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所属 |
工学教育研究部 工学科応用物質化学プログラム担当 |
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助教 |
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Oshima T., Asano T., Inada A., Ohto K., Jumina
Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 102 ( 5-6 ) 507 - 514 2022年6月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry
Calixarene derivatives are excellent host compounds for ionic species in liquid–liquid extraction. However, many studies using calixarene derivatives have been conducted using highly toxic chloroform as a solvent because of their poor solubility in typical hydrocarbons. In the present study, aromatic ethers were developed as solvents for calixarene derivatives to enhance their industrial applicability. The solubility of the calix[6]arene carboxylic acid derivative tOct[6]CH2COOH in 1-octoxybenzene (OB) and 1-butoxybenzene (BB) was 11.3 mM and 24.9 mM, respectively. The cationic guest molecule tryptophan methyl ester was extracted using the tOct[6]CH2COOH host in OB and BB. The cationic lysine-rich protein cytochrome c was also extracted using tOct[6]CH2COOH in BB as shown for tOct[6]CH2COOH in chloroform in previous studies. However, cytochrome c was not extracted using tOct[6]CH2COOH in OB and instead, precipitated. As tOct[6]CH2COOH stabilizes the ammonium group of biomolecules because of its suitable cavity size, the extraction of the tryptophan ester and cytochrome c using tOct[6]CH2COOH was much higher than those using the corresponding calix[4]arene and calix[8]arene derivatives. These results confirm that aromatic ethers are potential solvents for calixarene derivatives for the extraction of biomolecules.
DOI： 10.1007/s10847-022-01132-7
その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/s10847-022-01132-7/fulltext.html
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Inada A., Sawao A., Takahashi K., Oshima T.
Journal of Food Science 87 ( 3 ) 1174 - 1183 2022年3月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Journal of Food Science
Abstract: Although quercetin (Que) has many beneficial therapeutic effects on the human body, its oral bioavailability is poor because of its low water solubility. Herein, we describe the preparation of casein hydrolysate (Pepcas) and its use as a dispersant to enhance the water dispersibility of Que resulting in an improvement of its bioavailability. By complexation with Pepcas, the apparent solubility of Que in the complex (Que@Pepcas) was significantly increased under acidic and neutral conditions. Que@Pepcas was pre-digested in vitro using a simulated digestive juice, and a Caco-2 cell monolayer permeation assay was performed to evaluate the oral bioavailability of Que. The cumulative amount of Que that permeated the monolayer using Que@Pepcas after 8, 16, and 24 h was increased compared with a blank sample (Que@Blank), and the apparent permeation coefficient Papp of Que@Pepcas was approximately 2.6-fold better than that of Que@Blank. Practical Application: Pepcas can be used as a high absorption supplement and food additive, and our Pepcas complexation technique should be widely applicable to not only Que but also to other poorly water-soluble substances.
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Inada A., Iwase T., Oshima T.
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 208 112062 - 112062 2021年12月
担当区分：筆頭著者 記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
Casein hydrolysate (Pep) is a dispersant for poorly water-soluble drugs and nutraceutical ingredients. However, two types of complexes may be between Pep and poorly water-soluble molecules: those that are (1) dispersed as hydrocolloids in aqueous media with a particle size of 100–500 nm; and (2) not hydrocolloids, as indicated by permeability of the complex through an ultrafiltration (UF) membrane and the fact that the particle size is ambiguous by dynamic light scattering. This study was conducted to clarify the factors that determine the dissolution state of the complexes between poorly water-soluble ingredients and casein hydrolysate. We classified the dissolution state of the complexes between poorly water-soluble ingredients and Pep by the permeability using a UF membrane. Complexes containing larger and more-hydrophobic molecules are hydrocolloids and do not permeate the UF membrane, whereas complexes containing comparatively smaller and less-hydrophobic molecules do permeate the UF membrane. A complex containing indomethacin, which has borderline solubility properties, does not permeate the UF membrane at pH values in which the indomethacin carboxylic acid group is protonated, but it is permeable at pH values in which its carboxylic acid group is deprotonated. Furthermore, we determined the stoichiometry and association constant for the complex between a major peptide in Pep and poorly water-soluble resveratrol (Res) based on fluorescence quenching. We calculated the stoichiometry of Res and PepY to be 2:3 and the association constant to be 2.4 × 107 M−1.
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Oshima T., Takahashi K., Inada A., Yamasaki M., Yamasaki Y., Eto N.
Food Chemistry 360 129822 - 129822 2021年10月
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Food Chemistry
β-Cryptoxanthin (BCX) possesses potential therapeutic and health benefits. However, BCX absorption is low because of its poor aqueous solubility. In this study, a complex between BCX and casein (Cas) was prepared to improve the water dispersibility and bioavailability of BCX. BCX was recovered quantitatively from freeze-dried kumquat powder through solid–liquid extraction and saponification. The complexation significantly improved the apparent solubility of BCX under acidic and neutral conditions. A cell membrane permeation test using a Caco-2 cell monolayer was performed to evaluate the bioavailability of the BCX–Cas complex. This complex and a blank sample were digested in vitro and added to the apical side of the Caco-2 cell membrane. The quantity of BCX that permeated using the BCX–Cas complex after 24 h was 22.7 times greater than that of the blank. Thus, complexation of BCX with Cas improved dramatically the bioavailability of BCX from a kumquat extract.
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Oshima T., Matsuzaki K., Inada A., Ohe K.
Separation and Purification Technology 258 118008 - 118008 2021年3月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Separation and Purification Technology
© 2020 Elsevier B.V. Ethereal compounds, such as the commercially available extractant dibutyl carbitol (DBC), can extract Au(III) from acidic chloride media by ion solvation. Herein, various aromatic ether compounds comprising an aromatic ring and aliphatic chains were prepared to compare the extraction affinity toward Au(III) without dilution. Aromatic monoethers are not useful for the extraction of Au(III). Conversely, the extraction of Au(III) using aromatic 1,2-diethers increases as a function of hydrochloric acid concentration. For aromatic 1,2-diethers, the shorter the aliphatic chain, the higher the extraction affinity toward Au(III). 1,2-Dimethoxybenzene (o-DMB), which has the shortest side chains, exhibits the highest extraction affinity. 1,3-Dimethoxybenzene (m-DMB), which is a regioisomer for o-DMB, was not suitable for the extraction of Au(III). The extraction selectivity toward Au(III) over that of Fe(III) and Ga(III) using o-DMB, under high concentrations of hydrochloric acid, is higher than that using DBC. Selected aromatic 1,2-diethers, including o-DMB, show a significantly higher extraction capacity toward Au(III) than the industrial requirement of 30 g/dm3. Au(III) extracted using o-DMB was quantitatively recovered by reduction with oxalic acid. In a separation test from a mixed system comprising seven metals, Au(III) was selectively extracted and with a recovery percentage, after reduction, reaching 95.7%.
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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分離プロセスの最適化とスケールアップの進め方, 5章8節 正浸透膜法（FO）における基礎物性の測定と条件検討
高橋智輝, 稲田飛鳥, 松山秀人（ 範囲: 312-324）
技術情報協会 2019年11月
記述言語：日本語
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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正浸透膜法に用いる熱応答性駆動溶液の研究動向
稲田 飛鳥
化学工学 84 ( 5 ) 256 - 256 2020年5月
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（その他）
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難水溶性薬物・生理活性物質のキャリアあるいは分散剤となるペプチドの設計
大島 達也, 稲田 飛鳥
ケミカルエンジニヤリング 65 25 - 31 2020年1月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）
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野村 幹弘, 山口 猛央, 高羽 洋充, 赤松 憲樹, 酒井 求, 吉岡 朋久, 稲田 飛鳥, 佐々木 雄史, 谷口 育雄, 長澤 寛規, 中川 敬三, 安川 政宏
膜 44 ( 6 ) 276 - 288 2019年
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【特集】〈我が国における分離膜の研究開発（その2）〉神戸大学における革新的分離膜の創製
中川 敬三, 稲田 飛鳥, 神尾 英治, 吉岡 朋久, 松山 秀人
繊維学会誌 74 ( 5 ) P - 186 2018年5月
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難水溶性物質の経口製剤開発における化学分析法
大島 達也, 稲田 飛鳥
ぶんせき 487 ( 7 ) 300 - 305 2015年7月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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溶媒和抽出にて極性に基づく予測を超えたAu(III)抽出能力を示す新規溶媒の開発
大島 達也、三宅 晃太、稲田 飛鳥、大榮 薫
化学工学会第88年会
開催年月日： 2023年3月15日 - 2023年3月17日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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抗がん剤送達技術のための金属ペプチド構造体の体系的開発
稲田 飛鳥
新技術説明会
開催年月日： 2022年12月6日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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塩酸系でのGa(III)の溶媒和抽出に適した溶媒の構造要件検討
大島達也、橋詰満衣、岩切雄飛、稲田飛鳥、大榮薫
第41回溶媒抽出討論会
開催年月日： 2022年11月24日 - 2022年11月25日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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新規生分解性金属有機構造体の創製とDDSキャリアへの応用
稲田 飛鳥
BioJapan2022
開催年月日： 2022年10月12日 - 2022年10月14日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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標的指向性と金属錯生成能を兼ね備えた両親媒性ペプチドキャリアの開発
篠田 瑞希、澤尾 綾音、稲田 飛鳥、大島 達也
化学工学会第53会秋季大会
開催年月日： 2022年9月14日 - 2022年9月16日
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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腫瘍組織特有環境に応答して薬剤放出する金属ペプチド構造体キャリアの開発
研究課題/領域番号：21K14473 2021年04月 - 2024年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
稲田 飛鳥
担当区分：研究代表者
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正浸透プロセスに特化した熱相転移を伴う超低漏洩性駆動溶液の開発
研究課題/領域番号：19K15339 2019年04月 - 2021年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 若手研究
稲田 飛鳥
担当区分：研究代表者
本年度は、高浸透圧の発現と立体的な分子構造による膜漏洩性の大幅な低減、相分離後希薄相の濃度低減による高効率DS再生を同時に実現可能な温度応答性相転移DSの開発を行うため、多分岐構造を有する下限臨界溶液温度（Lower critical solution temperature; LCST）型のかさ高い新たなジェミニ型イオン液体の創生を試みた。水酸化テトラブチルアンモニウムに対して、テトラフルオロこはく酸、ヘキサフルオログルタル酸、オクタフルオロアジピン酸、ドデカフルオロスベリン酸、およびヘキサデカフルオロセバシン酸を2:1の物質量比で水中で混合し、水を減圧留去することにより、ジェミニ型の疎水性イオン液体5種（①[N4444]2[C2F4(COO)2]、②[N4444]2[C3F6(COO)2]、③[N4444]2[C4F8(COO)2]、④[N4444]2[C8F12(COO)2]、および⑤[N4444]2[C10F16(COO)2]）を合成した。続いて、これらの相分離性を確認したところ、①～③については、室温～80℃の温度域では２相に分離せず、１相となり溶解し、⑤は室温～80℃の温度域では２相に分離した。④については、室温において水中で固体、80℃においては２相に分離した。続いて、溶解していた①と②の浸透圧の測定を行った。その結果、①、②のどちらにおいても濃度の増加にともない25℃における浸透圧は増加し、50wt%水溶液で87 bar、および55 barをそれぞれ示した。①と②を比較した際、②の方が分子量が大きいために浸透圧が低下したと考えられる。これらの[N4444]タイプの合成したジェミニ型イオン液体はLCSTを示さなかったが、④付近に相分離と溶解の境界がみられたため、④の物性に近いイオン液体を合成することによりLCSTを示すイオン液体を創生できることが示唆された。
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チャネル型正浸透膜の創製と究極的ゼロエネルギー水処理プロセスの構築
研究課題/領域番号：18H03854 2018年04月 - 2022年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(A)
松山 秀人、稲田 飛鳥
担当区分：研究分担者
1. 新規水チャネル型FO膜の創製
1-1．環状ペプチド分子集合体チャネル膜の創製（松山、吉岡、佐伯）：環状ペプチド分子集合体を導入した平面脂質二分子膜について、FO膜としての性能を確認するとともに、環状ペプチド内の官能基が水分子の拡散性や透過性に影響を及ぼすことを明らかにした。1-2．高分子液晶垂直配向チャネル膜の創製（彌田、稲田）：液晶性ブロックコポリマー（BCP）をFO膜として使うための複合膜化を検討した。新規購入の超音波ホモジナイザーで乳化したアルギン酸ナトリウム層（犠牲層）をガラス基板上に作製し、その上にBCP薄膜を製膜し、水中でBCP薄膜を犠牲層から剥離させ支持膜に重ねることで複合膜を作製する手法を開発した。1-3．革新的ロバスト無機ゼオライトFO膜の創製（松方）：ZSM-5膜を用いて、無機FO膜の正浸透膜特性を説明する透過モデルの検討を進めた。また、高い透過性と塩阻止率を両立する無機FO膜の設計指針を得る検討を継続した。1-4．計算機科学による高機能FO膜開発支援 (吉岡)：MD計算によりチャネル内表面特性が水および塩の拡散性に及ぼす影響を評価した。親水的なチャネル入り口が高透水性に寄与するが、疎水化されたチャネル内では塩の拡散性が大きくなることが明らかとなった。
2. 新規刺激応答性駆動溶液（DS）の創製（小野、高橋）
熱応答性イオン液体の温度依存的浸透圧発現機構の解析を基に、相図、粘度、浸透圧、相分離性をより最適化したイオン液体DSを設計した。また、イオン液体を利用した膜の調製と膜骨格にイオン液体構造を導入する技術についても開発した。
３．FO膜透過とDS再生を含む連続システムによるFS評価とFO膜システムの実証（松山、神尾、中川）
FO膜分離、DS連続再生、RO膜によるDS回収を一体化した小型連続FOシステムを構築し、海水淡水化を想定した連続運転条件検討を行った。 -
バイオファウリングを抑制するクォーラムセンシング阻害剤徐放型逆浸透膜の新規開発
研究課題/領域番号：17H06861 2017年04月 - 2019年03月
科学研究費補助金 研究活動スタート支援
稲田 飛鳥
担当区分：研究代表者
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世界牽引型フォワードオスモシス膜の創製と究極的ゼロエネルギー水処理プロセスの構築
研究課題/領域番号：15H02312 2015年04月 - 2018年03月
科学研究費補助金 基盤研究(A)
松山 秀人、稲田 飛鳥
担当区分：研究分担者
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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省エネ型造水FO膜システムの開発
2018年07月 - 2021年03月
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO） 戦略的省エネルギー技術革新プログラム
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
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【NEDO】 省エネ型造水FO膜システムの開発
2018年07月 - 2021年03月
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 戦略的省エネルギー技術革新プログラム
松山 秀人
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
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エネルギーコストゼロを実現する完全自立型FO膜海水淡水化システムの開発
2018年04月 - 2019年03月
国立研究開発法人科学技術振興機構（JST） 未来社会創造事業 特定課題調査
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金