀江 正一, 伊藤 里恵, 斉藤 貢一, 中澤 裕之
    2006 年 55 巻 12 号 p. 943-948
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    キノロン系抗菌剤は人や動物に対して治療を目的に幅広く使用されている.しかし,畜水産食品においてキノロン系抗菌剤の残留が数多く検出されていることから,薬物残留を評価するのに簡便且つ迅速に分析可能な市販ELISAキットによるスクリーニングが期待される.酵素免疫測定法(ELISA)法は多数の検体を一度に処理できるが,交差反応性に起因する同定能力等に課題を有する.そこで,ELISA法として開発されたNew Quinolone Kitの有用性を検証するために,高速液体クロマトグラフィー/蛍光検出法(HPLC/FL)を用いた高精度な機器分析法を構築し,比較検討した.HPLC/FLによる検出限界及び定量限界はエンロフロキサシンにおいて2 ng/g及び10 ng/gであった.エンロフロキサシン50 ng/gを添加したところ,回収率は107.8% と良好な結果を得ることができた.ELISA法との相関性を検討するため,同一食肉を試料としてHPLC/FL及びELISA法をそれぞれ適用したところ,両者の値に相関性が認められた.HPLC/FLでは煩雑な前処理及び約120分の分析所要時間を必要とするため,ELISA法は1次スクリーニング法として有用であると考えられる.
  • 石居 由美子, 川口 研, 伊藤 里恵, 岩崎 雄介, 斉藤 貢一, 中澤 裕之
    2006 年 55 巻 12 号 p. 949-954
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    スターバー抽出(SBSE)法を試料前処理に用い,高速液体クロマトグラフィー-蛍光検出法(HPLC-FL)により,河川水中の多環芳香族炭化水素(PAHs)の分析法を構築した.測定対象物質として,フルオランテン(Fl),ベンゾ[b]フルオランテン(B[b]F),ベンゾ[k]フルオランテン(B[k]F),ベンゾ[a]ピレン(B[a]P)を選定した.河川水(100 ml)にメタノール(10 ml)及びポリジメチルシロキサン(PDMS)かくはん子を加え,スターラー(800 rpm)で3時間かくはんした.その後,PDMSかくはん子を取り出し,アセトニトリル200 μlで溶媒脱着を行い,その10 μlをHPLC-FLにより分析した.本法の検出限界及び定量限界は,それぞれ,0.6~6.0 pg/ml及び2.0~20 pg/mlとなり,高感度であった.添加回収試験の結果,回収率94.8% 以上と良好であった.本法を用いて,多摩川から採取した河川水を測定した結果,すべての検体からFl(10~19 pg/ml)及びB[a]P(32~52 pg/ml)が検出された.
  • 勝又 常信, 中田 彩子, 岩崎 雄介, 伊藤 里恵, 斉藤 貢一, 中澤 裕之
    2006 年 55 巻 12 号 p. 955-961
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    パーフルオロ化合物(PFCs)は,テフロン加工や撥水剤などとして日常で広く使われているが,催奇形性や甲状腺ホルモン撹乱作用などが報告されており,ヒトへの暴露影響が懸念されている.本研究では,PFCsのヒトへの暴露源としてハウスダストに着目し,超臨界流体抽出法と高速液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析法による,パーフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)など4種類を測定対象とした高感度分析法の構築を検討した.本法によるハウスダスト中PFCsの検出限界は,0.58~0.72 ng/gであった.また添加回収試験の結果は,平均回収率97.9% 以上(相対標準偏差<5.8%)と良好な結果が得られた.本法を一般家庭で得られたハウスダスト20検体の分析に適用したところ,PFOS,パーフルオロオクタン酸及びパーフルオロノナン酸がすべての検体から検出された.
技術論文
  • 大塚 理絵, 佐々木 和実, 三瀬 美也子, 安宅 花子, 西嶋 桂子, 山崎 純, 山崎 秀司
    2006 年 55 巻 12 号 p. 963-968
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    全ゲノム塩基配列が決定した微生物の網羅的なプロテオーム解析を目指し,陰イオン交換クロマトグラフ法を用いたタンパク質の分離・精製方法を開発した.プロテオーム解析では,前処理段階で膜タンパク質が不溶化し,検出が困難になることが問題とされている.著者らは,陰イオン交換体を充填したガラスカラムに直接細胞破砕物を導入し,溶解性のタンパク質を溶出させた後,残留している難溶解性の膜タンパク質をカラム内で酵素消化し,溶出させる方法を開発した.この方法を超好熱古細菌であるAeropyrum pernix K1のプロテオーム解析に応用し,溶出物を,高速液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析法により,タンパク質の同定を行った.その結果,新たに10種類の膜タンパク質を検出・同定することができた.よって,本法は,今まで他の方法では検出することが困難であった難溶性の膜タンパク質を検出するのに有効な方法であると考えられる.
ノート
  • 紫垣 修平, 韓 暁明, 山地 貴之, 山之内 豪, 森 健, 新留 琢郎, 片山 佳樹
    2006 年 55 巻 12 号 p. 969-973
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    An intracellular signal transduction system involved in many kinds of proteins regulates various cellular events, such as cellular proliferation, differentiation and cell death, responding to the outer environment. Among those proteins, protein kinases are one of the most important class of proteins. It has been reported that abnormal activities of protein kinases are related to various diseases. Therefore, an analysis of protein kinase activity would be useful for diagnosis and drug screening. Herein, we describe the detection of on-chip phosphorylation using a peptide chip by fluorescence imaging. In this work, we selected a cAMP-dependent protein kinase (PKA) as a model, and quantitatively evaluated the substrate specificity for PKA using a peptide chip. Moreover, we attempted to detect intracellular kinase activity. Since src correlates with breast cancer, we measured the src activity in MCF-7 human breast cancer cell lysate. Consequently, with our peptide chip we could detect the src activity in MCF-7 cell lysate. Therefore, this method could be applied to diagnosis, drug discovery and screening.
  • 矢吹 聡一, 佐藤 縁, 丹羽 修
    2006 年 55 巻 12 号 p. 975-978
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    Electrochemical oxidation on a nucleic acid base, such as guanine, adenine, thymine, cytosine, was examined; only guanine could be oxidized on a gold electrode. Because deoxyguanosine, deoxyguanosine monophosphate were also oxidized on the electrode, guanine in DNA would be oxidized on the electrode. To prove DNA oxidation, thiolated-single strand DNA (ssDNA) was immobilized on a gold electrode, and electrochemical measurements were performed: differential pulse voltammetry (DPV) and chronoamperometry were examined. The voltammogram of DPV on an ssDNA-modified electrode had an oxidation peak at +1.17 V vs. Ag/AgCl. The oxidation current was caused by the oxidation of guanine in the DNA-base. The electrical charge difference between a modified electrode and a bare electrode on chronoamperometry agreed with the guanine amount of ssDNA on gold, which was obtained from the result of a quartz crystal microbalance.
  • 安川 智之, 平野 悠, 小笠原 大知, 本地 直美, 珠玖 仁, 川端 荘平, 末永 智一
    2006 年 55 巻 12 号 p. 979-985
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    Scanning electrochemical microscopy (SECM) has been applied to enzyme immunoassay for the detection of C-reactive protein (CRP). The immunocomplexes of the sandwich type with horseradish peroxidase (HRP) labeling were constructed at the microspots of an anti-CRP IgG antibody fabricated on a hydrophobic glass substrate by capillary microspoting. In the presence of ferrocenemethanol (FcOH) as an electron mediator and hydrogen peroxide as a substrate of HRP, the oxidized form of FcOH (Fc+OH) was generated at localized areas corresponding to the microspot of immunocomplexes by an enzymatic reaction of captured antibodies with HRP label. The reduction current of Fc+OH was detected with a microelectrode at 0.05 V vs. Ag/AgCl and mapped by scanning the microelectrode to view SECM images of the spots for CRP. An amperometric determination of CRP was also performed using the microelectrode positioned at 10 mm above the microspots. Relationships between the reduction current in SECM images and the concentration of CRP, were obtained in the range of 0.1 ng/ml to 100 ng/ml. A system for multi-samples measurements has been developed using amperometric determination and antibody array chips.
  • 寺本 華奈江, 佐藤 浩昭, 孫 麗偉, 鳥村 政基, 田尾 博明
    2006 年 55 巻 12 号 p. 987-992
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS) is beginning to play an important role in a rapid discrimination of bacteria, where ribosomal proteins composed of more than 50 subunits is used as biomarkers. In this study, this technique was applied to the maintenance of bacterial culture collections. It was confirmed that most of the biomarker peaks could be observed in the whole cell lysate of model lactic acid bacteria, which was prepared simply by bead-beating and centrifugation. The mass differences of specific ribosomal subunit proteins observed on the MALDI mass spectra allowed us to discriminate two lactic acid bacteria at a subspecies level difference (Lactococcus lactis subsp. lactis and Lc. lactis subsp. cremoris). By comparing the MALDI mass spectrum of the stored culture of Lc. lactis subsp. lactis with that of the pure culture as a reference, it could be easily found that the stored culture was cross-contaminated with other lactic acid bacteria.
  • 斉藤 貢一, 石塚 昌宏, 細野 繁雄, 菅原 幸雄, 岩崎 雄介, 伊藤 里恵, 中澤 裕之
    2006 年 55 巻 12 号 p. 993-997
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    The purpose of this research is the establishment of ELISA for measuring dioxins in environmental samples, such as house dust, soil, exhaust gas and fly ash. Since we have developed dry-type plates in order to put the ELISA system into practical use, the basic performance, such as the cross-reactivity, linearity and the correlation between the conventional GC/MS values and the ELISA values, were studied. The dry plates could be stored for about one year in a refrigerator. Furthermore, a good correlation was observed between the dioxin quantities by ELISA and those by GC/MS in exhaust gas, fly ash, soil and house dust samples. The developed ELISA system indicated usefulness as a toxicity evaluation method for dioxins in environmental samples.
  • 飯盛 啓生, 磯部 敏幸
    2006 年 55 巻 12 号 p. 999-1002
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    A fading phenomenon of laver arose in the Ariake Sea, Japan from the end of 2000 to the beginning of 2001. It was said that consumption of the major nutrient (N, P. etc.) of sea water by the large phytoplankton caused this phenomenon. In the present study, the relationship between the fading phenomenon of laver and metal elements in sea water was examined. It was found that the amount of essential trace metal elements (especially Fe, Mn and Zn) of the faded laver was less than those of normal laver. In addition, the concentration of these metals in sea water collected near the area around the color-faded laver decreased extremely compared with previous data. From these results, it was deduced that not only the major elements (N and P), but also trace essential elements (Fe, Mn and Zn), could be consumed by phytoplankton. Therefore, the deficiency of these elements could be the major reasons for the fading phenomenon of laver in the Ariake Sea.
  • 江川 祐哉, 新名 聖, 安斉 順一
    2006 年 55 巻 12 号 p. 1003-1006
    発行日: 2006年
    公開日: 2006/12/26
    ジャーナル フリー
    A phenylboronic acid-appended azo dye (Azo-PBA) binds saccharides and shows a color change at neutral pH. We investigated the effects of poly(allylamine) (PAA) on the binding property of Azo-PBA. The UV-visible absorption spectra of Azo-PBA were changed in the presence of PAA, depending on the concentrations. This result indicates the formation of Azo-PBA aggregates. In the absence of PAA, the binding constants of Azo-PBA to D-glucose and D-fructose were calculated to be 1.4 and 75 M−1, respectively. In the presence of PAA, the binding constant to D-glucose was 130 M−1, which was 93-times higher than the original binding constant, while the binding constant to D-fructose was increased only 3.3-times. These results show that the coexistence of PAA can selectively enhance the binding ability of Azo-PBA to D-glucose. However, it was found that a small amount of D-fructose interfered in the measurement of D-glucose.
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