| 研究課題/領域番号 |
23245018
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
伊原 博隆 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (10151648)
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| 研究分担者 |
高藤 誠 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (50332086)
ガナパシー ヒュラシー 熊本大学, 学内共同利用施設等, 助教 (90551276)
永岡 昭二 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, その他 (10227994)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 自己組織化 / 分子認識 / 超薄膜 / 界面・界面物性 / 液体クロマトグラフィ |
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| 研究概要 |
本研究は、微細構造が物理細孔および化学吸着相によって制御された球状微粒子を作製することにより、高い選択性および選択性のチューニングが可能なＨＰＬＣ用分離剤の開発を目指している。これらの目標・目的を達成するため、（１）ナノシリカを球状微粒子の表面あるいは内部に集積し、均質な物理界面機能の増幅を目指すアプローチと、（２）有機相としてポリマー主鎖上に一次元的に官能基を配向集積させる方法の２つのアプローチを設計し、研究を進めている。
（１）については、Self-assembling重合法を適用して、すでに粒子表面にナノシリカシェルを作製する手法を確立しているので、本年度はシェル構造のより精密な制御、すなわちナノシリカの集積密度の制御や多重相形成などを目指し、一定の成果を得た。また、ナノシリカを粒子内部に集積する手法の確立にも着手し、内部細孔の表面にナノシリカを集積できることを確認した。
（２）については、ゲスト分子との相互作用点（官能基）を集積し、多重相互作用を促進することによって選択性を高めることを目標とした。アプローチとしては、オリゴペプチドの一次構造の設計、交互共重合による官能基の集積、イオン液体をマトリックスとする官能基の集積を採用した。具体的な成果としては、チロシンを含む種々のオリゴマーを設計した。これを固定化した粒子は、核酸塩基に対する高い選択性や、HILICモードおよび逆相モードの両方で利用できるなどの興味深い結果を示した。交互共重合を利用するアプローチでは、カルボニル基を高度に集積するための分子設計を行い、結果として多環芳香族類やトコフェロール類などに対して格段に高い選択性を実現した。また、イオン液体をマトリックスとするアプローチについては、官能基を共重合ならびにイオン交換によるドープ法を適用し、結果として、選択性の向上ならびにチューニングが可能となることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究は、物理細孔と化学吸着相の２つの視点から微細構造を制御し、高選択的なＨＰＬＣ用分離剤を開発することを目標としている。前者の目標においては、一定の成果が得られており（当初目標通り）、今後は微細構造のより精密な制御ならびに評価が重要な課題となる。後者の目標においては、オリゴペプチド、交互共重体、およびイオン液体をマトリックスとするアプローチを並行して進めており、いくつかの分子設計では、きわめて高い選択性が達成されている。なお、関連する発表論文数については、当初目標を大きく上回る８報に至っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
分離剤の開発アプローチについては、当初計画からの大幅な見直しはないが、新たな課題として、ナノシリカ集積による微細構造の形成について、精密な制御と評価法の確立を目指す。また、有機相の秩序構造の解析についても、赤外CD法や懸濁NMR法などを駆使して、より精密な解析を実施し、本研究の主テーマである、ＨＰＬＣにおけるより高い水準の選択性発現を目指す。
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