| 研究課題/領域番号 |
20K05198
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
塩盛 弘一郎 宮崎大学, 工学部, 教授 (80235506)
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| 研究分担者 |
松根 英樹 宮崎大学, 工学部, 准教授 (10380586)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | クライオゲル / 多孔性ポリマー微粒子 / 含浸担持 / 抽出剤 / リン脂質膜 / キラル認識 / 銅抽出 / 蛍光プローブ / 多孔質ポリマー微粒子 / 疎水性クライオゲル / キラル認識吸着 / 表面改質 / ヒドロキシオキシム吸着剤 / 残存二重結合 / キラル吸着 / ヒドロキシオキシム系抽出剤 / 抽出速度 / キラル分離 / 分子膜 / 多孔質粒子 / 吸着 / 分子認識 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
溶媒氷晶およびエマルション粒子を鋳型として，大きく連結した細孔を有するクライオゲルおよび多孔質微粒子を調製し、その壁にリン脂質や抽出剤の機能性自己組織分子を担持させ，水に溶解している有機分子，生体分子，タンパク質および金属イオンを高速かつ高選択的に吸着する超多孔質吸着材を開発する。機能性自己組織分子の高分子超多孔体の壁での担持状態と分子相特性を解明し，機能発現に適した材料設計とゲル構造および細孔構造の制御方法を確立する。超多孔性吸着材を用いて，アミノ酸のキラル分離，細胞外ベシクルのサイズ選択分離，環境汚染物質の除去および有用金属の選択的回収等の重要かつ新規な分離プロセスへ応用する。
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| 研究成果の概要 |
疎水性モノマーのTrimと有機溶媒を用いて凍結状態で重合することにより疎水性クライオゲルを調製した。有機溶媒に酢酸とDMSOを用いた場合は超多孔体が形成された。疎水性クライオゲルにCu(II)の吸着剤のLIX84-Iを含浸させた。LIX84-Iは疎水性クライオゲルに内包されCu(II)を抽出できた。細孔分布を明らかにし、含浸担持した吸着剤の銅の吸着特性を明らかにした。
多孔質ポリマー微粒子に固定化したリン脂質膜は、リポソームに類似した二分子膜構造を形成した。L-体とD-体のトリプトファンの吸着を行い、L体のみを選択的に吸着し、L体とD体の混合溶液からL体のみを吸着するキラル認識吸着が行えた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多孔質ポリマー微粒子に固定化したリン脂質膜がキラル認識能を発現した例は少なく、本研究により、固体表面上にリポソームに類似したリン脂質膜構造を形成し、キラル認識を行うことが示された．固体表面の修飾方法および表面の機能化で意義は大きい。
疎水性モノマーと有機溶媒を用いた疎水性クライオゲルを調製した。抽出剤のLIX84-Iを添加してゲルに内包して銅の吸着に応用出来ることを初めて示した．モノマー濃度、有機溶媒、および凍結温度が細孔特性におよぼす影響を明らかにした。疎水性の抽出剤は疎水性クライオゲルに内包され繰り返し抽出に使用出来た。これらの超多孔質材料を用いた新しい分離プロセスの構築が可能となる。
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