深共晶溶媒の構造と物性および生体関連分野への応用

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。

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。