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大環状ポリアミンを分子認識素子とする新しい化学センサ-の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 63840019
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 分析・地球化学
研究機関北海道大学

研究代表者

梅澤 喜夫  北海道大学, 理学部, 教授 (80011724)

研究分担者 小池 透  広島大学, 医学部, 講師 (90186586)
木村 栄一  広島大学, 医学部, 教授 (30034010)
片岡 正光  北海道大学, 理学部, 助手 (40091425)
管原 正雄 (菅原 正雄)  北海道大学, 理学部, 助手 (50002176)
小田嶋 和徳  北海道大学, 理学部, 講師 (30152507)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
1989年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1988年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
キーワード大環状ポリアミン / 陰イオン選択性電極 / ヌクレオチド / ジカルボン酸 / フッ化物イオン / 電位応答 / LangmuirーBlodgett(LB)膜型センサ- / サイクリックボルタンメトリ- / 脂溶性大環状ポリアミン / 分子認識素子 / ATP^<4->センサ- / ジカルボン酸陰イオンセンサ- / ボルタンメトリックセンサ- / イオンチャンネル型センサ- / 単分子累積膜 / ATP^<4->センサー / ジカルボン酸陰イオンセンサー / 中性分子センサー
研究概要

平成元年度の研究計画に基づいた研究により,以下の成果が得られた。
(1)窒素原子数及び環サイズが異なる大環状ポリアミンC_<16>H_<33>ー[14]aneN_4(1)及びC_<16>H_<33>ー[16]aneN_5(2)を感応素子とするPVC支持液膜型イオン選択性電極について,種々の有機アニオン(アデノシンヌクレオチド,ジカルボン酸のcis/trans異性体,ortho/meta/para異性体)に対する電位応答及び選択性を比較したところ,何れの電極についても電位応答の強さはATP^<4->>ADP^<3->>AMP^<2->,cis>trans,ortho>meta>paraの順となり,電荷の大きさまたは分子内の電荷の集中度に基づく電位応答識別を示した。さらに,プロトン化によってより大きな正電荷を持ち,アニオン性ゲストとの相互作用がより強いと考えられるホスト2を感応素子とする電極の方が,高い選択性を示し,大環状ポリアミンの一般的な錯形成選択性が,アニオン性ゲストに対する電位応答識別の基礎となっていることが明らかとなった。
(2)大環状ポリアミンと同様にマルチプロトン化によりアニオンレセプタ-として機能する新規化合物として,サフィリン(拡張ポルフィリン)を感応素子とするPVC支持液膜型センサ-を作製し,F^-に対する応答など特徴的な挙動を見出した。また,シトシン修飾トリアミンを感応素子とするPVC支持液膜型センサ-を作製し,ATP^<4->とGTP^<4->の識別が可能であることを示した。
(3)他の情報変換モ-ドに基づくセンサ-の開発の検討を行い,感応素子として大環状ポリアミン及びポリアミノシクロデキストリンの長鎖アルキル型誘導体を固体電極上にLangmuirーBlodgett(LB)法により累積したLB膜型センサ-を作製した。ホストーゲスト錯体形成に伴う膜透過性の変化をサイクリックボルタンメトリ-により測定し,それに基づいて,ゲスト選択性及びシグナル増幅能に関する評価を行った。

報告書

(3件)
  • 1990 研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] M.Uto: "Biosensor Development with a Glutsmate Receptor IonーChannel Reconstituted in a Lipid Bilayer" Anal.Sci.6. 221-225 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nagase: "Voltammetric Anion Responsive Sensors Based on Modulation of Ion Permeability through LangmuirーBlodgett Films Containing Synthetic Anion Receptors" Anal.Chem.62. 1252-1259 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sugawara: "Enhancement of Analyte Concentration Based on a Feed/Receiving Volume Effect in Uphill Membrane Transport" Anal.Sci.7. 141-147 (1991)

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sugawara: "Effect of Membranous Surface Charge on HostーGuest Complexation of Valinomycin in Synthetic Lipid Monolayer at the AirーWater Interface" Langmuir.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Umezawa: "Surface Chemistry and Potential Response of Copper Sulfide Based IonーSelective Membrane in Ligand Solutions" Mikrochim.Acta. I. 231-239 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長縄 竜一: "脂溶性N_4及びN_5大環状ポリアミンを感応素子とする陰イオン選択性液膜の電位応答挙動の比較" 分析化学. 39. 671-676 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片岡 正光: "キレ-ト剤を包埋したリポソ-ムを用いる金属イオンの増幅定量" 分析化学. 39. 789-792 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河合 崇欣: "二酸化炭素センサ-を用いる藻類増殖時の実験池中の溶存無機炭素濃度の連続測定" 分析化学. 39. 649-653 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小田嶋 和徳: "化学センサ-とホストーゲスト化学" ファルマシア. 26. 350-355 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 管原 正雄: "膜を用いるイオン・分子認識の新しいアプロ-チ" 膜. 15. 112-120 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 管原 正雄: "生体膜機能に学ぶセンシング化学" ぶんせき. 868-875 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 南 尚嗣: "新しい電気分析法のための脂質二分子膜作製法" ぶんせき. 554-556 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Umezawa: "IonーChannel Sensors" Proceedings of the JSPS/NUS Joint Seminar on Analytical Chemistry. 95-109 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Umezawa(編著): "CRC Handbook of IonーSelective Electrodes:Selectivity Coefficients" CRC Press, 848 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 梅澤 喜夫(編著): "膜と界面ー新しい分析法のメディア" 学会出版センタ-, 322 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小田嶋 和徳(共著): "機能性太環状化合物の分析化学への応用" アイピ-シ-, 78 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Odashima(共著): "Biosensor Technology" Marcel Dekker, 23 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. SUGAWARA, M. OMOTO, H. YOSHIDA, Y. UMEZAWA: "Enhancement of Uphill Transport by a Double Carrier Membrane System" Anal. Chem.60. 2301-2303 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. UMEZAWA, M. KATAOKA, W. TAKAMI, E. KIMURA, T. KOIKE AND H. NADA: "Potentiometric adenosine triphosphate polyanion sensor using a lipophilic macrocyclic polyamine liquid membrane" Anal. Chem.60. 2392-2396 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. UOSAKI, Y. SHIGEMATSU, H. KITA, Y. UMEZAWA AND R. SOUDA: "Crystal Face-Specific Response of a Single-Crystal Cadmium Sulfide Based Ion-Selective Electrode" Anal. Chem.61. 1980-1983 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. KATAOKA, R. NAGANAWA, K. ODASHIMA, Y. UMEZAWA, E. KIMURA AND T. KOIKE: "Potentiometric Liquid Membrane Sensors that Discriminate Linear homologs and Geometrical/Positional isomers of Dicarboxylates" Anal. Lett.22. 1089-1105 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. SUGAWARA, M. KATAOKA, K. ODASHIMA, AND Y. UMEZAWA: "Biomimetic Ion-Channel Sensors Based on Host-Guest Molecular Recognition in Langmuir-Blodgett Membrane Assemblies" Thin Solid Films. 180. 129-133 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. UTO, E. K. MICHAELIS, I. F. HU, Y. UMEZAWA AND T. KUWANA: "Biosensor Development with a Glutamate Receptor Ion-Channel Reconstituted in a Lipid Bilayer" Anal. Sci.6. 221-225 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. NAGASE, M. KATAOKA, R. NAGANAWA, R. KOMATSU, K. ODASHIMA, AND Y. UMEZAWA: "Voltammetric Anion Responsive Sensors Based on Modulation of Ion permeability Through Langmuir-Blodgett Films Containing Synthetic Anion Receptors" Anal. Chem.62. 1252-1259 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. SUGAWARA, H. YOSHIDA, A. HENMI, AND Y. UMEZAWA: "Enhancement of Analyte Concentration Based on a Feed/Receiving Volume Effect in Uphill Mimbrane Transport" Anal. Sci.7. 141-147 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. SUGAWARA, H. SAZAWA, AND Y. UMEZAWA: "Effect of Membranous Surface Charge on Host-Guest Complexation of Valinomycin in Synthetic Lipid Monolayer at the Air-Water Interface"

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Umezawa, K. Ito, H. Hata, M. Sugawarw, E. Graf-harsanti, K. Tote E. Pungor, M. Soma, and A. Tanaka: "Surface Chemistry and Potential Response of Copper Sulfide Based Ion-Selective Membrane in Ligand Solution" Mikrochim. Acta. 1. 231-239 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. NAGANAWA, M. KATAOKA, K. ODASHIMA, Y. UMEZAWA, E. KIMURA, T. KOIKE: "Comparison of Potentiometric Response Behavior of Liquid Membranes Incorporated with N_4 and N_5 Lipophilic Macrocyclic polyamines" Bunseki Kagaku. 39. 671-676 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. KATAOKA, M. TAKINAMI, H. ABE, Y. UMEZAWA: "Amplified Determination of Metal Ions with Liposomes Incorporating Hydrophobic Chelating Agents" Bunseki Kagaku. 39. 789-792 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. KAWAI, K. MIYAMOTO, Y. UMEZAWA: "Continuous Measurement of Dissolved Inorganic Carbon in the Experimental Pond water with a Crbon Dioxide Gas Membrane Electrode During the Growth of Phytolankton" Bunseki Kagaku. 39. 649-653 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Umezawa: "Potentiometric Adenosine Triphosphate Polyanion Sensor Using a Lipophilic Macrocyclic Polyamine Liquid Membrane" Anal.Chem.60. 2392-2396 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kataoka: "Potentiometric Liquid Membrane Sensors that Discriminate Linear Homologs and Geometrical/Positional Isomers of Dicarboxylates" Anal.Lett.22. 1089-1105 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nagase: "Voltammetric Anion Responsive Sensors Based on Modulation of Ion Permeability through Langmuir-Blodgett Films Containing Synthetic Anion Receptors" Anal.Chem.(1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Umezawa: "Handbook of Ion-Selective Electrodes,Vol.1" CRC Press, (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Umezawa: "Ion-Selective Electrodes 5" Akademiai Kiado and Pergamon Press, 675 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Umezawa: Anal.Chem.60. 2392-2396 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kataoka: Anal.Lett.(1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Umezawa: "Handbook of Ion-Selective Electrodes,Vol.1" CRC Press, (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Umezawa: "Ion-Selective Electrodes 5" Akademiai Kiado and Elsevier, (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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