ナノグラム量の試料から結晶構造解析 結晶スポンジが‘結晶化’の過程を不要にした
単結晶X線構造解析は、分子の構造を正確に決定できる強力な手段として基礎研究から産業界まで多くの分野で利用されています。しかし、この測定手法はサンプルが単結晶でなければ利用できないという大きな弱点がありました。通常、有機化合物の単結晶は再結晶法などにより作製されますが、従来の手法はあらゆる化合物に対し必ず単結晶が得られるわけではなく、油状の化合物や非常に微量のサンプルは、実質的には単結晶を得る手段がありませんでした。
? Yasuhide Inokuma. 結晶スポンジを用いた極小量化合物の結晶構造解析
東京大学大学院工学系研究科の藤田教授らは、結晶スポンジと呼ばれる直径約0.5～1ナノメートル程の穴が無数に空いた結晶材料を使って、その穴の中にわずか数十～数百ナノグラムの有機化合物を取り込むことで単結晶X線構造解析を行い、サンプルを結晶化することなく分子の結晶構造を得ることに成功しました。この手法を用いれば、従来の方法では結晶化しない化合物でさえも、多くとも5マイクログラム、最も少ない場合では、なんと80ナノグラムというサンプル量で結晶構造解析を行うことができます。
藤田教授らは、この”結晶スポンジ法”を用いて、医薬品成分、ミカンの皮からごく僅かに得られるフラボノイドと呼ばれる一連の化合物、深海400メートルで採取される海綿から抽出したミヤコシンAという希少な化合物の結晶構造決定に次々と成功しました。
この研究成果は、医薬、食品、農薬、香料など有機化合物を扱う多くの分野に革新的な分析手法をもたらすことが期待されます。
論文情報
Yasuhide Inokuma, Shota Yoshioka, Junko Ariyoshi, Tatsuhiko Arai, Yuki Hitora, Kentaro Takada, Shigeki Matsunaga, Kari Rissanen, Makoto Fujita,
“X-ray analysis on the nanogram to microgram scale using porous complexes”,
Nature 495, 461-466 (2013). Online Edition: 2013/3/28. doi: 10.1038/nature11990.
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