資源循環プロセス学講座

Sustainable Recycle Process

循環生態系計画学分野

Recycle Ecological System Designment
助教

ひと久保 拓也

環境を豊かにする高分子多孔体開発

Assistant Professor

Takuya Kubo
教授

Development of porous polymer materials for better life

細矢憲

Professor

Ken Hosoya

捕捉・分解が可能となり（ここでは無毒のデカルバモイルサキ
シトキシンをモデルとして使用）、さらに、通常の光触媒と比In order to go for better life, we are developing novel porous polymer materials having several functions including waterclean-up as well as treatment, selective molecular recognition, antibacterial activity, and effective separation. To achieve thesubjects, we try to control the morphology and surface chemistry of the porous polymer materials. We believe that theseresearch subjects lead to effective use of water resource, clarification of interaction between drugs/toxins and biomolecules,
effective removal of environmental pollutants, and sensitive or faster analyses.

較して、高い光安定性を有することを明らかとした。本概念は、様々な無機ナノ粒子に対して応用が可能であり、今後、多機能光触媒の開発に寄与できると期待される。

「研究プロジェクト」
当研究室は、「孔から見える明るいFuture!

Figure 3. Novel polymer monolith and affinity gels
(A): SEM image of polymer monolith from oligo-ethylene oxide divinyl ether by a cationic polymerization, (B): Schematic imagesof newly affinity gels, (a); PC polymer chain onto Moli-gel, (b);Copolymer with PC and methacrylic acid onto Moli-gel, (c);Copolymer including PC and octyl groups onto Moli-gel〜高分子多孔体にFeature!! 〜、クリーンな水循環をFocusing 〜ポーラスマ
テリアルのマルチなFunctionality 〜」の4F を研究室の大きなテーマに掲げ、多孔性高分子の様々な機能を活かし、水質浄化、汚染物質の除去、新薬創出、等我々の身近な生活に寄与

・受託研究：環境省：環境研究総合推進費｢擬似分子鋳型を用いた環境汚染物質の選択的捕捉技術の開発｣（B-0806）（代表：細矢憲）
・科学研究費補助金：基盤研究 B「自然の機能を利用した循環型抗菌水質保持・環境浄化システムの開発」（代表：細矢憲）

功した。1つめは、世界的に見てこれまでに報告例のないカチ・科学研究費補助金：基盤研究 A「食を基盤としたナノ−マクFigure2. SEM images of macroporous-polymer beads hybrid material

オン重合法を用いたポリマーモノリスの合成である。Figure 3

ロハイブリッド多孔体を用いたゲートマテリアルの基盤研

ナノメートルからミリメートルオーダーの微細構造制御と、化孔性材料の開発を手がけており、また、選択的な分子認識能をのとおり、合成条件を制御することで、これまでに例のない学的表面制御により様々な機能を得ることができる。以下に、有する分子鋳型の開発にも注力してきた。そこで、我々は高通多孔性ポリマーの合成に成功した。本研究は現状基礎的な研究

本年度の代表的な研究成果を示す。

水（気）性を有する多孔膜と分子鋳型（微粒子）とのハイブリッであるが、今後詳細なメカニズム解明および応用研究が展開さド化に着目し、上記2つの要件を同時に満たす新規材料開発をれると予想される。また、2つめの成果として、疑似生体膜を行った。

アフィニティゲルとして応用することに成功した。疎水部（OctylするFantastic（5つめのF）な研究開発を進めている。研究室で取り扱う研究テーマの概要はFigure 1（研究概要）の通りで、「多孔膜と機能性微粒子のハイブリッド化と環境浄化への応用」

Figure 2には機能性微粒子を含む多孔膜の走査型電子顕微究」（分担）・その他、共同研究多数

2010年のアクティビティーgroup）と親水部（ホスホリルコリン：PC group）を含む単純【招待講演等】●細矢

鏡写真のイメージを示した。この写真が示すとおり、数百マイな共重合体の他に、Figure 3

環境リスクを勘案した環境汚染物質の排出規制は年々厳し

クロメートルの細孔を含む多孔膜の細孔表面に、多数の微粒子材ゲル（Moli-gel）表面に形態の異なる導入法を確立し、それ質体の開発」 第21回クロマトグラフィー科学会議（2010くなっており、規制対象物質も増加の一途をたどっている。一が担持されていることがわかる。この新規多孔膜は高い通水性ぞれのゲルにおいて特異的なタンパク質吸着特性を見出した。

年10月23日、武庫川女子大学）

方で、実環境中から対象物質を効率的に除去する技術の発展はを示すとともに、微粒子に依存する選択的な分子吸着能を有し本成果は、プロテオミクス研究に寄与する重要な基礎検討であ乏しく、既存法の組み合わせのみで対応しているのが実情であており、実環境中からの効率的な環境汚染物質除去に寄与する

り、今後のアフィニティゲル研究につながると期待できる。

る。環境浄化、特に水環境試料中から特定の物質（群）を効率と期待できる。

的に除去する事は容易ではなく、求められる要件としての通水（気）性と対象物質に対する高選択性のように、当方で開発した基媒体の開発は皆無である。

●Ken Hosoya（Invited speaker）「New monolithic
chromatographic materials based on organic polymers」
FRONTIER-2010（2010年12月10日、Albi, France）

高を有する分離憲（招待講演）「みぢかな水環境のための高分子多孔●久保拓也（依頼講演）「新着想スポンジモノリスの開発と分析前処理への応用」 日本分析化学会第59年会・特別シンポ「新規多孔性高分子の開発」

当研究室では、数ナノ〜数ミリメートルの細孔を有する多ジウム（2010年9月15日、東北大学）

本年度の成果において、2種の新規多孔性高分子の開発に成【講義等】●細矢憲（特別講義） 科学者の卵養成講座その8 「水を操る賢い材料−浄化・除菌・脱臭・保湿−〜様々な高分子多孔質体の合成とその機能の検証〜」（2010年1月9日、東Figure 4.

Concept of novel hybrid photocatalyst北大学）●細矢「分子認識型光触媒の開発」
上記環境浄化膜と同じく、当方では分子認識材料の開発を手がけてきた。そのうち、近年報告した官能基間距離の認識の応用として、光触媒表面に分子認識部位を導入し、環境汚染物質の選択的な捕捉・光分解に寄与する新規材料開発を行った。
Figure 4にその概念を示す。同概念で合成した光触媒を用いる
Figure 1.

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Coexistence Activity Report 2010

Summary of researches on Hosoya Lab.

憲（出前講義：栗原市立鶯沢小学校）（2010年9月10日、東北大学）●細矢憲（出前講義：京都教育大附属桃山中学校）（2010年11月27日、京都）

受賞❖久保 拓也（助教）
第10回GSC（グリ−ンサステイナブルケミストリー）
シンポジウム、 GSCポスター賞 （2010年3月）

ことで、麻痺性貝毒として知られるサキシトキシンの効率的なCoexistence Activity Report 2010045