• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

NMRによるソフト界面間隙の液相分子クラスターの分子構造とダイナミクス解析

公募研究

研究領域ソフトインターフェースの分子科学
研究課題/領域番号 21106509
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

塚原 剛彦  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (10401126)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2009年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード水 / NMR / ナノ空間 / リポソーム / 緩和
研究概要

本研究では、高圧NMR技術を用いて、10-100nmサイズの水-in-CO_2エマルジョンを形成し、生体膜間を模倣した空間を作り出し、その内部の水分子の構造とダイナミクスを解明することを目的としている。高圧セル内に銅イオン水溶液とAOT界面活性剤-ヘキサン水溶液を添加した後、シリンジポンプにてCO2ガスを導入し、所定の温度・圧力条件にて撹拌したところ、液滴の飛散や白濁が起こった後、完全に透明な溶液に変化した。この溶液のUVスペクトルをその場計測したところ、通常の銅イオン水溶液と同様であったことから、銅イオンを内包した均一なWater-in-ScCO_2エマルジョンを作製できたことが分かった。作製したエマルジョンの平均粒径は300nm程であることを粒度分布測定により確認した。本法では、水/CO_2の量比を変えることで、エマルジョン粒径を100-1500nmまで変えることも可能である。上記手法を用いてWater-in-CO_2エマルジョンを形成させた後、バルブを切り替えて、高圧NMRセル内に送液することで、Water-in-CO_2エマルジョンのNMR測定を実現した。^1H-NMRケミカルシフト測定を行った結果、複数の水ピークが観測され、密度に依存してピーク位置や強度は変化することが分かった。例えば、20MPa、40℃のscCO_2の条件下の0.1wt%以下の水のピークは3本観測された。これらはそれぞれ、4配位構造を取る液体の水(4.6ppm付近)、水素結合が切断されて単一分子化した水(~1.4ppm),水素結合が僅かに切断された2配位程度の水(~2.6ppm)に帰属された。エマルジョン内における明確な複数本のピークは、水分子交換が極めて遅く、水素結合の弱い水と強い水が共存していることを示しており、通常の水とは全く異なる状態であることが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Nanofluidic-Based Separation System of Radionuclide Ions by Controlling Electrostatic Forces2010

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Tsukahara
    • 雑誌名

      Bull.Res.Nucl.React.

      巻: 34 ページ: 51-52

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 拡張ナノ空間内擬似細胞間構造創成と水分子運動解析2011

    • 著者名/発表者名
      衛門久樹・馬渡和真・塚原剛彦・北森武彦
    • 学会等名
      日本化学会 第91年会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Cu(II)錯体を内包した水/超臨界二酸化炭素マイクロエマルションの合成と特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      宮本尚美・塚原剛彦・C.Wai・池田泰久
    • 学会等名
      日本化学会 第91年会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界NMR法によるWater-in-CO2エマルジョンのダイナミクス解析2011

    • 著者名/発表者名
      塚原剛彦
    • 学会等名
      日本化学会 第91年会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素-ウラニル錯体間相互作用に及ぼすルイス酸性ホウ素化合物の添加効果2011

    • 著者名/発表者名
      宮本尚美・塚原剛彦・加知良浩・原田雅幸・池田泰久
    • 学会等名
      日本原子力学会2011年春の年会
    • 発表場所
      福井大学文京キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Vesicle Injection into Extended-nano Space for Lipid Bilayer Modification2010

    • 著者名/発表者名
      H.Emon, K.Mawatari, T.Tsukahara, T.Kitamori
    • 学会等名
      International Symposium on Microchemistry and Microsystems 2010 (ISMM 2010)
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 溶液物性解析のための拡張ナノ空間内リン脂質二重膜修飾2010

    • 著者名/発表者名
      衛門久樹・馬渡和真・塚原剛彦・北森武彦
    • 学会等名
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 拡張ナノ空間における擬似細胞間構造構築に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      衛門久樹・馬渡和真・塚原剛彦・北森武彦
    • 学会等名
      東京コンファレンス2010
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 拡張ナノ空間における擬似細胞間構造創成と溶液物性解析2010

    • 著者名/発表者名
      衛門久樹・馬渡和真・塚原剛彦・北森武彦
    • 学会等名
      第22回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Microfluidic-based Temperature-Swing Separation of Multivalent Metal Ions using Thermoresponsive Polymer Hydrogel2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tsukahara
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nr.titech.ac.jp/~ptsuka/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nr.titech.ac.jp/~ptsuka/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi