生体触媒のイオン性液体中における新機能発現とその工学的応用

离子液体中生物催化剂新功能的表达及其工程应用

• 批准号: 06J09445
• 负责人: 中島 一紀
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J09445/
• 关键词: イオン液体; 生体触媒; ゲル固定化酵素; 環境調和型プロセス; バイオコンポジット; 微粒子; 酵素反応; グリーンケミストリー

イオン液体は室温で液体となる塩であり、有機溶媒のような揮発性がないため環境負荷の少ない次世代型グリーン溶媒としてその応用が期待されている。本研究では、イオン液体を酵素の新たな反応場として用いた新規酵素反応系の構築を行う。イオン液体は水に似た性質と有機溶媒に似た性質を併せもつ特異的な溶媒であるため、酵素反応の新規媒体として非常に興味深い。これまでの検討により、酵素をポリエチレングリコール(PEG)で化学的に修飾することにより、酵素のイオン液体への均一可溶化、および極めて高い酵素活性の発現に成功している。その触媒活性は有機溶媒中よりも高く、さらに酵素がイオン液体中で長期間安定に存在することも示され、イオン液体の酵素反応場としての有用性が明らかとなった。これまでの結果を踏まえ、イオン液体と酵素からなる新規バイオコンポジット材料の開発を行った。このコンポジット材料はバイオセンサー素子、バイオ電池の電極酵素、機能性生体触媒材料としての応用が期待される。具体的には、酵素を封入したイオン液体ゲル微粒子を作製し、その調製法と酵素封入ゲル微粒子の触媒活性について検討を行った。イオン液体ゲル微粒子はW/Oエマルションを利用して、その内水相の重合性イオン液体および架橋剤を乳化重合することにより作製した。また、内水相に酵素を共存させて重合することにより酵素封入ゲル微粒子を調製した。また、モデル酵素としてHRP(西洋わさびペルオキシダーゼ)を選択し、くし型PEG修飾HRPを封入したイオン液体ゲル微粒子も同様の手法で調製した。ゲルに固定化されたHRPの活性を調査したところ、高い酵素活性を発現することが明らかとなり、その活性は一般的なポリアクリルアミドからなるゲル微粒子に固定化された酵素をはるかに凌ぐ触媒活性であった。この酵素封入イオン液体ゲル微粒子は再利用が可能であり、産業利用の観点からも非常に意義深い。

The temperature of the liquid, the room temperature, the temperature, the In this study, the liquid enzyme was used to react with the new enzyme. The liquid is similar to the liquid, the organic solvent is like the organic solvent, the solvent is like the solvent, the enzyme is very sensitive, and the new media is very tasty. The chemical compounds of PEG, enzyme, and liquid are all soluble and highly active, so that they are successful. In the organic solvent, the long-term stability in the organic solvent shows the long-term stability in the organic solvent, the long-term stability in the organic solvent, the long-term stability in the organic solvent. The result of the experiment is that the liquid enzyme is used to modify the new regulations, and the materials are used for further analysis. The materials used in this paper are used as raw materials, such as tryptophan, tryptophysin, functional biocatalyst materials, and so on. The specific enzymes and enzymes are sealed into the liquid particles to make the microparticles, and the enzymes are sealed into the microparticles as the catalyst activity. Make use of the superposition of the internal water phase, the liquid, the frame, the emulsion coincidence, the emulsion coincidence, the liquid, the emulsion, the emulsion. The enzyme in the inner water phase coexists with the enzyme in the inner water phase. The enzyme is sealed into the microparticles. The HRP (western medicine) selected, the PEG modified HRP was sealed in the liquid, the particles were the same as those in the manipulation. Immobilization, HRP activity, enzyme activity, activity and activity. The enzyme is sealed into the liquid and the microparticles are reused. It is very important to make use of the temperature and temperature.

项目成果

Activation of Lipase in Ionic Liquids by Modification with Comb-Shaped Poly(ethylene glycol).

通过梳状聚乙二醇修饰激活离子液体中的脂肪酶。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Science and Technology of Advanced Materials 7
• 作者: M.M. Zaman;et. al.;K.Nakashima et al.;K.Nakashima et al.
• 通讯作者: K.Nakashima et al.

Homogeneous Enzymatic Reaction in Ionic Liquids with Poly(ethylene glycol)-Modified Subtilisin.

离子液体中聚乙二醇改性枯草杆菌蛋白酶的均相酶反应。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Organic ＆ Biomolecular Chemistry 4
• 作者: M.M. Zaman;et. al.;K.Nakashima et al.
• 通讯作者: K.Nakashima et al.

Formation of Nanoemulsions in a Room-Temperature Ionic Liquid

室温离子液体中纳米乳液的形成

• 发表时间: 2008
• 作者: M.M. Zaman;et. al.;K.Nakashima et al.;K.Nakashima et al.;中島一紀;中島一紀;Muhammad Moniruzzaman
• 通讯作者: Muhammad Moniruzzaman

イオン液体を利用したセルロース分解産物の生産方法

利用离子液体生产纤维素降解产物的方法

• 发表时间: 2008

Spectrophotometric assay for protease activity in ionic liquids using chromogenic substrates.

• DOI: 10.1016/j.ab.2007.11.015
• 发表时间: 2008-03
• 期刊: Analytical biochemistry
• 影响因子: 2.9
• 作者: K. Nakashima;T. Maruyama;N. Kamiya;M. Goto