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2012 Fiscal Year Research-status Report

デンドリマーを基盤とする新規な分子認識界面の開発

Research Project

Project/Area Number 24655069
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

早下 隆士  上智大学, 理工学部, 教授 (70183564)

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)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsデンドリマー / アゾ色素 / 超分子 / 化学センサー / ボロン酸 / 糖鎖 / 識別機能 / 分子鋳型
Research Abstract

本研究では, PAMAM(ポリアミドアミンデンドリマー)にボロン酸型アゾプローブを修飾した複合体を設計し、デンドリマー世代と色素プローブ導入比率を調整することで、糖認識に伴うスペクトル応答によるデンドリマー分子認識界面の機能を明らかにすることを目的とした。糖認識部位にボロン酸、発色団にアゾ基、デンドリマーとの結合部位にカルボキシル基を有するプローブB-azo-Cb2の合成をアゾカップリングにより行った。第4世代のデンドリマーであるPAMAM64とB-azo-Cb2とを物質量比を変化させながらグルコース溶液中で、DMT-MMにより脱水縮合することでグルコースをテンプレートしたB-azo-Cb2/PAMAM64 複合体を合成した。同様な方法でテンプレートなしの複合体も合成した。B-azo-Cb2/PAMAM64 複合体溶液のUV-visスペクトルとpH の関係から、グルコーステンプレートした複合体、非テンプレートの複合体それぞれに3つの等吸収点が存在することを確認した。非テンプレートの複合体では、プローブ単体と同様のスペクトル応答、糖選択性を示した。このことより、非テンプレートの複合体ではデンドリマー上のプローブは相互作用を及ぼさない位置に修飾されていることがわかった。一方グルコーステンプレートした複合体では、プローブ単体および非テンプレートの複合体と比べ、スペクトルが会合状態の挙動(短波長シフトし、吸光度が減少)を示した。また、グルコース、フルクトース、ガラクトース添加時の極大吸収波長441.5 nm におけるpHプロファイルでは、高pH領域において糖添加なしの状態に比べてグルコースとフルクトース添加時に吸光度の差が確認できた。これは複合体合成時の鋳型効果により、デンドリマー上にプローブが近接して配置され、テンプレートしたグルコースへの選択性が高まったと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

デンドリマー界面を用いた分子鋳型による糖鎖識別を目的として、初年度はボロン酸型アゾプローブを設計し、界面分子鋳型効果の確認など一定の成果を上げることができた。しかしながら、合成したデンドリマー複合体の水への溶解性の問題や、デンドリマー界面のプローブ密度が、どのように界面分子鋳型に影響を与えるかなど、新たな検討事項も確認することができた。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究では、アゾ色素を蛍光団に換えることによる高感度化や、初年度の研究で検討課題となった界面でのプローブ密度の効果検討、ATPなど他の生体関連物質を識別するための、ジピコリルアミノ基を認識サイトに持つプローブ/デンドリマー複合体の開発など、順次、研究計画を進める。様々なデンドリマー界面を、界面分子鋳型法と組み合わせることで、これまでに報告例のない人工抗体機能を持つ高性能な超分子化学センサーの開発を行いたいと考えてる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

試薬、ガラス器具などの消耗品費、学会での成果発表旅費、実験補助費に使用予定である。

  • Research Products

    (44 results)

All 2013 2012

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (33 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] シクロデキストリンを用いる糖認識センサーの開発2013

    • Author(s)
      早下 隆士
    • Journal Title

      オレオサイエンス

      Volume: 13 Pages: 117-122

  • [Journal Article] Targeted syntheses of homo- and heterotrinuclear complexes involving MII-NiII-MII(M=Ni, Cu, and Pd) nonlinear core: Structure, spectroscopy, magnetic and redox studies2013

    • Author(s)
      D. Mandal, Sk Md T. Abtab, A. Audhya, E. R. T. Tiekink, A. Endo, R. Clerac, M. Chaudhury
    • Journal Title

      Polyhedron

      Volume: 52 Pages: 335-363

    • DOI

      10.1016/j.poly.2012.09.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超分子形成に基づくシクロデキストリン複合体センサーの開発2012

    • Author(s)
      早下 隆士
    • Journal Title

      超分子研究会アニュアルレビュー

      Volume: 33 Pages: 12-13

  • [Journal Article] Glucose Recognition by Supramolecular Complex of Boronic Acid Fluorophore with Boronic Acid-Modified Cyclodextrin in Water2012

    • Author(s)
      M. KUMAI, S. KOZUKA, M. SAMIZO, T. HASHIMOTO, I. SUZUKI, and T. HAYASHITA
    • Journal Title

      Anal. Sci.

      Volume: 28 Pages: 121-126

    • DOI

      10.2116/analsci.28.121

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ドーパミンの多点認識を目指した新規アゾプローブの設計と機能評価2012

    • Author(s)
      橋本 剛、小柳津 翔太、早下隆士
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 61 Pages: 213-219

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.61.213

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ruthenium(II) complexes containing quinone based ligands: Synthesis, characterization, catalytic applications and DNA interaction2012

    • Author(s)
      P. Anitha, R. Manikandan, T. Hashimoto, A. Endo, and P. Viswanathamurthi
    • Journal Title

      Spectrochim. Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      Volume: 99 Pages: 174-180

    • DOI

      10.1016/j.saa.2012.09.019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical sugar recognition using a ruthenium complex with boronic acid assembled on polyamideamine(PAMAM) dendrimer2012

    • Author(s)
      A. Endo, H. Minesaka, T. Hashimoto, T. Hayashita
    • Journal Title

      Analytical Methods

      Volume: 4 Pages: 2657-2660

    • DOI

      10.1039/C2AY25518A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeted Synthesis of Heterobimetallic Compounds Containing a Discrete Vanadium(V)-mu-Oxygen-Iron(III) Core2012

    • Author(s)
      K. Bhattacharya, M Maity, D. Mondal, A. Endo, and M. Chaudhury
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 51 Pages: 7454-7456

    • DOI

      10.1021/ic301054r

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Triple-Standed helicates of Zinc(II) and Cadmium(II) involving a new redox-active multiring nitrogenous heterocyclic ligands: Synthesis, structure, and electrochemical and photophysical properties2012

    • Author(s)
      N. Kunda, Sk Md T. Abtab, S. Kunda, A. Endo, S. J. Teat, and M. Chaudhury
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 51 Pages: 2652-2661

    • DOI

      10.102/ic202595p

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel binuclear palladium(II) complexes of 2-oxoquinoline-3-carbaldehyde Schiff bases: Synthesis, structure and catalytic applications2012

    • Author(s)
      S. Priyarega, D. S. Raja, S. G. Babu, R. Karvembu,T. Hashimoto, A. Endo, K. Natarajan
    • Journal Title

      Polyhedron

      Volume: 34 Pages: 143-148

    • DOI

      10.1016/j.poly.2011.12.017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオン認識機能を有するジトピック型プローブ/シクロデキス トリン複合体センサーの開発2013

    • Author(s)
      野中 健太朗・安井 昌司・山口 舞・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] ジピコリルアミン型蛍光プローブの設計とイオン認識機能評価2013

    • Author(s)
      小林 広幸・片野 航平・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] 界面分子鋳型糖認識比色センサーの開発2013

    • Author(s)
      越野 杏奈・服部 有加・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] ボロン酸型アゾプローブを用いた糖選択性を有する分離材料の開発2013

    • Author(s)
      山田 泰士・山崎 允史・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] Ratiometric anion sensing by 2,2’-bispyridylmethylamine fluoroionophore/cyclodextrin complexes in water2012

    • Author(s)
      T. Hayashita
    • Organizer
      Sendai Symposium on Analytical Sciences 2012
    • Place of Presentation
      Tohoku University, Sendai
    • Year and Date
      20121109-20121110
    • Invited
  • [Presentation] ボロン酸型蛍光プローブ/γ-シクロデキストリン複合体を用いた水中での糖認識機構の解明2012

    • Author(s)
      竹石 友紀・熊井 未央・橋本 剛・遠藤 明・早下 隆士・石丸 雄大
    • Organizer
      第28回日本イオン交換学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20121018-20121019
  • [Presentation] ジピコリルアミノ型アゾプローブ/シクロデキストリン複合体センサーの水中でのイオン認識機能2012

    • Author(s)
      竹下 尚貴・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第28回日本イオン交換学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20121018-20121019
  • [Presentation] クラウンエーテル含有ルテニウム二核錯体のアルカリ金属イオン認識機能評価2012

    • Author(s)
      畠山 靖祥・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第28回日本イオン交換学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20121018-20121019
  • [Presentation] 超分子ジピコリルアミノ型蛍光プローブ/シクロデキストリン複合体センサーの設計とイオン認識機能2012

    • Author(s)
      片野 航平・小倉 景子・三溝 真梨子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第28回日本イオン交換学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20121018-20121019
  • [Presentation] 糖認識機能を有するボロン酸型蛍光プローブを用いる反応場の効果2012

    • Author(s)
      三好 康司・前田 真理子・関根 浄幸・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第28回日本イオン交換学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20121018-20121019
  • [Presentation] 金ナノ粒子/ルテニウム錯体複合体を用いる電気化学的糖認識2012

    • Author(s)
      遠藤 明・木村 昌照・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      20120921-20120923
  • [Presentation] 混合原子価状態の制御を目指したルテニウム二核錯体の分子認識2012

    • Author(s)
      橋本 剛・木村 佳世乃・北山 麻子・遠藤 明・早下 隆士
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      20120921-20120923
  • [Presentation] (β-ジケトナト)ルテニウム二核錯体の電解EPRスペクトル2012

    • Author(s)
      古川 智・北山 麻子・橋本 剛・遠藤 明・早下 隆士
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      20120921-20120923
  • [Presentation] 錯体型蛍光プローブ/シクロデキストリン複合体におけるスペーサー効果とイオン認識機能評価2012

    • Author(s)
      小倉 景子・三溝 真梨子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] ソフト分子鋳型を用いた超分子型糖分離材料の開発2012

    • Author(s)
      山崎 允史・石井 宏幸・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] ジピコリルアミノ型アゾプローブ/シクロデキストリン複合体センサーの設計と機能評価2012

    • Author(s)
      竹下 尚貴・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] ジピコリルアミノ型蛍光プローブ/シクロデキストリン複合体センサーの設計とイオン認識機能(2)2012

    • Author(s)
      片野 航平・小倉 景子・三溝 真梨子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] ピコリルアミノ基を認識部位に有する蛍光シリカナノ粒子の開発2012

    • Author(s)
      山澤 亞也・片野 航平・相武 慶介・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] ボロン酸型蛍光プローブ/γ-シクロデキストリン複合体の糖認識機構の解明2012

    • Author(s)
      竹石 友紀・熊井 未央・小塚 里子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] ジピコリルアミノ型アゾプローブ/シクロデキストリン複合体センサーの設計とイオン認識機能2012

    • Author(s)
      竹下 尚貴・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      20120906-20120907
  • [Presentation] 錯体型蛍光プローブを用いたシクロデキストリン複合体センサーの設計とイオン認識機能評価2012

    • Author(s)
      小倉 景子・三溝 真梨子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      20120906-20120907
  • [Presentation] シクロデキストリンゲル-超分子鋳型糖選択分離材料のソフト分子鋳型効果2012

    • Author(s)
      山崎 允史・石井 宏幸・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      20120906-20120907
  • [Presentation] アニオン認識機能を有するジピコリルアミノ型蛍光プローブ/シクロデキストリン複合体センサーの開発2012

    • Author(s)
      片野 航平・小倉 景子・三溝 真梨子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      20120906-20120907
  • [Presentation] ボロン酸型蛍光プローブを用いたγ-シクロデキストリン複合体の糖認識機構の解明2012

    • Author(s)
      竹石 友紀・熊井 未央・石丸 雄大・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      20120906-20120907
  • [Presentation] 超分子形成に基づく分離分析試薬の設計2012

    • Author(s)
      早下 隆士
    • Organizer
      第29回シクロデキストリンシンポジウム(招待講演)
    • Place of Presentation
      星薬科大学
    • Year and Date
      20120906-20120907
    • Invited
  • [Presentation] DESIGN AND FUNCTION OF DIPICOLYLAMINE FLUORESCENT PROBE/CYCLODEXTRIN COMPLEX SENSORS FOR ION RECOGNITION IN WATER2012

    • Author(s)
      Keiko Ogura, Mariko Samizo, Takeshi Hashimoto, Takashi Hayashita
    • Organizer
      分析展2012(第50回)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際展示場
    • Year and Date
      20120905-20120907
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF SUPRAMOLECULAR DIPICOLYLAMINE AZOPROBE/CYCLODEXTRIN COMPLEX FOR ION RECOGNITION IN WATER2012

    • Author(s)
      Naoki Takeshita, Takeshi Hashimoto, Takashi Hayashita
    • Organizer
      分析展2012(第50回)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際展示場
    • Year and Date
      20120905-20120907
  • [Presentation] Design and Function of 2,2'-Bispyridylmethylamino Fluorescent Probe/Cyclodextrin Complex Sensors in Water2012

    • Author(s)
      T. Hayashita, M. Samizo, K. Ogura, T. Hashimoto
    • Organizer
      XV International Symposium on Luminescence Spectrometry
    • Place of Presentation
      University of Barcelona, Spain
    • Year and Date
      20120719-20120722
  • [Presentation] ジピコリルアミノ型蛍光プローブ/シクロデキストリン複合体におけるスペーサー効果とイオン認識機能評価2012

    • Author(s)
      小倉 景子・三溝 真梨子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス
    • Year and Date
      20120526-20120527
  • [Presentation] グルコース認識機能を持つ超分子型分離材料の開発2012

    • Author(s)
      山崎 允史・石井 宏幸・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス
    • Year and Date
      20120526-20120527
  • [Presentation] イオン認識機能を有するジピコリルアミノ型蛍光プローブ/シクロデキストリン複合体センサーの開発2012

    • Author(s)
      片野 航平・小倉 景子・三溝 真梨子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • Year and Date
      20120519-20120520
  • [Presentation] ドーパミン認識を目的とするアゾプローブ/γ-シクロデキストリン複合体超分子の開発とその機能評価2012

    • Author(s)
      上村 拓也・三原 徳子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • Year and Date
      20120519-20120520
  • [Presentation] アゾプローブ/γ-シクロデキストリン複合体超分子を用いたドーパミン認識機能評価2012

    • Author(s)
      橋本 剛・三原 徳子・上村 拓也・早下 隆士
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • Year and Date
      20120519-20120520
  • [Book] トコトンやさしいイオン交換の本2013

    • Author(s)
      岡田 哲男・早下 隆士
    • Total Pages
      160
    • Publisher
      日刊工業新聞社

URL: 

Published: 2014-07-24  

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