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バイオプロダクツの分離・回収のための機能性水性二相系の開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 08455364
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応・分離工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

梶内 俊夫  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)

研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1996年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワード水性二相系 / タンパク質粗分離 / 温度依存性 / PH依存性 / 疎水性 / 二段階分配法 / 反応性水性二相系 / 機能性水性二相系 / pH依存性 / タンパク質 / 酵素 / 感温性水性二相系 / 分離精製 / 2次転移点 / バイオプロダクツ / 二段階抽出 / タンパク質分離 / 曇点
研究概要

バイオプロダクツの粗分離操作の一つである水性二相分配系は、温和な条件下での分離が可能であることから注目を集めているが、本研究では、より機能性を持たせた分配系の開発を目的とした。機能性としては、目的成分に対して選択性を有すること、分配後の回収を考慮して、分配に対するpH依存性が高いこと、操作温度に敏感であることの3点に着目した。それらの達成のためには、二相系を構成する水溶性高分子および塩の組合せが要点となるが、高分子として、アルキレンオキサイドと無水マレイン酸の交互共重合体を、塩としてリン酸カリウムを用いる、新規の二相系を開発した。この、水性二相系について種々のタンパク質(酵素)の分配実験を通じて以下の結果を得た。
1) 目的物質に対する選択性:高分子中のマレイル基は水溶液の状態で解離するが、pH8以上、温度4℃以下では解離を制御することができる。この条件で、タンパク質のアミノ残基と反応が可能であり、この反応性を利用して、本来、親水性で塩相に分配する傾向のある酵素を高分子相側に分配することができた。具体的には、セルラーゼ生産場から、この方法を用いて、セルラーゼを選択的に回収できた。
2) pHに敏感な分配挙動:両性である酵素の分配挙動は酵素自身の等電点pHと密接に関連するが、新規の二相系はマレイル基の解離性およびリン酸塩の解離性が合わさって、生成二相間の性質を制御でき、pHを変化させることにより目的物質の分配を従来の系より自由に変えることが可能になった。
3) 分配挙動の温度依存性:アルキレンオキサイド鎖の組成と高分子の疎水性の関係を利用して、低温で分配した後、高分子相を取出し、それを昇温し二次臨界温度によって相分離する、2段階分配相を開発できた。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2002 1998 1997 1996 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (1件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Partitioning of chiken egg while protein in polyeleotolyte/salt agaerat two-phaee syetews compoecd of petiethylmoxid-malic2002

    • 著者名/発表者名
      Kajiudu, T. ら
    • 雑誌名

      J, Chenical Technology and Biotechnology 77

      ページ: 495-499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Partitioning of chicken proteins in polyelectrolyte/salt aqueous two-phase systems composed of polyethyleneoxide-maleic acid copolymer and potassium phosphate2002

    • 著者名/発表者名
      Kajiuchi, T., Shin-ya, Y., Nagai. H., Fujiwara, K.
    • 雑誌名

      J. Chem. Technol. Biotechnol. 77

      ページ: 495-499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reactie Aqueous Tw-Phase System for Separation of Proteins.1998

    • 著者名/発表者名
      S. Shin-ya, T. Kajiuchi ら
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Symposium Sories 65

      ページ: 117-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chitosan Hydrolysis Using Chitosanolgtic Enzymes Madifid with Polyalky Reneoxide-Maleic Anhydride1998

    • 著者名/発表者名
      S. Shin-ya, T. kajiuchi,ら
    • 雑誌名

      J. chemical Engineering Japan 31

      ページ: 930-935

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Miceller enhanced ultrafiltration using PEO-PPO-PEO black copolymis1998

    • 著者名/発表者名
      T. kajiuuchi ら
    • 雑誌名

      J. Membrane Science 148

      ページ: 185-194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reactive Aqueous Two-Phase Systems for Separation of Proteins1998

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya, Y., Fujiwara, K., Kajiuchi, T.
    • 雑誌名

      Kagaku Kogaku Symposium Series 65

      ページ: 117-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Separation and Recovery of Protein with Aqueous Two-Phase Systems using Polyelectrolyte Polymer1998

    • 著者名/発表者名
      Kajiuch, T.
    • 雑誌名

      15^<th> of Biochem. Eng. Symposium

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhanced Ultrafiltration Using PEO-PPO-PEO Block Copolymers1998

    • 著者名/発表者名
      Choi, Y. C., Lee, S. B., Lee, D. J., Ishigami, Y., Kajiuchi, T.
    • 雑誌名

      J. Membrane Science 148

      ページ: 185-194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultrafiltration of divalent Metal Cations from Aqueous Solution Using Polycarboxylic Acid Type Biosurfactant1998

    • 著者名/発表者名
      Hong, J. J., Choi, Y. K, Kajiuchi, T.
    • 雑誌名

      J. Colloid and Interface Science 202

      ページ: 63-73

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reactive Aqueous Two-Phase System For Separation of Proteins1998

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya, Y., Hujiwara, K., Kajiuchi, T.
    • 雑誌名

      Chem. Eng, Sym. Series 65

      ページ: 117-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chitosan Hydrolysis Using Chitosanolytic Enzymes Modified with Polyalylene Oxide-Maleic Anhydride1998

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya, Kajiuchi, T., et al.
    • 雑誌名

      J. Cham. Eng. of Japan 31

      ページ: 930-935

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micellar Enhanced Ultrafiltration Usinjg PEO-PPO-PEO Block Copolymers1998

    • 著者名/発表者名
      Kajiuchi T., et al.
    • 雑誌名

      J. Membrane Science 148

      ページ: 185-194

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The effect of ethanol of the of Sacchanification of news paper lay medified cellulase1997

    • 著者名/発表者名
      O. Sukcharoen, T. Kajiuchi
    • 雑誌名

      Proc. of Regional Symposium on Chemical Engg. 2

      ページ: 406-412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remoual of Dyes from Cayaet Pying Induotial Wastewater1997

    • 著者名/発表者名
      Reena Shreshta, T. kajiuchi ら
    • 雑誌名

      Roc. 7 Intern.

      ページ: 181-192

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Effect of Ethanol on the Saccharification of Newspaper by Modified Cellulase1997

    • 著者名/発表者名
      Kajiuchi T., et al.
    • 雑誌名

      Proc. Reg. Sym. Chem. Eng. 2

      ページ: 406-412

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Removal of Dyes from Carpet Dyeing Industrial Wastewater1997

    • 著者名/発表者名
      Shreshia R., Kajiuchi T.
    • 雑誌名

      Proc. Intern. Conf. Indus. Pollution Control Techol.

      ページ: 181-192

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Special Research Group on Bio Separations1996

    • 著者名/発表者名
      Chemical Engineers Society of Japan
    • 雑誌名

      Biosep. Process Handbook, Kyoritsu Shuppan

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chemical Modification of Chicken White Proteins with Polyethyleneoxide-Maleic Anhydride Copolymer and Their Partitioning Behavior in Polyelectrolyte/salt Aqueous Two-Phase Systems

    • 著者名/発表者名
      Shinya, Y., Park, J. W., Fujiwara, K., Kajiuchi, T.
    • 雑誌名

      (submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [図書] バイオセパレーションプロセス便賢1996

    • 著者名/発表者名
      遠藤勲,梶内俊夫ら
    • 総ページ数
      591
    • 出版者
      化学工会「生物分離工学特別研究会」(共立出版)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shin-ya,K.Fujiwara,T.Kajiuchi: "Reactive Aqueous Two-Phase System for Separation of Proteins" Chemical Engineering Symposium Series. 65. 117-120 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Shin-ya,T.Kajiuchi et al: "Chitosan Hydrolysis Using Chitosanolytic Engynes Modified with Polyalkylene oxide-Maleie Anhydride" J.of Chemical Engineering Japan. 31(6). 930-935 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kajiuchi et al: "Miakkas enhanced ultsebiltration using PEO-PPO-PEO block copolymers" J.of Membrane Science. 148. 185-194 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] O.Sukchnroen,T.Kajiuchi: "The Effect of Ethanol on the Saccharification of News Paper by Modified Cellulase" Proc.of Regional Symposium of Chemical Engineering. 2. 406-412 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Reena Shreshta,T.Kajiuchi et al: "Removal of Dyes from Carpet Dyeng Industrial Wastewater" Proc.Intern.Cnf.on Industrial Pollusion and Contd Tech. 181-192 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 梶内 俊夫 ら: "バイオセパレーションプロセス便覧" 化学工学会「生物分離工学特別研究会」(共立出版), 591 (1996)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 梶内俊夫 他: "反応性水性二相系の開発" (準備中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 梶内俊夫 他: "二次転移点を利用した水性二相系によるタンパク質の分離" (準備中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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