有機化合物の安定同位体比分析法：誘導体化に伴う同位体比改変を無力化する技術の開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K21888
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 力石 嘉人 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50455490)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: 誘導体化 / 安定同位体比 / 同位体分別

研究成果の概要

本研究では，誘導体化における同位体比の改変の仕組みの把握を目的に，糖やアミノ酸の代表的な誘導体化である「アシル化」に注目し，基質と誘導体化の濃度バランスと同位体比の関係を実験的に明らかにした。
また，同位体分別の軽減の改変を軽減，および，希釈する手法の導入を目的に，(1) 界面活性剤を用いた同位体比改変の軽減，(2) 官能基の交換による同位体比改変の希釈に挑戦し，実際に，ナノフルオロ吉草酸を添加して行ったアミノ酸のアシル化で，同位体比の改変が軽減されること，および，アミノ酸のアシル基と酢酸イソプロピルのアセチル基の交換反応により，同位体比の改変が希釈されることを明らかにした。

自由記述の分野

有機地球化学，同位体生態学，同位体生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

カルボキシル基やヒドロキシル基等の極性官能基をもつ有機化合物に関して，安定同位体比の測定を行うためには，測定を行う前に，極性官能基を化学修飾し，対象の有機化合物の極性を低下させる必要がある。しかし，多くの化学修飾（誘導体化反応）には，安定同位体比の人為的改変のリスクがあり，これが，極性有機化合物の安定同位体比研究を妨げている主因であった。本研究により，この「誘導体化（化学修飾）に伴う同位体比の人為的改変」を克服する２つの新たな手法が開発されたことは，今後，これらの極性有機化合物の安定同位体比を用いた研究が，様々な分野の研究で実用化されていくことが期待される。