2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of molecular assembly-based chemosensors for a highly sensitive optode
| Project/Area Number |
15K05487
|
|---|
| Research Institution | Meijo University |
|---|
Principal Investigator |
藤田 典史 名城大学, 理工学部, 准教授 (10346819)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
|
| Keywords | 分子集合 / ケモセンサー / クルクミン / 低分子ゲル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生体試料や環境試料中の極微量イオンあるいは有機物の定量検出を目的として、従来の単分子ケモセンサーから脱却した、分子集合体を用いたケモセンサーの開発を進め、高感度オプトード用イオン感応物質の開発を最終目標としている。昨年度までに感応物質の候補とした長鎖アルキル基および水溶性側鎖を有する分子集合性クルクミン(1および2)の合成し、1から調製した分子集合体がCu2+による有意な蛍光消光を示す事を明らかとした。薄膜を用いた、より詳細なセンシング能の評価を行ったところ、その消光効率は高くなかったため、化合物1の側鎖を水溶性に変えた一次元集合性化合物(2)を合成し、水性ゲル中のナノスケール繊維を利用することでセンシング能の高効率化を図り、蛍光特性変化においては、Cu2+で消光、Al3+で蛍光の増加が確認することを明らかにした。2のゲル状態（4.6 × 10-2 mol/L）におけるCu2+ (2.5 mmol/L, 7.6 μL毎) 滴下による蛍光特性変化を測定した。Cu2+滴下の2回目までは、蛍光強度が増加し極大波長が短波長側にシフトしていることが確認できたが、3回目以降は、蛍光強度の増減に規則性がなく、Cu2+滴下前の98%～114%の範囲で繰り返されていることが明らかとなったが、Cu2+滴下時のセル内のゲルの様子を観察すると、3回目以降からセルの底に沈殿が生じ、沈殿生成によるセンシングが可能であることが示された。クルクミンは可視光照射により、溶液中において、エノール形からケト形への互変異性が促進されるが、ゲル状態では同様の条件で実験を行った所、ケト形への互変異性は確認されず、溶液中とゲル中での挙動が異なるものとなった。これはゲル繊維中に置かれたクルクミン化合物が結晶様に規則配列しているためと考えられる。ゲル繊維内におかれた分子の環境についての興味深い挙動が見られた。
|
