JPH06118059A - キャピラリー電気泳動による結合定数の測定方法 - Google Patents

キャピラリー電気泳動による結合定数の測定方法

Info

Publication number
JPH06118059A
JPH06118059A JP4265198A JP26519892A JPH06118059A JP H06118059 A JPH06118059 A JP H06118059A JP 4265198 A JP4265198 A JP 4265198A JP 26519892 A JP26519892 A JP 26519892A JP H06118059 A JPH06118059 A JP H06118059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
concentration
capillary
molecule
micell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4265198A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiko Kitagishi
恵子 北岸
Hirotsugu Kita
洋嗣 喜多
Koichi Oka
宏一 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otsuka Electronics Co Ltd
Original Assignee
Otsuka Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otsuka Electronics Co Ltd filed Critical Otsuka Electronics Co Ltd
Priority to JP4265198A priority Critical patent/JPH06118059A/ja
Publication of JPH06118059A publication Critical patent/JPH06118059A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】サンプルの検出時間及びミセルの検出時間に基
づいて、ミセル内のサンプルと泳動溶媒中のサンプルと
の容量比k′を求め、この容量比k′及びミセルを形成
するイオン性物質の濃度〔M〕0 、サンプル濃度〔S〕
0 の関係を、式 1/ka =〔M〕0 /k′−〔S〕0 /(1+k′) に当てはめることによって、サンプルがミセルへ取り込
まれる場合の平衡定数である結合係数ka を求める。 【効果】キャピラリー電気泳動法において、実測データ
に十分フィットする理論式を採用して、結合係数ka
正確に予測することができるので、各種の結合反応を定
量的かつ十分正確に解析することができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キャピラリー内にイオ
ン性物質を溶解させた泳動溶媒を満たし、キャピラリー
に沿って電位勾配をかけながら、キャピラリー内の一部
にサンプル溶液を注入して、サンプルをイオン性物質の
分子又はミセル(ミセルとは、分子が何個か集まってで
きた分子集合体をいう。以下、イオン性物質の単分子及
びミセルを総称して単に「ミセル」という)に結合させ
又は取り込ませた状態(以下、結合される場合及び取り
込まれる場合を総称して単に「結合」という)で電気泳
動させるキャピラリー電気泳動において、サンプル分子
が前記ミセルに結合される場合の平衡定数(結合定数と
いう)を精度よく求めることのできる結合定数の測定方
法に関するものである。
【0002】キャピラリー電気泳動法とは、一般には、
サンプル分子が水相中に存在するときは移動しないがイ
オン性ミセルに結合されているときはミセルとともに移
動するので、ミセルに可溶化される割合の大きいほど移
動速度が大きくなるのを利用して、サンプルの分離を行
う方法である。また、結合係数とは、サンプルSとミセ
ルMとが同じ溶液の中に存在する場合に、サンプルSが
ミセルMと結合する割合をいい、サンプルSとミセルM
との複合体をMSと書くと、結合係数ka は、 ka =〔MS〕/〔M〕〔S〕 (1) と定義される。〔MS〕はミセルに結合されたサンプル
濃度、〔M〕はサンプルと結合していないミセルの濃
度、〔S〕とミセルと結合していないサンプル濃度であ
る。容量比k′はミセル内のサンプルのモル数と、水相
中のサンプルのモル数との比であるから、「モル数」を
「濃度」に置き換えれば、 k′=〔MS〕/〔S〕 (2) と書けるものである。
【0003】
【従来の技術】例えば医薬品は、脂質膜の透過性によっ
て経口吸収性、組織への移行性が異なるので、薬効評価
には脂質との結合係数ないし容量比の測定が有効であ
る。この結合係数ないし容量比の測定を行う方法の一つ
として、キャピラリー電気泳動法が注目されている。
【0004】この方法によれば、界面活性剤溶液を細管
(キャピラリー)の中に満たし、キャピラリーの一端に
サンプルを注入して、キャピラリーに沿って電界をか
け、電気泳動によるサンプルの移動速度を測定して、一
定の関係式に当てはめることによって容量比k′を測定
することができる。容量比k′を求めるには、従来より
次の式が知られていた(寺部 茂「界面導電クロマトグ
ラフィー」島津科学器械ニュースpp.24-31,Vol.28,No.4
(1987,12))。すなわち、容量比k′は、電気泳動させ
た時の検出時間(保持時間)を用いて、 k′=(tR −tR,0 )/tR,0 (1−tR /tmc) (3) と表わされる。ここで、tR はサンプルの検出時間、t
mcはミセル検出時間、t R,0 はミセル濃度が0のときの
サンプルの検出時間である。
【0005】一方、容量比k′と分配係数Kとは、前記
文献によれば、 k′=KVmc/Vaq=KVmc/(Vt −Vmc) (4) の関係がある。Vt は容器の体積、Vmcはミセルの体
積、Vaqは水相の体積である。ミセルの体積Vmcは、ミ
セルの濃度(界面活性剤濃度Cstから臨界ミセル濃度C
MCを引いたもの)に部分比容vをかけて求めることが
できるので、 Vmc=v(Cst−CMC)Vt と表される。したがって、(4) 式は、 k′=Kv(Cst−CMC)/{1−v(Cst−CMC)} (5) となる。サンプル濃度が低く、かつ、VmcがVt より小
さい時には、(5) 式の分母を1とおけるので、 k′=Kv(Cst−CMC) (6) となる。この式により分配係数Kを求めることができ
る。
【0006】上の(6) 式から明らかなように、容量比
k′と界面活性剤濃度Cstとは直線的な関係があること
が分かる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本願発明者
は、いろいろなサンプルについて、キャピラリー電気泳
動法を用いて容量比k′を測定し、界面活性剤濃度Cst
との関係をプロットしていくと、必ずしも直線には載ら
ないことに気付いた。図4は、実測データの一例を示し
ている。縦軸は容量比k′、横軸は界面活性剤濃度Cst
〔mM〕であり、測定値は三角点で示されている。測定
値を直線で近似するよりも、曲線で近似するほうがより
フィットすることが分かる。
【0008】このことは、容量比k′と界面活性剤濃度
stとの関係は、必ずしも(6) 式で近似できないことを
示している。この理由は、従来の方法では、ミセルの体
積Vmcが全体の体積より小さいという条件は満たされて
いるが、「サンプル濃度が低い」という条件が満たされ
ていないからであると考えられる。
【0009】そこで、前記(6) 式を導くときに行ったよ
うな一次近似を採用するのは正確性の点で十分でないと
推測される。そこで、本発明の目的は、キャピラリー電
気泳動法において上述の技術的課題を解決し、結合係数
を正確に測定することができる結合定数の測定方法を提
供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの請求項1記載の結合定数の測定方法は、サンプルの
検出時間及びミセルの検出時間に基づいて、ミセル内の
サンプルと、泳動溶媒中のサンプルとの容量比k′を求
め、この容量比k′及びミセルを形成するイオン性物質
の濃度〔M〕0 、サンプル濃度〔S〕0 の関係を、式 1/ka =〔M〕0 /k′−〔S〕0 /(1+k′) (7) に当てはめることによって、サンプルがミセルへ取り込
まれる場合の平衡定数である結合係数ka を求めるもの
である。
【0011】
【作用】結合係数ka はすでに述べたように、 ka =〔MS〕/〔M〕〔S〕 (8) と定義され、容量比k′はミセル内のサンプルのモル数
mcと、水相中のサンプルのモル数naqとの比nmc/n
aqであるから、「モル数」を「モル濃度」に置き換えれ
ば、 k′=〔MS〕/〔S〕 (9) と書けるものである。
【0012】電気泳動するキャピラリー中のサンプルの
濃度は、図5(c) に示すように、サンプルが一定以上の
濃度で存在する範囲(検出バンドという)にわたって一
定であるとし、サンプルと結合していないミセルの濃度
〔M〕とサンプルと結合したミセル濃度〔MS〕との
和、すなわち総ミセルの濃度を〔M〕0 と表し、ミセル
と結合していないサンプル濃度〔S〕とミセルに結合さ
れたサンプル濃度〔MS〕との和、すなわち総サンプル
濃度を〔S〕0 と表わす。
【0013】上の(8) 式は、 ka =〔MS〕/(〔M〕0 −〔MS〕)(〔S〕0 −〔MS〕) (10) と書け、(9) 式は、 k′=〔MS〕/(〔S〕0 −〔MS〕) (11) と書ける。
【0014】(10)式と(11)式から、〔MS〕を消去する
と、 1/ka =〔M〕0 /k′−〔S〕0 /(1+k′) (12) という式が得られる。(12)式は、総ミセル濃度〔M〕0
と総サンプル濃度〔S〕0 と容量比k′とから、結合係
数ka を求める方法を示している。
【0015】ここで、従来の技術の説明との関係を明ら
かにしておく。(12)式の〔M〕0 は、(6) 式に現れる
(Cst−CMC)を使うと、 (Cst−CMC)/n に相当する(nはミセル会合数)。また、(12)式の
〔S〕0 は、サンプルを注入した時の初濃度ではなく、
検出バンドの総サンプル濃度となる。
【0016】(12)式をk′について解くと、
【0017】
【数1】
【0018】となり、〔S〕0 が〔M〕0 より十分小さ
いという仮定では、
【0019】
【数2】
【0020】となって、これに 〔M〕0 =(Cst−CMC)/n を代入すると、 k′=ka (Cst−CMC)/n (15) となり前の(6) 式と同様の関係が得られる。(15)式と
(6) 式とから、 ka (Cst−CMC)/n=Kv(Cst−CMC) となり、 ka =nKv が導かれる。これが結合係数ka と前出の分配係数Kと
の関係となる。
【0021】本発明では、「〔S〕0 が〔M〕0 より十
分小さいという」近似を採用することなく、(12)式をそ
のままの形で利用できるところに特徴がある。
【0022】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図1は、キャピラリー電気泳動法による実験シ
ステム図であり、内径75μm,有効長L=375mm
の溶融石英製キャピラリー1中にサンプル溶液を注入し
て、全長500mmのキャピラリー1の両端に高電圧V
=5kVを印加する。検出器3には、紫外可視スペクト
ル測定装置を用いた。電流計4は、キャピラリー1内に
気泡が発生して電流が中断するのをモニタするために設
けているものである。また、周囲温度は25°Cを保つ
ようにしている。
【0023】泳動溶媒として、20mMリン酸緩衝液p
H6.9にSDS(硫酸ドデシルナトリウム)を添加し
たもの及び無添加のものを採用した。添加濃度は、1m
Mから30mMまでの間の12とおりの濃度を選んだ。
サンプルとして、ドーパミンを選び、0.1mg/ml
の割合で前記泳動溶媒に溶解させた。しかし、ドーパミ
ンに限らず、カテコール、ノルエピネフリン、ドーパ等
を用いることもできる。
【0024】実験を始める際には、まず吸引によるキャ
ピラリー1の洗浄を行う。具体的には、図2に示すよう
に、一方の容器5に洗浄液(0.1N NaOH)を満
たして他方の容器を密閉してポンプで2分間吸引し、次
に泳動溶媒を同様にして満たし10分間吸引する。次に
いわゆる落差法によりサンプルを注入する。すなわち図
3に示すように、正極側の容器5にサンプル溶液を満た
し、負極側の容器6の水面よりも高く持ち上げてサンプ
ルを少量注入する。具体的には、落差H=15mmで1
0秒間注入を行った。
【0025】このように、内径の細いキャピラリーを使
用し、高電圧をかけるので、一般的に、サンプル量が微
量でも測定でき、測定時間も短いという利点がある。次
に実際の実験手順について説明する。まず、電荷を持た
ないメタノール又は水を注入し、電気浸透流を起こさ
せ、電気浸透流速度を次の式により求めた。 (電気浸透流速度)=(キャピラリー有効長L)/(検
出時間) 次に、前記SDS無添加のサンプルを注入し、サンプル
移動速度VR,0 を次の式により求めた。
【0026】(サンプル移動速度)=(キャピラリー有
効長L)/(サンプル検出時間) さらに、SDSを12とおりの濃度で添加した溶液につ
いてサンプルをそれぞれ注入し、サンプル移動速度VR
と、ミセルの移動速度Vmcを求めた。そして、次の式に
より、容量比k′を求めた。 k′=(VR,0 −VR )/(VR,0 −Vmc) 図4は、SDS濃度を横軸とし、容量比k′を縦軸にし
て測定された12個のデータをプロットしたグラフであ
る。
【0027】図4のグラフで、実線は12個のデータの
間を通るようにフィッティングさせた直線であり、破線
は12個のデータを間を通るようにフィッティングさせ
た a/k′−b/(1+k′)=一定 の形の曲線である。両方の場合について標準偏差を求め
ると、直線の場合は0.604,曲線の場合は0.44
6となったので、曲線でフィットさせるほうが、実測値
をより正確に現しているということがいえる。この曲線
の形を決めることによって、前記(7) 式により、サンプ
ルがミセルへ取り込まれる場合の平衡定数である結合係
数ka を求めることができる。
【0028】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではない。実施例では、泳動溶媒に解かすイオン性物
質として、界面活性剤溶液を採用したが、これ以外に細
胞、リポソーム等の膜構造の物質、シクロデキストリン
等を採用してもよい。またラテックスや菌等の微小球体
を採用してもよい。また、本発明のキャピラリー電気泳
動による結合定数の測定法の応用例として、タンパク質
−タンパク質相互作用、タンパク質−リガンド相互作用
(タンパク質と医薬品との結合、抗原−抗体反応、神経
伝達系での刺激伝達物質と受容体との結合等)、DN
A,RNA等の核酸におけるプライマーとポリメラーゼ
との結合、核酸と色素、核酸と医薬品との結合を調べる
こともできる。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明の結合定数の測定方
法によれば、キャピラリー電気泳動法において、実測デ
ータに十分フィットする理論式を採用して、結合係数k
a を正確に予測することができるので、各種の結合反応
を定量的かつ十分正確に解析することができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】キャピラリー電気泳動法による実験システム図
である。
【図2】吸引によるキャピラリー洗浄方法を説明する図
である。
【図3】落差法によりサンプルを注入する方法を説明す
る図である。
【図4】容量比k′を縦軸、界面活性剤濃度を横軸にと
った、実測データの一例を示すグラフである。
【図5】(a) はキャピラリー中を電気泳動するサンプル
の様子を示す図、(b) は濃度分布図、(c) は濃度分布を
一様と近似した図である。
【符号の説明】
1 キャピラリー 2 電源 3 検出器 4 電流計 5,6 容器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャピラリー内にイオン性物質を所定濃度
    で溶解させた泳動溶媒を満たし、キャピラリーに沿って
    電位勾配をかけながら、キャピラリー内の一部にサンプ
    ルとなる物質を所定濃度で溶解させた溶液を注入して、
    サンプルとなる物質の分子が前記イオン性物質の分子又
    はその分子集合体に結合され又は取込まれた状態で前記
    イオン性物質の分子又はその分子集合体を電気泳動させ
    るキャピラリー電気泳動法において、 サンプルの検出時間及び前記イオン性物質の分子又はそ
    の分子集合体の検出時間に基づいて、前記イオン性物質
    の分子又はその分子集合体に結合され又は取り込まれた
    サンプルと、泳動溶媒中のサンプルとの容量比k′を求
    め、 この容量比k′、前記イオン性物質の濃度〔M〕0 、及
    びサンプルの濃度〔S〕0 との関係を、式 1/ka =〔M〕0 /k′−〔S〕0 /(1+k′) に当てはめることによって、サンプル分子が前記イオン
    性物質の分子又はその分子集合体に結合され又は取り込
    まれる場合の平衡定数である結合係数ka を算出するこ
    とを特徴とする、キャピラリー電気泳動による結合定数
    の測定方法。
JP4265198A 1992-10-02 1992-10-02 キャピラリー電気泳動による結合定数の測定方法 Pending JPH06118059A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4265198A JPH06118059A (ja) 1992-10-02 1992-10-02 キャピラリー電気泳動による結合定数の測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4265198A JPH06118059A (ja) 1992-10-02 1992-10-02 キャピラリー電気泳動による結合定数の測定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06118059A true JPH06118059A (ja) 1994-04-28

Family

ID=17413905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4265198A Pending JPH06118059A (ja) 1992-10-02 1992-10-02 キャピラリー電気泳動による結合定数の測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06118059A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100399017C (zh) * 2003-03-14 2008-07-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种毛细管区带电泳对药物进行筛选的方法
CN114705744A (zh) * 2022-04-02 2022-07-05 中国林业科学研究院高原林业研究所 一种测定没食子酸与金属离子结合常数方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100399017C (zh) * 2003-03-14 2008-07-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种毛细管区带电泳对药物进行筛选的方法
CN114705744A (zh) * 2022-04-02 2022-07-05 中国林业科学研究院高原林业研究所 一种测定没食子酸与金属离子结合常数方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Monnig et al. Capillary electrophoresis
EP0324539A2 (en) Improved capillary gel electrophoresis columns
CA2021198A1 (en) System for measuring electrokinetic properties and for characterizing electrokinetic separations by monitoring current in electrophoresis
Sandoval et al. Method for the accelerated measurement of electroosmosis in chemically modified tubes for capillary electrophoresis
Bowser et al. Quantitative description of migration behavior of porphyrins based on the dynamic complexation model in a nonaqueous capillary electrophoresis system
EP0295942B1 (en) On-column conductivity detector for microcolumn electrokinetic separations
Smith et al. Influence of operating parameters on reproducibility in capillary electrophoresis
CN101799448B (zh) 通过毛细管电泳分离蛋白质的方法和毛细管电泳用的缓冲组合物
Auriola et al. Analysis of oligonucleotides by on-column transient capillary isotachophoresis and capillary electrophoresis in poly (ethylene glycol)-filled columns
US10107781B2 (en) Method for separating biological molecules and cells in solution
Bessonova et al. Electrophoretic determination of albumin in urine using on-line concentration techniques
US5223114A (en) On-column conductivity detector for microcolumn electrokinetic separations
Mito et al. Estimation of receptor–ligand interactions by the use of a two-marker system in affinity capillary electrophoresis
Nakagawa et al. SEPARATION AND DETERMINATION OF CEFPIRANIDE IN HUMAN PLASMA BY ELECTROKINETIC CHROMATOGRAPHY WITH A MICELLAR SOLUTION AND AN OPEN TUBULAR-FUSED SILICA CAPILLARY
US20240310326A1 (en) Reusable cartridge for capillary electrophoresis
JPH06118059A (ja) キャピラリー電気泳動による結合定数の測定方法
Abad‐Villar et al. Evaluation of the detection of biomolecules in capillary electrophoresis by contactless conductivity measurement
Chen et al. Silicate polymerization for the preparation of bed-retention frits in capillary electrochromatography
Wätzig et al. Effect of pH and sodium dodecyl sulfate concentration on the analytical window in the direct‐injection analysis of plasma samples by capillary electrophoresis
Buzás et al. Formation of natural pH gradients in sequential moving boundary systems with solvent counterions II. Predicted and experimental properties
He et al. Interaction between netropsin and double-stranded DNA in capillary zone electrophoresis and affinity capillary electrophoresis
Zhang et al. Extremely large volume electrokinetic stacking of cationic molecules in MEKC by EOF modulation with strong acids in sample solutions
Jenkins Clinical applications of capillary electrophoresis: Status at the new millennium
AU641607B2 (en) Capillary gels formed by spatially progressive polymerization using migrating initiator
Hasemann et al. Separation of cold medicine ingredients using a precise MEKC method at elevated pH

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040127

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041122

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141210