金沢大学理工学域

食品・医薬分野の毒性試験を革新する新規溶媒を開発
―難溶性成分の評価精度向上と幅広い応用に期待―(2026.03.01)

　金沢大学理工研究域生命理工学系の黒田浩介准教授、久保田祐介博士後期課程学生（兼：サントリーホールディングス株式会社研究員）らの研究グループは、サントリーホールディングス株式会社との共同研究で、低毒性で細胞に優しい双性イオン液体OE₂imC₃C を用いることで、従来のジメチルスルホキシド（DMSO）では困難であった食品添加物の in vitro（細胞）試験を遂行できることを新たに見出しました。

　エラグ酸は抗がん作用、抗酸化作用、および抗糖尿病作用などの機能を有することから、サプリメントとして利用されています。一方で、水や DMSO に難溶であるため、毒性試験の実施には技術的な課題があります。実際、in vivo （生体）試験では肝毒性が認められない一方、in vitro （細胞）試験では高濃度で肝細胞障害が示され、この矛盾の理由は不明でした。本研究では、in vitro で観察される毒性は、DMSO に溶解しなかった、または析出したエラグ酸結晶による細胞への物理的損傷が原因であることを明らかにしました。さらに、黒田らが開発した新規溶媒OE₂imC₃C（図1）を用いることでエラグ酸の溶解性が向上し（表1）、in vitro 試験の信頼性を改善できることを確認しました。

　本研究で得られた結果より、OE₂imC₃C を使った in vitro 試験法は、食品・医薬分野における難溶性物質の評価を可能にするのみならず、動物実験の低減にも寄与する有用な手法であり、今後の実用化と応用領域の拡大が期待されます。

　本研究成果は、2026年3月1日0時（日本時間）に『The Journal of Toxicological Sciences』のオンライン版に掲載されました。

図1：OE₂imC₃C（黒田らのグループで開発）とDMSO（市販の低毒性有機溶媒）の化学構造　
Kubota Y. ら, J. Toxicol. Sci.(2026), DOI:10.2131/jts.51.227（CC BY 4.0)

表1：OSおよびDMSOのエラグ酸の溶解性比較（OSはOE2imC3C 70%水溶液）
Kubota Y. ら, J. Toxicol. Sci. (2026), DOI:10.2131/jts.51.227（CC BY 4.0)

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/news/11609
#金沢大学 #金沢大学理工 #理工学域 #生命理工学系 #共同研究

New Solvent Developed to Innovate Toxicity Testing in the Food and Pharmaceutical Fields ― Precise Evaluation of Hardly-Soluble Compounds

A research group led by Associate Professor Kosuke Kuroda and doctoral student Yusuke Kubota (concurrently a researcher at Suntory Holdings Limited) of Faculty of Biological Science and Technology, Institute of Science and Engineering of Kanazawa University, in a joint study with Suntory Holdings Limited, has discovered that by using the low-toxicity, cell-friendly zwitterionic liquid, OE₂imC₃C. OE₂imC₃C enabled to carry out in vitro (cell) testing of food additives, which was previously difficult to do using conventional dimethyl sulfoxide (DMSO).

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/en/news/11616

自然科学大講義棟２が竣工―高度情報専門人材養成の新たな拠点へ―
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柔軟な長鎖アルキル基の導入により融解する半導体配位高分子を開発 ―PCP/M*F の成形加工性の飛躍的向上に期待―(2026.02.09)

　金沢大学理工研究域物質化学系の栗原拓也助教、関西学院大学の秋吉亮平助教、田中大輔教授、高村駿也さん（理工学研究科博士課程前期課程 2 年生）、小笠原一禎教授および大阪大学大学院工学研究科、近畿大学、高輝度光科学研究センター（JASRI）からなる共同研究グループは、柔らかいアルキル基を半導体配位高分子（※1）に導入することで、融解可能な半導体材料の開発に成功しました。

　金属と有機架橋配位子から構成される有機－無機複合材料は、金属－有機構造体（PCP/M*F）や配位高分子（CP）と呼ばれ、現代の固体化学や材料科学の中核を担う結晶性固体材料です。これまでの研究では、多孔性（固体の結晶構造内部に細孔を持つこと）など結晶状態における周期構造に焦点が当てられてきましたが、近年では、融解や液晶性を示す M*F や CP が成形加工性の観点から注目されています。しかし、従来の M*F や CP の多くは、加熱すると融解する前に熱分解してしまうという問題がありました。

　本研究では、次世代半導体材料として期待される含硫黄 CP（※2）に柔軟な長鎖アルキル基を導入することで、半導体特性を維持したまま、融解性および液晶性を付与することに成功しました。本学の栗原助教は、金属周りの構造評価を行い、構造と半導体特性の相関を明らかにしました。このたびの成果は、これまで課題とされてきた M*F や CPの成形加工性の飛躍的な向上につながり、光電子デバイスなどで実用化されることが期待されます。

　本研究成果は、2026 年 2 月 9 日付（日本時間）、ドイツ化学誌『Angewandte Chemie International Edition』に掲載されました。

図：KGF-34(C6)の結晶構造（a）と相転移挙動（b）

【用語解説】
※1　半導体配位高分子
　電気をよく通す導体とほとんど通さない絶縁体の中間的な性質を示す配位高分子。

※2　含硫黄 CP
　硫黄を配位原子とする CP。金属－硫黄結合に由来する優れた半導体特性を示す。

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/news/11521
#金沢大学 #金沢大学理工 #理工研究域 #物質化学系 #共同研究

Development of Semiconducting Coordination Polymers that Melt by Introducing Flexible Long Alkyl Chains — Expectations for a Dramatic Improvement in the Processability of PCP/M*F Materials

A joint research group consisting of Assistant Professor Takuya Kurihara of the Faculty of Chemistry, Institute of Science and Engineering, Kanazawa University, Assistant Professor Ryohei Akiyoshi of Kwansei Gakuin University, Professor Daisuke Tanaka, Mr. Shunya Takamura (second-year master’s student, Graduate School of Science and Engineering), Professor Kazuyoshi Ogasawara, and researchers from the Graduate School of Engineering, University of Osaka, Kindai University, and the Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI) has succeeded in developing a meltable semiconductor material by introducing soft alkyl groups into a semiconducting coordination polymer(*1).

The results of this research were published in the German chemical journal “Angewandte Chemie International Edition“ on February 9, 2026 (Japan time).

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/en/news/11528

ぐるぐる回る分子の“向き”と“形”を制御した電気応答を実現
―従来より高密度に情報記憶できる素子への応用に期待―(2025.05.25)

【研究のポイント】
固体と液体の中間の性質を持つ「柔粘性結晶（※1）」が、分子の向きと形の変化によるニ段階で電気応答することを発見しました。

分子がランダムに回転すると考えられてきた柔粘性結晶で、協同的かつ二段階の電気応答を見出した初めての例であり、従来の強誘電体（※2）とは異なる新しいタイプの機能性材料と考えられます。

この現象を利用すると、従来の「0」「1」だけでなく、複数の情報（例えば「0」「1」「2」「3」）を記憶できる「多値メモリ」という次世代技術や、新しいタイプのセンサ・スイッチ開発への貢献が期待されます。

【概要】
　私たちの暮らしを支えるスマートフォンやコンピュータの性能向上には、同じ大きさの中により多くの情報を記憶できる新しい材料技術が求められています。

　金沢大学ナノマテリアル研究所の水野元博教授と理工研究域物質化学系の栗原拓也助教、東北大学多元物質科学研究所の小野寺希望大学院生（大学院工学研究科）と出倉駿助教および芥川智行教授らの共同研究グループは、固体のように形を保ちながら、内部の分子が液体のように回転する物質「柔粘性結晶」において、電気を加えることで分子の向きや形が変化し、その状態を保持できるユニークな電気応答現象を初めて捉えました。

　これは、分子の「向き」と「形」という二つのスイッチを電気で操作するようなもので、従来の記憶素子よりも多くの情報を扱える「多値メモリ」の実現に道を開くものです。この成果は、情報化社会のさらなる発展に貢献する基礎として期待されます。

　本研究の成果は米国現地時間の 2025 年 5 月 25 日、科学誌『Journal of the American Chemical Society』にてオンライン掲載されました。

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柔粘性結晶のイメージ：トランス型からゴーシュ型に形を変えるスクシノニトリル

【用語解説】
※1　柔粘性結晶
　固体でありながら、構成する分子が結晶格子の中で比較的自由に回転運動できる、固液中間相の一つ。ワックス（ろう）のような柔らかさ（可塑性）を示すものが多いことから名付けられた。対照的に液晶は、液体のような流動性を持ちつつ、固体のように分子の向きが揃った状態であり、柔粘性結晶と対をなす中間相である。

※2　強誘電体
　外部電場がなくても自発的に分極を持ち、かつ外部電場によってその分極の向きを反転できる物質。不揮発性メモリなどに利用される。

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/news/11503
#金沢大学  #金沢大学理工  #理工研究域  #物質化学系  #共同研究

Realization of Electrical Response by Controlling the “Direction” and “Shape” of Spinning Molecules – Expectations for Application to Devices Capable of Storing Information at Higher Densities than Previously Possible

【Key points of the study】
We discovered that “Plastic crystal (*1)“, which have properties between those of solids and liquids, respond electrically in two stages due to changes in molecular orientation and shape.

This is the first example of a cooperative, two-step electrical response found in Plastic crystal, where molecules have been thought to rotate randomly, and is considered a new type of functional material different from conventional ferroelectrics (*2).

This phenomenon is expected to contribute to next-generation technology called “Multilevel memory”, which can store not only the conventional “0” and “1” but also multiple pieces of information (e.g., “0,” “1,” “2,” and “3”), and to the development of new types of sensors and switches.

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/en/news/11511

左右対称な分子から「左右」が生まれる仕組みを発見 ―金の表面で、分子が自発的に手を繋ぎ、右利き・左利き構造を作る―(2026.02.15)

　金沢大学理工研究域数物科学系の吉田靖雄准教授と Erlina Tik Man（研究当時：自然科学研究科数物科学専攻博士後期課程）および自然科学研究科数物科学専攻博士後期課程 1 年の兼子裕矢、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所の中村潤児特任教授、インドネシア国立研究イノベーション庁のサスファン・アルマン・ウェラ教授、九州大学大学院工学研究院応用化学部門の小出太郎助教、北海道大学触媒研究所の武安光太郎准教授らによる国際共同研究グループは、本来は左右対称でキラリティ（※）を持たない分子が、金表面上で非対称なペアを組むことで、キラリティを発現することを発見しました。

　人の手のように、鏡に映すと重ならない「左右の違い」は、化学の世界では「キラリティ」と呼ばれます。キラリティは、医薬品や材料の性質を左右する重要な特徴ですが、こうした左右性がどのように生まれるのかについては、いまだ完全には理解されていません。

　本研究では、本来は左右の違いを持たない分子であるフェナントロリンが、金の表面に吸着すると、分子同士が自発的に手を繋いで「右利き」「左利き」の構造を形成することを明らかにしました。今回の研究は、キラリティが必ずしも分子にあらかじめ備わっている必要はなく、「分子が 2 つ組になる」という小さな出来事から、自然に生まれ得ることを示しています。このような仕組みを理解することで、将来は、表面上で左右の性質を自在に制御する新しい材料や技術の開発につながることが期待されます。

　本研究成果は、2026 年 2 月 15 日 18 時（日本時間）に Wiley 出版『Advanced Materials Interfaces』のオンライン版に掲載されました。

図：S 型（右利き）、Z 型（左利き）の分子ペアの STM 像とその模式図。

【用語解説】
※：　キラリティ
　キラリティ（掌性）とは、右手と左手のように、鏡に映した姿と元の形が、どれだけ向きを変えても重ならないという「左右の違い」を持つ性質。このような特徴は、分子や結晶、生き物の形など、自然界のさまざまなレベルで見られる。キラリティは、化学反応や生命の仕組みに深く関わる。キラルな分子は光学活性と呼ばれる性質を持ち、偏光した光の向きを回転させることができる。また、この左右の違いは、薬や医薬品の効き方に影響を与えることもある

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/news/11479
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.202501092
#金沢大学  #金沢大学理工  #理工研究域  #数物科学系  #共同研究

Emergence of “Left” and “Right” from Symmetric Molecules ―Spontaneous Hand-Holding of Molecules on a Gold Surface Creates Chiral Structures ―

*****The following content was written by the author(s) of the paper.*****

An international research team led by Prof. Yasuo Yoshida of Department of Physics, Kanazawa University, has discovered a mechanism by which left- and right-handed structures (chirality) emerge from molecules that are intrinsically symmetric. The study reveals that achiral molecules can spontaneously generate chirality by forming asymmetric pairs on a gold surface.

Chirality—the property that an object and its mirror image cannot be superimposed, like human left and right hands—is a fundamental concept in chemistry and plays a crucial role in determining the functions of pharmaceuticals and materials. Despite its importance, how chirality emerges at the most elementary level remains an open question.

https://www.se.kanazawa-u.ac.jp/en/news/11486
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.202501092