1998 Fiscal Year Annual Research Report

新規な酸化還元系補酵素類を用いた機能性修飾電極の開発

Research Project

Project/Area Number	10131242
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	伊東忍大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30184659)
Keywords	修飾電極 / 補酵素PQQ / 補酵素TTQ / 酸化還元挙動 / ピオローゲン / セミキノンラジカルアニオン / 溶媒効果 / 配位結合
Research Abstract	我々はこれまでに新しい酸化還元系の各種補酵素類に着目し、それらの構造や機能の解明とその応用を目的とし、主にモデル化学的な立場から種々検討を行ってきた。本特定領域研究では、新しいタイプの機能性修飾電極の開発を目的とし、新しい酸化還元系の補酵素類や含複素環ビオローゲン誘導体の電気化学的挙動および機能性修飾電極への応用などについて検討を行った。本年度は主に補酵素PQQ(ピロロキノリンキノン)TTQ(トリプトファン・トリプトフィルキノン)の有機溶媒中における電気化学的な挙動の詳細や、一電子還元体である、セミキノンラジカルアニオン種の安定性や電子構造、およびそれらに及ぼす溶媒や金属イオンの添加効果について検討した。その結果、非水有機溶液中におけるPQQやTTQの複雑な酸化還元挙動の原因が、それぞれの有する活性ピロールプロトンに起因することが判明した。また、PQQやTTQの酸化還元電位やセミキノンラジカルアニオン種における電子スピン状態が溶媒の極性や金属の配位によって大きく変化することが判明した。これらの成果は、PQQやTTQの機能性修飾電極開発のための重要な基礎的知見となる。また、機能性修飾電極創成のための機能部位として複素環を有するビオローゲン誘導体を取り上げ、その酸化還元挙動や遷移金属錯体、電荷移動錯体などの形成能、ならびに金属電極表面への吸着能についても検討し、機能性修飾電極開発のために必要な基礎的知見を得ることに成功した。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Mechanistic Studies of Aliphatic Ligand Hydroxylation of a Copper Complex by Dioxygen : A Model Reaction for Copper Monooxygenases" J.Am.Chem.Soc.120・12. 2890-2899 (1998)
[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Model Studies of Calcium-containing Quinoproteins Alcohol Dehydrogenaes. Catalytic Role of Ca^<2+> for the Oxidation of Alcohols by Coenxyme PQQ" Biochemistry. 37・18. 6562-6571 (1998)
[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Electrochemical Behavior and Characterization of Semiquinone Radical Anion Species of Coenzyme PQQ in Aprotic Organic Media" J.Am.Chem.Soc.120・29. 7271-7277 (1998)
[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Direct Observation of Radical Intermediates while Investigating the Redox Behavior of Thiamin Coenzyme Models" Angew.Chem.110・7. 1040-1042 (1998)
[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Selective One-Electron and Two-Electron Reduction of C_<60> with NADH and NAD Dimer Analogues via Photoinduced Electron Transfer" J.Am.Chem.Soc.120・32. 8060-8068 (1998)
[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Formation of Radical Anion in the Reaction of p-Benzoquinone and C_<60> with Alkoxide Ions" J.Am.Chem.Soc.120・27. 6673-6680 (1998)
[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Advances in Photochemistry" Wiley, 107-172 (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

新規な酸化還元系補酵素類を用いた機能性修飾電極の開発

Principal Investigator

伊東 忍 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30184659)

Research Products

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Mechanistic Studies of Aliphatic Ligand Hydroxylation of a Copper Complex by Dioxygen : A Model Reaction for Copper Monooxygenases" J.Am.Chem.Soc.120・12. 2890-2899 (1998)

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Model Studies of Calcium-containing Quinoproteins Alcohol Dehydrogenaes. Catalytic Role of Ca^<2+> for the Oxidation of Alcohols by Coenxyme PQQ" Biochemistry. 37・18. 6562-6571 (1998)

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Electrochemical Behavior and Characterization of Semiquinone Radical Anion Species of Coenzyme PQQ in Aprotic Organic Media" J.Am.Chem.Soc.120・29. 7271-7277 (1998)

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Direct Observation of Radical Intermediates while Investigating the Redox Behavior of Thiamin Coenzyme Models" Angew.Chem.110・7. 1040-1042 (1998)

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Selective One-Electron and Two-Electron Reduction of C_<60> with NADH and NAD Dimer Analogues via Photoinduced Electron Transfer" J.Am.Chem.Soc.120・32. 8060-8068 (1998)

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Formation of Radical Anion in the Reaction of p-Benzoquinone and C_<60> with Alkoxide Ions" J.Am.Chem.Soc.120・27. 6673-6680 (1998)

[Publications] Shinobu Itoh et al.: "Advances in Photochemistry" Wiley, 107-172 (1999)

伊東忍大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30184659)