JP6109733B2 - 液体クロマトグラフィー用カラム及びヘモグロビン類の分析方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、ステンレス製のカラムを用いて、タンパク質、核酸、糖類等の生体由来の試料を測定すると、カラム内面に生体由来成分が非特異的に吸着し、分析に悪影響を及ぼすことがある。特に、ヘモグロビンA1cの分析時にカラム内面への非特異吸着が起こると、正確な測定値が得られないため、大きな問題となる。そのため、特許文献1に開示されているようなシリコーン樹脂等によるコーティング処理を行う必要がある。
しかしながら、PEEKに代表されるエンジニアリングプラスチックは高価であるというデメリットがある。
そのため、安価に作製でき、生体由来成分の非特異吸着を抑制できるカラムが望まれている。
以下に本発明を詳述する。
そこで本発明者は、疎水性の程度に関連付けることなく、種々の材料について鋭意検討した結果、カラムパイプ及びエンドフィッティングの材料として、ポリエチレン又はポリメチルメタクリレートを用いた場合に、生体由来成分の非特異吸着を抑制し、正確な測定を行うことができる液体クロマトグラフィー用カラムを安価に作製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
また、カラムパイプ及びエンドフィッティングの形状は特に限定されない。カラムパイプとエンドフィッティングとを接続する方式としては、例えば、フェラル式、ねじ込み式等が挙げられる。
本発明のカラムを用いるヘモグロビン類の分析方法もまた、本発明の一つである。
本発明のヘモグロビン類の分析方法において、分析時のカラムの通液圧力は、充填剤粒子の粒径や粒度分布、カラム内径、カラム長さ、溶離液の流速等によって決定される。従って、その圧力を一義的に決定することはできないため、所望の分離性能が得られる範囲内で適宜調整すればよいが、カラムの破損や液漏れ等の不具合を生じさせることなく、高い分離性能でヘモグロビン類を分析できるように、分析時のカラムの通液圧力を4.0MPa以下にすることが好ましく、3.0MPa以下にすることがより好ましい。
なお、カラムの通液圧力は、送液ポンプとカラムとの間に接続した圧力計から圧力値を読み取ることにより測定される。
なお、充填剤粒子の平均粒径は、粒度分布測定装置(Particle Sizing Systems社製、「Accusizer780」)で測定された値である。
フィルタとしては、例えば、紙、樹脂、金属等からなるものが挙げられる。なかでも、特開2006−189427号公報に記載されたような、孔径の異なる3層からなる構造を有するステンレス製のフィルタが好適である。
フィルタの濾過面の形状は、円状でもよいし、その他の形状でもよい。
有機酸としては、例えば、クエン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸等が挙げられる。
無機酸としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸等が挙げられる。
アミノ酸類としては、例えば、グリシン、タウリン、アルギニン等が挙げられる。
また、緩衝液には、他に一般に添加される物質、例えば、界面活性剤、各種ポリマー、親水性の低分子化合物、カオトロピックイオン類等を適宜添加してもよい。
また、本発明によれば、該液体クロマトグラフィー用カラムを用いるヘモグロビン類の分析方法が提供される。本発明のヘモグロビン類の分析方法によれば、生体由来成分の非特異吸着を抑制でき、正確な測定を行うことができる。
(空カラムの準備)
カラムパイプ及びエンドフィッティングに表1に示す材料を用いて、内径4.6mm、長さ15mmのカラムを準備した。
なお、比較例1でステンレス(SUS316)製カラムに施したシリコーン樹脂によるコーティング処理は、SR2410(東レ・ダウコーニング社製)を用いて行った。
3重量%ポリビニルアルコール(日本合成化学工業社製)水溶液2000mLに、テトラエチレングリコールジメタアクリレート(新中村化学工業社製)300g、トリエチレングリコールジメタアクリレート(新中村化学工業社製)100g、及び、過酸化ベンゾイル(キシダ化学社製)1.0gの混合物を添加し、窒素雰囲気の反応器中で攪拌しながら、80℃で1時間重合した。
次に、イオン交換基を有する単量体として、2−メタアクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(東亞合成社製)100g、ポリエチレングリコールメタアクリレート(日油社製、エチレングリコール鎖n=4)100gをイオン交換水に溶解し、混合物を得た。得られた混合物を、1時間重合後の上記反応器中に更に添加し、窒素雰囲気下で攪拌しながら80℃で2時間重合した。得られた重合組成物を水及びアセトンで洗浄することにより、イオン交換基を有する粒子を得た。
得られたイオン交換基を有する粒子10gを溶存オゾンガス濃度100ppmのオゾン水300mLに浸漬し、30分間攪拌した。攪拌終了後、遠心分離機(日立製作所社製、「Himac CR20G」)を用いて遠心分離し、上澄みを除去する操作を合計2回繰り返し、充填剤粒子を得た。
得られた充填剤粒子について、粒度分布測定装置(Particle Sizing Systems社製、「Accusizer780」)を用いて測定したところ、平均粒径は10μm、CV値は14%であった。
得られた充填剤粒子0.5gを、40mmol/Lリン酸緩衝液(pH5.3)20mLに分散して撹拌しスラリー化した。5分間超音波処理した後、スラリー全量を、空カラム(内径4.6mm×長さ15mm)を接続したパッカー(アズワン社製)に注入した。パッカーに送液ポンプ(GLサイエンス社製、「PU−614」)を接続し、圧力8MPaで送液して、定圧充填した。
(液体クロマトグラフィーによる性能評価)
得られたカラムを用いて、ヘモグロビンA1cコントロール検体(シスメックス社製)の測定を行った。測定条件を表2に示す。また、各材質のカラムを用いて測定したときのクロマトグラムを図1〜7に示した。
一方で、表面処理を施していないステンレス製のカラム(図4)やポリプロピレン(PP)製のカラム(図5)、ポリエチレンテレフタレート(PET)製のカラム(図6)、ポリカーボネート(PC)製のカラム(図7)を用いた場合、図1〜3と比較して、ヘモグロビンA1cピークがブロード化するなど、分離パターンが悪化した。
PE製のカラム、PMMA製のカラム、シリコーン樹脂によるコーティング処理を施したステンレス製のカラムと比較して、明らかに他のカラムでは半値幅が大きくなり、ブロード化した。
また、各材質のカラムと全ピーク面積との関係を図9に示した。
なお、全ピーク面積の数値は、シリコーン樹脂によるコーティング処理を施したステンレス製のカラムを100としたときの値としてプロットした。
PE製のカラム、PMMA製のカラムは、シリコーン樹脂によるコーティング処理を施したステンレス製のカラムとほぼ同じ値を示したが、他のカラムは、明らかに低い値を示した。
これらのことから、PE製のカラム、PMMA製のカラムは、ヘモグロビン類の非特異的な吸着が起こりにくく、従来公知の、シリコーン樹脂によるコーティング処理を施したステンレス製のカラムと同等の性能が得られることが明らかとなった。
Claims (5)
- カラムパイプ及びエンドフィッティングを有し、充填剤粒子を充填して用いられる液体クロマトグラフィー用カラムであって、
前記カラムパイプ及び前記エンドフィッティングは、ポリエチレン又はポリメチルメタクリレートからなり、カラム内に充填される充填剤粒子の平均粒径が2〜20μmである液体クロマトグラフィー用カラムを用いるヘモグロビン類の分析方法。 - 分析時のカラムの通液圧力が0.8MPa以上4.0MPa以下である請求項1記載のヘモグロビン類の分析方法。
- 分析時の溶離液の送液速度が0.5mL/分以上2.5mL/分以下である請求項1又は2記載のヘモグロビン類の分析方法。
- ヘモグロビン類の測定に用いる緩衝液の塩濃度が10mmol/L以上1000mmol/L以下である請求項1、2又は3記載のヘモグロビン類の分析方法。
- ヘモグロビンA0、ヘモグロビンA1c、ヘモグロビンF、ヘモグロビンA2、ヘモグロビンS、ヘモグロビンC、ヘモグロビンD、及び、ヘモグロビンEからなる群より選択される少なくとも1種の測定に用いる請求項1、2、3又は4記載のヘモグロビン類の分析方法。
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