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2018 年度 実施状況報告書

低毒性セルロース溶媒「双性イオン液体」による漢方ゲルの直接作製

研究課題

研究課題/領域番号 18K14281
研究機関金沢大学

研究代表者

黒田 浩介  金沢大学, 生命理工学系, 助教 (10748891)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワードイオン液体 / 双性イオン液体 / 漢方 / ゲル / セルロース
研究実績の概要

[ヒト細胞への毒性確認] ヒト線維芽細胞に対して、0.01~1.0 mol/Lの双性イオン液体を添加し、24時間培養した。培養後の細胞の生存率から、イオン液体と比較して双性イオン液体の毒性が非常に低いことが分かった。cytochrome cを利用して、双性イオン液体のタンパク質への毒性も検討したところ、イオン液体よりも低いことが分かった。(K. Kuroda*, C. Kodo, K. Ninomiya, K. Takahashi, Aust. J. Chem., 72, 139 (2018))
[より低毒性な双性イオン液体の開発] はじめに毒性のメカニズムについて検討した。それにあたり、カチオン尾部、スペーサー部、アニオン部に分けてそれぞれ異なる構造をもつ双性イオン液体を合成し、それぞれの毒性への影響を検討した。その結果、カチオン尾部が最も強く毒性へ影響しており、炭素数が8以上の場合は強い毒性を示した。スペーサー部も毒性と関係があり、カチオン尾部がある程度長いとき(例えば炭素数4)にスペーサー部も長くなる(例えば炭素数5)と毒性が高くなることが分かった。また、ジメチルスルホキシドなどの共溶媒も毒性低下へ有効であることがわかった。(H. Satria, K. Kuroda*, Y. Tsuge, K. Ninomiya, K. Takahashi, New. J. Chem., 42, 13225 (2018))
[甘草からのグリチルリチン酸の抽出]薬用植物である甘草からのグリチルリチン酸の抽出を行った。双性イオン液体を抽出溶媒として利用したときには、水を用いたときよりも多くのグリチルリチン酸を抽出することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画では、漢方からの薬剤抽出は2年目の予定であったが、そこまでたどり着くことができた。また、関連論文も2報印刷された。

今後の研究の推進方策

予定通り、漢方からゲルを作製し、ゲルからの薬剤の放出挙動を確認する。場合によっては、分子量の異なるセルロースを添加することでゲルの強度のコントロールを行う。

次年度使用額が生じた理由

本年、実験計画以上に研究が進んだが、10万円程度余裕をもって進めることができた。次年度に試薬・溶媒を購入する費用に充てる。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Iowa state university(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Iowa state university
  • [雑誌論文] Zwitterionic polymeric ionic liquid-based sorbent coatings in solid phase microextraction for the determination of short chain free fatty acids2019

    • 著者名/発表者名
      I. Pacheco-Fernandez, M.J. Trujillo-Rodriguez, K. Kuroda, A.L. Holen, M.B. Jensen, J.L. Anderson
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 200 ページ: 415-423

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2019.03.073

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Flame-retardant plant thermoplastics directly prepared by single ionic liquid substitution2019

    • 著者名/発表者名
      1)Ryunosuke Nishita, Kosuke Kuroda, Shiori Suzuki, Kazuaki Ninomiya, Kenji Takahashi
    • 雑誌名

      Polymer J.

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1039/C8NJ04797A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hand-holding and releasing between the anion and cation to change their macroscopic behavior in water2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kuroda, Yumiko Shimada, Kenji Takahashi
    • 雑誌名

      Green Energy Environ.

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.gee.2018.12.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A polar liquid zwitterion does not critically destruct cytochrome c at high concentration: an initial comparative study with a polar ionic liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kuroda, Chiaki Kodo, Kazuaki Ninomiya, Kenji Takahashi
    • 雑誌名

      Aust. J. Chem.

      巻: 72 ページ: 139-143

    • DOI

      10.1071/CH18533

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2-triggered fine tune of electrical conductivity via tug-of-war between ions2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kuroda, Yumiko Shimada, Kenji Takahashi
    • 雑誌名

      New J. Chem.

      巻: 42 ページ: 15528-15532

    • DOI

      10.1039/C8NJ02642D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellulose Structural Change in Various Biomass Species Pretreated by Ionic Liquid at Different Biomass Loadings2018

    • 著者名/発表者名
      Takatsugu Endo, Shunsuke Fujii, Ei Mon Aung, Kosuke Kuroda, Takayuki Tsukegi, Kazuaki Ninomiya, Kenji Takahashi
    • 雑誌名

      BioResources

      巻: 13 ページ: 6663-6677

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dimethyl sulfoxide enhances both cellulose dissolution ability and biocompatibility of a carboxylate-type liquid zwitterion2018

    • 著者名/発表者名
      Heri Satria, Kosuke Kuroda*, Yota Tsuge, Kazuaki Ninomiya, Kenji Takahashi
    • 雑誌名

      New. J. Chem.

      巻: 42 ページ: 13225-13228

    • DOI

      10.1039/C8NJ01912FK. Kuroda

  • [学会発表] Development of low-toxic cellulose solvents and their medical application as an Asian researcher2019

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroda
    • 学会等名
      The 99th Annual Meeting of The Chemical Society of Japan-Asian International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] One-pot biomass conversion to ethanol in biocompatible liquid zwitterions2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroda, H. Satria, K. Ninomiya, K. Takahashi
    • 学会等名
      the 6th Asian-Pacific Congress on Ionic Liquid & Green Processes
    • 国際学会
  • [学会発表] Biorefinery with Biocompatible Liquid Zwitterions2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroda
    • 学会等名
      Annual symposium of ionic liquid research association Japan and Sophia Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] One-pot biomass conversion to ethanol in biocompatible liquid zwitterions2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroda, H. Satria, K. Ninomiya
    • 学会等名
      the 6th Asian-Pacific Congress on Ionic Liquid & Green Processes
    • 国際学会
  • [学会発表] Herbal medicinal gels prepared by using a low-toxic liquid zwitterion2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kuroda, C. Kodo, K. Ninomiya, K. Takahashi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Zwitterionへ可逆的に変換可能なイオン液体2018

    • 著者名/発表者名
      黒田浩介、高橋憲司
    • 学会等名
      第9回イオン液体討論会
  • [学会発表] 炭素繊維強化プラスチックへ向けたリグニン由来の相溶化剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      黒田浩介、附木貴行、仁宮一章、高橋憲司
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] 炭素繊維強化プラスチックへ向けたリグニン由来の相溶化剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      黒田浩介
    • 学会等名
      産総研コンソーシアム持続性木質資源工業技術研究会 第40回研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞壁を利用した漢方ゲルの直接作製2018

    • 著者名/発表者名
      黒田浩介・鴻渡千亜季・仁宮一章・高橋憲司
    • 学会等名
      セルロース学会第25回年次大会
  • [図書] Encyclopedia of ionic liquids2019

    • 著者名/発表者名
      Shiori Suzuki, Kosuke Kuroda, Kenji Takahashi
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      Springer Nature
    • ISBN
      978-981-10-6739-6
  • [備考] 研究室ページ

    • URL

      http://ionicliquid.w3.kanazawa-u.ac.jp

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公開日: 2021-01-27  

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