| 研究課題/領域番号 |
26410153
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
大堺 利行 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30183023)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 溶媒和エネルギー / 非ボルン型理論 / イオン移動ボルタンメトリー / 薬剤 / 膜透過 |
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| 研究実績の概要 |
イオンの溶媒和エネルギーは、電解質を用いる反応系、とりわけ溶媒抽出、液クロ、電気分析などの分離・検出系の理解において基礎的に重要である。これまでイオン溶媒和エネルギーは、主としてボルン式に代表される静電理論に基づいて解釈されてきたが、本研究では、研究代表者らが新たに提案した非ボルン型溶媒和モデルを用いて、酸解離指数（pKa）、電子移動の再配置エネルギー、イオンの液液界面吸着エネルギー、薬剤の生体膜透過などの理論的解析に応用し、本モデルの有用性を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の理論的ならびに実験的研究について成果を得た。
１）前年度に行った有機イオンのニトロベンゼン／水界面での溶媒間移行エネルギー（ΔGtr）の非ボルン型溶媒和モデルを用いた理論解析の結果を２報の論文（in J. Phys. Chem. B）として報告した。また、国内での学会賞講演および国外での２回の招待講演においても、この成果を発表した。
２）1,2-ジクロロエタン／水界面でも同様の検討を行い、非ボルン型溶媒和モデルの有用性を確認した。
３）イオン移動ボルタンメトリーを用いてアミン系薬剤の標準イオン移動電位（ΔΦ0）を測定したところ、人工リン脂質膜での膜透過係数に対して明瞭で特徴的な依存性が見出された。これにより、ΔΦ0が薬剤イオンの膜透過の指標として有用であることが示唆された。さらに、デジタルシミュレーションによって薬剤の膜透過のダイナミックスを評価できることも分かった。
４）関連する研究として、自己組織化単分子膜（SAM膜）を用いるボルタンメトリーに関する研究成果を２報の論文として発表した。
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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
「研究実績の概要」で述べた１）～３）の研究実績は、年度始めの研究計画通りに達成されたものである。特に薬剤の膜透過の理論的予測に関する研究では、期待以上の成果が挙った。
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| 今後の研究の推進方策 |
イオンの溶媒間移行エネルギー（ΔGtr）の理論的予測については、実験データをさらに多く収集するとともに、有機イオンの表面位置の正確な見積りや、多原子イオンの量子化学計算の高速化などによって、さらに正確で信頼性が高い理論の構築を目指す。
一方、薬学分野での実際的応用の大きな可能性がある薬剤の膜透過の理論的研究については、特に重点を置いて研究を進めていく予定である。
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| 備考 |
研究室のホームページに、研究内容に関する概要と発表論文・学会発表などが掲載されています。
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