| 研究課題/領域番号 |
15K21162
|
|---|
| 研究機関 | 奈良女子大学 |
|---|
研究代表者 |
片岡 悠美子 奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (00532194)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | 希土類錯体 / 発光センサー / 発光特性 / 分子認識 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究では、細胞などの水溶液系や界面領域で標的とする特定の基質分子を選択的に検出するための“発光センサー”の開発を目的として、多点的な基質分子認識能を有する発光性希土類錯体を合成し、その機能評価を行った。本研究の具体的な研究項目を以下に示す：
A) 水系で強発光性を示す希土類錯体の開発と多点的な基質分子認識部位の導入
B) アルカリ金属イオン分子認識とカチオン・アニオン(NaCl, KCl)マルチセンシング
C) 糖分子(D-グルコース、D-ガラクトース)に対する多点分子認識能の発現
研究初年度である当該年度は、主にA)とB)について実施し、カチオン基質とアニオン基質の２つの分子認識部位を導入した新規強発光性希土類錯体の開発に成功した。これらの錯体を用いて、アルカリ金属イオンに対するサイズ選択的な発光センシングを実施するとともに、アニオン種とカチオン種を同時に認識し発光応答を示す〝発光センサー”（カチオン・アニオンマルチセンシング）の開発にも成功した。これらの研究成果は、国内および海外での学会において報告した。希土類錯体による“発光センサー”は、標的とする基質分子を有機蛍光体には見られない希土類固有の光情報として検出できることから、より鋭敏（少量でも応答:μ～nM）で高感度・高選択的（間違えずに応答）な発光センサーとして注目されている。さらにアルカリ金属イオンや糖分子は生体内での代謝や情報伝達、疾患の診断などに重要な役割を果たしており“発光センサー”の開発は非常に重要である。本年度の研究で得られた成果を基に、今後C)についても検討し、引き続き希土類錯体を活用した水系で優れた“発光センサー”を開発する予定である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度に実施した研究項目であるA) 水系で強発光性を示す希土類錯体の開発と多点的な基質分子認識部位の導入については、錯体の配位子内にクラウンエーテル部位(アルカリ金属イオン認識部位)導入し、錯体形成挙動や化学量論の評価から構造を最適化を行った結果、安定な錯体を形成させることに成功した。またB) アルカリ金属イオンへの分子認識とカチオン・アニオンのマルチセンシングの検討についても、A)で得られた研究成果を元にサイズ選択的なカチオン(Na+,K+)認識を検討した結果、クラウンエーテル部位のNa+補足による希土類発光増大が確認され、アニオン種であるCl-の添加とともにカチオン種とアニオン種(NaCl)を同時に認識し発光増大を示す希土類錯体の開発に成功した。従って、カチオン種とアニオン種のマルチセンシングが達成された。これら得られた研究結果の進捗状況は、研究計画申請時の計画通りであり、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後はA)とB)について引き続き機能評価を行うとともに、来年度からはC)についても検討し、 糖分子(D-グルコース、D-ガラクトース)に対して発光応答性を示す“発光センサー”を開発するため、希土類錯体の骨格内に糖認識部位を複数導入し「希土類錯体＋糖認識部位」による多点認識を実現する。糖分子との立体/位置選択的な会合体の形成と発光応答を検討する。引き続き多点認識によって水溶液中で優れた発光センシング機能を有する希土類錯体を開発する予定である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の計画よりも物品費の購入が少額で済んだため、未使用分が発生した。また学会等の旅費についても大学内での予算からの支出が得られたため、余剰分が発生した。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
本年度に請求した助成金と合わせて、引き続き物品や消耗品の購入および測定実験や学会発表のための出張費として使用する予定である。
|
