大坂研究室 大坂 一生 講師

Photo: 大坂 一生 講師

〈専門分野〉質量分析学・クロマトグラフィー、プロテオミクス
〈キーワード〉バイオ・機能性ポリマー、ライフイノベーション、新医療技術、新計測技術

生体分子の高感度質量分析のためのイオン化法と分離法の研究

研究内容

 生体や食品、環境中には多種多様な化学物質が含まれています。自然界には未だに多くの未知化合物が存在しています。化学・生物・医学・薬学等の分野では、健康に関係した未知化合物の同定とその機能解析が行われています。それらバイオマーカーの中には検出・解析が困難な化合物も多く存在するため、多くの研究分野において、新しい高感度な分析手法や簡便な解析手法の開発が求められています。
研究室では、バイオマーカー等の化合物の高感度検出のために、質量分析のための新しいイオン化法の開発とそのイオン化機構の研究をしています。また複雑な混合成分の一斉分析のための分離・解析手法を開発しており、それらの手法を用いて、生体や食品、環境中の成分の同定を行っています。

1.イオン化法の開発とイオン化機構の解明

 分子の質量を測るためには、分子のイオン化が必要とされます。現在までに、様々なイオン化法が開発されてきました。しかし、分子を分解することなく何でもイオン化できる万能な手法は見つかっていません。現在最も多く利用されているソフトなイオン化法は、エレクトロスプレーイオン化法とマトリックス支援レーザー脱離イオン化法です。これらのイオン化法の原理と特徴は、まだ詳細に解明されていません。これらの手法における分子のイオン生成過程の研究を行っています。また、生体分子を高感度に検出するために、合成・調製したナノ材料を用いた新しいイオン化法の開発を行っています。

2.前処理・分離・解析手法の開発

 一般的に生体や食品、環境由来の混合物試料の分析のためには、試料を前処理(分離・精製•濃縮等)してから分析装置に導入する必要があります。前処理には時間を要し、またその過程において試料のロスが生じます。そのため、近年では分離・精製・検出が可能である液体クロマトグラフィー質量分析法(LC-MS)が、混合物試料の分析のための主なツールとなっている。しかし、より複雑な混合試料の分析のためには、高い分離能・検出感度、簡単な解析法が必要とされます。研究室では、LC-MS法を応用した迅速・簡便かつ高感度な新しい2次元LC-MS法や2次元マッピング法、オンライン前処理LC-MSシステムの開発を行っています。

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過去5年間の主な研究業績

  1. I. Osaka, H. Hisatomi, Y. Ueno, S. Taira, Y. Sahashi, H. Kawasaki, R. Arakawa,Two-dimensional mapping using different chromatographic separations coupled with mass spectrometry for the analysis of ginsenosides in Panax Ginseng root and callus, Anal. Sci.,29, 429-434 (2013)
  2. I. Osaka, M. Sakai, M. Takayama,5-Amino-1-naphthol, a navel 1,5-naphthalene derivative matrix suitable for matrix-assisted laser desorption/ionization in-source decay of phosphorylated peptides, Rapid Commun. Mass Spectrom., 27, 103-108 (2013)
  3. M. Takayama, I. Osaka, M. Sakakura, Influence of Secondary Structure on In-Source Decay of Protein in Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry, Mass Spectrom. A0001, 1-5 (2012)
  4. H. Kawasaki, K. Hamaguchi, I. Osaka, and R. Arakawa,pH-Dependent Synthesis of Pepsin-Mediated Gold Nanoclusters with Blue Green and Red Fluorescent Emission, Adv. Funct. Mater., 21, 3508-3515 (2011)
  5. I. Osaka, K. Okumura, N. Miyake, T. Watanabe, K. Nozaki, H. Kawasaki, and R. Arakawa, Quantitative analysis of an antioxidant additive in insoluble plastics by surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (SALDI-MS) using TiO2 nanoparticle, J. Mass Spectrom. Soc. Jpn., 58, 123-127 (2010)
連絡先

大坂 一生/E-mail:o-issey@jaist.ac.jp TEL:0761-51-1476

化学・生物・医学・薬学分野の様々な研究を進歩させるために、分析化学の研究は必要不可欠です。


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