JP2017067677A - Method for preparing purified substance of label sugar - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、糖を精製する技術に関する。より具体的には、標識糖を良好な回収率で精製する技術に関する。 The present invention relates to a technique for purifying sugar. More specifically, the present invention relates to a technique for purifying a labeled sugar with a good recovery rate.
糖鎖とは、グルコース、ガラクトース、マンノース、フコース、キシロース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、シアル酸などの単糖およびこれらの誘導体がグリコシド結合によって鎖状に結合した分子の総称である。
糖鎖は非常に多様性に富んでおり、天然に存在する生物が有する様々な機能に関与する物質である。糖鎖は生体内でタンパク質や脂質などに結合した複合糖質として存在することが多く、生体内の重要な構成成分の一つである。生体内の糖鎖は細胞間情報伝達、タンパク質の機能や相互作用の調整などに深く関わっていることが明らかになりつつある。
The sugar chain is a general term for molecules in which monosaccharides such as glucose, galactose, mannose, fucose, xylose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, sialic acid, and derivatives thereof are linked in a chain form by glycosidic bonds.
Sugar chains are very diverse and are substances that are involved in various functions of naturally occurring organisms. Sugar chains often exist as complex carbohydrates bound to proteins, lipids, and the like in vivo, and are one of the important components in vivo. It is becoming clear that sugar chains in living organisms are deeply involved in cell-to-cell information transmission, protein function and coordination of interactions.
例えば、糖鎖を有する生体高分子としては、細胞の安定化に寄与する植物細胞の細胞壁のプロテオグリカン、細胞の分化、増殖、接着、移動等に影響を与える糖脂質、及び細胞間相互作用や細胞認識に関与している糖タンパク質等が挙げられるが、これらの高分子の糖鎖が、互いに機能を代行、補助、増幅、調節、あるいは阻害しあいながら高度で精密な生体反応を制御する機構が次第に明らかにされつつある。さらに、このような糖鎖と細胞の分化増殖、細胞接着、免疫、及び細胞の癌化との関係が明確にされれば、この糖鎖工学と、医学、細胞工学、あるいは臓器工学とを密接に関連させて新たな展開を図ることが期待できる。 For example, biopolymers having sugar chains include plant cell wall proteoglycans that contribute to cell stabilization, glycolipids that affect cell differentiation, proliferation, adhesion, migration, etc., and cell-cell interactions and cells. Glycoproteins involved in recognition can be mentioned, but the mechanism by which these high-molecular sugar chains control advanced and precise biological reactions while acting, assisting, amplifying, regulating, or inhibiting each other's functions gradually. It is being revealed. Furthermore, if the relationship between such sugar chains and cell differentiation / proliferation, cell adhesion, immunity, and cell carcinogenesis is clarified, this sugar chain engineering and medicine, cell engineering, or organ engineering are closely related. We can expect new developments related to
病気を早期発見して生活の質(QOL)を高く保つためには、病気の発症の予防や推移を診断できるバイオマーカーが必要である。糖鎖生合成にかかわる糖転移酵素の遺伝子破壊マウスの解析から、糖鎖はさまざまな組織・器官の機能維持に必須であることが明らかにされている(非特許文献1,2)。また、糖鎖修飾に異常がみられるとさまざまな疾病が引き起こされることも知られている(非特許文献3)。糖鎖の構造は細胞の癌化やさまざまな疾病によって著しく変化するので、疾病の推移を調べるためのバイオマーカーとしての利用が期待されている。 In order to detect a disease early and to maintain a high quality of life (QOL), a biomarker that can prevent the development of the disease and diagnose the transition is necessary. Analysis of glycosyltransferase gene-disrupted mice involved in sugar chain biosynthesis reveals that sugar chains are essential for maintaining the functions of various tissues and organs (Non-Patent Documents 1 and 2). It is also known that various diseases are caused when an abnormality is observed in sugar chain modification (Non-patent Document 3). Since the structure of the sugar chain changes markedly depending on the canceration of cells and various diseases, it is expected to be used as a biomarker for examining the transition of diseases.
糖鎖自体は蛍光性、紫外吸収性をもたないため、糖鎖を分析する際には予め修飾(ラベル化)を施すことが多い。糖鎖をHPLCあるいはHPLC−MSで分析する場合は、2−aminobenzamide誘導体化(2AB化)、2−aminopyridine誘導体化(PA化)などの蛍光ラベル化が一般的である(非特許文献4)。また、糖鎖をMALDI−TOF MSで分析する場合にも、ラベル化を施すことにより測定感度の向上を図ることが行われる(非特許文献5、6)。 Since sugar chains themselves do not have fluorescence or ultraviolet absorptivity, they are often modified (labeled) in advance when analyzing sugar chains. When a sugar chain is analyzed by HPLC or HPLC-MS, fluorescent labeling such as 2-aminobenzamide derivatization (2AB conversion) and 2-aminopyridine derivatization (PA conversion) is generally used (Non-patent Document 4). Moreover, when analyzing a sugar chain by MALDI-TOF MS, the measurement sensitivity is improved by labeling (Non-Patent Documents 5 and 6).
糖鎖をラベル化する際には、ラベル化効率を高めるため糖鎖に対して過剰量のラベル化試薬を作用させる場合が多い。試料溶液中に過剰のラベル化試薬が存在すると、HPLC測定や質量分析に支障をきたすため、あらかじめ除去する必要がある。このような過剰量のラベル化試薬を簡単に除去可能とするために、ラベル化糖鎖を含む試料溶液をモノリスシリカと接触させることにより、モノリスシリカに糖鎖成分を吸着させる工程と、モノリスシリカを洗浄液で洗浄する工程と、モノリスシリカに溶出液を接触させ、吸着した糖鎖成分を溶出させる工程と、を含む糖鎖試料調製方法が知られている(特許文献1)。この方法は、2AB化およびPA化のように一般的な標識糖鎖に適用され、溶出液には、水、または、アセトニトリルおよびアルコールから選ばれる有機溶媒の水溶液が用いられる。 When labeling a sugar chain, an excess amount of a labeling reagent is often allowed to act on the sugar chain in order to increase the labeling efficiency. If an excessive amount of labeling reagent is present in the sample solution, it will hinder HPLC measurement and mass spectrometry, so it must be removed in advance. In order to easily remove such an excessive amount of the labeling reagent, a step of adsorbing the sugar chain component to the monolithic silica by bringing the sample solution containing the labeled sugar chain into contact with the monolithic silica; There is known a sugar chain sample preparation method including a step of washing with a washing liquid and a step of bringing the eluate into contact with monolithic silica and eluting the adsorbed sugar chain component (Patent Document 1). This method is applied to general labeled sugar chains such as 2AB and PA, and an eluent is water or an aqueous solution of an organic solvent selected from acetonitrile and alcohol.
特許文献1の方法は、過剰量のラベル化試薬を簡単に除去可能であるが、糖鎖の種類による回収率のばらつきに改善の余地がある。 The method of Patent Document 1 can easily remove an excessive amount of labeling reagent, but there is room for improvement in the variation in recovery rate depending on the type of sugar chain.
本発明者は鋭意検討の結果、極性または正電荷を有する標識基を有する糖を固相精製する場合に、固相からの溶出工程で酸性溶液を用いることで上記の本発明の目的を達成することを見いだし、本発明を完成するに至った。
本発明は以下の発明を含む。
As a result of intensive studies, the inventor achieves the object of the present invention described above by using an acidic solution in the elution step from a solid phase when a sugar having a polar or positively charged labeling group is purified on a solid phase. As a result, the present invention has been completed.
The present invention includes the following inventions.
(1)
本発明の標識糖の精製物を調製する方法は、アプライ工程と、洗浄工程と、溶出工程とを含む。アプライ工程では、標識糖を含む試料をシリカゲルの固相にアプライする。標識糖は、極性または正電荷を示す標識基を有する。洗浄工程では、洗浄液で固相を洗浄する。溶出工程では、少なくとも酸性溶液で標識糖を溶出する。
(1)
The method for preparing a purified product of the labeled sugar of the present invention includes an applying step, a washing step, and an elution step. In the applying step, a sample containing a labeled sugar is applied to a solid phase of silica gel. The labeled sugar has a labeling group that exhibits a polar or positive charge. In the washing step, the solid phase is washed with a washing solution. In the elution step, the labeled sugar is eluted with at least an acidic solution.
これによって、標識糖の固相からの回収率を向上させることができる。なお、アプライ工程と、洗浄工程と、溶出工程とはこの順番で行われる。また、標識糖を含む試料は、中性糖の標識体が少なくとも含まれることが既知の試料であってもよいし、中性糖の標識体が少なくとも含まれる可能性にとどまっている試料であってもよい。 Thereby, the recovery rate of the labeled sugar from the solid phase can be improved. In addition, an apply process, a washing | cleaning process, and an elution process are performed in this order. In addition, the sample containing the labeled sugar may be a sample known to contain at least a neutral sugar label, or a sample that only contains at least a neutral sugar label. May be.
(2)
上記(1)の標識糖の精製物を調製する方法では、溶出工程が、酸性溶液よりもpHが高い水または水溶液で溶出する第1溶出工程と、酸性溶液で溶出する第2溶出工程と、を含んでよい。
(2)
In the method for preparing a purified product of labeled sugar of (1) above, the elution step includes a first elution step of elution with water or an aqueous solution having a pH higher than that of the acidic solution, a second elution step of elution with an acidic solution, May be included.
これによって、試料に含まれる標識糖の由来元となる糖の種類に関わらず、良好な回収率で標識糖の精製物を得ることができる。したがって、固相にアプライされる試料が、標識糖として中性糖の標識体のみを含む場合、および中性糖の標識体とともに酸性糖の標識体を含む場合のいずれであっても、良好な回収率で標識糖の精製物を得ることができる。 As a result, a purified product of labeled sugar can be obtained with a good recovery rate regardless of the type of sugar that is the source of the labeled sugar contained in the sample. Therefore, whether the sample to be applied to the solid phase contains only a neutral sugar label as a labeled sugar, or a sample containing an acidic sugar together with a neutral sugar label, it is satisfactory. A purified product of labeled sugar can be obtained in a recovery rate.
(3)
上記(1)または(2)の標識糖の精製物を調製する方法では、酸性溶液における酸性成分が有機酸であってよい。
(3)
In the method for preparing the purified product of the labeled sugar of (1) or (2) above, the acidic component in the acidic solution may be an organic acid.
これによって、標識糖にとって穏和な条件で精製を行うことが容易となる。 This facilitates purification under conditions that are mild to the labeled sugar.
(4)
上記(1)から(3)の標識糖の精製物を調製する方法では、酸性溶液における酸性成分の濃度が、0.0005体積%以上であってよい。
(4)
In the method for preparing a purified product of labeled sugars of (1) to (3) above, the concentration of the acidic component in the acidic solution may be 0.0005% by volume or more.
これによって、より良好な回収率で標識糖の精製物を得ることができる。 As a result, a purified product of the labeled sugar can be obtained with a better recovery rate.
(5)
上記(3)または(4)の標識糖の精製物を調製する方法では、有機酸が酢酸であってよい。
(5)
In the method for preparing a purified product of the labeled sugar of (3) or (4) above, the organic acid may be acetic acid.
このように、本発明の調製方法は汎用性に優れる。さらに酢酸自体が揮発性であるため、精製物を濃縮または乾燥する場合など、溶媒を除去する場合に好都合である。 Thus, the preparation method of the present invention is excellent in versatility. Furthermore, since acetic acid itself is volatile, it is convenient when removing the solvent, such as when the purified product is concentrated or dried.
(6)
上記(1)から(5)の標識糖の精製物を調製する方法では、標識糖がピリジルアミノ化糖であってよい。
(6)
In the method for preparing a purified product of a labeled sugar of (1) to (5) above, the labeled sugar may be a pyridylaminated sugar.
このように、本発明の調製方法は汎用性に優れる。 Thus, the preparation method of the present invention is excellent in versatility.
[1.アプライ工程]
[1−1.標識糖を含む試料]
本発明の方法に供される試料は、溶媒中に、精製すべき標識糖を、分離除去されるべき夾雑物とともに含む。試料は、糖の分析を可能にするために、分析手法に応じて選択された標識試薬を用いて糖の標識反応を行うことで得られた標識反応生成物であってよい。
[1. Apply process]
[1-1. Sample containing labeled sugar]
The sample to be subjected to the method of the present invention contains a labeled sugar to be purified together with impurities to be separated and removed in a solvent. The sample may be a labeling reaction product obtained by performing a sugar labeling reaction using a labeling reagent selected according to the analysis technique in order to enable analysis of the sugar.
標識反応に供された糖が糖複合体(たとえば糖タンパク質など)からの糖遊離処理によって得られたものである場合、当該糖は精製されたものであってもよい(この場合、糖遊離処理後に一旦精製処理を行い、標識反応を行う)し、精製されていないものであってもよい(この場合、糖遊離処理と標識反応とをワンポットで行う)。 When the sugar subjected to the labeling reaction is obtained by a sugar release treatment from a sugar complex (for example, glycoprotein), the sugar may be purified (in this case, the sugar release treatment). The product may be purified once and then subjected to a labeling reaction) and not purified (in this case, the sugar release treatment and the labeling reaction are performed in one pot).
分離除去されるべき夾雑物としては、未反応の過剰の標識試薬、副生成物、塩などが挙げられる。また、標識糖を得た経緯によっては、当該経緯で添加されうるまたは生じうる上記以外の成分(たとえば、糖鎖遊離酵素、上記の糖複合体の糖以外の構成成分、その他タンパク質、ペプチド、核酸、脂質などの生体分子など)が夾雑物として含まれていてよい。 Examples of the impurities to be separated and removed include unreacted excess labeling reagent, by-products, and salts. In addition, depending on the background of obtaining the labeled sugar, components other than the above that can be added or can be generated in the background (for example, sugar chain-releasing enzyme, components other than the sugar of the above sugar complex, other proteins, peptides, nucleic acids, etc. And biomolecules such as lipids) may be included as contaminants.
[1−2.標識基]
標識糖が有する標識基は、糖の標識試薬の誘導体基である。標識基は、極性または正電荷を有する。
標識基は、好ましくは塩基性基を含む。塩基性基は、そのpKaより低いpH環境下でイオン率が増大する性質を有する官能基である。たとえば、塩基性窒素原子を含む官能基が挙げられ、具体的には、アミノ基、アミジノ基、グアニジノ基、ヒドラジノ基、モノ−またはジ−置換アミノ基、モノ−、ジ−またはトリ−置換アミジノ基、モノ−、ジ−、トリ−またはテトラ−置換グアニジノ基、モノ−、ジ−またはトリ−置換ヒドラジノ基、ならびにこれらの第4級塩の基が挙げられる。この中でも、アミノ基(第1級アミノ基)、モノ−置換アミノ基(第2アミノ基)、ジ−置換アミノ基(第3級アミノ基)およびそれらの第4級塩の基(第4級アンモニウム基)であることが好ましい。
[1-2. Labeling group]
The labeling group possessed by the labeling sugar is a derivative group of a sugar labeling reagent. The labeling group has a polar or positive charge.
The labeling group preferably contains a basic group. The basic group is a functional group having the property that the ionic rate increases under a pH environment lower than its pKa. For example, a functional group containing a basic nitrogen atom may be mentioned, specifically, an amino group, an amidino group, a guanidino group, a hydrazino group, a mono- or di-substituted amino group, a mono-, di- or tri-substituted amidino. Groups, mono-, di-, tri- or tetra-substituted guanidino groups, mono-, di- or tri-substituted hydrazino groups, and groups of these quaternary salts. Among these, an amino group (primary amino group), a mono-substituted amino group (secondary amino group), a di-substituted amino group (tertiary amino group), and a quaternary salt group thereof (quaternary). Ammonium group) is preferable.
標識基を与える標識試薬の例としては、たとえば、アミノ基を有する芳香族化合物が挙げられる。この場合の標識試薬は、そのアミノ基が還元アミノ化によって糖の還元末端と反応し、標識基へ誘導化される。アミノ基を有する芳香族化合物は、紫外可視吸収特性または蛍光特性を有するため、UV検出または蛍光検出での糖の検出感度を向上させる。具体的には、2−aminobenzamide, 2−Aminopyridine, 7−amino−1−naphthol、3−(acetylamino)−6−aminoacridine、2−amino−9(10H)−acridone 7−amino−4−methylcoumarine、 benzylamine、2−aminobenzhydrazide; 2−hydrazinobenzoic acid; benzylhydrazine;2−hydrazinopyridine、9−fluorenylmethyl carbazate、 4,4−difluoro−5,7−dimethyl−4−bora−3a,4a−diaza−s−indacene−3−propionoc acid, hydrazide; 2−(6,8−difluoro−7−hydroxy−4−methylcoumarin)acetohydrazide、phenylhydrazine;1−Naphthaleneacethydrazide; phenylacetic hydrazideが挙げられる。この中でも、2−Aminopyridineが、汎用性および分離条件の穏和性の観点から好ましい。また、標識試薬としての機能が維持される限りにおいて、これらの誘導体も挙げられる。 Examples of labeling reagents that give labeling groups include aromatic compounds having amino groups. In this case, in the labeling reagent, the amino group reacts with the reducing end of the sugar by reductive amination and is derivatized to the labeling group. An aromatic compound having an amino group has ultraviolet-visible absorption characteristics or fluorescence characteristics, and thus improves the sugar detection sensitivity in UV detection or fluorescence detection. Specifically, 2-aminobenzamide, 2-Aminopyridine, 7-amino-1-naphthol, 3- (acetylamino) -6-aminoacidine, 2-amino-9 (10H) -acidone 7-amino-4-methylcoumineline, , 2-aminobenzohydrazide; 2-hydrazinobenzoic acid; benzhydrydrazine; 2-hydrazinopyridine, 9-fluorenylmethyl-di-a-ne-a-ro-5,7-a4-di-4 a id, hydrazide; 2- (6,8-difluoro-7-hydroxy-4-methylcoumarin) acetohydrazide, phenylhydrazine; include phenylacetic hydrazide; 1-Naphthaleneacethydrazide. Among these, 2-Aminopyridine is preferable from the viewpoint of versatility and mildness of separation conditions. Moreover, as long as the function as a labeling reagent is maintained, these derivatives are also mentioned.
標識基を与える標識試薬の他の例としては、たとえば、オキシルアミノ基またはヒドラジド基などの糖反応性基を有する化合物が挙げられる。オキシルアミノ基またはヒドラジド基を有する化合物は、たとえば、アルギニン残基、トリプトファン残基、フェニルアラニン残基、チロシン残基、システイン残基、リジン残基などのアミノ酸残基を含むことができる。アルギニン残基を含む場合、質量分析器による測定時のイオン化を促進するため、質量分析での糖の検出感度が向上する点で好ましい。トリプトファン残基を含む場合、当該残基は蛍光性かつ疎水性であることから、標識された糖鎖の逆相HPLC検出時に、分離性が向上および蛍光検出感度が向上する点で好ましい。フェニルアラニン残基および/またはチロシン残基を含む場合、標識された糖鎖のUV吸収による検出に適する点で好ましい。システイン残基を含む場合、当該残基の−SH基を標的としてICAT試薬(米国、ABI社)などのラベル化試薬によるラベル化ができる。リジン残基を含む場合、当該残基のアミノ基を標的としてiTRAQ試薬(米国、Applied Biosystems社)、ExacTag試薬(米国、Perkin社)などのラベル化試薬によるラベル化ができる。トリプトファン残基を含む場合、当該残基のインドール基を標的としてNBS試薬(日本国、島津製作所)によるラベル化ができる。 Other examples of the labeling reagent that provides the labeling group include compounds having a sugar reactive group such as an oxylamino group or a hydrazide group. The compound having an oxylamino group or a hydrazide group can contain amino acid residues such as arginine residue, tryptophan residue, phenylalanine residue, tyrosine residue, cysteine residue, lysine residue and the like. When an arginine residue is contained, ionization at the time of measurement by a mass spectrometer is promoted, which is preferable in terms of improving the sugar detection sensitivity in mass spectrometry. When a tryptophan residue is included, the residue is fluorescent and hydrophobic, which is preferable in terms of improving the separation and improving the fluorescence detection sensitivity during reverse-phase HPLC detection of the labeled sugar chain. When it contains a phenylalanine residue and / or a tyrosine residue, it is preferable in that it is suitable for detection by UV absorption of a labeled sugar chain. When a cysteine residue is contained, labeling can be performed with a labeling reagent such as ICAT reagent (ABI, USA) targeting the -SH group of the residue. When a lysine residue is included, labeling with a labeling reagent such as iTRAQ reagent (Applied Biosystems, USA) or ExacTag reagent (Perkin, USA) can be performed targeting the amino group of the residue. When a tryptophan residue is included, labeling can be performed with an NBS reagent (Shimadzu Corporation, Japan) targeting the indole group of the residue.
標識基を与える標識試薬のさらなる他の例としては、たとえば、塩基性窒素含有基と糖反応性基とを有する化合物が挙げられる。この場合の標識試薬は、糖反応性基を介して糖を修飾し、さらに塩基性窒素含有基を4級化することによって、正電荷を有する標識基へと誘導化される。これによって、標識糖に正電荷を安定的に存在させることができるため、質量分析での糖の検出感度が向上する点で好ましい。 Still another example of a labeling reagent that provides a labeling group includes, for example, a compound having a basic nitrogen-containing group and a sugar-reactive group. The labeling reagent in this case is derivatized into a positively charged labeling group by modifying the sugar via a sugar reactive group and further quaternizing the basic nitrogen-containing group. As a result, a positive charge can be stably present in the labeled sugar, which is preferable in terms of improving the sugar detection sensitivity in mass spectrometry.
[1−3.糖]
本発明において、糖とは、単糖および糖鎖の両方を含む。糖(標識化前)の分子量は、たとえば150以上6000以下、好ましくは300以上3000以下であってよい。
試料中に含まれる標識糖の由来元となる糖は、その構造、または中性糖鎖であるか否かが未知であってもよいし、既知であってもよいが、本発明は、標識糖が少なくとも中性糖の標識体を含む場合に有用である。中性糖は、硫酸基、カルボキシル基などの酸性基を含まない糖である。
[1-3. sugar]
In the present invention, the sugar includes both monosaccharides and sugar chains. The molecular weight of the sugar (before labeling) may be, for example, 150 or more and 6000 or less, preferably 300 or more and 3000 or less.
The sugar that is the origin of the labeled sugar contained in the sample may be unknown whether the structure, or whether it is a neutral sugar chain, or may be known. This is useful when the sugar contains at least a neutral sugar label. A neutral sugar is a sugar that does not contain an acidic group such as a sulfate group or a carboxyl group.
試料中に含まれる標識糖は、さらに酸性糖の標識体を含んでも構わない。この場合、試料には、中性糖鎖の標識体と酸性糖の標識体とが混在する。酸性糖は、硫酸基、カルボキシル基などの酸性基を含む糖である。 The labeled sugar contained in the sample may further contain an acidic sugar label. In this case, the sample contains a neutral sugar chain label and an acidic sugar label. An acidic sugar is a sugar containing an acidic group such as a sulfate group or a carboxyl group.
[1−4.シリカゲルの固相]
本発明で用いられる固相は、シリカゲルである。シリカゲルは、表面にシラノール基を有する。本発明は、表面のシラノール基のうち一部に修飾基が付されている場合を特段除外するものではないが、非修飾シラノール基(Si−OH)が多いほど好ましい。これによって、精製すべき標識糖を好ましく捕捉することができる。
[1-4. Silica gel solid phase]
The solid phase used in the present invention is silica gel. Silica gel has silanol groups on the surface. The present invention does not specifically exclude the case where a modification group is attached to a part of the surface silanol groups, but the more unmodified silanol groups (Si—OH) are more preferable. Thereby, the labeled sugar to be purified can be preferably captured.
好ましい量の非修飾シラノール基を有する例として、たとえば、表面全体のシラノール基のうち50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、さらに一層好ましくは95%以上、最も好ましくは100%が非修飾シラノール基であってよい。 Examples having a preferred amount of unmodified silanol groups include, for example, 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% of the entire surface silanol groups. % Or more, most preferably 100% may be unmodified silanol groups.
固相の形状として特に限定されず、たとえば、ビーズタイプであってもよいし、モノリスタイプであってもよい。
ビーズタイプの場合、粒子径はたとえば1μm以上100μm以下、好ましくは1μm以上50μm以下、さらに好ましくは1μm以上10μm以下、たとえば5μmであってよい。粒子径が上記下限値以上であることは通液性の点で好ましく、上記上限値以下であることは、理論断数の低下を防ぐ点で好ましい。
The shape of the solid phase is not particularly limited, and may be, for example, a bead type or a monolith type.
In the case of the bead type, the particle diameter may be, for example, 1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 50 μm, more preferably 1 μm to 10 μm, for example 5 μm. It is preferable from the viewpoint of liquid permeability that the particle diameter is not less than the above lower limit value, and it is preferable that it is not more than the above upper limit value from the viewpoint of preventing a decrease in the theoretical number.
モノリスタイプのシリカゲルは、マイクロメートルサイズの三次元網目状細孔(マクロ孔)と、ナノメートルサイズの細孔(メソ孔)とを有する、シリカゲルのバルク体である。マクロ孔の径はたとえば1μm以上100μm以下、好ましくは1μm以上50μm以下、より好ましくは1μm以上30μm以下、さらに一層好ましくは1μm以上20μm以下であってよい。マクロ孔が上記下限値以上であることは通液性の点で好ましく、上記上限値以下であることは、理論断数の低下を防ぐ点で好ましい。メソ孔の径はたとえば1nm以上100nm以下、好ましくは1nm以上70nm以下であってよい。これによって、精製すべき標識糖を好ましく捕捉することができる。 The monolith type silica gel is a bulk of silica gel having micrometer-sized three-dimensional network pores (macropores) and nanometer-size pores (mesopores). The diameter of the macropores may be, for example, 1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 50 μm, more preferably 1 μm to 30 μm, and still more preferably 1 μm to 20 μm. It is preferable from the viewpoint of liquid permeability that the macropores are equal to or higher than the lower limit value, and it is preferable to be equal to or lower than the upper limit value from the viewpoint of preventing a decrease in the theoretical number. The mesopore diameter may be, for example, 1 nm to 100 nm, preferably 1 nm to 70 nm. Thereby, the labeled sugar to be purified can be preferably captured.
モノリスタイプのシリカゲルの体積(マクロ孔およびメソ孔の体積を含む)は、たとえば0.01cm3以上1cm3以下、好ましくは0.01cm3以上0.1cm3以下であってよい。この体積であることにより、溶出後の溶離液を、HPLC分析に適した濃度で得ることが容易となる。 The volume of the monolith silica gel (including the volume of macropores and mesopores), for example 0.01 cm 3 or more 1 cm 3 or less, preferably may be at 0.1 cm 3 or less 0.01 cm 3 or more. With this volume, it becomes easy to obtain an eluent after elution at a concentration suitable for HPLC analysis.
シリカゲル固相は、適当な容器に収容されて使用される。容器は、固相を保持した状態での液体の分離(通液)が可能な容器であれば特に限定されず、たとえば、カラム、マルチウェルプレートの各ウェル、フィルタープレートの各ウェル、マイクロチューブなどが挙げられる。 The silica gel solid phase is used in a suitable container. The container is not particularly limited as long as it is capable of separating (fluidizing) a liquid while holding a solid phase. For example, a column, each well of a multiwell plate, each well of a filter plate, a microtube, etc. Is mentioned.
[1−5.溶媒]
試料中の溶媒は、有機溶媒を主成分として含んでいることが好ましい。溶媒中の有機溶媒の量は、たとえば90体積%以上、好ましくは95体積%以上であってよい。これによって、標識糖を良好に溶解させることができる。有機溶媒としては、アセトニトリル、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサン、酢酸エチル、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド,ヘキサメチルホスホルアミドなどが挙げられるが、この中でも、極性かつ非プロトン性、さらには表面張力が低く粘度も低いという点でアセトニトリルが好ましい。
[1-5. solvent]
The solvent in the sample preferably contains an organic solvent as a main component. The amount of the organic solvent in the solvent may be, for example, 90% by volume or more, preferably 95% by volume or more. Thereby, the labeled sugar can be dissolved well. Examples of the organic solvent include acetonitrile, methanol, ethanol, 2-propanol, hexane, ethyl acetate, methylene chloride, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, etc. Among these, polar and aprotic Acetonitrile is preferred in that it has a low surface tension and low viscosity.
[1−6.アプライ]
上記の試料は、固相にアプライされる。これによって、固相に標識糖が吸着する。標識糖は、標識基の極性または正電荷を介して、シリカゲル固相のシラノール基に可逆的に捕捉される。
[1-6. Apply]
The above sample is applied to a solid phase. As a result, the labeled sugar is adsorbed on the solid phase. The labeled sugar is reversibly captured by the silanol group of the silica gel solid phase via the polarity or positive charge of the labeling group.
[2.洗浄工程]
[2−1.洗浄液]
試料をアプライした後、洗浄液で固相を洗浄する。洗浄液は、たとえば90体積%以上100体積%以下の有機溶媒および0体積%以上10体積%以下の水、好ましくは95体積%以上100体積%以下の有機溶媒および0体積%以上5体積%以下の水を含んでよい。有機溶媒としては、アセトニトリル、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサン、酢酸エチル、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド,ヘキサメチルホスホルアミドなどが挙げられるが、この中でも、非プロトン性であるという点でアセトニトリルが好ましい。
[2. Cleaning process]
[2-1. Cleaning fluid]
After applying the sample, the solid phase is washed with a washing solution. The cleaning liquid is, for example, 90% by volume to 100% by volume organic solvent and 0% by volume to 10% by volume water, preferably 95% by volume to 100% by volume organic solvent and 0% by volume to 5% by volume. May contain water. Examples of the organic solvent include acetonitrile, methanol, ethanol, 2-propanol, hexane, ethyl acetate, methylene chloride, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, and the like. In this respect, acetonitrile is preferable.
[2−2.洗浄]
洗浄液を通液することによって、標識糖を固相に吸着させたまま、夾雑物を溶出させる。通液の方法としては、自然落下、吸引、加圧、遠心などの方法が挙げられる(後述の溶出工程においても同様)。洗浄においては、組成の異なる洗浄液を用いて段階的に洗浄してもよい。たとえば、100%アセトニトリルを通液した後に、水を含むアセトニトリルを通液することもできる。
[2-2. Washing]
By passing the washing solution, contaminants are eluted while adsorbing the labeled sugar to the solid phase. Examples of the liquid passing method include natural dropping, suction, pressurization, and centrifugation (the same applies to the elution step described later). In cleaning, cleaning may be performed in stages using cleaning liquids having different compositions. For example, after passing 100% acetonitrile, acetonitrile containing water can also be passed.
[3.溶出工程]
[3−1.溶出液]
固相を洗浄した後、溶出液を通液して固相から標識糖を溶離液中に溶出させる。溶出液としては、少なくとも酸性溶液を用いる。酸性溶液は、水中に少なくとも酸性成分が含まれていればよい。具体的には、実質的に酸性成分のみを溶質として含む水溶液であってもよいし、酸性成分とその共役塩基とを含んで酸性に調製された緩衝液であってもよい。
[3. Elution process]
[3-1. Eluate]
After washing the solid phase, the eluate is passed through to elute the labeled sugar from the solid phase into the eluent. As an eluent, at least an acidic solution is used. The acidic solution only needs to contain at least an acidic component in water. Specifically, it may be an aqueous solution containing substantially only an acidic component as a solute, or may be a buffer solution prepared acidic including an acidic component and its conjugate base.
酸性成分は、揮発性であることが好ましい。揮発性とは、1atmでの沸点が50℃以上260℃以下、好ましくは150℃以下である性質をいう(以下において同様)。これによって、溶離液中の標識糖を濃縮または乾燥が容易となり、酸性成分が残存して分析へ悪影響を及ぼす可能性を防止することができる。 The acidic component is preferably volatile. Volatility means the property that the boiling point at 1 atm is 50 ° C. or higher and 260 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower (the same applies hereinafter). As a result, the labeled sugar in the eluent can be easily concentrated or dried, and the possibility that the acidic component remains and adversely affects the analysis can be prevented.
酸性溶液のpKaは、たとえば3.5以上5.0以下、好ましくは4.0以上5.0以下の弱酸性であることが好ましい。酸性溶液のpKaが上記下限値以上であることは、溶出条件が穏和である点で好ましい。酸性溶液のpKaが上記上限値以下であることは、標識糖の精製効率が良好である点で好ましい。たとえば、標識糖として中性糖の標識体と酸性糖の標識体との両方を含んでいた場合であっても、両者とも良好に溶出される。 The pKa of the acidic solution is preferably weakly acidic, for example, 3.5 to 5.0, preferably 4.0 to 5.0. It is preferable that the pKa of the acidic solution is not less than the above lower limit value because the elution conditions are mild. It is preferable that the pKa of the acidic solution is not more than the above upper limit in that the purification efficiency of the labeled sugar is good. For example, even when both a neutral sugar label and an acidic sugar label are included as labeled sugars, both are eluted well.
このような弱酸性を示す酸性成分は、好ましくは有機酸であり、より好ましくはカルボン酸である。ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、シクロヘキサンカルボン酸などが挙げられる。この中でも、溶出条件の穏和性、揮発性および入手容易性を考慮すると、酢酸が最も好ましい。 Such an acidic component exhibiting weak acidity is preferably an organic acid, and more preferably a carboxylic acid. Examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, and cyclohexanecarboxylic acid. Among these, acetic acid is most preferable in consideration of mildness of elution conditions, volatility, and availability.
本発明では、酸性溶液が上述のような弱酸性であることが好ましいが、標識糖の標識基の種類によっては(たとえば極性が比較的小さい場合など)、溶出効率を上げる目的で上記の弱酸性よりも強い酸性であることを除外するものではない。このような場合の酸性成分としては、塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸;トリフルオロ酢酸などの含フッ素カルボン酸;有機スルホン酸などが挙げられる。 In the present invention, the acidic solution is preferably weakly acidic as described above. However, depending on the type of labeling group of the labeled sugar (for example, when the polarity is relatively small), the above weakly acidic solution is used for the purpose of increasing elution efficiency. It is not excluded that the acidity is stronger. Examples of acidic components in such cases include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; fluorine-containing carboxylic acids such as trifluoroacetic acid; and organic sulfonic acids.
酸性溶液中の酸性成分の濃度は、たとえば0.0005体積%以上、好ましくは0.002体積%であってよい。これによって、標識糖をより回収率良く得ることができる。当該濃度範囲内の上限値は特に限定されないが、本発明で使用する溶出液としての酸性溶液は溶出能に優れるため、溶出液の使用量に対する溶出能をより効率的に得るためたとえば0.2体積%、好ましくは0.15体積%、より好ましくは0.1体積%で十分である。上記の濃度は、酸性成分が1価酸である場合において好ましい。 The concentration of the acidic component in the acidic solution may be, for example, 0.0005% by volume or more, preferably 0.002% by volume. Thereby, the labeled sugar can be obtained with a higher recovery rate. The upper limit value within the concentration range is not particularly limited, but the acidic solution as the eluent used in the present invention is excellent in elution capability, so that the elution capability with respect to the use amount of the eluate can be obtained more efficiently, for example 0.2. Volume%, preferably 0.15 volume%, more preferably 0.1 volume% is sufficient. The above concentration is preferable when the acidic component is a monovalent acid.
酸性溶液の通液量は、たとえば担体の見かけ体積(粒状タイプのシリカゲルである場合は充填状態における粒子間の空隙の体積も含み、モノリスタイプのシリカゲルである場合はマクロ孔およびメソ孔の体積も含む。)のたとえば0.1倍以上、好ましくは0.2倍以上であってよい。あるいは担体がモノリスシリカタイプのシリカゲルである場合は、マクロ孔およびメソ孔の体積の合計のたとえば0.1倍以上、好ましくは1倍以上であてよい。たとえば10μl以上、好ましくは15μl以上、さらに好ましくは20μl以上であってよい。これによって、標識糖をより回収率良く得ることができる。 The flow rate of the acidic solution is, for example, the apparent volume of the carrier (in the case of granular type silica gel, including the volume of voids between packed particles, and in the case of monolith type silica gel, the volume of macropores and mesopores is also included. For example) may be 0.1 times or more, preferably 0.2 times or more. Alternatively, when the support is monolithic silica type silica gel, it may be, for example, 0.1 times or more, preferably 1 or more times the total volume of macropores and mesopores. For example, it may be 10 μl or more, preferably 15 μl or more, more preferably 20 μl or more. Thereby, the labeled sugar can be obtained with a higher recovery rate.
通液量の範囲内の上限値は特に限定されないが、担体の見かけ体積のたとえば10倍、好ましくは1倍であってよい。あるいは担体がモノリスシリカタイプのシリカゲルである場合は、マクロ孔およびメソ孔の体積の合計のたとえば10倍、好ましくは1倍であってよい。たとえば30μl、好ましくは25μlであってよい。これによって、溶出液の使用量に対する溶出能をより効率的に得ることができる。 The upper limit value within the range of the flow rate is not particularly limited, but may be, for example, 10 times, preferably 1 time, the apparent volume of the carrier. Alternatively, when the support is monolithic silica type silica gel, it may be, for example, 10 times, preferably 1 time the total volume of macropores and mesopores. For example, it may be 30 μl, preferably 25 μl. Thereby, the elution ability with respect to the usage-amount of an eluate can be obtained more efficiently.
[3−2.第1溶出工程]
溶出工程では、上記の酸性溶液で溶出させる前に、当該酸性溶液よりもpHが大きい水または水溶液を溶出液として通液することができる。標識糖として中性糖の標識体とともに酸性糖の標識体も含まれている場合は、固相には中性糖の標識体と酸性糖の標識体とが両方吸着している。酸性溶液よりもpHが大きい水または水溶液を通液することによって、酸性糖の標識体を先に溶出させることができる。
[3-2. First elution step]
In the elution step, water or an aqueous solution having a pH higher than that of the acidic solution can be passed as an eluent before elution with the acidic solution. When the labeled sugar includes a neutral sugar label as well as a neutral sugar label, both the neutral sugar label and the acidic sugar label are adsorbed on the solid phase. By passing water or an aqueous solution having a pH higher than that of the acidic solution, the acidic sugar label can be eluted first.
第1溶出工程で溶出液として用いる水または水溶液は、上記の酸性溶液よりもpHが大きければ特に限定されない。 The water or aqueous solution used as the eluent in the first elution step is not particularly limited as long as the pH is higher than that of the acidic solution.
たとえば、第1溶出工程で溶出液として用いる水または水溶液のpHと、上記の酸性溶液のpHとは、1.5以上、好ましくは2.0以上の差があることが好ましい。これによって、中性糖の標識体と酸性糖の標識体とを良好に溶出し分けることができる。当該pH差の範囲内の上限値は特に限定されないが、たとえば5.0、好ましくは4.0であってよい。これによって、シリカの分解を抑制することが可能となる。 For example, it is preferable that the pH of water or an aqueous solution used as an eluent in the first elution step and the pH of the acidic solution have a difference of 1.5 or more, preferably 2.0 or more. Thus, the neutral sugar label and the acidic sugar label can be well eluted and separated. The upper limit value within the range of the pH difference is not particularly limited, but may be, for example, 5.0, preferably 4.0. This makes it possible to suppress the decomposition of silica.
あるいは、第1溶出工程で用いる水または水溶液のpHは、5.8以上8.6以下、好ましくは6.0以上7.5以下であってもよい。当該pHが上記下限値以上であることは、中性糖の標識体と酸性糖の標識体とを良好に溶出し分けることができる点で好ましく、上記上限値以下であることは、シリカの分解を抑制することが可能となるという点で好ましい。 Alternatively, the pH of the water or aqueous solution used in the first elution step may be 5.8 or more and 8.6 or less, preferably 6.0 or more and 7.5 or less. It is preferable that the pH is equal to or higher than the lower limit in terms of being able to satisfactorily dissolve and separate the labeled body of neutral sugar and the labeled body of acidic sugar. Is preferable in that it can be suppressed.
溶出液としての水溶液に含まれてよい溶質としては特に限定されないが、たとえば、二酸化炭素、界面活性剤、有機溶媒、塩基性成分、およびpHの条件を満たす限りにおいて酸性成分が挙げられる。なお、有機溶媒を含む場合は、水の方が主成分であり、有機溶媒が大部分を占める上述の洗浄液とは明確に区別される。 The solute that may be contained in the aqueous solution as the eluent is not particularly limited, and examples thereof include an acidic component as long as carbon dioxide, a surfactant, an organic solvent, a basic component, and a pH condition are satisfied. In addition, when an organic solvent is included, water is the main component, and is clearly distinguished from the above-described cleaning liquid in which the organic solvent is predominant.
第1溶出工程は、非加熱条件下で行うことが好ましい。具体的には、4度以上40度以下の常温環境下で行うことができる。この場合、通液する水溶液が酸性に寄っているほど、酸性糖残基の脱離が良好に抑制される点で好ましい。 The first elution step is preferably performed under non-heating conditions. Specifically, it can be performed in a room temperature environment of 4 degrees or more and 40 degrees or less. In this case, it is preferable that the aqueous solution passing therethrough is closer to acidity in that the elimination of acidic sugar residues is favorably suppressed.
第1溶出工程における溶出液の通液量は、たとえば担体の見かけ体積(粒状タイプのシリカゲルである場合は充填状態における粒子間の空隙の体積も含み、モノリスタイプのシリカゲルである場合はマクロ孔およびメソ孔の体積も含む。)のたとえば0.1倍以上、好ましくは0.2倍以上であってよい。あるいは担体がモノリスシリカタイプのシリカゲルである場合は、マクロ孔およびメソ孔の体積の合計のたとえば0.1倍以上、好ましくは1倍以上であってよい。たとえば10μl以上、好ましくは15μl以上、さらに好ましくは20μl以上であってよい。これによって、標識糖をより回収率良く得ることができる。 The flow rate of the eluate in the first elution step is, for example, the apparent volume of the carrier (including the volume of voids between particles in the packed state in the case of granular type silica gel, and macropores in the case of monolith type silica gel). Including the volume of the mesopores), for example, 0.1 times or more, preferably 0.2 times or more. Alternatively, when the carrier is monolithic silica type silica gel, the total volume of macropores and mesopores may be, for example, 0.1 times or more, preferably 1 time or more. For example, it may be 10 μl or more, preferably 15 μl or more, more preferably 20 μl or more. Thereby, the labeled sugar can be obtained with a higher recovery rate.
通液量の範囲内の上限値は特に限定されないが、担体の見かけ体積のたとえば10倍、好ましくは1倍であってよい。あるいは担体がモノリスシリカタイプのシリカゲルである場合は、マクロ孔およびメソ孔の体積の合計のたとえば10倍、好ましくは1倍であってよい。たとえば30μl、好ましくは25μlであってよい。これによって、溶出液の使用量に対する溶出能をより効率的に得ることができる。 The upper limit value within the range of the flow rate is not particularly limited, but may be, for example, 10 times, preferably 1 time, the apparent volume of the carrier. Alternatively, when the support is monolithic silica type silica gel, it may be, for example, 10 times, preferably 1 time the total volume of macropores and mesopores. For example, it may be 30 μl, preferably 25 μl. Thereby, the elution ability with respect to the usage-amount of an eluate can be obtained more efficiently.
なお、標識糖に酸性糖の標識体が含まれていないことが既知である場合は、第1溶出工程は行わなくてもよい。 If it is known that the labeled sugar does not contain an acidic sugar label, the first elution step may not be performed.
[3−3.第2溶出工程]
第1溶出工程を行った場合は、第1溶出工程の後に、すでに述べたとおり酸性溶液を通液する(第2溶出工程)。これによって、中性糖の標識体が溶出される。上述の酸性溶液を溶出液として用いることで、中性糖の標識体を良好な回収率で溶出させることができる。
[3-3. Second elution step]
When the first elution step is performed, the acidic solution is passed as described above after the first elution step (second elution step). Thereby, the labeled body of neutral sugar is eluted. By using the acidic solution described above as the eluent, the neutral sugar label can be eluted with a good recovery rate.
[3−4.溶離液]
溶出工程で固相から溶出された溶離液は、精製された標識糖を含んでおり、分析工程に供する前に、適宜、濃縮、乾燥、希釈などの処理を行うことができる。第1溶出工程と第2溶出工程を行った場合は、中性糖の標識体と酸性糖の標識体とを分離するなどの目的で、それぞれの工程で得られた溶離液を個別に回収してもよいし、中性糖の標識体と酸性糖の標識体とを混合状態で分析するなどの目的で、それぞれの工程で得られた溶離液を区別せず混合した状態で回収してもよい。
[3-4. Eluent]
The eluent eluted from the solid phase in the elution step contains purified labeled sugar, and can be appropriately subjected to treatments such as concentration, drying, and dilution before being subjected to the analysis step. When the first elution step and the second elution step are performed, the eluent obtained in each step is individually collected for the purpose of separating the neutral sugar label and acidic sugar label. Alternatively, the eluent obtained in each step may be recovered in a mixed state for the purpose of analyzing the labeled body of neutral sugar and the labeled body of acidic sugar in a mixed state. Good.
なお、溶出工程で用いた溶出液を構成する物質が水および酸性成分以外の他の成分を含む場合は、酸性成分のみならず、当該他の成分も揮発性であることが好ましい。これによって、溶離液中の標識糖を濃縮または乾燥が容易となり、当該他の成分が残存して分析へ悪影響を及ぼす可能性を防止することができる。 In addition, when the substance which comprises the elution liquid used at the elution process contains other components other than water and an acidic component, it is preferable that not only an acidic component but the said other component is also volatile. As a result, the labeled sugar in the eluent can be easily concentrated or dried, and the possibility that the other components remain and adversely affect the analysis can be prevented.
[4.分析]
本発明によって調製された標識糖は、クロマトグラフィ(例えば、液体クロマトグラフィ、高速液体クロマトグラフィやHPAE−PADクロマトグラフィ)、質量分析法(例えば、MALDI-TOF MS)、それらの組み合わせ(LC−MS、HPLC−MS)、電気泳動(例えば、キャピラリ電気泳動)、などの公知の方法により、定性的および/または定量的に分析することができる。糖鎖の分析においては、各種データベース(例えば、GlycoMod、Glycosuite、SimGlycan(登録商標)など)を利用することができる。
[4. analysis]
Labeled sugars prepared by the present invention can be used for chromatography (eg, liquid chromatography, high performance liquid chromatography or HPAE-PAD chromatography), mass spectrometry (eg, MALDI-TOF MS), combinations thereof (LC-MS, HPLC-MS ), Electrophoresis (for example, capillary electrophoresis) and the like, and can be analyzed qualitatively and / or quantitatively. In the analysis of sugar chains, various databases (for example, GlycoMod, Glycosuite, SimGlycan (registered trademark), etc.) can be used.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an example is given and the present invention is explained still in detail, the present invention is not limited to these examples.
[実施例1]
(標識糖鎖の精製)
標識糖鎖を精製するため、以下の方法で固相抽出を行った。
固相としてモノリスシリカが保持されたカラムを用いた。このカラムは、スルーポア径(マクロ径)6−12μm、メソ径10−60nmのディスク状モノリスシリカフィルターが、容量約1mLのチューブの底部に固定されたものである。このカラムは、試料溶液をチューブ内に注入して遠心することにより、試料溶液をモノリスシリカの細孔内を通過させる仕組みになっている。
[Example 1]
(Purification of labeled sugar chain)
In order to purify the labeled sugar chain, solid phase extraction was performed by the following method.
A column holding monolithic silica was used as the solid phase. In this column, a disc-shaped monolithic silica filter having a through-pore diameter (macro diameter) of 6-12 μm and a meso diameter of 10-60 nm is fixed to the bottom of a tube having a capacity of about 1 mL. This column is structured such that the sample solution is passed through the pores of monolithic silica by injecting the sample solution into a tube and centrifuging it.
10pmolのPA標識糖鎖(タカラバイオ株式会社)をアセトニトリルで希釈し、アセトニトリル含量が95%(v/v)となるように調製した。この試料溶液の全量を、モノリスシリカスピンカラムにアプライし、卓上遠心機で遠心して通液させることにより標識糖鎖を吸着させた。洗浄液として、アセトニトリル、およびアセトニトリル/水(95:5,v/v)を用いてカラムを順次洗浄したのち、溶出液として純水中に0.0005体積%の酢酸を含む酢酸水50μLを加えて吸着成分を溶出させ、溶離液を回収した。回収した溶離液1μLをLCに供した。 10 pmol of PA-labeled sugar chain (Takara Bio Inc.) was diluted with acetonitrile to prepare an acetonitrile content of 95% (v / v). The whole amount of this sample solution was applied to a monolithic silica spin column, and the labeled sugar chain was adsorbed by passing it through a table centrifuge and allowing it to pass through. After sequentially washing the column with acetonitrile and acetonitrile / water (95: 5, v / v) as a washing solution, 50 μL of acetic acid water containing 0.0005 volume% acetic acid in pure water was added as an eluent. The adsorbed components were eluted and the eluent was collected. 1 μL of the collected eluent was subjected to LC.
(HPLC測定)
得られた溶離液について、下記表1に示す条件でHPLC測定を行った。
(HPLC measurement)
The obtained eluent was subjected to HPLC measurement under the conditions shown in Table 1 below.
表1のA液及びB液は、それぞれ移動相を構成する液体であり、これらA液とB液とを混合して移動相の極性を調整した。また、表1において、「B:a%(T1分)→B:b%(T2分)」という記載は、B溶液の濃度を、(T2−T1)分間で、a%からb%まで変化させたことを意味する。ただし、T1,T2,a,bはそれぞれ実数を表わす。また、表1において%は体積を基準とした百分率を表わす。 A liquid and B liquid of Table 1 are liquids which respectively comprise a mobile phase, These A liquid and B liquid were mixed, and the polarity of the mobile phase was adjusted. In Table 1, the description “B: a% (T 1 min) → B: b% (T 2 min)” means that the concentration of the B solution is changed from a% in (T 2 −T 1 ) min. It means that it was changed to b%. However, T 1 , T 2 , a, and b each represent a real number. In Table 1,% represents a percentage based on volume.
[実施例2]
溶出液としての酢酸水中の酢酸濃度を0.002体積%に変更したことを除いて、実施例1と同じ操作を行った。
[Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed except that the acetic acid concentration in the acetic acid water as the eluent was changed to 0.002% by volume.
[実施例3]
溶出液としての酢酸水中の酢酸濃度を0.01体積%に変更したことを除いて、実施例1と同じ操作を行った。
[Example 3]
The same operation as in Example 1 was performed except that the concentration of acetic acid in acetic acid water as an eluent was changed to 0.01% by volume.
[実施例4]
溶出液としての酢酸水中の酢酸濃度を0.05体積%に変更したことを除いて、実施例1と同じ操作を行った。
[Example 4]
The same operation as in Example 1 was performed except that the concentration of acetic acid in acetic acid water as an eluent was changed to 0.05% by volume.
[実施例5]
溶出液としての酢酸水中の酢酸濃度を0.2体積%に変更したことを除いて、実施例1と同じ操作を行った。
[Example 5]
The same operation as in Example 1 was performed except that the concentration of acetic acid in acetic acid water as an eluent was changed to 0.2% by volume.
[溶出効評価−1]
図1に、実施例1から実施例5で精製したPA化糖鎖のHPLCチャートを示す。図1には、比較用として、精製を行っていないPA化糖鎖の原液のHPLCチャートと、水のHPLCチャートとを併せて示す。横軸は保持時間(分)、縦軸は蛍光強度(mV)である(以下、すべてのHPLCチャートにおいて同じ)。
[Elution efficacy evaluation-1]
FIG. 1 shows an HPLC chart of the PA sugar chain purified in Example 1 to Example 5. FIG. 1 shows, for comparison, an HPLC chart of an unpurified PA sugar chain stock solution and a water HPLC chart. The horizontal axis represents the retention time (minutes), and the vertical axis represents the fluorescence intensity (mV) (hereinafter the same in all HPLC charts).
図1に示すように、実施例1から実施例5によって、PA化糖鎖が良好な回収率で溶出されたことを確認した。また、実施例2から実施例5、特に実施例4から実施例5によって、PA化糖鎖がより一層良好な回収率で溶出されたことを確認した。 As shown in FIG. 1, it was confirmed that the PA sugar chain was eluted with a good recovery rate in Examples 1 to 5. In addition, it was confirmed from Examples 2 to 5 and in particular from Example 4 to Example 5 that the PA sugar chain was eluted with a better recovery rate.
[実施例6]
標識糖鎖の標品の代わりに、実際に糖鎖を標識することで得られる過剰試薬が混入した標識糖鎖サンプルを用い、かつ、溶出液としての酢酸水中の酢酸濃度を0.1体積%に変更したことを除いて、実施例1と同じ操作を行った。
[Example 6]
Instead of the labeled sugar chain preparation, a labeled sugar chain sample mixed with an excess reagent obtained by actually labeling the sugar chain is used, and the acetic acid concentration in the acetic acid water as the eluent is 0.1% by volume. The same operation as Example 1 was performed except having changed into.
(糖鎖の標識)
糖鎖の標識は、以下の通りに行なった。
2−aminopyridine276mgを酢酸100μLに溶解した(PA溶液)。dimethylamine−borane200mgを酢酸水溶液(純水50μLと酢酸80μLを混合)に溶解した(還元剤溶液)。
グルコースオリゴマー10μgとPA溶液50μLとを混合し、80℃で60分間反応させた。その後、還元剤溶液110μLを加え、80℃で35分間反応させた。これによって標識反応生成物を得た。
(Sugar chain labeling)
Labeling of sugar chains was performed as follows.
276 mg of 2-aminopyridine was dissolved in 100 μL of acetic acid (PA solution). 200 mg of dimethylamine-borane was dissolved in an acetic acid aqueous solution (mixed with 50 μL of pure water and 80 μL of acetic acid) (reducing agent solution).
10 μg of glucose oligomer and 50 μL of PA solution were mixed and reacted at 80 ° C. for 60 minutes. Thereafter, 110 μL of a reducing agent solution was added and reacted at 80 ° C. for 35 minutes. This gave a labeling reaction product.
[比較例1]
溶出液を純水に変更したことを除いて、実施例6と同じ操作を行った。
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 6 was performed except that the eluent was changed to pure water.
[溶出効評価−2]
図2に、実施例6および比較例1で精製したPA化糖鎖のHPLCチャートを示す。
図2に示すように、実施例6によって、PA化糖鎖の溶出率が大幅に改善されたことを確認した。
[Elution efficacy evaluation-2]
FIG. 2 shows an HPLC chart of the PA sugar chain purified in Example 6 and Comparative Example 1.
As shown in FIG. 2, it was confirmed that the elution rate of PA sugar chain was greatly improved by Example 6.
[比較例2]
標識対象の糖鎖をヒトIgG糖鎖に変更し、かつ、溶出液を純水に変更したことを除いて、実施例6と同じ操作を行った。
[Comparative Example 2]
The same operation as in Example 6 was performed except that the sugar chain to be labeled was changed to a human IgG sugar chain and the eluate was changed to pure water.
[実施例7]
標識対象の糖鎖をヒトIgG糖鎖に変更し、かつ、溶出液としての酢酸水中の酢酸濃度を0.1体積%に変更したことを除いて、実施例6と同じ操作を行った。
[Example 7]
The same operation as in Example 6 was performed except that the sugar chain to be labeled was changed to a human IgG sugar chain and the acetic acid concentration in the acetic acid water as the eluent was changed to 0.1% by volume.
[溶出効評価−3]
図3に、比較例2および実施例7で精製したPA化糖鎖のHPLCチャートを示す。
図3に示すように、実施例7によって、PA化糖鎖の溶出率が大幅に改善されたことを確認した。
[Elution effect evaluation-3]
FIG. 3 shows an HPLC chart of the PA sugar chain purified in Comparative Example 2 and Example 7.
As shown in FIG. 3, it was confirmed that the elution rate of PA sugar chain was greatly improved by Example 7.
[比較例3]
標識対象の糖鎖を、グルコースオリゴマー(中性糖鎖)とウシフェツイン(酸性糖鎖)との混合物に変更し、かつ、溶出液を純水50μLに変更したことを除いて、実施例6と同じ操作を行った。
[Comparative Example 3]
Same as Example 6 except that the sugar chain to be labeled is changed to a mixture of glucose oligomer (neutral sugar chain) and bovine fetuin (acidic sugar chain), and the eluate is changed to 50 μL of pure water. The operation was performed.
[実施例8]
標識対象の糖鎖を、グルコースオリゴマー(中性糖鎖)とウシフェツイン(酸性糖鎖)との混合物に変更し、かつ、モノリスシリカからの溶出において、まず純水10μLで溶出した後に10μLの0.1体積%の酢酸水で溶出したことを除いて、実施例6と同じ操作を行った。
[Example 8]
The sugar chain to be labeled is changed to a mixture of a glucose oligomer (neutral sugar chain) and bovine fetuin (acidic sugar chain), and in elution from monolithic silica, 10 μL of 0.1 μl of pure water is first eluted. The same operation as in Example 6 was performed, except that elution was performed with 1% by volume of acetic acid water.
[実施例9]
溶出において、20μLの純水で溶出後、20μLの0.1体積%酢酸水で溶出したことを除いて、実施例8と同じ操作を行った。
[Example 9]
In the elution, the same operation as in Example 8 was performed except that the elution was performed with 20 μL of pure water and then with 20 μL of 0.1 volume% acetic acid water.
[実施例10]
溶出において、25μLの純水で溶出後、25μLの0.1体積%酢酸水で溶出したことを除いて、実施例8と同じ操作を行った。
[Example 10]
In the elution, the same operation as in Example 8 was performed except that the elution was performed with 25 μL of pure water and then with 25 μL of 0.1 volume% acetic acid water.
[溶出効評価−4]
図4に参考として、グルコースオリゴマー(中性糖鎖)のPA化体とウシフェツイン(酸性糖鎖)のPA化体との混合物(非分離)のHPLCチャートを示す。
[Elution efficiency evaluation-4]
For reference, FIG. 4 shows an HPLC chart of a mixture (non-separated) of a PA oligomer of a glucose oligomer (neutral sugar chain) and a PA analogue of bovine fetuin (acidic sugar chain).
比較例3および実施例8から実施例10で精製したPA化糖鎖のHPLCチャートにおいて、図4中に矢印で示すピークのうち保持時間が短い方(中性糖鎖由来)に相当するピークの面積値から中性糖鎖のPA化体の回収率を求め、図5にグラフで示した。縦軸は、回収率を表す。 In the HPLC charts of PA sugar chains purified in Comparative Example 3 and Examples 8 to 10, the peak corresponding to the shorter retention time (derived from the neutral sugar chain) among the peaks indicated by arrows in FIG. From the area value, the recovery rate of the neutralized sugar PA was obtained and is shown in a graph in FIG. The vertical axis represents the recovery rate.
比較例3および実施例8から実施例10で精製したPA化糖鎖のHPLCチャートにおいて、図4中に矢印で示すピークのうち保持時間が長い方(酸性糖鎖由来)に相当するピークの面積値から酸性糖鎖のPA化体の回収率を求め、図5と同様に図6にグラフで示した。 In the HPLC charts of PA sugar chains purified in Comparative Example 3 and Examples 8 to 10, the peak area corresponding to the longer retention time (derived from acidic sugar chains) among the peaks indicated by arrows in FIG. From the value, the recovery rate of the PA product of the acidic sugar chain was determined and shown in the graph of FIG. 6 as in FIG.
図5に示すように、実施例8から実施例10によって、中性糖鎖の標識体の回収率が向上することを確認した。さらに図5および図6に示すように、特に実施例9および実施例10によって、中性糖鎖の標識体の回収率がより一層向上するとともに、酸性糖鎖も良好な回収率で溶出できたことを確認した。 As shown in FIG. 5, it was confirmed that the recovery rate of the neutral sugar chain label was improved by Examples 8 to 10. Further, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the recovery rate of the neutral sugar chain label was further improved by Example 9 and Example 10, and the acidic sugar chain could be eluted with a good recovery rate. It was confirmed.
図7に参考として、図4のHPLCチャートの主要部分の拡大図を示し、各ピークに番号を付した。番号1から番号7を付したピークが中性糖鎖由来、番号8から番号11を付したピークが酸性糖鎖(シアロ糖鎖)由来のピークである。 For reference, an enlarged view of the main part of the HPLC chart of FIG. 4 is shown for reference, and each peak is numbered. Peaks numbered 1 to 7 are derived from neutral sugar chains, and peaks numbered 8 to 11 are peaks derived from acidic sugar chains (sialog sugar chains).
実施例10を、ロットの異なるモノリスシリカを用いて3回行い、それぞれHPLCチャートを得た。3つのHPLCチャートそれぞれにおいて、図7の番号1から11のピークに相当するピークの面積を求め、それらすべてのピーク面積の和に対する各ピークの面積の比を求めた。3つのHPLCチャートそれぞれから求められた各ピークの面積の比を平均し、図8の(a)にグラフで示した。なお、図8では、図4の原液のHPLCチャートから得られる各ピークの面積比(b)と、比較例3の水溶出のHPLCチャートから得られる各ピークの面積比(c)も併せて示した。 Example 10 was performed 3 times using monolithic silicas of different lots, and HPLC charts were obtained respectively. In each of the three HPLC charts, the area of the peak corresponding to the peaks of numbers 1 to 11 in FIG. 7 was determined, and the ratio of the area of each peak to the sum of all the peak areas was determined. The ratio of the area of each peak obtained from each of the three HPLC charts was averaged and shown in a graph in FIG. In addition, in FIG. 8, the area ratio (b) of each peak obtained from the HPLC chart of the stock solution of FIG. 4 and the area ratio (c) of each peak obtained from the water elution HPLC chart of Comparative Example 3 are also shown. It was.
図8に示したように、本実施例で得られる各ピークの面積比(a)は、原液のピーク面積比(b)の±10%以内におさまっており、特に中性糖鎖の標識体に由来するピークについては水溶出の場合のピーク面積比(c)の倍程度に向上したことが示された。 As shown in FIG. 8, the area ratio (a) of each peak obtained in this example is within ± 10% of the peak area ratio (b) of the stock solution. It was shown that the peak derived from was improved to about twice the peak area ratio (c) in the case of water elution.
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱することのない様々な変形がなされる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Claims (6)
前記固相を洗浄液で洗浄する洗浄工程と、
前記固相から、少なくとも酸性溶液で前記標識糖を溶出する溶出工程と、
を含む、標識糖の精製物を調製する方法。 An applying step of applying a sample containing a labeled sugar having a polar or positive charge labeling group to a solid phase of silica gel;
A washing step of washing the solid phase with a washing solution;
An elution step of eluting the labeled sugar with at least an acidic solution from the solid phase;
A method for preparing a purified product of a labeled sugar.
前記酸性溶液よりもpHが高い水または水溶液で溶出する第1溶出工程と、
前記酸性溶液で溶出する第2溶出工程と、
を含む、請求項1に記載の標識糖の精製物を調製する方法。 The elution step comprises
A first elution step of elution with water or an aqueous solution having a pH higher than that of the acidic solution;
A second elution step for elution with the acidic solution;
A method for preparing a purified product of a labeled sugar according to claim 1.
The method for preparing a purified product of a labeled sugar according to any one of claims 1 to 5, wherein the labeled sugar is a pyridylaminated sugar.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020137176A1 (en) * | 1993-09-23 | 2002-09-26 | New England Biolabs, Inc. | Isolation and composition of novel glycosidases |
WO2008096790A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Galpharma Co., Ltd. | Analysis an use of tumor marker sugar chain |
JP2009510476A (en) * | 2005-10-03 | 2009-03-12 | マース インコーポレーテッド | Improved method for analyzing, separating and isolating individual polar protic monomers and / or oligomers |
WO2009150834A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | 住友ベークライト株式会社 | Method for preparation of sugar chain sample, sugar chain sample, and method for analysis of sugar chain |
JP2012158729A (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Acidic sugar chain sample preparation method |
WO2015033743A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 住友ベークライト株式会社 | Method for preparing labeled sugar chain sample |
-
2015
- 2015-10-01 JP JP2015195825A patent/JP2017067677A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020137176A1 (en) * | 1993-09-23 | 2002-09-26 | New England Biolabs, Inc. | Isolation and composition of novel glycosidases |
JP2009510476A (en) * | 2005-10-03 | 2009-03-12 | マース インコーポレーテッド | Improved method for analyzing, separating and isolating individual polar protic monomers and / or oligomers |
WO2008096790A1 (en) * | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Galpharma Co., Ltd. | Analysis an use of tumor marker sugar chain |
WO2009150834A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | 住友ベークライト株式会社 | Method for preparation of sugar chain sample, sugar chain sample, and method for analysis of sugar chain |
JP2012158729A (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Acidic sugar chain sample preparation method |
WO2015033743A1 (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 住友ベークライト株式会社 | Method for preparing labeled sugar chain sample |
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