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2015 年度 実績報告書

ペプチドを介した配位子固定化金ナノ粒子のワンポット合成と有害金属の高感度比色検出

研究課題

研究課題/領域番号 25410161
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

下条 晃司郎  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (50414587)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード金ナノ粒子 / ペプチド / 配位子 / 有害金属 / 比色センサー
研究実績の概要

本研究では特定の有害金属イオンに対して応答性を有する金ナノ粒子を簡便に合成し、有害金属イオンを選択的かつ高感度に検出する比色センサーの開発を目的としている。1年目は金結合能を有するA3ペプチドにジグリコールアミド酸(DGAA)配位子を融合した配位子融合ペプチドを合成し、金イオンと反応させることで、金ナノ粒子の合成と配位子の固定化を同時に行うことに成功した。また、配位子融合ペプチド濃度を変化させることで粒子径を制御することが可能であった。2年目は得られたDGAA固定化金ナノ粒子を用いてHg(II)の比色検出実験を行ったところ、Hg(II)に応答して水溶液の色が赤色から青紫色へと変化することを確認した。また、他の夾雑金属イオンを含んだ状態でもHg(II)に対して高い選択性を示すことを明らかにした。
最終年度は、DGAA固定化金ナノ粒子の機能について、定量的な評価を行うと共に、実応用に向けた検討を行い、以下のような成果が得られた。
1.様々なHg(II)濃度で比色検出実験を行った結果、Hg(II)に対する検出限界が1.5 nM (= 0.3 ppb)であり、一般的なジチゾン比色検出法の検出限界(20 ppb)に比べて極めて高い検出感度を有することを明らかにした。
2.本手法の応用として、水道水にHg(II)を混入させたサンプルを用いて比色検出実験を行ったところ、水道水のような実試料でも十分に高い検出感度を維持しており、実用化への可能性を示すことができた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Extraction Behavior of Rare-earth Elements Using a Mono-alkylated Diglycolamic Acid Extractant2016

    • 著者名/発表者名
      Kojiro Shimojo, Iori Fujiwara, Kiyoshi Fujisawa, Hiroyuki Okamura, Tsuyoshi Sugita, Tatsuya Oshima, Yoshinari Baba, Hirochika Naganawa
    • 雑誌名

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      巻: 23 ページ: 印刷中

    • DOI

      in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 新規酸解離型ジアミド配位子を用いたレアメタルの回収と網羅的抽出特性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      下条晃司郎、矢部誠人、杉田剛、岡村浩之、大橋朗、長縄弘親
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] 酸解離型ジアミド系配位子を用いた金属イオンの網羅的抽出特性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      下条晃司郎、矢部誠人、杉田剛、岡村浩之、大橋朗、長縄弘親
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2016-03-13 – 2016-03-15
  • [学会発表] ジグリコールアミド酸型抽出剤:置換基と抽出分離能の相関関係2015

    • 著者名/発表者名
      下条晃司郎、藤原伊織、岡村浩之、大島達也、馬場由成、長縄弘親
    • 学会等名
      日本分析化学会第64年会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [学会発表] 環境化学分野における新たな分離分析システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      下条晃司郎、杉田剛、岡村浩之、長縄弘親
    • 学会等名
      平成27年度日本分析化学会関東支部若手交流会
    • 発表場所
      晴海グランドホテル(東京都・中央区)
    • 年月日
      2015-06-26 – 2015-06-27
  • [産業財産権] ニトリロ酢酸ジアセトアミド化合物、抽出剤、及び抽出方法2015

    • 発明者名
      下条晃司郎、長縄弘親、岡村浩之
    • 権利者名
      日本原子力研究開発機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-229662
    • 出願年月日
      2015-11-25
  • [産業財産権] 金属元素の分離方法2015

    • 発明者名
      下条晃司郎、長縄弘親、岡村浩之
    • 権利者名
      日本原子力研究開発機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-229968
    • 出願年月日
      2015-11-25
  • [産業財産権] ニッケル元素の回収方法2015

    • 発明者名
      下条晃司郎、長縄弘親、岡村浩之
    • 権利者名
      日本原子力研究開発機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-229553
    • 出願年月日
      2015-11-25
  • [産業財産権] アミド化リン酸エステル化合物、抽出剤、及び抽出方法2015

    • 発明者名
      下条晃司郎、長縄弘親、岡村浩之、杉田剛
    • 権利者名
      日本原子力研究開発機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-229570
    • 出願年月日
      2015-11-25

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公開日: 2017-01-06  

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