新規な生体関連蛍光性化学センサーの開発

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本年度は、種々の金属イオンや内分泌撹乱物質(環境ホルモン)をターゲットとし、新規蛍光性化学センサーの合成とその有用性についての検討を行った。1.ポリエーテル鎖の両末端に、ナフタレン環を、エステル又は、アミド結合でつないだところ、エステルの系では、カルシウム、バリウムイオンに対して大きな蛍光変化(ナフタレン由来の発光の減少とエキシマー蛍光の増大)が観測されるのに対し、アミド結合でつないだ系では、カルシウム、バリウムイオンに対しても蛍光変化が見られるものの、マグネシウムイオンに対しても、大きな蛍光変化を示すことがわかった。また、スペーサーの長さや種類を変えることにより、金属イオンの選択性に対して、ある程度調整可能であることがわかった。2.アミドの系では、ナフタレン環1個の系でも、マグネシウム、カルシウムイオンによる蛍光変化を示すことがわかった。これは、エステル系では見られない現象である。理論計算から、アミドの系では、カルボニル酸素とナフタレン環のπ電子により金属イオンを捕足できることがわかり、大きな蛍光変化は、LMCTによるものではないかという結論に達した。3.液体膜輸送実験において3つのピリジン環をもつピリジンポダンドが、完璧な銀イオン選択性を示すという論文に基づき、このピリジンポダンドに2つのナフタレン環を導入したものを合成し、現在、銀イオンの蛍光センサーとしての有用性について検討しているところである。4.内分泌撹乱物質に一つと考えられているフタル酸エステル類をターゲットに研究を行った。その結果、エステル交換反応により、2つの発色団をフタル酸エステル類に導入できれば、エキシマー発光により、フタル酸エステル類を認識できるといことがわかった。環境問題は、世界的な問題であり、内分泌撹乱物質のセンシングは、今後更に必要となってくるものと考えられ、重要な研究課題と言える。