界面アニソトロピーの戦略的制御による分子認識場の構築

通过界面各向异性的策略控制构建分子识别场

基本信息

批准号：
14F03912
负责人：
伊原博隆
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、相互作用点を集積することを基本コンセプトとして分離機能材料の開発を行い、液体クロマトグラフィ（HPLC）への応用展開を目指した。当該年度の代表的な研究成果を下記の通り要約する。（１）相互作用点としてのカルボニル基を分子レベルで集積するために、長鎖アルキル化b-Alaを側鎖に導入したグルタミド誘導体を作製した。多孔質シリカ粒子に固定化したのち、HPLCにおける分離能を調査し、様々な幾何異性体に対して優れた分子形状識別能を発揮することを確認した。また、この高い選択性の原因が、長鎖アルキル鎖によるカルボニル基の配向促進効果に基づくことも明らかにした。（Chem. Comm., 2015で発表）（２）b-Ala基由来のカルボニル基を多重相互作用点とする有機相を設計する上で、ベースユニット当りのb-Alaの導入量や導入位置を系統的に変化させたアミノ酸誘導体を種々作製し、これらを多孔質シリカ粒子に固定化して、HPLCによる分離能を比較調査した。分子構造およびシリカ上での集積構造については、DRIFT、固体および懸濁NMR、DSC等により評価した。b-Ala基の集積は、有機相の配向状態の促進に寄与し、結果として逆相分配モードでの分子形状識別能が著しく増大することを確認した。また、b-Ala基の集積によって、逆相分配モードだけでなく、親水性相互作用モードでの分離能も著しく向上することを確認した。この性質を利用して、キサンチン、核酸塩基、ヌクレオチド、水溶性ビタミンなどに対して高い選択性が得られることを確認した。（Anal. Chem., 2015で発表）（３）L-Lysベースの分子ゲル形成分子を作製し、多孔質シリカ粒子に固定化してHPLCに適用した。光学分割能を確認した始めての分子ゲル固定化粒子として研究成果を報告した。（Anal. Methods, 2015で発表）

在本研究中，我们基于累积相互作用点的基本概念开发了一种分离功能材料，旨在开发其在液相色谱（HPLC）中的应用。现将本年度的代表性研究成果总结如下。 (1)为了在分子水平上积累羰基作为相互作用点，我们制备了一种谷酰胺衍生物，其中在侧链上引入了长链烷基化b-Ala。将其固定在多孔二氧化硅颗粒上后，我们研究了其在 HPLC 中的分离能力，并证实其对各种几何异构体表现出优异的分子形状辨别能力。还表明，这种高选择性是由于长烷基链促进羰基取向的效果。（发表于 Chem. Comm., 2015） (2) 当设计使用 b-Ala 基团衍生的羰基作为多个相互作用点的有机相时，确定每个基本单元引入的 b-Ala 的量和位置非常重要我们制备了多种系统变化的氨基酸衍生物，将其固定在多孔二氧化硅颗粒上，并通过HPLC比较研究了它们的分离能力。通过DRIFT、固体和悬浮NMR、DSC等评估了分子结构和二氧化硅上的整体结构。证实b-Ala基团的积累有助于促进有机相的取向，从而显着提高了反相分配模式中辨别分子形状的能力。我们还证实，b-Ala基团的积累不仅在反相分配模式下而且在亲水相互作用模式下显着提高了分离能力。利用这一特性，我们证实可以获得对黄嘌呤、核碱基、核苷酸、水溶性维生素等的高选择性。（发表于《Anal. Chem.》，2015） (3) 制备基于 L-Lys 的分子凝胶形成分子，将其固定在多孔二氧化硅颗粒上，并应用于 HPLC。我们将我们的研究成果报告为第一个具有经证实的光学分辨率的分子凝胶固定颗粒。（发表于《Anal.Methods》，2015 年）