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ATP加水分解過程におけるエントロピー変化を定量する新規な近赤外スペクトル解釈法

公募研究

研究領域水を主役としたATPエネルギー変換
研究課題/領域番号 21118522
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 複合領域
研究機関独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

池羽田 晶文  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所・食品分析研究領域, 主任研究員 (40342745)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2009年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード近赤外分光法 / C-H伸縮振動 / O-H伸縮振動 / 水素結合 / ハイパーモバイル水 / 拡張Lambert-Beer則 / 非調和定数 / 部分モルスペクトル / 0-H伸縮振動 / 疎水性 / エントロピーカ
研究概要

近赤外スペクトルに現れるOH振動バンドを利用し,ATPの加水分解のエネルギー見積もりの誤算の原因と考えられるハイパーモバイル水のを試みた.具体的には熱量測定・スペクトル同時測定系を作製し,分光学的エネルギーの定量的な検討を行った。スペクトル強度を利用してvan't Hoffプロットを行うと分光学的エンタルピーを求めることができるが,水のOH伸縮振動の場合,水素結合のために吸光度は溶質濃度に対して線形ではない。すなわちLambert-Beer則を拡張する必要があり,モル吸光係数を部分モル量として再定義する必要がある(部分モルスペクトル)。部分モル量はスペクトルの濃度差分から得られるが,比較的単純な有機物を含む水溶液を用いることでその有効性は示されている。部分モルスペクトル解析法を用いてリン酸や、ポリリン酸の加水分解過程の追跡を行った。アデノシンとATP,ADPなどのリン酸化合物を比較したところ,後者では水の部分モルスペクトルの高波数側に顕著なピークが出現することから,微小なリン酸の濃度変化に伴って水素結合のフリーな水,即ちハイパーモバイル水が存在することが確認できた。

報告書

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

    (4件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] アルコール水溶液中の水の水素結合-モル吸光係数の拡張概念によるスペクトル解析-2010

    • 著者名/発表者名
      池羽田晶文
    • 雑誌名

      分析化学 58(1)

      ページ: 13-21

    • NAID

      10025980865

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水和環境プローブとしてのC-H伸縮振動モード2009

    • 著者名/発表者名
      池羽田晶文
    • 学会等名
      第31回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      新潟・朱鷺メッセ
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A major issue in NIRS : How does water interact with organic matter?2009

    • 著者名/発表者名
      池羽田晶文
    • 学会等名
      14th International Conference of Near Infrared Spectroscopy
    • 発表場所
      Bangkok
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 部分モル吸光係数による近赤外スペクトル解析-ブタノール異性体の水和状態と溶解度の相関-2009

    • 著者名/発表者名
      池羽田晶文
    • 学会等名
      日本分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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