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2015 Fiscal Year Annual Research Report

新規シクロデキストリンポリマーとバイオゲル複合化による高性能分子認識素子の構築

Research Project

Project/Area Number 25410134
Research InstitutionTomakomai National College of Technology

Principal Investigator

甲野 裕之  苫小牧工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70455096)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小島 洋一郎  苫小牧工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50300504)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords水和ゲル / シクロデキストリン / セルロース / キトサン
Outline of Annual Research Achievements

シクロデキストリンとキトサン、セルロースの複合化による分子認識ゲルの合成とそのキャラクタリゼーションを実施した。いずれも均一系溶媒を用いて合成を行なった結果、シクロデキストリンをゲル内部に均一的に重合化できることが固体NMR緩和実験により確認できた。次に相変化により応答可能なセンシング機能を有するゲルを構築するために、アニオン基をセルロースに付与した後、同様の合成法によってpH応答シクロデキストリン-セルロースゲルを調製した。本ゲルは外液のpHに対して応答し、ゲル体積の変化が確認された。よって、本課題の目的である相応答可能な分子認識ゲルが構築できた。
分子機能材料としての評価をカラムクロマトにより実証を行なった。その結果、ビスフェノールA等の有機分子を包摂し、分離機能を有していることも明らかになった。
またキトサン-シクロデキストリン複合ゲルの医薬分野への応用を視野に入れ、アスピリンを用いて、その薬物徐放性について検討を行なった。CDを含まないキトサンゲルでは擬似生体環境下で瞬時にアスピリンが放出された。一方、キトサン-CDゲルでは徐放開始後2時間で約20%のアスピリンが放出された後、残りの70%程度が開始後24時間にわたって徐放する二段階の放出曲線を示した。反応速度論的解析から、初期放出はCD以外のゲル内部に存在したアスピリンであり、徐放はCDからの放出であることが確認された。よってドラッグデリバリー等への利用が可能であることが証明された。

  • Research Products

    (30 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 5 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hiroyuki Kono Hiroyuki Kono NMR characterization of sodium carboxymethyl cellulose: Substituent distribution and mole fraction of monomers in the polymer chains2016

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono, Kazuhiro Oshima, Hisaho Hashimoto, Yuuichi Shimizu, Kenji Tajima
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 146 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2016.03.021

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] NMR characterization of sodium carboxymethyl cellulose. 2. Chemical shift assignment and conformation analysis for the substituent groups.2016

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono, Kazuhiro Oshima, Hisaho Hashimoto, Yuuichi Shimizu, Kenji Tajima
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: in press Pages: 未定

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2016.05.003

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Removal of anionic dyes in aqueous solution by flocculation with cellulose ampholytes.2015

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono, Ryo Kusumoto
    • Journal Title

      Journal of Water Process Engineering

      Volume: 7 Pages: 83-93

    • DOI

      10.1016/j.jwpe.2015.05.007

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Preparation and characterization of amphoteric cellulose hydrogels as adsorbents for the anionic dyes in aqueous solutions.2015

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono
    • Journal Title

      Gels

      Volume: 1 Pages: 94-116

    • DOI

      10.3390/gels1010094

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 13C-detection two-dimensional NMR approaches for cellulose derivatives2015

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono, Hikaru Anai, Hisaho Hashimoto, Yuuichi Shimizu
    • Journal Title

      Cellulose

      Volume: 22 Pages: 2927-2942

    • DOI

      10.1007/s10570-015-0697-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 水溶性EDTA結合キトサンによる重金属イオン凝集除去2016

    • Author(s)
      藤田彩華、甲野裕之、坂入信夫
    • Organizer
      第30回日本キチン・キトサン学会大会
    • Place of Presentation
      ウエスタ川越
    • Year and Date
      2016-08-18 – 2016-08-19
  • [Presentation] カルボキシメチルセルロースの化学シフト全帰属とモノマー組成比の決定2016

    • Author(s)
      甲野裕之、大島和浩、橋本久穂、清水祐一、田島健次
    • Organizer
      第23回セルロース学会年度大会
    • Place of Presentation
      つくばカピオ
    • Year and Date
      2016-07-14 – 2016-07-15
    • Invited
  • [Presentation] 発酵ナノセルロースの表層疎水性改質に関する研究2016

    • Author(s)
      穴井ひかる、高橋佳奈、甲野裕之、田島健次
    • Organizer
      第23回セルロース学会年度大会
    • Place of Presentation
      つくばカピオ
    • Year and Date
      2016-07-14 – 2016-07-15
  • [Presentation] 発酵ナノセルロース表層でのシクロデキストリングラフト化2016

    • Author(s)
      高橋佳奈、穴井ひかる、甲野裕之、田島健次
    • Organizer
      第23回セルロース学会年度大会
    • Place of Presentation
      つくばカピオ
    • Year and Date
      2016-07-14 – 2016-07-15
  • [Presentation] NMRによるカルボキシメチルセルロースの構造解析~置換基分布とモノマー組成の決定2016

    • Author(s)
      甲野裕之、大島和浩、橋本久穂、清水祐一、田島健次
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [Presentation] バクテリアセルロースゲルの表面改質に関する研究2016

    • Author(s)
      沼田ゆかり、辻みなと、甲野裕之、田島健次
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [Presentation] 主鎖にアゾベンゼンユニットを有するジアミンポリマーの合成とその光異性化によるらせんの挙動2016

    • Author(s)
      小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [Presentation] 核磁気共鳴法によるセルロース誘導体の構造解析-置換基分布と反応機構について-2016

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      セルロース学会北海道・東北支部セミナー
    • Place of Presentation
      北大農学部
    • Year and Date
      2016-02-22 – 2016-02-22
    • Invited
  • [Presentation] バクテリアセルロースゲルを用いた化粧品素材の開発2016

    • Author(s)
      辻みなと、甲野裕之、沼田ゆかり
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] 主鎖にアゾベンゼンユニットを有するジアミンポリマーの合成とその光異性化によるらせんの挙動2016

    • Author(s)
      小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] 酒石酸イミドジオールを用いたらせんポリマーの合成とその分子認識能2016

    • Author(s)
      蛸島薫、小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] シクロデキストリン含有ノニオン性ゲルの合成と性能評価2016

    • Author(s)
      多田あすか、甲野裕之
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] カチオン化セルロースゲルの合成とアニオン系色素との吸着相互作用2016

    • Author(s)
      小笠原康太、佐藤大成、甲野裕之
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] セルロースナノファイバー表層へのシクロデキストリングラフト化2016

    • Author(s)
      高橋佳奈、穴井ひかる、甲野裕之、田島健次
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] 多糖類を用いたイオン液体ゲルとリチウム塩による導電性への影響2016

    • Author(s)
      坂口啓祐、甲野裕之
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] セルロースナノファイバーの表層疎水改質に関する研究2016

    • Author(s)
      穴井ひかる、高橋佳奈、甲野裕之、田島健次
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] セルロースのカチオン化と色素に対する凝集特性2016

    • Author(s)
      佐藤大成、小笠原康太、樫村奈生、甲野裕之
    • Organizer
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北大
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] 多糖類を活用した非イオン性ゲル化剤2016

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      北海道地域3大学1高専1公設試 新技術説明会
    • Place of Presentation
      JST東京本部
    • Year and Date
      2016-01-19 – 2016-01-19
    • Invited
  • [Presentation] 苫小牧高専バーチャル大講座について2015

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      高専機構/鶴岡高専
    • Place of Presentation
      鶴岡高専
    • Year and Date
      2015-12-07 – 2015-12-07
    • Invited
  • [Presentation] バイオマスの有効利用とその機能化2015

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Organizer
      平成27年度化学工学会北海道支部講演会
    • Place of Presentation
      北海道曹達株式会社
    • Year and Date
      2015-11-11 – 2015-11-11
    • Invited
  • [Presentation] 主鎖にアゾベンゼンユニットと糖ジオールユニットを有するらせんポリマーの合成とその光異性化によるらせん構造の挙動2015

    • Author(s)
      小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • Organizer
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [Book] Environmental friendly technology for the removal of dyes from aqueous solutions using amphoteric cellulose hydrogels, M.P Inamuddin and A.-A. Ahmed (Eds.) in Advanced Functional Materials: Properties and Applications 2.2016

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono
    • Total Pages
      未定
    • Publisher
      Trans Tech Publications Ltd., Zurich Switzerland.
  • [Book] 「第1章セルロース2節 構造盛業による機能付与、構造制御による新規吸水性マテリアルの創出」農林水産物由来の高機能性材料2016

    • Author(s)
      甲野裕之
    • Total Pages
      未定
    • Publisher
      (株)エヌティーエス
  • [Book] Chapter 13: Carboxymethylcellulose hydrogels; Preparation, structural characterization, rheological and swelling properties, and enzyme degradability, I. H. Mondal (Ed.) in Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications2015

    • Author(s)
      Hiroyuki Kono
    • Total Pages
      243-258
    • Publisher
      Nova Science Publishers Inc., New York, pp. 243-258
  • [Remarks] 苫小牧高専物質工学科生物資源化学研究室

    • URL

      http://www.tomakomai-ct.ac.jp/department/sem/labo/kono/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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