不斉環境への応答性を有する二次元分子集合体の機能発現と理論解析

本研究の目的は次の様に定めている。(目的1)親水部に左・右の構造が可換な立体配座を有する両親媒性分子を設計することで、周囲の不斉環境への応答性を発現させ、キラルセンサー及び新規光学分割法を開発する。(目的2)生命誕生初期に存在したと考えられる両親媒性分子やアミノ酸などの有機分子が不斉増幅を示す系を確立し、生命ホモキラリティーの謎の解明に繋げる。(目的3)不斉構造の不斉環境への応答性を明らかにするための理論解析手法を開発する。まず、(目的1)について、2022年度は親水部に左右の構造が可換な不斉構造を有する両親媒性分子の円二色性(CD)スペクトルを用いた物性評価を進めた。「作製した球状ミセルは不斉増幅現象を発現するか?」「キラル化合物との相互作用により、アキラルな両親媒性分子に光学活性を誘起できるか?」などを調査したが、現在のところ、不斉の増幅・光学活性の誘起は確認できていない。今後は実験条件を変更して検討する予定である。次に、(目的2)について、DとLのどちらか一方が多いDL-アミノ酸を溶質として、脂肪酸を溶かした緩衝液をキャピラリー電気泳動の泳動液として用いた場合、D及びL-アミノ酸が光学分割されるenantiomer self-disproportionationが可能かを検討したが、現在のところ、明らかな分離は観測できていない。今後はHPLCで報告されている条件をキャピラリー電気泳動で再現することを目指す。(目的3)について、2022年度は、Voronoi分割を利用した分配係数の評価、並びに、Rubingh及びTreinerらによる正則溶液理論に基づく評価をするための理論を構築した。また、Markov Chain modelを用いて三成分混合ミセルの臨界ミセル濃度や分配係数を明らかにする理論構築を実施した。

本研究の目的は次の様に定めている。(目的1)親水部に左・右の構造が可換な立体配座を有する両親媒性分子を設計することで、周囲の不斉環境への応答性を発現させ、キラルセンサー及び新規光学分割法を開発する。(目的2)生命誕生初期に存在したと考えられる両親媒性分子やアミノ酸などの有機分子が不斉増幅を示す系を確立し、生命ホモキラリティーの謎の解明に繋げる。(目的3)不斉構造の不斉環境への応答性を明らかにするための理論解析手法を開発する。まず、(目的1)について、2022年度は親水部に左右の構造が可換な不斉構造を有する両親媒性分子の円二色性(CD)スペクトルを用いた物性評価を進めた。「作製した球状ミセルは不斉増幅現象を発現するか?」「キラル化合物との相互作用により、アキラルな両親媒性分子に光学活性を誘起できるか?」などを調査したが、現在のところ、不斉の増幅・光学活性の誘起は確認できていない。今後は実験条件を変更して検討する予定である。次に、(目的2)について、DとLのどちらか一方が多いDL-アミノ酸を溶質として、脂肪酸を溶かした緩衝液をキャピラリー電気泳動の泳動液として用いた場合、D及びL-アミノ酸が光学分割されるenantiomer self-disproportionationが可能かを検討したが、現在のところ、明らかな分離は観測できていない。今後はHPLCで報告されている条件をキャピラリー電気泳動で再現することを目指す。(目的3)について、2022年度は、Voronoi分割を利用した分配係数の評価、並びに、Rubingh及びTreinerらによる正則溶液理論に基づく評価をするための理論を構築した。また、Markov Chain modelを用いて三成分混合ミセルの臨界ミセル濃度や分配係数を明らかにする理論構築を実施した。