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2015 年度 実績報告書

アントシアニンとメソ細孔体の複合化による天然色素系フォトクロミック材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25410213
研究機関東京工科大学

研究代表者

柴田 雅史  東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (00513657)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードフォトクロミック材料 / アントシアニン / メソポーラスシリカ / 複合体 / ルテオリニジン色素
研究実績の概要

ルテオリニジン色素はフォトクロミック特性(光照射による着色と経時による消色を繰り返す)を示す天然アントシアニン類であるが、メタノール溶液など安全性の低い溶剤へ溶解させることが必要である。本研究では、この天然色素を多孔質無機粉体と複合化することで、ドライ条件など多様な条件で使用できる「フォトクロミック粉体」の開発を目指している。本研究の目的が達成されれば、合成のフォトクロミック色素では使用できない化粧品や食品、肌に直接触れる日用品、玩具など高い安全性が望まれる分野での利用が可能な「天然色素系フォトクロミック粉体」が得られる。
26年度までの検討で、ルテオリニジン色素は誘電率が20~30の範囲の有機溶剤と水を混合した溶剤に溶解させるとフォトクロミック特性を示すことと、この範囲の有機溶剤として毒性と揮発性の低い溶剤である1,3-ブチレングリコールが使用可能であることを見いだした。
27年度は、まず食用穀物であるコウリャンに含有されるルテオリニジン色素およびその近縁物質をHPLCにて分取し、それらの1,3-ブチレングリコール・水溶液フォトクロミック特性を調べた。その結果、ルテオリニジン色素以外にも4種類の類似物質(3-デオキシアントシアニジン類)も色調の違いはあるものの、それぞれ明瞭なフォトクロミック特性を示すことがわかった。
続いて、この穀物から分取した3-デオキシアントシニジン混合色素を粉体化するために、色素の1,3-ブチレングリコール濃厚溶液をシリカゲル粒子の細孔に吸収させたものを調製した。この粉体は湿度30%以上の条件において、紫外線照射による赤色着色と暗所1日での消色を繰り返すことが確かめられた。より低湿度の条件でのフォトクロミック性の発現が今後の課題である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fixation and stability enhancement of beta-carotene by organo-modified mesoporous silica2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiumi Kohno, Yasushi Kato, Masashi Shibata, Choji Fukuhara, Yasuhisa Maeda, Yasumasa Tomita, Kenkichiro Kobayashi
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 220 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2015.08.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of composite comprising anthocyanidin dye and HMS-type mesoporous silica and its color properties2015

    • 著者名/発表者名
      Yi-Hung Lin, Hodaka Murakami, Yoshiumi Kohno, Masashi Shibata
    • 雑誌名

      J. Jpn. Soc. Color Mat.

      巻: 88 ページ: 371-377

    • DOI

      10.4011/shikizai.88.371

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ゲル化剤および溶媒がフィコエリスリン色素の安定性におよぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      イジェウォン、柴田雅史
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
  • [学会発表] 植物色素を用いた安全性の高いフォトクロミック材料の開発2015

    • 著者名/発表者名
      三原麻衣、柴田雅史
    • 学会等名
      第7回大学コンソーシアム八王子学生発表会
    • 発表場所
      学園都市センター(東京都八王子市)
    • 年月日
      2015-12-05
  • [学会発表] 各種溶媒を用いたアントシアニン系ルテオリニジン色素溶液のフォトクロミック特性2015

    • 著者名/発表者名
      八木下優貴、三原麻衣、小笹葉月、河野芳海、柴 田雅史
    • 学会等名
      2015年度色材研究発表会
    • 発表場所
      千葉工業大学津田沼キャンパス(千葉県習志野市)
    • 年月日
      2015-10-21
  • [学会発表] 有機溶媒含有水性ゲルの物性と色素担体としての性質2015

    • 著者名/発表者名
      イジェウォン、柴田雅史
    • 学会等名
      2015年度色材研究発表会
    • 発表場所
      千葉工業大学津田沼キャンパス(千葉県習志野市)
    • 年月日
      2015-10-21
  • [学会発表] コウリャンから分離精製したアントシアニン色素のフォトクロミック挙動2015

    • 著者名/発表者名
      三原麻衣、八木下優貴、河野芳海、柴田雅史
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-15
  • [備考] 化粧品材料化学研究室

    • URL

      http://www.shibatalab.org/

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公開日: 2017-01-06  

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