JP2002286642A - 生理活性アミンの分析法 - Google Patents
生理活性アミンの分析法Info
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Abstract
利用して生理活性アミン類を高感度及び高精度で分析す
る方法を提供しようとする。 【解決手段】 自然蛍光特性を有するインドールアミン
及びカテコールアミン関連物質等の生理活性アミンに対
して、それらのアミノ基に選択的な蛍光試薬を結合させ
て誘導体化し、この誘導体を前記生理活性アミンの自然
蛍光特性における励起波長で励起することにより、誘導
体内の近接蛍光分子間に蛍光共鳴エネルギー移動を起こ
させて蛍光分析するものである。
Description
するインドールアミン及びカテコールアミン関連物質等
の生理活性アミンの蛍光共鳴エネルギー移動に基づく蛍
光分析の方法に関するものである。
関連物質等の生理活性アミン類は、神経科学研究やアレ
ルギー研究等、生理学的又は医学的分野において重要な
意味を持っている。しかしながら、これらの生理活性ア
ミン類を生体中の多種多様な共存物質から選択的に検出
し且つ定量することは、容易ではない。
ンなどの分析は、電気化学検出器を用いた高速液体クロ
マトグラフィー法によるのが一般的であるが、電気化学
検出器はこれらの物質に対して非選択的であり、電極の
汚れ等の問題がある。
ような問題を解決するために実験・検討した結果、イン
ドールアミン及びカテコールアミン関連物質等の生理活
性アミン類と、オルトフタルアルデヒド等、アミノ基に
対して選択的な蛍光試薬とを反応させれば、その反応生
成物中の蛍光分子間(試料系分子−試薬系分子)におい
て、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET:Fluore
scence Resonance Energy T
ransfer)を起こさせることが可能であるため、
励起波長を適切に設定することにより特異的検出ができ
ること、また、バックグラウンドノイズを減少させるこ
とによりベースラインを安定化し、高感度検出ができる
こと、従って、液体クロマトグラフィーと組み合わせれ
ば、上記生理活性アミン類の測定困難性を解決できるこ
とを見出した。
して生理活性アミン類を高感度及び高精度で分析する方
法を提供することにある。
め、本発明は自然蛍光特性を有するインドールアミン及
びカテコールアミン関連物質等の生理活性アミンに対し
て、それらのアミノ基に選択的な蛍光試薬を結合させて
誘導体化し、この誘導体を前記生理活性アミンの自然蛍
光特性における励起波長で励起することにより、誘導体
内の近接蛍光分子間に蛍光共鳴エネルギー移動を起こさ
せて蛍光分析することを特徴とする生理活性アミンの分
析法を構成したものである。
体化された試料は液体クロマトグラフィーに通して溶離
し、その溶離液を蛍光検出器に通じて前記生理活性アミ
ンの自然蛍光特性における励起波長で励起することによ
り、分離されたクロマトグラフ溶出ピークごとの高精度
な定量が可能となる。
は芳香族縮合環と対アミン反応性官能基を含み且つそれ
自体が自然蛍光特性を有する化合物であって、それによ
り誘導体化した試料物質の本体部が励起(自然蛍光励
起)されたとき、当該試薬部がその励起エネルギーを伝
達されて蛍光共鳴するものであることが望ましい。この
場合の芳香族又は芳香族縮合環としては、ベンゼン、ナ
フタレン、アントラセン、ピレン、ベンゾピレン、又は
フェナントレン等があり、対アミン反応性官能基として
は、アルデヒド官能基、カルボン酸ヒドロキシサクシン
イミジルエステル官能基、カルボン酸ハロゲン化物官能
基、ベンゼンスルホン酸ハロゲン化物官能基、又はトリ
アジニル官能基等がある。
の一種であるトリプトファンに結合させ、この結合で生
じた誘導体の通常励起波長と、その励起による蛍光波
長、及びこの誘導体をトリプトファンそのものの励起波
長(自然蛍光励起波長=280nm)において励起した
場合に蛍光共鳴エネルギー移動が生じたと認められる程
度の結果(蛍光発光)が生じたか否かを一覧表にしたも
のである。その結果が(○)であったダンシルクロリド
とOPAは、280nmの励起に対してそれぞれ530
nm及び445nmと十分に離れた蛍光波長が有為に検
出され、励起光由来の迷光や、蛍光特性が近接する混在
成分の影響が少なく、従って測定の高選択性と高感度化
が可能になる。
A以外の試薬の蛍光共鳴の有為性が△となっているの
は、現時点において本発明の方法を適用しても、従来法
(生理活性アミンの当該蛍光試薬による誘導体に、その
誘導体の励起波長で蛍光発光させ、分析する方法)に比
してそれほど顕著な結果は得られなかったが、蛍光共鳴
エネルギー移動が生じていると考えられる程度の結果を
得たということを意味している。
及びカテコールアミン関連物質に対し、本発明を適用し
た場合の実施例を説明する。
に、1M(モル濃度、以下同じ)ホウ酸塩緩衝液(pH
=10)100μL、20mM2−メルカプトエタノー
ル100μL、10mMメタノール溶解OPA100μ
Lを加え、5分間室温に放置して蛍光誘導体化する。こ
の反応液を、アセトニトリル−メタノール−水(5:
6:9,v/v)450μLで希釈し、その最終液20
μLを高速液体クロマトグラフ(HPLC)に注入す
る。クロマトグラフカラムはYMC−Pack,C18
(250×4.6mm,内径5μm)、移動相はアセト
ニトリル−メタノール−10mM酢酸緩衝液(5:6:
9,v/v)、流速は1.0mL/minであった。
出器において、280nmで励起した場合の蛍光強度
(FRET検出)と、335nmで励起した場合の蛍光
強度(OPA誘導体の通常励起)を測定した。トリプト
ファン(TRP)、及び代謝系においてトリプトファン
から誘導されるトリプタミン(TA)、5−ヒドロキシ
トリプトファン(5−HTP)、セロトニン(5−H
T)、5−メトキシトリプタミン(5−MT)について
の両測定方式による各測定値、並びに感度比は表2に示
す通りである。
試薬を用いた更なる誘導体(試薬誘導体)ピークにおけ
るTRP系の自然励起波長280nmによる蛍光強度
(FRET検出)は、試薬誘導体の通常励起波長335
nm(OPA励起検出)による蛍光強度に比して約1.
5倍と高く、ベースラインも安定(ノイズ幅で約1/1
5)である。従ってFRET検出は、OPA励起検出よ
りも検出限度(S/N=3)で22〜23倍程度向上し
た。即ち、FRET検出は、高感度及び高精度の測定を
可能とすることを示している。このことは、両者のクロ
マトグラムを比較して描いた図1A及びBからも明確に
認識できる。蛍光強度比が最も高かったのはトリプトフ
ァン(TRP)に関する結果である。このTRPに、2
−メルカプトエタノールの存在下、OPA蛍光試薬を加
えた本例の場合において、誘導体内で蛍光共鳴エネルギ
ー移動が生ずるメカニズムは、次のような化学構造及び
模式図(化1)によるものと考えられる。
と1辺を共有するヘテロ環とからなるTRP本体部の構
造が、OPA誘導体化前の自然励起波長による励起振動
を生ずると、右端のベンゼン核と1辺を共有するヘテロ
環とからなるOPA/2−メルカプトエタノール本体部
も共鳴振動を生じて蛍光を発する。これはOPA誘導体
化物の励起波長が、OPA誘導体化前の自然蛍光波長と
交差しており、この場合は誘導体化生成物のTRP本体
部がドナーとなり、OPA本体部がアクセプターとなっ
て蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を生じたものと
考えられる。
1M(モル濃度、以下同じ)ホウ酸塩(pH=10)1
00μL、20mM2−メルカプトエタノール100μ
L、10mMメタノール溶解OPA100μLを加え、
5分間室温に放置して蛍光誘導体化する。これをアセト
ニトリル−メタノール−水(5:6:9,v/v)45
0μLで希釈し、その最終液20μLを高速液体クロマ
トグラフ(HPLC)に注入する。クロマトグラフカラ
ムはYMC−Pack,C18(250×4.6mm,
内径5μm)、移動相はアセトニトリル−メタノール−
0.1M酢酸塩緩衝液(pH5.0、配合比4:5:1
1,v/v)、流速は1.0mL/minであった。
出器において、280nmで励起した場合の蛍光強度
(FRET検出)と、335nmで励起した場合の蛍光
強度(OPA誘導体の通常励起)を測定した。チロシン
(TYR)、及び代謝系においてチロシンから誘導され
るL−ドーパ(L−DOPA)、ドーパミン(DA)、
ノルエピネフリン(NE)、ノルメタネフリン(NM)
についての両測定方式による各測定値、並びに感度比は
表3に示す通りである。
試薬を用いた更なる誘導体(試薬誘導体)ピークにおけ
るTYR系の自然励起波長280nmによる蛍光強度
(FRET検出)それ自体は、試薬誘導体(OPA主
体)の通常励起波長335nmによる蛍光強度に比して
ドーパミン(DA)において1.13を得た以外、チロ
シン(TYR)で0.49と低く、L−ドーパで0.9
1、ノルエピネフリン(NE)で0.94、ノルメチレ
フリン(NM)で0.93と低く検出されたが、ベース
ラインは安定(ノイズ幅で約1/15)である。従って
FRET検出は、OPA励起検出よりも検出限度(S/
N=3)で14〜15倍程度向上した。即ち、FRET
検出は、高感度及び高精度の測定を可能とすることを示
している。このことは、両方式によるクロマトグラムを
比較して描いた図2A及びBからも明確に認識できる。
従って、感度的には検出値の電気的増幅で調整可能であ
り、この場合の各種試料においても高精度な測定が可能
となることは明らかである。
ンドールアミン及びカテコールアミン関連物質等の生理
活性アミン類を、それらのアミノ基に対して選択的な蛍
光試薬と反応させ、しかもその生成物には反応前のアミ
ン類の自然蛍光における励起波長を当てて、蛍光共鳴エ
ネルギー移動に基づく高選択的な分析の道を開くもので
ある。
来の方式(B)により蛍光測定したクロマトグラムであ
る。
来の方式(B)により蛍光測定したクロマトグラムであ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 自然蛍光特性を有するインドールアミン
およびカテコールアミン関連物質等の生理活性アミンに
対して、それらのアミノ基に選択的な蛍光試薬を結合さ
せて誘導体化し、この誘導体を前記生理活性アミンの自
然蛍光特性における励起波長で励起することにより、誘
導体内の近接蛍光分子間に蛍光共鳴エネルギー移動を起
こさせて蛍光分析することを特徴とする生理活性アミン
の分析法。 - 【請求項2】 自然蛍光特性を有するインドールアミン
およびカテコールアミン関連物質等の生理活性アミンに
対して、それらのアミノ基に選択的な蛍光試薬を結合さ
せて誘導体化し、この誘導体を液体クロマトグラフィー
に通して溶離し、その溶離液を蛍光検出器に通じて前記
生理活性アミンの自然蛍光特性における励起波長で励起
することにより、各溶離成分内の近接蛍光分子間に蛍光
共鳴エネルギー移動を起こさせて蛍光分析することを特
徴とする生理活性アミンの分析法。 - 【請求項3】 前記アミノ基に選択的な蛍光試薬が、芳
香族又は芳香族縮合環と対アミン反応性官能基を含み且
つそれ自体が自然蛍光特性を有する化合物であって、そ
れにより誘導体化した試料物質の本体部が励起(自然蛍
光励起)されたとき、当該試薬部がそのエネルギーを伝
達されて蛍光共鳴するものであることを特徴とする請求
項1又は2に記載の分析法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001089802A JP2002286642A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 生理活性アミンの分析法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001089802A JP2002286642A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 生理活性アミンの分析法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002286642A true JP2002286642A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18944678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001089802A Pending JP2002286642A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 生理活性アミンの分析法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002286642A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008026302A (ja) * | 2006-06-19 | 2008-02-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 蛍光検出型ケミカルバイオセンサー及びそれを用いた検体中の特定物質の検出方法 |
JP2014522965A (ja) * | 2011-06-23 | 2014-09-08 | コリア リサーチ インスティテュート オブ バイオサイエンス アンド バイオテクノロジー | iFRET用探針及びその用途 |
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-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001089802A patent/JP2002286642A/ja active Pending
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6010001380, 吉武誠 外5名, "蛍光共鳴エネルギー移動に基づく生理活性アミン類の高選択的蛍光分析", 日本薬学会第121年会要旨集, 20010305, 第121ページ, JP, 日本薬学会第121年会組織委員会 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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