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2021 年度 実績報告書

ナノキラル光電場の制御とキラル分光分析応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K05521
研究機関金沢大学

研究代表者

西山 嘉男  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (40617487)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードナノキラル / プラズモン / 円二色性 / 非線形
研究実績の概要

本研究では、金属ナノ粒子のプラズモン共鳴が発生させる、ナノキラル光電場を解析するとともに、キラル分子の分析応用への展開を目的としている。
キラル検出の基礎として前年度までに構築した、自己ヘテロダイン方式(試料光と参照光が同一光路)に基づく光学活性(円二色性(CD)、旋光性(OR))測定系(共通光路スペクトル干渉型光学活性, CPSI-OA)に関して、偏向光学素子の更新とともに光源および検出系の改良を行うことで、従来の波長(400-900nm)よりも短波長の280nmまで光学活性計測の測定波長域を拡張することに成功した。これにより、従来の測定法に比べてCDを格段に短い時間(数秒)で測定できる、CPSI-OAをタンパク質やDNAの吸収が存在する紫外領域で実現することができた。この紫外CPSI-OA測定を、抗炎症剤であるケトプロフェンとタンパク質(血清アルブミン)との共存系に適用し、相互作用の結果生じる誘起CDを検出し、解析法としての有効性を実証した。また、紫外光照射により起こるケトプロフェンの脱炭酸反応をCDの消失を通して観測することができ、時間応答の解析も可能であることが示された。
また、ナノキラル光電場の発生源となるキラルな貴金属ナノ粒子の光学応答を解析する上で問題となっていたCDとORの分離に関しては、波長可変レーザーを用いた熱レンズCD測定を適用し、市販のCD分光光度計で得られる結果よりも短波長にピークを持つスペクトルが得られ、有効な解析法になることが実証された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Molecular diffusion and aggregate formation of photoproducts from ketoprofen in aqueous solutions2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Yoshio、Nagatani Hirohisa
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 795 ページ: 139511~139511

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2022.139511

  • [雑誌論文] A light-switching pyrene probe to detect phase-separated biomolecules2021

    • 著者名/発表者名
      Hazawa Masaharu、Amemori Shogo、Nishiyama Yoshio、Iga Yoshihiro、Iwashima Yuki、Kobayashi Akiko、Nagatani Hirohisa、Mizuno Motohiro、Takahashi Kenji、Wong Richard W.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 ページ: 102865~102865

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102865

  • [雑誌論文] Size evaluation of gold nanoparticles using transient grating method with deep-UV excitation pulses2021

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Yoshio、Sasai Ayame、Nagatani Hirohisa
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 778 ページ: 138763~138763

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2021.138763

  • [学会発表] PAMAMデンドリマー共存下の液液界面におけるミトキサントロンのイオン移動反応挙動2021

    • 著者名/発表者名
      真下 隆都, 西山 嘉男, 永谷 広久
    • 学会等名
      日本分析化学会第70年会
  • [学会発表] 液液界面におけるテトラサイクリン系抗生物質の分光電気化学解析2021

    • 著者名/発表者名
      山村 康志郎, 西山 嘉男, 永谷 広久
    • 学会等名
      日本分析化学会第70年会
  • [学会発表] 光化学反応による銀ナノ粒子生成過程の時間分解分光分析2021

    • 著者名/発表者名
      高 磨央, 西山 嘉男, 永谷 広久
    • 学会等名
      日本分析化学会第70年会
  • [学会発表] Diffusion and aggregation of metallic nanoparticles under optical force2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishiyama, Hirohisa Nagatani
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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