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2022 年度 実績報告書

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
キーワード多孔質ポリマー微粒子 / 疎水性クライオゲル / リン脂質膜 / キラル認識吸着 / 銅抽出 / 表面改質 / ヒドロキシオキシム吸着剤 / 残存二重結合
研究実績の概要

本研究は、高分子材料を用いた超多孔質材料の材料工学的な観点とリン脂質や抽出剤の自己組織分子相形成の観点から、機能性分子相を担持した超多孔性吸着材の開発指針を確立するとともにアミノ酸のキラル分離,有機溶剤液滴や細胞外ベシクルのサイズ選択分離,環境汚染物質の除去および有用金属の選択的回収プロセスへの応用を行うことを目的とした。
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:W/O/Wエマルションを出発状態として多孔質ポリマー微粒子を調製し,種々の濃度条件でリン脂質を含浸固定化した。得られたリン脂質固定化多孔質ポリマー微粒子中の蛍光プローブ分子の蛍光特性から膜特性を明らかにし,多孔質粒子表面でリポソームに類似した二分子膜構造を形成している事を明らかにした。L-トリプトファンとD-トリプトファンのキラル認識吸着を行い、L体のみを選択的に吸着し、L体とD体の混合溶液からL体のみを吸着するキラル認識吸着を行うことを明らかにした。
2.抽出剤含浸多孔質ポリマー微粒子充填カラムによる銅イオン連続吸着特性評価:S/O/Wエマルションの液中乾燥により膜中に球状細孔を有する単核マイクロカプセルの調製方法を確立した。この単核マイクロカプセルにあらかじめ揮発性溶媒を含浸内包し、その後抽出剤を交換・含浸担持する揮発溶媒交換法により効率良く抽出剤を内包する方法を確立した。調製した抽出剤内包マイクロカプセルは、銅イオンを効率良く抽出し、抽出特性を明らかにした。
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:有機溶媒と疎水性モノマーを用いた疎水性クライオゲルの調製方法を確立し、細孔分布を明らかにした。疎水性クライオゲルに吸着剤の含浸担持を行い、銅の吸着特性を明らかにした。多孔質ポリマー微粒子の残留不飽和結合を利用した表面修飾方法を確立し蛍光性分子を固定化した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Hydrophobic Monolithic Supermacroporous Cryogel Particles for the Separation of Stabilized Oil-in-Water Emulsion2023

    • 著者名/発表者名
      Takase Hayato、Watanabe Nozomi、Shiomori Koichiro、Okamoto Yukihiro、Ciptawati Endang、Matsune Hideki、Umakoshi Hiroshi
    • 雑誌名

      Colloids and Interfaces

      巻: 7 ページ: 9~9

    • DOI

      10.3390/colloids7010009

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preferential adsorption of L-tryptophan by L-phospholipid coated porous polymer particles2022

    • 著者名/発表者名
      Takase Hayato、Suga Keishi、Matsune Hideki、Umakoshi Hiroshi、Shiomori Koichiro
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 216 ページ: 112535~112535

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2022.112535

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of Polystyrene Microcapsule Containing Phase Change Material by Volatile Exchange Impregnation2022

    • 著者名/発表者名
      Batchuluun Sukhbaatar、Yasui Kentaro、Matsune Hideki、Shiomori Koichiro、Kiyoyama Shiro、Bayanjargal Ochirkhuyag
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 55 ページ: 217~224

    • DOI

      10.1252/jcej.21we120

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micro Sponge Balls: Preparation and Characterization of Sponge-like Cryogel Particles of Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) via the Inverse Leidenfrost Effect2022

    • 著者名/発表者名
      Takase Hayato、Shiomori Koichiro、Okamoto Yukihiro、Watanabe Nozomi、Matsune Hideki、Umakoshi Hiroshi
    • 雑誌名

      ACS Applied Polymer Materials

      巻: 4 ページ: 7081~7089

    • DOI

      10.1021/acsapm.2c01013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Versatility of the Preparation Method for Macroporous Cryogel Particles Utilizing the Inverse Leidenfrost Effect2022

    • 著者名/発表者名
      Takase Hayato、Watanabe Nozomi、Shiomori Koichiro、Okamoto Yukihiro、Matsune Hideki、Umakoshi Hiroshi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 8 ページ: 829~834

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c06197

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of TOA on Microstructure of Water Containing Polystyrene Microcapsules2022

    • 著者名/発表者名
      Sukhbaatar Batchuluun, Kentaro Yasui, Hideki Matsune, Koichiro Shiomori, Shiro Kiyoyama, and Ochirkhuyag Bayanjargal
    • 学会等名
      4th-International Seminar on Science and Technology 2022
    • 国際学会
  • [産業財産権] マイクロカプセルの製造方法及びマイクロカプセル2022

    • 発明者名
      塩盛 弘一郎, スフバートル バトチュルン, 他2名
    • 権利者名
      発明者: 国立大学法人 宮崎大学, 株式会社MCラボ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-133994

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公開日: 2023-12-25  

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