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2014 年度 実績報告書

異方性ハイブリッドゲル薄膜を有機相とする高次機能化HPLC分離剤の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 23245018
研究機関熊本大学

研究代表者

伊原 博隆  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (10151648)

研究分担者 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)
高藤 誠  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (50332086)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード液体クロマトグラフィ / 分子形状識別 / イオン液体 / 分子配向場 / 有機・無機ハイブリッド
研究実績の概要

本研究は、高速液体クロマトグラフィにおいて、高選択的・高速分離等を実現する新しいカラム用分離剤の設計・開発を目的としている。以下に、本年度主な研究成果を以下のように要約する。
○長鎖ジアルキル化L-リシン誘導体をベースとした超分子ゲル形成物質を新たに設計・合成し、これを多孔質シリカに固定化した。得られた分離剤は、分離モードに水素結合を含む場合に高い選択性が発現するため、アルキル鎖の導入方法(ウレタン結合とアミド結合)によっても選択性が著しく異なることを見いだした。キラル分子および極性分子の分離についても言及した。
○非イオン性かつ親水性の高い有機相を開発するため、2-vinyl oxazolineの構造に着目し、同モノマーの多孔質シリカ上でのグラフト重合を実施した。非常に高いポリマー導入が可能となるだけでなく、従来の液体クロマトグラフィ用分離剤とはまったく異なる分離機構を有することを明らかにするとともに、高い選択性が極性溶媒および非極性溶媒の両方で発揮されることを確認した。
○長鎖アルキル基によって4級化されたイミダゾリウム基を有するカチオン性モノマーとスルホン酸基を有するアニオン性モノマーとのイオン対からなるモノマーを用いて多孔質シリカ上でのグラフト重合を実施した。同法により、安定な双性イオン型有機相の固定化が可能となるとともに、得られたコポリマー担持分離剤は、多環芳香族に対して従来の疎水化シリカより高い選択性を示した。以上を含む研究成果の大部は、Analytica Chimica ActaやAnalytical Bioanalytical Chemistry、Analytical Methods、Journal of Chromatography A等で発表した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effects of substitution groups of glutamide-derived molecular gels on molecular shape recognition2015

    • 著者名/発表者名
      H. Noguchi, T. Charoenraks, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1392 ページ: 56-62

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2015.03.013

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Homogenous formation, quaternization of urea-functionalized imidazolyl silane and its immobilization on silica for surface-confined ionic liquid stationary phases2014

    • 著者名/発表者名
      M. Zhang, J. Chen, H. Qiu, A. K. Mallik, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 ページ: 34654-34658

    • DOI

      10.1039/C4RA04772A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and chromatographic evaluation of new branch-type diamide-embedded octadecyl stationary phase with enhanced shape selectivity2014

    • 著者名/発表者名
      M. Zhang, J. Chen, A. K. Mallik, H. Qiu, S. Jiang, H. Ihara
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 833 ページ: 48-55

    • DOI

      10.1016/j.aca.2014.05.011

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly hydrophilic and nonionic poly(2-vinyl oxazoline)-grafted silica: A novel organic phase for high-selective hydrophilic interaction chromatography2014

    • 著者名/発表者名
      A. K. Mallik, C. Wee, K. Shingo, A. Ezaki, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      巻: 406 ページ: 4585-4593

    • DOI

      10.1007/s00216-014-7868-7

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Copolymer-grafted silica phase from a cation-anion monomer pair for enhanced separation in reversed-phase liquid chromatography2014

    • 著者名/発表者名
      A. K. Mallik, H. Qiu, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      巻: 406 ページ: 3507-3515

    • DOI

      10.1007/s00216-014-7765-0

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-mode chromatographic evaluation of new lysine-silica stationary phase for high-performance liquid chromatography2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ray, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      Analytical Methods

      巻: 6 ページ: 7674-7680

    • DOI

      10.1039/c4ay01214c

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A new L-lysine derived high molecular-shape selective organic phase with ordered functional groups for reversed-phase liquid chromatography2014

    • 著者名/発表者名
      A. K. Mallik, H. Qiu, S. Guragain, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      Analytical Methods

      巻: 6 ページ: 5459-5462

    • DOI

      10.1039/C4AY00368C

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anionic and cationic copolymerized ionic liquid-grafted silica as multifunctional stationary phase for reversed-phase chromatography2014

    • 著者名/発表者名
      H. Qiu, M. Zhang, T. Gu, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      Analytical Methods

      巻: 6 ページ: 469-475

    • DOI

      10.1039/C3AY41627E

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning of the molecular orientation of gel forming compounds and their effect on molecular-shape selectivity in liquid chromatography2014

    • 著者名/発表者名
      A. K. Mallik, S. Guragain, H. Hachisako, M. M. Rahman, M. Takafuji, H. Ihara
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1324 ページ: 149-54

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2013.11.032

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Development of alternating copolymer-grafted silica stationary phase for chromatographic separation of shape-constrained isomers2014

    • 著者名/発表者名
      Abul K. Yige Han, Mallik, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      SEPARATION SCIENCE ASIA 2014
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-20
  • [学会発表] Preparation of novel poly(octadecyl acrylate-co-vinyldiaminotriazine)-modified silica particles for application in liquid chromatography as packing materials2014

    • 著者名/発表者名
      Yige Han, Abul K. Mallik, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      SEPARATION SCIENCE ASIA 2014
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-20
  • [学会発表] Alternating copolyemr-silica hybrids for molecular recognition2014

    • 著者名/発表者名
      Abul K. Mallik, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      22nd Polymer Networks Group Meeting (PNG) and the 10th Gel Symposium (PN&G2014)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [学会発表] Poly(2-vinyloxazoline)-grafted silica: a highly hydrophilic and nonionic organic phase for hydrophilic interaction chromatography2014

    • 著者名/発表者名
      Abul K. Mallik, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] Selective molecular recognitions by highly-oriented structures of molecular gels2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Noguchi, Tiraporn Charoenraks, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      30th International Symposium on Chromatography
    • 発表場所
      Salzburg
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18

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公開日: 2016-06-01  

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