研究シーズ名
超分子形成を用いる新しい分離分析法の開発
分  野 化学・応用化学
キーワード 分析化学、超分子化学、分離化学、超分子センサー、機能性分離材料
研究者名 早下 隆士
Hayashita Takashi
職  名 教授
所  属 理工学部
物質生命理工学科
連絡先
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概    要
 複数の分子が弱い相互作用で結合した超分子は、協同的な相互作用によって個々の構成分子とは異なる機能の発現が期待できます。本研究では、シクロデキストリン(CD)やデンドリマー複合体など、超分子形成に基づく様々な分子複合体センサーや自己学習機能を有する新しい超分子分離材料の開発を行っています。例えば超分子CD複合体は、CDの空洞内に疎水性の様々な分子認識プローブを導入する単純なものですが、多糖などの複雑な構造を高度に識別する機能が期待できるだけでなく、分子認識を行うごとにCDゲル内でのプローブの再配置が進み、使えば使うほど賢くなる自己学習機能など、超分子ならではの新しい機能発現が期待できます。

超分子複合体センサーの設計概念図
応用例
・クラウンエーテルやジピコリルアミノ部位を有する蛍光プローブとシクロデキストリンの複合体は、水中において金属イオンセンサー、アニオンセンサーとして機能することを見いだしています。
・ボロン酸プローブとシクロデキストリンを複合化させることにより、フラクトースやグルコースなどの糖を識別することができる新しい化学センサーを開発しました。
・細菌をその場で蛍光検出する新規蛍光センサーの開発に成功しました(特許出願中)。
今後の発展性
・超分子複合体センサーをさらに発展させ、ヒ素などの有害物質検出技術の開発や、シクロデキストリンゲルと分子認識化合物を組み合わせた超分子分離材料の開発を進めます。
研究設備
紫外・可視分光装置、蛍光分析装置、ゼータ電位・粒子径・分子量測定装置、リサイクル分取HPLC、円二色性分散計
共同研究・外部機関との連携への期待
人工レクチンの開発、ヒ素や鉛など有害物質・ウイルスや細菌などの簡易計測技術の開発、放射性セシウム、有害金属、希少金属元素の分離回収技術の開発
関連特許・論文等
T. Hashimoto, M. Yamazaki, H. Ishii, T. Yamada, T. Hayashita, “Design and Evaluation of Selective Recognition on Supramolecular Gel Using Soft Molecular Template Effect”, Chem. Lett., 43(2), 228-230 (2014).
早下隆士「シクロデキストリンを用いる糖認識センサーの開発」、 オレオサイエンス、 13(3), 117-122 (2013)
C. Shimpuku, R. Ozawa, A. Sasaki, F. Sato, T. Hashimoto, A. Yamauchi, I. Suzuki, T.Hayashita, “Selective Glucose Recognition by Boronic Acid Azoprobe/γ-Cyclodextrin Complexes in Water”, Chem. Commun., 1709-1710 (2009)

お問合せ先
上智大学学術情報局研究推進センター
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