繊維の吸着特性の基礎的検討と繊維廃材による吸着剤の設計

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680002
• 研究機関: 福島大学
• 研究代表者: 金澤 等 福島大学, 教育学部, 教授 (50143128)
• キーワード: 絹フィブロイン / 絹セリシン / 羊毛ケラチン / 合成ポリペプチド / 吸着 / 揮発性有機化合物 / アミノ酸 / 色素

研究概要

絹・羊毛繊維から、セリシン、フィブロイン、ケラチンを水不溶性粉末状タンパク質素材として得た。一方、タンパク質単純化モデルとして、単一または複数のアミノ酸残基からなるポリアミノ酸をアミノ酸N-カルボキシ無水物の重合により合成した。これらの材料について、揮発性有機化合物(ジメチルホルムアミド、ジクロルベンゼン、ジオキサン、デカン、アルコール等)、色素およびアミノ酸の吸着特性を検討した。その結果、以下の事がわかった。
1) 絹セリシン、絹フィプロイン、羊毛ケラチンの揮発性有機化合物の吸着パターン(吸着のしやすさの傾向)および吸着量は互いに異なる。一般にアルコールは吸着しやすい。これらの結果から、吸着にはアミド結合とアミノ酸残基の組成が関与すると考えた。
2) グリシン、L-アラニン、L-バリン、L-フェニルアラニン、L-アスパラギン酸ベンジル、L-グルタミン酸ベンジルの残基をもつ各ポリペプチドの有機化合物吸着パターンは、それぞれ異なった。また、数種のアルコール蒸気の吸着を比較した。メタノールの吸着量が最も多いが、バリンには2-プロパノールがよく吸着した。ポリペプチドの構造が吸着から推定できると考えられた。
3) 各ポリペプチドに対する酸性染料の吸着には染料の微妙な分子構造の違いが反映することがわかった。
4) 吸着と分子構造との関わりをさらに追及するために、グリシンとL-アラニンのランダム共重合体と、ポリ(グリシン)とポリ(L-アラニン)の混合物との比較を行った。有機化合物の吸着量は共重合体の方が、混合物より数倍多かった。このことから、β構造やαらせんよりも、ランダムコイル構造に多くあるフリーのアミド結合の影響が大きいと考えた。
6) 絹フィブロインと合成ポリペプチドは、それぞれ、混合物アミノ酸から特定のアミノ酸を吸着することがわかった。

研究成果

• [文献書誌] H.Kanazawa: "Amino Acid N-Carboxy Anhydrides with High Polymerizability in the Solid State." Molecular Crystals and Liquid Crystals. 313. 205-210 (1998)
• [文献書誌] H.Kanazawa, T.Onami: "Reaction of Aromatic Azo Compounds with t-Butyl Hypochlorite." Science Report,Fukushima Univ.61. 27-32 (1997)
• [文献書誌] H.Kanazawa: "Convenient Method for the Estimation of Vapor Pressure of Some Organic Compounds." Science Report,Fukushima Univ.60. 25-31 (1997)
• [文献書誌] H.Kanazawa, H.Uekusa, Y.Ohashi: "Structure of DL-Phenylalanine NCA,C10H9NO3." Acta Crystallographica. C53. 1154-1156 (1997)
• [文献書誌] H.Kanazawa, Y.Ohashi: "Polymerization of N-Carboxy Anhydrides of L- and DL-Valine,and L-and DL-Phenylalanine in the Solid State." Molecular Crystals and Liquid Crystals. 277. 45-54 (1996)
• [文献書誌] Y.Onami, H.Kanazawa: "A Simple Method for Isolation of Caffein from Black Tea Leaves." J.Chemical Education. 73. 556-557 (1996)
• [文献書誌] 金澤 等: "実験で学ぶ化学の世界 3.有機・高分子の化学,「繊維の種類を色で見分ける」" 日本化学会編 丸善, 6 (1996)