高感度表面増強旋光度計測法の開発と分子異性化のin situ可視化への応用

高灵敏表面增强旋光测量方法及其在分子异构化原位可视化中的应用

基本信息

批准号：
21K05106
负责人：
高瀬舞
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Muroran Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

光学活性物質は，特に創薬学に代表される生体内で機能する物質に多く存在し，その光学異性体はそれぞれ異なる機能を有することも多い．特に，生体内で機能する場合に重要となるのが異性体の一方が善として，もう一方が悪として機能する場合は，光学分割を徹底的に行うかもしくは合成の段階で完全に片方だけを合成する必要がある．しかし，いずれの場合においても1％以下の含有物質が影響を与える場合もあることから，分ける，分けて作ったとしてもかなり高感度で微量の悪な光学異性体を見つけ出す必要がある．そこで本研究では，金属に吸着した分子がその影響を強くうける表面プラズモン共鳴に起因する強電場をもちいることにより，より高感度で勘弁な表面増強旋光度計測法を開発することを目的とした．金および銀微粒子をもちいることにより非常に強い表面プラズモン電場をつくり，この強電場と分子が相互作用する，すなわち光と分子の相互作用を長時間化することによって，旋光度を増強して高感度に検出することができると考えた．まず，理論限界と言われている7桁以上の電場増強を獲得するため，金および銀の微粒子の合成を行い，これら貴金属溶液に光学活性な分子を溶解させて旋光度計測を行ったところ物質固有のモル旋光度と比較して大きな旋光度が得られることが明らかとなった．　さらに，　表面にキラルな分子が吸着した状態のコロイド溶液のCDスペクトルを取得すると，　表面プラズモンの吸収波長領域のピークが円偏光性を有することが確認された．　したがって，　表面プラズモン共鳴吸収は貴金属表面及び近傍の分子の旋光度を増大させるだけでなく，　吸着したキラル分子に従ってSPR吸収自身に旋光性が付与されることを明らかにした．

光学活性物质存在于体内功能的物质中，尤其是在药物发现中，其光学异构体通常具有不同的功能。特别是，当它在活体中发挥作用时，如果一个异构体的作用和另一个作用一样好，则有必要彻底执行光学分辨率或在合成阶段完全合成一个。但是，无论如何，少于1％的物质中只有不到1％的物质会产生效果，因此，即使它们分离或分开制造，也必须找到少量具有高灵敏度的邪恶的光学异构体。因此，这项研究旨在通过使用由表面等离子体共振引起的强电场开发出更敏感和不令人满意的表面增强光旋旋测量方法，在金属上吸附的分子受到强大的影响。通过使用金和银细颗粒，我们创建了一个非常强大的表面等离子体电场，并通过使该强电场与分子相互作用，也就是说，通过使光和分子之间的相互作用更长，我们认为可以增加光学旋转并高度敏感地检测到光学旋转。首先，为了获得超过七个数量级的电场增强，据说这是理论上的极限，进行了细金和银颗粒的合成，并将光学活性分子溶于这些贵金属溶液中以测量光学旋转，并且发现更大的光学旋转得到了与Molar Optical Optical Optical consentcers相比。此外，当我们获得了胶体溶液的CD光谱，其中手性分子已在表面吸附到表面时，就可以证实表面等离子体的吸收波长区域中的峰具有圆极化特性。因此，揭示了表面等离子体共振的吸收不仅增加了贵金属表面和周围分子的光旋，还可以根据吸附的手性手性分子赋予SPR吸收本身。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development and Application of Semiconducting Materials with Controlled Shape and Structure

形貌结构可控半导体材料的开发与应用

DOI：
10.5796/electrochemistry.22-00112
发表时间：
2022
期刊：
Electrochemistry
影响因子：
2.5
作者：
Rong Shang*;Yoshitaka Kimura;Leonardo I. Lugo-Fuentes;Souta Saitou;Shu Furukawa;J. Oscar C. Jiminez-Halla;Joaquin Barroso-Flores;Masaaki Nakamoto;Yohsuke Yamamoto;Hiroto Yoshida;TAKASE Mai
通讯作者：
TAKASE Mai

ビスマス含有複合酸化物光触媒の形状と光学特性評価

含铋复合氧化物光催化剂的形貌及光学性能评价

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤想真;古川慎悟;齊藤孝亮;高瀬舞
通讯作者：
高瀬舞

構造を制御した酸化チタン光触媒の活性評価

结构可控二氧化钛光催化剂的活性评价

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
外本脩貴;古川慎悟;高瀬舞
通讯作者：
高瀬舞

有機物分解反応を目指した希土類複合酸化物光触媒の合成と評価

有机物分解反应稀土复合氧化物光催化剂的合成与评价

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masaki Yoshida;Mari Kimura;Atsushi Kobayashi;Masako Kato;小泉風音・吉田枝実花・中井大央・松尾司;佐藤想真・古川慎悟・齊藤考亮・高瀬舞・馬渡康輝
通讯作者：
佐藤想真・古川慎悟・齊藤考亮・高瀬舞・馬渡康輝

アルミニウムを含むスピネル型酸化物半導体の合成と光励起状態の利用

含铝尖晶石型氧化物半导体的合成及其光激发态的利用