2009 Fiscal Year Annual Research Report
内部貫通孔を有する生体機能分子内包マイクロカプセル型分離材の開発
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21560780
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
塩盛 弘一郎 University of Miyazaki, 工学部, 准教授 (80235506)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清山 史朗 宮崎大学, 都城高專・物質工学科, 准教授 (90300665)
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| Keywords | マイクロカプセル / 抽出剤 / 金属結合タンパク質 / 多孔質材料 / 生体分子 / リサイクルプロセス / 分離材 |
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| Research Abstract |
粒径の異る分散水相を有するW/O/Wエマルションを出発状態として,有機相中でジビニルベンゼンをin situ重合することにより内部に連結した球状細孔を有するマイクロカプセルを調製した。亜鉛を抽出する2-Ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester(PC-88A)を有機相に添加して調製することにより,PC-88Aをカプセルに内包させた。マイクロカプセルの粒子径は,200-300μmであった。内水相の塩濃度が高くなるに従い球状細孔の細孔径は大きくなった。これは,内水相と外水相との浸透圧差により外水相から内水相への水の移動が起り,内水相が膨潤したためと考えられる。内水相の塩濃度,体積分率および乳化条件によって,内部の球状細孔の密度と細孔径を制御できることがわかった。内包したPC-88Aをエタノールで溶出して定量することにより内包量を算出したところ,使用したほぼ全量が内包されていた。PC-88Aの添加量が多くなると,内部の連結球状細孔が小さくなり,カプセル壁がもろくなった。これは,PC-88A濃度の増加に伴い有機相中のジビニルベンゼン量が減少したため壁強度が弱くなったと考えられる。PC-88A内包マイクロカプセルを用いて硫酸溶液からの亜鉛イオンの抽出拳動を明らかにした。亜鉛は,pH2より高いpHで抽出され始め,pH4以上で抽出率はほぼ一定となった。カプセルへの亜鉛の最大抽出量とPC-88Aの内包量との関係より,1つの亜鉛イオンに対し2分子のPC-88Aが反応していることがわかった。これらの抽出挙動は,溶媒抽出の場合とほぼ同じであることが確かめられた。PC-88A内包マイクロカプセルによる亜鉛イオンの抽出速度を測定した。内部に連結球状細孔を形成させたカプセルのほうが,細孔がないカプセルよりも抽出速度が速く,細孔径が大きいほうが抽出速度が早くなった。これより内部の連結球状細孔の効果を確認することができた。
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