二次元分子鋳型法を用いた機能性表面の構築

点击翻译按钮获取中文摘要

これまで、本研究者は、疎水鎖にジアセチセン、親水末端にボロン酸を有する重合性両親媒性分子(1)と、ジアセチレン部位とカルボン酸を有する重合性分子の混合水面単分子膜を糖誘導体の水溶液上で重合することにより、糖誘導体に対する親和性が向上した単分子膜を調製することに成功した(二次元分子鋳型法)。また、疎水鎖にポリエンであるカロチノイドを有し、親水末端にボロン酸を有するカロチノイド型両親媒生分子(2)を単分子膜に組み込むことにより、単分子膜に電気伝導性を付与できることもすでに報告している(電気伝導性LB膜)。本年度は、この2つの知見を組み合わせることによる糖化学センサーの構築を試みた。単分子膜表面のボロン酸の希釈剤として、疎水鎖にジアセチレン、親水末端に、水酸基(3)、アミノ基(4)、m^-フェノール基(5a)、p^-フェノール基(5b)を合成した。3および4の水面単分子膜は、光照射により重合反応が進行しなかったが、5aおよび5bの水面単分子膜は光照射により速やかに重合した。5aおよび5bはボロン酸の希釈剤として有効であることが示された。1、2、5の混合単分子膜を、様々な混合比で、鋳型である糖誘導体ニトロフェニルマンノサイド(6)の存在下または非存在下で調製した。調製した単分子膜は疎水化した金基板上に累積し、電極とした。いずれの混合比の単分子膜も、ヨウ素をドープする前は電気伝導性を示さず、6のCV測定において酸化還元ピークは観察されなかつたが、ヨウ素ドープにより可逆的な酸化還元応答が観察された。電極表面のボロン酸をフェノールで希釈することによる鋳型効果の発現を調べるため、2と5bの混合単分子膜で修飾した電極を、6の存在下および非存在下で作製した。6の存在下で調製した電極は、非存在下で調製した電極に比べ、20%の6の還元電流の向上が観察された。以上の結果より、二次元分子鋳型法と電気伝導性LBを組み合わせることにより、高選択性の化学センサーが作製できることが示された。