Unusually kinetically inert monocationic neptunyl complex with a fluorescein-modified 1,10-phenanthroline-2,9-dicarboxylate ligand; Specific separation and detection in gel electrophoresis

フルオレセイン修飾1,10-フェナントロリン-2,9-ジカルボン酸配位子との異常な速度論的不活モノカチオンネプツニル錯体; ゲル電気泳動法における特異的な分離検出

山縣 和仁*; 大内 和希  ; 丸茂 和樹*; 半田 友衣子*; 原賀 智子   ; 齋藤 伸吾*

Yamagata, Kazuhito*; Ouchi, Kazuki; Marumo, Kazuki*; Tasaki-Handa, Yuiko*; Haraga, Tomoko; Saito, Shingo*

ネプツニルイオン(NpO)に対し解離不活性な錯体を見出すため、蛍光プローブ化学ライブラリーの中からポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)を用いる速度論的手法により、安定なNpO錯体の選抜を試みた。フルオレセイン修飾フェナントロリン-2,9-ジカルボン酸錯体は、自己解離速度定数810 sと非常に解離不活性であることを見出した。この速度定数は、これまで報告されているNpO錯体の解離速度より100万倍遅い。この特異性を利用しPAGEによるNpO錯体の蛍光検出を試みたところ、検出限界68pmol dm(17fg)の極微量検出を達成した。模擬使用済み核燃料及び高レベル放射性廃棄物試料への適用にも成功した。

The inert NpO complex with a fluorescein-modified phenanthroline-2,9-dicarboxylic acid was found by kinetic selection using polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) from a small chemical library. The small spontaneous dissociation rate constant of 810 s (the half-life of 23 hours) was determined. This is the singly-charged NpO complex exhibiting unusual kinetic inertness in aqueous solution, one million times slower than widely accepted fast kinetics of neptunyl complexes. Selective fluorescence detection of NpO was achieved in PAGE with a detection limit of 68 pmol dm(17 fg). This system was successfully applied to simulated spent nuclear fuel and high-level radioactive waste samples.