2014 Fiscal Year Research-status Report
構造色を発する分子認識アクティブポリマーモノリスの創製
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26620124
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
梅村 知也 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (10312901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 達也 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (30261548)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | モノリス / 構造色 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、モノリスカラム技術（in situ重合法）と分子インプリンティング法を融合させることにより、次の3つの特性（①空間・形状の記憶、②可逆的な膨潤・収縮、③フォトクロミック特性）を兼ね備えた有機ポリマー製の情報発信型人工レセプターの開発を目的としている。本年度に実施した具体的な研究課題と主な成果を以下にまとめる。
a) アモルファスなモノリス多孔体の骨格構造と空隙の制御技術の確立. モノマー濃度や架橋剤割合、細孔形成剤の種類等を種々検討し、均一な構造体を得るために必要となる条件を見出し、ポリマー骨格や空隙サイズを制御する設計指針を得た。また、作製したアモルファスな多孔体が構造色を発することも確認した。
b) グルコース認識ポリマーモノリスの試作と評価. フェニルボロン酸は糖等に存在するシス型ジオールと環状エステルを形成することが知られている。そこでフェニルボロン酸型のモノリス多孔体を試作し、3種類のベンゼンジオール（1,2-, 1,3-, 1-4-ベンゼンジオール）を用いてその保持挙動を詳細に検討した。期待した通り、pH 9以上の条件で、シス型ジオールを有する1,2-ベンゼンジオールが選択的にモノリス多孔体に捕集されることが確認できた。
c) アミノ酸を捕捉ターゲットとする分子インプリンティングポリマーモノリスの試作と評価. 最終的な目標である分子認識フォトクロミックポリマーの作製に向けて、L-トリプトファンを鋳型分子として用いた分子インプリンティングポリマーモノリスを試作し、アミノ酸に対する分離選択性を検討した。その結果、アミノ酸の種類による選択性の違いの他に、トリプトファンのD体とL体に関してもわずかではあるが保持に差異が認められ、光学分割の可能性も示すことができた。
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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
構造色の発色に関しては、これまで鋳型コロイド微粒子を用いて調製されてきたフォトクロミックゲルを、微粒子が不要なモノリスカラム技術により簡便に調製する技術を獲得しつつある。また、分子選択性（分子認識能）に関しても、先行研究で実績のあるフェニルボロン酸との環状エステル形成を利用したグルコース認識ポリマーの作製にはすでに成功し、分子インプリンティング法によりアミノ酸をD体とL体で区別することもわずかではあるが行うことができ順調に進んでいると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は、分子認識能と構造発色能に関して、それぞれ独立に実験を行っているが、今後はこれらを同時に実現するための条件を選定していく。
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