超高圧水中における酸の解離促進現象を利用したアルギン酸の自己触媒化による精密分解

• 研究課題/領域番号: 22760586
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 相田 卓 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (00466541)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 新規反応場 / 超高圧水 / アルギン酸 / 精密分解 / 分子量制御 / 自己触媒効果 / 生体材料 / 組成制御 / 高温高圧水 / 選択的加水分解 / 自己触媒作用

研究概要

アルギン酸はドラッグデリバリーなど高機能ディバイスへの利用が期待されており, 実用化には糖鎖を目的の分子量(~ 10^3g/mol)に分解する手法の確立が必須である. 本研究は, 触媒の添加を必要としない独自の超高圧水反応場(~ 250℃,~ 100 MPa)により, 従来法(hours)と比較して, 短時間(<1s)で分子量(~ 10^3g/mol)へアルギン酸の精密分解に成功した. また、温度, 圧力の設定によりGおよびM-richアルギン酸が有利に生成する条件を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Production of organic acids from alginate in high temperature water (2012)
  • 著者名/発表者名: T. M. Aida, T. Yamagata, C. Abe, H. Kawanami, M. Watanabe, R. L. Smith Jr.
  • 雑誌名: The Journal of Supercritical Fluids 巻: 65 ページ: 39-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction kinetics of D-xylose in sub-and supercritical water (2010)
  • 著者名/発表者名: T. M. Aida, N. Shiraishi, M. Kubo, M. Watanabe and R. L. Smith
  • 雑誌名: The journal of Superctical Fluids 巻: 55 ページ: 208-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depolymerization of Sodium alginate under hydrothermal conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. M. Aida, T. Yamagata, M. Watanabe, R. L. Smith
  • 雑誌名: Carbohydrate Polymers 巻: 80 ページ: 296-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction kinetics of D-xylose in sub- and supercritical water (2010)
  • 著者名/発表者名: T.M.Aida, N.Shiraishi, M.Kubo, M.Watanabe, R.L.Smith
  • 雑誌名: The Journal of Supercritical Fluids 巻: 55 ページ: 208-216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depolymerization of sodium alginate under hydrothermal conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: T.M.Aida, T.Yamagata, M.Watanabe, R.L.Smith
  • 雑誌名: Carbohydrate Polymers 巻: 80 ページ: 296-302
  • 査読あり
• [学会発表] ecomposition Kinetics of Sodium Alginate and Production of Organic Acids In High Temperature Water (2011)
  • 著者名/発表者名: T. M. Aida, C. Abe, T. Yamagata, K. Oshima, M. Watanabe, H. Kawanami, R. L. Smith Jr.
  • 学会等名: AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Minneapolis, USA
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] Decomposition Kinetics of Sodium Alginate and Production of Organic Acids In High Temperature Water (2011)
  • 著者名/発表者名: T.M.Aida, C.Abe, T.Yamagata, K.Oshima, M.Watanabe, H.Kawanami, R.L.Smith Jr.
  • 学会等名: AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Minneapolis、USA
  • 年月日: 2011-10-19
• [学会発表] Reaction kinetics of D-xylose in high temperature water (2010)
  • 著者名/発表者名: T.M.Aida, N.Shiraishi, M.Kubo, A.Ikarashi, T.Yamagata, M.Watanabe, R.L.Smith
  • 学会等名: PACIFICHEM
  • 発表場所: 米国ホノルル
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] 熱水中におけるアルギン酸分解反応の圧力効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部ちひろ, 相田卓, 渡邉賢, R. L. Smith
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 熱水中におけるアルギン酸分解反応の圧力効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部ちひろ, 相田卓, 渡邉賢, R.L.Smith Jr.
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-09-08