2022 Fiscal Year Annual Research Report
Continuous production of nano sized liposomes using multi phase CO2 and countercurrent contact method
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20H02509
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
相田 卓 福岡大学, 工学部, 助教 (00466541)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
シャーミン タンジナ 福岡大学, 工学部, 助教 (00794182)
三島 健司 福岡大学, 工学部, 教授 (40190623)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | リポソーム / 超臨界二酸化炭素 / 連続調整 / 向流接触法 / 超音波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、向流接触装置の開発を試みた。本装置は、①送液部、②反応部、③超音波照射部、④減圧・回収部により構成した。①送液部は、HPLCポンプ、超臨界CO2ポンプよりそれぞれ懸濁液とCO2を送液した。②反応部は、窓付きの３つのセグメント(SG)を縦に連結した塔型の構造で構成した。SG間の連結は、高さの異なる２本のチューブを用いて並列に連結し、CO2と懸濁液の交換ができる仕様とした。一本は、チューブの高さをこえるとオーバーフローした液体が下のSGの液相へ供給される構造、２本目は、SGの上部に設置し、上SGの上層（CO2相）へCO2が移動できるように配置した。これを、塔頂と塔中、塔中と塔底SGの間の２か所に設置した。塔中SG、塔底SGはそれぞれ独立したアルミブロック中に配置し、これに恒温流体を循環させることで各所定温度に制御した。④超音波照射は3つのSGに超音波ホーンが水平方向から直接挿入する構造に設計した。反応は高圧で行うため、ホーンとSGは厳密にシールされ、装置全体をアルミフレームに固定した。④減圧・回収部は、塔頂からは、CO2のガス、塔底からはナノリポソームを含む水溶液を背圧弁を介して回収した。塔頂のCO2は、設定した圧力で自動開閉する背圧弁を介して回収した。塔底の液相ラインは、タイマーにより開閉する空気区駆動式アクチュエータバルブと背圧弁を組み合わせることで、圧力がほぼ一定となるよう調整しながら水溶液を回収した。設定した圧力条件において、CO2と懸濁液の連続供給、各SGの温度制御には成功した一方で、多くの課題も明らかにした。具体的には、①SGと超音波ホーンの連結による緊急停止（オーバーロード）の発生や、②塔頂と塔低からの不均一な回収による圧力変動、③リン脂質懸濁液の析出による、バルブや背圧弁の閉塞も明らかとなった。本課題の原因と解決法の提案も行う。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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