| 研究課題/領域番号 |
15K12447
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
坂本 宗明 金沢工業大学, バイオ・化学部, 准教授 (00444612)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 古墨 / 膠 / 有機合成 / 書画材料 |
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| 研究実績の概要 |
過年度の研究において，有機溶媒を用いた温和な条件下で固体墨を溶解させ，加水分解が発生しない不活性条件下にて炭素微粒子および膠タンパク質に分離し，固体墨中と同様の状態で化学分析を行う手法の開発を進めた。平成28年度においては，稀少書画材料である古墨および，近年に製造された固体墨に対し，非水系溶媒を用いて炭素微粒子および膠タンパク質を分離後，それぞれ別個に化学分析を実施した。
赤外分光法を用いた膠タンパク質の官能基分析から，古墨としての特性を有する試料において，膠タンパク質中の官能基比が近年に製造された固体墨と異なる傾向を示すことを確認した。また，高速液体クロマトグラフによる膠タンパク質の平均分子量測定では，固体墨状態において分子量の低いタンパク質比が高い試料ほど，墨液（水溶液）に調製した際の分子量分布が広くなる傾向が見られた。対して，固体墨に含まれる炭素微粒子については，製造年によらず表面官能基，比表面積，微細形状などに顕著な変化は見られなかった。並行して，古墨および近年に製造された固体墨の高感度元素分析を実施したところ，特定の古墨中におけるアルカリ土類金属の比率と，膠タンパク質の分子量分布に一定の相関があることを明らかとした。
これらの知見を用い，古墨様の特性を持つ固体墨を有機合成的手法により調製するため，塩基性有機化合物を触媒とし，タンパク質の加水分解に寄与する水の絶対量を厳密に制御した条件において，膠タンパク質の低分子量化ならびに分子量分布の制御，官能基の付与を試行した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
固体墨の非水系溶媒を用いた炭素微粒子と膠タンパク質の分離および分析については，その手法がほぼ確立された。しかしながら，新規な古墨試料の入手が難航し，分析対象の絶対数が不足している。古墨を保有する書家との交渉を進めているが，居住地(中華人民共和国吉林省 朝鮮族自治区)への訪問許可が地政学的事由により行政当局から得られていない。
また，固体墨から分析用細片を調製する際，現在は金属切片作成用のカッティングソウを利用しているが，摩擦熱によるタンパク質変性が疑われた。この対策として極低速・低加重にて試料を切断するユニットの設計試作を実施したため，予定していた膠タンパク質分解条件の検討が予定より遅れる結果となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
古墨試料の入手については，国内別経路を通じた手配を試みる。また，非水系における膠タンパク質分解条件について，複数の有機塩基と溶媒を用いて定型的な検討を進めるとともに，膠タンパク質に対する官能基付与法の探索を行う。加えて，古墨と類似した組成の固体墨の試作を進め，書家による試用と評価を受ける。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
地政学上の理由から国外における古墨試料の譲り受けが発生しなかったため，旅費および人件費，謝金が当初予定通りに発生しなかった。また，古墨試料の入手が進まなかったため，当該分の分析費用が発生せず，剰余が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
国外における古墨入手が困難となりつつあるため，試料確保については主として日本国内にて実施する。物品費については，予定されている試薬などの購入に加え，加水分解条件の検討に必要となる高精度温度制御，湿度制御装置の基幹部品購入に用いる。
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