右手と左手は同じ向きで重ね合わせられない

ルイ・パスツールはご存知でしょうか。フランスの偉大な研究者です。化学者としては分子のキラリティを発見した功績で知られています。

キラリティとは、ある物体がその鏡合わせの物体と重ね合わせられない性質のことです。身近な例は我々の右手と左手です。手の平同士は合わせられますが、同じ向きでぴったり重ね合わせることはできません。

結晶の形から分子のキラリティを発見

パスツールは酒石酸アンモニウムナトリウムを結晶化させて顕微鏡で観察するとその結晶外形に右手型と左手型があることを見つけました。

これをピンセットで丁寧に選り分けて旋光度を測定すると、その大きさが同じで旋光方向が反対となっていることを示しました。これが分子のキラリティの始まりです。

キラリティの判別は医薬品の分析にも

私の研究はこのような外形にキラリティをもつ結晶を深層学習を利用して分析することを目指しています。

元々、フランスでの博士課程では結晶化によるキラル分子の分離に関する研究に取り組んでおりました。その中で結晶のキラリティを調べるために毎回結晶を溶媒に溶かして分析していたのですが、「なんとか結晶のまま分析できないものか」と感じていました。

結晶外形に分子のキラリティが反映される例は少ないのですが、結晶一粒ずつのキラリティを判別できるようになれば、溶媒に溶かさなくても分析結果が得られます。

キラリティを示す分子は医薬品にも多く含まれており、応用が進めば新しい分析方法になるかもしれません。