2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of mixed-mode monolith-type adsorption materials and their application to purification process of proteins and peptides
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17K06921
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
田中 孝明 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00217043)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 修一 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授(特命) (80144921)
木村 勇雄 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00169921)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオセパレーション / モノリス / 吸着材料 / タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒドロキシアパタイト複合化ポリメチルメタクリレートモノリスを用いてタンパク質の吸着特性を調べた。牛血清アルブミン（BSA，66 kDa）と牛γ-グロブリン（BGG,160 kDa）に加えて，ペプチドの代替として分子量の小さい（14 kDa）鶏卵白リゾチームの吸着実験を行った。続いて複合モノリスの作製方法の改良を行った。最初に含水1-プロパノールの方が，含水エタノールよりもポリメチルメタクリレートの溶解度が高いこと，1-プロパノール（97.5 ℃）の方がエタノール（78.3 ℃）や2-プロパノール（82.4 ℃）よりも沸点が高いことに着目して改良を行った。熱誘起相分離法にてモノリス作製するときに用いる溶媒を含水エタノールから含水1-プロパノールに変えることにより，湿潤状態でもより多くのヒドロキシアパタイトをモノリスに複合化することができた。走査型電子顕微鏡で観察するとヒドロキシアパタイト粒子がモノリス内に良く分散していた。作製したモノリスをHPLCに装着して吸着実験を行ったところ，BSAよりもBGGの方がより吸着する傾向が示されたが，シリンジを用いた場合と比較すると分離性能が低かった。用いたHPLCポンプの脈流が原因と考えられ，脈流の少ないポンプの必要性が示された。分担研究者の木村が開発した直径1 μmのホロータイプヒドロキシアパタイト粒子は高いタンパク質吸着力を示した。こちらのヒドロキシアパタイト粒子は相分離法を用いてポリ乳酸製デプスフィルター膜を作製すると，これに容易に複合化してモノリス型吸着材料を作製できた。この複合モノリスを用いるとBGGの吸着回収ができることが示された。
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