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カテコールアミンのLC-MS分析

カテコールアミン（アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン）の分析は、生化学分野では古くから重要でありながら、常に「難しい分析」とされてきました。化学構造が持つ本質的な問題と、HPLC 技術の歴史的制約が重なってことが理由です。

カテコールアミンは、フェノール環に隣接した二つの水酸基（カテコール基）と、一次アミノ基を持つため、非常に極性が高く、pH 2〜4 では強いカチオンになります。このためC18 などの逆相カラムではほとんど保持されず、分析は極めて困難でした。

その解決策として広く使われたのが「イオンペア試薬」です。n-ヘプタンスルホン酸（HSA）などの陰イオン性イオンペア剤を移動相に加え、カテコールアミンと複合体を形成させて疎水性を与え、逆相で保持させる手法です。これにより、保持・分離は可能になりましたが、いくつもの問題が残りました。

1. イオンペア剤はカラムに強く吸着し、平衡化に時間がかかる

2. カラムが「イオンペア専用」になり、他の分析に使いづらい

3. イオンペア剤は揮発性ではなく、MS 検出と両立しない

4. ベースラインが乱れやすく、電気化学検出器（ECD）と併用するとノイズ源になりやすい

特に（3）の問題は決定的で、LC-MS が普及する 2000 年代以降、イオンペア法は「高感度分析とは相性が悪い」手法となりました。結果として、カテコールアミン分析は長い間、ECD（電気化学検出器）に頼る必要がありました。ECD は高感度ですが電極の管理が難しく、分析条件の再現性に手間がかかるという弱点もありました。

つまり、従来の分析は、「保持が弱い → イオンペアで強引に保持させる → 検出器や再現性に問題」という構造的な課題を抱えていたわけです。

LC-MS が主流になり、揮発性移動相が求められる現代では、イオンペア法の欠点がより顕著になり、新しいアプローチが必要になりました。
それが、混合モードカラム（順相＋イオン交換、逆相＋イオン交換）です。

Intrada Amino Acid と Scherzo SS-C18 は、この歴史的な問題を解決するために設計され、従来法では避けられなかった「保持の弱さ」「イオンペア剤の制約」「MS 非対応」という三つの壁をクリアした点に大きな意味があります。

1. カテコールアミン分析に使われる代表的な二つのカラム

Imtakt には、カテコールアミン分析に適した二つの混合モードカラムがあります。それぞれ設計思想と得意分野が異なります。

A. Intrada Amino Acid（順相 + カチオン交換）

Intrada Amino Acid は「HILICのように見える」ことがありますが、本質はHILICではありません。アミノ酸を確実に保持するために、アニオンリガンドを積極的に導入した、順相 + IEX の混合モードです。

pH 2〜3ではカテコールアミンは完全にカチオン化し、アニオンリガンドに強く吸着します。このため、このイオン的保持は極性的な保持力よりもはるかに強く、疎水性アミノ酸も確実に保持することができます。

アミノ酸から派生したカテコールアミンもカチオンですから、アミノ酸の分析条件で吸脱着することができます。

B. Scherzo SS-C18（逆相 + 陽イオン交換 + 陰イオン交換）

三種のScherzo カラムは、C18に陽イオン交換基と陰イオン交換基を同時に導入したマルチモードカラムです。疎水性とイオン交換の両方を利用するため、カテコールアミンの3種（E、NE、DA）は短時間で分離できます。イオン的な引力はイオン性の強いSS-C18カラムが適しています。

カテコールアミンのようにイオン性と疎水性を有する化合物に対して、Scherzoカラムは「保持」と「選択性」を両立できるよう設計されており、最初からカテコールアミン単独を対象とする分析では最適な選択肢になります。

2. Intrada Amino Acid を使うべきケースと理由

Intrada Amino Acid は、アミノ酸、神経伝達物質、代謝物などを「まとめて分析したい」場合に最適です。

TI801E のアプリケーションでは、アミノ酸（Glu, Asp, GABA など）、ACh、serotonin、5-HIAA、さらにカテコールアミン 3 種まで、合計13成分がすべて保持・分離されています。

これは順相 + IEX の強い保持力により、多様な極性化合物を一括で扱えるためです。

平衡化は長時間必要と思われがちですが、実際にはイオン交換が主保持であるため、静電バランスに依存する順相モードとは異なり、短時間で再現性が得られます。

まとめると、
「アミノ酸が主役で、その代謝物としてカテコールアミンも測りたい」
という研究・臨床分析では Intrada Amino Acid が最適になります。

3. Scherzo SS-C18 を使うべきケースと理由

Scherzo SS-C18 は、最初からカテコールアミンを対象とした設計と言えます。

TI799E のデータでは、30 × 2 mm の短カラムで DA / NE / E の3成分を約2.5分で分離しています。これは陽イオン交換により強く保持し、逆相で選択性をつけられるためです。

Scherzo SS-C18 は高速LCに適しており、平衡化時間も短く、安定性が高いことが特徴です。

まとめると、
「カテコールアミン3種だけを高速・高感度で測定したい」
という用途では Scherzo SS-C18 が圧倒的に有利です。

4. Intrada と Scherzo の使い分け

アミノ酸や神経伝達物質を広く網羅し、その中でカテコールアミンも同時に測定したいなら Intrada Amino Acid を使うべきです。

一方、最初からカテコールアミンだけを対象にし、高速・高感度で測定したいなら Scherzo SS-C18 が最適なカラムです。

両者とも逆相では保持できないカテコールアミンを確実に保持し、LC-MSで安定して測定できるよう設計されている点が大きな特長です。

Intrada Amino Acid
・順相 + アニオン交換
・アミノ酸 + 神経伝達物質 + 代謝物の一括分析に最適
・カテコールアミンも確実に保持（5-HIAAなど酸性代謝物も保持）
・MS感度が高い（ACN-rich）
・平衡化は短時間で十分

Scherzo SS-C18
・逆相 + 陽イオン交換（＋陰イオン交換）
・カテコールアミンを高速分離できる
・3成分なら2〜3分で分離可能
・MSとの相性が良い
・平衡化が速く、高速LCに最適

5. まとめ

アミノ酸や神経伝達物質を広く網羅し、その中でカテコールアミンも同時に測定したいなら Intrada Amino Acid を使うべきです。

一方、最初からカテコールアミンだけを対象にし、高速・高感度で測定したいなら Scherzo SS-C18 が最適なカラムです。

両者とも逆相では保持できないカテコールアミンを確実に保持し、LC-MSで安定して測定できるよう設計されている点が大きな特長です。

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