2014 Fiscal Year Annual Research Report
生物環境試料中の超微量有機および金属化学種の新規な絶対定量法
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25288064
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
井村 久則 金沢大学, 物質化学系, 教授 (60142923)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 耕太郎 金沢大学, 物質化学系, 助教 (70396430)
永谷 広久 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90346297)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 環境分析 / 絶対分析 / キラル分離 / 微量化学種 / 同位体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
食料や医薬品の安全から環境問題にいたるまで，様々な分野で化学分析の重要性が広く認識され，国境を超えて分析法の信頼性を保証する方法が求められている。今年度は，主として，１）キャピラリー電気泳動（CE）によるミクロシスチン（MC）の分析，２）偏光変調全内部反射蛍光分光法(PM-TIRF)による液液界面吸着化学種の高感度分析，３）不安定金属化学種の標準溶液の電解調製法について検討した。
１）MCの共通アミノ酸部位の酸化生成物 3-メトキシ-2-メチル-4-フェニル酪酸（MMPB）のキラリティーを利用した絶対定量のため，塩効果を用いてMMPB のシクロデキストリン修飾CEによるキラル分離の最適化を図り，MCの過マンガン酸-過ヨウ素酸塩酸化と固相抽出を含む前処理における MMPB の挙動を調べた。MMPB の回収率90％が達成でき，キラル分離も確認した。
２）電気化学的に制御した液液界面に吸着配向した化学種に対して，高感度・高選択的なPM-TIRFを用い，各種水溶性ポルフィリンの界面吸着性および吸着化学種の状態分析を行った。電荷数や対称性が等しいポルフィリンであっても官能基の種類に応じて界面吸着性が変化することを確かめ，界面における配向角と吸着状態の電位依存性の解析に成功した。また，分子の片側に親水基が偏っているプロトポルフィリンIXでは，界面選択的なJ会合体の形成と，それに伴う分子配向の変化が生じることを見出した。
３）電解による多価金属化学種の調製は，過剰の酸化/還元剤を用いることなく，溶液中の金属イオンの酸化数を自在に整えることができ，化学種分析に適している。8-キノリノール誘導体等の錯形成剤を共存させることによって，マイクロカラム電極によるV(IV)からV(III)へのより可逆的な還元が達成でき，V(III) 標準溶液の簡易な調製法を確立した。
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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
初年度に導入したキャピラリー電気泳動装置を用いて，MMPBの電気移動度に対するpH，イオン強度，シクロデキストリン等の効果を検討し，MMPBのキラル分離条件を明らかにすることができた。また，MCの酸化処理によるMMPBの生成と安定性についても重要な情報を得ることができた。さらに，PM-TIRF応答の蛍光波長依存性から，界面に吸着配向したポルフィリン化学種の蛍光スペクトルに相当するPM-TIRFスペクトルを獲得することができ，界面化学種を直接評価することが可能になった。これによって，界面に選択的に会合体を形成させ，キラル分離場としての性能評価ができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
環境中の濃度レベルを考慮して， MCから得られる超微量のMMPBの定量のために，蛍光誘導体化とそのキラル分離の検討に着手する。また引き続き，生体・環境関連物質のアミノ酸・ペプチド類，ポルフィリン類，およびの生体必須元素であるバナジウムや銅などの微量化学種の測定法および絶対定量法を研究する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定したミセル導電クロマトグラフィー用試薬およびバナジウム同位体の使用量が少量で済み，追加購入の必要がなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
キラル分離用カラムの購入に充てる予定である。
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