| 研究課題名 | 反応誘起・単一ピコリットル液滴/溶液抽出-顕微吸光法による超微量その場分析 |
| レコードタイプ | 研究実績報告 |
| 報告年度 | 2000 |
| 研究期間 | 1999-2000 |
| 研究課題番号 | 11640604 |
| 研究代表者 | 中谷 清治 (ナカタニ キヨハル) 筑波大学・化学系・助教授 |
| 研究代表者番号 | 00250415 |
| 研究機関 | 筑波大学 研究機関番号：12102 |
| 研究種目 | 基盤研究(C) 研究種目コード：320 |
| 審査区分 | 一般 区分コード：03 |
| 研究分野[2] | 分離・精製・検出法 研究分野コード：346 |
| キーワード | 液滴 / 抽出 / 顕微吸光法 / 微量分析 / 微粒子 |
| 研究概要 | 本研究は,溶液中に存在する微小場への物質供給は速やかに起こること,親水性-疎水性相互作用,吸着などにより微小場に溶質を濃縮できること,局所分析に顕微分析法が有効であることに基づいて,単一ピコリットルの微小場に溶質を抽出し,顕微分光・電気化学法で超微量その場分析できる手法開発を行い,抽出機構を解析することを目的とした。前年度までに開発したマイクロキャピラリー操作-顕微吸光-電気化学装置を用いて,水溶液相から微小油滴(溶媒抽出),または微粒子に抽出される(固相抽出)過程の速度論的議論を行った。微小油滴/水系においては,イオン対抽出過程を検討した。界面に吸着しない(フェロセニルメチル)トリメチルアンモニウムとPF_6^-では抽出は非常に速く,水相中の拡散速度と同程度であることがわかった。一方,アニオン性界面活性剤の典型的な定量法である,メチレンブルーとドデシル硫酸イオンについて測定したところ,抽出過程は誘導期をもった連続ステップで解析でき,ドデシル硫酸イオンの界面吸着が抽出過程において重要であることが,油滴サイズ依存性から明らかとなった。微粒子/水系においては,カチオン性色素がシリカゲルに収脱着される過程を検討した。ローダミン6Gの収脱着過程は,微粒子内拡散が律速で進むことがわかった。一方,メチレンブルー,アクリジンオレンジは微粒子内拡散と固/液界面における脱着速度が非常に遅く,これらの過程が律速になることが微粒子サイズ依存性から明らかとなった。本手法は微小液滴,微粒子の超微量分析法として,またこれらへの抽出過程を速度論的に解析できる手法として極めて有用であることを明らかにした。 |
| 発表文献 | Ｋ．Ｎａｋａｔａｎｉ，Ｍ．Ｓｕｄｏ， ａｎｄ Ｎ．Ｋｉｔａｍｕｒａ：
"Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ−Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｉｃｏｌｉｔｅｒ Ｄｒｏｐｌｅｔｓ ａｎｄ ｉｎ Ｓｉｔｕ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．"
Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ７２.
339-342
(2000)
Ｋ．Ｎａｋａｔａｎｉ ａｎｄ Ｔ．Ｓｅｋｉｎｅ： "Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｍｅｔｒｙ ： Ｄｉｒｅｃｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．" Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｌｌｏｉｄ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２２５. 251-253 (2000) Ｎ．Ｔｅｒｕｉ，Ｋ．Ｎａｋａｔａｎｉ ａｎｄ Ｎ．ｋｉｔａｍｕｒａ： "Ｋｉｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ−Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｃｒｏｓｓ ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｉｃｒｏｄｒｏｐｌｅｔ／Ｗａｔｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ．" Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ４９４. 41-46 (2000) Ｋ．Ｎａｋａｔａｎｉ ａｎｄ Ｔ．Ｓｅｋｉｎｅ： "Ｄｉｒｅｃｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｔｒａｐａｒｔｉｃｌｅ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ Ｓｉｌｉｃａ Ｇｅｌ ｕｓｉｎｇ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｉｃｒｏｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ．" Ｌａｎｇｍｕｉｒ １６. 9256-9260 (2000) Ｋ．Ｎａｋａｔａｎｉ，Ｔ．Ｓｅｋｉｎｅ ａｎｄ Ｔ．Ｎｅｇｉｓｈｉ： "Ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｎ ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ．" Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ （ｉｎ ｐｒｅｓｓ）. (2001) |