JP4835036B2 - Highly sensitive detection method for organic compounds - Google Patents

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Description

本発明は、有機化合物の新規高感度検出方法およびそれに用いる装置に関する。より詳細には、検出対象の有機化合物に対する結合能を有する金属含有標識試薬により検出対象の有機化合物を標識し、その標識化有機化合物を無機分析で分析することを含む、有機化合物の高感度検出方法およびそれに用いる装置に関する。   The present invention relates to a novel highly sensitive detection method for organic compounds and an apparatus used therefor. More specifically, high-sensitivity detection of an organic compound, including labeling the organic compound to be detected with a metal-containing labeling reagent capable of binding to the organic compound to be detected, and analyzing the labeled organic compound by inorganic analysis The present invention relates to a method and an apparatus used therefor.

アミノ酸や有機酸などの有機化合物を分析する手法としては、o−フタルアルデヒド(OPA)、ダンシルクロライド、フェニルイソチオシアネート(PITC)といった誘導体化試薬を対象化合物と反応させ、誘導体化試薬の紫外吸収や蛍光を測定することで、間接的に対象化合物の検出や定量を行う方法が一般的である。しかし、これらの手法は対象化合物の種類によって検出感度が大きく異なってしまうため、精製した標準試料がなければ試料中の対象化合物の濃度を比較することも定量することもできない。ところが、アミノ酸や有機酸に代表される代謝物には不安定な物質が多く、種類も非常に多いので、標準試料は大変入手し難い。このような理由により、有機化合物の濃度の比較は極めて困難であった。   As a method for analyzing organic compounds such as amino acids and organic acids, a derivatizing reagent such as o-phthalaldehyde (OPA), dansyl chloride, phenyl isothiocyanate (PITC) is reacted with the target compound, A method of indirectly detecting or quantifying a target compound by measuring fluorescence is common. However, since the detection sensitivities of these techniques vary greatly depending on the type of the target compound, the concentration of the target compound in the sample cannot be compared or quantified without a purified standard sample. However, metabolites represented by amino acids and organic acids have many unstable substances and very many kinds, so it is difficult to obtain standard samples. For these reasons, it has been extremely difficult to compare the concentrations of organic compounds.

また、前述したような誘導体化試薬以外で有機化合物を分析する方法としては、他に金属キレート試薬を用いた発光プローブ分析がある。発光プローブ分析は金属を中心に担持するキレート化合物の化学発光を検出することによって、試料中のアミノ酸や有機酸などの化合物を分析することができる。しかし、この手法は検出限界がpmolオーダーであり、細胞内のアミノ酸や有機酸などの代謝物を検出するためには、数十万個の細胞を必要とする。このため、多量のサンプルを採取しなくてはならないため生体に対しての負担が大きく、分析できるものは血液や組織など、サンプルが大量に手に入るものに限られてしまう。その結果、サンプル量の少ないものは分析できず、臨床検査や生体の経時分析に利用することはできなかった。   Further, as a method for analyzing an organic compound other than the derivatizing reagent as described above, there is a luminescent probe analysis using a metal chelate reagent. Luminescent probe analysis can analyze compounds such as amino acids and organic acids in a sample by detecting chemiluminescence of a chelate compound supported mainly on a metal. However, this technique has a detection limit on the order of pmol, and requires several hundreds of thousands of cells to detect intracellular metabolites such as amino acids and organic acids. For this reason, since it is necessary to collect a large amount of samples, the burden on the living body is large, and what can be analyzed is limited to those that can be obtained in large quantities such as blood and tissues. As a result, samples with a small amount of sample could not be analyzed, and could not be used for clinical examinations or biological analysis over time.

誘導体化試薬を使った有機化合物の検出に関する文献としては、非特許文献1〜4などが挙げられ、これらの文献はいずれも紫外吸収や蛍光など光を検出手段として用いている。   Non-patent documents 1 to 4 and the like are cited as documents relating to the detection of organic compounds using a derivatizing reagent, and these documents all use light such as ultraviolet absorption and fluorescence as detection means.

特許文献1は、ルテニウム錯体化学発光によるクロマト検出用試薬を記載している。この試薬によれば、カルボン酸、1級アミンおよびアルコールを検出することができるが、検出感度はpmolレベルであり、十分な検出感度が得られているとは言えない。   Patent Document 1 describes a reagent for chromatographic detection by ruthenium complex chemiluminescence. According to this reagent, carboxylic acid, primary amine and alcohol can be detected, but the detection sensitivity is at the pmol level, and it cannot be said that sufficient detection sensitivity is obtained.

特許文献2は、ベンゾキノリジジン誘導体を含有するカルボン酸のルテニウム錯体化学発光検出用試薬を記載している。この試薬によれば、試料中のカルボン酸を検出することができるが、特許文献1と同様、検出感度はpmolレベルであり、十分な検出感度が得られているとは言えない。   Patent Document 2 describes a reagent for detecting a ruthenium complex chemiluminescence of a carboxylic acid containing a benzoquinolizidine derivative. According to this reagent, carboxylic acid in a sample can be detected. However, like Patent Document 1, the detection sensitivity is at the pmol level, and it cannot be said that sufficient detection sensitivity is obtained.

非特許文献5は、DNA/RNAアッセイのプローブとして白金錯体を使用している。この文献では、化合物をオリゴヌクレオチドと反応させた場合に生じる発光線を検出している。しかし、この文献に記載の方法は検出感度も低く、また、分離検出を目的とする方法ではないため化合物ごとの検出は不可能である。
特開平9−318545号公報 特開平11−230910号公報 ロス,エム.(Roth,M.)著,「アナリティカル・ケミストリー(Analytical Chemistry)」,1971年,第43巻,p.880 メフィン,ピー.ジェー.(Meffin,P.J.)ら著,「ジャーナル・オブ・ファーマシューティカル・サイエンシーズ(Journal of Pharmaceutical Sciences)」,1977年,第66巻,p.583 ケアリー,エム.エー.(Cary,M.A.)およびパーシンジャー,エー.エフ.(Persinger,A.F.)著,「ジャーナル・オブ・クロマトグラフィック・サイエンス(Journal of Chromatographic Science)」,1972年,第10巻,p.537 ニューバーグ,シー.(Newberg,C.)ら著,「アナリティカ・キミカ・アクタ(Analytica Chimica Acta),1952年,第7巻,p.238 「ヌクレイック・アシズ・リサーチ(Nucleic Acids Research)」,2002年,第30巻,第21号,p.e114
Non-Patent Document 5 uses a platinum complex as a probe for a DNA / RNA assay. In this document, the emission line produced when a compound is reacted with an oligonucleotide is detected. However, the method described in this document has low detection sensitivity, and is not a method for the purpose of separation detection, so detection for each compound is impossible.
JP 9-318545 A JP-A-11-230910 Ross, M. (Roth, M.), “Analytical Chemistry”, 1971, Vol. 43, p. 880 Meffin, Pee. Je. (Meffin, PJ) et al., “Journal of Pharmaceutical Sciences”, 1977, 66, p. 583 Cary, M. A. (Cary, M.A.) and Persinger, A.C. F. (Persinger, A. F.), “Journal of Chromatographic Science”, 1972, Vol. 10, p. 537 Newberg, Sea. (Newberg, C.) et al., “Analytica Chimica Acta, 1952, Vol. 7, p.238. “Nucleic Acids Research”, 2002, Vol. 30, No. 21, p. e114

上述したように従来の有機化合物の検出方法は十分な検出感度が得られているとは言えず、より高感度な有機化合物の検出方法の創出が望まれていた。本発明はこのような状況を鑑み、微量の有機化合物を従来法に比較して高感度かつ迅速に分析する方法を提供することを課題とした。   As described above, it cannot be said that the conventional detection method of organic compounds has sufficient detection sensitivity, and the creation of a more sensitive detection method of organic compounds has been desired. In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a method for analyzing a trace amount of an organic compound with high sensitivity and speed as compared with a conventional method.

本発明の要旨は以下のとおりである。
〔1〕 (1)有機化合物と金属元素含有化合物との結合体を生成する工程と、
(2)該結合体を無機分析に供して該結合体に含有される金属元素を分析する工程と
を含む、有機化合物の分析方法。
〔2〕 前記金属元素含有化合物が、式:
[M(R)(L1)(L2)(L3)(L4)(L5)(L6)
〔式中、
Mは、無機分析で検出可能な金属元素であり、
Rは、Mの多座配位リガンドであり、
L1、L2、L3、L4、L5およびL6はMのリガンドであって、それぞれが同一でも異なっていてもよく、
Sは前記有機化合物と結合可能な反応性部位を有する基であって、R、L1、L2、L3、L4、L5およびL6のうちの1個以上と共有結合しており、
m、t、uおよびvはそれぞれ独立して1以上の整数であり、
n、o、p、q、rおよびsはそれぞれ独立して0または1以上の整数である〕
で表される、上記〔1〕に記載の方法。
〔3〕 Mが、遷移元素である、上記〔2〕に記載の方法。
〔4〕 Mが、ルテニウム、インジウム、テルビウム、ツリウム、ユーロピウム、ロジウムおよび金からなる群から選ばれる、上記〔2〕に記載の方法。
〔5〕 有機化合物と金属元素含有化合物との結合体の生成が、有機化合物に金属元素含有化合物を結合させることによるものである、上記〔1〕に記載の方法。
〔6〕 有機化合物と金属元素含有化合物との結合体の生成が、有機化合物に多座配位子リガンドまたはリガンドを結合させた後に金属元素を結合させることによるものである、上記〔1〕に記載の方法。
〔7〕 前記無機分析が、ICP−MS、ICP−AESまたはAASである、上記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の方法。
〔8〕 クロマトグラフィー精製工程をさらに含む、上記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の方法。
〔9〕 有機化合物と金属元素含有化合物との結合体中の金属元素を分析する無機分析手段を備える、有機化合物の分析装置。
〔10〕 有機化合物と金属元素含有化合物との結合体を精製するクロマトグラフィー手段をさらに備える、上記〔9〕に記載の装置。
The gist of the present invention is as follows.
[1] (1) A step of producing a conjugate of an organic compound and a metal element-containing compound;
(2) A method for analyzing an organic compound, comprising: subjecting the conjugate to an inorganic analysis and analyzing a metal element contained in the conjugate.
[2] The metal element-containing compound has the formula:
[M v (R) m (L1) n (L2) o (L3) p (L4) q (L5) r (L6) s ] t Su
[Where,
M is a metal element detectable by inorganic analysis,
R is a multidentate ligand of M;
L1, L2, L3, L4, L5 and L6 are ligands of M, which may be the same or different,
S is a group having a reactive site capable of binding to the organic compound, and is covalently bonded to one or more of R, L1, L2, L3, L4, L5 and L6;
m, t, u and v are each independently an integer of 1 or more,
n, o, p, q, r and s are each independently 0 or an integer of 1 or more.]
The method according to [1] above, represented by:
[3] The method according to [2] above, wherein M is a transition element.
[4] The method according to [2] above, wherein M is selected from the group consisting of ruthenium, indium, terbium, thulium, europium, rhodium and gold.
[5] The method according to [1] above, wherein the formation of the conjugate of the organic compound and the metal element-containing compound is caused by bonding the metal element-containing compound to the organic compound.
[6] In the above [1], the formation of a conjugate of an organic compound and a metal element-containing compound is caused by binding a metal element after binding a multidentate ligand ligand or a ligand to the organic compound. The method described.
[7] The method according to any one of [1] to [6], wherein the inorganic analysis is ICP-MS, ICP-AES, or AAS.
[8] The method according to any one of [1] to [7], further including a chromatography purification step.
[9] An organic compound analyzer comprising an inorganic analysis means for analyzing a metal element in a combined body of an organic compound and a metal element-containing compound.
[10] The apparatus according to [9], further comprising a chromatography means for purifying a conjugate of the organic compound and the metal element-containing compound.

本発明により、従来は分析が困難であった極微量の有機化合物の検出が可能となり、生体内の代謝物分析などの生命科学や医療の分野および環境科学の分野における分析などにおいて、有効な分析手段を提供することが可能となる。また、本発明は、金属元素含有化合物を標識として用いて有機化合物を間接的に分析するので、分析感度が有機化合物の種類に影響されない。さらには、本発明は分析対象の標準品がなくても定量が可能であるため、未知試料の分析を行うことも可能である。   The present invention makes it possible to detect trace amounts of organic compounds that were difficult to analyze in the past, and is effective in analysis in the fields of life sciences, medical treatments, and environmental sciences such as in vivo metabolite analysis. Means can be provided. Moreover, since this invention analyzes an organic compound indirectly using a metal element containing compound as a label | marker, an analysis sensitivity is not influenced by the kind of organic compound. Furthermore, since the present invention can be quantified without a standard product to be analyzed, an unknown sample can be analyzed.

本発明の有機化合物の分析方法は、以下の2つの工程を含む。
(1)対象となる有機化合物と金属元素含有化合物との結合体を生成する工程
(2)該結合体を無機分析に供して該結合体に含有される金属元素を分析する工程
The organic compound analysis method of the present invention includes the following two steps.
(1) A step of generating a conjugate of a target organic compound and a metal element-containing compound (2) A step of subjecting the conjugate to an inorganic analysis and analyzing a metal element contained in the conjugate

本発明は、金属元素含有化合物と有機化合物との結合部となるリガンド部分を適宜選択すればよいため、如何なる有機化合物でも分析可能である。有機化合物と金属含有化合物との結合はいかなる結合であってもよいが、例として、共有結合、イオン結合、配位結合などが挙げられる。   In the present invention, any organic compound can be analyzed because a ligand portion that serves as a binding portion between the metal element-containing compound and the organic compound may be appropriately selected. The bond between the organic compound and the metal-containing compound may be any bond, and examples thereof include a covalent bond, an ionic bond, and a coordinate bond.

本発明における有機化合物と金属元素含有化合物との結合体の生成には、有機化合物に金属元素含有化合物を結合させて結合体を生成する場合のほか、有機化合物に多座配位子リガンド(R)またはリガンド(L1、L2、L3、L4、L5およびL6)を結合させた後に金属元素(M)を結合させて、最終的な形態として有機化合物と金属元素含有化合物とが結合した状態の結合体を生成する場合も含まれる。   In the present invention, a conjugate of an organic compound and a metal element-containing compound can be produced by combining a metal element-containing compound with an organic compound to produce a conjugate, or a multidentate ligand ligand (R ) Or ligands (L1, L2, L3, L4, L5, and L6), and then the metal element (M) is bonded to form a final form in which the organic compound and the metal element-containing compound are bonded. It also includes the case of generating a body.

本発明により特に好適に分析可能な有機化合物としては、アミノ酸、アミン、核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、有機酸、アルデヒド、ケトン、チオール、ヒドロキシ化合物、ペプチド、ポリペプチド、核酸、およびタンパク質などの高分子化合物が挙げられる。   Organic compounds that can be analyzed particularly preferably according to the present invention include macromolecules such as amino acids, amines, nucleobases, nucleosides, nucleotides, organic acids, aldehydes, ketones, thiols, hydroxy compounds, peptides, polypeptides, nucleic acids, and proteins. Compounds.

アミノ酸としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、システイン、シスチン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、プロリン、オキシプロリンなどが挙げられる。   Examples of amino acids include glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, cysteine, cystine, methionine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, aspartic acid, glutamic acid, asparagine, glutamine, lysine, arginine, histidine, proline, oxy Examples include proline.

アミンとしては、例えば、エタンアミン、ベンジルアミン、エチレンジアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、ジクロロジエチルアミン、N−エチル−N−メチルブタン−1−アミン、ヒドロキシルアミン、ナフチルヒドラジン、ジアゾアミノベンゼンなどが挙げられる。   Examples of the amine include ethaneamine, benzylamine, ethylenediamine, diethylamine, trimethylamine, dichlorodiethylamine, N-ethyl-N-methylbutan-1-amine, hydroxylamine, naphthylhydrazine, diazoaminobenzene, and the like.

核酸塩基としては、例えば、アデニン、グアニン、シトシン、ウラシル、チミンなどが挙げられる。   Examples of the nucleobase include adenine, guanine, cytosine, uracil, thymine and the like.

ヌクレオシドとしては、例えば、アデノシン、グアノシン、シチジン、ウリジン、デオキシアデノシン、デオキシグアノシン、デオキシシチジン、チミジン、イノシン、ニコチンアミド、リボタイド、リボフラビンなどが挙げられる。   Examples of the nucleoside include adenosine, guanosine, cytidine, uridine, deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine, thymidine, inosine, nicotinamide, ribotide, riboflavin and the like.

ヌクレオチドとしては、例えば、アデニル酸、グアニル酸、シチジル酸、ウリジル酸、デオキシアデニル酸、デオキシグアニル酸、デオキシシチジル酸、チミジル酸、イノシン酸、ニコチンアミドモノヌクレオチド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、フラビンモノヌクレオチド、フラビンアデニンジヌクレオチドなどが挙げられる。   Examples of nucleotides include adenylic acid, guanylic acid, cytidylic acid, uridylic acid, deoxyadenylic acid, deoxyguanylic acid, deoxycytidylic acid, thymidyl acid, inosinic acid, nicotinamide mononucleotide, nicotinamide adenine dinucleotide, flavin mononucleotide Examples thereof include nucleotides and flavin adenine dinucleotide.

有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、酢酸エチル、モノクロロ酢酸、ステアリン酸、アクリル酸、オレイン酸、リノレン酸、ピルビン酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、無水マレイン酸、テレフタル酸ジメチル、乳酸、フタル酸などが挙げられる。   Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, ethyl acetate, monochloroacetic acid, stearic acid, acrylic acid, oleic acid, linolenic acid, pyruvic acid, cyclohexanecarboxylic acid, benzoic acid, maleic anhydride, dimethyl terephthalate, lactic acid, phthalate An acid etc. are mentioned.

アルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルデヒドエーテル、バニリン、パラホルムアルデヒド、アクリルアルデヒド、シトラール、アルドールなどが挙げられる。   Examples of the aldehyde include formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, aldehyde ether, vanillin, paraformaldehyde, acrylic aldehyde, citral, aldol, and the like.

ケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、樟脳、シクロヘキサン、フェニルアセトン、アントラキノン、ホロン、アセトールなどが挙げられる。   Examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, camphor, cyclohexane, phenylacetone, anthraquinone, phorone, and acetol.

チオールとしては、例えば、メチルメルカプタン、ブチルメルカプタン、ペンチルメルカプタン、チオフェノールなどが挙げられる。   Examples of the thiol include methyl mercaptan, butyl mercaptan, pentyl mercaptan, and thiophenol.

ヒドロキシ化合物としては、例えば、メタノール、プロパノール、ペンタノール、オクタノール、テルペンアルコール、エチレングリコール、ペンタエリトリトール、D−グルシトール、グリセリン、エトクロルビノール、フェノール、キシレノール、ナフトール、ヒドロキノンなどが挙げられる。   Examples of the hydroxy compound include methanol, propanol, pentanol, octanol, terpene alcohol, ethylene glycol, pentaerythritol, D-glucitol, glycerin, ethochlorbinol, phenol, xylenol, naphthol, hydroquinone, and the like.

ペプチドとしては、例えば、グリシン−バリン、フェニルアラニン−グリシン、アラニン−フェニルアラニン、チロシン−ロイシン、グリシン−バリン−フェニルアラニンなどが挙げられる。   Examples of the peptide include glycine-valine, phenylalanine-glycine, alanine-phenylalanine, tyrosine-leucine, glycine-valine-phenylalanine and the like.

ポリペプチドとしては、例えば、Arg−Arg−Leu−Ile−Glu−Asp−Ala−Glu−Tyr−Ala−Ala−Arg−Gly(配列番号1)などが挙げられる。   Examples of the polypeptide include Arg-Arg-Leu-Ile-Glu-Asp-Ala-Glu-Tyr-Ala-Ala-Arg-Gly (SEQ ID NO: 1).

核酸としては、例えば、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)などが挙げられる。   Examples of the nucleic acid include deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA).

タンパク質としては、例えば、アルブミン、グロブリン、ケラチン、コラーゲン、フィブリノーゲンなどが挙げられる。   Examples of the protein include albumin, globulin, keratin, collagen, fibrinogen and the like.

本発明における金属元素含有化合物とは、無機分析で特異的に検出することが可能な、炭素、窒素、酸素、水素以外の金属原子を主とする無機原子を試薬構造に持ち、有機化合物と定量的に結合する能力を備えた物質である。   The metal element-containing compound in the present invention has an inorganic atom mainly composed of metal atoms other than carbon, nitrogen, oxygen and hydrogen, which can be specifically detected by inorganic analysis, in a reagent structure, and is quantified as an organic compound. A substance with the ability to bind physically.

本発明における金属元素含有化合物としては、式:
[M(R)(L1)(L2)(L3)(L4)(L5)(L6)
で表される化合物が好ましい。
As the metal element-containing compound in the present invention, the formula:
[M v (R) m (L1) n (L2) o (L3) p (L4) q (L5) r (L6) s ] t Su
The compound represented by these is preferable.

上記式における各記号の定義は以下のとおりである。
Mは、無機分析で検出可能な金属元素である。そのような金属としては、ルテニウム、金、ユーロピウム、テルビウム、ツリウム、銅、イッテルビウム、インジウム、セレン、スズ、ロジウム、アルミニウム、ヒ素、オスミウム、ガドリニウムなどが例示されるが、なかでも、ルテニウム、インジウム、テルビウム、ツリウム、ユーロピウム、ロジウムおよび金が特に本発明に好適である。
また、Mとしては、周期表の第四周期以降の第3族〜第11族の遷移金属も、2価や3価になりうる金属であり、キレート化合物を作りやすい性質を持つため、好適である。
The definition of each symbol in the above formula is as follows.
M is a metal element that can be detected by inorganic analysis. Examples of such metals include ruthenium, gold, europium, terbium, thulium, copper, ytterbium, indium, selenium, tin, rhodium, aluminum, arsenic, osmium, gadolinium, etc., among others, ruthenium, indium, Terbium, thulium, europium, rhodium and gold are particularly suitable for the present invention.
Moreover, as M, the transition metal of the 3rd group-the 11th group after the 4th period of a periodic table is also a metal which can become bivalent or trivalent, and since it has the property which is easy to make a chelate compound, it is suitable. is there.

Rは、1種類以上のMの多座配位リガンドである。金属元素含有化合物が2つ以上の多座配位リガンドを有する場合には、複数の多座配位リガンドは互いに同じでも異なっていてもよい。多座配位リガンドは芳香族および脂肪族リガンドを含む。適当な芳香族多座配位リガンドは、窒素、酸素、リン、イオウなどを含む芳香族多座配位リガンドである。好ましい芳香族多座配位リガンドは、例えば、ビピリジル、ビピラジル、テルピリジル、ポルフィリン、カリックスアレーン、およびフェナントロリルなどである。好ましい脂肪族多座配位リガンドは、例えば、エチレンジアミン、ベンジルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、エチレングリコール、ならびにこれらの酢酸類、リン酸類およびメルカプタンなどである。   R is one or more M multidentate ligands. When the metal element-containing compound has two or more multidentate ligands, the plurality of multidentate ligands may be the same as or different from each other. Multidentate ligands include aromatic and aliphatic ligands. Suitable aromatic multidentate ligands are aromatic multidentate ligands including nitrogen, oxygen, phosphorus, sulfur and the like. Preferred aromatic multidentate ligands are, for example, bipyridyl, bipyrazyl, terpyridyl, porphyrin, calixarene, phenanthroyl and the like. Preferred aliphatic multidentate ligands are, for example, ethylenediamine, benzylethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, ethylene glycol, and their acetic acids, phosphoric acids and mercaptans.

多座配位リガンドは未置換でもよく、または当業者に公知の多数の置換基のいずれかによって置換されていてもよい。適当な置換基の例は、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、アラルキル、置換アラルキル、カルボキシレート、カルボキシアルデヒド、カルボキシアミド、シアノ、アミノ、ヒドロキシ、イミノ、ヒドロキシカルボニル、アミノカルボニル、アミジン、グアニジニウム、ウレイド、イオウ含有基、リン含有基およびN−ヒドロキシスクシンイミドのカルボン酸エステルである。   The multidentate ligand can be unsubstituted or substituted with any of a number of substituents known to those skilled in the art. Examples of suitable substituents are alkyl, substituted alkyl, aryl, substituted aryl, aralkyl, substituted aralkyl, carboxylate, carboxaldehyde, carboxamide, cyano, amino, hydroxy, imino, hydroxycarbonyl, aminocarbonyl, amidine, guanidinium, Ureido, sulfur-containing groups, phosphorus-containing groups and carboxylic acid esters of N-hydroxysuccinimide.

金属元素含有化合物は1種類以上の単座配位リガンドを有していてもよい。多数の単座配位リガンドが当業者に公知である。適当な単座配位リガンドには、例えば、一酸化炭素、シアニド、イソシアニド、ハロゲン化物、ならびに、脂肪族、芳香族および複素環ホスフィン、アミン、スチビン、アルシンが挙げられる。   The metal element-containing compound may have one or more monodentate ligands. A number of monodentate ligands are known to those skilled in the art. Suitable monodentate ligands include, for example, carbon monoxide, cyanide, isocyanide, halide, and aliphatic, aromatic and heterocyclic phosphines, amines, stibine, arsine.

RはMの種類により適宜選択すればよい。例えば、Mとして金を用いる場合、Rとして−SHや−S−S−などイオウ原子を含む基を用いれば、イオウ原子の単分子膜自己形成能を用いてRをMと結合させることができる。Mとしてルテニウムを用いる場合は、Rとしてビピリジルを用いれば、ルテニウムとピリジン環の窒素原子との配位結合によりRをMと結合させることができる。Mとしてインジウムを用いる場合は、Rとしてベンジルエチレンジアミンの酢酸類を用いれば、ベンジルエチレンジアミンの酢酸類に含まれる窒素原子やカルボキシル基とインジウムとの配位結合によりRをMと結合させることができる。   R may be appropriately selected depending on the type of M. For example, when gold is used as M, if a group containing a sulfur atom such as —SH or —S—S— is used as R, R can be bonded to M using the monolayer self-forming ability of the sulfur atom. . When ruthenium is used as M, if bipyridyl is used as R, R can be bonded to M by a coordinate bond between ruthenium and the nitrogen atom of the pyridine ring. When indium is used as M, if acetic acid of benzylethylenediamine is used as R, R can be bonded to M by a coordinate bond between a nitrogen atom or a carboxyl group contained in acetic acid of benzylethylenediamine and indium.

L1、L2、L3、L4、L5およびL6はMのリガンドであって、それぞれが同一でも異なっていてもよい。L1〜L6の具体例としては、アンモニア、塩素、ビピリジン、アントラセン、エチレンジアミン、ニトリル、オキシム、アセトン、フッ素などが挙げられる。試薬の安定性を向上させるため、または水溶性などの機能を付加するために、金属元素含有化合物がL1〜L6を含んでいることが好ましい。   L1, L2, L3, L4, L5 and L6 are ligands for M, and each may be the same or different. Specific examples of L1 to L6 include ammonia, chlorine, bipyridine, anthracene, ethylenediamine, nitrile, oxime, acetone, fluorine, and the like. In order to improve the stability of the reagent or add a function such as water solubility, the metal element-containing compound preferably contains L1 to L6.

Sは目的の有機化合物と結合可能な反応性部位を有する基であって、R、L1、L2、L3、L4、L5およびL6のうちの1個以上と共有結合している。Sは目的の有機化合物の種類によって適宜変更する必要があるため一概に特定することは困難であるが、例えば、目的の有機化合物がアミノ酸である場合、Sとしてはアミノ基と反応性を有する活性カルバメート基を用いればよい。   S is a group having a reactive site capable of binding to the target organic compound, and is covalently bonded to one or more of R, L1, L2, L3, L4, L5 and L6. Since S needs to be appropriately changed depending on the type of the target organic compound, it is difficult to specify it in general. For example, when the target organic compound is an amino acid, S has an activity having reactivity with an amino group. A carbamate group may be used.

m、t、uおよびvはそれぞれ独立して1以上の整数であり、好ましくは6以下、さらに好ましくは2以下、より好ましくは1である。
n、o、p、q、rおよびsはそれぞれ独立して0または1以上の整数であり、好ましくは6以下の整数である。
mが1であり、かつ、n、o、p、q、rおよびsの合計が0〜5の整数である化合物が特に好ましい。
vは1以上の整数であり、1〜3の整数が好ましい。
m, t, u and v are each independently an integer of 1 or more, preferably 6 or less, more preferably 2 or less, and more preferably 1.
n, o, p, q, r and s are each independently 0 or an integer of 1 or more, preferably an integer of 6 or less.
A compound in which m is 1 and the sum of n, o, p, q, r, and s is an integer of 0 to 5 is particularly preferable.
v is an integer of 1 or more, and an integer of 1 to 3 is preferable.

特に好ましい金属元素含有化合物の具体例としては、ビス(2,2’−ビピリジン)−4’−メチル−4−カルボキシビピリジン−ルテニウム N−スクシンイミジル エステル−ビス(ヘキサフルオロ−ホスフェート)が挙げられる。本化合物と上記の一般式との対応は以下のとおりである。   Specific examples of particularly preferred metal element-containing compounds include bis (2,2'-bipyridine) -4'-methyl-4-carboxybipyridine-ruthenium N-succinimidyl ester-bis (hexafluoro-phosphate). The correspondence between this compound and the above general formula is as follows.

Figure 0004835036
Figure 0004835036

特に好ましいもう1つの金属元素含有化合物の具体例としてはまた、1−(4−イソチオシアノベンジル)エチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸にインジウムが結合した物質が挙げられる。本化合物と上記の一般式との対応は以下のとおりである。   A specific example of another particularly preferable metal element-containing compound is a substance in which indium is bound to 1- (4-isothiocyanobenzyl) ethylenediamine-N, N, N ′, N′-tetraacetic acid. The correspondence between this compound and the above general formula is as follows.

Figure 0004835036
Figure 0004835036

本発明において使用する無機分析としては、金属元素含有化合物中の金属元素を分離/検出可能な分析法であれば特に限定されない。無機分析としては、例えば、誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)、マイクロ波誘導プラズマ質量分析(MIP)、蛍光X線分析(XRF)、グロー放電質量分析(GDMS)、イオン選択性電極、原子吸光分析(AAS)、核磁気共鳴分析(NMR)などが挙げられ、複数の分析法を適宜組み合わせて用いてもよい。なかでも、誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)または原子吸光分析(AAS)が好ましい。
また、本発明においては必要に応じてUV検出器など無機分析装置以外の検出器を併用することも可能である。
The inorganic analysis used in the present invention is not particularly limited as long as it is an analysis method capable of separating / detecting a metal element in a metal element-containing compound. Examples of inorganic analysis include inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES), microwave induced plasma mass spectrometry (MIP), X-ray fluorescence analysis (XRF), and glow discharge. Examples include mass spectrometry (GDMS), ion selective electrode, atomic absorption analysis (AAS), and nuclear magnetic resonance analysis (NMR), and a plurality of analysis methods may be used in appropriate combination. Of these, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-AES) or atomic absorption spectrometry (AAS) is preferred.
In the present invention, a detector other than an inorganic analyzer such as a UV detector can be used together as necessary.

分離/検出能の向上の点から、クロマトグラフィー精製工程を含むことがさらに好ましい。本発明において、このようなクロマログラフィーは、有機化合物と金属元素含有化合物との結合体生成の前に行ってもよいし、結合体を生成した後に行ってもよい。目的の有機化合物が夾雑物を多量に含みそのままでは金属元素含有化合物との結合体生成が困難であると考えられる場合には、有機化合物を粗精製する目的で、金属元素含有化合物との結合体生成前に行うことが好ましい。しかし通常は、結合体を生成し、その後、結合体をクロマトグラフィーにより精製し、その後無機分析に供する方法が簡便である。
使用可能なクロマトグラフィーとしては、薬品分析の分野で慣用されているクロマトグラフィー手段であれば特に限定されず、例えば、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、分配クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ゲルクロマトグラフィー、ペーパークロマログラフィー、薄層クロマトグラフィー、カラムクロマトグラフィー、キャピラリー電気泳動などが挙げられ、複数のクロマトグラフィーを組み合わせて用いてもよい。
なかでも、簡便さや分離能の面から総合的に判断すると、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)またはキャピラリー電気泳動(CE)が特に好ましい。
It is more preferable to include a chromatographic purification step from the viewpoint of improvement in separation / detection ability. In the present invention, such chromatography may be performed before the formation of a conjugate of an organic compound and a metal element-containing compound, or after the formation of a conjugate. If the target organic compound contains a large amount of contaminants and it is considered difficult to form a conjugate with the metal element-containing compound, the conjugate with the metal element-containing compound is used for rough purification of the organic compound. It is preferably performed before production. However, it is usually convenient to produce a conjugate, then purify the conjugate by chromatography, and then subject it to an inorganic analysis.
The chromatography that can be used is not particularly limited as long as it is a chromatography means commonly used in the field of chemical analysis. For example, gas chromatography, liquid chromatography, partition chromatography, adsorption chromatography, ion exchange chromatography Gel chromatography, paper chromatography, thin layer chromatography, column chromatography, capillary electrophoresis, and the like, and a plurality of chromatography may be used in combination.
Among these, high-performance liquid chromatography (HPLC) or capillary electrophoresis (CE) is particularly preferable from the viewpoint of simplicity and resolution.

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited at all by this.

実施例1および2
実施例1および2で使用した機器および試薬は次のとおりである。
Examples 1 and 2
The equipment and reagents used in Examples 1 and 2 are as follows.

〈使用機器〉
ICP−MS 横河アナリティカルシステムズ社製HP4500plus環境仕様
Chamber Bergner社製Mini CE Chamber
Nebulizer Bergner社製Ari Mist Nebulizer
HPLC DIONEX社製無機分析システム
AS50 Autosampler
LC30 Chromatography Oven
AD25 Absorbance Detector
GP50 Gradient Pump
カラム
SHISEIDO社製
CAPCELLPACK Phカラム(実施例1)
NOMURA CHEMICAL社製
DEVELOSIL C30カラム(実施例2)
ブロックヒーター PIERCE社製Reacti−Therm Heating
Module
<Used equipment>
ICP-MS Yokogawa Analytical Systems' HP4500plus Environmental Specification Chamber Bergner's Mini CE Chamber
Ari Mist Nebulizer manufactured by Nebulizer Bergner
Inorganic analysis system manufactured by HPLC DIONEX
AS50 Autosampler
LC30 Chromatography Oven
AD25 Absorbance Detector
GP50 Gradient Pump
column
Made by SHISEIDO
CAPCELLPACK Ph column (Example 1)
NOMURA CHEMICAL made
DEVELOSIL C30 column (Example 2)
Block heater Reacti-Therm Heating made by PIERCE
Module

〈使用試薬〉
標準溶液 和光純薬社製原子吸光用標準溶液
(各1,000ppmのものを適宜希釈)
超純水 ミリポア社製純水製造装置より採取
DMF(ジメチルホルムアミド) 関東化学社製Ultrapureグレード
アセトニトリル(反応用) 無水高純度試薬
アセトニトリル(移動相用) 和光純薬社製クロマトグラフィー用
アミノ酸 全てシグマアルドリッチ社製アミノ酸試薬を使用
Asp:アスパラギン酸
Gly:グリシン
Tyr:チロシン
Val:バリン
Met:メチオニン
Ile:イソロイシン
Leu:ロイシン
Phe:フェニルアラニン
リン酸二水素ナトリウム 関東化学社製試薬特級
リン酸水素二ナトリウム 関東化学社製試薬特級
炭酸ナトリウム 関東化学社製試薬特級
炭酸水素ナトリウム 関東化学社製試薬特級
Ru(bpy)(mcbpy−O−Su−ester)(PF
ビス(2,2’−ビピリジン)−4’−メチル−4−カルボキシビピリジン−
ルテニウム N−スクシンイミジル エステル−ビス(ヘキサフルオロ−
ホスフェート)、フルカ社製
<Reagent used>
Standard solution Atomic absorption standard solution manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
(Each 1,000 ppm is diluted as appropriate)
Ultrapure water Collected from Millipore's pure water production system DMF (dimethylformamide) Ultrapure grade, acetonitrile (for reaction), anhydrous high purity reagent, acetonitrile (for mobile phase) Amino acid for chromatography, manufactured by Wako Pure Chemical Industries All Sigma-Aldrich Asp: Aspartic acid Gly: Glycine Tyr: Tyrosine Val: Valine Met: Methionine Ile: Isoleucine Leu: Leucine Phe: Phenylalanine Sodium dihydrogen phosphate Special grade disodium hydrogen phosphate Kanto Chemical Co., Ltd. Special reagent grade sodium carbonate Special grade reagent made by Kanto Chemical Co., Inc. Sodium hydrogen carbonate Special grade reagent made by Kanto Chemical Co., Ltd. Ru (bpy) 2 (mcbpy-O-Su-ester) (PF 6 ) 2
Bis (2,2′-bipyridine) -4′-methyl-4-carboxybipyridine
Ruthenium N-succinimidyl ester-bis (hexafluoro-
Phosphate), manufactured by Fulka

Figure 0004835036
Figure 0004835036

〈実験手順〉
リン酸緩衝溶液の調製
リン酸二水素ナトリウム50mmolとリン酸水素二ナトリウム50mmolを秤量し、純水にて1Lに定容した。これをろ過して不溶物を除去し、100mM pH6.8のリン酸緩衝溶液とした。
炭酸緩衝溶液の調製
炭酸ナトリウム5mmolと炭酸水素ナトリウム5mmolを秤量し、純水に溶解して塩酸でpH9.0に調整した後、100mLに定容した。これをろ過して不溶物を除去し、100mM pH9.0の炭酸緩衝溶液とした。
アミノ酸と金属含有試薬との反応
アミノ酸を約100μmol秤量し、1mLの純水に溶解してそれぞれのアミノ酸溶液を調製した。金属試薬(Ru(bpy)(mcbpy−O−Su−ester)(PF)は1mgをDMF250μLに溶解して試薬溶液とした。次に反応バイアルに炭酸緩衝溶液を190μL入れ、アミノ酸溶液10μLを加え、さらに試薬溶液50μLを加えて激しく振盪した。反応バイアルをブロックヒーターを用い55℃で一晩加熱した。冷却後、反応溶液を適宜希釈して分析試料とした(実施例1)。また、反応溶液を等量ずつ混合し、適宜希釈して分析試料とした(実施例2)。
アミノ酸反応物の分析
移動相としてA液にリン酸緩衝溶液、B液にアセトニトリル、固定相にPhカラム(実施例1)もしくはC30カラム(実施例2)を使用し、分析試料をHPLC/ICP−MSシステムに導入し、Ruの質量数であるm/z=102を検出した。
<Experimental procedure>
Preparation of phosphate buffer solution 50 mmol of sodium dihydrogen phosphate and 50 mmol of disodium hydrogen phosphate were weighed and made up to a volume of 1 L with pure water. This was filtered to remove insoluble matters, and a phosphate buffer solution of 100 mM pH 6.8 was obtained.
Preparation of carbonate buffer solution 5 mmol of sodium carbonate and 5 mmol of sodium bicarbonate were weighed, dissolved in pure water, adjusted to pH 9.0 with hydrochloric acid, and then adjusted to 100 mL. This was filtered to remove insoluble matter, and a carbonate buffer solution of 100 mM pH 9.0 was obtained.
Reaction of amino acid with metal-containing reagent About 100 μmol of amino acid was weighed and dissolved in 1 mL of pure water to prepare each amino acid solution. 1 mg of a metal reagent (Ru (bpy) 2 (mcbpy-O-Su-ester) (PF 6 ) 2 ) was dissolved in 250 μL of DMF to obtain a reagent solution. Next, 190 μL of carbonate buffer solution was placed in the reaction vial, 10 μL of amino acid solution was added, and 50 μL of reagent solution was further added and shaken vigorously. The reaction vial was heated at 55 ° C. overnight using a block heater. After cooling, the reaction solution was appropriately diluted to give an analytical sample (Example 1). In addition, the reaction solutions were mixed in equal amounts and appropriately diluted to obtain an analysis sample (Example 2).
As the analysis mobile phase of the amino acid reactant , phosphate buffer solution is used as solution A, acetonitrile is used as solution B, Ph column (Example 1) or C30 column (Example 2) is used as the stationary phase, and the analytical sample is HPLC / ICP- The sample was introduced into the MS system, and the mass number of Ru, m / z = 102, was detected.

〈分析結果〉
[実施例1]
HPLCの固定相に1.0×250mmのPhカラムを使用し、アミノ酸反応物の分析を行った。結果を図1に示す。100amolのGlyに相当するピークが検出された。
本発明の方法は、10amolの検出限界を得ることができ、従来の金属プローブ分析の検出限界である10pmolと比較して100万倍の高感度化を達成している。
[実施例2]
HPLCの固定相に1.0×150mmのC30カラムを使用し、アミノ酸反応物の分析を行った。結果を図2に示す。
本発明の方法は、Asp,Gly,Tyr,Val,Met,Ile,Leu,Pheの各アミノ酸に相当するピークを分離/検出することができた。各アミノ酸の検出された量を表1に示した。検出限界は各アミノ酸とも10amolであった。
<result of analysis>
[Example 1]
An amino acid reactant was analyzed using a 1.0 × 250 mm Ph column as the stationary phase of HPLC. The results are shown in FIG. A peak corresponding to 100 amol of Gly was detected.
The method of the present invention can obtain a detection limit of 10 amol, and achieves 1 million times higher sensitivity than 10 pmol which is the detection limit of the conventional metal probe analysis.
[Example 2]
Amino acid reactants were analyzed using a 1.0 × 150 mm C30 column for the HPLC stationary phase. The results are shown in FIG.
The method of the present invention was able to separate / detect peaks corresponding to Asp, Gly, Tyr, Val, Met, Ile, Leu, and Phe amino acids. The detected amounts of each amino acid are shown in Table 1. The detection limit for each amino acid was 10 amol.

Figure 0004835036
Figure 0004835036

実施例3
実施例3で使用した機器および試薬は次のとおりである。
Example 3
The equipment and reagents used in Example 3 are as follows.

〈使用機器〉
ICP−MS 横河アナリティカルシステムズ社製HP4500plus環境仕様
Chamber Bergner社製Mini Chamber
Nebulizer 横河アナリティカルシステムズ社製同軸Nebulizer
HPLC DIONEX社製無機分析システム
AS50 Autosampler
LC30 Chromatography Oven
AD25 Absorbance Detector
GP50 Gradient Pump
カラム
GLサイエンス社製
Inertsil ODS C18カラム
ブロックヒーター PIERCE社製Reacti−Therm Heating
Module
<Used equipment>
ICP-MS Yokogawa Analytical Systems' HP4500plus Environmental Specification Chamber Bergner's Mini Chamber
Nebulizer Coaxial Nebulizer manufactured by Yokogawa Analytical Systems
Inorganic analysis system manufactured by HPLC DIONEX
AS50 Autosampler
LC30 Chromatography Oven
AD25 Absorbance Detector
GP50 Gradient Pump
column
Made by GL Science
Inertsil ODS C18 column block heater Reacti-Therm Heating made by PIERCE
Module

〈使用試薬〉
超純水 ミリポア社製純水製造装置より採取
アセトニトリル(反応用) 無水高純度試薬
アセトニトリル(移動相用) 和光純薬製クロマトグラフィー用
ロイシン 和光純薬製
フェニルアラニン 和光純薬製
アンジオテンシンII シグマアルドリッチ社製
タフトシン(Thr−Lys−Pro−Arg)
ペプチド研究所製
酢酸アンモニウム 和光純薬製試薬特級
酢酸 関東化学製試薬特級
ホウ酸 和光純薬製試薬特級
水酸化ナトリウム 和光純薬製試薬特級
エチレンジアミン四酢酸ナトリウム(EDTA)
和光純薬製試薬特級
インジウム硝酸溶液 和光純薬製原子吸光分析用(1000ppm)
1−(4−イソチオシアノベンジル)エチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸
(イソチオシアノベンジルEDTA)
DOJINDO製
<Reagent used>
Ultrapure water Collected from Millipore pure water production equipment Acetonitrile (for reaction) Anhydrous high purity reagent Acetonitrile (for mobile phase) Wako Pure Chemicals chromatography Leucine Wako Pure Chemicals Phenylalanine Wako Pure Chemicals Angiotensin II Sigma Aldrich Tuftsin (Thr-Lys-Pro-Arg)
Peptide Laboratory Ammonium Acetate Wako Pure Chemical Reagent Special Grade Acetic Acid Kanto Chemical Reagent Special Grade Boric Acid Wako Pure Chemical Reagent Special Grade Sodium Hydroxide Wako Pure Chemical Reagent Special Grade Ethylenediaminetetraacetate Sodium (EDTA)
Wako Pure Chemicals reagent special grade indium nitric acid solution Wako Pure Chemicals atomic absorption analysis (1000ppm)
1- (4-Isothiocyanobenzyl) ethylenediamine-N, N, N ′, N′-tetraacetic acid
(Isothiocyanobenzyl EDTA)
Made by DOJINDO

Figure 0004835036
Figure 0004835036

〈実験手順〉
移動相の調製
酢酸アンモニウム100mmolを秤量し、純水にて溶解し、酢酸でpHを5.8に調整してから、アセトニトリルを30mL加えて1Lに定容して100mM pH5.8の3%アセトニトリル/100mM酢酸緩衝溶液とした。次にアセトニトリル600mLに純水を加えて1Lに定容して、60%アセトニトリル溶液とした。EDTAは5mmolを秤量し、100mLの純水で溶解して50mM EDTA溶液とした。
ホウ酸緩衝液の調製
ホウ酸20mmolを秤量し、純水に溶かして水酸化ナトリウムでpHを9.0に調整した後、100mLに定容して200mM pH9.0のホウ酸緩衝溶液とした。
アミノ酸、ペプチドとイソチオシアノベンジルEDTAとの反応
各アミノ酸およびペプチドを約0.1mmol秤量し、0.1N塩酸1mLで溶解し、さらに純水で100倍希釈して1μmol/mLの試料溶液とした。イソチオシアノベンジルEDTAは1μmolを秤量し、20%アセトニトリル溶液500μLで溶解して2μmol/mLの試薬溶液とした。
サンプルチューブに試料溶液10μLを分取して、ホウ酸緩衝液60μLを加えてよく攪拌した。さらにアセトニトリルを20μL加えてから試薬溶液10μLを加えて攪拌し、40℃で4時間加熱した。その後pH5.8の酢酸緩衝液を890μL加えて攪拌し、1000ppmのインジウム溶液10μLを加えて再び攪拌してから4℃で30分間冷却して分析試料とした。
アミノ酸・ペプチド反応物の分析
移動相としてA液に3%アセトニトリル/100mM酢酸緩衝溶液、B液に60%アセトニトリル、C液に50mM EDTA溶液、固定相に1.0×250mmのODSカラムを使用し、分析試料をHPLC/ICP−MSシステムに導入し、インジウムの質量数であるm/z=115を検出した。
<Experimental procedure>
Preparation of mobile phase 100 mmol of ammonium acetate was weighed, dissolved in pure water, adjusted to pH 5.8 with acetic acid, added with 30 mL of acetonitrile, made up to 1 L, and 3% acetonitrile with 100 mM pH 5.8. / 100 mM acetate buffer solution. Next, pure water was added to 600 mL of acetonitrile, and the volume was adjusted to 1 L to obtain a 60% acetonitrile solution. 5 mmol of EDTA was weighed and dissolved in 100 mL of pure water to obtain a 50 mM EDTA solution.
Preparation of borate buffer solution 20 mmol of boric acid was weighed, dissolved in pure water and adjusted to pH 9.0 with sodium hydroxide, and then adjusted to 100 mL to obtain a 200 mM pH 9.0 borate buffer solution.
Reaction of amino acid, peptide and isothiocyanobenzyl EDTA Approximately 0.1 mmol of each amino acid and peptide was weighed, dissolved in 1 mL of 0.1N hydrochloric acid, and further diluted 100 times with pure water to obtain a sample solution of 1 μmol / mL. . 1 μmol of isothiocyanobenzyl EDTA was weighed and dissolved in 500 μL of 20% acetonitrile solution to obtain a 2 μmol / mL reagent solution.
10 μL of the sample solution was dispensed into a sample tube, and 60 μL of borate buffer was added and stirred well. Further, 20 μL of acetonitrile was added, 10 μL of the reagent solution was added, and the mixture was stirred and heated at 40 ° C. for 4 hours. Thereafter, 890 μL of pH 5.8 acetate buffer was added and stirred, 10 μL of 1000 ppm indium solution was added and stirred again, and then cooled at 4 ° C. for 30 minutes to prepare an analytical sample.
As the analysis mobile phase of amino acid / peptide reaction , 3% acetonitrile / 100 mM acetate buffer solution was used for solution A, 60% acetonitrile was used for solution B, 50 mM EDTA solution was used for solution C, and a 1.0 × 250 mm ODS column was used for the stationary phase. The analytical sample was introduced into the HPLC / ICP-MS system, and m / z = 115, which is the mass number of indium, was detected.

〈分析結果〉
本発明の方法を用い、アミノ酸およびペプチドに相当するピークが分離/検出された。これにより、試薬内の検出元素の結合様式および検出元素の種類はビピリジン−ルテニウム錯体以外でも可能であることが示された。また、今回はインジウムを検出元素としたが、EDTA化合物は多くの金属とキレート化合物を形成することがよく知られているため、キレート化合物を形成する元素であれば他にも検出元素として選択することができると考えられる。
<result of analysis>
Using the method of the present invention, peaks corresponding to amino acids and peptides were separated / detected. Thereby, it was shown that the coupling | bonding mode of the detection element in a reagent, and the kind of detection element are also possible other than a bipyridine-ruthenium complex. In addition, this time, indium was used as a detection element, but since EDTA compounds are well known to form chelate compounds with many metals, any other element that forms a chelate compound can be selected as a detection element. It is considered possible.

Figure 0004835036
Figure 0004835036

本発明の方法は、分析対象化合物の種類で検出感度がほとんど変化することがないため、LC−MSのようにイオン化率を気にする必要はなく、実際にロイシン(図3)、フェニルアラニン(図4)、タフトシン(図5)、アンジオテンシンII(図6)のいずれもほぼ同じ検出感度を得ることができた。
今回の実験ではいずれの化合物も検出限界は約1pmol(金属プローブ分析法の約10倍)であったが、反応時に添加した過剰な金属を除去すれば、実施例1および2のようにさらに高感度化が望めると考えられる。
In the method of the present invention, the detection sensitivity hardly changes depending on the type of compound to be analyzed, so there is no need to worry about the ionization rate as in LC-MS, and actually leucine (FIG. 3), phenylalanine (FIG. 4) All of tuftsin (FIG. 5) and angiotensin II (FIG. 6) were able to obtain almost the same detection sensitivity.
In this experiment, the detection limit of each compound was about 1 pmol (about 10 times that of the metal probe analysis method). However, if the excess metal added during the reaction was removed, the detection limit was higher as in Examples 1 and 2. Sensitivity can be expected.

本発明によれば、fmolやamolさらにはzmolレベルの従来よりも微量の試料で有機化合物の分析が可能となる。これにより分析による生体や環境に対する影響を大きく軽減することができる。特に有機化合物が代謝物の場合、患者や動物の負担を減らすことができ、様々なものを気軽に分析することができるようになる。例えば、これまでは大量に採血を行う必要があった血液検査も、必要な試料量が微かになるため、注射によりサンプリングする必要もなく、ほんの一滴血液を採取すればよくなる。また肝臓等の臓器に関しても切開して組織を丸ごと取り出すのではなく、キャピラリー等で細胞ひとつを取り出せば、その中の有機化合物を分析して健康状態を解析するといったことが可能になる。さらには、様々な部位から気軽に何回もサンプリングが行えるようになるので、詳細な分析ができるようになり、これまでは見つけることができなかった分析対象の僅かな変化や異常を早期に発見することが可能となる。
また、必要な試薬や溶媒が従来よりも減少することにより化学物質による汚染の危険性を低くすることが可能となるとともに、コスト面の低減も可能となる。
According to the present invention, it is possible to analyze an organic compound with a smaller amount of sample than conventional ones at fmol, amol or zmol level. Thereby, the influence on the living body and the environment by the analysis can be greatly reduced. In particular, when the organic compound is a metabolite, the burden on patients and animals can be reduced, and various things can be easily analyzed. For example, a blood test, which has been required to collect a large amount of blood until now, requires a small amount of sample. Therefore, it is not necessary to sample by injection, and only one drop of blood can be collected. In addition, if an organ such as the liver is not incised and the whole tissue is taken out, but a single cell is taken out with a capillary or the like, it is possible to analyze the organic compound in the cell to analyze the health condition. In addition, sampling can be easily performed many times from various parts, so detailed analysis can be performed, and slight changes and abnormalities in the analysis target that could not be found so far can be detected early. It becomes possible to do.
In addition, since the necessary reagents and solvents are reduced as compared with the prior art, it is possible to reduce the risk of contamination by chemical substances, and it is possible to reduce the cost.

実施例1の結果を示すクロマトグラムである。2 is a chromatogram showing the results of Example 1. 実施例2の結果を示すクロマトグラムである。2 is a chromatogram showing the results of Example 2. 分析対象化合物としてロイシンを用いた場合の実施例3の結果を示すクロマトグラムである。It is a chromatogram which shows the result of Example 3 at the time of using leucine as an analysis object compound. 分析対象化合物としてフェニルアラニンを用いた場合の実施例3の結果を示すクロマトグラムである。It is a chromatogram which shows the result of Example 3 at the time of using phenylalanine as an analysis object compound. 分析対象化合物としてタフトシンを用いた場合の実施例3の結果を示すクロマトグラムである。It is a chromatogram which shows the result of Example 3 at the time of using a tuftsin as an analysis object compound. 分析対象化合物としてアンジオテンシンIIを用いた場合の実施例3の結果を示すクロマトグラムである。It is a chromatogram which shows the result of Example 3 at the time of using angiotensin II as an analysis object compound.

配列番号1:このペプチドはチロシンプロテインキナーゼの基質であり、チロシンプロテインキナーゼの活性を分析するのに有用である。   SEQ ID NO: 1: This peptide is a substrate for tyrosine protein kinase and is useful for analyzing the activity of tyrosine protein kinase.

Claims (9)

(1)有機化合物と金属元素含有化合物との結合体を生成する工程、
(2)該結合体をクロマトグラフィー精製に供する工程、
(3)該結合体を無機分析に供して該結合体に含有される金属元素を分析する工程
を(1)(2)(3)の順に連続して行うことを特徴とする、有機化合物の分析方法であって、
有機化合物が、アミノ酸、アミン、核酸塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチド、有機酸、アルデヒド、ケトン、チオール、ヒドロキシ化合物、ペプチド、ポリペプチド、核酸、およびタンパク質からなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子化合物であり、
金属元素含有化合物が、式:
[M(R)(L1)(L2)(L3)(L4)(L5)(L6)
〔式中、
Mは、遷移元素であり、
Rは、Mの多座配位リガンドであり、
L1、L2、L3、L4、L5およびL6は、Mのリガンドであって、それぞれが同一でも異なっていてもよく、
Sは前記有機化合物と結合可能な反応性部位を有する基であって、R、L1、L2、L3、L4、L5およびL6のうちの1個以上と共有結合しており、
m、t、uおよびvはそれぞれ独立して1以上の整数であり、
n、o、p、q、rおよびsはそれぞれ独立して0または1以上の整数である〕
で表される、分析方法。
(1) a step of generating a conjugate of an organic compound and a metal element-containing compound;
(2) subjecting the conjugate to chromatographic purification;
(3) The step of subjecting the conjugate to an inorganic analysis to analyze a metal element contained in the conjugate is performed successively in the order of (1), (2), and (3). An analysis method,
The organic compound is at least one polymer compound selected from the group consisting of amino acids, amines, nucleobases, nucleosides, nucleotides, organic acids, aldehydes, ketones, thiols, hydroxy compounds, peptides, polypeptides, nucleic acids, and proteins. Yes,
The metal element-containing compound has the formula:
[M v (R) m (L1) n (L2) o (L3) p (L4) q (L5) r (L6) s ] t Su
[Where,
M is a transition element,
R is a multidentate ligand of M;
L1, L2, L3, L4, L5 and L6 are ligands of M, and each may be the same or different;
S is a group having a reactive site capable of binding to the organic compound, and is covalently bonded to one or more of R, L1, L2, L3, L4, L5 and L6;
m, t, u and v are each independently an integer of 1 or more,
n, o, p, q, r and s are each independently 0 or an integer of 1 or more.]
The analysis method represented by
有機化合物と金属元素含有化合物との結合が共有結合である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the bond between the organic compound and the metal element-containing compound is a covalent bond. SがN−スクシンイミドオキシカルボニル基またはイソチオシアナト基である、請求項1または2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein S is an N-succinimidooxycarbonyl group or an isothiocyanato group. Mが、ルテニウム、インジウム、テルビウム、ツリウム、ユーロピウム、ロジウムおよび金からなる群から選ばれる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein M is selected from the group consisting of ruthenium, indium, terbium, thulium, europium, rhodium and gold. 有機化合物と金属元素含有化合物との結合体の生成が、有機化合物に金属元素含有化合物を結合させることによるものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。   The method of any one of Claims 1-4 that the production | generation of the coupling | bonding body of an organic compound and a metal element containing compound is based on making a metal element containing compound couple | bond with an organic compound. 有機化合物と金属元素含有化合物との結合体の生成が、有機化合物に多座配位子リガンドまたはリガンドを結合させた後に金属元素を結合させることによるものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。   The production | generation of the coupling | bonding body of an organic compound and a metal element containing compound is based on combining a metal element, after combining a multidentate ligand ligand or a ligand to an organic compound. 2. The method according to item 1. 前記無機分析が、ICP−MS、ICP−AESまたはAASである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the inorganic analysis is ICP-MS, ICP-AES, or AAS. クロマトグラフィー精製工程をさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, further comprising a chromatographic purification step. 金属元素含有化合物が、ビス(2,2’−ビピリジン)−4’−メチル−4−カルボキシビピリジン−ルテニウム N−スクシンイミジル エステル−ビス(ヘキサフルオロ−ホスフェート)または1−(4−イソチオシアノベンジル)エチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸にインジウムが結合した物質である請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。   The metal element-containing compound is bis (2,2′-bipyridine) -4′-methyl-4-carboxybipyridine-ruthenium N-succinimidyl ester-bis (hexafluoro-phosphate) or 1- (4-isothiocyanobenzyl) The method according to any one of claims 1 to 8, which is a substance in which indium is bound to ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetic acid.
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