Creation of high-density drug-selective air-water interface for the sustainable and efficient aqueous separation system

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気液界面への薬物および色素の選択的吸着現象に基づく２つの分離技術として、気泡分離（無界面活性剤浮選）－析出技術および気泡増幅精密ろ過技術を創案した。気泡分離（無界面活性剤浮選）－析出技術については、薬物合成後の粗製物をフローテーション分離し、３回の繰り返しにより、繰り返し再結晶により得られる高純度物質と同等の高純度品に精製することができた。原料物質や中間体と比較して気液界面への吸着性が高い生成物が優先的に気泡と共に水中を上昇し、水面付近で濃縮されることにより析出したと考えられる。気液界面近傍における分子動力学シミュレーションの計算結果および動的表面張力の測定結果より、生成物、特に塩基性薬物や色素が気液界面に優先的に吸着することが明らかになった。薬物原料（ビルデイングブロック）と薬物について気液界面の吸着性と気泡分離による回収率を求め、気泡分離技術の適用指針を得た。気泡増幅精密ろ過技術については、ホモジナイザーで気泡を発生させながら、親水性PTFEメンブレンフィルター（孔径0.2マイクロメートル）を通過させると、気液界面への吸着性の高い色素が選択的に阻止されるようになった。色素の阻止率は、気泡の発生量、すなわち気液界面積の増加につれて増加した。気液界面への吸着性は色素の疎水性と相関したことから、本法においても、原料物質と成績物との相互分離に適用できると期待される。しかし、さらに気液界面積を増加させるために気泡径を小さくすると、気泡がメンブレンフィルターの孔を通過するようになり、色素は阻止されなくなった。