(57)【要約】      （修正有）【課題】希土類元素を効率よく回収できるペプチド、希土類元素回収材、及び希土類元素の回収方法の提供。【解決手段】１２残基、又は６残基の特定のアミノ酸配列を有するペプチド、若しくは前記アミノ酸配列において、１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を有するペプチドを含み、希土類元素の回収を用途とする希土類元素回収材、及び、前記希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程を含むことを特徴とする希土類元素の回収方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（ａ）〜（ｄ）のいずれかのアミノ酸配列を有するペプチド。
（ａ）配列番号１のアミノ酸配列。
（ｂ）配列番号２のアミノ酸配列。
（ｃ）配列番号３のアミノ酸配列。
（ｄ）前記配列番号１〜３のいずれかのアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列。
【請求項２】
請求項１に記載のペプチドであって、
前記（ｄ）のアミノ酸配列は、アミド基又は水酸基をもつアミノ酸を含むことを特徴とするペプチド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のペプチドを含み、希土類元素の回収を用途とする希土類元素回収材。
【請求項４】
請求項３に記載の希土類元素回収材であって、
コート蛋白質におけるＮ末端又はLys側鎖に前記ペプチドが結合したファージを含むことを特徴とする希土類元素回収材。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の希土類元素回収材であって、
前記希土類元素がネオジムであることを特徴とする希土類元素回収材。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程を含むことを特徴とする希土類元素の回収方法。
【請求項７】
請求項６に記載の希土類元素の回収方法であって、
前記液体のｐＨが３〜４の範囲内であることを特徴とする希土類元素の回収方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の希土類元素の回収方法であって、
前記液体にキレート剤を加える工程を含むことを特徴とする希土類元素の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペプチド、希土類元素回収材、及び希土類元素の回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオジム等の希土類元素は、種々の工業製品の原料として使用されている。近年、希土類元素の使用量が急増していること、及び希土類元素の産出地域が限られていること等から、希土類元素を効率よく回収する方法が求められている。希土類元素の回収方法として、特許文献１、２記載の技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５１４４９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８１０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２記載の技術は、いずれも、希土類元素を含む液のｐＨを中性域としてから、液と吸着材とを接触させなければならない。中性域では希土類元素が吸着材に吸着しにくいため、希土類元素を効率よく回収することができない。
【０００５】
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、希土類元素を効率よく回収できるペプチド、希土類元素回収材、及び希土類元素の回収方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のペプチドは、以下の（ａ）〜（ｄ）のいずれかのアミノ酸配列を有する。
（ａ）配列番号１のアミノ酸配列。
（ｂ）配列番号２のアミノ酸配列。
【０００７】
（ｃ）配列番号３のアミノ酸配列。
（ｄ）前記配列番号１〜３のいずれかのアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列。
【０００８】
本発明のペプチドを用いれば、希土類元素を効率よく回収することができる。
本発明の希土類元素回収材は、上述したペプチドを含み、希土類元素の回収を用途とする。本発明の希土類元素回収材を用いれば、希土類元素を効率よく回収することができる。
【０００９】
本発明の希土類元素の回収方法は、上述した希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程を含むことを特徴とする。本発明の希土類元素の回収方法を用いれば、希土類元素を効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における初期濃度ＣＮ０と吸着濃度ΔＣＮとの関係を表すグラフである。
【図２】実施例２における初期濃度ＣＮ０と吸着濃度ΔＣＮとの関係を表すグラフである。
【図３】参考例における初期濃度ＣＦ０と吸着濃度ΔＣＦとの関係を表すグラフである。
【図４】実施例４における初期濃度ＣＮ０と吸着濃度ΔＣＮとの関係を表すグラフである。
【図５】実施例５における初期濃度ＣＮ０と吸着濃度ΔＣＮとの関係を表すグラフである。
【図６】実施例６における初期濃度ＣＮ０と吸着濃度ΔＣＮとの関係を表すグラフである。
【図７】実施例６における初期濃度ＣＮ０と吸着濃度ΔＣＮとの関係を表すグラフである。
【図８】実施例７における初期濃度ＣＮ０、ＣＦ０と吸着濃度ΔＣＮ、ΔＣＦとの関係を表すグラフである。
【図９】実施例８における初期濃度ＣＮ０、ＣＦ０と吸着濃度ΔＣＮ、ΔＣＦとの関係を表すグラフである。
【図１０】実施例９における初期濃度ＣＮ０、ＣＦ０と吸着濃度ΔＣＮ、ΔＣＦとの関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を説明する。
１．ペプチド
本発明のペプチドは、下の（ａ）〜（ｄ）のいずれかのアミノ酸配列を有する。
【００１２】
（ａ）配列番号１のアミノ酸配列。
（ｂ）配列番号２のアミノ酸配列。
（ｃ）配列番号３のアミノ酸配列。
【００１３】
（ｄ）前記配列番号１〜３のいずれかのアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列。
配列番号１のアミノ酸配列は、「Gly Leu His Thr Ser Ala Thr Asn Leu Tyr Leu His」である。配列番号２のアミノ酸配列は「Gly Leu His Thr Ser Ala」である。配列番号３のアミノ酸配列は「Thr Asn Leu Tyr Leu His」である。
【００１４】
前記（ｄ）のアミノ酸配列としては、例えば、配列番号１、２のアミノ酸配列において、GlyをAlaに置換したものが挙げられる。また、前記（ｄ）のアミノ酸配列としては、例えば、配列番号１のアミノ酸配列において、左から２番目のLeu、及び左から１１番目のLeuのうち、一方又は両方をIleに置換したものが挙げられる。また、前記（ｄ）のアミノ酸配列としては、例えば、配列番号１のアミノ酸配列において、左から４番目のThr、及び左から７番目のThrのうち、一方又は両方をSerに置換したものが挙げられる。
【００１５】
また、前記（ｄ）のアミノ酸配列としては、例えば、配列番号２のアミノ酸配列において、左から２番目のLeuをIleに置換したものが挙げられる。また、前記（ｄ）のアミノ酸配列としては、例えば、配列番号２のアミノ酸配列において、左から４番目のThrをSerに置換したものが挙げられる。
【００１６】
また、前記（ｄ）のアミノ酸配列としては、例えば、配列番号３のアミノ酸配列において、右から２番目のLeuをIleに置換したものが挙げられる。また、前記（ｄ）のアミノ酸配列としては、例えば、配列番号３のアミノ酸配列において、左から１番目のThrをSerに置換したものが挙げられる。
【００１７】
また、前記（ｄ）のアミノ酸配列は、配列番号１〜３のアミノ酸配列において、上述したGlyの置換、Leuの置換、及びのThrの置換のうち、２以上の置換を行ったものであってもよい。
【００１８】
前記（ａ）〜（ｃ）のアミノ酸配列において、アミド基や水酸基をもつアミノ酸がネオジムイオンと相互作用し、他のアミノ酸はペプチドの構造形成に効いていると推測される。よって、前記（ｄ）のアミノ酸配列は、アミド基や水酸基をもつアミノ酸を含んでいることが好ましい。
【００１９】
本発明のペプチドは、前記（ａ）〜（ｄ）のアミノ酸配列から成るもの（他のアミノ酸配列を実質的に含まないもの）であってもよいし、さらに、それ以外のアミノ酸配列も有していてもよい。また、本発明のペプチドは、前記（ａ）〜（ｄ）のアミノ酸配列を複数回繰り返したアミノ酸配列を有していてもよい。
【００２０】
本発明において、ペプチドとは、２個以上のアミノ酸がペプチド結合によって結合したものを意味し、結合するアミノ酸の数は適宜設定できる。よって、本発明のペプチドは、ポリペプチドであってもよい。ただし、本発明のペプチドにおけるアミノ酸の数（残基数）は、６〜４８の範囲が好ましい。この範囲内であることにより、希土類元素を回収する効果が一層高くなる。
【００２１】
本発明のペプチドにおけるＣ末端は特に限定されず、例えば、カルボキシ基、カルボキシレート、アミド、及びエステルのいずれであってもよい。
本発明のペプチドは塩を形成していてもよい。その塩としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、乳酸、酒石酸、マレイン酸、フマル酸、シュウ酸、リンゴ酸、クエン酸、オレイン酸、パルミチン酸等の酸との塩；ナトリウム、カリウム、カルシウム等のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との塩；ルミニウムの水酸化物又は炭酸塩との塩；トリエチルアミン、ベンジルアミン、ジエタノールアミン、ｔ−ブチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、アルギニンとの塩等が挙げられる。
【００２２】
本発明のペプチドは、周知の方法で合成できる。その合成方法としては、例えば、Fmoc基やBoc基を使うペプチド固相合成法（Solid-phase peptide synthesis、SPPS）、液相合成法（liquid-phase peptide synthesis、LPPS)、無細胞蛋白質合成系 (Cell-free protein synthesis system)を用いた合成法、バクテリア発現系を用いた合成法等が挙げられる。
【００２３】
本発明のペプチドは、希土類元素と選択的に結合する特性を有する。ここで、選択的に結合するとは、本発明のペプチドが、希土類元素の少なくとも一部（例えばネオジム等）に対し、希土類元素以外の所定の元素（例えば鉄等）よりも相対的に結合しやすいことを意味し、必ずしも、希土類元素以外の元素と全く結合しないことを意味するものではない。
【００２４】
希土類元素は、周期表において、ランタン（原子番号５７）からルテチウム（原子番号７１）までの１５元素のランタノイド、及びスカンジウム、イットリウムの総称である。本発明のペプチドは、特に、ネオジムと選択的に結合する性質を有する。そのため、本発明のペプチドを、希土類元素（特にネオジム）を回収する用途に用いることができる。
【００２５】
２．希土類元素回収材
本発明の希土類元素回収材は、上述したペプチドを含む。本発明の希土類元素回収材は、希土類元素（特にネオジム）の回収を用途とする。本発明の希土類元素回収材は、上述したペプチドから成るもの（例えば、ペプチド以外の構成を実質的に含まないもの）であってもよいし、さらにペプチド以外の構成を含んでいてもよい。
【００２６】
本発明の希土類元素回収材は、例えば、ペプチドを担持する固相担体を含んでいてもよい。固相担体の材料は適宜選択でき、例えば、ガラス、シリカ、ベンナイト等の無機物質、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成高分子物質、アガロースゲル、デキストランゲル、セルロース等の不溶性多糖、紙等が挙げられる。
【００２７】
また、固相担体の形状は適宜選択でき、例えば、中空管状、球状、粒子状、棒状、シート状、板状、箱状等とすることができる。ペプチドを固相担体に担持する方法は、公知の方法から適宜選択することができ、例えば、共有結合、物理的吸着、イオン結合を介して担持することができる。
【００２８】
本発明の希土類元素回収材は、例えば、コート蛋白質におけるＮ末端又はLys側鎖に上述したペプチドが結合したファージ（Phage）を含むことができる。ファージ（バクテリオファージ）とは、細菌に感染して増殖するウイルスの総称である。ファージは、核酸をコート蛋白質の殻でつつんだ構造を有する。
【００２９】
ファージとしては、公知のファージの中から適宜選択することができ、例えば、Ｍ１３ファージ等を用いることができる。ファージのコート蛋白質におけるＮ末端又はLys側鎖に上述したペプチドを結合する方法は、公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、アミノ基（-NH2）とカルボキシ基（-COOH）との脱水縮合反応又はアミンカップリング反応を利用する方法を用いることができる。
【００３０】
この方法においては、まず、WSC (Water soluble carbodiimide)を用いて、上述したペプチドを常温で１時間静置し、ペプチドのカルボキシ基を活性させる。そして、野生株Ｍ１３ファージのコート蛋白質における-NH2 （Ｎ末端又はLys側鎖）と、ペプチドのカルボキシ基とにカップリング反応を生じさせる。その結果、ファージのコート蛋白質におけるＮ末端又はLys側鎖に上述したペプチドが結合する。また、ファージの遺伝子を組み換えることにより、ファージのコート蛋白質が、その一部として上述したペプチドを備えるようにしてもよい。
【００３１】
３．希土類元素の回収方法
本発明の希土類元素の回収方法は、上述した希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程を含む。この工程において、希土類元素回収材（特に、希土類元素回収材に含まれるペプチド）は希土類元素と結合する。
【００３２】
希土類元素と結合した希土類元素回収材は、例えば、遠心分離、濾過等の方法で、液体から取り出すことができる。その後、例えば、希土類元素回収材を焼却する、あるいは、希土類元素を希土類元素回収材から解離させる等の方法で、希土類元素を回収することができる。
【００３３】
希土類元素（例えばネオジム）を含む液体は、例えば、希土類元素のイオンを含むことができる。希土類元素を含む液体は、希土類元素のみを含んでいてもよいし、希土類元素に加えて他の元素を含んでいてもよい。また、希土類元素を含む液体には、固形物（例えば粒子）が分散していてもよい。
【００３４】
希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程の態様は、適宜選択できる。例えば、希土類元素を含む液体に、希土類元素回収材を投入することができる。また、希土類元素を含む液体を、希土類元素回収材に滴下してもよい。
【００３５】
また、希土類元素回収材が、固相担体と、それに担持されたペプチドとから成る場合、その希土類元素回収材を充填したカラムに、希土類元素を含む液体を注入してもよい。このとき、液体に含まれていた希土類元素は、カラム中の希土類元素回収材に結合する。一方、液体の成分のうち、ペプチドを結合しにくい成分は、カラムを通過する。その結果、液体中に含まれていた希土類元素を回収することができる。
【００３６】
希土類元素を含む液体のｐＨは、希土類元素回収材と接触する工程において、３〜４の範囲内であることが好ましい。この範囲内である場合、希土類元素を一層効率的に回収できる。その理由は、上記のｐＨの範囲内において、希土類元素が錯体を形成し、ペプチドと一層結合し易くなるためであると推測できる。また、ｐＨが上記の範囲内であることにより、ｐＨを中性付近に調整することが必須ではなくなるため、希土類元素の回収に要するコストが一層低くなる。
【００３７】
本発明の希土類元素の回収方法は、希土類元素を含む液体にキレート剤を加える工程を含むことが好ましい。その場合、希土類元素回収材が希土類元素と選択的に結合する特性が一層顕著になる。キレート剤としては、例えば、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸、エデト酸）、ＮＴＡ（ニトリロ三酢酸ナトリウム）、ＩＤＡ（イミノ二酢酸）等が挙げられる。キレート剤を液体に加えるタイミングは、希土類元素回収材と液体とを接触させる工程の前であってもよいし、同時であってもよいし、後であってもよい。液体におけるキレート剤の濃度は、例えば、液体における希土類元素の濃度と同等以上とすることができる。
（実施例１）
１．ペプチドの合成
Fmoc基やBoc基を使うペプチド固相合成法により、配列番号１のアミノ酸配列から成る残基数１２のペプチドを合成した。このペプチドを以下ではペプチドＰ１とする。
【００３８】
２．希土類元素回収材の製造
Ｍ１３ファージを用意し、このＭ１３ファージのコート蛋白質におけるＮ末端及びLys側鎖に、上記のように合成したペプチドＰ１を導入した。ペプチドＰ１を導入する方法としては、コート蛋白質におけるアミノ基と、ペプチドのカルボキシ基とに脱水縮合反応又はアミンカップリング反応を生じさせる方法を用いた。ペプチドＰ１を導入したＭ１３ファージを、以下では希土類元素回収材Ｒ１とする。希土類元素回収材Ｒ１は、コート蛋白質におけるＮ末端又はLys側鎖にペプチドＰ１が結合したファージを含む希土類元素回収材の一例である。
【００３９】
３．希土類元素の回収方法
まず、希土類元素を含む液体を用意した。この液体は、ネオジムイオン（Ｎｄ３+）を含み、水を媒体とする液体である。以下ではこの液体をネオジムイオン含有液とする。ネオジムイオン含有液は、Gly-HCl緩衝液を１０ｍＭの濃度で含み、ｐＨは３．６である。また、ネオジムイオン含有液におけるネオジムイオンの濃度は、既知の初期濃度ＣＮＯである。
【００４０】
次に、ネオジムイオン含有液に、希土類元素回収材Ｒ１を投入した。投入量は、ネオジムイオン含有液におけるペプチドＰ１の濃度が４３μＭとなる量とした。なお、この工程は、希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程の一例である。
【００４１】
希土類元素回収材Ｒ１の投入後、１時間静置した。その後、限外濾過により、希土類元素回収材Ｒ１をネオジムイオン含有液から取り出した。限外濾過の条件は、３５００ｒｐｍ、４℃、２０ｍｉｎ遠心とした。
【００４２】
次に、希土類元素回収材Ｒ１を取り出した後のネオジムイオン含有液におけるネオジムイオン濃度ＣＮＡを、誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ−ＭＳ）により測定した。そして、ＣＮＯからＣＮＡを差し引いた値（以下ではネオジムの吸着濃度ΔＣＮとする）を算出した。ネオジムの吸着濃度ΔＣＮは、希土類元素回収材Ｒ１に結合し、回収されたネオジムイオンの量に対応する濃度である。
【００４３】
以上の工程を、初期濃度ＣＮＯの値を変えながら繰り返し行った。また、比較例として、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、ペプチドＰ１を導入していないＭ１３ファージを同量用いて同様の工程を行った。
【００４４】
その結果を図１に示す。図１において、「Ｎｄ０１」は希土類元素回収材Ｒ１を用いた場合の結果を表し、「ＷＴ」は、ペプチドＰ１を導入していないＭ１３ファージを用いた場合の結果を表す。また、図１における横軸はＣＮＯを表し、縦軸はΔＣＮを表す。
【００４５】
図１の結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ１を用いれば、初期濃度ＣＮ０によらず、ネオジムイオン含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。一方、ペプチドＰ１を導入していないＭ１３ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。これらの結果は、希土類元素回収材Ｒ１に含まれるペプチドＰ１とネオジムイオンとが結合しやすいことを示している。
（実施例２）
希土類元素回収材Ｒ１を用い、基本的には前記実施例１と同様にして、希土類元素の回収方法を実施した。ただし、本実施例では、希土類元素回収材Ｒ１の投入量を、ネオジムイオン含有液におけるペプチドＰ１の濃度が５９μＭとなる量とした。なお、ネオジムイオン含有液のｐＨは、前記実施例１と同様に、３．６である。
【００４６】
本実施例における結果を図２に示す。図２に示された結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ１を用いれば、初期濃度ＣＮ０によらず、ネオジムイオン含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。一方、ペプチドＰ１を導入していないＭ１３ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。これらの結果は、希土類元素回収材Ｒ１に含まれるペプチドＰ１とネオジムイオンとが結合しやすいことを示している。
（参考例）
基本的には前記実施例１と同様の工程を行った。ただし、本参考例では、ネオジムイオン含有液の代わりに、鉄イオン含有液を用いた。鉄イオン含有液は、鉄イオン（Ｆｅ３+）を含み、水を媒体とする液体である。鉄イオン含有液は、Gly-HCl緩衝液を１０ｍＭの濃度で含み、ｐＨは３．６である。
【００４７】
すなわち、本参考例では、鉄イオンの初期濃度がＣＦ０である鉄イオン含有液に、希土類元素回収材Ｒ１、又は、ペプチドＰ１を導入していないＭ１３ファージを投入して１時間静置した後、それを取出し、鉄イオン含有液における鉄イオン濃度ＣＦＡを測定した。そして、ＣＦＯからＣＦＡを差し引いた値（以下では鉄の吸着濃度ΔＣＦとする）を算出した。鉄の吸着濃度ΔＣＦは、回収された鉄イオンの量に対応する濃度である。
【００４８】
鉄の吸着濃度ΔＣＦを図３に示す。希土類元素回収材Ｒ１を用いた場合でも、ペプチドＰ１を導入していないＭ１３ファージを用いた場合でも、鉄の吸着濃度ΔＣＦは同程度であった。このことは、希土類元素回収材Ｒ１に含まれるペプチドＰ１は、希土類元素以外（特にネオジム以外）の元素に対しては、結合しにくいことを示している。そのため、希土類元素回収材Ｒ１を用いれば、希土類元素とそれ以外の元素とを含む液から、希土類元素を選択的に回収することができる。
（実施例３）
１．ペプチドの合成
Fmoc基やBoc基を使うペプチド固相合成法により、配列番号２のアミノ酸配列から成る残基数６のペプチドを合成した。このペプチドを以下ではペプチドＰ２とする。
【００４９】
また、同様の方法により、配列番号３のアミノ酸配列から成る残基数６のペプチドを合成した。このペプチドを以下ではペプチドＰ３とする。
２．希土類元素回収材の製造
Ｍ１３ファージを用意し、このＭ１３ファージのコート蛋白質におけるＮ末端及びLys側鎖に、上記のように合成したペプチドＰ２を導入した。ペプチドＰ２と、コート蛋白質におけるＮ末端及びLys側鎖との間には、スペーサとしてＧｌｙを導入した。なお、Ｇｌｙには側鎖がないので、スペーサのＧｌｙは希土類元素の吸着には関与しない。
【００５０】
ペプチドＰ２の導入方法は前記実施例１と同様である。ペプチドＰ２を導入したＭ１３ファージを、以下では希土類元素回収材Ｒ２とする。希土類元素回収材Ｒ２は、コート蛋白質におけるＮ末端又はLys側鎖にペプチドＰ２が結合したファージを含む希土類元素回収材の一例である。
【００５１】
また、基本的には希土類元素回収材Ｒ２の製造方法と同様であるが、ペプチドＰ２の代わりにペプチドＰ３を用いて、希土類元素回収材Ｒ３を製造した。希土類元素回収材Ｒ３は、コート蛋白質におけるＮ末端又はLys側鎖にペプチドＰ３が結合したファージを含む希土類元素回収材の一例である。
（実施例４）
まず、ネオジムイオン含有液を用意した。ネオジムイオン含有液におけるネオジムイオンの初期濃度はＣＮＯである。このネオジムイオン含有液に、ＥＤＴＡを添加した。添加後のネオジムイオン含有液におけるＥＤＴＡの濃度は、初期濃度ＣＮＯと同じとした。
【００５２】
次に、ネオジムイオン含有液に、希土類元素回収材Ｒ１を投入した。投入量は、ネオジムイオン含有液におけるペプチドＰ１の濃度が５１μＭとなる量とした。なお、この工程は、希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程の一例である。
【００５３】
希土類元素回収材Ｒ１の投入後、２５℃で１時間静置した。その後、限外濾過により、希土類元素回収材Ｒ１をネオジムイオン含有液から取り出した。限外濾過の条件は、３５００ｒｐｍ、４℃、１０ｍｉｎ遠心とした。
【００５４】
次に、希土類元素回収材Ｒ１を取り出した後のネオジムイオン含有液におけるネオジムイオン濃度ＣＮＡを、誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ−ＭＳ）により測定した。そして、ＣＮＯからＣＮＡを差し引いた値（ネオジムの吸着濃度ΔＣＮ）を算出した。ネオジムの吸着濃度ΔＣＮは、希土類元素回収材Ｒ１に結合し、回収されたネオジムイオンの量に対応する濃度である。以上の工程を、初期濃度ＣＮＯの値を変えながら繰り返し行った。吸着濃度ΔＣＮの測定結果を図４（「Ｎｄ０１」と表記された部分）に示す。
【００５５】
また、比較例として、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、ペプチドＰ１を導入していないＭ１３ファージ（以下では未導入ファージとする）を同量用いて同様の工程を行った。その結果を図４（「ＷＴ」と表記された部分）に示す。
【００５６】
図４に示された結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ１を用いれば、初期濃度ＣＮ０によらず、ネオジムイオン含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。一方、未導入ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。これらの結果は、希土類元素回収材Ｒ１に含まれるペプチドＰ１とネオジムイオンとが結合しやすいことを示している。
(実施例５)
基本的には前記実施例４と同様にして、吸着濃度ΔＣＮを測定した。ただし、本実施例では、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、希土類元素回収材Ｒ２、又はＲ３を用いた。また、ネオジムイオンの初期濃度ＣＮＯは、５．７μＭ、２２．０μＭ、４１．２μＭとした。
【００５７】
希土類元素回収材Ｒ２を使用した場合における吸着濃度ΔＣＮの測定結果を図５（「Ｒ２」と表記された部分）に示す。また、希土類元素回収材Ｒ３を使用した場合における吸着濃度ΔＣＮの測定結果を図５（「Ｒ３」と表記された部分）に示す。
【００５８】
また、比較例として、希土類元素回収材Ｒ２、Ｒ３の代わりに、未導入ファージを同量用いて同様の工程を行った。その結果を図５（「ＷＴ」と表記された部分）に示す。
図５に示された結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ２、Ｒ３を用いれば、初期濃度ＣＮ０によらず、ネオジムイオン含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。一方、未導入ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。これらの結果は、希土類元素回収材Ｒ２、Ｒ３に含まれるペプチドＰ２、Ｐ３とネオジムイオンとが結合しやすいことを示している。
（実施例６）
基本的には前記実施例４と同様にして、吸着濃度ΔＣＮを測定した。ただし、本実施例では、ＥＤＴＡの代わりに、同濃度のＩＤＡ、又はＮＴＡを使用した。ＩＤＡを使用した場合における吸着濃度ΔＣＮの測定結果を図６（「Ｎｄ０１」と表記された部分）に示す。
【００５９】
また、比較例として、ＩＤＡを使用するという点では同じであるが、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、未導入ファージを同量用いて同様の工程を行った。その結果を図６（「ＷＴ」と表記された部分）に示す。
【００６０】
また、ＮＴＡを使用した場合における吸着濃度ΔＣＮの測定結果を図７（「Ｎｄ０１」と表記された部分）に示す。また、比較例として、ＮＴＡを使用するという点では同じであるが、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、未導入ファージを同量用いて同様の工程を行った。その結果を図７（「ＷＴ」と表記された部分）に示す。
【００６１】
図６、図７に示された結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ１を用いれば、キレート剤の種類及び初期濃度ＣＮ０によらず、ネオジムイオン含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。一方、未導入ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。これらの結果は、希土類元素回収材Ｒ１に含まれるペプチドＰ１とネオジムイオンとが結合しやすいことを示している。
（実施例７）
まず、ネオジムイオンと鉄イオンとを含むネオジム−鉄含有液を用意した。このネオジム−鉄含有液におけるネオジムイオンの初期濃度はＣＮＯであり、鉄イオンの初期濃度はＣＦ０である。このネオジム−鉄含有液に、ＥＤＴＡを添加した。添加後のネオジム−鉄含有液におけるＥＤＴＡの濃度は、初期濃度ＣＮＯと初期濃度ＣＦ０との合計濃度とした。
【００６２】
次に、ネオジム−鉄含有液に、希土類元素回収材Ｒ１を投入した。投入量は、ネオジム−鉄含有液におけるペプチドＰ１の濃度が５１μＭとなる量とした。なお、この工程は、希土類元素回収材と、希土類元素を含む液体とを接触させる工程の一例である。
【００６３】
希土類元素回収材Ｒ１の投入後、２５℃で１時間静置した。その後、限外濾過により、希土類元素回収材Ｒ１をネオジム−鉄含有液から取り出した。限外濾過の条件は、３５００ｒｐｍ、４℃、１０ｍｉｎ遠心とした。
【００６４】
次に、希土類元素回収材Ｒ１を取り出した後のネオジム−鉄含有液におけるネオジムイオン濃度ＣＮＡと、と鉄イオン濃度ＣＦＡとを、誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ−ＭＳ）によりそれぞれ測定した。そして、ＣＮＯからＣＮＡを差し引いた値（ネオジムの吸着濃度ΔＣＮ）と、ＣＦＯからＣＦＡを差し引いた値（鉄の吸着濃度ΔＣＦ）とを、それぞれ算出した。
【００６５】
ネオジムの吸着濃度ΔＣＮは、希土類元素回収材Ｒ１に結合し、回収されたネオジムイオンの量に対応する濃度である。また、鉄の吸着濃度ΔＣＦは、希土類元素回収材Ｒ１に結合し、回収された鉄イオンの量に対応する濃度である。以上の工程を、初期濃度ＣＮＯ、ＣＦ０の値を変えながら繰り返し行った。吸着濃度ΔＣＮの測定結果を、図８（「Ｎｄ０１（Ｎｄ）」と表記された部分）に示し、吸着濃度ΔＣＦの測定結果を、図８（「Ｎｄ０１（Ｆｅ）」と表記された部分）に示す。なお、図８のグラフにおける縦軸は、ΔＣＮ、ΔＣＦを表す。
【００６６】
また、比較例として、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、未導入ファージを同量用いた場合の測定も行った。その測定結果を図８に示す。図８において「ＷＴ（Ｎｄ）」は、未導入ファージを用いた場合におけるネオジムの吸着濃度を意味し、「ＷＴ（Ｆｅ）」は、未導入ファージを用いた場合における鉄の吸着濃度を意味する。
【００６７】
図８に示された結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ１を用いれば、初期濃度ＣＮ０、ＣＦ０によらず、ネオジム−鉄含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。また、ΔＣＦに対し、ΔＣＮが顕著に大きかった（選択性が顕著に高かった）。一方、未導入ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。
（実施例８）
基本的には前記実施例７と同様にして、吸着濃度ΔＣＮ、吸着濃度ΔＣＦを測定した。ただし、本実施例では、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、同量の希土類元素回収材Ｒ２を用いた。吸着濃度ΔＣＮの測定結果を図９（「Ｒ２（Ｎｄ）」と表記された部分）に示し、吸着濃度ΔＣＦの測定結果を図９（「Ｒ２（Ｆｅ）」と表記された部分）に示す。
【００６８】
また、比較例として、未導入ファージを同量用いた場合の測定も行った。その測定結果を図９に示す。図９において「ＷＴ（Ｎｄ）」は、未導入ファージを用いた場合におけるネオジムの吸着濃度を意味し、「ＷＴ（Ｆｅ）」は、未導入ファージを用いた場合における鉄の吸着濃度を意味する。
【００６９】
図９に示された結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ２を用いれば、初期濃度ＣＮ０、ＣＦ０によらず、ネオジム−鉄含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。また、ΔＣＦに対し、ΔＣＮが顕著に大きかった（選択性が顕著に高かった）。一方、未導入ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。
（実施例９）
基本的には前記実施例７と同様にして、吸着濃度ΔＣＮ、吸着濃度ΔＣＦを測定した。ただし、本実施例では、希土類元素回収材Ｒ１の代わりに、同量の希土類元素回収材Ｒ３を用いた。吸着濃度ΔＣＮの測定結果を図１０（「Ｒ３（Ｎｄ）」と表記された部分）に示し、吸着濃度ΔＣＦの測定結果を図１０（「Ｒ３（Ｆｅ）」と表記された部分）に示す。
【００７０】
また、比較例として、未導入ファージを同量用いた場合の測定も行った。その測定結果を図１０に示す。図１０において「ＷＴ（Ｎｄ）」は、未導入ファージを用いた場合におけるネオジムの吸着濃度を意味し、「ＷＴ（Ｆｅ）」は、未導入ファージを用いた場合における鉄の吸着濃度を意味する。
【００７１】
図１０に示された結果から明らかなように、希土類元素回収材Ｒ３を用いれば、初期濃度ＣＮ０、ＣＦ０によらず、ネオジム−鉄含有液からネオジムイオンを効率よく回収することができた。また、ΔＣＦに対し、ΔＣＮが顕著に大きかった（選択性が顕著に高かった）。一方、未導入ファージを用いた場合、ネオジムイオンを効率よく回収することはできなかった。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
（１）前記実施例１〜９において、ペプチドＰ１の代わりに、配列番号１のアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列から成るペプチドを用いてもよい。また、ペプチドＰ２の代わりに、配列番号２のアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列から成るペプチドを用いてもよい。また、ペプチドＰ３の代わりに、配列番号３のアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列から成るペプチドを用いてもよい。
【００７３】
（２）前記実施例１〜９において、希土類元素回収材は、ペプチドＰ１から成るもの（Ｍ１３ファージに結合していないペプチドＰ１）、ペプチドＰ２から成るもの、ペプチドＰ３から成るものであってもよい。また、希土類元素回収材は、ペプチドＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかを、Ｍ１３ファージ以外の固相担体に担持したものであってもよい。
【００７４】
（３）前記実施例１〜９において、ネオジムイオン含有液から取り出した希土類元素回収材を焼却して、ネオジムを単独で、又は、ネオジム酸化物として回収してもよい。
（４）前記実施例１〜９において、ペプチドＰ１の代わりに、配列番号１のアミノ酸配列と、さらに、他のアミノ酸配列とを有するペプチドを用いてもよい。また、ペプチドＰ２の代わりに、配列番号２のアミノ酸配列と、さらに、他のアミノ酸配列とを有するペプチドを用いてもよい。また、ペプチドＰ３の代わりに、配列番号３のアミノ酸配列と、さらに、他のアミノ酸配列とを有するペプチドを用いてもよい。
【００７５】
（５）前記実施例１〜９において、ペプチドＰ１の代わりに、配列番号１のアミノ酸配列を複数回繰り返したアミノ酸配列を有するペプチドを用いてもよい。また、ペプチドＰ２の代わりに、配列番号２のアミノ酸配列を複数回繰り返したアミノ酸配列を有するペプチドを用いてもよい。また、ペプチドＰ３の代わりに、配列番号３のアミノ酸配列を複数回繰り返したアミノ酸配列を有するペプチドを用いてもよい。
【００７６】
（６）前記実施例１〜９において、ネオジム以外の希土類元素を回収してもよい。
（７）前記各実施例における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、前記各実施例の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、前記各実施例の構成の一部を省略してもよい。また、前記各実施例の構成の少なくとも一部を、他の実施例の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【配列表】
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