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チアカリックスアレーンを基盤とした高機能性ランタニド錯体の創製と分析化学的応用

Research Project

Project/Area Number 10J05105
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

田中 鉄兵  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsチアカリックスアレーン / ランタニド錯体 / エネルギー移動発光 / 自己組織化 / バイオコンジュゲーション / 超分子 / 近赤外発光
Research Abstract

ランタニド(Ln^<III>)-チアカリックスアレーン(TCA)二元錯体の自己組織化挙動を室温,[Ln^<III>]:[TCA]=1:1において調査した結果,Tb^<III>-TCA二元系溶液では,Tb_1・TCA_1錯体が生成した後,pH7.4ではTb_3・TCA_2およびTb_4・TCA_2錯体,pH9.5ではTb_3・TCA_2およびTb_2・TCA_2錯体を生成することを解明した.しかし,反応条件を制御することで(pH9.5,[Tb^<III>]:[TCA]=1.6:1, 45℃,2日反応),Tb_3・TCA_2錯体のみ高収率で得ることに成功した.Yb^<III>-TCA二元系溶液ではYb_1・TCA_1錯体が生成した後にYb_3・TCA_2錯体を生成することが解明した.Nd^<III>-TCA二元系溶液では,Nd_1・TCA_1錯体が生成した後にNd_3・TCA_2およびNd_4・TCA_2錯体を生成することを解明した.さらに形成した発光性Ln_3・TCA_2錯体の量子収率(φ)を明らかにし{φ=0.16(Tb^<III>), 2.3×10^<-4>(Yb^<III>), 1.7×10^<-4>(Nd^<III>)},本研究で得られた錯体がバイオプローブへ応用可能な発光能力を有していることを見出した.
発光性Ln-TCA錯体のバイオコンジュゲーションのモデルケースとして,牛血清アルブミン(BSA)-Tb^<III>-TCA系の非共有結合的バイオコンジュゲーションを試みた.その結果,Tb_3・TCA_2錯体はBSAと混合するだけで,静電的相互作用によって非共有結合的に結合可能なことを見出し,従来までの煩雑な有機合成操作により共有結合的に生体分子へ錯体を結合させずとも本錯体は生体分子と混合するだけでバイオコンジュゲーションが可能であることが示された.さらにBSA-Tb^<III>-TCA複合体の結合定数(K_a)を算出することに成功した(log K_a=5.5).

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Highly Efficient Near-Infrared-Emitting Lanthanide(III) Complexes Formed by Heterogeneous Self-Assembly of Ag, Ln, and Thiacalix[4]arene-p-tetrasulfonate in Aqueous Solution (Ln=Nd, Yb)2012

    • Author(s)
      Nobuhiko Iki, Shouichi Hiro-oka, Teppei Tanaka, Chizuko Kabuto, Hitoshi Hoshino
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 51 Issue: 3 Pages: 1648-1656

    • DOI

      10.1021/ic2019583

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] タンパク質-チアカリックスアレーン金属錯体のコンジュグージョンとCEを用いる相互作用解析2011

    • Author(s)
      馬場諒
    • Organizer
      第31回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • Place of Presentation
      鶴岡
    • Year and Date
      2011-11-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] チアカリックスアレーンの金属イオン認識能を基盤とする発光性ランタニド錯体の自律形成2011

    • Author(s)
      田中鉄兵
    • Organizer
      化学系学協会東北大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2011-09-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Innovative luminescent complex by heterogeneous assembly of terbium(III), silver(I) and thiacalix[4]arene2010

    • Author(s)
      田中鉄兵
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      ハワイ(ホノルル)
    • Year and Date
      2010-12-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel photopysical property and structure of Tb(III)-Ag(I)-Thiacalix[4]arene supramolecular complex2010

    • Author(s)
      田中鉄兵
    • Organizer
      39th International Conference on Coordination Chemistry
    • Place of Presentation
      オーストラリア(アデレード)
    • Year and Date
      2010-07-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Exceptionally long-lived luminescence from Tb(III) encapsulatedby Ag(I)-Tb(III)-Thiacalixarene supramolecular cage complex2010

    • Author(s)
      田中鉄兵
    • Organizer
      第6回ホストゲストシンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-06-12
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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