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Recognition and Sensing of Fluorous Organic Compounds Using Nanocomposite of Molecularly Imprinted Polymer as Artificial Antibody

Research Project

Project/Area Number 17K05916
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKonan University

Principal Investigator

Matsui Jun  甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 教授 (10264954)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords分子インプリンティング法 / パーフルオロ化合物 / PFOA / PFOS / 分子認識 / ハイドロゲル / 金属ポルフィリン / イタコン酸 / モレキュラーインプリンティング / 有機フッ素化合物 / バイオセンサー / フッ素化合物 / パーフルオロオクタン酸 / パーフルオロオクタンスルホン酸 / 分子インプリント / フルオラス相互作用 / 人工抗体ポリマー / 環境分析 / 複合材料・物性 / 高分子合成
Outline of Final Research Achievements

Perfluorinated organic compounds (PFCs) have caused considerable concern as environmental pollutants. For separation of specific PFCs, however, no molecular-recognition material is available. In this study, we synthesized PFOS-selective polymer by a molecular imprinting technique using a fluorous functional monomer. The imprinted polymer showed a significantly longer retention of PFOS than a non-imprint polymer, and exhibited almost no recognition of octanesulfonic acid, suggesting that fluorous interaction was involved in the retention. Also, a combinatorial use of a monomer bearing a perfluorinated sidechain and that with a hydrocarbon sidechain allowed us to obtain hydrogel without chemical crosslinks, which dissolved upon the addition of PFSc. Although further optimization in selecting and designing monomers is necessary, the results suggest the potential utility of the fluorous gel in detection of PFCs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、分子インプリンティング法により、PFOSと選択的に結合する高分子材料を合成した。これにより、これまで特定の有機フッ素化合物を認識する抗体等が存在しないため困難であった、バイオセンサーやバイオアッセイの開発に道が拓けたといえる。また、パーフルオロ化合物間の相互作用に基づくハイドロゲルを構築したが、同ゲルはPFCsの存在下で物理的変化を示し、将来的なPFCsセンサー材料への応用が期待される。このようにフルオラス相互作用を分子認識機構や材料構築に役立てた例はほとんどなく、学術的にも意義深い成果といえる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (8 results)

  • [Presentation] 分子インプリントポリマー合成における時空間的重合条件の検討2019

    • Author(s)
      力武緑, 今井優樹,松井淳
    • Organizer
      第26回クロマトグラフィーシンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ポルフィリン残基を有する分子インプリントポリマーにおける中心金属の保持挙動への影響2019

    • Author(s)
      西村彩, 福田将平,村嶋貴之,松井淳
    • Organizer
      第26回クロマトグラフィーシンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄ポルフィリンを機能性モノマーに用いた ポリフェノールインプリントポリマーの 分子認識様式に関する検討2019

    • Author(s)
      福田 将平, 村嶋貴之,松井淳
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 発酵食品中の5-ALA分析~蛍光誘導体化法の比較とテーラーメイド前処理法の検討~2019

    • Author(s)
      前田美穂, 松井淳
    • Organizer
      49th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (HPLC2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Quercetin extraction method using molecular imprinting polymer with the iron porphyrin2019

    • Author(s)
      福田 将平, 松井 淳
    • Organizer
      49th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (HPLC2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ポルフィリン金属錯体を機能性モノマーに 用いたポリフェノール認識高分子の合成2018

    • Author(s)
      福田将平、松井淳
    • Organizer
      第25回クロマトグラフィーシンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 鉄ポルフィリンを機能性モノマーに用 いたケルセチン・インプリントポリマー の選択性評価2018

    • Author(s)
      福田将平、松井淳
    • Organizer
      第29回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 15N NMR滴定実験による複数の機能性モノマーを使用したニコチンインプリント高分子の設計2017

    • Author(s)
      野上 晴加、松井 淳
    • Organizer
      第24回クロマトグラフィーシンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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