ヒト尿メタボロミクスのための古典的溶媒消去パルスを高度利用したqNMRの開発

开发 qNMR，先进地利用经典溶剂消光脉冲进行人体尿液代谢组学

基本信息

批准号：
22K14710
负责人：
斎藤直樹
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute for Environmental Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前処理不要な1H NMRによるパターン解析により、ヒト尿中代謝物から大腸がんなど疾患の新規指標候補が見出されている。ここで、1H NMRによる定量分析法（以下、qNMR）を適用すれば、標準物質が入手不可能な成分でさえも正確に定量でき得るため、ターゲット代謝物を指標とした疾患リスクの評価等が進展し得る。しかし、ヒト尿に対する現在のqNMRでは、大きなバイアスの存在が示唆されている。本研究では、ヒト尿測定で主たるバイアス要因となり得る溶媒消去パルスのうち、最も単純な古典的プレサチュレーションパルス（以下、pre-SAT）を用いて、水近傍シグナルでも正確かつ簡単に定量できるユニークな手法を開発することを目的とした。本年度は、各種アミノ酸のD2O溶液を用いて、pre-SATで影響を受ける化学シフト域を明らかにすると共に、照射出力に対する濃度測定値のプロファイルを調べた。残留水1Hシグナルにpre-SAT照射する従来法では、水シグナルからの化学シフト差の絶対値が小さな分析対象成分シグナルほど、大きな濃度低下を示した。この濃度低下は、pre-SAT照射出力の増大により助長され、最大48 %に至った。一方、考案したデュアル照射法では、この濃度低下を3 %以下に抑制できた。このデュアル照射法は、残留水1Hシグナルへのpre-SAT照射と、分析対象成分シグナルごとに適した周波数でのダミーのpre-SAT照射の同時実行を特徴とする。そこで、デュアル照射法の堅牢性評価として、同溶液を用いてダミーpre-SATの照射位置ずれによる影響も明らかにした。さらに、アミノ酸等を溶解した10 vol% D2O/H2O溶液を用いて、考案したデュアル照射法の妥当性確認試験を行い、調製値と良く一致することを確かめた。以上の結果をまとめ、学会発表すると共に、Analytical Chemistry誌に投稿した。

在人尿代谢产物中发现了使用1H NMR预处理的模式分析，发现了诸如结肠癌等疾病的新型候选指标。在此，通过使用1H NMR（以下称为QNMR）应用定量分析，即使是不可用于标准物质的组件也可以准确量化，因此，可以使用目标代谢物作为指标来评估疾病风险。但是，当前用于人尿的QNMR表明存在很大的偏见。这项研究旨在开发一种独特的方法，该方法允许使用最简单的经典预饱和脉冲（以下称为pre-sat）准确，易于量化近水信号，这可能是人类尿液测量的主要偏见因素。今年，使用各种氨基酸的D2O溶液来阐明受pre-SAT影响的化学移位区域，并检查相对于辐射输出的浓度测量的概况。在执行对残留水1H信号的预先辐射的常规方法中，化学位移差与水信号的绝对值越小，浓度下降越大。通过提前的辐射功率增加，高达48％的浓度下降了这种浓度下降。另一方面，设计的双辐照方法使该浓度下降到3％以下。这种双重照射方法具有在适合每个分析物信号的频率下同时实现了残留水信号和虚拟前辐射的剩余水信号和虚拟预辐射。因此，在评估双重照射方法的鲁棒性时，还阐明了使用相同溶液对虚拟pre-pre-SAT的辐照位置未对准的影响。此外，对使用10 vol％D2O/H2O溶液设计的双辐照方法进行了有效性测试，其中溶解了氨基酸，并证实结果与准备好值良好一致。上述结果是在会议上汇编的，并发给了《分析化学杂志》。