Selective synthesis of luminescent metal nanoclusters for intracellular imaging

• Project/Area Number: 20750135
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Chemistry related to living body
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: HITOMI Yutaka Doshisha University, 理工学部, 准教授 (20335186)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2010: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2009: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2008: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 金ナノ粒子 / イメージング / ポルフィリン / 蛍光 / 金ナノクラスター / 発光 / 保護配位子 / マンガン / 亜鉛 / 鉄 / 水溶性 / 細胞 / 粒子径制御 / 硫黄原子 / 多座配位子

Research Abstract

A new porphyrin-based passivant was synthesized which has two disulfide bonds in the same direction. Small gold nanoclusters were easily obtained when gold(III) ion was reduced in the presence of the passivants. Resulting gold nanoclusters exhibited an intense fluorescence due to the porphyrin molecules. Gold nanoparticles prepared with manganese-inserted porphyrin passivants accelerated the relaxation of water protons, indicating that the nanoparticles could be used as a MRI contrast agent.

Research Products

• [Journal Article] An in situ quick XAFS spectroscopy study on the formation mechanism of small gold nanoparticles supported by porphyrin-cored tetradentate passivants (2011)
  • Author(s): Junya Ohyama, Kentaro Teramura, Yasuhiro Higuchi, Tetsuya Shishido, Yutaka Hitomi, Kazuki Aoki, Takuzo Funabiki, Masahito Kodera, Kazuo Kato, Hajime Tanida, Tomoya Uruga, Tsunehiro Tanaka
  • Journal Title: Physical Chemistry Chemical Physics 13 Pages: 11128-11135
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In situ Au L3 and L2 Edge XANES Spectral Analysis during Growth of Thiol Protected Gold Nanoparticles for the Study on Particle Size Dependent Electronic Properties (2011)
  • Author(s): Junya Ohyama, Kentaro Teramura, Tetsuya Shishido, Yutaka Hitomi, Kazuo Kato, Hajime Tanida, Tomoya Uruga, Tsunehiro Tanaka
  • Journal Title: Chemical Physics Letters 507(1-3) Pages: 105-110
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An in Situ Quick XAFS Spectroscopy Study on the Formation Mechanism of Small Gold Nanoparticles Supported by Porphyrin-cored Tetradentate Passivants (2011)
  • Author(s): 大山順也
  • Journal Title: Physical Chemistry Chemical Physics Volume: (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In-situ Observation of Nucleation and Growth Process of Gold Nanoparticles by Quick XAFS Spectroscopy (2010)
  • Author(s): Junya Ohyama, Kentaro Teramura, Yasuhiro Higuchi, Tetsuya Shishido, Yutaka Hitomi, Kazuo Kato, Hajime Tanida, Tomoya Uruga, Tsunehiro Tanaka
  • Journal Title: ChemPhysChem 12(1) Pages: 128-131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficient Capping of Growing Gold Nanoparticles by Porphyrin Having Two Disulfide Straps over One Face (2010)
  • Author(s): Yutaka Hitomi, Junya Ohyama, Yasuhiro Higuchi, Kazuki Aoki, Tetsuya Shishido, Takuzo Funabiki, Masashito Kodera, Tsunehiro Tanaka
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan 83(11) Pages: 1392-1396
  • NAID: 10027652910
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficient Capping of Growing Gold Nanoparticles by Porphyrin Having Two Disulfide Straps over One Face (2010)
  • Author(s): 人見穣
  • Journal Title: Bulletin of the Chemical Society of Japan Volume: 83 Pages: 1392-1396
  • NAID: 10027652910
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In-situ Observation of Nucleation and Growth Process of Gold Nanoparticles by Quick XAFS Spectroscopy (2010)
  • Author(s): 大山順也
  • Journal Title: ChemPhysChem Volume: 12 Pages: 128-131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Size-controlled synthesis of gold nanoparticles by porphyrin with four sulfur atoms (2009)
  • Author(s): Junya Ohyama, Yutaka Hitomi, Yasuhiro Higuchi, Tsunehiro Tanaka
  • Journal Title: Topics in Catalysis 52(6-7) Pages: 852-859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanism of photooxidation of alcohol over Nb_2O_5 (2009)
  • Author(s): Tetsuya Shishido
  • Journal Title: Journal of Physical Chemistry C 113 Pages: 18713-18718
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Size-controlled synthesis of gold nanoparticles by porphyrin with four sulfur atoms (2009)
  • Author(s): Junya Ohyama
  • Journal Title: Topics in Catalysis 52 Pages: 852-859
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Characterization of a Binuclear Iron(III)Complex Bridged by 1-Aminocyclopro pane-1-carboxylic Acid.Ethylene Production in the Presence of Hydrogen Peroxide (2009)
  • Author(s): Wadih Ghattas
  • Journal Title: Inorganic Chemistry 48 Pages: 3910-3912
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Characterization of a Binuclear Iron (III) Complex Bridged by 1-Aminocyclopro pane-1-carboxylic Acid. Ethylene Production in the Presence of Hydrogen Peroxide (2009)
  • Author(s): Wadih Ghattas
  • Journal Title: Inorganic Chemistry (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One-phase synthesis of small gold nanoparticles coated by a horizontal porphyrin monolayer (2008)
  • Author(s): Junya Ohyama, Yutaka Hitomi, Yasuhiro Higuchi, Masashi Shinagawa, Hidefumi Mukai, Masahito Kodera, Kentaro Teramura, Tetsuya Shishido, Tsunehiro Tanaka
  • Journal Title: Chemical Communications Pages: 6300-6302
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One-phase synthesis of small gold nanoparticles coated by a horizontal porphyrin monolayer (2008)
  • Author(s): 大山順也
  • Journal Title: Chemical Communications Pages: 6300-6302
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マンガンポルフィリン錯体により被覆された金ナノ粒子の合成と機能 (2010)
  • Author(s): 青木一樹
  • Organizer: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-26
• [Presentation] マンガンポルフィリン錯体により被覆された金ナノ粒子の合成と機能 (2010)
  • Author(s): 青木一樹
  • Organizer: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
  • Year and Date: 2010-09-26
• [Presentation] 非ヘム鉄錯体による過酸化水素の活性化と酸化反応 (2010)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 特定領域研究「協奏機能触媒」第6回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学武田先端知ビル
  • Year and Date: 2010-03-30
• [Presentation] 金ナノクラスターを有するポルフィリン金属錯体の合成と物性 (2010)
  • Author(s): 青木一樹
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 柔軟な構造を持つポリピリジン二核配位子を用いた二核ルテニウム錯体の合成、構造、水の酸化分解による酸素発生活性 (2010)
  • Author(s): 入江寛彰
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 四核化配位子ph2-OH-dpmOHによって安定化された四核銅錯体の合成、構造、多電子酸化還元反応触媒 (2010)
  • Author(s): 中川智之
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] リン酸エステルの分子認識を目的とする非対称構造を持つ二核化配位戸およびその二核金属錯体の合成 (2010)
  • Author(s): 川口博之
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 二核鉄錯体の酸素活性化に及ぼす電子的効果:4つのニトロ基を持つbis-tpa型二核化配位子の二核鉄錯体の合成、構造、酸素活性化 (2010)
  • Author(s): 百済天雅
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] sMMO機能モデルとしての二核鉄錯体の酸素活性化に及ぼすカルボキシラト配位の効果 (2010)
  • Author(s): 安永具弘
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] NS2環状配位子を有する銀錯体のπ配位 (2010)
  • Author(s): 岩崎友紀
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 金属錯体を用いた核酸の構造・機能制御:環状配位子によって安定化された多核亜鉛錯体の合成 (2010)
  • Author(s): 田辺朝子
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] OEC機能モデルの構築:Cuban 型四核錯体を特異的に安定化する新規四核化配位子の開発とこれを用いた Cuban 型四核錯体の合成 (2010)
  • Author(s): 得田健太郎
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] アミドアニオン配位単核鉄錯体を触媒とする酸化反応 (2010)
  • Author(s): 谷川友栄
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 再構成ミオグロビン表面でのクリックケミストリー (2010)
  • Author(s): 赤岡一志
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] アミドアニオン配位を有するマンガン錯体の活性酸素消去能 (2010)
  • Author(s): 樫田暁洋
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] アミドアニオン配位を有する鉄2核錯体と過酸化水素との反応 (2010)
  • Author(s): 矢野順也
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] アミドアニオン配位単核鉄錯体と一酸化窒素との反応 (2010)
  • Author(s): 末本直哉
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] アミドアニオン配位鉄錯体と過酸化水素との反応 (2010)
  • Author(s): 荒川健吾
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] 単核鉄錯体による過酸化水素の活性化 (2010)
  • Author(s): 畑征志
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] 金属イオン反応点を有する過酸化水素プローブの開発 (2010)
  • Author(s): 武安俊幸
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] Se-N結合を有する Redox センサーの開発 (2010)
  • Author(s): 古川淳一
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] 過酸化水素と金属錯体一反応の精密制御と高感度検出に向けて (2009)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 第47回 同志社大学理工研究所研究発表会 2009年度学内研究センター合同シンポジウム
  • Place of Presentation: 同志社大学今出川校地寒梅館
  • Year and Date: 2009-12-05
• [Presentation] 配位子設計に基づく鉄錯体と過酸化水素との反応制御 (2009)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 第42回 酸化反応討論会
  • Place of Presentation: 東北大学 片平さくらホール
  • Year and Date: 2009-11-14
• [Presentation] 2核マンガン錯体による触媒的カテコール空気酸化反応 (2009)
  • Author(s): 船引卓三
  • Organizer: 第104回 触媒化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎県宮崎市 シーガイヤ、宮崎大学工学部等
  • Year and Date: 2009-09-30
• [Presentation] ポルフィリン誘導体に保護された金および白金ナノ粒子の構造解析 (2009)
  • Author(s): 樋口泰弘
  • Organizer: 第104回触媒化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎県宮崎市 シーガイヤ,宮崎大学工学部等
  • Year and Date: 2009-09-29
• [Presentation] ポルフィリン誘導体に保護された金および白金ナノ粒子の構造解析 (2009)
  • Author(s): 樋口泰弘
  • Organizer: 第104 回触媒化学討論会
  • Place of Presentation: 宮崎県宮崎市 シーガイヤ、宮崎大学工学部等
  • Year and Date: 2009-09-29
• [Presentation] ポルフィリン金属錯体被覆金ナノ粒子の合成と物性 (2009)
  • Author(s): 青木一樹
  • Organizer: 第59回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] 多電子酸化反応を触媒する四核鋼錯体の合成 (2009)
  • Author(s): 中川智之
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] sMMO機能モデルの構築を目標とした新規カルボン酸含有八座二核化配位子の開発およびその二核鉄(III)錯体の合成と酸素活性化 (2009)
  • Author(s): 山田修平
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] アミドアニオン配位鉄3価ヒドロペルオキソ種の安定性と反応性 (2009)
  • Author(s): 荒川健吾
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] 単核鉄錯体によるフェノール誘導体の分子内酸化反応 (2009)
  • Author(s): 畑征志
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] 蛋白質ハイブリッド型二核鉄錯体による基質酸化反応システムの開発 (2009)
  • Author(s): 大谷公寛
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] 金属錯体を基盤とする過酸化水素蛍光プローブの開発 (2009)
  • Author(s): 武安俊幸
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] ポルフィリン金属錯体被覆金ナノ粒子の合成と物性 (2009)
  • Author(s): 青木一樹
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] 三つの水酸基を持つ配位子を用いた多核金属錯体の合成 (2009)
  • Author(s): 得田健太郎
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] 6-hpa二核鉄錯体による酸素活性化に及ぼす電子的効果 (2009)
  • Author(s): 百済天雅
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] 新規Bis-tpa型配位子とその二核ルテニウム錯体の合成、構造および酸素発生機能の検討 (2009)
  • Author(s): 杉山亮子
  • Organizer: 第59回 錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] 四つの硫黄を同一方向に有するポルフィリン誘導体保護金ナノ粒子 (2009)
  • Author(s): 大山順也
  • Organizer: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] Push Effect on the O-O Bond Cleavage of Mononuclear Iron(III)Hydroperoxo Complexes (2009)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 特定領域研究「協奏機能触媒」第4回国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館
  • Year and Date: 2009-08-28
• [Presentation] Push Effect in Mononuclear Nonheme Iron Complex (2009)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry(ICBIC14)
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-07-25
• [Presentation] Dioxygen Activation in an Aqueous Solution by Diiron Complex with a Ligand Containig Carboxylate Donors as Functional Model of sMMO (2009)
  • Author(s): 山田修平
  • Organizer: 14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry(ICBIC14)
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2009-07-25
• [Presentation] 鉄三価ヒドロペルオキソ錯体の安定性制御 (2009)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 特定領域研究「協奏機能触媒」第6回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学武田先端知ビル
  • Year and Date: 2009-04-24
• [Presentation] 四つのAu-S結合を介してポルフィリン誘導体に保護された金ナノ粒子の調製 (2009)
  • Author(s): 大山順也
  • Organizer: 第103回触媒討論会
  • Place of Presentation: 埼玉大学
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 四脚型ポルフィリン保護配 位子による金ナノ粒子の粒径制御 (2009)
  • Author(s): 樋口泰弘
  • Organizer: 第103回触媒討論会
  • Place of Presentation: 埼玉大学
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] ポルフィリン骨格を有する四座表面保護配位子による金ナノ粒子の粒径制御 (2009)
  • Author(s): 樋口泰弘
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第89春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Presentation] ポルフィリン骨格を有する四座表面保護配位子による金ナノ粒子の粒径制御 (2009)
  • Author(s): 樋口泰弘
  • Organizer: 日本化学会第89春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Presentation] ヘムモデル錯体を有する金ナノ粒子 (2009)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 日本化学会日本化学会第89春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] ヘムモデル錯体を有する金ナノ粒子 (2009)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: 日本化学会第89春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] Controlled Synthesis of Gold Nanoparticles by Multidentate Ligands (2008)
  • Author(s): 人見穣
  • Organizer: The 6th Joint Symposium between Chonnam National University and Doshisha University
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス
  • Year and Date: 2008-10-18
• [Presentation] Synthesis, Characterization, and Oxygen-evolving Activity of Dinuclear Ruthenium Complex with Bis-tpa Type Ligand(6-hpa) (2007)
  • Author(s): 杉山亮子
  • Organizer: 14th International Conference on Biological Inorganic Chemistry(ICBIC14)
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2007-07-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 金属ナノ粒子及びそれを含む造影剤 (2011)
  • Inventor(s): 人見穣, 青木一樹
  • Industrial Property Rights Holder: 同志社大学
  • Industrial Property Number: 2011-053879
  • Filing Date: 2011-03-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] 金属ナノ粒子およびそれを含む造影剤 (2011)
  • Inventor(s): 人見穣
  • Industrial Property Rights Holder: 人見穣
  • Industrial Property Number: 2011-053879
  • Filing Date: 2011-03-11