2020 Fiscal Year Research-status Report
糖やアミノ酸の迅速で微量な水和パラメータの算出と水和に寄与する分子構造の解明
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19K05876
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
佐藤 之紀 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (50226015)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 水和 / 粘度 / 水 / 棟 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度では，スクロースとフラクトースを用いて，新規に調達した微量迅速粘度計を用いて，粘度B係数と部分モル比容V2値を求めたところ，B係数に高いバラツキがみられたことから，本年度は単糖の代表であるグルコースを試料に用いて，再度実験した。その結果，グルコースにおいても粘度測定にバラツキがみられた。Ｖ２値算出には，測定できる可能性は残されているが，やはりややバラツキがみられるため，パラメータｈを算出するための粘度測定には不適であると判断された。
そこで，従来のキャピラリー粘度計と精密密度計を用いる方法を用いて，水和に寄与する特定の分子構造を明らかにするために，糖とその糖に対応する糖アルコール７種類（D-キシロース，キシリトール，D-グルコース， D-グルシトール，D-マンノース，D-マンニトール，D-フラクトース）のパラメータｈを求めた。その結果，水和パラメータhと粘度B係数の関係をプロットしたところ，R 2= 0.992で示された。一方，水和パラメータhとV2の関係をプロットしたところ，R 2= 0.606であったことから，主にB係数によってパラメータhが決まると考えられた。しかし， B係数は，分子サイズによる寄与(Bsize)と分子の構造によるこの粘度寄与(Bstructure)に分けることができ，粘度B係数からこのサイズ効果を除去して求められたBstructureを比較したところ，D-グルコースがここで比較した7種類の糖や糖アルコールの中で一番大きかった。すなわち，2位のOHの向きが粘度Ｂ係数に反映され，水和に大きく寄与する可能性が出てきた。
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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
進度としては，おおむね順調に進んでいるものの，迅速なパラメータｈの算出には購入機器よりもさらに精度のスペックが高い機器が必要であることが判明した。それにより，今回の科研費による水和パラメータの迅速な算出を目指す課題では，実際に開発まではできないが、それにつながる重要な知見を得るために引き続き取り組んでいく。
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| Strategy for Future Research Activity |
キャピラリー粘度計を用いる地道な動粘度測定と密度測定を行い，糖アルコールやアミノ酸のパラメータｈを算出し，分子種に特徴的な水和に関わりがある化学構造を明らかにしていきたい。
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| Causes of Carryover |
微量粘度計による測定の誤差が，パラメータｈにどのくらい影響するかを見極めていたため，途中で実験内容を変更するに至った。そのため，次年度使用額が生じた。次年度は，動粘度測定と密度測定のための消耗品として使用する。
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