糖分子鎖集合体の微細構造制御に基づく物質分離機能の発現に関する研究

カルボキシ基やスルホン酸基などの解離基を固定キャリヤーに持つ陽イオン交換膜が,無機および有機の陽イオンをそれらの濃度勾配に逆らって上り坂輸送により分離,濃縮し,またアミノ基を固定キャリヤーに持つ糖鎖分子集合体であるキトサン膜がハロゲン化物イオンを上り坂輸送することから,平成9年度は糖鎖分子集合体膜としてキトサン膜と四級化キトサン膜を用いて,生体模擬成分であるアミノ酸,有機酸,核酸塩基などの濃度勾配に逆らった上り坂輸送について検討し,アミノ酸/有機酸混合系,核酸塩基類の混合系における交差上り坂輸送による分離,濃縮について報告した。これらの上り坂輸送は,膜を介した左右両液のpH変化に著しく依存することが明らかになった。平成10年度はこの点をさらに明確にするため,四級化キトサン膜による核酸塩基類の上り坂輸送の機構について詳細に検討し,輸送の方向の違いを四級化キトサン膜と核酸塩基類との荷電状態変化との関係を明らかにした。本年度は,静電化学的相互作用を利用する上り坂輸送ではなく,中性分子と膜との特定の認識能を利用する上り坂輸送について検討した。すなわち,レクチンの一種であるコンカナバリんA(Con.A)とグルコースなどとの特定の認識能を用いる上り坂輸送を検討した。具体的にはビニル化Con.Aとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体(Con.A-PHEMA)膜を調整し,膜と隔てた両側に等濃度のグルコースを入れ,一方側を塩基性,他方を酸性としたとき,グルコースの濃度勾配に逆らって塩基性側から酸性側へ上り坂輸送されることが明らかとなった。このグルコースの上り坂輸送は,Con.Aとグルコースとの錯体形成に依存していることが明らかとなってきた。

カルボキシ基やスルホン酸基などの解離基を固定キャリヤーに持つ陽イオン交換膜が,無機および有機の陽イオンをそれらの濃度勾配に逆らって上り坂輸送により分離,濃縮し,またアミノ基を固定キャリヤーに持つ糖鎖分子集合体であるキトサン膜がハロゲン化物イオンを上り坂輸送することから,平成9年度は糖鎖分子集合体膜としてキトサン膜と四級化キトサン膜を用いて,生体模擬成分であるアミノ酸,有機酸,核酸塩基などの濃度勾配に逆らった上り坂輸送について検討し,アミノ酸/有機酸混合系,核酸塩基類の混合系における交差上り坂輸送による分離,濃縮について報告した。これらの上り坂輸送は,膜を介した左右両液のpH変化に著しく依存することが明らかになった。平成10年度はこの点をさらに明確にするため,四級化キトサン膜による核酸塩基類の上り坂輸送の機構について詳細に検討し,輸送の方向の違いを四級化キトサン膜と核酸塩基類との荷電状態変化との関係を明らかにした。本年度は,静電化学的相互作用を利用する上り坂輸送ではなく,中性分子と膜との特定の認識能を利用する上り坂輸送について検討した。すなわち,レクチンの一種であるコンカナバリんA(Con.A)とグルコースなどとの特定の認識能を用いる上り坂輸送を検討した。具体的にはビニル化Con.Aとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体(Con.A-PHEMA)膜を調整し,膜と隔てた両側に等濃度のグルコースを入れ,一方側を塩基性,他方を酸性としたとき,グルコースの濃度勾配に逆らって塩基性側から酸性側へ上り坂輸送されることが明らかとなった。このグルコースの上り坂輸送は,Con.Aとグルコースとの錯体形成に依存していることが明らかとなってきた。