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深共晶溶媒の構造と物性および生体関連分野への応用

低共熔溶剂的结构、物理性质及其在生物领域的应用

基本信息

批准号：
22K12673
负责人：
吉田亨次
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Fukuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12673/
关键词：
深共晶溶媒イオン液体液体構造中性子散乱生体分子

项目摘要

塩化コリンに尿素またはグリセロールを混合させることにより、深共晶溶媒(III型）を合成した。また、塩化亜鉛に尿素またはエチレングリコールを混合させた深共晶溶媒（IV型）も合成した。これらの深共晶溶媒の融点を示差走査熱量測定により測定した。タンパク質（βーラクトグロブリン）をこれら深共晶溶媒と水の混合溶液に溶解し、X線小角散乱を測定した。定量的な解析のために平板構造の試料セルを自作する必要があった。窓材は透過性を考慮して、雲母の薄膜を使用した。タンパク質の濃度を固定して、水と深共晶溶媒の比率を変化させて、タンパク質の散乱プロファイルの違いを検討した。水の量の違いにより、タンパク質の会合状態が変化した（単分子状態から分子同士がつながったネットワークを形成）。また、示差走査熱量測定により、タンパク質の熱変性温度を調べたが、水と深共晶溶媒の比率に対して、変性温度の違いは見られなかった。しかし、変性に伴うエンタルピー変化は水の量が減少するにつれて小さくなり、天然状態と熱変性状態のそれぞれにおけるタンパク質の溶媒和に関する情報が得られた。これらの結果について、まだ統一的な解釈は得られておらず、今後研究を進める。下部臨界温度を示すイオン液体と水の混合溶液の中性子小角散乱を測定し、相分離温度近傍での分子集合体の大きさを測定した。今後、この溶液のミクロ構造をX線回折で調べ、相分離メカニズムを明らかにする予定である。計画では、深共晶溶媒中でタンパク質の構造や運動を調べるために中性子散乱を行う予定であった。そこでは重水素化された深共晶溶媒が必要である。重水素化深共晶溶媒の入手や合成試みたが、予算や技術面で困難であることがわかった。今後は、試料の重水素化の必要がないＸ線散乱を中心に用いて、深共晶溶媒と水の混合系について液体構造解析を進める予定である。

Urea is a mixture of pure and pure urea and a deep eutectic solvent. A deep eutectic solvent (type IV) was synthesized by mixing the lead and urea. The melting point of the deep eutectic solvent was measured by differential calorimetry. The solution of deep eutectic solvent and water is dissolved and X-ray small angle scattering is measured. Quantitative analysis of the plate structure of the sample is necessary The use of mica thin films in consideration of the permeability of the material The concentration of the solid is fixed, the ratio of water to deep eutectic solvent is changed, and the dispersion of the solid is discussed. The amount of water is different from the amount of water. The quality of water is different from that of water. The thermal properties of water and deep eutectic solvent are adjusted according to the ratio of water and deep eutectic solvent. The amount of water is reduced, the natural state is reduced, the thermal state is reduced, and the solvent and related information are obtained. The result of this study is that the unified solution is not available, and future research is required. The lower critical temperature indicates the small angle dispersion of neutral particles in mixed solutions of liquid and water, and the large angle dispersion of molecular aggregates near the phase separation temperature. In the future, the structure of the solution is X-ray back-reflection, phase separation is predetermined. The structure and motion of the solution are modulated and the behavior of the solution is predetermined. It is necessary for heavy water to be converted into a deep eutectic solvent. The solvent of deep eutectic of heavy water is difficult to synthesize and calculate. In the future, it is necessary to analyze the structure of liquid in the mixture system of X-ray scattering and deep eutectic solvent and water.