2010 Fiscal Year Annual Research Report
疎水ナノ空間包接場を用いる超分子分離システムの開発
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22350039
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
早下 隆士 上智大学, 理工学部, 教授 (70183564)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 明 上智大学, 理工学部, 准教授 (00119124)
橋本 剛 上智大学, 理工学部, 助教 (20333049)
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| Keywords | 疎水ナノ空間 / 糖分離機能 / アゾ色素プローブ / シクロデキストリンゲル / ボロン酸 / 分子鋳型 / 超分子 / 吸着等温線 |
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| Research Abstract |
これまで当研究室では、糖を認識する化学センサーを多く開発・評価してきたが、その超分子相互作用を用いた分離については研究していない。糖を分離できるゲルは報告はあるものの、選択性、柔軟性に優れた超分子系の実例は少ない。そこで本年度の研究では、シクロデキストリンゲル(γ-CyDGel)中にB-Azo-C8を包接させ、これを糖水溶液に含漬させることで、ゲル中から選択的に糖分子を分離させることを目的とした。既報告に従いアゾカップリングを行い、ボロン酸部位を保護した後に1-ブロモオクタンと反応させアルキル鎖を導入しB-Azo-C8を合成した。調査を導入することにより、水に不溶となり、安定にγ-CyDGel内に導入することができる。γ-CyDGelは、テンプレートとしてのグルコースとB-Azo-C8、γ-CyDを0.20MのKOH水溶液中に溶解し、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルを加え70℃で20h放置しゲル化した。希塩酸でグルコースを洗浄し、さらに超純水で洗い凍結乾燥した。対照としてテンプレートなしのゲルを作成し比較した。糖の吸着挙動を評価するために、ゲルを加える前後での糖濃度を比較し、その変化量から吸着量を求めた。糖濃度はフェノール硫酸法を用いて定量した。平衡濃度(ゲルを取り除いた後の糖溶液の濃度)とゲルの吸着量との関係をプロットしたところ、対照ゲルではガラクトースのみが吸着し、他はほとんど吸着しなかった。一方、グルコースをテンプレートしたゲルでの吸着量は、グルコース>ガラクトース>フルクトースの順で増加した。このことからゲル形成時、プローブがグルコースを結合する型のままCyDに包接・固定されており、目的とする分子鋳型効果が働き、グルコースを選択的に吸着したと考えられる。またフルクトースの吸着量が減少しているのは、吸着量が非常に小さいことが原因と思われる。以上の結果より、CyDGelは新しい疎水ナノ空間包接場として機能し、疎水性糖認識プローブを用いた超分子分離システムの設計が有望であることを明らかにした。
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