超臨界二酸化炭素中での高分子被覆酵素の特異反応の評価と熱力学モデルの開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10650755
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 三島 健司 福岡大学, 工学部, 助教授 (40190623)
• 研究分担者: 松山 清 福岡大学, 工学部, 助手 (40299540) ; 長谷 昌紀 福岡大学, 工学部, 教授 (30078646)
• キーワード: 超臨界流体 / 二酸化炭素 / 酵素 / 反応 / 熱力学 / 被覆 / コーティング / コソルベンシー

研究概要

本研究では、超臨界二酸化炭素中での高分子被覆酵素の特異反応の評価および熱力学モデルの開発について検討した。その結果、超臨界二酸化炭素を利用して高分子で酵素をマイクロコーティングする技術を確立した。また、基礎的な知見となる超臨界二酸化炭素と極性有機溶媒に対する高分子の溶解度を測定した。得られた溶解度データを用いて、超臨界二酸化炭素と極性溶媒に対する高分子の溶解度を予測する熱力学モデルを開発した。
さらに得られた高分子被覆した酵素を用いて、ラクトンを原料とすることで超臨界二酸化炭素中で生分解性高分子を重合することができた。得られた高分子の分子量および分子量分布は、超臨界二酸化炭素の操作圧力を制御することでコントロールできた。特に超臨界二酸化炭素中で重合した高分子は、極めて狭い分子量分布を有することがわかった。
また、同様にペプチド合成に関しても高分子被覆酵素を用いることにより、超臨界二酸化炭素中にてペプチド合成を行うことができた。

研究成果

• [文献書誌] K.Mishima,K.Matsuyama,Y.Taruta,M.Ezawa,Y,Ito,M.Nagatani: "Production of Polyethylene Glycol and Polyoxyalkylene-Alkylphenyl Ether Microspheres Using Supercritical Carbon Dioxide"Studies in Surface and Catalysis. 114. 661-664 (1998)
• [文献書誌] K.Mishima,T.Tokuyasu,K.Matsuyama,N.Komorita,T.Enjoji,M.Nagatani: "Solubility of Polymer in the Mixture Containing Supercritical Carbon Dioxide and Antisolvent"Fluid Phase Equilibria. 144. 299-305 (1998)
• [文献書誌] K.Matsuyama,K.Mishima,Y.Taruta,M.Ezawa,M.Nagatani: "Extraction of Astaxanthin from Silver Nitrate Solution Using Supercritical Fluid Extraction"Solv.Extr.Res.Dev.Japan. 5. 166-171 (1998)
• [文献書誌] K.Mishima,S.Yamauchi,M.Ito,M.Ezawa,D.Tanabe: "Measurement of Soluibilities of Flavone and 3-Hydroxyflavone in Supercritical Carbon Dioxide by Supercritical Fluid Chromatography"Solv.Extr.Res.Dev.Japan. 6. 176-181 (1999)
• [文献書誌] K.Mishima,K.Matsuyama,M.Nagatani: "Solubilities of Poly(Ethylene Glycol)s in the Mixture Carbon Dioxide and Cosolvent"Fluid Phase Equilibria. 161. 315-324 (1999)
• [文献書誌] K.Mishima,K.Matsuyama,D.Tanabe,S.Yamauchi,T.J.Young,K.P.Johnston: "Microencapsulation of Proteins by Rapid Expansion of Supercritical Solution with a Non solvent"AIChE J.. (印刷中.