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

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．