Fabrication of organic-inorganic composite core-shell type particles for effective utilization of marine biomass "chitosan"

有机-无机复合核壳型颗粒的制备有效利用海洋生物质“壳聚糖”

基本信息

批准号：
21K12314
负责人：
谷本智史
金额：
$ 2.58万
依托单位：
The University of Shiga Prefecture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エビ・カニの外骨格から得られる天然由来多糖であるキチンやキトサンは、セルロースに次ぐ産生量であり、未来のバイオマス資源として期待されているが、材料としての応用研究はあまり進んでいない。そこで我々は、これらに新しい材料としての可能性を創出するため、「キトサンの微粒子材料化」、「無機物質とのハイブリッド化」、「薬物単体としての新規設計メソッドの探索」を目的として研究を進めている。今年度においては、マイクロメートルスケールのキトサン微粒子の調製法、無機物質との複合化手法、そしてミリメートルスケールのキトサンビーズの崩壊特性制御の試みにおいて、基礎的な知見の収集が大きく進展した。マイクロ微粒子の系においては、無機コロイドを用いた新規なコアシェル構造を生み出すことに成功した。ミリスケールビーズの系においてはビーズ調製時に別種非イオン性多糖であるデンプンをブレンドすることを試み、pHの異なる環境における崩壊特性を評価した。また、キトサンビーズ中に、蛍光色素で標識したタンパク質（アルブミン）を封入し、ビーズからの放出挙動を蛍光分光光度計で追跡した。デンプンブレンドによって成功した崩壊特性制御によって、タンパク質の放出挙動（速度、最大放出量）を制御することに成功した。今年度に得られた結果、成果は本研究課題で期待できる成果の大きな部分を占めるものであり、次年度の発展的な研究遂行において極めて重要な知見であると言えよう。

甲壳素和壳聚糖是从虾和蟹的外骨骼中获得的天然多糖，产量仅次于纤维素，有望成为未来的生物质资源，但作为材料的应用研究尚未取得太大进展。因此，为了创造新材料的可能性，我们正在以“将壳聚糖制成微粒材料”、“将其与无机物杂交”、“寻找新的设计方法”等为目的进行研究。对于单一药物。”它正在取得进展。今年，在微米级壳聚糖颗粒的制备基础知识、其与无机物质的结合方法以及尝试控制毫米级壳聚糖珠的崩解特性方面取得了重大进展。在微粒系统中，我们成功地利用无机胶体创造了一种新型的核壳结构。在毫米级微珠系统中，我们尝试在微珠制备过程中混合淀粉（一种不同类型的非离子多糖），并评估其在不同pH值环境中的崩解特性。此外，将用荧光染料标记的蛋白质（白蛋白）封装在壳聚糖珠中，并使用荧光分光光度计监测珠的释放行为。通过淀粉混合物崩解特性的成功控制，成功地控制了蛋白质的释放行为（速率、最大释放量）。今年获得的成果占了该研究项目预期成果的很大一部分，可以说是明年开展高级研究的极其重要的知识。