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超臨界貧溶媒を用いたカロテノイドナノ粒子製造プロセスの構築

研究課題

研究課題/領域番号 13J04670
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

根路銘 葉月  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードsupercritical CO2 / antisolvent / carotenoid / nano particle / cyclodextrin / supercritical CO_2 / supercritical anti-solvent / micronization
研究実績の概要

超臨界貧溶媒(SAS)法は、操作条件により、SC-CO2の密度や溶解度を制御することが可能で、それによって微細な粒子を製造できる。また溶媒の除去効率に優れるため高品質な生成物が得られる。
本研究では、カロテノイドの一種であるβ-カロテンおよびリコピンをモデル物質として、SAS法によりナノ粒子の調製を試みた。

H25年度は、生体への吸収性を向上させるため、ナノ粒子化および水溶性付加を狙い、添加物としてcyclodextrins(CD)を用いたナノ粒子化と、最適な温度・圧力・CO2流量・溶液流量を検討した。リコピン/β-CD複合体はSAS法によって微細化することができ、操作条件を50 ℃/14 MPa、CO2及び溶液流量をそれぞれ25、0.25 ml/minに設定することで、50 nmのカロテノイドナノ粒子を得ることに成功した。
また、食品添加物として認可されている酢酸エチルを溶媒として用いた系では40 ℃/12 MPa、CO2及び溶液流量25、0.25 ml/minで150 nmの粒子の製造に成功した。
H26年度は、粒子形成において微粒子化槽が与える影響を検討した。チューブ型の微粒子化槽において、高CO2流量・低溶液流量に設定することで球形ナノ粒子の調製に成功し、従来微粒子化で用いられてきた円柱型セルに比べ、安価に装置の作製ができるチューブ型セルでもナノ粒子を十分に調製することが可能であることが分かった。微粒子化において、カロテノイドナノ粒子を乾燥状態で得ることは世界でもまだ報告の無い事例であり、極めて新規性の高い研究成果を得ることができた。さらに、カロテノイドを含有する植物抽出物を原料とし、カロテノイドの濃縮および微粒子化を検討した。サンプルとしてパーム油を用いて実験を行ったが、油脂の分離が難しく、カロテノイドを固体化することは達成できなかった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Nanoparticle formation of lycopene/β-cyclodextrin inclusion complex using supercritical antisolvent precipitation2013

    • 著者名/発表者名
      Hazuki Nerome, Siti Machmudah, Wahyudiono, Ryuichi Fukuzato, Takuma Higashiura, Yong-Suk Youn, Youn-Woo Lee, Motonobu Goto
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 83 ページ: 97-103

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2013.08.014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercritical anti-solvent micronization of marigold-derived lutein dissolved in dichloromethane and ethanol2013

    • 著者名/発表者名
      Panatpong Boonnoun, Hazuki Nerome, Siti Machmudah, Motonobu Goto, Artiwan Shotipruk
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 77 ページ: 103-109

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2013.02.026

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercritical anti-solvent micronization of chromatography purified marigold lutein using hexane and ethyl acetate solvent mixture2013

    • 著者名/発表者名
      Panatpong Boonnoun, Hazuki Nerome, Siti Machmudah, Motonobu Goto, Artiwan Shotipruk
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 80 ページ: 15-22

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2013.03.033

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超臨界貧溶媒化法による液滴流中での有機ナノ粒子の生成2015

    • 著者名/発表者名
      後藤 元信、根路銘 葉月、Nadezhda Tsareva、Siti Machmudah、Wahyudiono、神田 英輝
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界流体相を含むナノフルイド中での貧溶媒化プロセスによる有機ナノ粒子調整2014

    • 著者名/発表者名
      後藤元信、根路銘葉月、Tsareva Nadezhda、神田英輝
    • 学会等名
      コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 同軸二重ノズルを用いた超臨界CO2貧溶媒法によるカロテノイド/シクロデキストリン包接粒子の調製2014

    • 著者名/発表者名
      根路銘葉月、Siti Machmudah、Wahyudiono、福里隆一、東浦拓磨、神田英輝、後藤元信
    • 学会等名
      粉体工学会 春期研究発表会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Micronization of fat-soluble functional pigment using supercritical carbon dioxide as anti-solvent2014

    • 著者名/発表者名
      Hazuki Nerome, Siti Machmudah, Wahyudiono, Ryuichi Fukuzato, Takuma Higashiura, Hideki Kanda, Motonobu Goto
    • 学会等名
      14th European meeting on supercritical fluids
    • 発表場所
      Marseilles, France
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリンによるカロテノイドの包接と超臨界貧溶媒を用いたその微粒子化2014

    • 著者名/発表者名
      根路銘葉月
    • 学会等名
      日本化学工学会 年会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Carotenoid particle formation using tube type supercritical antisolvent precipitator2013

    • 著者名/発表者名
      根路銘葉月
    • 学会等名
      International Symposium on Eco Topia Science
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-12-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素によるβ-カロテン/シクロデキストリン複合体粒子の製造2013

    • 著者名/発表者名
      根路銘葉月
    • 学会等名
      シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nanonization of carotenoid/cyclodextrin complex using supercritical antis olvent2013

    • 著者名/発表者名
      根路銘葉月
    • 学会等名
      9th World Congress of Chemical Engineering
    • 発表場所
      韓国、ソウル
    • 年月日
      2013-08-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界貧溶媒法を用いたリコピン/β-シクロデキストリン包接体ナノ粒子の調製2013

    • 著者名/発表者名
      根路銘葉月
    • 学会等名
      日本食品工学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2013-08-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Particle formation of carotenoid using supercritical antisolvent process2013

    • 著者名/発表者名
      根路銘葉月
    • 学会等名
      Sustainable Manufacturing of Nanomaterials and their Organization for Hybrid Device Structures
    • 発表場所
      フランス、オレロン
    • 年月日
      2013-06-12
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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