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光学異性体を高速で完全分離できるタンパク質多層吸着膜材料の作成と評価

研究課題

研究課題/領域番号 09450289
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
研究機関千葉大学

研究代表者

斎藤 恭一  千葉大学, 工学部, 助教授 (90158915)

研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード光学異性体 / アルブミン / 多層吸着 / 多孔性膜 / 中空系 / 放射線グラフト重合 / 透過流 / 完全分離 / 中空糸
研究概要

光学認識部位をもつタンパク質であるアルブミンをリガンドとしてビーズに固定し,さらにそのビーズをカラムに充填して,キラル化合物(イブプロフェン,ワルファリンなどの医薬品)をクロマト分離することができる.ビーズ充填カラムには欠点がある.キラル化合物のビーズ内部のリガンドまでの移動が,濃度差によって生じる拡散で起こるため,液を高速でカラムに流すとそれだけ内部へ拡散するひまがなくなり,リガンドは十分に利用されず不利である.それならばということでビーズの径を小さくすると,拡散に要する時間は短縮されるけれども,こんどは液をカラムに流すために高い圧力が必要になる.このジレンマを解消するために,ビーズでなく多孔性中空糸膜を使うことが有効である.厚さ1mm程の多孔性中空糸膜(平均孔径0.3μm,孔の体積分率70%)の内部孔に沿ってBSAを固定する.そこへ液を透過させてリガンド近くまで流れに乗せてキラル化合物を運ぶことを考える.こうすると,ビーズのときの拡散律速の問題は解決される.しかも,膜厚が小さいので低圧(0.2MPa程度)での分離操作が可能である.さらに,タンパク質を孔表面に多層に積み重ねれば,その分,キラル分離能がよくなると考えた.作成した膜の内面から外面へ液を透過させた.BSAを吸着させたときと同一の緩衝液を移動相として用いて,DL-トリプトファン(Trp)を注入した.得られたクロマトグラムから分離係数(D-Trpに対するL-Trpの保持時間の比)を算出した.BSAの積層教が多くなるほど,分離係数が大きくなった.例えば,BSAが4層積み重なると分離係数は6.6となり完全分離を実現できた.さらに,多孔性膜を用いたことによって,リガンドヘのTrpの拡散移動抵抗を無視できるので,移動相の流量を変えても分離係数は変化しないという利点が実証された.

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] 斎藤恭一: "Chiral Separation of DL-Tryptophan Using Porous Membranes Containing Multilayered Bovine Serum Albumin Crosslinked with Glutaraldehyde"Journal of Chromatography A. 822. 53-58 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "アミノアシラーゼ多層架橋固定膜のバイオリアクターへの応用"膜(Membrane). 23. 316-321 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "ウシ血清アルブミン多層吸着多孔性膜を用いたTrpのキラル分離"化学工学論文集. 24. 458-461 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "Binding of DL-Tryptophan to BSA Adsorbed in Multilayers by Polymer Chains Grafted onto Porous Hollow-Fiber Membrane"Journal of Membrane Science. 152. 143-149 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "High Resolution of DL-Tryptophan at High Flow Rates Using a BSA-Multilayered Porous Hollow-Fiber Membrane"Analytical Chemistry. 71. 1325-1325 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "高性能な分離を生み出す孔の開いた中空系"繊維学会誌. 55. 334-337 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koguma, I., Nakamura, M., Saito, K., Sugita, K., Kiyohara, S. and Sugo, T.: "Chiral Separation of DL-Tryptophan Using Bovine-Serum-Albumin-Multilayered Porous Hollow-Fiber Membrane"Kagaku Kogaku Ronbunsyu. 24. 458-491 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura, M., Kiyohara, S., Saito, K., Sugita, K. and Sugo, T.: "Chiral Separation of DL-Tryptophan Using Porous Membranes Containing Multilayered Bovine Serum Albumin Crosslinked with Glutaraldehyde"J. Chromatogr. A. 822. 53-58 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura, M., Saito, K., Sugita, K. and Sugo, T.: "Application of Crosslinked-Aminoacylase-Multilayered Membranes to Bioreactor"Membrane. 23. 316-321 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyohara, S., Nakamura, M., Saito, K., Sugita, K. and Sugo, T.: "Binding of DL-Tryptophan to BSA Adsorbed in Multilayers by Polymer Chains Grafted onto a Porous Hollow-Fiber Membrane in a Permeation Mode"J. Membrane Sci.. 152. 143-149 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura, M., Kiyohara, S., Saito, K., Sugita, K. and Sugo, T.: "High Resolution of DL-Tryptophan at High Flow Rates Using a Bovine Serum Albumin-Multilayered Porous Hollow-Fiber Membrane"Anal. Chem.. 71. 1323-1325 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤 恭一: "High Resolution of DL-Tryptophan at High Flow Rates Using a BSA-Multilayered Porous Hollow-Fiber Membrane"Analytical Chemistry. 71. 1323-1325 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤 恭一: "Extension and Shrinkage of Polymer Brush Grafted onto Porous Membrane Induced by Protein Binding"Macromolecules. 33. 1306-1309 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤 恭一: "高性能な分離を生み出す孔の開いた中空糸"繊維学会誌. 55. 334-337 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "ウシ血清アルブミン多層吸着多孔性膜を用いたトリプトファンのキラル分離" 化学工学論文集. 24・3. 458-461 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "Chiral Separation of DL-Tryptophan Using Porous Membranes Containing Multilayered BSA Crosslinked with Glutaraldehyde" Journal of Chromatography A. 822. 53-58 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "Binding of DL-Tryptophan to BSA Adsorbed in Multilayers by Polymer Chains Graffed onto a Porous Hdlow-Fiber Membrane in a Permeation Mode" Journal of Membrane Science. 152. 143-149 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "血清アルブミンを多層吸着させた多孔性中空糸膜による光学異性体の分離" 化学工学. 61. 960-961 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "アルブミンの集積構造をもつ高分子鎖を固定した中空糸膜によるキラル分離" 高分子加工. 47. 121-123 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤恭一: "ウシ血清アルブミン多層吸着多孔性膜を用いたトリプトファンのキラル分離" 化学工学論文集. 印刷中. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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