2018 Fiscal Year Annual Research Report

有機分子の起源・生成機構解明のための同位体解剖学的手法の深化

Research Project

Project/Area Number	17H02989
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	山田桂太東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (70323780)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中川麻悠子東京工業大学, 地球生命研究所, 特任助教 (20647664) ジルベルトアレキシー東京工業大学, 理学院, 助教 (20726955)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	部位別同位体分析 / 揮発性有機化合物 / アセトン / グリシン
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、地球宇宙化学試料に存在する微量有機分子の位置別炭素・水素安定同位体分析法（炭素PSIAおよび水素PSIA）を確立し、いくつかの実際試料に適用することで、地球宇宙化学的研究における有機分子の起源・生成機構の議論を進展させることを目的としている。本年度までに、大気中のアセトン、エタノールおよびアミノ酸類の炭素PSIAおよび水素PSIAの開発を進めた。大気中揮発性有機化合物については、作成した試料導入ラインの評価を行った。大気エタノールについては、導入ライン内の化合物トラップ部分において、アセトアルデヒドがエタノールに変換されることが明らかになった。そのため大気中のアセトアルデヒドおよびエタノールの分析が困難であることが明らかになった。一方、アセトンについては分析が可能になった。工業的に作製されるものと生物由来のアセトンを炭素PSIAによって区別できる可能性が示唆された。今後は、アセトアルデヒドのエタノールへの変換を引きおこさない吸着剤を選定し、大気中エタノールの過不足ない濃縮操作を完成させることが必要である。アミノ酸の1種であるイソバリンについては、ニンヒドリン反応を行う際に、封緘したガラス管内で長時間反応を行うことで、100％の反応率を達成し、炭素PSIAを可能としたが、グリシンについて同じ操作を行ったところ100%の反応率を達成できないことが分かった。そこで、反応率を変えて同位体分析を行うことで、反応に伴う分別係数を決定した。今後は、実際試料の適用に向けた、試料量の低減にむけ、容量の小さなバイアルを用いた導入法を確立する必要がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 部位別同位体測定法の開発については、ほぼ予定通りに進んでいるが、実試料への適用に遅れがある。これは、本研究に使用するための装置を2台準備していたが、2台ともに故障が起こったためである。装置は修理を行ったが、依然として実試料に適用可能な程度の精度が回復していない。それでも、測定回数を増やし、達成できる精度内での検証を行い、概ねの計画を進められるめどはついている。
Strategy for Future Research Activity	試薬を用いた検証においては順調に進んでいるが、実試料の適用のための精度確保が重要である。さらに、研究室間での校正をおこなうための国際標準の作製が重要であることが分かってきた。今後、実試料に展開するとともに、国際標準の作製に力を注ぐ。