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機能性ナノマテリアル シクロデキストリンの科学ーChemical Times特集より

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関東化学が発行する化学情報誌「ケミカルタイムズ」。年4回発行のこの無料雑誌の紹介をしています。

前号はタイミングが悪く紹介することができませんでした。前回の特集は食品衛生検査の理化学分析。食品衛生検査関連の法律や最先端の検査法について述べられています。

さて、今回の特集記事は「シクロデキストリンの科学」。古くから用いられている機能性マテリアルであるシクロデキストリンの最新研究についての記事です。20年以上前に研究室に入る前にこの分子が好きでいろいろな書籍を読みあさった記憶が蘇ってきました。

なお記事はそれぞれのタイトルをクリックしていただければ全文無料で閲覧可能です。PDFファイル)。1冊すべてご覧になる場合はこちら

シクロデキストリンの特性と機能性食品分野への応用と展望

株式会社シクロケムバイオ代表取締役である、寺尾 啓二氏による寄稿。社長でいながら長年ブログも運営しており、会社のHP(シクロケムシクロケムバイオがある)を見る限りはなかなかおもしろい企業のようです。

記事はシクロデキストリン(CD)とはなんぞや?というところから、簡単に解説してありこの特集の1つ目の記事として適した内容だと思います。その後、本題である機能性食品分野への応用について述べています。食品添加物としてのシクロデキストリンの役割は苦味の低減、食品色素の 安定化、脂溶性物質の可溶化にすでに多くの実績がありますが、今回は「機能性栄養素」としてのCD包接体。効果が大変難しいところですが、化学的にしっかり説明している感はあります。

シクロデキストリンを用いた高分子材料

東京大学の伊藤 耕三教授による寄稿。筆者らが合成し、開発・実用化までいたっている環動高分子材料(Slide-Ring Materials)に関して基礎から応用まで解説しています。この環動高分子材料は超分子構造の一種であるポリロタキサンを応用し、架橋点(シクロデキストリン)が自由に動く高分子材料から構成されています。

環動高分子材料の模式図(出典:ケミカルタイムズ)

 

記事では本材料の調整から、力学特性、材料への応用などが簡潔に述べられています。コンセプトカーのモノコックフレームに応用された例の記載もあり、非常に読みやすいのでぜひ読んでみてください。

無限の可能性を秘めたシクロデキストリンの医学・薬学へのアプローチ

城西大学の井上 裕教授による寄稿。医薬品分野、香料分野、食品成分へのシクロデキストリンの応用を具体例を出して説明しています。医薬品の溶解性を高めるために、併用して用いる場合もありますが、シクロデキストリンと共有結合でつながっている薬剤(葉酸修飾抗がん剤)もあるんですね。分子がいくつか登場するので、大変面白く読めました。

葉酸多分岐修飾メチル-β-CD(FA-M-β-CD)(出典:ケミカルタイムズ)

 

シクロデキストリン包接錯体を利用する生命科学研究:COの生理機能解明へのアプローチ

同志社大学、北岸 宏亮教授による寄稿。メチル化CDとポルフィリンから構成される人工ヘムタンパク質モデル化合物(hemoCD)を利用した、著者らの最新の研究を紹介しています。

hemoCDは水溶性TPPS鉄(II)錯体(FeTPPS)と、ピリジン環を連結部に導入したメチル化CD二量体(Py3CD)からなる包接錯体です。水中で機能するこのようなヘムタンパク質モデルを独自に構築し、それをさらに生体内にて機能させるというユニークなアプローチで研究を展開しています。

メチル化CD二量体(Py3CD)とから成る水溶性ヘムタンパク質モデル錯体(hemoCD)(出典:ケミカルタイムズ)

 

以上、CDは食品分野、医薬品分野、有機材料、高分子分野という幅広い分野で現役で活躍している最重要分子です。本ケミカルタイムズを一読すればその一端を垣間見ることができると思います。

過去のケミカルタイムズ解説記事

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Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

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