気液二相流により分子集合ダイナミクスを制御する脂質ナノ粒子の革新的製造プロセス

利用气液两相流控制分子组装动力学的脂质纳米颗粒创新制造工艺

• 批准号: 22K18923
• 负责人: 吉本 誠
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18923/
• 关键词: 脂質ナノ粒子; 酵素; カチオン性脂質; マイクロ流路; 気液二相流; 荷電脂質; 気泡塔

令和4年度は，酵素を内包させた脂質粒子の調製に関して，下記の検討を行った。（１）脂質を溶解させたエタノールと酵素を溶解させた緩衝液の混合による脂質粒子の調製：カチオン性脂質や双性脂質等の混合脂質を溶解させたエタノールと等電点が比較的低く，中性付近で負に帯電する多量体酵素を溶解させた緩衝液を一定比率でフラスコ内において混合して，脂質粒子を生成させた。混合液の白濁化や粒子径の測定から，粒子の生成を確認できた。また，遊離酵素の分離方法について，ゲルろ過法や透析法の各適用性を詳細に検討した。（２）マイクロ流路を用いた酵素含有脂質粒子の調製：フラスコを用いた手動による混合方法に比べて，エタノールと水溶液の混合過程を制御しやすいと考えられる，マイクロ流路を用いる脂質粒子調製法を検討した。２液を導入する際の体積流量比や脂質濃度等の各影響および粒子の精製方法について検討して，フラスコを用いた調製方法との相違点を明らかにした。（３）酵素含有脂質粒子の生成に及ぼす酵素特性の影響：上述の検討過程において，酵素を含有させた脂質粒子から遊離酵素を分離する過程の制御が重要な課題であることが明らかとなった。そこで，分子量や等電点が異なる酵素の共存下において脂質粒子の調製を行った。脂質粒子内の酵素が発現する活性についても検討を行った。以上より，酵素を含有させた脂質粒子は，その調製・精製過程や酵素の含有効率等の点において，従来のリポソーム系に比べて異なる特徴があることを明らかにするとともに，今後，気液二相流系等を利用する脂質粒子の調製にあたり，重要な知見が得られた。

In the fourth year, the enzyme was included in the lipid particle modulation. (1) Lipid dissolution, enzyme dissolution, buffer mixing, preparation of lipid particles: mixed lipid dissolution, enzyme dissolution, buffer mixing, lipid particle formation, lipid dissolution, enzyme dissolution, buffer mixing, lipid particle formation, lipid dissolution, enzyme dissolution, buffer mixing, lipid dissolution, buffer mixing, lipid particle formation. Whitening of the mixture and determination of particle size, particle generation and confirmation. In addition, the separation methods of free enzymes are discussed in detail, including the applicability of both methods and dialysis. (2) The preparation method of lipid particles in the use of enzymes in the flow path is discussed in the manual mixing method. 2. The influence of volume flow rate ratio and lipid concentration during liquid introduction and particle purification method shall be discussed, and the contradiction between the use of modulation method and particle purification method shall be clarified. (3) The influence of enzyme containing lipid particles on the production and enzyme characteristics: In the process of the above discussion, the control of the process of enzyme containing lipid particles and free enzyme separation is an important issue. The modulation of lipid particles is carried out under the blue shift of enzymes with different molecular weights. The enzyme activity in lipid particles is detected by enzyme detection. In the above, the enzyme contains lipid particles, the modulation and purification process, the enzyme content rate, etc., and the characteristics of the future mixture system are different. In the future, the modulation of lipid particles by using the two-phase flow system is important.

项目成果

Immobilized Phosphoenolpyruvate Carboxylase Beads for Catalytic Carboxylation in Carbon Dioxide-Containing Gas－Liquid Flow

固定化磷酸烯醇丙酮酸羧化酶珠在含二氧化碳气液流中催化羧化

• DOI: 10.1021/acs.iecr.3c00715
• 发表时间: 2023
• 期刊: Ind. Eng. Chem. Res.
• 影响因子: 4.2
• 作者: Kojima Yusuke;Okuzaki Yuya;Nishijima Ken-ichi;Moriwaki Shuichiro;Asai Seiya;Kaneoka Hidenori;Iijima Shinji;庄司衛太，齋藤大河，琵琶哲志，久保正樹，塚田隆夫，笘居高明，阿尻雅文;Fumiya Tanaka and Makoto Yoshimoto
• 通讯作者: Fumiya Tanaka and Makoto Yoshimoto