1995 Fiscal Year Annual Research Report

高分子ゲルによる固定化酵素の反応制御に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number	05453096
Research Institution	KYUSHU UNIVERSITY
Principal Investigator	荒井康彦九州大学, 工学部, 教授 (50005435)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石田尾徹九州大学, 工学部, 助手 (90212901) 岩井芳夫九州大学, 工学部, 助教授 (80176528)
Keywords	高分子ゲル / ポリエチレングリコール / シリカ粒子 / 網目孔径 / 体積相転移 / デンプン / 固定化酵素 / 反応制御
Research Abstract	高分子ゲルの中に酵素を固定すると、網目間隔を制御することにより、目的の物質のみネットワークの網目を通過させることができることから、きわめて選択性の良い反応を行わせることができる。しかし、高分子ゲルの体積(ネットワークの網目間隔)を予測することは極めて困難である。そこで平成5年度は、感温性のN-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)ゲルを合成し、PEG(200,1000,6000,20000および50000)-水混合溶液組成に対するゲルの体積変化およびゲル内外のPEG濃度を測定した。これにより、混合溶媒中におけるゲル網目の粗密度および逆浸透圧の知見が系統的に得られた。さらに、高分子溶液モデルを用いて相関を行い、良好な相関結果が得られた。平成6年度は、シリカコロイド水溶液中のNIPAゲルの体積とゲル内外のシリカ濃度を測定することにより、溶質の排除限界を測定した。また、既存の網目孔径の推算法より得られた推定値と実験値を比較し、推定法の妥当性を検討した。さらに、各種PEG水溶液中のゲル網目孔径を推定し、孔径に対するPEG排除率を計算した。その結果、PEGサイズが大きくなると排除率は増加し、孔径が小さくなると全てのPEGに対して排除率は増加した。孔径と同一サイズのPEG分子の約20%がゲル内に侵入した。また、孔径3.3mm以下では、PEG6000以上の分子は完全にゲル外に排除された。平成7年度は、酵素(グルコアミラーゼ)をゲル内に固定し、反応物質(デンプン)をゲル外水溶液に入れ、ゲル体積とゲル外水溶液のグルコース濃度を測定した。その際、温度を変えることによってゲル網目孔径を変化させ、反応率の増減を測定した。その結果、温度が高くなるにつれてグルコース濃度は減少した。これは温度が高くなると固定化ゲルの網目孔径が小さくなり、デンプンのゲル内侵入量が減少し、反応量が減少したものと考えられる。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Toru Ishidao: "Volume phase transition in polymeric gel" Int. J. of Soc. Mater. Eng. Resour.1. 177-185 (1993)
[Publications] Toru Ishidao: "Swelling behaviors of poly(N-isopropylacrylamide)gel in poly(ethylene glycol)-water mixtures" Macromolecules. 26. 7361-7362 (1993)
[Publications] Toru Ishidao: "Correlation for volume phase transition of polymeric gel(vinyl alcohol-sodium acrylate copolymer)in alcohol-water solutions" Polym. Eng. Sci.34. 507-512 (1994)
[Publications] 石田尾徹: "膨潤ゲルからの水の蒸発挙動" 九大工学集報. 67. 281-283 (1994)
[Publications] Toru Ishidao: "Solvent concentrations of dimethylsulfoxide-water and 1-propanol-water solutions inside and outside poly(N-isopropylacrylamide)gel" Colloid Polym. Sci.272. 1313-1316 (1994)
[Publications] Toru Ishidao: "Swelling equilibria of poly(N-isopropylacrylamide)gel in aqueous polymer solutions" Fluid Phase Equilib.104. 119-129 (1995)
[Publications] Yoshio Iwai: "Phase equilibria for polymer systems" Int. J. of Soc. Mater. Eng. Resour.3. 211-218 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

高分子ゲルによる固定化酵素の反応制御に関する基礎的研究

Principal Investigator

荒井 康彦 九州大学, 工学部, 教授 (50005435)

Research Products

[Publications] Toru Ishidao: "Volume phase transition in polymeric gel" Int. J. of Soc. Mater. Eng. Resour.1. 177-185 (1993)

[Publications] Toru Ishidao: "Swelling behaviors of poly(N-isopropylacrylamide)gel in poly(ethylene glycol)-water mixtures" Macromolecules. 26. 7361-7362 (1993)

[Publications] Toru Ishidao: "Correlation for volume phase transition of polymeric gel(vinyl alcohol-sodium acrylate copolymer)in alcohol-water solutions" Polym. Eng. Sci.34. 507-512 (1994)

[Publications] 石田尾徹: "膨潤ゲルからの水の蒸発挙動" 九大工学集報. 67. 281-283 (1994)

[Publications] Toru Ishidao: "Solvent concentrations of dimethylsulfoxide-water and 1-propanol-water solutions inside and outside poly(N-isopropylacrylamide)gel" Colloid Polym. Sci.272. 1313-1316 (1994)

[Publications] Toru Ishidao: "Swelling equilibria of poly(N-isopropylacrylamide)gel in aqueous polymer solutions" Fluid Phase Equilib.104. 119-129 (1995)

[Publications] Yoshio Iwai: "Phase equilibria for polymer systems" Int. J. of Soc. Mater. Eng. Resour.3. 211-218 (1995)

荒井康彦九州大学, 工学部, 教授 (50005435)