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イオン液体中における分子集合系を利用する生体触媒反応

在离子液体中使用分子组装系统的生物催化反应

基本信息

批准号：
07F07133
负责人：
後藤雅宏
金额：
$ 1.41万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

イオン液体(ILs)は、様々な陽イオンと陰イオンの組み合わせによって、既往の溶媒にはない興味深い性質を示す常温溶融塩である。近年、ILsは、酵素を用いた物質変換など広範囲にわたる応用において、環境への負荷低減可能な溶媒として注目されている。ILs中の酵素反応は、従来の有機溶媒中での酵素反応と比較して、高い転換率、高いエナンチオ選択性、高い酵素安定性を示すことが報告されている。しかしながら、酵素タンパク質は大部分のILsに不溶であるため、酵素をILsへ懸濁させたまま反応を行う一部の応用に留まっている。これまでに我々は、陰イオン界面活性剤(AOT)と1-ヘキサノールを用いて、疎水性のIL([C_8mim][Tf_2N])中にナノメートルサイズの安定な水環境を提供するwater-in-IL(w/IL)型マイクロエマルジョンの調製に成功した(Chem.Phys.Chem.9,689,2008)。w/ILエマルジョンは、その微少水滴中に酵素を可溶化することができ、従来の油中水滴(water-in-oil:w/o)型エマルジョンと同様に、水と界面活性剤分子の層によって、ILとの接触による酵素の失活を防ぐことが可能である。そこで我々は、w/ILエマルジョンに溶解したリパーゼPS(Green Chem.10,597,2008)と西洋わさびペルオキシダーゼ(Langmuir 25,977,2009)の2種類の酵素について、その触媒特性を検討した。その結果、w/IL型エマルジョン中の酵素活性は、イソオクタンとAOTを用いて形成する従来のw/o型エマルジョン中の酵素活性よりも高いことが確認された。また、w/ILエマルジョン中の酵素活性は、基質濃度、W_o(界面活性剤に対する水のモル比)、pH、1-ヘキサノール含有量といったパラメータに依存することを確認した。本研究で開発したw/ILエマルジョン系は、酵素反応場、分離技術、タンパク質リフォールディング、ナノマテリアル合成、薬物送達技術など様々な分野に展開が可能な新たな分散系として、広範な応用が期待される。

The liquid (ILs), the liquid, the temperature, the temperature and the temperature. In recent years, the use of ILs and enzymes in the range of chemicals, environmental conditions, and low environmental conditions may lead to the attention of solvents. Enzyme reverse enzyme in ILs, enzyme reverse enzyme in local solvent, high enzyme selectivity, high enzyme stability, high enzyme stability, high enzyme sensitivity, high enzyme stability, high enzyme stability. Most of the ILs is insoluble, the enzyme is insoluble, and the enzyme is ILs insoluble. The interface activity (AOT) /,