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酢 酸 を 用 い る金 属 イ オ

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Academic year: 2022

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(1)Vol. 42 (1993). 873. キ ャ ピラ リー電 気 泳 動 に よ るN,N'‑ジ(2‑ヒ ジ ル)エ チ レ ン ジ ア ミン‑N,N'‑二. ドロ キ シベ ン. 酢 酸 を 用 い る金 属 イ オ. ンの分 離 とカル シ ウム及 び マ グ ネ シ ウム イ オ ンの定 量. 本 水 昌 二R,. 森 本 浩 司,. 桑 原 正 良*,. (1993年6月21日. 小 畑 義 光,. 泉. 国 辰**. 受 理). 表 題 のEDTA類 縁 試 薬(HBEDと 略 記)を 用 い て 金 属 イオ ンの キ ャ ピラ リー電 気 泳 動 につ いて 検 討 し た.HBED(H4Y)は 二 価 及 び 三 価 金 属 イ オ ン(Mn+)と 反 応 し,MY2‑,MY‑型 キ レ ー ト陰 イ オ ン を 形 成 す る.pH9〜10で11種 の 二 価 金 属 イ オ ン と2種 の 三 価 金 属 イ オ ン の ピ ー ク を 得 た .2×10‑3 MHBEDを. 含 むpH10.5の. 泳 動 液 を 用 い た 場 合,金. る(見 掛 け の イ オ ン移 動 度): (3.20) <Cd2+(3.21). Co2+. (2.05) < Mn2. <Ca2+(3.26). <Ni2+(3.34). (3.74).イ オ ン 移 動 度 に 及 ぼ すpHの を 生 成 す る こ と が 分 か っ た.HBEDキ 示 し 高 感 度 定 量 が 可 能 で あ る.本. 属 イ オ ン の 移 動 度(絶. +(2.10). <Al3 +(2.12). <Cu2+(3.42). 対 値)は. <Fe3+(2.15). <Zn2+(3.52). 清 中 のCa2+,Mg2+の. <Hg2+. <Pd2+(3.60). 影 響 か ら,大 部 分 の 金 属 イ オ ン はpHlO付 レ ー トは,EDTAに 比 べ,長 波 長(294nm付. 法 を 河 川 水,血. 次 の 順 に 大 き くな. <Pb2+(2.64). <HBED. 近 で安 定 な キ レー ト 近)に 強 い 吸収 を. 定 量 に 応 用 し,良. 好 な結 果 を. 得 た.. 分 離 が シ ア ノ 錯 体14),8‑キ 1. 緒. 言 体16)を 用 い て 行 わ れ て い る.. キ ャ ピ ラ リ ー ゾ ー ン 電 気 泳 動(CZE)は,荷. 電 物質. の 分 離 の た め の 強 力 な 手 法 と し てMikkersら. に よ り. 1979年. に 紹 介 さ れ た1).更. の 内 径75μmの. (high. よ り,高. pcrfbrmance. と 略 記)と. に,1981年. のJorgensonら. ガ ラ ス キ ャ ピ ラ リー を用 い る ア ミノ酸. 等 の 分 離 の 報 告2)に. 性 能 キ ャ ピ ラ リー電 気 泳 動. capillary elcctrophorcsis,以. し て 注 目 を 集 め て き た.以. 後,溶. 後HPCE 融 シ リカ キ. ャ ピ ラ リ ー の 人 手 が 容 易 に な っ た こ と と相 ま っ て 主 に 医 学,薬. 学,生. ノ リ ノ ー ル 錯 体15),PAR錯. 化 学 方 面 で タ ンパ ク 質,ア. ミ ノ 酸,糖,医. 金 属 イ オ ン に 関 す るHPCEの 主 対 象 と し て 行 わ れ,定 な い.こ. れ は,濃. 研 究 は,今. 度 感 度 が 低 い とい う こと に原 因 が あ る. よ う に 思 わ れ る.し. か し,金. 属 イオ ンの場 合 に は キ レー. ト形 成 等 に よ る 誘 導 体 化 に よ り 感 度 向 上 は 十 分 可 能 と 考 え ら れ る.本. 水 らは ア ル カ リ土 類 金 属 イオ ンと比 較 的 安. 定 な キ レ ー ト を 形 成 す る1,2‑シ N, N, N', N'‑四 川 水,血. ク ロ ヘ キ サ ン ジ ア ミ ン‑. 酢 酸(CyDTA)17),. 清 試 料 中 のCa2+,. EDTA18)を Mg2+の. れ ら の 試 薬 を 用 い る 定 量 法 で は,200nm付. た3)〜8).. が 用 い ら れ た が,こ. ィ ー(MEKC)9)の. に よ る ミセ ル 動 電 ク ロマ トグ ラ フ 開 発 に よ り,電. 荷 を持 た な い分 子 種. の 分 離 も 可 能 と な っ た. MEKCに. よ り,Saitoh. ゾ)レ ゾ ル シ ノ ー ル(PAR)錯 体11),更. に,. Saitoh. (K)ら. 分 離 を 行 っ て い る.又,MEKCに * **. 岡山大学 理学部. 近での測定. の 濃 度 で の モ ル 吸 光 係 数 は,約. 2×1031mol‑1cm‑1で L'Eplattenierら. 用 いて河. 定 量 を 行 っ た.こ. 薬 品 な ど 多 く の 有 機 イ オ ン性 物 質 の 分 離 に 用 い ら れ て き. 1984年Terabcら. まで分離 を. 量 に は あ ま り興 味 が 持 た れ て い. あ り,感. 度 は 良 い と は 言 え な い.. は 長 波 長 の300nm付. 近,あ. る い はそ. れ 以 上 に キ レ ー トの 吸 収 を 示 す ベ ン ゼ ン環 を 持 つ キ レー (T)ら. は4‑(2‑ピ 体10),ポ. リジ ル ア. ル フ ィ リ ン錯. は β‑ジ ケ ト ン 錯 体12)13)の よ らず 金 属 イ オ ンの. :700岡 山 県 岡 山 市 津 島 中3‑1‑1 ア プ ラ イ ドバ イ オ シ ス テ ム ズ :136東 京 都江 東 区南 砂3‑3‑6. ト試 薬N,N'ー ン‑N,N'‑二. ジ(2‑ヒ. ドロ キ シ ベ ン ジ ル)エ チ レ ン ジ ア ミ. 酢 酸(HBED)を. 合 成 し,二. 価 及 び三 価 金 属. イ オ ン と の キ レ ー ト形 成 に つ い て 研 究 し て い る19).本 研 究 はHBEDが. 比 較 的 長 波 長 側 で モ ル 吸光 係 数 の 大 き. い キ レ ー ト を 形 成 す る こ と に 着 目 し,HPCEに. よる金. 属 イ オ ン の 分 離 定 量 に つ い て 検 討 し た.そ. の 結 果,13. 種 類 の 金 属 イ オ ン の ピ ー ク が 得 ら れ,又,一. 部の金属 に.

(2) 874. BUNSEKI. つ い て は 高 感 度 定 量 も可 能 と な っ た .更 清 中 のCa2+,Mg2+の. 川 水,血. 下 報 告 す る. 2. 試. 実. 験. 薬. キ レー ト試 薬:. HBED. (D(jindo. Lab.)を2当. 量 の水. 酸 化 ナ ト リ ウ ム を 含 む 水 に 溶 か し て10度2M溶 た.こ. の 溶 液 は 少 な く と も1か. pH緩. Vol. 42 (1993). 定 量 に も十 分 応 用 で き る こ と が. 分 か っ た の で,以. 2・1. に,河. KAGAKU. 衝 液:ホ. ウ 砂(Na2B407)と. ウ ム(KH2PO4),水. 液 と し. 月 間 は 使 用 で き る. リ ン酸 二 水 素 カ リ. 酸 化 ナ トリ ウム 溶 液 を 用 い て調 製. し た. 金 属 イ オ ン 溶 液:10‑2M水 む)を. 調 製 し,正. し た.必. 要 に 応 じ,正. 泳 動 液:標. 溶 液(10‑2M塩. 確 な 濃 度 はEDTA滴. 酸 を含. 定 法 に よ り決 定. 確 に 希 釈 し て 用 い た.. 準 と し て 2× 10‑ 3MHBEDと2. Fig. 1 lates. 0mMpH. Absorption. spectra. of HBED. and its che-. 緩 衝 剤 を 含 む 溶 液 を 用 い た. な お,試. 2・2. 薬 は す べ て 特 級 品 を 用 い た.. 装. 置. HPCE装. 置 に は ア プ ラ イ ドバ イ オ シ ス テ ム 製270A. 型(UV検. 出 器 付 き)を. 50脚,外. 径375μmの. Sciencc製)で cm,全. 用 い た.キ. ャ ピ ラ リー は 内 径. 溶 融 シ リ カ キ ャ ピ ラ リ ー(GL. 検 出 器 ま で の 長 さ(五D)25cm又. 長(五T)47cm又. は72cmの. ャ ピ ラ リ ー は 恒 温 室(350C)に. は50. よ り 行 い,ピ. 保 持 さ れ た.デ. ー タの. ー ク 高,ピ. ー ク 面 積,電. 気 泳 動 移 動 度 を 求 め た.. 2・3. 操. 作. の 後,試. ャ ピ ラ リ ー を 洗 浄 し,そ. 置 付 属 の 減 圧 シ ス テ ム(約 極 側 か ら 導 入 し た(標 行 っ た.試. の 溶 液,又 μmの. 一127mmHg)に. 料 導 入 は装. 3・2. キ レ ー ト試 薬(HBED)の. 本 研 究 で は,陽. 極 へ 向 か う 移 動 度 に 負 号 を つ け て示 す. (陰 イ オ ン の 移 動 度 を 負 と す る).Fig.2にHBEDの. 見. 掛 け の 移 動 度(μep)とpHの. 酸. オ ン 強 度1=0.10M)と p1(a値. 関 係 を 示 す.HBEDの. は4.61,8.32,11.00,及. と 本 研 究 で 求 め たHBED(H4Y)の. H3Y‑,H2Y2‑,HY3一. れ らの. 移動度か ら. の μepの 絶 対 値(1μepDを. 定 は通 常. 価 数 当. 常,金. 属 イオン. (=3.45/2),1.43(=4.30/3)と い こ と が 分 か る.こ 一0HのHは 結 合 し,水. 結 果 及 び考 察. 一N一と. ,‑COOHのHは. 様 に,H2Y2一. レー トは 波 長 の200. オ ンの. 最 も大 き で は2個. 一COO(と. 水 性)が. 遊 離 の 形 で 存 在 し て い る た め,親 近 であ. な る.イ. な りH3YOが. の 理 由 と し て,H3Y一. と の 親 和 性(親. と 考 え ら れ る.同. び4.30と. 求め. た り の 移 動 度 の 絶 対 値 は,2.40,1.73. 間).測. 近 に 吸 収 を 示 す.短. び12.46(イ. 報 告 さ れ て い る19).こ. 準 と し て は3秒. 例 か ら 分 か る よ う にHBEDキ. び290nm付. 移 動 度 に 及 ぼ すpH. の影響. 料 液 と し て は,通. レ ー トの 吸 収 極 大 波 長 は200nm付. る が,Fig.1の. に し た.. れ ぞ れ2.40,3.45及. 測定 波長. EDTAキ. ,. 測 定 す るこ と. る と,そ. メ ン ブ ラ ン フ ィ ル タ ー で 〓 過 し た も の を 用 い た.. 3・1. 量 へ の 適 用 も 考 慮 し,29411mで. よ り,陽. は 試 料 に キ レ ー ト試 薬 液 を 添 加 し た 後 ,0.5. 3. 240nm及. 動 液 を3. の 後 満 た す.そ. 料 液 を キ ャ ピ ラ リ ー に 導 入 す る.試. 294nmで. Mg2+定. ック グラウ. 吸 収 及 び 血 清 試 料 中 のCa2+. 解 離 定 数(P1(a)値. 測 定 開 始 前 に 付 属 の 減 圧 装 置 を 用 い て,泳 分 間 流 し て,キ. 測 定 す れ ば か な り 高 感 度 で あ る が,バ. ン ド と な るHBEDの. も の を 用 い た.キ. 記 録 及 び 処 理 は シ ス テ ム イ ン ス ツ ル メ ン ツ 製 のSIC Labchartl80に. nmで. の 水素. 相 対 的 に 小 さい ため. で は2個. の 一COO一. は. 水 性 が 大 き く な り,価. 数 当 た り の μ。pが 小 さ く な っ た も の と 考 え られ る..

(3) 報 文. 本 水,森. Fig.. 2. 本,桑. 原,小. 畑,泉. :キ ャ ピ ラ リー 電 気 泳 動 に よ るHBED. Effect of pH on the mobility. The dotted HBED.. curves. were calculated. of HBED by using the dissociation. Table. 1. constants. 3. 3・3. Effect. of pH on the mobilities. 金 属 の 移 動 度 に 及 ぼ すpHの. Fig.3に. 示 す よ う にpH約10以. of metal. レ ー ト生 成 が,こ. のpH領. mobilities. mobilities. of. of metal-HBED. at pH 10.5. ions. 影響 上 で は各 金 属 イオ ン. の μep値 は ほ ぼ 一 定 値 を 示 す よ う に な る.こ 1)キ. and. Electrophoretic chelates. Fig.. 875. キ レ ー トの 分 離. れ は(1:. 域 で は ほ ぼ 完 全 に行 わ. れ て い る こ と を 示 す.TablelにpH10.5に. お け る μep. 値. を 示. (M3+:三. す.. A13+,. Fc3+,. Co2+. 価 金 属 イ オ ン;Y4‑:プ. (CO3+)は ロ. MY‑. トン解 離 し た.

(4) 876. BUNSEKI. HBED)キ. レ ー トを 生 成 し,他. のM2+イ. る.こ. 般 に,pHの. 示す よ. 低 下 に よ り│μcp│は. 小 さくな. れ は キ レ ー トの 一 部 が 解 離 す る た め で あ る.従. て,│μep│とpHの (logKML)の. 関 係 を 見 れ ば,キ. っ. レ ー ト生 成 定 数. 大 小 を 予 測 す る こ と が で き る.Tablelに. logKMLの. 値19)を 示 す が,Fig.3か. KcaYと. Vol. 42 (1993). オ ン はMY2で. キ レ ー トを 生 成 す る こ と が 分 か る.又,Fig.3に う に,一. KAGAKU. 分 か る.Fig.3の. ら も1ogKMgY>log. 金 属 イ オ ンは次 の三 つ の グ. ル ー プ に 大 き く 分 け ら れ る. (1)安. 定 な キ レ ー ト を 作 り,μcp,は. ほ とん ど 変 わ ら. な い も の:Fc3+. (2)pH低. 下 と 共 に1μ. 。pl急. 下 と 共 に1μ. 。plは. 激 に 小 さ く な る も の:. Ca2+,Mg2+. (3)pH低. 小 さ く な る が,一. 定. の 値 に 近 づ く も の=Cu2+. (1)のFc3+は 1)キ. こ のpH領. 域 で は 非 常 に 安 定 な(1:. レ ー ト を 生 成 し て い る.移. の 約55%で. 動 度 も二 価 金 属 イ オ ン. あ る こ と よ り,Mr型. キ レ ー トに な っ て. Fig. pH. い る も の と 考 え て よ い.Fc2+も 挙 動 と な る.こ. れ は,移. ほ と ん どFc3+と. 4. Electropherogram. for. several. metal. ions at. 9.3. 同 じ. 動 中 に 安 定 なFe3+キ. レ ー トに. 迅 速 に 変 換 さ れ て い る こ と を 示 し て い る. (2)の. も の は(1=1)キ. く,pH低. レ ー トが あ ま り 安 定 で な. 下 と共 に 解 離 す る も の で あ る.. (3)のCu2+キ. レ ー ト は(2)と. い る.Tablclか. は 少 し挙 動 が 異 な っ て. ら 分 か る よ う にCu2+は. キ レ ー ト を 形 成 す る.し. か し,pH低. 非 常 に安 定 な 下 と 共 に,Ni2+,. Zn2+よ. り も 早 め に μ。,は 変 化 し 始 め る が,pH6で. 逆 に1μ. 。plはNi2+,Zn2+よ. ぼ 等 し い 値 と な る.こ Ni2+,Zn2+で. れ は,次. い る が,Cu2+で. レー トを形 成 して. は 平 面 四 配 位 キ レ ー ト を 生 成 し,2個. の 一O一 基 は 上 下 に 弱 く 結 合 し たCuY2一 る.従. っ て,pH低. とほ. の よ う に 解 釈 さ れ る.. は 六 配 位 の(1:1)キ. 考 え ら れ る.Ni2+,Zn2+キ. pHを. と が,Fig.3よ. る が,Ca2+,Mg2+の. い る キ ャ リヤ ー液 の. え ば,pH6付. 加 す る20)と 言 わ れ て い る が,. 動 時 間 が 変 わ り,ピ. な っ た.μ 。1,の変 化 と共 ー ク 形 状 も 変 わ る.従. 3・5. って 以. 泳動電圧の影響. る.電. 場 の 強 さ(E)とUの. Smoluchowski式. 大 き く影 響 す. 関 係 は 次 式Hclmholtz‑. に よ り 示 さ れ る.. 近 とす れ. (1). 分 離 が可能 とな. ピ ー ク は 得 ら れ な い.又,Fig.4 はFe3+,Ca2+,Cu2+,Mg2+. 定 量 を 考 慮 し て,pH9.3で. た 結 果 を 中 心 に 述 べ る.. 約2%増. レ ー トで は 約1%と. 泳 動 電 圧 は 電 気 浸 透 流 の 速 さ(U)に. の 分 離 さ れ た 明 り ょ う な ピ ー ク が 得 ら れ る.以 Ca2+,Mg2+の. に,移. 。,1は. 。,1は 直線. の 温 度上 昇 に. 変 わ る もの と. ば,Ni2+,Zn2+,Cu2+,Fe3+,Pd2+の. に 示 す よ う に,pH9.3で. よ り1μ Ca,Mgキ. 常1℃. ピ ー ク 高 を 用 い て 定 量 し よ う と す る 場 合 に は,±1℃. な り選 択 的 分 離 が 行 え る こ. り 分 か る.例. 的 に 増 加 す る こ と が 分 か っ た.通. 下 の 変 動 幅 で 温 度 一 定 の 条 件 下 で 行 う 必 要 が あ る.. レー トも同 様 に プ ロ トン付. 変 え る こ と に よ り,か. の 温 度 範 囲 で は1μ. な り,配. 加 錯 体 の 形 成 が 可 能 と 考 え ら れ る. 分 析 対 象 金 属 イ オ ン に 応 じ,用. の 範 囲 で 調 べ た 結 果,こ. とな ってい. 下 と 共 に 一O一 がBOHと. 位 に 関 与 し な く な り,CuHY},CuH2Yに. 温度の影響. キ ャ ピ ラ リ ー 保 持 室 の 温 度 の 影 響 に つ い て33〜55℃ は. り も 大 き く,FeY一. 3・4. こ こ で,ε:誘. 電 率;η:粘. 度;ζ:ゼ. 既 報18)で 調 べ た よ う に,θ‑Eの 下 は,. 実 験 を行 っ. ー タ 電 位 で あ る.. プ ロ ッ トは 式(1)に. い 直 線 関 係 と な る こ と が 分 か っ た.イ. 従. オ ン の μepは 電 場. の 強 さ に よ ら ず 一 定 と な る は ず で あ る が,10〜20kVま で は,1μeplは. 緩 や か な 増 大 で あ る が,20kVを. 過ぎ.

(5) 報. 文. 本 水,森. る と 急 激 に1μe,1は 40%大. 本,桑. 原,小. 増 大 し,30kVで. 畑,泉. :キ ャ ピ ラ リー 電 気 泳 動 に よ るHBEDキ. は20kVの. 約. き いiμ 。plを 示 す よ う に な っ た.こ れ は,発. レー トの 分 離. 877. こ う配 が 生 じ,試 料 イオ ンが 濃縮 され る 効 果)を 利 用 す れ ば,濃 縮 効 果 に よ る感 度 向 上 が 期待 され る.従 っ て,. 生 した ジュ ー ル熱 の た め に キ ャ ピ ラ リー内 部 液 の 温 度 が. ス タ ッキ ン グ効 果 の 点 か らは 泳 動 の イオ ン強 度 は大 き い. 上 昇 す る こと に よ る もの で あ る.. ほ う が好 ま しいが,あ. ま り高 濃 度 に な る と電 流 密 度 が大. き くな りバ ック グ ラ ウ ン ドが 安 定 しに く くな る.本 研 究 3・6. で は これ らの こ と を考 慮 し,20mMホ. 泳 動 液 の 緩衝 剤 濃 度 の 影 響. ウ砂 を 用 い る こ. と と した.こ の 場 合 の ス タ ッキ ン グ効 果 を示 す例 をFig.. 泳 動 液 中 の ホ ウ砂 濃 度 の 影 響 に つ い て,5〜40mMの 範 囲 で 調 べ た.ホ ウ砂濃 度 の低 下 と共 に電 気 浸 透 流 速 度. 5に 示 す.サ. は増 大 す る.こ れ は イ オ ン強 度 の 低 下 と共 に キ ャ ピ ラ. ピー ク面 積 の 関 係 はか な り広 い 範 囲 で 直線 関係 が成 り立. リー内 面 の実 効 荷 電 が増 大 す る こ と に よ る.同 様 に イオ. つ が,ピ ー ク高 で はサ ン プ リ ン グ時 間 の増 大 と共 に,特. ン強 度 の低 下 は1μ 。 一. に カ ル シ ウム に お い て,直 線 関 係 か ら大 き く外 れ て く. 吸 光 検 出/HPCEで. の増 大 を引 き起 こす.. は 光 路 長 が 短 い た め,一 般 に濃 度. ン プ リ ン グ時 間(1秒. で 約3nl導. 入)と. る.こ れ は ス タ ッキ ン グが しだ い に起 こ りに く くな る こ. 感 度 が悪 い.し か し,泳 動 液 と試 料 との イオ ン強 度 の違. と を示 して い るが,感 度 向 上 の 効 果 は 大 き い.例 え ば,. い に よ り生 ず る い わ ゆ る"ス タ ッキ ン グ効 果"(試. ス タ ッキ ン グが 起 こ りに くいCa2+の. 料液. 中の イオ ン強 度 が 小 さい と き,泳 動 液 よ り も大 きな 電位. sで は,ピ ー ク高 で4倍. 3・7. 場 合 で もlsと5. の 増 大 とな って い る.. 泳 動 液 中 の キ レー ト剤 の濃 度 の影 響. HBEDの. 酸 解 離 定 数(P1(。)の う ち二 つ は12.46,11.00. と非 常 に 大 きい た め,Ca,Mgキ. レー トはpHの. 共 に キ レー ト生 成 が 困 難 に な る.従 HBEDを. 共 存 さ せ,で. っ て,泳 動 液 中 に. き る だ けキ レー トの 解 離 を 防 ぐ. 必 要 が あ る.安 定 度 定 数 の 大 き いMg2+で 濃 度 がlr4Mの. 場 合,5×lr4M以. は,試 料 中. 上 で μ。pは一 定. と な る が,安. 定 度 定 数 の 小 さ いCa2+で. 度10雪Mの. 場 合,キ. た め に は2×10B3M以. 低下 と. は,試 料 中 濃. レー トを ほ ぼ完 全 に生 成 さ せ る 上 のHBED濃. 度 と しな け れ ば. な らな い こ と が分 か っ た.高 濃 度 に な る ほ ど,バ ッ ク グ ラ ウ ン ドの 吸 光 度 が 増 大 し,8/N比 本 研 究 で は2×10‑3Mを Fig. height. 5. Effect and. of. peak. the. sampling. time. on. the. peak. area. 3・8. 実 際 試 料 中のCa2+,Mg2+定. Table2の Mg2+の. Table. も悪 くな る の で,. 用 い る こ と に した.. 2. Conditions. for the determination. of calcium. 量 へ の応 用. 実 験 条 件 下 で 標 準 操 作 法 に従 え ば,Ca2+. 検 量 線 は少 な く と も0〜3×10‑4Mの. and. magnesium. in practical. samples. , 範 囲 で良.

(6) 878. BUNSEKI. Vol. 42 (1993). KAGAKU. 好 な 直線 性 を示 す.分 析 対 象 金 属 イオ ンと安 定 な錯 体 を 形 成 す る錯 化 剤 を 含 ま な い通 常 の 河 川 水 等 で は,0.20. 果 と も よ く一 致 し て い る. 血 清 試 料 の 場 合 に は,Ca2+,Mg2+が. μmメ ンブ ラ ン フ ィ ル タ ーで 〓 過 した試 料 を そ の ま ま測. 錯 体 と な っ て い る た め,あ. 定 に使 用 す る こ と が で き る.こ の 場 合 に はCa2+の. HBEDを. 検. 量 線 は 高濃 度域 で 直線 か らわず か に外 れ,曲 線 とな る.. 加 え た も の を 用 い た ほ う が よ い.又,試. 定 ご と に1MNaOHで3分 ほ う が 精 度 は 良 い.例. に示 す.Ca2+,Mg2+の. な い 場 合 に は 移 動 時 間(塩)が. 定 法の結. え ば,NaOHに. つ き が 大 き く な る.例 と な っ た.ピ Table. 3. Analytical cium. results. in water. of magnesium. samples. and. cal-. NaOH洗. 料測. 間 キ ャ ピ ラ リ ー を 洗 浄 した. こ の 定 量 法 に よ り得 ら れ た 淡 水 の 分 析 結 果 をTable3 定 量 結 果 はEDTA滴. 血 清 成 分 と一部. ら か じ め 試 料 に1×10‑3M. よ る洗 浄 を行 わ. 徐 々 に 遅 く な り,ば. え ば,Mgの. ー ク の 再 現 性 も 悪 い.一. 浄 によ り み. ら. 場 合5.69±0.16min 方,3分. 間の. の 精 度 は 向 上 し,5.86±0.02min. と ば ら つ き は 非 常 に 小 さ く な り,ピ. ー ク高 の 精 度 も向上. し た. Fig.6に. 示 す よ う に,200nmで. 感 度 定 量 が 可 能 で あ る が,血. はCa2+,Mg2+の. 高. 清 由 来 成 分 の 光 吸 収 も大 き. く実 際 的 応 用 は 困 難 で あ る.236nmで. は,294nmに. べ,ピ. 清 成 分 の吸 収 も. ー ク 高 さ は 約2倍. わ ず か に 残 っ て い る.従. と な る が,血 っ て,安. 比. 全 性 を 見 込 み294nm. で 測 定 す る こ と と し た. Table4に3種. の 血 清 に つ い て,100倍. を 用 い た 場 合 の 分 析 結 果 を 示 す.Ca2+の. 希 釈 した試料 表 示 値 と して. 2種 類 与 え ら れ て い る 標 準 血 清 に つ い て は,HPCEに. (a). (b). (c). Fig.. 6. Electropherograms. of serum sample. よ.

(7) 報 文. 本 水,森. 本,桑. Table. る実 測 の値 は2種. 4. 原,小. Analytical. 畑,泉. :キ ャ ピ ラ リ ー電 気 泳 動 に よ るHBED. results. of calcium. の値 の ほ ぼ平 均 値 とな っ て い る.他. る.. 用 い るCa2+,Mg2+の. 定 量 法 は河 川水 等 の 淡 水 は もと よ り,血 清 試 料 に も十 分 適 用 可 能 な こ とが 分 か っ た.本HBED法 の 測 定 が可 能 で,EDTA法. は長 波 長 側 で. に比 べ,少 な く と も10倍. 高 感 度 化 も可 能 で あ る.HBEDは. の. 多 くの 金 属 イ オ ン と. も キ レー トを生 成 し,分 離検 出 可 能 で あ る た め,Ca2+, Mg2+以. 外 の金 属 イ オ ンに も適 用 で き る もの で ある.. 本 研究 で使用 したキ レー ト試薬HBEDは 同仁 化学 研究所 の喜納 兼勇 博士 よ りご恵 与 戴 いた もの で あ る.こ こに記 し て謝 意 を表 す る.. 文. magnesium. in serum. 879. samples. 7) "Capillary Electrophoresis",Edited by P. P. D. Grossman, J. C. Colburn, p. 237 (1992), (Academic Press, Inc., San Diego). 8) S. F. Y. Li: "Capillary Electrophoresis", p. 377 (1992), (Elsevier, Amsterdam). 9) S. Terabe, K. Otsuka, K. Ichikawa, A. Tsuchiya, T. Ando: Anal. Chem., 56, 111 ( 1984). 10) T. Saitoh, H. Hoshino, T. Yotsuyanagi: J. Chromatogr., 469, 175 ( 1989) . 11) T. Saitoh, H. Hoshino, T. Yotsuyanagi: Anal. Sci., 7, 495 (1991). 12) K. Saitoh, C. Kiyohara, N. Suzuki: "Twelfth International Symposiumon Capillary Chromatography",p. 725 (1990), Kobe. 13) K. Saitoh, C. Kiyohara, N. Suzuki: J. High Resolut. Chromatogr.,14, 245 (1991). 14) M. Aguilar, X. Huang, R. N. Zare: J.Chromatogr., 480, 427 (1989). 15) D. F. Swaile, M. J. Sepaniak: Anal. Chem., 63, 179 (1991). 16) N. Iki, H. Hoshino, T. Yotsuyanagi: Chem. Lett., 1993, 701. 17) S. Motomizu, S. Nishimura, Y. Obata, H. Tanaka: Anal. Sci., 7 (supplement), 253 (1991). 18) S. Motomizu, M. Oshima, S. Matsuda, Y. Obata, H. Tanaka: Anal. Sci., 8, 619 (1992). 19) F. L'Eplattenier, I. Murase, A. E. Martell: J. Amer. Chem.Soc., 89, 837 (1966). 20) R. J. Wieme: "A LaboratoryHandbookofChromatographic and ElectrophoreticMethods", Edited by E. Heftmann, Chap. 10 (1975), (Van Nostrand Reinhold, New York).. の試 料 につ い て は表 示 値 と非 常 に 良好 な一 致 を示 して い. 以 上 述 べ た よ う に,HIBEDを. and. キ レー トの 分 離. 献. 1) F. E. P. Mikkers, F. M. Everaerts, T. P. E. M. Verheggen : J. Chromatogr.,169, 11 ( 1979). 2) J. W. Jorgenson, K. D. Lukacs: Anal. Chem., 53, 1298 (1981). 3) J. W. Jorgenson, K. D. Lukacs: Science(Washington, D.C.), 222, 266 (1983). 4) J. W. Jorgenson: Anal. Chem.,58, 743A (1986). 5) M. J. Gordon, X. Huang, S. L. Pentney, R. N. Zare: Science (Washington, D.C.), 242, 224 (1988). 6) A. G. Ewing, R. A. Wallingford, T. M. Olefirowicz: Anal. Chem.,61, 292A (1989).. ☆ Separation of metal ions and the determination of calcium and magnesium ions withN,N'-di(2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-N,N'-diacetic acid by high-performance capillary electrophoresis. Shoji MOTOMIZU,Kouji MORIMOTO,Masayoshi KUWABARA*, Yoshimitsu OBATAand Kunitatsu Izumi** (* Department of Chemistry, Faculty of Science, Okayama University, 3-1-1, Tsushimanaka, Okayama-shi, Okayama 700; **Applied Biosystems Japan, Inc., 3-3-6, Minamisuna, Koto-ku, Tokyo 136) The capillary electrophoresis study was carried out by using HBED as a chelating and.

(8) 880. BUNSEKI. coloring lent. agent. metal. valent a. metal. M following. (2.64)•ƒHg2+ Pd2+ HBED with HBED. and. title to. and. compound form. three. containing. 10-4 the. The (M3+). ions. carrier. 1 •~ in. ions. 2 •~. HBED. were order:. 10-3 used,. Co2+. (3.20)•ƒCd2+. (3.60) •ƒ chelates EDTA. magnesium. metal. M. HBED mobilities. UV. light. highly. proposed in. river. of. the. metal at. (2.10) •ƒ. HBED. ions. and. serum. as. (M2+). peaks. sample. and. (absolute. A13+. (2.12) •ƒ. form. stable. at. pH. 9.3.. Fe3+. metal. applied. ions to. the. diWhen. containing. value). increased. (2.15) •ƒ. Pb2+ (3.52) •ƒ. chelates near. triva-. Eleven. solutions. ions. wavelenghs of. was. , respectively.. (3.34)•ƒCu2+(3.42)•ƒZn2+. longer. detection. with. divalent. and metal. (3.26)•ƒNi2+. sensitive. water. the. Mn2+. with MY-. detected. 10.5) of. strongly. method. and. were. (pH. (2.05) •ƒ. Most. absorb. reacts MY2-. ions. the (Co3+). HBED(3.74).. ions. anions. (3.21)•ƒCa2+. chelates; The. HBED(H4Y). chelate. trivalent. Vol. 42 (1993). KAGAKU. to. at 294. could. be. determination. about. pH. nm,. 10.. compared. achieved of. with calcium. samples. (Received. June. 21,. 1993). Keyword phrases high-performance capillary electrophoresis; separation of metal ions; determination of calcium and magnesium; N,N'-di(2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-N,N'-diacetic acid..

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参照

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