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光学分割LIPOzymeを用いたキラル分離膜モジュールの開発

Research Project

Project/Area Number 22656177
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

馬越 大  Osaka University, 基礎工学研究科, 准教授 (20311772)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久保井 亮一  大阪大学, 基礎工学研究科, 名誉教授 (40029567)
島内 寿徳  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (10335383)
Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsメンブレン・ストレスバイカテクノロジー / メンブレノーム / リポソーム / 膜分離 / キラル認識 / 光学分割 / LIPOzyme
Research Abstract

キラル分離法あるいは(化学的処理酵素的処理を伴う)不斉合成法は,医薬品製造プロセスの経済性・操作性・環境負荷を決定付ける重要なキー単位操作である.光学異性体を高度分離するために,キラル分離ならびに不斉合成のコア材料として,リボソーム,ならびに,不斉合成LIPOzymeを安定に固定化した膜モジュールを調製する.網羅的な解析データに基づいて,キラル認識の原理に迫り,同時に,大規模分離に耐えられる分離膜としての可能性を探る.初年度では,リボソームのキラル分離データベース:リボソームのキラル分離能力の系統的解析により基礎データベースを拡充することを目的とした
まず,自然界に存在するL体の脂質から成るリボソーム((L)-リボソーム,と表記)を用いて,L体ならびにD体のアミノ酸のキラル分離能力を検討した.その結果,L-アミノ酸は(L)-リボソームに吸着したが,D-アミノ酸は吸着しなかった.特に,L-トリプトファンは97%吸着したが,D-トリプトファンは0%であった.さらに,L-/D-トリプトファン等モル混合溶液(ラセミ体)の光学分割にも成功した.アミノ酸吸着機構を検討した結果,静電的/疎水的相互作用,水素結合,ならびに不正炭素の配置が鍵であることが示唆された。また,吸着アミノ酸は脂質膜表面を流動化すると脱離することが確認され,分離プロセスとしての応用も可能であることが分かった.本萌芽技術は特許出願している
2年目以降,不斉合成LIPOzyme : LIPOzyme触媒との組合せによるエナンチオ選択的な化学変換(酸化・還元・加水分解ほか)手法に関する基礎的なデータを集積する.さらに,3年目では,光学分割LIPOzyme膜モジュール:既存の独自技術であるリボソーム固定化膜モジュールを用いて,モジュール内部に上記LIPOzymeを固定化し,モジュール性能を検証する予定である

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Development of Liposome-Based Mimics of Superoxide Dismutase and Peroxidase Based on "LIPOzyme" Concept2010

    • Author(s)
      H.Umakoshi, K.Morimoto, N.Yasuda, Y.Ohama, T.Shimanouchi, R.Kuboi
    • Journal Title

      J.Biotechnol.

      Volume: 117 Pages: 59-63

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chitosanase Displayed on Liposome Can Increase Its Activity and Stability2010

    • Author(s)
      K.X.Ngo, H.Umakoshi, T.Shimanouchi, H.Sugaya, R.Kuboi
    • Journal Title

      J.Biotech.

      Volume: 146 Pages: 105-113

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of superoxide dismutase LIPOzyme in hollow fiber membrane2010

    • Author(s)
      H.Sugaya, H.Umakoshi, K.B.M.A Fadzil, L.Q.Tuan, T.Shimanouchi, R.Kuboi
    • Journal Title

      Desalination and Water Treatment

      Volume: 17 Pages: 281-287

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] リポソームにおけるアミノ酸の吸着挙動の評価2011

    • Author(s)
      馬越大, 石上喬晃, 島内寿徳
    • Organizer
      第13回 化学工学会学生発表会
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2011-03-05
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Design and development of LIPOzyme based on membranome2010

    • Author(s)
      H.Umakoshi, L.Q.Tuan, T.Shimanouchi, R.Kuboi
    • Organizer
      PACIFICHEM 2010
    • Place of Presentation
      USA, Hawaii
    • Year and Date
      2010-12-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規な光学分割方法2011

    • Inventor(s)
      馬越大, 石上喬晃, 杉田一馬, 島内寿徳
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学
    • Industrial Property Number
      2011-035539
    • Filing Date
      2011-02-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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