逆相ミセル抽出法におけるタンパク質の物質移動機構と分離・濃縮プロセス

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1.逆相ミセル抽出法によるタンパク質の分離・濃縮操作においては、水相から逆ミセル相へ抽出(正抽出)されたタンパク質を再び水相中へ回収(逆抽出)する必要があるが、前年度の研究結果より、逆抽出速度が正抽出に比ベて非常に遅いことが明らかにされた。そこで、この逆抽出速度を速める手段として温度およびイソプロピルアルコールの水相への添加について検討した。液液平面接触撹拌セルを用い、リゾチームを可溶化させたAOT-イソオクタン逆ミセル溶液と1kmol/m^3KC1水溶液(pH=11.5)を接触させることにより逆抽出速度を測定した。15℃から40℃で測定した逆ミセル相から水相へのリゾチームの移動速度は、二相界面でのリゾチームの脱離に伴う抵抗によって支配され、この脱離速度は温度の上昇と共に増大することが明らかとなった。また、水相ヘイソプロピルアルコールを0から10vol%の範囲で添加したところ、脱離速度はイソプロピルアルコール濃度の増大と共に加速され、10vol%では正抽出における界面での可溶化速度にかなり近い値になることが分かった。2.逆相ミセル抽出法を適用した膜型抽出操作の基礎研究として、孔径0.45μm、厚さ80μmの疎水性多孔質平膜を隔膜とする平面接触撹拌セルを用い、0.1kmol/m^3KC1水溶液からAOT-イソオクタン逆ミセル相への膜を通してのリゾチームの正抽出速度について検討した。抽出速度は主に水相境膜内の拡散抵抗に支配され、膜抽出操作で問題となる膜中の拡散抵抗の影響を小さいことが判明した。また、逆ミセル相から水相への膜を通しての逆抽出速度は非常に遅く、この理由の解明と迅速化が今後の課題である。