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2021 年度 実施状況報告書

高分子超多孔体に固定化した機能性自己組織分子相の特性解析と分離への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K05198
研究機関宮崎大学

研究代表者

塩盛 弘一郎  宮崎大学, 工学部, 教授 (80235506)

研究分担者 松根 英樹  宮崎大学, 工学部, 准教授 (10380586)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードリン脂質膜 / 多孔質ポリマー微粒子 / 疎水性クライオゲル / 銅抽出 / キラル吸着 / 表面改質 / ヒドロキシオキシム系抽出剤 / 抽出速度
研究実績の概要

1.多孔質ポリマー微粒子へのリン脂質の固定化と特性評価(大学院生1名+塩盛) リン脂質膜を担持した多孔質ポリマー粒子を用いてL-トリプトファンのキラル吸着特性を明らかにした.リン脂質の担持量を変化させてポリマー微粒子を調製し、L-トリプトファンの吸着を繰り返し行った.L-トリプトファンの吸着量が多くなると、吸着が起こり始める時間が次第に早くなり、L-トリプトファンの濃度は直線的に減少した.吸着したL-トリプトファンは、クロロホルム-メタノールの混合溶媒で溶出され、定量的に回収されることを確認した.
L-トリプトファンを吸着したリン脂質膜の特性とトリプトファンの蛍光分光分析を行い、膜の状態とL-トリプトファンの膜内での存在状態を測定した.
3.種々のクライオゲルの調製条件および蛍光プローブ分子の固定化法の確立と材料特性の評価(大学生1名+松根) 多孔質の疎水性クライオゲルをTRIMをモノマーとして用い、ヒドロキシオキシム系抽出剤を溶解したDMSOを溶媒とした系で調製できることを見出し、調製条件を確立した.疎水性クライオゲルへの抽出剤の内包量は、多孔質ポリマー微粒子よりも高められた.この抽出剤内包疎水性クライオゲルの銅イオン抽出特性を明らかにした.銅イオンの最大抽出量と内包抽出剤量との関係より、2分子の抽出剤が1つの銅イオンを抽出していることが判った.抽出速度は1桁低いことが判った.
球状の疎水性クライオゲルの調製条件を検討した.液体窒素を用いた凍結法により球状の疎水性クライオゲルを調製出来た.球状疎水性クライオゲルの調製条件が粒子の構造や細孔構造におよぼす影響を明らかにした.円筒状および球状の疎水性クライオゲルへのリン脂質の含浸担持を行い、リン脂質膜の形成をプローブ法により評価した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究代表者が体調不良のため2022年1月末から3月末まで休職したため、研究に従事できずに遅れ気味となった.その後は復職し、研究を進めており、2022年度内に目標としている研究は実施できると判断している.

今後の研究の推進方策

疎水性クライオゲルの調製条件は確立できており、リン脂質膜の担持とキラル認識吸着が行えるようになった.リン脂質膜へプローブ分子を担持させ、膜特性の評価を行う.銅イオンの抽出速度を多孔質ポリマー粒子と疎水性クライオゲルの両方の系で測定し解析を行った結果、疎水性クライオゲルのほうが抽出速度が1桁小さいことが示唆された.抽出剤の担持状態を評価し、抽出速度の違いを抽出剤分子の充填状態の観点から明らかにする.
以上の事から、本年度中に当初挙げた研究は実施できると判断している.

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の体調不良により2022年1月下旬より3月末まで研究に従事できずに、研究費を使用出来なかった.4月からは研究に従事しており、研究計画に従い実施可能と判断している.購入予定の蛍光プローブとリン脂質を2022年度に購入し、研究を進め、予定通り使用する計画である.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Preparation of polystyrene microcapsules containing saline water droplets by solvent evaporation method and their structural distribution analysis by machine learning2021

    • 著者名/発表者名
      Sukhbaatar Batchuluun, Hideki Matsune, Koichiro Shiomori, Ochirkhuyag Bayanjargal and Tserenkhand Baasankhuu
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      巻: 54 ページ: 517-524

    • DOI

      10.1252/jcej.21we052

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Designer Exosomes: Smart Nano-Communication Tools for Translational Medicine2021

    • 著者名/発表者名
      Madhyastha Harishkumar, Madhyastha Radha, Nakajima Yuichi, Gothandam Kodiveri Muthukalianan, Ohe Kaoru, Koichiro Shiomori, Kentaro Sakai, Watanabe Nozomi
    • 雑誌名

      Bioengineering

      巻: 8 ページ: 158

    • DOI

      10.3390/bioengineering8110158

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] カプセル化したサッチ分解菌の糖類添加による活性維持の効果2021

    • 著者名/発表者名
      服巻 晃志, 大角 義浩, 清山 史朗, 塩盛 弘一郎, 幡手 泰雄, 武井 孝行, 吉田 昌弘
    • 雑誌名

      科学・技術研究

      巻: 10 ページ: 37-40

    • DOI

      10.11425/sst.10.37

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study on Arsenic Methylation Properties of Cellulomonas sp. K312021

    • 著者名/発表者名
      Munetoshi Miyatake, Jun Hirose, Koichiro Shiomor, Haruhiko Yokoi
    • 雑誌名

      Resources Processing

      巻: 68 ページ: 117-123

    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロカプセル混合塗料を用いたコンクリート構造物の断熱2022

    • 著者名/発表者名
      小林紗恵, 安井賢太郎, 塩盛弘一郎
    • 学会等名
      2021年度(令和3年度)土木学会西部支部研究発表会
  • [学会発表] 逆ライデンフロスト効果を活用したsponge-likeクライオゲル粒子の開発2022

    • 著者名/発表者名
      高瀬 隼, 塩盛弘一郎, 岡本行広, 渡邊望美, 松根英樹, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
  • [学会発表] Effect of polystyrene microcapsules containing CaCl2 aqueous solution on mechanical strength and curing process of Portland cement mortar2021

    • 著者名/発表者名
      Sukhbaatar Batchuluun, Kentaro Yasui, Hideki Matsune, Koichiro Shiomori, Ochirkhuyag Bayanjargal
    • 学会等名
      3rd-International Seminar on Science and Technology 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of PVA/Na-alginate Polymeric Particles Impregnated with Banana Peels and Their Application for Copper(II) Removal2021

    • 著者名/発表者名
      Natasya Fridian Aprilia, Dini Dwi Yunia, Veronika Pato, Abdul Rohim, Shara Aulia Ramadhani, Nov Irmawati Inda, Pasjan Satrimafitrah, Koichiro Shiomori
    • 学会等名
      3rd-International Seminar on Science and Technology 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction properties of Cu(II) from aqueous solution with PVA/Alg cross-linked gel microcapsules immobilizing fine droplets of phenolic oxime extractant2021

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Shiomori, Nov Irmawati Inda, Shiro Kiyoyama, Takayuki Takei, Masahiro Yoshida, Hideki Matsune
    • 学会等名
      3rd-International Seminar on Science and Technology 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 2-エチルヘキシルホスホン酸-モノ-2-エチルヘキシルを内包したPVA/アルギン酸架橋ゲルマイクロカプセルによるLaとCeの抽出特性2021

    • 著者名/発表者名
      吉川公貴, 松根英樹, 清山史郎, 武井孝行, 吉田昌弘, 塩盛弘一郎
    • 学会等名
      第40回溶媒抽出討論会
  • [学会発表] ヒドロキシオキシム系抽出剤を含有した疎水性クライオゲルによるCu(II)の抽出2021

    • 著者名/発表者名
      合谷直敏, 松根英樹, 清山史朗, 塩盛弘一郎
    • 学会等名
      第40回溶媒抽出討論会
  • [学会発表] リン脂質被覆クライオゲル粒子の膜特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      高瀬隼, 岡本行広, 渡邉望美, 松根英樹, 塩盛弘一郎, 馬越大
    • 学会等名
      膜シンポジウム 2021
  • [学会発表] マイクロカプセル混合塗料を用いたコンクリート構造物の断熱2021

    • 著者名/発表者名
      小林紗恵, 安井賢太郎, 塩盛弘一郎
    • 学会等名
      第2 回エコテクノロジーフォーラム

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公開日: 2022-12-28  

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