Current status of adsorbent for metal ions with radiation grafting and crosslinking techniques

瀬古 典明; 玉田 正男; 吉井 文男

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 236(1-4), p.21 - 29, 2005/07

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2005.03.244

環境水から有害金属を取り除くことは環境負荷軽減の目的から重要なことである。放射線グラフト重合及び架橋技術を用いて作製した吸着材はこれらの金属に対して優れた吸着除去性能を示す。グラフト重合法は材料に汎用のフィルムや繊維などを用い、これらの既存の成型を保ったまま金属除去可能な官能基を容易に導入できる特色を持った技術である。この技術を用いてヒ素を除去するための吸着材を作製したとところ、市販の同タイプのものと比較して100倍の吸着速度で処理できることがわかった。また、アミドキシム型やイミノジ酢酸型の吸着材はホタテ貝中に濃縮されているカドミウムを効率的に除去できる。さらに、キチン,キトサンのような天然高分子をペースト状態で架橋させたものも吸着材としての使用が可能で、この吸着材は使用後生分解できる利点がある。

Hydrogel of biodegradable cellulose derivatives, 2; Effect of some factors on radiation-induced crosslinking of CMC

Wach, R. A.*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 久米 民和

Journal of Applied Polymer Science, 81(12), p.3030 - 3037, 2001/09

https://doi.org/10.1002/app.1753

カルボキシメチルセルロース(CMC)が水とのペースト状照射で橋かけすることを見いだした。本稿では種々の条件下で照射した場合の橋かけ挙動について述べる。(1)置換度が高いほど橋かけしやすい。(2)ペースト状照射では、50~60%の高濃度ほど橋かけしやすく95%のゲル分率が得られる。(3)含水量は最高で1グラムの乾燥ゲルが800gの水を吸収する。(4)塩濃度が増すと吸収率は低下し、1グラムのドライゲルが約100gの水を吸収する。これは市販のアクリル酸ソーダの吸水性の値よりも大きい。(5)置換度が高いほど橋かけしやすいことから、橋かけ点にカルボキシメチル基が寄与していると推定できる。

CMC-Naのペースト状橋かけによって生成された環境循環型材料

吉井 文男

コンバーテック, 28(12), p.32 - 35, 2000/12

セルロース誘導体であるカルボキシメチルセルロースが高濃度のペースト状で放射線橋かけすることを見いだした。本稿では、照射条件と橋かけとの関係を述べる。(1)カルボキシメチル基による置換度が橋かけに著しく影響した。(2)置換度が0.7であるとペースト状でも橋かけしない。(3)置換度が1.0以上、濃度が10%以上から橋かけが起きる。(4)置換度が2.2の試料は、50%のペーストをつくることができ、この濃度が橋かけに最も有効である。(5)コンポスト化試験により橋かけしても生分解性を保持している。

新しい放射線橋かけ技術; ペースト状照射による生分解性ポリマーの改質

吉井 文男

放射線と産業, (87), p.55 - 58, 2000/09

放射線橋かけが難しいと言われていたカルボキシメチルセルロース(CMC)がペースト状で照射すると橋かけするという画期的事実を見いだした。照射橋かけ後は、水に浸漬すると膨潤し、ハイドロゲルとなる。橋かけはエーテル化度(置換度, DS)が大きく、高濃度のペースト状ほど起きやすい。本稿では橋かけへのDSや濃度の関係を調べた結果を紹介する。

放射性廃棄物地層処分システムにおけるセメント系材料の検討; 浸出液のpHを低くしたセメント系材料の施工性と機械的特性

大和田 仁*; 三原 守弘; 入矢 桂史郎*; 松井 淳*

JNC TN8400 99-057, 43 Pages, 2000/03

JNC-TN8400-99-057.pdf:5.13MB

高レベル放射性廃棄物ならびにTRU廃棄物の地層処分にはセメント系材料の使用が考えられている。しかし、セメント系材料からの浸出液はpHが高く、カルシウム濃度も高いために、周辺の岩盤や緩衝材を変質させてしまう。そのため、放射性核種の溶解度や分配係数などが変化し、核種の移行に影響を及ぼすことが懸念されている。これらの影響を抑制する対策として、現在、浸出液のpHの低いセメント系材料の使用が考えられている。本研究では、まず上述の低アルカリ性セメントの必要性についてまとめ、さらにセメントの低アルカリ性化の考え方を整理するとともに、実用性に向けて必要となる課題を抽出した。さらに、本研究では、抽出した課題に基づいてセメントペーストの浸出試験、モルタルの流動性試験ならびに、モルタルとコンクリートの模擬構造物への打設試験を行った。セメントペーストを用いた浸出試験結果から、ポゾラン材料を添加したセメント(HFSC)の低アルカリ性化を確認した。また、モルタルの流動性試験の結果から、実用性評価に用いるセメントの配合を検討した。さらに、模擬構造物への打設試験によって、得られた低アルカリ性セメントの実用性を評価した。これらの検討の結果、シリカフォーム(SF)およびフライアッシュ(FA)を添加することでセメントからの浸出液のpHを下げられることが分かった。また、良好なワーカビリチーを得るためにはSFとFAとを同時に添加する必要があることが明らかになった。さらに、実用性の評価の結果、SFとFAとを同時に加えたセメントは、普通ポルトランドセメントと同等のワーカビリチーおよび強度を示した。この結果から、HFSCはポルトランドセメントと同等の実用性を備えていることが示された。

Radiation processing of biodegradable polymer, 2; Hydrogel from cellulose derivatives

Wach, R. A.*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 久米 民和

IAEA-SM-365, p.174 - 175, 2000/00

放射線分解型のセルロースに橋かけ構造を導入するため、その誘導体のカルボキシメチルセルロース(CMC)を水とよく練りペースト(グリース)状で照射し、橋かけが起こることを見いだした。照射は希薄水溶液、固体及び高濃度のペースト状で行った。固体及び5%以下の水溶液では、分解が優先した。10%以上のペースト状で照射すると水に不溶のゲルが観察され、橋かけが起きた。橋かけはカルボキシメチルグループの置換度(DS)とペーストの濃度に依存した。DSが2.2のCMCは、60%の高濃度でペーストをつくり、5kGyで80%のゲルが生成した。コンボスト化試験による橋かけCMCの生分解性は、未照射CMCよりも分解しやすかった。このほかにヒドロキシエチルセルロースとヒドロキシプロピルセルロースも同じ手法により橋かけが起こることを見いだしたので述べる。

Evaluation of new pasty-type implantable devices consisting of poly(-caprolactone/-valerolactone) and estracyt or estramustine

今坂 一道*; 吉田 勝; 福崎 裕延*; 浅野 雅春; 熊倉 稔*; 真下 透*; 山中 英寿*; 永井 恒司*

Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 39(8), p.2096 - 2099, 1991/00

-カプロラクトンと-バレロラクトンを用いて、数平均分子量4500を持つ生体内分解性ペースト状ポリマーを合成し、インプラント型薬物放出製剤への応用のためのIn vivo特性と、癌の化学療法へのアプローチを検討した。細いシリンダー状(3mm径)製剤は、圧融着法によって作成した。制癌薬としてエストラサイト(水溶性)、エストラマスチン(脂溶性)を選択し、得られた製剤からの薬物放出性、製剤の分解性、さらに薬理効果の持続を雄性ラットを用いて調べた。その結果、水溶性薬物エストラサイトは、分解と薬物放出の加速、逆に脂溶性薬物エストラマスチンは分解と放出の抑制が認められた。この場合エストラマスチンの放出速度は、ポリマーの分解が律速になる。前立腺の重量変化におよぼす薬理効果の持続は、薬物放出とよく対応した。

A New biodegradable pasty-type copolymer of L-lactic acid and -valerolactone with relatively low molecular weight for application in drug delivery systems

福崎 裕延*; 吉田 勝; 浅野 雅春; 熊倉 稔; 真下 透*; 湯浅 久子*; 今井 強一*; 山中 英寿*; 河原田 うめ子*; 鈴木 慶二*

Journal of Controlled Release, 10, p.293 - 303, 1989/00

https://doi.org/10.1016/0168-3659(89)90079-5

Mn=1500-2600のCopoly(L-lactic acid/-valerolactone)(copoly(LA/VL))をDDSのための生分解性担体として用いるため、無触媒下で直接脱水縮合によって合成した。LA組成を関数として、固体状(100-80mol-%LA)、ペースト状(70-30mol%LA)、そしてワックス状(15-0mol-%LA)ポリマーを得た。Rhizopus delemer lipaseは最も高い分解活性を示した。この場合、ペースト状ポリマーの分解速度は、固体、ワックス状ポリマーのそれより著るしく速い。estradiol-17のnitrogen mustard誘導体であるestramustineをMn=2500をもつcopoly(LA/VL、70/30mol-%)(ペーストポリマー)の中に均一分散固定した。この系は、in vivo実験系において、埋入から5週目で完全分解消失する。rat prostateにおよぼす薬理作用は、5週の期間にわたって観察された。