臨界点近傍のCO2を用いた新しい高圧抽出法によるバイオ物質の分離

使用接近临界点的 CO2 进行新型高压萃取方法分离生物材料

基本信息

批准号：
04F04423
负责人：
加藤覚 (2005-2006)
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04423/
关键词：
超臨界二酸化炭素バイオ物質クラスターアミノ酸無限希釈過剰エントロピー無限希釈過剰エンタルピー熱力学的手法高圧抽出法超臨界流体二酸化炭素アルコールドイツ臨界点高圧抽出 1-プロパノール+水系 CO2 分離

项目摘要

バイオ物質は我々の生活を豊かにする。ところが、バイオ物質の分離・濃縮法は現状では限られている。本研究は新しい高圧抽出法によってバイオ物質を分離する方法の可能性について検討する。特に、これまで明らかにされることのなかった超臨界二酸化炭素溶媒によるクラスターの形成について、熱力学手法を用いて、その形成条件を明らかにすることを目的としている。本研究は、研究員がドイツにおいて得た検討結果である高圧抽出の相図が契機となっている。クラスターの形成を(1)式の無限希釈活量係数の値によって評価する方法を始めて試みた。温度依存性かち分子間相互作用の強さと分子配置の効果が明らかになる。lnγ_i^∞=(h_i^<E,∞>)/(RT)-(S_i^<E,∞>)/R (1)左辺にある無限希釈活量係数は高圧相平衡に対する状態方程式から計算した。方程式に含まれる相互作用パラメーターは文献にある実測値から決定し、その妥当性を無限希釈における実測値から確認した。このような手法はこれまで試みられておらず、本研究において初めて用いた方法である。特に、相互作用パラメーターの実測値による確認手法に本研究の独自性が存在する。本研究では状態方程式から分子配置効果(部分モル過剰エントロピー)と分子間相互作用(部分モル過剰エンタルピー)を推算し、圧力が高くなると二酸化炭素は整然と配列してクラスターを形成すること、および、分子間相互作用が強まることを、本研究に独自な熱力学手法によって初めて明らかにした。さらに、クラスターが形成される温度と圧力条件が明らかになった。この関係はこれまで部分的に主張されているに過ぎない既往の研究の結果を統合するものであり、極めて大きな学術的意義をもっている。超臨界二酸化炭素によるバイオ物質の抽出実験をクラスター形成領域で行った。バイオ物質の例としてアミノ酸誘導体を取り上げた。抽出実験を行って溶解度と温度および圧力の関係を得た。アミノ酸をカフェインと同じ程度に溶解させる技術は本研究において初めて開発された。

生物材料丰富了我们的生活。但是，目前将生物材料分离和浓缩生物材料的方法受到限制。这项研究研究了一种新的高压提取方法将生物材料分离的可能性。特别是，到目前为止尚未澄清的超临界二氧化碳溶剂形成簇的目的是使用热力学技术阐明形成条件。这项研究的灵感来自高压提取的相图，这是德国研究人员获得的研究的结果。我们首先使用了一种使用无限稀释活性系数在方程式（1）中评估簇形成的方法。揭示了依赖温度依赖性分子间相互作用的强度和分子排列的效果。 Lnγ_I^∞=（H_I^<e，∞>）/（rt） - （S_I^<e，∞>）/R（1）左侧的无限稀释活性系数是从高压相位平衡的状态方程计算的。方程中包含的相互作用参数是根据文献中的实际测量值确定的，并从无限稀释时的实际测量值确认它们的有效性。这种方法以前尚未尝试过，也是本研究中使用的第一种方法。特别是，这项研究的独特性存在于使用实际测量值确认相互作用参数的实际值的方法。在这项研究中，我们估算了从状态方程式估算分子排列效果（部分摩尔过量的熵）和分子间相互作用（部分摩尔过量的焓），并且在这项研究中，我们首次揭示了二氧化碳排列以形成簇时，当压力增加时，使用了分子间相互作用，使用了一种跨分子的相互作用，使用了一种独特的热粒子，而具有独特的热门化。此外，已经揭示了形成簇的温度和压力条件。这种关系整合了以前仅部分争论的研究结果，并且具有极其出色的学术意义。使用超临界二氧化碳的生物材料提取实验在集群形成区域进行。生物材料的一个例子是氨基酸衍生物。进行了提取实验，以获得溶解度，温度和压力之间的关系。这项研究首先开发了一种将氨基酸溶解至与咖啡因相同水平的技术。