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Molecularly imprinted nanofiber membranes for optical resolution
Sueyoshi, Yuuki; Utsunomiya, Akira; Yoshikawa, Masakazu; Guiver, Michael
D.; Robertson, Gilles P.
Molecularly imprinted nanofiber membranes for optical resolution
Yuuki Sueyoshi, Akira Utsunomiya, Masakazu Yoshikawa, Michael D. Guiver, Gilles P.
Robertson
Meeting of the Society of Fiber Science and Technology, Tokyo, Japan, June 8
th– 10
th, 2011.
NRCC No. 52892
Fig. 1 SEM image of Z-
D-Glu
molecularly imprinted nanofiber
membrane.
光学分割膜としての分子インプリントナノファイバー膜
(京工繊大院・生体分子工学) 末吉優基、宇都宮朗、吉川正和
（NRC Canada）Michael D. Guiver・Gilles P. Robertson
[緒 言 ] 膜分離において、膜の標的化合物に対する親和性を制御することにより分離が容易に達成さ れることになる。膜への親和性の賦与の有力な方法の一つとして簡易分子インプリント法を適用した分 離膜の創成が挙げられる。しかしながら、その透過流束は未だ充分ではない。膜分離において、透過選 択性と透過流束とは一般にトレードオフの関係にあり、この両者を同時に向上させることは困難を極め る。その解決策として、ナノファイバー膜の膜形態が考えられる。この観点より、本研究では、エレク トロスプレーデポジション法と簡易分子インプリント法とを同時に適用することにより、新規な分子イ ンプリントナノファイバー膜を創成し、その得られた分子インプリントナノファイバー膜の分子認識能 ならびに膜輸送能の検討を行なった。 [実 験 ] 膜形成候補物質として DS が 0.5 ならびに 1.0 のアルデヒド基含有ポリスルホン (PSf-CHO) を採用した。鋳型分子として、D-体もしくは L-体の N-α-ベンジルオキシカルボニルグルタミン酸 (Z-D-Glu or Z-L-Glu)を用いた。溶媒として DMF と THF の混合溶媒を用い、鋳型比は 0.50 とした。エレ クトロスプレーデポジションは、esprayer ES-2000（フューエンス）を用い、印加電圧 15 kV、送液速 度 3.00 mm3 min-1、針先内径 0.52 mm、針先̶ターゲット間距離 10 cm の条件にて作製した。モデルラ セミ混合物としてD-/L-グルタミン酸 (D-/L-Glu) を採用することにより、分子インプリントナノファイ バー膜の不斉認識能ならびに光学分割能を評価した。 アルデヒド基含有ポリスルホン(DS = 0.5 or 1.0) Z-Glu-OH
[結 果 と 考 察 ] 一例として、Fig. 1 に DS = 1.0 の PSf-CHO により創成された SEM 像を示す。ファイバ ー径は ImageJ で解析した結果、177 64 nm であった。膜輸送能を検討した結果、D-鋳型膜において はL-Glu を選択的に膜輸送し、その透過選択性αL/Dは 1.24 であった (Fig. 2) 。一方、L-鋳型膜におい ては D-Glu を選択的に膜輸送し、その透過選択性αD/Lは 1.20 を与えた。このことより、膜へ取り込ま
れ易い基質分子が、分子認識部位との間の高い親和性のために膜内での拡散が抑制され、その結果、膜 に対する親和性の低い基質分子が選択的に膜輸送されたと考えた。
Molecularly imprinted nanofiber membranes for optical resolution
Yuuki SUEYOSHI1, Akira UTSUNOMIYA1, Masakazu YOSHIKAWA1, Michael D. GUIVER2, Gilles P. ROBERTSON2 ( 1 Laboratory for Applied Polymer Chemistry, Department of Biomolecular Engineering, Kyoto Institute of Technology, Matsugasaki, Kyoto 606-8585, Japan 2 Institute for Chemical Process and Environmental Technology, National Research Council of Canada, Ottawa, Ontario K1A 0R6, Canada )
Tel: +81-75-724-7803, Fax: +81-75-724-7800, E-mail: maku@kit.ac.jp
O N
H
COOH COOH
O
