[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

実験の再現性でお困りではありませんか?

[スポンサーリンク]

 

STAP細胞問題は現在再現実験中だそうですね。論文としては最悪なものでしたが、確かに実験の再現が取れれば科学の発展には貢献する可能性がほんの僅かには残っています。

そんな段階で論文を発表するのは許されませんけれども。

しかし一方で信頼性の高いと思われているグループから出された論文に書かれた実験が再現できないということはたまに起こります。皆さんもひょっとしたら経験がおありではありませんか?

今回のポストはNature Chemistry誌よりTulane大学のBruce C. Gibb教授によるthesisから実験の再現性にまつわる話題でもいかがでしょうか。前回はこちら

Reproducibility

Gibb, B. C. Nature Chem. 6, 653-654 (2014). Doi: 10.1038/nchem.2017

化学反応は比較的捏造が難しいと筆者は考えています。収率や選択性を誤魔化すのは非常に簡単ですが。

ねつ造かどうかは容易に判断できませんが、論文に記載されている通りに実験したのに、収率が半分以下だったり、ひどい時には大量の副生成物ばっかりになったりすることも経験があります。

他のグループの論文であれば、設備の問題や、実験者のレベルの違いが原因ということもよくあるでしょう。しかし、以前自らのグループが発表した実験結果が再現できなかったらちょっと青くなりますよね。

ある時Gibb教授が自ら報告した以下の化合物の合成が全く再現できなくなったそうです。溶媒の量や比が非常に重要なことは分かっていましたので、厳密に調整して行ったそうです。それでも再現できません。悪いことに誰も再現できませんでした。さあ困りました。皆さんならそんな時どんな原因を考えますか?
reproducibility_1.jpg

図は文献より引用

答は思いもよらないものでした。エタノールが重要だったのに、なんとエタノールのビンに誰かがアセトンをくべてしまっていたのでした。

そりゃあうまく行くわけないですが、こういった初歩的な試薬のトラブルというのは考慮に入れるべきなのかもしれません。昔は溶媒の臭いを直接嗅いで中身を確認したりしたもんです。

一方で試薬が完璧でもなぜか再現できない反応もあります。何度やっても誰がやっても再現しないのに、ふとした拍子にできてしまったり。結局何が問題なのかよくわからないこともあるかもしれません。

我が国では夏場の湿気の問題は切実ですね。パスツールが酒石酸ナトリウムアンモニウムの光学分割に成功したのは気温が低かったからとういう逸話もあります。気候の変動による条件の微妙な差というのも原因の一つになりえます。

もしかしたら試薬のメーカーの違いで微妙に含まれる不純物が異なるために再現しないのかもしれません。鉄触媒で起こっていると思われた反応が、実は銅が不純物として含まれていて、それが実際の触媒だったなんて事例もあります。

 

というわけで実験が再現できないのは非常に単純なミスから、通常想像し得ない原因まで様々あります。ではそれらをなるべく避けるための10か条を紹介しましょう。

 

1. 試薬の納入日と開封日を記録せよ

2. うまくいった時の状態を記録せよ。例えば反応する時の色などは良い指標となる。

3. 原料や試薬は市販品であってもNMRやTLCで純度を確認すべし

4. 真空グリースとは言っても0.1 mmHg程度の減圧度では揮発することに留意

5. オーブンで加熱してもなぜかNMRチューブにアセトンは残存するものである

6. 不純物なんてあり得ないと思ったかもしれないが、NMRチューブのキャップはちゃんとチェックしたか?

7. セプタムラバーだって溶けだすことはあり得る

8. そのミクロシリンジ前に使った人がちゃんと洗浄したか?

9. ロータリーエバポレーターのトラップに誰かが突沸させてないか?

10. 最終物を濃縮しようとする時に限って・・・何かが起こるもの

 

とまあまだまだありそうですけれども。
reproducibility_2.jpg

図は文献より引用

それでも謎の現象が起こることもあります。そんな時は二つの可能性をその実験者に問うてみましょう

1. そのフラスコ内のみ物理定数や物理法則が崩れている可能性

2. 実験者が何らかの誤りを犯しており、それに気付いていないか、それとも気付こうともしていないかである可能性

 

ちょっと厳しい言い方ですかね?

Alas the total elimination of human error can only occur if there are no humans…


しかし一方で上述のトラブルはいずれも人的要因であることから、それを排除すればいいともいえます。

一つの可能性としては全自動の合成ロボットなどがあるでしょう。でもあまり普及してないところを見るとラボレベルではコストなどの問題で導入は難しいのでしょうね。

 

それでも一昔前には無かったシリンジポンプ自動精製装置高性能のNMRなど、日々ヒューマンエラーを減らしてくれるような機器が登場しています。実験の再現性とは実験のトレーサビリティとも言い換えることができます。そんな文明の利器を積極的に取り入れていくことで、人的ミスを極力減らし、稀に起こる研究室でのミステリーを解き明かすなどというあまり建設的ではない時間を減らすことができると思います。

関連書籍

ペリプラノン

ペリプラノン

投稿者の記事一覧

有機合成化学が専門。主に天然物化学、ケミカルバイオロジーについて書いていきたいと思います。

関連記事

  1. 完熟バナナはブラックライトで青く光る
  2. Carl Boschの人生 その7
  3. 溶媒としてアルコールを検討しました(笑)
  4. ビュッヒ・フラッシュクロマト用カートリッジもれなくプレゼント!
  5. キムワイプLINEスタンプを使ってみよう!
  6. 細胞内の温度をあるがままの状態で測定する新手法の開発 ~「水分子…
  7. 新たな環状スズ化合物の合成とダブルカップリングへの応用
  8. 含『鉛』芳香族化合物ジリチオプルンボールの合成に成功!②

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 非天然アミノ酸合成に有用な不斉ロジウム触媒の反応機構解明
  2. 不均一系接触水素化 Heterogeneous Hydrogenation
  3. ビオチン標識 biotin label
  4. 酵素による光学分割 Enzymatic Optical Resolution
  5. 交差アルドール反応 Cross Aldol Reaction
  6. 第二回 水中で超分子化学を探る-Bruce Gibb教授-
  7. シンガポールへ行ってきた:NTUとNUS化学科訪問
  8. 第36回「光で羽ばたく分子を活かした新技術の創出」齊藤尚平 准教授
  9. Micro Flow Reactorで瞬間的変換を達成する
  10. トーマス・ズートホーフ Thomas Sudhof

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

話題のAlphaFold2を使ってみた

ここ数日、構造生物学界隈で「AlphaFold2」と呼ばれているタンパク質の構造…

フェリックス・カステラーノ Felix N. Castellano

フェリックス・カステラーノ(Felix N. Castellano、19xx年x月xx日(ニューヨー…

「第22回 理工系学生科学技術論文コンクール」の応募を開始

日刊工業新聞社とモノづくり日本会議は、理工系学生(大学生・修士課程の大学院生、工業高等専門学校生)を…

みんなおなじみ DMSO が医薬品として承認!

2021年1月22日、間質性膀胱炎治療薬ジメチルスルホキシド (商品名ジムソ膀胱内注…

中山商事のWebサイトがリニューアル ~キャラクターが光る科学の総合専門商社~

中山商事株式会社のWebサイトがリニューアルされました。新サイトは、オリジナルキャラクタ達がお迎えし…

光触媒水分解材料の水分解反応の活性・不活性点を可視化する新たな分光測定手法を開発

第325回のスポットライトリサーチは、中央大学大学院 応用化学専攻 分光化学システム研究室(片山研究…

太陽ホールディングスってどんな会社?

私たち太陽ホールディングスグループは、パソコンやスマートフォンなどのIT機器やデジタル家電、車載用電…

アレーン三兄弟をキラルな軸でつなぐ

パラジウム/キラルノルボルネン触媒によるヨードアレーンとブロモアレーン、およびアリールボラートとのア…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP