無機材料化学研究室

層状複水酸化物 (LDH)

層状複水酸化物（Layered Double Hydroxide：LDH）は２価の金属水酸化物に３価の金属イオンが固溶した複水酸化物で、水酸化物基本層が正電荷を持つため、層間に負に帯電する陰イオンを挟んだ積層構造の化合物です。 LDHは「ホスト－ゲスト反応」により、二次元基本層（ホスト層）を保持したまま、層空間に原子・分子・イオン（ゲスト物質）を取り込むことができます。この反応を「インターカレーション」と言います。
当研究室では、LDH層間への様々なゲスト物質のインターカレーションを試み、新規機能性材料や有害物質の除去への応用を行っています。

LDHの長所・短所

<長所>: •合成が容易

•２価－３価金属イオンの組合わせが多様

•毒性がない

•陰イオン交換能がある

•平板上粒子である

•生体親和性がある
<短所>: •粉体で取扱いが難しい

•溶解性が少しある

•基本層が柔軟

•熱的にやや不安定

当研究室でのLDHの研究例

•有用成分の分離・回収・濃縮
（脂肪族カルボン酸・脂肪族スルホン酸・芳香族スルホン酸など）
•有事成分の除去・固定化
（キレート試薬・界面活性剤・染料など）
•層間架橋体（多孔質体）の合成
（カリックスアレン・シクロデキストリン・アミノ酸など）
•機能性物質の保持剤
（高分子添加剤・ゴム架橋剤・医薬品・蛍光物質など）

カーボンナノスフェアを鋳型とする層状複水酸化物の合成: 層状複水酸化物 (LDH) は、陰イオン交換能をもち、ドラッグデリバリーシステムへの応用が期待されています。その性能は、粒子のサイズや形状によって変化することから、鋳型を用いた様々な形状のLDHが合成されています。研究室では、球殻形状をもつLDHナノ粒子に注目し、カーボンナノスフェアを鋳型として用い、抗がん剤5-Fluorouracilを取り込んだLDH中空ナノスフェアの合成について研究しています。

フルオレセイン／Mg-Al系層状複水酸化物の合成と細胞内への取り込み挙動: 層状複水酸化物 (LDH) は、陰イオン交換能を有する粘土鉱物の一種です。研究室では、フルオレセインを層間に取り込んだLDHを用い、LDH粒子の細胞内輸送を可視化し、輸送機構を解明することを目的とし研究しています。