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2015 年度 実績報告書

新規シクロデキストリンポリマーとバイオゲル複合化による高性能分子認識素子の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25410134
研究機関苫小牧工業高等専門学校

研究代表者

甲野 裕之  苫小牧工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70455096)

研究分担者 小島 洋一郎  苫小牧工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50300504)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード水和ゲル / シクロデキストリン / セルロース / キトサン
研究実績の概要

シクロデキストリンとキトサン、セルロースの複合化による分子認識ゲルの合成とそのキャラクタリゼーションを実施した。いずれも均一系溶媒を用いて合成を行なった結果、シクロデキストリンをゲル内部に均一的に重合化できることが固体NMR緩和実験により確認できた。次に相変化により応答可能なセンシング機能を有するゲルを構築するために、アニオン基をセルロースに付与した後、同様の合成法によってpH応答シクロデキストリン-セルロースゲルを調製した。本ゲルは外液のpHに対して応答し、ゲル体積の変化が確認された。よって、本課題の目的である相応答可能な分子認識ゲルが構築できた。
分子機能材料としての評価をカラムクロマトにより実証を行なった。その結果、ビスフェノールA等の有機分子を包摂し、分離機能を有していることも明らかになった。
またキトサン-シクロデキストリン複合ゲルの医薬分野への応用を視野に入れ、アスピリンを用いて、その薬物徐放性について検討を行なった。CDを含まないキトサンゲルでは擬似生体環境下で瞬時にアスピリンが放出された。一方、キトサン-CDゲルでは徐放開始後2時間で約20%のアスピリンが放出された後、残りの70%程度が開始後24時間にわたって徐放する二段階の放出曲線を示した。反応速度論的解析から、初期放出はCD以外のゲル内部に存在したアスピリンであり、徐放はCDからの放出であることが確認された。よってドラッグデリバリー等への利用が可能であることが証明された。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 5件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hiroyuki Kono Hiroyuki Kono NMR characterization of sodium carboxymethyl cellulose: Substituent distribution and mole fraction of monomers in the polymer chains2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kono, Kazuhiro Oshima, Hisaho Hashimoto, Yuuichi Shimizu, Kenji Tajima
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 146 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2016.03.021

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NMR characterization of sodium carboxymethyl cellulose. 2. Chemical shift assignment and conformation analysis for the substituent groups.2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kono, Kazuhiro Oshima, Hisaho Hashimoto, Yuuichi Shimizu, Kenji Tajima
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: in press ページ: 未定

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2016.05.003

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Removal of anionic dyes in aqueous solution by flocculation with cellulose ampholytes.2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kono, Ryo Kusumoto
    • 雑誌名

      Journal of Water Process Engineering

      巻: 7 ページ: 83-93

    • DOI

      10.1016/j.jwpe.2015.05.007

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of amphoteric cellulose hydrogels as adsorbents for the anionic dyes in aqueous solutions.2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kono
    • 雑誌名

      Gels

      巻: 1 ページ: 94-116

    • DOI

      10.3390/gels1010094

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 13C-detection two-dimensional NMR approaches for cellulose derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kono, Hikaru Anai, Hisaho Hashimoto, Yuuichi Shimizu
    • 雑誌名

      Cellulose

      巻: 22 ページ: 2927-2942

    • DOI

      10.1007/s10570-015-0697-9

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 水溶性EDTA結合キトサンによる重金属イオン凝集除去2016

    • 著者名/発表者名
      藤田彩華、甲野裕之、坂入信夫
    • 学会等名
      第30回日本キチン・キトサン学会大会
    • 発表場所
      ウエスタ川越
    • 年月日
      2016-08-18 – 2016-08-19
  • [学会発表] カルボキシメチルセルロースの化学シフト全帰属とモノマー組成比の決定2016

    • 著者名/発表者名
      甲野裕之、大島和浩、橋本久穂、清水祐一、田島健次
    • 学会等名
      第23回セルロース学会年度大会
    • 発表場所
      つくばカピオ
    • 年月日
      2016-07-14 – 2016-07-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 発酵ナノセルロースの表層疎水性改質に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      穴井ひかる、高橋佳奈、甲野裕之、田島健次
    • 学会等名
      第23回セルロース学会年度大会
    • 発表場所
      つくばカピオ
    • 年月日
      2016-07-14 – 2016-07-15
  • [学会発表] 発酵ナノセルロース表層でのシクロデキストリングラフト化2016

    • 著者名/発表者名
      高橋佳奈、穴井ひかる、甲野裕之、田島健次
    • 学会等名
      第23回セルロース学会年度大会
    • 発表場所
      つくばカピオ
    • 年月日
      2016-07-14 – 2016-07-15
  • [学会発表] NMRによるカルボキシメチルセルロースの構造解析~置換基分布とモノマー組成の決定2016

    • 著者名/発表者名
      甲野裕之、大島和浩、橋本久穂、清水祐一、田島健次
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [学会発表] バクテリアセルロースゲルの表面改質に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      沼田ゆかり、辻みなと、甲野裕之、田島健次
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [学会発表] 主鎖にアゾベンゼンユニットを有するジアミンポリマーの合成とその光異性化によるらせんの挙動2016

    • 著者名/発表者名
      小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [学会発表] 核磁気共鳴法によるセルロース誘導体の構造解析-置換基分布と反応機構について-2016

    • 著者名/発表者名
      甲野裕之
    • 学会等名
      セルロース学会北海道・東北支部セミナー
    • 発表場所
      北大農学部
    • 年月日
      2016-02-22 – 2016-02-22
    • 招待講演
  • [学会発表] バクテリアセルロースゲルを用いた化粧品素材の開発2016

    • 著者名/発表者名
      辻みなと、甲野裕之、沼田ゆかり
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] 主鎖にアゾベンゼンユニットを有するジアミンポリマーの合成とその光異性化によるらせんの挙動2016

    • 著者名/発表者名
      小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] 酒石酸イミドジオールを用いたらせんポリマーの合成とその分子認識能2016

    • 著者名/発表者名
      蛸島薫、小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] シクロデキストリン含有ノニオン性ゲルの合成と性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      多田あすか、甲野裕之
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] カチオン化セルロースゲルの合成とアニオン系色素との吸着相互作用2016

    • 著者名/発表者名
      小笠原康太、佐藤大成、甲野裕之
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] セルロースナノファイバー表層へのシクロデキストリングラフト化2016

    • 著者名/発表者名
      高橋佳奈、穴井ひかる、甲野裕之、田島健次
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] 多糖類を用いたイオン液体ゲルとリチウム塩による導電性への影響2016

    • 著者名/発表者名
      坂口啓祐、甲野裕之
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] セルロースナノファイバーの表層疎水改質に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      穴井ひかる、高橋佳奈、甲野裕之、田島健次
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] セルロースのカチオン化と色素に対する凝集特性2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤大成、小笠原康太、樫村奈生、甲野裕之
    • 学会等名
      第50回高分子学会北海道支部冬季研究発表会
    • 発表場所
      北大
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [学会発表] 多糖類を活用した非イオン性ゲル化剤2016

    • 著者名/発表者名
      甲野裕之
    • 学会等名
      北海道地域3大学1高専1公設試 新技術説明会
    • 発表場所
      JST東京本部
    • 年月日
      2016-01-19 – 2016-01-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 苫小牧高専バーチャル大講座について2015

    • 著者名/発表者名
      甲野裕之
    • 学会等名
      高専機構/鶴岡高専
    • 発表場所
      鶴岡高専
    • 年月日
      2015-12-07 – 2015-12-07
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオマスの有効利用とその機能化2015

    • 著者名/発表者名
      甲野裕之
    • 学会等名
      平成27年度化学工学会北海道支部講演会
    • 発表場所
      北海道曹達株式会社
    • 年月日
      2015-11-11 – 2015-11-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 主鎖にアゾベンゼンユニットと糖ジオールユニットを有するらせんポリマーの合成とその光異性化によるらせん構造の挙動2015

    • 著者名/発表者名
      小林三朗、甲野裕之、磯野拓也、佐藤敏文、覚知豊次、橋本久穂
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [図書] Environmental friendly technology for the removal of dyes from aqueous solutions using amphoteric cellulose hydrogels, M.P Inamuddin and A.-A. Ahmed (Eds.) in Advanced Functional Materials: Properties and Applications 2.2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kono
    • 総ページ数
      未定
    • 出版者
      Trans Tech Publications Ltd., Zurich Switzerland.
  • [図書] 「第1章セルロース2節 構造盛業による機能付与、構造制御による新規吸水性マテリアルの創出」農林水産物由来の高機能性材料2016

    • 著者名/発表者名
      甲野裕之
    • 総ページ数
      未定
    • 出版者
      (株)エヌティーエス
  • [図書] Chapter 13: Carboxymethylcellulose hydrogels; Preparation, structural characterization, rheological and swelling properties, and enzyme degradability, I. H. Mondal (Ed.) in Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kono
    • 総ページ数
      243-258
    • 出版者
      Nova Science Publishers Inc., New York, pp. 243-258
  • [備考] 苫小牧高専物質工学科生物資源化学研究室

    • URL

      http://www.tomakomai-ct.ac.jp/department/sem/labo/kono/

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公開日: 2017-01-06  

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