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2022 年度 実績報告書

分子間相互作用および分子集合体界面における物質透過現象の速度論的解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05570
研究機関立教大学

研究代表者

宮部 寛志  立教大学, 理学部, 教授 (10281015)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード分子間相互作用 / 化学反応速度 / 界面透過現象 / 分子集合体 / リポソーム / 界面活性剤ミセル
研究実績の概要

高速液体クロマトグラフィー (HPLC)を用いる分子間相互作用及び分子集合体界面における物質透過現象の速度論的解析法を開発した。本法ではHPLC溶出ピークの一次絶対及び二次中央モーメントをモーメント理論に基づいて解析し、目的の反応速度定数及び界面透過速度定数を求める。
化学現象解析法として本法は次の特長を有する。(1)分子の固定化や化学修飾(蛍光標識化)を必要とせず、分子間の本来の相互作用情報をより正確に解析して会合速度定数と解離速度定数を定量的に取得できる。(2)分子集合体(界面活性剤ミセルやリポソーム等)そのものを本来の存在状態に近い実験条件下で使用して界面物質透過現象をより正確に解析し、外部バルク相から分子集合体内部及びその逆方向の界面透過速度定数を定量的に測定できる。
先ず、逆相液体クロマトグラフィー系及びサイズ排除クロマトグラフィー系を利用して分子間相互作用及び界面物質透過現象を解析する際に必要なモーメント式を開発した。
次に分子間相互作用については、クラウンエーテル(CE)-金属イオン間の包接反応系及び、牛血清アルブミンとメチルオレンジの組み合わせをモデル実験系として分子間相互作用を解析した。各実験系における反応速度定数を求め、本法の有用性を実証した。前者についてはCEと金属イオンの種類を変化させ、両者間の分子間相互作用に対するCE内部空孔径と金属イオンサイズの影響を解析した。
更に界面物質透過現象については、ドデシル硫酸ナトリウムミセル界面におけるレゾルシノール同族体や異性体の透過現象を解析して界面透過速度定数を求め、本法の有用性を実証した。また試薬使用量の低減化を意図して部分供給HPLC法を考案し、1,2-ジドデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンとホスファチジルセリンから成るリポソーム界面の脂質二分子膜におけるクマリンの透過現象を解析した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] A Study on Attempt for Determination of Permeation Kinetics of Coumarin at Lipid Bilayer of Liposomes by Using Capillary Electrophoresis with Moment Analysis Theory2023

    • 著者名/発表者名
      Miyabe, K.; Inaba, S.; Umeda, M.
    • 雑誌名

      J. Chromatogr. A

      巻: 1687 ページ: 463691

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2022.463691

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Moment Equations for Partial Filling Capillary Electrophoresis2022

    • 著者名/発表者名
      Miyabe, K.
    • 雑誌名

      Electrophoresis

      巻: 43 ページ: 559-570

    • DOI

      10.1002/elps.202100293

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Moment Analysis of Solute Permeation Kinetics at an Interface of Mixed Micelles of Anionic and Nonionic Surfactants2022

    • 著者名/発表者名
      Miyabe, K.; Aoki, K.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Japan

      巻: 95 ページ: 1715-1722

    • DOI

      10.1246/bcsj.20220251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Moment Theory of Affinity Capillary Electrophoresis for Analysis of Reaction Kinetics of Intermolecular Interactions2022

    • 著者名/発表者名
      Miyabe, K.
    • 雑誌名

      J. Chromatogr. A

      巻: 1684 ページ: 463557

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2022.463557

    • 査読あり
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動とモーメント解析理論の組合せによるリポソーム脂質二分子膜におけるクマリンの透過速度の測定 日本化学会第103春季年会(2023)2023

    • 著者名/発表者名
      宮部寛志、稲葉隼汰、梅田萌々子
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 逆相液体クロマトグラフィーによる界面活性剤ミセル界面における溶質透過現象のモーメント解析 日本化学会第103春季年会(2023)2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤佑馬、宮部寛志
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] リポソーム界面における物質透過現象のモーメント解析 第82回分析化学討論会(2022)2022

    • 著者名/発表者名
      稲葉隼汰、宮部寛志
    • 学会等名
      第82回分析化学討論会
  • [学会発表] 部分注入キャピラリー電気泳動法による分子集合体界面における物質透過現象のモーメント解析理論 分析化学会第71年会(2022)2022

    • 著者名/発表者名
      宮部寛志
    • 学会等名
      分析化学会第71年会
  • [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを用いた界面活性剤ミセル界面における溶質透過現象のモーメント解析 分析化学会第71年会(2022)2022

    • 著者名/発表者名
      稲葉隼汰、内川萌、川尻綾乃、宮部寛志
    • 学会等名
      分析化学会第71年会

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公開日: 2023-12-25  

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