2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a sensor molecule for the detection of the hydrolysis product of the chemical weapons
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18K04634
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
楠川 隆博 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (70300720)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | メチルホスホン酸 / アミジン / グアニジン / サリン / 化学兵器 / 蛍光発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サリン・ソマン・VXなどの有機リン系化学剤は、容易に加水分解によりメチルホスホン酸を生成するため、これら有機リン系化学剤を検出することは、しばしば困難である。我々は、この加水分解により生成したメチルホスホン酸を選択的に検出する蛍光発光センサーの開発を行い、これら化学剤の使用痕跡を検出することを検討している。
本年度は、ホスホン酸の認識部位をアミジンからグアニジンに変更して、発光性分子に修飾し、ホスホン酸と結合形成後に蛍光発光を示す、または蛍光発光の波長が変化するよう、分子設計を行った。分子設計には時間依存密度汎関数法を用いてメチルホスホン酸との会合後の蛍光発光の波長を推測した。また、グアニジンには、アミジンよりも多くの窒素原子が存在するため、ホスホン酸とより強く会合することが期待できる。今回合成したグアニジンが置換したセンサーは、ジメチルスルホキシド中で黄色の蛍光発光を示した。この溶液にメチルホスホン酸などのモノホスホン酸を添加することで、青色の蛍光発光へと変化することが観測された。すなわち、ホスホン酸を検出するグアニジンセンサーの開発に成功した。比較として、ホスホン酸と同様に電荷支援型水素結合を形成するジカルボン酸誘導体の検出についても検討を行った。現在は、ホスホン酸の検出感度と選択性の向上を目指してさらなるセンサー分子の設計・開発と、簡易検出キットの開発を目指した検証実験を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ホスホン酸を検出する新しいセンサーの開発に成功し、学会発表、論文発表を行うことができた。現在も、論文執筆中であり、同時により発光色が変化する高感度センサー分子の開発にも着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、アミジンおよびグアニジンを検出部位に持つ発光センサーの開発に成功してきた。研究最終年度のため、簡易型の分析キットの開発を目指した、実証実験を行う予定である。
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