2020 Fiscal Year Research-status Report
生体内に混入した水銀イオンの除去を目的とする水銀吸着プローブの開発
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18K04896
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| Research Institution | Kobe Gakuin University |
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Principal Investigator |
瀧本 竜哉 神戸学院大学, 薬学部, 助教 (10590044)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 秀明 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (30122245)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 水分散性ナノダイヤモンド / カリックス［４］チアクラウン－５ / 有機水銀(II)化合物 / 金属錯体 / 吸着材 / 計算化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度までに、本課題で設定した研究目的1～4のうち、1～3については終了した。そのため、本年度は目的4について行った。
まず、目的4では水分散性ナノダイヤモンド（水分散性ND）の調製を行うこととなっており、本研究ではナノダイヤモンド（ND）へ親水性基の導入に成功した。さらに、その末端へカリックス［４］チアクラウン－５(CA4SC5)を固定するためのリンカーを、前述の親水性基へ固定するところまで成功している。一方で、CA4SC5のフェノール性水酸基への側鎖の導入は難しく、現在はCA4SC5への側鎖基の導入条件の検討を行っている。本研究課題は次年度も継続されることが認められているため、次年度中にはCA4SC5を水分散性NDへ固定したい。
また、調製した水分散性NDを用いて、水銀(II)化合物の飽和吸着量の算出を行うこととしているので、次年度中に間に合わせたい。
次に、CA4SC5の有機水銀(II)化合物との吸着挙動を調べるため、CA4SC5と有機水銀(II)化合物の共存下でのNMRスペクトルを測定したところ、用いる有機水銀(II)化合物によって、そのNMRスペクトル挙動が異なることが分かってきた。すなわち、水銀(II)イオンの対イオンが左右同じホモジニアスなものと、左右異なるへテロジニアスな化合物の共存下においては、CA4SC5のスペクトル挙動が異なる事が分かってきた。例えば、対イオンがホモジニアスな有機水銀(II)化合物の共存下においては、CA4SC5のチアクラウン部位のシグナルが大きく低磁場シフトしたが、対イオンがヘテロジニアスな有機水銀(II)化合物存在下においては、チアクラウン部位に大きな変化は見られなかった。そのため、計算化学ソフトSCIGRESSを用いてCA4SC5と種々の有機水銀(II)化合物の錯体の安定化構造を計算し、その錯体構造の違いについての考察を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度までに、本課題で設定した研究の目的1～3については終了したが、目的4については現在進行中であるため、評価をやや遅れているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本課題で設定した研究目的1～4のうち、1～3については終了しているが、目的4についてはまだ進行中であるため、まずは、目的4の研究内容であるCA4SC5固定水分散性NDの調製を行う。本研究においては、CA4SC5を水分散性NDへ固定するための、リンカーの導入も終了しており、残すところ、CA4SC5を水分散性NDへ固定するのみであるが、CA4SC5のフェノール性水酸基への反応は乏しく、CA4SC5の水分散性NDへの導入が難航している。そのため、金属性強塩基を用いてフェノレートを形成させた後、導入を試みる予定である。
CA4SC5固定水分散性NDの調製が終了後、その水銀吸着能をNMRスペクトルやNMR滴定、UVスペクトルを用いて評価する予定である。
また、CA4SC5は有機水銀化合物に対して特異的に捕捉することが分かってきたことから、コンピュータ・シミュレーションを用いながら、その理由の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
今年度は、昨年度までに購入を控えていたシミュレーションソフトや蛍光ナノダイヤモンドの購入を行った。しかし、当初より高価なソフトや試薬の購入も視野に入れていたため多額の研究費が余った。今年度は通常通り、試薬、溶媒等の消耗品や機器測定使用料に使用する予定である。
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