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2018 Fiscal Year Research-status Report

高分子誘導体化法による隕石有機物全分析の試み

Research Project

Project/Area Number 17K18803
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

西田 民人  名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (60313988)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三村 耕一  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (80262848)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Keywords隕石有機物 / 地球化学 / 有機地球化学
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、隕石中に含まれる有機物のうち、溶媒により抽出可能な「可溶性有機物(Soluble Organic Matter, SOM)」ならびに溶媒に不溶な「不溶性有機物(Insoluble Organic Matter, IOM)」について有機分子種同定のための新たな方法を開発・提案する。具体的には、隕石中に含まれるSOM、IOMおよびIOMを加水分解して遊離する有機物をポリエチレンイミン(非脂質性ポリカチオン分子)と共有結合させ高分子誘導体として得たのち、核磁気共鳴法により、「隕石中に含まれるSOM、IOMおよびIOMを加水分解して遊離する有機物を高分子誘導体の官能基として捉え、その組成を明らかにする」ことで、隕石有機物を構成する分子種を明らかにする研究である。
本年度は分析条件検討用試料を用いて、溶媒抽出操作により分画した1)可溶性有機物、その際に生じる残渣である2)不溶性溶性有機物、および不溶性有機物を酸およびアルカリ加水分解処理した後に溶媒抽出操作により分画した、3)溶媒抽出物の3画分を得た。前年度モデル物質を用いて検討した高分子誘導体化反応至適条件をもとに岩石試料3画分に対し、高分子誘導体化を行った。得られた岩石有機物試料(液体および乾燥処理を行った試料)にポリエチレンイミン水溶液を添加し、反応させた。予備的実験の結果と比較し、分析条件検討が必要になったため、さらに岩石試料を用いて、反応効率を見極めて隕石試料に適した高分子誘導体化反応の条件を決定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

高分子誘導体化法を実際の隕石試料を想定した岩石試料に適用したところ、ポリエチレンイミン添加量、塩濃度、pH、反応温度などにより反応進行度が異なる場合があったため、さらなる至適条件の検討を行う必要があった。また隕石には多量に無機塩が含まれるので、精製プロセスを熟慮する必要がある。その一方で反応物質の選択性は非常に小さいことが判明したため、実試料への適用の目処が立ったと判断している。

Strategy for Future Research Activity

確立した高分子誘導体化反応の条件を用いて、1)可溶性有機物、2)不溶性有機物、および不溶性有機物を酸およびアルカリ加水分解処理した後に溶媒抽出操作により分画した、3)加水分解後抽出物の3画分について高分子誘導体化を行い、1 次元および同格・異核2 次元核磁気共鳴スペクトル法で反応高分子生成物の官能基の検出を行う予定である。また各画分について、反応高分子生成物の官能基の異同、隕石内での官能基の分布に関する情報を把握する。この分析を行うのに先んじて、分析法の確認を再度行い、吟味する。隕石有機物の分子種とその化学構造、結合様式、分布特性および実験データの統計モデリングから隕石有機物の動態を考察する。

Causes of Carryover

高速液体クロマトグラフィー・質量分析装置のPC制御部故障のため、この装置の改造及び消耗品の購入を延期したが、平成31年度に修理の目処がたったため、4ヶ月程度の遅れとなるが本年度着手する計画である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Chiral gas chromatography of 2,5-diketopiperazines following a ring-opening derivatization method for complete isomeric separation2018

    • Author(s)
      Mimura Koichi、Okada Riku、Nishida Tamihito
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1566 Pages: 118~123

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2018.06.051

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 室温におけるアミノ酸の圧力誘起ペプチド化2018

    • Author(s)
      藤本 千賀子, 鍵 裕之, 篠崎 彩子, 三村 耕一, 西田 民人, 後藤 弘匡
    • Organizer
      日本地球化学会年会
  • [Presentation] 沈み込み帯の温度圧力条件における 芳香族化合物中の窒素の挙動2018

    • Author(s)
      篠崎 彩子, 三村 耕一, 西田 民人
    • Organizer
      日本地球化学会年会
  • [Presentation] Influence of existing water ice for pressure-induced formation of alanine oligopeptides at 25 °C2018

    • Author(s)
      Chikako Fujimoto, Hiroyuki Kagi, Koichi Mimura2 , Tamihito Nishida, Ayako Shinozaki, Hirotada Gotou, Kazuki Komatsu , Shuya Takahashi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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