(57)【要約】【課題】これまで用いられている吸着剤は、吸着能力、脱着処理の手間と設備、および、吸着剤の再生にかかるコストや回収の生産性は必ずしも良好とは言えなかった。【解決手段】カラム内で、金属イオン混在溶液と接する流路領域に配置された、少なくとも一種類以上の機能物質群と、カラムの該領域へ、混在溶液を注入する、少なくとも一つ以上の注入口と、カラムの該領域から、混在溶液を排出する、少なくとも一つ以上の排出口を備え、機能物質が、有機物で構成され、さらに、その物質が内腔を有し、かつ、該内腔部に除去すべき金属を内包、もしくは金属と複合体を形成することにより金属を溶液中から分離することを特徴とする金属を分離する方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種類以上の金属イオンが混在している第一の溶液中から金属を選択的、もしくは非選択的に分離する方法であって、
前記第一の溶液内で、少なくとも一種類以上の機能物質群を接触させる工程と、
前記機能物質群を凝集、もしくは沈殿させる手段により前記機能物質群を第一の溶液から分離する工程からなり、
上記工程を少なくとも１回以上、かつ、機能物質群の種類数以下の回数分、繰り返し、
前記機能物質が、有機物で構成され、さらに、その物質が内腔を有し、かつ、
第一の溶液との接触時に、該内腔部に除去すべき金属を内包、もしくは金属と複合体を形成することにより、前記金属を前記第一の溶液中から分離することを特徴とする金属を分離する方法。
【請求項２】
前記機能物質群を凝集させる手段が、遠心力により、前記機能物質群と第一の溶液の分離を実現することである、請求項１に記載の金属を分離する方法。
【請求項３】
前記機能物質群を沈殿させる手段が、第一の溶液中に前記機能物質群を沈殿させる作用を持つ化合物を入れることであり、かつ、前記沈殿作用化合物が塩化アンモニウム、カドミウム、ニ価イオンのいずれか一つ以上である、請求項１に記載の金属を分離する方法。
【請求項４】
少なくとも１種類以上の金属イオンが混在している第一の溶液中から金属を選択的、もしくは非選択的に回収する方法であって、
前記第一の溶液内で、少なくとも一種類以上の機能物質群を接触させる工程と、
第一の操作により前記機能物質群を第一の溶液から分離する、もしくは、前記機能物質群を第一の溶液とは直接接触しない第二の溶液へと移動させる工程と、
第二の操作により前記機能物質群から金属を回収する工程からなり、
上記工程を少なくとも１回以上、かつ、機能物質群の種類数以下の回数分、繰り返し、
前記機能物質が、有機物で構成され、さらに、その物質が内腔を有し、かつ、
第一の溶液との接触時に、該内腔部に除去すべき金属を内包、もしくは金属と複合体を形成することにより、前記金属を前記第一の溶液中から回収することを特徴とする金属を回収する方法。
【請求項５】
前記第一の操作が、請求項１から３のいずれかに記載の操作であって、
さらに、前記第二の操作が、窒素雰囲気中、または、大気中で、機能物質の焼失温度以上で、分離された前期機能物質群を加熱することにより、前記金属の回収を実現することである、請求項４に記載の金属を回収する方法。
【請求項６】
前記第一の操作が、請求項１から３のいずれかに記載の操作であって、
前記第二の操作が、前記機能物質群のみを選択的に分解する作用を持つ化合物を入れることであり、かつ、前記分解作用化合物が、タンパク質分解酵素、尿素、界面活性剤のいずれか一つ以上である、請求項４に記載の金属を回収する方法。
【請求項７】
前記第一の操作が、請求項１から３のいずれかに記載の操作であって、
前記タンパク質分解酵素が、プロテアーゼ、ディスパーゼ、トリプシン、ナガラーゼ、のいずれか一つ以上である、請求項６に記載の金属を回収する方法。
【請求項８】
前記機能物質が、（直径３−３０ｎｍの粒子）であることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記機能物質を構成する、前記有機物の主要な部分がタンパク質である、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記タンパク質分子がフエリチンフアミリ−であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フエリチンフアミリ−がフエリチンまたは、アポフエリチン、および、これらのアミノ酸配列を改変した改変物であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記タンパク質分子がアデノウィルス、ロタウィルス、ポリオウィルス、ＨＫ９７、ＣＣＭＶ、および、これらの改変物等の群から選ばれるウイルスであることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記タンパク質分子がＤｐｓＡタンパク質またはＭｒｇＡタンパク質、および、これらのアミノ酸配列を改変した改変物であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記金属が鉄、鉄酸化物、その他の鉄化合物、ニツケル、ニツケル酸化物、その他のニツケル化合物、コバルト、コバルト酸化物、その他のコバルト化合物、銅、銅酸化物、その他の銅化合物、金、その他の金化合物、白金、その他の白金化合物の少なくとも、いずれか１種であることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記金属が鉄、鉄酸化物、その他の鉄化合物、ニツケル、ニツケル酸化物、その他のニツケル化合物、コバルト、コバルト酸化物、その他のコバルト化合物、銅、銅酸化物、その他の銅化合物、金、その他の金化合物、白金、その他の白金化合物の少なくとも、いずれか１種であることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の金属イオンが存在する水溶液から、金属イオンを連続的かつ、選択的または非選択的に分離する分離剤、および、金属イオンを含む水溶液の処理方法に関する。具体的には、内腔を有し、金属をその内腔に内包できる機能分子を含有する金属分離剤、または、金属分離剤を用いた、種々の金属イオンが存在する水溶液から金属イオンを分離、除去する方法、および、それらを用いた種々の金属イオンが存在する水溶液から金属イオンを回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
銀、金などの貴金属や、銅、鉛、水銀、カドミウムなどの有害重金属を含む水溶液中からこれらの金属を分離する技術は、資源の回収再利用及び環境汚染防止の観点から極めて重要である。これまで、これらの金属の分離方法としては、金属含有水溶液を陽イオン交換樹脂、活性炭、金属キレート化剤、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性白土、液膜を通したイオン輸送剤、植物プランクトンなど種々の無機系や有機系の吸着剤に接触させて、金属をこれらに吸着させ分離する方法が主流をなしている。
【０００３】
具体的にイオン輸送剤として使用される物質を例示すると、水銀のみを捕捉するものとしてトロポノイド付加ジチオクラウンエーテル類がある。また、鉛のみを捕捉するものとして環状ポリエーテルジカルボン酸が知られている。また、水銀のみを捕捉するものとして８−キノリル基をもつメチオニン誘導体が挙げられている。また、特許文献１には、銅のみを選択的に捕捉するものとして、α−アミノ酸ジアジド誘導体が開示されている。というように、挙げれば枚挙にいとまがない。
【０００４】
他方、微生物や藻類の中には、特定の金属を蓄積する能力を有するものがあることが知られており、近年、これを利用して、廃液中の有害金属や有価金属を除去したり、回収することが試みられ、例えば植物バイオマス、カビ、さらにはクロレラなどの微細藻類などを用いる方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１６３２４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の無機系や有機系の吸着剤は、吸着能力に限界がある。例えば、金属キレート樹脂は、その分子構造を利用して金属イオンと錯体を形成することで補足するキレート官能基と、それを固定する担体の樹脂からなる。キレート官能基導入量の大きい樹脂を選べば補足収率は向上するが、基本的には一つのキレート官能基に対し補足される金属錯体は一つであるため、収率には限度がある。このため、多量の廃液を処理するには、吸着材料は多量使用しなければならない問題があった。さらに、吸着材料が特異的な金属と非常に高い選択性を持つ反面、一度吸着させた金属を脱離させることが必ずしも容易ではないため、吸着剤の再生が困難で煩雑な操作を要するという一面も持つ。吸着剤の再生にかかるコストや回収の生産性は必ずしも良好とは言えない。また、これまで用いられている微生物や藻類は、重金属の収率や、粒形化の困難さなどの点で、必ずしも十分に満足しうるものではないのが実状である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、馬、牛などの動物のひぞうや肝臓などに存在するフェリチンが、タンパク質の殻で覆われた内腔に金属イオンを内包することによって、体内での金属イオン濃度を調節している。しかも、フェリチンの内包された金属イオンを金属に還元すると、一つのフェリチン内に、数千個の金属原子が内包されていることに着目し、鋭意研究を重ねた結果、フェリチンなどの、内腔を有し、金属をその内腔に内包できる機能分子を有効に利用することにより、当初の目的を達成するばかりでなく、大幅に収率を向上させることができることを発見した。本発明はかかる発見に基づきさらに研究を進めて完成するに至った。
【０００８】
上記課題を解決する本発明に係る金属を分離する方法は、
少なくとも１種類以上の金属イオンが混在している第一の溶液中から金属を選択的、もしくは非選択的に分離する方法であって、
第一の溶液内で、少なくとも一種類以上の機能物質群を接触させる工程と、
機能物質群を凝集、もしくは沈殿させる手段により機能物質群を第一の溶液から分離する工程からなり、
上記工程を少なくとも１回以上、かつ、機能物質群の種類数以下の回数分、繰り返し、
機能物質が、有機物で構成され、さらに、その物質が内腔を有し、かつ、
第一の溶液との接触時に、該内腔部に除去すべき金属を内包、もしくは金属と複合体を形成することにより、金属を第一の溶液中から分離することを特徴とする。
【０００９】
機能物質群を凝集させる手段が、遠心力により、機能物質群と第一の溶液の分離を実現することであることが好ましい。
【００１０】
機能物質群を沈殿させる手段が、第一の溶液中に機能物質群を沈殿させる作用を持つ化合物を入れることであり、かつ、沈殿作用化合物が塩化アンモニウム、カドミウム、ニ価イオンのいずれか一つ以上であることが好ましい。
【００１１】
上記課題を解決する他の本発明に係る金属を分離する方法は、
少なくとも１種類以上の金属イオンが混在している第一の溶液中から金属を選択的、もしくは非選択的に回収する方法であって、
第一の溶液内で、少なくとも一種類以上の機能物質群を接触させる工程と、
第一の操作により機能物質群を第一の溶液から分離する、もしくは、機能物質群を第一の溶液とは直接接触しない第二の溶液へと移動させる工程と、
第二の操作により機能物質群から金属を回収する工程からなり、
上記工程を少なくとも１回以上、かつ、機能物質群の種類数以下の回数分、繰り返し、
機能物質が、有機物で構成され、さらに、その物質が内腔を有し、かつ、
第一の溶液との接触時に、該内腔部に除去すべき金属を内包、もしくは金属と複合体を形成することにより、金属を第一の溶液中から回収することを特徴とする。
【００１２】
第一の操作が、請求項１から３のいずれかに記載の操作であって、
さらに、第二の操作が、窒素雰囲気中、または、大気中で、機能物質の焼失温度以上で、分離された前期機能物質群を加熱することにより、金属の回収を実現することであることが好ましい。
【００１３】
第一の操作が、請求項１から３のいずれかに記載の操作であって、
第二の操作が、機能物質群のみを選択的に分解する作用を持つ化合物を入れることであり、かつ、分解作用化合物が、タンパク質分解酵素、尿素、界面活性剤のいずれか一つ以上であることが好ましい。
【００１４】
第一の操作が、請求項１から３のいずれかに記載の操作であって、
タンパク質分解酵素が、プロテアーゼ、ディスパーゼ、トリプシン、ナガラーゼ、のいずれか一つ以上であることが好ましい。
【００１５】
機能物質が、（直径３−３０ｎｍの粒子）であることが好ましい。
【００１６】
機能物質を構成する、有機物の主要な部分がタンパク質であることが好ましい。
【００１７】
タンパク質分子がフエリチンフアミリ−であることが好ましい。
【００１８】
フエリチンフアミリ−がフエリチンまたは、アポフエリチン、および、これらのアミノ酸配列を改変した改変物であることが好ましい。
【００１９】
タンパク質分子がアデノウィルス、ロタウィルス、ポリオウィルス、ＨＫ９７、ＣＣＭＶ、および、これらの改変物等の群から選ばれるウイルスであることが好ましい。
【００２０】
タンパク質分子がＤｐｓＡタンパク質またはＭｒｇＡタンパク質、および、これらのアミノ酸配列を改変した改変物であることが好ましい。
【００２１】
金属が鉄、鉄酸化物、その他の鉄化合物、ニツケル、ニツケル酸化物、その他のニツケル化合物、コバルト、コバルト酸化物、その他のコバルト化合物、銅、銅酸化物、その他の銅化合物、金、その他の金化合物、白金、その他の白金化合物の少なくとも、いずれか１種であることが好ましい。
【００２２】
金属が鉄、鉄酸化物、その他の鉄化合物、ニツケル、ニツケル酸化物、その他のニツケル化合物、コバルト、コバルト酸化物、その他のコバルト化合物、銅、銅酸化物、その他の銅化合物、金、その他の金化合物、白金、その他の白金化合物の少なくとも、いずれか１種であることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の金属分離能を有する機能分子、およびそれを用いた金属の分離、回収方法の実施の形態を、図を用いて説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）［容器  個別回収  遠心］
図１は、本発明の金属イオンが混在している溶液中から金属を分離・回収する方法の１例の概略を示す概念図である。
【００２５】
例示として、金属イオン７Ａ、７Ｂ、および７Ｃを含む水溶液中から金属イオン７Ｃのみを分離する方法を示す。図１の容器には、上記１種類の金属イオンを含有する溶液２が満たされている。その容器に、機能物質６Ｃを注入し、実施例に具体的に示す操作を用いて、金属イオン７Ｃを機能物質６Ｃに内包させ、複合体８Ｃを形成させる。その後、複合体８Ｃを凝集、または、沈殿させることにより、金属７Ｃを含む複合体８Ｃだけを容器から分離する。この操作により、溶液２から金属イオン７Ｃを分離することができる。つまり、金属イオン７Ｃが除去された溶液１２が出来る。
【００２６】
このような凝集・沈殿方法として、遠心分離が望ましい。ここで用いられる遠心分離方法は、ショ糖勾配法、超遠心法を含むすべての遠心力を使った沈殿法を意味する。
【００２７】
このような機能分子６は、その構造を構成する有機物の主要な部分がタンパク質である。機能分子６は、直径３−３０ｎｍの粒子であることが望ましい。具体的に、機能分子６として用いられるタンパク質分子は、アポフェリチン等が好ましく使用できる。アポフェリチンは、図３に模式的に示すように、無機材料原子の芯１を内腔部に保持し、この周囲をタンパク質の殻２で覆った金属タンパク質複合体となることができる。アポフェリチンのファミリーである、内部に鉄イオンを含有できるフェリチンは、馬、牛等の動物のひ臓や肝臓等の臓器から取り出すことができる。
【００２８】
フェリチンの場合、芯１の無機材料原子は、通常は、酸化鉄（Ｆｅ２↓Ｏ３↓）で、芯１の直径は６ｎｍ程度、酸化鉄の総数は３０００個程度であり、殻２は分子量２万程度のタンパク質の２４量体で、２４量体全体の外径は１２ｎｍ程度である。
【００２９】
また、機能分子６は、上記のこれらのタンパク質のアミノ酸配列を改変した改変物であってもよい。タンパク質を改変させる手段は、遺伝子組み替え技術など当業者に公知の技術を用いて実現される。例えば、アポフェリチンの金属導入部に位置するグルタミン酸およびアスパラギン酸を、電荷を持たず、かつサイズの小さいセリンで置換する。次に、内腔部に位置するグルタミン酸をリジン等の塩基性アミノ酸または中性アミノ酸で置換する。さらに、内腔部にひとつ以上のシステイン結合を導入することで、負電荷を持つ（ＡｕＣｌ４）−と負電荷を持つアミノ酸との間に発生する静電相互作用による斥力を防ぐことができ、（ＡｕＣｌ４）−が内腔に取りこまれ易くなる。内腔に取りこまれた（ＡｕＣｌ４）−は、当業者に公知の技術でＡｕに還元することができる。よって、この改変したアポフェリチンを機能分子６として使えば、溶液中の金イオンを金粒子として分離するカラムが作製できる。
【００３０】
そのほかには、ＤｐｓＡタンパク質またはＭｒｇＡタンパク質が挙げられる。Ｄｐｓタンパク質の場合は、図示は省略するが、芯１の直径は４ｎｍ程度、殻２は正四面体の１２量体で、１２量体全体の外径は９ｎｍ程度である。また、アデノウィルス、ロタウィルス、ポリオウィルス、ＨＫ９７、ＣＣＭＶ等の群から選ばれるウイルスも好適に使用され得る。
【００３１】
以下の操作を施し、さらに、金属イオンＣを溶液中から分離した後に、金属イオン（記号Ｃ）のみを回収する方法を図１を用いて示す。
【００３２】
出来た沈殿物１８Ｃを、窒素雰囲気中、または、大気中で、加熱源１５を用いて、機能物質６の焼失温度以上、好適には、タンパク質の焼失温度以上で、複合体８を加熱焼失させることにより、金属７Ｃの回収を実現することができる。また、沈殿物に、複合体分解溶液１４を溶液に添加し、複合体１８Ｃを分解して金属７Ｃを回収してもよい。
【００３３】
複合体分解溶液１４は、例えば、複合体１８がタンパク質の場合、タンパク質分解酵素、尿素、界面活性剤などが好適に用いられる。
【００３４】
具体的に、タンパク質分解酵素として、プロテアーゼ、ディスパーゼ、トリプシン、ナガラーゼが、当業者に公知の処理方法で用いられる。
【００３５】
また、複合体１８の芯に内包されている化合物が、金属化合物の場合、当業者に公知の方法で、金属化合物を酸化、還元する処理をも含む。
【００３６】
（実施の形態２）［容器  個別回収  遠心］
図２は、本発明の多種類の金属イオンが混在している溶液中から金属を選択的または、非選択的に回収する方法の１例の概略を示す概念図である。
【００３７】
例示として、３種類の金属（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）から金属７Ｃのみを回収する方法を示す。図２の容器には、上記３種類の金属イオンを含有する溶液が満たされている。その容器に、機能物質６Ｃを注入し、実施例に具体的に示す操作を用いて、金属イオンＣを機能物質６Ｃに内包させ、複合体８Ｃを形成させる。その後、複合体８Ｃを凝集、または、沈殿させることにより、金属７Ｃを含む複合体８Ｃだけを容器から分離する。ここで、金属６Ｃだけを選択的に回収するため、機能物質６Ｃのみを含有する溶液を容器に注入したが、金属を非選択的に回収するために、少なくとも１種類以上の機能物質を含む溶液を注入しても良い。
【００３８】
このような凝集・沈殿方法として、遠心分離が望ましい。その沈殿物を、窒素雰囲気中、または、大気中で、加熱源１５を用いて、機能物質６の焼失温度以上、好適には、タンパク質の焼失温度以上で、複合体８を加熱焼失させることにより、金属７Ａの回収を実現することが望ましい。また、沈殿物に、実施の形態２に明示した複合体分解溶液１４を溶液に添加し、複合体１８Ｃを分解して金属７Ｃを回収してもよい。
【００３９】
その上清には、残り金属イオンＡおよびＢが含まれるため、上記と同様の手順で、金属７Ａ，そして金属７Ｂのみを回収できる。つまり、その上清に金Ａのみを選択的に内包させる機能物質６Ａを含有する溶液を上清に注入し、遠心操作を繰り返す。上記で説明した工程を少なくとも１回以上、かつ、機能物質群の種類数以下の回数分、繰り返すことで、選択的に金属を回収できる。
【００４０】
（実施の形態３）［容器  個別回収  沈殿］
図２は、本発明の金属イオンが混在している溶液中から金属を選択的または、非選択的に回収する方法の１例の概略を示す概念図でもある。
【００４１】
例示として、３種類の金属（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）から金属７Ｃのみを回収する方法を示す。図２の容器には、上記３種類の金属イオンを含有する溶液が満たされている。実施の形態２と同様に、複合体８Ｃを沈殿させることにより、金属７Ｃを含む複合体８Ｃだけを容器から分離するのだが、化学反応を用いて、このような沈殿・凝集を実現しても良い。
【００４２】
例えば、機能物質６が、実施の形態１に示したタンパク質である場合には、塩化アンモニウム溶液や尿素を用いてタンパク質を沈殿させることができる。沈殿させる他の方法としては、二価イオンによる共沈、化学的凝集を挙げることができる。また、機能物質６が、実施の形態１に示したフェリチンである場合には、Ｃａ２＋などの二価イオンやカドミウムイオンで沈殿できるため、例えば、１０ｍＭ  ＣｄＳＯ４などを容器に添加することでフェリチンは沈殿する。
【００４３】
その沈殿物を、窒素雰囲気中、または、大気中で、実施の形態２に明示した加熱源１５を用いて、機能物質６の焼失温度以上、好適には、タンパク質の焼失温度以上で、複合体８を加熱焼失させることにより、金属７Ａの回収を実現することが望ましい。また、沈殿物に、実施の形態２に明示した複合体分解溶液１４を溶液に添加し、複合体１８Ｃを分解して金属７Ｃを回収してもよい。
【００４４】
その上清には、残り金属イオンＡおよびＢが含まれるため、上記と同様の手順で、金属７Ａ、そして金属７Ｂのみを回収できる。つまり、その上清に金Ａのみを選択的に内包させる機能物質６Ａを含有する溶液を上清に注入し、沈殿操作を繰り返す。
【００４５】
【実施例】
（実施例１）
以下に、本発明の方法により機能物質であるフェリチンに内包させ、水溶液中から鉄イオンを除去・回収した例を説明する。
【００４６】
例示として、機能物質にアポフェリチンを使って、ＣｄＳＯ４で沈殿させ、遠心分離し、水溶液中から鉄を回収した例を示す。
（アポフェリチンの精製）
ウマ脾臓フェリチン（Ｓｉｇｍａ）から、２４量体だけ精製する。具体的には、０．５ｍＭ  ＥＤＴＡ、１０ｍＭ  Ｔｒｉｓ（ｐＨ８．５）を用いて、４℃で一昼夜、透析する。その後、１０ｍＭ  ＴｒｉｓＨＣｌ（ｐＨ８．５）、１５０ｍＭ  ＮａＣｌで十分平衡化したＧ４０００ＳＷＸＬ  ＰＥＥＫカラム（ＴＯＳＯＨ）を用いて、２４量体だけを分取した。フェリチンは、さらに、１ｗｔ％チオグリコール酸、０．１Ｍ  酢酸バッファー（ｐＨ５．６）を用いて４℃で３時間透析後、さらに、０．１Ｍ  酢酸バッファー（ｐＨ５．６）を用いて４℃で４時間透析して、アポフェリチン化した後、５０ｍＭ  ＴｒｉｓＨＣｌ（ｐＨ８．５）で透析する。最終的に１５０ｍＭ  ＮａＣｌバッファー中に溶かした。
（鉄イオンの内包化・回収）
１００μＭ硫酸鉄溶液に、アポフェリチンを終濃度０．１μＭの濃度になるように溶解した溶液を加えた。そこに、希硫酸を加え、ｐＨ１．５に調整して、室温で６０分間反応させた後、１０ｍＭ  ＣｄＳＯ４を加え、低速で遠心分離する。フェリチンは沈殿に含まれる。
【００４７】
上清に対して、フレーム原子吸光分析法を用いて、廃液中の残留鉄量を測定した。排出液に塩酸を加え、終濃度０．１Ｍの塩酸溶液とし、アセチレン・空気フレームに直接噴霧し、鉄は波長２４８．３ｎｍの吸光度で定量した。測定排液には、鉄が１．３μｇしか含まれていなかった。
【００４８】
遠心操作で得られた沈殿物からＣｄを除去するために、１５０ｍＭ  ＮａＣｌに溶かし、高速遠心分離を３回行う。沈殿物を３０ｍｍ角のＳｉ基板上に静置させ、窒素ガスを流速毎分２００ｍＬで流した石英管炉内で１時間７００℃で加熱した。その後、炉内が１００℃以下になるのを待って基板から取り出したところ、金属塊３．５ｍｇが得られた。加えたアポフェリチンの濃度から換算して、単位質量当たりのフェリチンの回収容量はこれより３５２ｍｇ／ｇと算出され、アポフェリチンは非常に大きな吸着容量を示した。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の機能分子は、多量の金属イオンを内包することができる。しかも、簡便な操作で金属を容易に脱離させ、回収することができる。
【００５０】
よって、本特許は、産業廃棄物、鉱山排水、工場排水などの中の有価金属や有害金属を効率よく吸収し、回収あるいは除去することができ、これは、資源の回収再利用及び環境汚染防止の観点から極めて重要である。
【００５１】
また、機能分子の主成分がタンパク質に代表される生体分子であるため、血液処理などの医療分野、食品分野にも応用が可能である。
【００５２】
しかも、本方法は、機能分子の単収率が非常に高いため、超微量金属を分析するための濃縮試料の調整処理にも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における、凝集・沈殿作用を利用した金属の分離および金属回収方法の概略を示す図
【図２】本発明の一実施の形態における、凝集・沈殿作用を利用した金属の分離および金属回収方法の概略を示す図
【図３】本発明の機能分子であるフェリチンタンパク質の分子構造を示す図
【符号の説明】
１：Ｆｅ２Ｏ３の芯
２：タンパク質の殻
３：金属イオン含有液
４：機能分子含有溶液
５：金属イオン除去後液
６：機能分子
６Ａ：機能分子Ａ
６Ｂ：機能分子Ｂ
６Ｃ：機能分子Ｃ
７：金属イオン
７Ａ：金属イオンＡ
７Ｂ：金属イオンＢ
７Ｃ：金属イオンＣ
８：金属−機能分子複合体
８Ａ：金属−機能分子複合体Ａ
８Ｂ：金属−機能分子複合体Ｂ
８Ｃ：金属−機能分子複合体Ｃ
１０：容器
１４：複合体分解溶液
１５：加熱源
１８Ｃ：凝集した複合体Ｃ
１９：分解した金属−機能分子複合体
【図１】
2004217984.tif 000003
【図２】
2004217984.tif 000004
【図３】
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