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モレキュラーインプリンティングによる農薬分解人工ポリマー酵素の創製

研究課題

研究課題/領域番号 13555227
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物・生体工学
研究機関神戸大学

研究代表者

竹内 俊文  神戸大学, 自然科学研究科, 教授 (70179612)

研究分担者 牧野 健二  日産化学工業(株), 機能材料事業部, 主席(研究職)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2001年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワードモレキュラーインプリンティング / 分子認識 / 触媒 / コンビナトリアル手法
研究概要

本研究では,ナノ三次元空間反応場をモレキュラーインプリンティングの手法を用いて構築することで、トリアジン系除草剤が特異的に結合・分解し、無毒化するための人工材料を開発することを目的とする。
1.自動ポリマー合成・評価装置を用いたコンビナトリアル手法を利用して、カルボキシル基などの弱い酸をもつ結合部位形成のための結合用モノマーと,スルホン酸基やリン酸基など強い酸性基をもつ触媒反応のための触媒活性モノマーの混合比を変化させたところ、2対6の比で、スルフォエチルメタクリレート(SEMA)とメタクリル酸(MAA)を混合したとき、最も選択性よく触媒活性発現することを見出した。
2.テンプレート(アトラジン)、機能性モノマー(SEMA、MAA)、架橋剤(エチレングリコールジメタクリレート)、重合開始剤、溶媒を混合し、UV照射して重合させた。得られたポリマーを硫酸/メタノール溶液で洗浄し、テンプレートを除去した後、農薬に対する保持時間を計測する事によってインプリントポリマーの選択性を評価した。その結果、トリアジン系除草剤に対しては高い結合力を示し、トリアジン系以外の農薬に対してはほとんど結合していない事から、ポリマーがトリアジン系除草剤と選択的に作用している事が示された。
3.ポリマーに様々な濃度のアトラジシ、シマジン、プロパジン、テルブチラジン溶液(メタノール/クロロホルム,1/9,v/v)を分注し、22℃で一定時間インキュベーションを行い、分解生成物の生成速度と基質濃度の関係を調べ、インプリントポリマーの触媒括性能を評価した。その結果、インプリントポリマーによるトリアジン系除草剤の分解生成物はそれらのCl基をCH_3O基に置換した化合物であることが確認され、アトラジン、シマジン、プロパジン、またはテルブチラジンはインプリントポリマーによって分解されている事が示された。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Takeuchi, T., Fukuma, D., Matsui, J., Mukawa, T.: "Combinatorial Molecular Imprinting for Formation of Atrazine Decomposing Polymers"Chem.Lett.. 530-531 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mukawa, T., Goto, T., Takeuchi, T.: "Post-oxidative Conversion of Thiol Residue to Sulfonic Acid in the Binding Sites of Molecularly Imprinted Polymers : Disulfide Based Covalent Mmolecular Imprinting for Basic Compounds"Analyst. 127. 1407-1409 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mukawa, T., Goto, T., Nariai, H., Aoki, Y., Imamura, A., Takeuchi, T.: "Novel Strategy for Molecular Imprinting of Phenolic Compounds Utilizing Disulfide Templates"J.Pharm.Biomed.Anal.. 30. 1943-1947 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kubo, H., Nariai, H., Takeuchi, T.: "Multiple Hydrogen Bonding-based Fluorescent Imprinted Polymers for Cyclobarbital Prepared with 2,6-Bis(acrylamido)pyridine"Chem.Commun. 2792-2793 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikegami, T., Mukawa, T., Nariai, H., Takeuchi, T.: "Bisphenol A-recognition Polymers Prepared by Covalent Molecular Imprinting"Anal.Chim.Acta. 504. 131-135 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeuchi, T., Fukuma, D., Matsui, J., Mukawa, T.: "Combinatorial Molecular Imprinting for Formation of Atrazine Decomposing Polymers"Chem.Lett.. 530-531 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mukawa, T., Goto, T., Takeuchi, T.: "Post-Oxidative Conversion of Thiol Residue to Sulfonic Acid in the Binding Sites of Molecularly Imprinted Polymers : Disulfide Based Covalent Molecular Imprinting for Basic Compounds"Analyst. 127. 1407-1409 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mukawa, T., Goto, T., Nariai, H., Aoki, Y., Imamura, A., Takeuchi, T.: "Novel Strategy for Molecular Imprinting of Phenolic Compounds Utilizing Disulfide Templates"J.Pharm.Biomed.Anal.. 30. 1943-1947 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kubo, H., Nariai, H.Takeuchi, T.: "Multiple Hydrogen Bonding-based Fluorescent Imprinted Polymers for Cyclobarbital Prepared with 2,6-Bis(acrylamido)pyridine"Chem.Commun.. 2792-2793 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikegami, T., Mukawa, T., Nariai, H., Takeuchi, T.: "Bisphenol A-recognition Polymers Prepared by Covalent Molecular Imprinting"Anal.Chim.Acta. 504. 131-135 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikegami, T.: "Bisphenol A-recognition Polymers Prepared by Covalent Molecular Imprinting"Anal.Chim.Acta. 504. 131-135 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeuchi, T., Fukuma, D., Matsui, J., Mukawa, T.: "Combinatorial Molecular Imprinting for Formation of Atrazine Decomposing Polymers"Chem. Lett.. 530-531 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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