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多分岐高分子の分子包接特性を利用した液液界面の反応制御と分光計測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05811
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関金沢大学

研究代表者

永谷 広久  金沢大学, 物質化学系, 教授 (90346297)

研究分担者 井村 久則  金沢大学, 物質化学系, 教授 (60142923)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードデンドリマー / デンドリグラフトポリマー / ハイパーブランチポリマー / 液液界面 / 分光電気化学 / 金ナノ粒子 / ポリアミドアミンデンドリマー / ポリ-L-リシンデンドリグラフトポリマー / フラビン化合物 / カーボンナノドット / 多分岐高分子 / 分子カプセル / 分子認識
研究成果の概要

有機分子やキレート配位子に対する種々の多分岐高分子(デンドリマー,デンドリグラフトポリマー,ハイパーブランチポリマー)の包接特性を分光電気化学的に検討し、分離化学、ナノ材料合成、生体膜のモデル反応場などで重要な液液界面における電荷移動反応の制御に応用した。溶液相ではイオン性官能基に起因する静電相互作用が包接特性に支配的に影響し、多分岐高分子が特異反応場として機能することを見いだした。一方、液液界面では、静電相互作用に加えて多分岐高分子や被包接化学種の界面吸着性が大きく寄与し、相間分配と界面反応の機構が変化することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

分析化学の分野でほとんど応用が進んでいない多分岐高分子による分子包接特性を系統的に研究することにより、多分岐高分子がイオン性化学種と特異な相互作用を生じることを明らかにするとともに、分離化学で重要な液液分配系における物質の相間移動や界面反応の制御に必須の知見を得ることができた。本研究で得られた知見は、効率的な分離・計測システムなどの分析化学分野における重要性に加え、医薬品に含まれるイオン性薬剤や生理活性物質のドラッグデリバリーシステムの開発にも応用可能である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 15件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Anomalous Lanthanoid(III) Species Extracted with 4-isopropyltropolone and Neutral Ligands in an Ionic Liquid2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Higuchi, Yoshio Nishiyama, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 雑誌名

      Monatsh. Chem.

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic Extraction Equilibrium of Lanthanide(III) Ions with Benzoylacetone and a Neutral Ligand in an Ionic Liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Hatakeyama Yoshio Nishiyama, Hirohisa Nagatani, Hiroyuki Okamura, Hisanori Imura
    • 雑誌名

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      巻: 25 号: 2 ページ: 79-89

    • DOI

      10.15261/serdj.25.79

    • NAID

      130006733824

    • ISSN
      1341-7215, 2188-4765
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanistic Analysis of Ion Association between Dendrigraft Poly-L-lysine and 8-Anilino-1-naphthalenesulfonate at Liquid|Liquid Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Nagatani, Masataka Fujisawa, Hisanori Imura
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34 号: 10 ページ: 3237-3243

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b00131

    • NAID

      120006452369

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic extraction equilibrium of lanthanoid(III) ions with benzoylacetone and a neutral ligand in an ionic liquid2018

    • 著者名/発表者名
      M. Hatakeyama, Y. Nishiyama, H. Nagatani, H. Okamura, H. Imura
    • 雑誌名

      Solv. Extr. Res. Devel., Jpn.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential-Induced Aggregation of Anionic Porphyrins at Liquid|Liquid Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Sho Yamamoto, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 39 ページ: 10134-10142

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b01422

    • NAID

      120006370951

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular association between flavin derivatives and dendritic polymers at the water|1,2- dichloroethane interface2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sakae, Masataka Fujisawa, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 雑誌名

      J. Electroanal. Chem.

      巻: 782 ページ: 288-292

    • DOI

      10.1016/j.jelechem.2016.10.052

    • NAID

      120005971991

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Potential-Induced Ion Adsorption and Association at Liquid|Liquid Interfaces as Studied by Light Polarization-Modulation Techniques2018

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Nagatani
    • 学会等名
      5th Ertl Symposium on Catalytic & Adsorption Reactions in Chemical ProcessEs
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液液界面に吸着した水溶性8-キノリノール錯体の電位依存配向特性2018

    • 著者名/発表者名
      山本 翔 ・ 竹山 真梨恵・ 西山 嘉男・ 永谷 広久・ 井村 久則
    • 学会等名
      第78回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 液液界面における水溶性アゾベンゼン誘導体の光異性化による吸着反応制御2018

    • 著者名/発表者名
      中野 湧太 ・ 永谷 広久 ・ 西山 嘉男 ・ 井村 久則
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電位制御下の液液界面におけるアニオン性亜鉛(II)ポルフィリンの光機能性自己組織化膜の生成機構2018

    • 著者名/発表者名
      山本 翔・永谷 広久・Andr?s M. Osorio・Miche?l D. Scanlon
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Interaction between Metal Complexes of 8-Quinolinol-5-sulfonate and PAMAM Dendrimers at Liquid|Liquid Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kanai, Hirohisa Nagatani, Yoshio Nishiyama, Hisanori Imura
    • 学会等名
      4th International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectroelectrochemical Analysis of Transmembrane Mechanism of Anthracycline Derivatives at Biomimetic Liquid|Liquid Interface2018

    • 著者名/発表者名
      Toshinari Takami, Sho Yamamoto, Yoshio Nishiyama, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 学会等名
      4th International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoisomerization-Dependent Interfacial Behavior of Water-Soluble Azobenzene Derivatives at Liquid|Liquid Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakano, Hirohisa Nagatani, Yoshio Nishiyama, Hisanori Imura
    • 学会等名
      4th International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectroelectrochemical Responses of Aggregation-Induced Emission Dye at Polarized Liquid|Liquid Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nabara, Sho Yamamoto, Yoshio Nishiyama, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 学会等名
      4th International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液液界面におけるPAMAMデンドリマーと水溶性8-キノリノール錯体の分子間相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      金井祥平, 永谷広久, 西山嘉男, 井村久則
    • 学会等名
      第64回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 液液界面における凝集誘起発光性色素の分光電気化学応答2018

    • 著者名/発表者名
      名原真人、山本翔、西山嘉男、永谷広久、井村久則
    • 学会等名
      第64回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Encapsulation and Association of Ionic Species with Dendritic Polymers at Liquid|Liquid Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Nagatani
    • 学会等名
      Ewha Chemistry and Nanoscience International Symposium (ECNIS) 2017 (Seoul, Republic of Korea)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液液界面におけるイオン移動・吸着反応機構の分光電気化学解析2017

    • 著者名/発表者名
      永谷 広久
    • 学会等名
      第77回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液液界面におけるイオン移動・吸着反応機構の分光電気化学的研究2017

    • 著者名/発表者名
      永谷 広久
    • 学会等名
      電気化学会北陸支部秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液液界面におけるアニオン性ポルフィリンの吸着状態の偏光変調全内部反射蛍光測定2017

    • 著者名/発表者名
      山本 翔, 永谷 広久, 西山 嘉男, 井村 久則
    • 学会等名
      第77回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 液液界面をモデル反応場としたアントラサイクリン誘導体の膜反応機構の分光電気化学解析2017

    • 著者名/発表者名
      高見 俊成, 山本 翔, 永谷 広久, 西山 嘉男, 井村 久則
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 液液界面における水溶性キノリノール錯体の吸着反応挙動の分光電気化学解析2017

    • 著者名/発表者名
      山本 翔, 竹山 真梨恵, 永谷 広久, 井村 久則
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Transmembrane Mechanism of Anthracycline Derivatives at Biomimetic Liquid|Liquid Interfaces Studied by Potential-Modulated Fluorescence Technique2017

    • 著者名/発表者名
      Toshinari Takami, Sho Yamamoto, Hirohisa Nagatani, Yoshio Nishiyama, Hisanori Imura
    • 学会等名
      The Third International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adsorption Behavior of Water-Soluble 8-Quinolinol Complexes at Liquid|Liquid Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Sho Yamamoto, Marie Takeyama, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 学会等名
      The Third International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoisomerization and Adsorption Behavior of Water-Soluble Azobenzene Derivatives at Liquid|Liquid Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakano, Hirohisa Nagatani, Yoshio Nishiyama, Hisanori Imura
    • 学会等名
      The Third International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水溶性アゾベンゼン誘導体の光異性化と液液界面における吸着反応挙動2017

    • 著者名/発表者名
      中野 湧太, 永谷 広久, 西山 嘉男, 井村 久則
    • 学会等名
      第63回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 液液界面における水溶性8-キノリノール錯体の吸着反応挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山本 翔, 竹山 真梨恵, 永谷 広久, 井村 久則
    • 学会等名
      第63回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Encapsulation Behavior of Anionic Florescence Probe in Poly-L-Lysine Dendrigraft at Polarized Liquid|Liquid Interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Masataka Fujisawa, Hiroki Sakae, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura"
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 発表場所
      Ishikawa Prefectural Bunkyo Hall (Kanazawa, Japan)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential-Dependent Adsorption of Water-Soluble Porphyrins at Liquid|Liquid Interfaces Studied by a Novel Spectroscopic Technique2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Yamamoto, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 発表場所
      Ishikawa Prefectural Bunkyo Hall (Kanazawa, Japan)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heterogeneous Photoinduced Electron Transfer at Polarized Liquid|Liquid Interfaces in the Presence of Gold Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Sawada, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 発表場所
      Ishikawa Prefectural Bunkyo Hall (Kanazawa, Japan)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral Separation of 3-Methoxy-2-methyl-4-phenylbutyric Acid by Cyclodextrin-Modified Capillary Zone Electrophoresis2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yamada, Yoshio Nishiyama, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules
    • 発表場所
      Ishikawa Prefectural Bunkyo Hall (Kanazawa, Japan)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Encapsulation and Association of Ionic Species with Dendrimers at Polarized Liquid|Liquid Interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Nagatani
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science (PRiME) 2016
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, HI, USA)
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interfacial Behavior of Fluorescent Species Associated with Dendritic Polymers at Polarized Liquid|Liquid Interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sakae, Masataka Fujisawa, Hirohisa Nagatani, Hisanori Imura
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science (PRiME) 2016
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Honolulu, HI, USA)
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液液界面におけるアニオン性ポルフィリンの電位依存会合挙動の偏光変調全内部反射蛍光測定2016

    • 著者名/発表者名
      山本 翔, 永谷広久, 井村久則
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 液液界面におけるポリL-リシンデンドリグラフトによるアニオン性色素の包接挙動2016

    • 著者名/発表者名
      藤沢政孝, 坂江広基, 永谷広久, 井村久則
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会
    • 発表場所
      岐阜薬科大学・岐阜大学(岐阜)
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン修飾キャピラリー電気泳動によるミクロシスチン由来光学活性カルボン酸のキラル分離2016

    • 著者名/発表者名
      山田尚希, 鳥屋子やまと, 森田耕太郎, 永谷広久, 井村久則
    • 学会等名
      第76回分析化学討論会
    • 発表場所
      岐阜薬科大学・岐阜大学(岐阜)
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 金沢大学理工学域物質化学類化学コース 分析化学研究室

    • URL

      http://chem.s.kanazawa-u.ac.jp/anal/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 金沢大学研究者情報

    • URL

      http://ridb.kanazawa-u.ac.jp/public/detail.php?id=3179

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 金沢大学理工学域物質化学類分析化学研究室

    • URL

      http://chem.s.kanazawa-u.ac.jp/anal/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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