高効率色素増感太陽電池を目指した天然色素の特性解明

• 研究課題/領域番号: 24651091
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 吉田 久美 名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (90210690)
• 連携研究者: 内田 聡 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (60232849) ; 井内 哲 名古屋大学, 情報科学研究科, 助教 (50535060)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 色素増感太陽電池 / アントシアニン / 会合型色素 / 超分子金属錯体色素 / メチル化ケルセチン / メチル化シアニジン / 青色花弁色素 / ペチュニジン3-グルコシド / ヘブンリーブルーアントシアニン

研究概要

アントシアニンを用いたカラフルで高効率な色素増感太陽電池の創成を目的に、自己組織化金属錯体色素のツユクサ花弁色素コンメリニン、分子内会合により安定化される空色西洋アサガオ花弁色素のヘブンリーブルーアントシアニン、さらに、単純な構造のアントシアニジン3-グルコシドのＢ環部分の構造だけが異なる色素を用い、同様に性能評価を行った。さらに、メチル化ケルセチン類、およびメチル化シアニジン類を合成し、性能評価を行った。0.2-0.6％の性能であったが、Ｂ環構造が重要であることや、HOMO-LUMOエネルギー準位の見積もりから今後の性能向上のための知見が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Plasma membrane-localized Al-transporter from blue hydrangea sepals is a member of the anion permease family. (2013)
  • 著者名/発表者名: Negishi, T., Oshima, K., Hattori, M., Yoshida, K.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 18 号: 5 ページ: 341-352
  • DOI: 10.1111/gtc.12041
  • 査読あり
• [雑誌論文] The identification of a vacuolar iron transporter involved in the blue coloration of cornflower petals (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Negishi, T.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 94 ページ: 60-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] The identification of a vacuolar iron transporter involved in the blue coloration of cornflower petals. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Negishi, T.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 94 ページ: 60-67
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2013.04.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific Expression of the Vacuolar Iron Transporter,TgVit, Causes Iron Accumulation of Blue-colored Inner Bottom Segments of Various Tulip Petals (2012)
  • 著者名/発表者名: Momonoi, K., Tsuji, T., Kazuma, K., Yoshida, K.
  • 雑誌名: Biosci. Biotech. Biochem 巻: 76 ページ: 319-325
  • NAID: 10030399884
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tonoplast- and Plasma Membrane-localized Aquaporin-family Transporters in Blue Hydrangea Sepals of Aluminum Hyperaccumulating plant (2012)
  • 著者名/発表者名: Negishi, T., Oshima, K., Hattori, M., Kanai, M., Mano, Shoji, Nishimura, M., Yoshida, K.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 7
  • 査読あり
• [学会発表] アジサイカルスの誘導と花色発現に関わる成分及び遺伝子の分析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原健史、津呂正人、吉田久美
  • 学会等名: 園芸学会平成26年度春季大会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] 黒大豆に含まれるアントシアニン前駆体の単離と構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林英美、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] ネモフィラ青色花弁色素ネモフィリンの化学構造と発色 (2014)
  • 著者名/発表者名: 東條謙祐、北原小容子、山下佳子、森美穂子、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 3-O-メチル化フラボン類とアントシアニジン類の合成及び色素増感太陽電池への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村友紀、尾山公一、近藤忠雄、内田聡、若宮淳志、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] アジサイの青色発色に関わる液胞型アルミニウム輸送体の大量発現系の確立 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中林由香里、根岸孝至、鈴木博視、大嶋篤典、藤吉好則、吉田久美
  • 学会等名: 日本植物生理学会2014年度年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Synthesis of 3-O-mechilflavones and anthocyanidins, their application for dye-sensitized solar cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, Y., Oyama, K-I., Kondo, T., Uchida, S., Wakamiya, A., Yoshida, K.
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2014 - The Science and Technology of Smart Materials -
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Metalloanthocyanin, a Self-assembled Supramolecular Metal-complex Pigment Found in Blue Flower Petals (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Toujo, K., Mori, M., Oyama, K-I. Kondo, T.
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2014 - The Science and Technology of Smart Materials -
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] 黒大豆に含まれるアントシアニン前駆体の単離と構造． (2014)
  • 著者名/発表者名: 林英美、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] ネモフィラ青色花弁色素ネモフィリンの化学構造と発色． (2014)
  • 著者名/発表者名: 東條謙祐、北原小容子、山下佳子、森美穂子、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 3-O-メチル化フラボン類とアントシアニジン類の合成及び色素増感太陽電池への応用． (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村友紀、尾山公一、近藤忠雄、内田聡、若宮淳志、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第94回春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] アジサイの青色発色に関わる液胞型アルミニウム輸送体の大量発現系の確立． (2014)
  • 著者名/発表者名: 中林由香里、根岸孝至、鈴木博視、大嶋篤典、藤吉好則、吉田久美
  • 学会等名: 日本植物生理学会2014年度年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] Synthesis of 3-O-mechilflavones and anthocyanidins, their application for dye-sensitized solar cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, Y., Oyama, K-I., Kondo, T., Uchida, S., Wakamiya, A., Yoshida, K.
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2014 - The Science and Technology of Smart Materials -.
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Metalloanthocyanin, a Self-assembled Supramolecular Metal-complex Pigment Found in Blue Flower Petals. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Toujo, K., Mori, M., Oyama, K-I. Kondo, T.
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2014 - The Science and Technology of Smart Materials -.
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] アジサイの組織培養カルスの誘導と成分 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大原健史、吉田久美、津呂正人
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第168回例会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-10-12
• [学会発表] 花弁特異的プロモーターを用いたトランスポーターの制御による花きの分子育種 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田桃子、猫橋茉莉、牧野治子、水野祐輔、吉田久美、星野敦、太田垣駿吾、松本省吾、白武勝裕
  • 学会等名: 園芸学会平成25年度秋季大会
  • 発表場所: 盛岡
• [学会発表] カルコンおよびフラボンの11C-標識PETプローブ化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤美樹、吉田久美、鈴木正昭、土居久志
  • 学会等名: 第55回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Chemical structure of blue pigment occuring petals of Nemophila menziesii (2013)
  • 著者名/発表者名: Toujou, K., Kitahara, S., Yamashita, K., Mori, M., Kondo, T., Yoshida, K.
  • 学会等名: 7^<th> International Workshop on Anthocyanins
  • 発表場所: Porto, Portugal
• [学会発表] 花弁特異的プロモーターを用いた液胞膜鉄イオン輸送体過剰発現トルコギキョウの作出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田桃子、猫橋茉莉、吉田久美、太田垣駿吾、松本省吾、白武勝裕
  • 学会等名: 第31回日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Involvement of vacuolar iron transporter in the blue petal color development of cornflower, Centaurea cyanus (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Negishi, T.
  • 学会等名: Nordic Natural Products Conference 2013
  • 発表場所: Turk, Finland
• [学会発表] Pd0-mediated rapid cross-coupling of [^<11>C]CH_3I and benzoylsilane to afford [^<11>C]acetophenone (2013)
  • 著者名/発表者名: Goto, M., Yoshida, K., Suzuki, M., Doi, H.
  • 学会等名: European Molecular Imaging Meeting-EMIM 2013
  • 発表場所: Torino, ITALY
• [学会発表] アントシアニンによる青色花色発現の仕組み-なぜ青バラは咲かないのか- (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 平成25年度植物系WG/RT合同研究会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] アントシアニンの化学構造と発色、安定性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 第3回日本アントシアニン研究会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] アントシアニンによる青色花色発現機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 第50回植物化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] アジサイの組織培養カルスの誘導と成分． (2013)
  • 著者名/発表者名: 大原健史、吉田久美、津呂正人
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第168回例会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 花弁特異的プロモーターを用いたトランスポーターの制御による花きの分子育種． (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田桃子、猫橋茉莉、牧野治子、水野祐輔、吉田久美、星野敦、太田垣駿吾、松本省吾、白武勝裕
  • 学会等名: 園芸学会平成25年度秋季大会
  • 発表場所: 盛岡
• [学会発表] カルコンおよびフラボンの11C-標識PETプローブ化． (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤美樹、吉田久美、鈴木正昭、土居久志
  • 学会等名: 第55回天然有機化合物討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Chemical structure of blue pigment occuring petals of Nemophila menziesii. (2013)
  • 著者名/発表者名: Toujou, K., Kitahara, S., Yamashita, K., Mori, M., Kondo, T., Yoshida, K.
  • 学会等名: 7th International Workshop on Anthocyanins
  • 発表場所: Porto, Portugal
• [学会発表] 花弁特異的プロモーターを用いた液胞膜鉄イオン輸送体過剰発現トルコギキョウの作出． (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田桃子、猫橋茉莉、吉田久美、太田垣駿吾、松本省吾、白武勝裕
  • 学会等名: 第31回日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 色素としてのポリフェノール -化学と機能- (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 第7回日本ポリフェノール学会年次大会
  • 発表場所: 府中
  • 招待講演
• [学会発表] Involvement of vacuolar iron transporter in the blue petal color development of cornflower, Centaurea cyanus. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Negishi, T.
  • 学会等名: Nordic Natural Products Conference 2013
  • 発表場所: Turk, Finland
  • 招待講演
• [学会発表] Vacuolar and plasma-membrane localized Al-transporters in Hydrangea macrophylla. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Negishi T., Oshima, K., Hattori, M., Kanai, M., Mano, S., Nishimura, M.
  • 学会等名: International Workshop on Plant Membrane Biology 2013
  • 発表場所: 倉敷
• [学会発表] アジサイのアルミニウム集積と耐性に関わる輸送体遺伝子の取得と機能解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 根岸孝至、大島健志朗、服部正平、金井雅武、真野昌二、西村幹夫、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 配糖化フラボノールから対応するアントシアニンへの変換とその関連体への誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤忠雄、加藤亮、尾山公一、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 生物機能性を目指したアントシアニンの汎用的合成法の開拓 (2013)
  • 著者名/発表者名: 尾山公一、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] ネモフィラ花弁の青色発色機構に関する化学的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東條謙祐、北原小容子、山下佳子、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] 3-O-メチル化ケルセチン類の合成とメチル化アントシアニジンへの効率的な変換 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村友紀、加藤亮、尾山公一、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] クマリンを合成素子とするカテキン類の合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉紀之、尾山公一、吉田久美
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] Structure and Functions of Aluminium Transporters Isolated from Blue Hydrangea, Hydrangea macrophylla. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakabayashi, Y., Negishi T., Suzuki, H., Fujiyoshi, Y., Oshima, K., Hattori, M., Kanai, M., Mano, S., Nishimura, M., Yoshida, K.
  • 学会等名: Nagoya Symposium Frontiers in Structural Physiology
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] アントシアニンの光化学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 第49回植物化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] 5-O-アシル化キナ酸類の実用的合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邊紀之、鈴木昌子、関口由起子、尾山公一、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第165回例会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] 青色アジサイのアルミニウム輸送遺伝子に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根岸孝至、大島健志朗、服部正平、金井雅武、真野昌二、西村幹夫、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部第165回例会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] アントシアニンによる青色花の発現機構とNMR (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 第38回NMRユーザーズミーティング
  • 発表場所: 東京,大阪
• [学会発表] アジサイの青色発色に関わるアルミニウム輸送体遺伝子の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根岸孝至、吉田久美
  • 学会等名: 植物色素研究会第24会集会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Dye-sensitized Solar Cells Using Simple and Complex Anthocyanins (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Kimura, Y., Kondo, T., Uchida, S.
  • 学会等名: The 7^<th> Aceanian conference on Dye-sensitized and Organic Solar Cells (DSC-OPV7)
  • 発表場所: Taipei, TAIWAN
• [学会発表] Efficient synthesis of acylquinic acids (2012)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Watanabe, N., Kondo, T., Yoshida, K.
  • 学会等名: XXVI International Conference on Polyphenols
  • 発表場所: Florence, ITALY
• [学会発表] Study on transformation reaction of flavonol to anthocyanidin by Clemmensen reduction followed by air oxidation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo, T., Kato, R., Oyama, K., Yoshida, K.
  • 学会等名: XXVI International Conference on Polyphenols
  • 発表場所: Florence, ITALY
• [学会発表] 3-O-メチル化ケルセチンの合成とアントシアニジンへの変換反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤亮、尾山公一、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] アジサイの青色発色に関与するアシル化キナ酸類の効率的合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉紀之、鈴木昌子、関口由起子、尾山公一、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 3-デオキシペラルゴニジン5-O-(6-O-シンナモイルグルコシド)の合成研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾山公一、近藤忠雄、吉田久美
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 青色アジサイのアルミニウム輸送に関わる遺伝子の同定と機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根岸孝至、大島健志朗、服部正平、吉田久美
  • 学会等名: 日本植物生理学会2012年度年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] アントシアニンによる青色花の発現機構とＮＭＲ (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 第38回ＮＭＲユーザーズミーティング
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Dye-sensitized Solar Cells Using Simple and Complex Anthocyanins. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Kimura, Y., Kondo, T., Uchida, S.
  • 学会等名: The 7th Aceanian conference on Dye-sensitized and Organic Solar Cells (DSC-OPV7)
  • 発表場所: Taipei, TAIWAN
• [学会発表] Efficient synthesis of acylquinic acids. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Watanabe, N., Kondo, T., Yoshida, K.
  • 学会等名: XXVI International Conference on Polyphenols
  • 発表場所: Florence, ITALY
• [学会発表] Study on transformation reaction of flavonol to anthocyanidin by Clemmensen reduction followed by air oxidation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo, T., Kato, R., Oyama, K., Yoshida, K.
  • 学会等名: XXVI International Conference on Polyphenols
  • 発表場所: Florence, ITALY
• [学会発表] アントシアニンによる青色花の発現機構とＮＭＲ
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 学会等名: 第38回ＮＭＲユーザーズミーティング
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [図書] 色素「生物学辞典」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美(巌佐庸、倉谷滋、斎藤成也、塚谷裕一編)
  • 総ページ数: 562
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] 色素「生物学辞典」（巌佐庸、倉谷滋、斎藤成也、塚谷裕一編） (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田久美
  • 総ページ数: 1
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] Chemistry of Flavonoids in Color Development,In Recent Advances in Polyphenol Research, Volume 3. (Cheynier, V., Sarni-Manchado, P. and Quideau, S. eds.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Oyama, K.and Kondo, T.
  • 出版者: Wiley-Blackwell Publishing, Chichester
• [図書] Chemistry of Flavonoids in Color Development. In Recent Advances in Polyphenol Research, Volume 3. (Cheynier, V., Sarni-Manchado, P. and Quideau, S. eds.) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Oyama, K.and Kondo, T.
  • 総ページ数: 31
  • 出版者: Wiley-Blackwell Publishing
• [備考] Yoshida Laboratory
  • URL: http://www.info.human.nagoya-u.ac.jp/lab/yoshida/
• [備考] Ｙｏｓｈｉｄａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
  • URL: http://www.info.human.nagoya-u.ac.jp/lab/yoshida/
• [産業財産権] アントシアニジン類の製造方法及びフラベノール誘導体 (2013)
  • 発明者名: 吉田久美、近藤忠雄、尾山公一
  • 権利者名: 名古屋大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2013-10-11
  • 外国