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環境にやさしく、超高感度なオプティカルHClガスセンサ素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15560612
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関新居浜工業高等専門学校

研究代表者

中川 克彦  新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (40149977)

研究分担者 牛尾 一利  新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (30203508)
早瀬 伸樹  新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (00311100)
堤 主計  新居浜工業高等専門学校, 生物応用化学科, 助手 (00300640)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードオプティカルガスセンサ / HClガス / sub-ppmレベル / ポルフィリン / 生分解性 / biodegradation / Bacillus pumilus / block copolymers / lipase / Biodegradable polyesters / sub-ppm levels of HCl gas / optical gas sensor / tetraphenylporphyrins
研究概要

1)ポリマー・マトリックスの合成及びそれらの酵素分解について:
新規な生分解性高分子として、ポリ乳酸との共重合体であるポリカーボネート共重合体、ボリカプロラクトン共重合体及びポリ乳酸-ポリヘキシルアジペート共重合体を合成し、高分子の偏光特性、熱特性等と酵素による分解速度の関係を検討した。さらに、PLLAとPCLとの共重合体の合成を行うと、L-LA含量が34%と49%以外の共重合体は融点・ガラス転移温度を有する結晶性のランダム共重合体であり、その酵素分解性を比較すると,ブレンド体>ランダム共重合体の順に分解速度が低くなった。
2)酵素誘導物質を含むポリマー・マトリックスの酵素分解について:
種々の生分解性高分子に酵素活性を増大させる誘導物質として、種々の高級飽和あるいは不飽和アルコールや脂肪酸を各種濃度で添加した試料を作成し、我々の見い出した微生物や市販酵素による生分解試験を行い、評価し、各々の生分解性高分子の組成に適した酵素誘導物質を見出した。さらに、分解生成物である安息香酸を選択的に分解する微生物も単離することができた。
3)センサ特性について:
TPPH_2誘導体の置換基がR:-OC_4H_9>-CH_3>-H>-t-C_4H_9の順にppm-レベルのHCl gasに対する感度が低下し、最も高いセンサ感度を想定した置換基-OC_4H_9を2つフェニル基へ導入したTPPH_2、誘導体を合成し、sub-ppmレベルのHClガスに対する感度を測定すると、フェニル基の4-OC_4H_9>3,4-Di-OC_4H_9>>2,5-Di-OC_4H_9の順にセンサ感度が低下し、予測した電子供与性置換基を2つ導入することによる電子効果が再現されなかった。一方、センサ素子材の酵素による分解速度は、TPPH_2誘導体の置換基がR:-OH>-H>-CH_3>-OC_4H_9>-t-C_4H_9の順に分解速度が抑制された。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Syntheses of Biodegradable Poly(L-lactide-ran-ε-caprolactone) by Microwave Irradiation2004

    • 著者名/発表者名
      C.Tsutsumi, N.Hayase, K.Nakagawa, et al.
    • 雑誌名

      MICROWAVE 2004

      ページ: 419-422

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of An Eco-Friendly Optical Sensor Element Based on Tetraphenylporphyrin Derivatives Dispersed in Biodegradable Polymer. Effects of Substituents of Tetraphenylporphyrins on HCl Detection and Biodegradation.2004

    • 著者名/発表者名
      K.NAKAGAWA, T.AONO, et al.
    • 雑誌名

      The 10th International Meeting on Chemical Sensors, Technical Digest

      ページ: 798-799

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Isolation and Characterization of Poly(Butylene Succinate-co-Butylene Adipate) Degrading Microorganism2004

    • 著者名/発表者名
      N.Hayase et al.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering 97

      ページ: 131-133

    • NAID

      110002665273

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Isolation and Characterization of Poly(Butylene Succinate-co-Butylene Adipate) Degrading Microorganism2004

    • 著者名/発表者名
      N.Hayase et al.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering Vol.97

      ページ: 131-133

    • NAID

      110002665273

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradations of Block Copolymers Composed of L- or D,L-Lactide and Six-Membered Cyclic Carbonates Prepared with Organolanthanide Initiators2003

    • 著者名/発表者名
      C.Tsutsumi et al.
    • 雑誌名

      J.Polgm.Sci.: Part A : Polym.Chem. 41

      ページ: 3572-3588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Enzymatic Degradation of Commercial Biodegradable Polymers by Some Lipases and Chemical Degradation of Them2003

    • 著者名/発表者名
      C.Tsutsumi et al.
    • 雑誌名

      Macromolecular Symposia 197

      ページ: 431-442

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biodegradations of Block Copolymers Composed of L- or D,L-Lactide and Six-Membered Cyclic Carbonates Prepared with Organolanthanide Initiators2003

    • 著者名/発表者名
      C.Tsutsumi et al.
    • 雑誌名

      J.Polym.Sci. : Part A : Polym.Chem. Vol.41

      ページ: 3572-3588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Enzymatic Degradation of Commercial Biodegradable Polymers by Some Lipases and Chemical Degradation of Them.2003

    • 著者名/発表者名
      C.Tsutsumi et al.
    • 雑誌名

      Macromolecular Symposia Vol.197

      ページ: 431-442

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of An Eco-Friendly Optical Sensor Element Based on Tetraphenylporphyrin Derivatives Dispersed in Biodegradable Polymer. Effects of Substituents of Tetraphenylporphyrins on HCl Detection and Biodegradation.

    • 著者名/発表者名
      K.NAKAGAWA, T.AONO, et al.
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B (In Press, Available online 18 January 2005)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of An Eco-Friendly Optical Sensor Element Based on Tetraphenylporphyrin Derivatives Dispersed in Biodegradable Polymer. Effects of Substituents of Tetraphenylporphyrins on HCl Detection and Biodegradation.

    • 著者名/発表者名
      K.NAKAGAWA, T.AONO, et al.
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B (Available online 18 January 2005) (In Press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of An Eco-Friendly Optical Sensor Element Based on Tetraphenylporphyrin Derivatives Dispersed in Biodegradable Polymer. Effects of Substituents of Tetraphenylporphyrins on HCl Detection and Biodegradation.

    • 著者名/発表者名
      K.NAKAGAWA, T.AONO, et al.
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B (In Press, Available online 18 January 2005)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hayase et al.: "Isolation and Characterization of Poly (Butylene Succinate-co-Butylene Adipate) Degrading Microorganism"Journal of Bioscience and Bioengineering. Vol.97,No.2. 131-133 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] C.Tsutsumi et al.: "Biodegradations of Block Copolymers Composed of L- or D, L-Lactide and Six-Membered Cyclic Carbonates Prepared with Organolanthanide Initiators"J.Polym.Sci.: Part A : Polym.Chem.. Vol.41. 3572-3588 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] C.Tsutsumi et al.: "The Enzymatic Degradation of Commercial Biodegradable Polymers by Some Lipases and Chemical Degradation of Them"Macromolecular Symposia. Vol.197. 431-442 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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