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2022 年度 実績報告書

エントレーナーが抱える諸問題を解決する超臨界流体抽出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05192
研究機関名古屋大学

研究代表者

神田 英輝  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90371624)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード液化ジメチルエーテル / 溶媒 / 抽出 / 超臨界二酸化炭素
研究実績の概要

超臨界二酸化炭素(SC-CO2)に液体の助溶媒(エントレーナー)を混合して、SC-CO2による抽出量を増大させたり、SC-CO2に不溶な極性物質を抽出可能にする手法は古くから研究されているが、抽出物や残渣にエントレーナーが残留する、エントレーナーの種類によっては作業環境中の空気が汚染される、SC-CO2へのエントレーナーの溶解度が低い場合は極性物質の抽出に限界があるといった問題がある。一方で近年グリーン溶媒として注目されている液化ジメチルエーテル(DME)は沸点が-24.8℃なので残留の懸念が無く毒性が僅かで安価で微極性という多くの利点がある。まず大豆脂質に対して、DME/SC-CO2混合系での中性脂質の抽出を試み、DMEによる抽出促進効果や操作圧力低減効果が確認された。また液化DMEの高い抽出特性を更に応用する試みとして、液化DMEにリン脂質を混合して水中に注入することによりリポソーム作製を試みた。液化DMEを媒体に作成されたリポソームは多層構造であり、また従来のジエチルエーテルよりもリポソーム水溶液への残留量が著しく低下した。ただしDMEは低い温度で激しく揮発するので、局所的に水温が低下してリン脂質の柔軟性が低下したため、リポソームは30℃の水温では得られず、45℃以上に限って得られた。現在は液化DMEとSC-CO2の混合媒体を用いたリポソーム作製を試みている。またダチョウ頸動脈やブタ脳やブタ軟骨やブタ大動脈から液化DMEとDNaseを併用してDNAを抽出除去するスキャホールド作成も試み、全てのサンプルにおいてスキャフォールド作成に成功した。この他、ウコンからのクルクミン抽出、微細藻類からの脂質抽出にもSC-CO2と液化DMEの混合溶媒を適用し、DME添加による操作圧力の低減効果や抽出促進効果が確認された。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] スラバヤ工科大学(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      スラバヤ工科大学
  • [雑誌論文] Surfactant free decellularization of porcine auricular cartilage using liquefied dimethyl ether and DNase2023

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kanda, Kento Oya, Wahyudiono, Motonobu Goto
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 16 ページ: 3172

    • DOI

      10.3390/ma16083172

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tensile strength of ostrich carotid artery decellularized with liquefied dimethyl ether and DNase: An effort in addressing religious and cultural concerns2023

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kanda, Kento Oya, Toshihira Irisawa, Wahyudiono, Motonobu Goto
    • 雑誌名

      Arabian Journal of Chemistry

      巻: 16 ページ: 104578

    • DOI

      10.1016/j.arabjc.2023.104578

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ethanol-free extraction of curcumin and antioxidant activity of components from Curcuma longa L by liquefied dimethyl ether2023

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kanda, Li Zhu, Wanying Zhu, Tao Wang
    • 雑誌名

      Arabian Journal of Chemistry

      巻: 16 ページ: 104585

    • DOI

      10.1016/j.arabjc.2023.104585

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tensile Strength of Porcine Aorta Tissue Decellularized by Liquefied Dimethyl Ether and DNase2022

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kanda, Kento Oya, Toshihira Irisawa, Wahyudiono, Motonobu Goto
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 7 ページ: 34449-34453

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c04103

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] クロレラの高分子凝集体からの液化ジメチルエーテルを用いた油脂抽出挙動の解明2023

    • 著者名/発表者名
      楠美海斗、王涛、朱力、米澤璃穂、本間亮介、山本徹也、塩田憲司、高岡昌輝、大下和徹、神田 英輝
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
  • [学会発表] 液化ジメチルエーテルによる高含水ウコンからのクルクミンと脂質の抽出2023

    • 著者名/発表者名
      Li Zhu、Wang Tao、Wangying Zhu、神田 英輝
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
  • [学会発表] 液化ジメチルエーテルによる高含水珪藻からのフコキサンチンと脂質の直接抽出2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Tao、Li Zhu、楠美海斗、神田 英輝
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
  • [学会発表] 液化ジメチルエーテルによるクロレラからの脂質抽出に対する高分子凝集剤の影響2023

    • 著者名/発表者名
      楠美海斗、王涛、朱力、徐波、米澤璃穂、本間亮介、山本徹也、塩田憲司、高岡昌輝、大下和徹、神田 英輝
    • 学会等名
      第45回京都大学環境衛生工学研究会シンポジウム
  • [学会発表] Direct extraction of fucoxanthin and lipids from highly hydrous diatoms by liquefied dimethylether2023

    • 著者名/発表者名
      Tao Wang, Li Zhu, Kaito Kusumi, Xu Bo, Hideki Kanda
    • 学会等名
      The 20th The Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 液化ジメチルエーテルとDNaseにより脱細胞化された動脈組織の引張強度の検討2022

    • 著者名/発表者名
      神田 英輝, 大矢 健登、入澤 寿平、Wayhudiono, 後藤元信
    • 学会等名
      化学工学会第53回秋季大会
  • [学会発表] ポリマー系凝集剤の液化ジメチルエーテルへの溶解性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      楠美海斗、Li Zhu、Wang Tao、神田 英輝
    • 学会等名
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [学会発表] 液化ジメチルエーテル(DME)を用いたウコンからのクルクミンと抗酸化物質の抽出2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Tao、Li Zhu、Wangying Zhu、神田 英輝
    • 学会等名
      分離技術会年会2022
  • [学会発表] 超臨界CO2貧溶媒晶析法を用いたジテルペン抽出物と親水性高分子の複合粒子の創成2022

    • 著者名/発表者名
      張葉林、Wahyudiono、Ratana Rujiravanit、神田 英輝, 後藤元信
    • 学会等名
      分離技術会年会2022
  • [学会発表] ポリマー系凝集剤の液化ジメチルエーテルによる抽出挙動の検討2022

    • 著者名/発表者名
      楠美海斗、Li Zhu、Wang Tao、神田 英輝
    • 学会等名
      分離技術会年会2022
  • [学会発表] 化学工学会産学官連携センター・グローバルテクノロジー委員会2022

    • 著者名/発表者名
      神田 英輝
    • 学会等名
      微細藻類の化成品やバイオ燃料への転換における課題と研究開発
    • 招待講演
  • [学会発表] 微細藻類がカーボンニュートラルな食べ物や燃料になるための課題とは2022

    • 著者名/発表者名
      神田 英輝
    • 学会等名
      あいちサイエンスフェスティバル
    • 招待講演
  • [図書] 高圧力の科学・技術事典2022

    • 著者名/発表者名
      日本高圧力学会
    • 総ページ数
      500
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-10297-0

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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