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2023 Fiscal Year Research-status Report

Development of sustainable HSCCC system with 3D printing for the purification of natural components

Research Project

Project/Area Number 22K06557
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

井之上 浩一  立命館大学, 薬学部, 教授 (30339519)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords高速向流クロマトグラフィー / 3Dプリンティング / 毒きのこ / 単離精製 / 抗生物質 / 質量分析
Outline of Annual Research Achievements

2年目では予定通り、3Dプリンティング高速向流クロマトグラフ(HSCCC)装置の開発およびその応用性について検討することとした。まず、従来のHSCCCによる毒きのこ(ツキヨタケ)からのイルジンS(毒性成分)を効率的に単離精製し、それを用いて、毒性成分の部位特異性を分析することとした。本分析には、HSCCCで単離精製したものを用いて、タンデム質量分析(MS/MS)の最適化を行い、Desorption Electrospray Ionization(DESI)を装着したMS/MS(DESI-MS/MS)によるイメージングを行った。その結果、柄の部分で7倍程度の高密度に存在していることが判明した。これによって、HSCCCの毒きのこ単離精製の応用性を十分に示すことができたと考えられる。つぎに、新たな天然活性物質の単離精製を目指して、もみ殻からのアレロパシー物質モミラクトンにHSCCCを応用した。二相溶媒系としてn-hexane/ethyl acetate/methanol/water(7/3/5/5, v/v/v/v)を最適化として、2 kgのもみ殻からモミラクトンAおよびBを3.0 mgおよび2.0 mgを高純度(99.0%および98.2%)に獲得することが達成できた。こちらはさらに効率性を向上させ、開発を目指す3DプリンティングHSCCC装置に最終年度は適用を考えている。最後に、HSCCC装置開発については、本学理工学部モノづくり拠点において、設計図が完成し、各種装置外部のパーツを加工したうえで組み立て作業となっている。また、消耗の激しいカラム部位は3Dプリンターにより作成することができ、予定通り最終年度に向けて、その運用を試みる予定である。 いずれにおいても、計画の予定通り、HSCCCの応用性、適用性、汎用性を示し、3DプリンティングHSCCC装置の開発意義を示したところで、実際の装置の構築を最終年度で完成させることができると考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は応用性として、毒きのこ成分の単離精製に伴う応用性、新たなもみ殻からのアレロパシー物質モミラクトンの単離精製を実施した。そのうえで、本最終目的であるた3DプリンティングHSCCC装置の開発へと発展させていくこととなる。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は、これまでの応用を利用して3DプリンティングHSCCC装置の組み立て(すでに、設計図、各種部品、3Dプリンティングは構築済み)を行い、従来の装置との比較検討を行う。それをもって、本研究目的が達成できたと判断できる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Isolation of Momilactones A and B from Rice Husk Using High-Speed Countercurrent Chromatography2024

    • Author(s)
      NAKAMORI Hiroki、NUNOME Mari、TAKAYAMA Takahiro、OKADA Kazunori、INOUE Koichi
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 2 Pages: -

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2023.025

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sustainable chromatographic purification of milbemectin: Application of high-speed countercurrent chromatography coupled with off-line atmospheric pressure solid analysis probe-high resolution mass spectrometry2023

    • Author(s)
      Terajima Yuka、Nagatomo Ryosuke、Nunome Mari、Harada Shuichi、Inoue Koichi
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1694 Pages: 463901~463901

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2023.463901

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 立命館大学毒きのこデータベースの進捗情報:LC-QTof/MSデータのスペクトル獲得と応用性2024

    • Author(s)
      山根千里、高山卓大、井之上浩一
    • Organizer
      第6回日本食品衛生学会近畿地区勉強会
  • [Presentation] 脱離エレクトロスプレーイオン化-質量分析法を用いたツキヨタケ毒性成分イルジンSのイメージング2024

    • Author(s)
      松井茂樹、高山卓大、井之上浩一
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] 高速向流クロマトグラフィー/DPPH評価法を用いた野菜・果物の種子に含まれる抗酸化成分の効率的探索技術の開発2024

    • Author(s)
      藤森陽菜、高山卓大、井之上 浩一
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
  • [Presentation] 固定相リサイクル高速向流クロマトグラフィー/オフラインASAP-MSを用いたツキヨタケからのイルジンS持続的単離精製の確立2023

    • Author(s)
      山根千里、松井茂樹、布目真梨、原田修一、井之上浩一
    • Organizer
      日本食品化学学会 第29回総会・学術大会
  • [Presentation] LC-Q-Tof/MSを用いた天然きのこ成分の網羅解析とChemical Databaseの構築2023

    • Author(s)
      山根千里、高山卓大、井之上浩一
    • Organizer
      日本食品衛生学会第119回学術講演会
  • [Presentation] HSCCC/DPPHアッセイを用いた未利用資源である種からの抗酸化分画の単離精製法の確立2023

    • Author(s)
      藤森陽菜、高山卓大、井之上浩一
    • Organizer
      日本食品衛生学会第119回学術講演会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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