2023 Fiscal Year Annual Research Report
Study of chiral recognition on polysaccharide derivatives using molecular simulation combined with data analysis method
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21K05187
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
湯井 敏文 宮崎大学, 工学部, 教授 (50230610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇都 卓也 宮崎大学, 工学部, 准教授 (60749084)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | キラル分離 / 多糖誘導体 / 分子シミュレーション / 操舵分子動力学報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多糖類誘導体を基盤とするキラル充填剤が（株）ダイセルによって開発され、種々のキラル充填剤が商品化された。本申請研究は、多糖類誘導体が示す光学異性体分離現象を分子論的に解明するために、コンピュータ上で分子挙動を再現し、それらの性質を明らかにする分子シミュレーション手段を適用し、キラル分離現象の分子論的解明、分離モードの予測、および開発したシミュレーション手段による新規キラル誘導体材料の設計を目標とした。
令和３年度に、市販キラルセレクターに使用されるセルロース誘導体に対して3種のモデルキラル分子のキラル分離シミュレーションを行い、キラルセレクターモデルやシミュレーション条件を検討することで、分離能の向上を試みた。一部に有意なキラル分離結果が得られるたが、分離ピークが完全に分かれるベースライン分離結果が得られなかった。令和４年度において、より安定かつ完全なピーク分離が得られるシミュレーション条件を検討した。さらに、同様の市販キラルセレクターであるアミロース誘導体を研究対象とした。キラル分子の移動距離の延長によってピーク間の距離は増大したが、同時にピーク幅も拡大し、ベースラインに至るまでのピーク分離が得られなかった。アミロース誘導体については、キラルセレクターモデルデザインを検討し、キラル分離に成功したが、セルロース誘導体の計算を上回る結果が得られなかった。令和４年度後半から５年度にかけて、キラル分離モードの予測から、新規多糖誘導体充填剤の分子・材料設計へと目標を修正し、シミュレーション手段の標準化を行った。さらに、高い分離能を示した4種のピラゾール化合物群の分子力場パラメータを開発し、確立した分離シミュレーションプロコールに適用した。
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