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2020 年度 実績報告書

分子認識化学を基盤としたキラルマススペクトロメトリーによる定量的キラリティー検出

研究課題

研究課題/領域番号 18K05095
研究機関地方独立行政法人大阪産業技術研究所

研究代表者

靜間 基博  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (40416318)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードキラリティー / 質量分析 / 分子認識
研究実績の概要

本研究では高感度分析法である質量分析のみでキラル分析を達成することを目的としている。前年度に見出したアミノ酸に対して優れたキラル識別能を有し、質量分析でアミノ酸との錯イオンピークをベースピークとして高感度検出できるキラル銅錯体を活用して、アミノ酸の光学純度決定法を確立した。キラル銅錯体の一方のエナンチオマーを安定同位体である重水素で標識した。標識した銅錯体のエナンチオマーともう一方の非標識銅錯体のエナンチオマーの等モル混合物を調製し、そこにアミノ酸を加えて質量分析(イオン化法:エレクトロスプレーイオン化法)を測定すると同位体標識分だけ質量が異なる2本のアミノ酸‐キラル銅錯イオンが検出された。ラセミアミノ酸を加えると錯イオンピーク強度比は1.00となった。光学純度を上げるとそれに伴い錯イオンピーク強度比が大きくなった。この錯イオンのピーク強度比とアミノ酸の光学純度が良い相関関係を示すことがわかった。すなわち、この標識・非標識キラル銅錯体エナンチオマー対を用いることで質量分析のみでアミノ酸の光学純度を決定する手法を確立できた。さらにアミノ酸を約20種混合した系でも、イオンサプレッションの影響がほどんど無視できるほど小さく、錯形成定数の小さなものを除く約10種類以上のアミノ酸の光学純度が同時に決定できることがわかった。また、分析時間も数分以内であり、迅速高感度に評価できることが分かった。アルコールや炭化水素などの中性キラル化合物を包接するシクロデキストリンやピラアレーンを用いてのキラル分析を試みたが、錯イオンが安定に得られないため、さらに緻密な分子設計が必要であることが示唆された。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Enantioselectivity-Evaluation of Chiral Copper(II) Complexes Coordinated by Novel Chiral Tetradentate Ligands for Free Amino Acids by Mass Spectrometry Coupled With the Isotopically Labeled Enantiomer Method2020

    • 著者名/発表者名
      Nakakoji Takashi、Yoshino Kaori、Izutsu Kazuki、Sato Hirofumi、Miyake Hiroyuki、Mieda Eiko、Shinoda Satoshi、Tsukube Hiroshi、Kawasaki Hideya、Arakawa Ryuichi、Ono Daisuke、Shizuma Motohiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 8 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fchem.2020.598598

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高速原子衝撃質量分析による非環状キラルホストのキラルアンモニウムイオンに対するキラル識別能評価と錯安定度定数決定2020

    • 著者名/発表者名
      靜間基博、鈴木健之、朝野芳織、松崎剛、川野真太郎、佐藤博文、小野大助
    • 学会等名
      第68回質量分析総合討論会

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公開日: 2021-12-27  

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