CN113166276B - 纤维素珠粒的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新的纤维素珠粒的制造方法，其能够适宜地制造球状的纤维素珠粒。纤维素珠粒的制造方法包括下述工序：工序1，准备具有第1液态介质相及第2液态介质相的凝固浴；工序2，向前述凝固浴的前述第1液态介质相供给纤维素溶液，在前述第1液态介质相中形成粒子状的纤维素溶液；和工序3，将前述第1液态介质相的前述粒子状的纤维素溶液供给至前述第2液态介质相，使前述粒子状的纤维素溶液凝固。

Description

纤维素珠粒的制造方法

技术领域

本发明涉及纤维素珠粒的制造方法。

背景技术

以纤维素为代表的多糖及其衍生物已被用于各种用途。例如，它们的微多孔质体可以其本身成为吸附剂，另外，也可以通过对其表面进行某种化学修饰而赋予吸附、分离、催化等功能。

近年来，由于酶利用的普及、生物医药的开发等，以蛋白质为首的生物体高分子的分离纯化成为重要的技术课题之一。用于解决该课题的重要手段是色谱法。在色谱法中，使用了将与目标物或成为去除对象的杂质进行相互作用的某种原子团(常常将其称为配体)结合于被称为基质(matrix)的固体而得到的分离剂。

作为用于分离生物体高分子的材料而言极其重要的特性是不存在蛋白质的非特异吸附，因此多糖类作为基质而受到重用。另外，多糖类在分子内具有许多羟基，因此，能够以其为支架并介由醚键、酯键而容易地将配体结合，这也成为多糖类被重用的一大重要因素。

另外，为了对生物体高分子进行分离纯化，通常使用下述方法：在基质上结合与作为目标的分子具有某种亲和性的配体，使目标分子吸附后，通过某种方法使所吸附的目标分子游离并进行回收。为了得到大量的目标分子，要求能够结合大量的配体。此外，为了使该配体与分子量大的生物体高分子高效地相互作用，要求基质具备目标分子能自由出入那样的多孔质结构。换言之，在将该基质填充至柱中来实施尺寸排阻色谱法时，必须显示出比将想要纯化的分子与配体合起来的尺寸更大的排阻极限。

这样的基质在大多情况下以粒子形式填充于被称为柱的管中而使用。

作为这样的基质的使用容易度的重要因素，除了对分离对象的选择性之外，还可举出其物理强度的高低。即，就弹性模量低的基质而言，在色谱、过滤中使液体、气体流过时，遭受压缩变形、断裂，其结果是，色谱柱内的液流变得不均匀，进而发生堵塞，由此使得柱的分离效率显著降低。物理强度的高低是重要的特性，在这一点上，纤维素成为多糖类之中优异的材料。

此外，作为多糖的一般特征，纤维素在其表面具有醇式羟基，因此具有下述优点：可以通过化学反应而结合多种多样的原子团；纯度高的原材料能够大量且比较廉价地获得；等等。

基于以上的理由，开发了以生物体高分子的分离纯化为主要目的的多孔质纤维素介质。作为用于制造其的方法，将纤维素通过某种方法溶解之后进行再生的方法是已知的。另一方面，还出现了一些将有机酸酯作为起始原料的方法。这是因为，将纤维素本身直接溶解具有需要特殊溶剂、或者溶液的粘度非常高等难度，而与之相对，有机酸酯利用了其下述优点：能够溶解于多种溶剂；纤维素的有机酸酯以与各种有机酸的各种结合率及聚合度而在稳定的品质下被工业性地供给；而且能够容易地将酯键分解而使纤维素再生；等等。

作为多孔质纤维素珠粒的制造方法，例如专利文献1中公开了下述方法：使将低温的碱性水溶液和原料纤维素粉末混合而制作的纤维素分散液与凝固溶剂接触。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/038686号

专利文献2：日本特开2013-133355号公报

专利文献3：日本特开2011-231152号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据例如专利文献1中记载的纤维素珠粒的制造方法，需要通过向包含碱性水溶液的纤维素分散液的乳液中添加甲醇等凝固溶剂，来使纤维素分散液的乳液凝固从而生成纤维素珠粒。因此，根据专利文献1中公开的制造方法，会生成大量具有扁瘪的形状的纤维素珠粒，存在难以生成球状的纤维素珠粒这样的问题。另外，如专利文献1的实施例中也可见的那样，通常为了在将纤维素溶液分散于液态介质中时使分散状态稳定，该液态介质需要选择粘度高的介质、比重与纤维素溶液接近的介质，而且需要添加山梨糖醇酐酯等分散稳定剂。其结果是，存在下述问题：需要使用含卤素的液体介质作为介质，或者该介质、分散稳定剂的清洗除去的负荷变大；等等。

另外，根据例如专利文献2中记载的纤维素珠粒的制造方法，公开了将使纤维素溶解在碱与尿素或硫脲的混合水溶液而得的液体进行喷雾并供给至凝固液的方法，但存在下述问题：这样的碱液的基于喷雾器的喷雾向周边飞散；粒径产生较大的分布；喷雾器与凝固液的距离近时，生成的粒子的形状变得扁瘪；等等。

在这样的状况下，本发明的主要目的在于提供一种新的纤维素珠粒的制造方法，其能够适宜地制造球状的纤维素珠粒。

用于解决课题的手段

本申请的发明人为了解决前述课题而进行了深入研究。结果发现，若利用至少包括下述工序的纤维素珠粒的制造方法，则能适宜地制造球状的纤维素珠粒：工序1，准备具有第1液态介质相及第2液态介质相的凝固浴；工序2，向前述凝固浴的前述第1液态介质相供给纤维素溶液，在前述第1液态介质相中形成粒子状(球状)的纤维素溶液；和工序3，将前述第1液态介质相的前述粒子状的纤维素溶液供给至前述第2液态介质相，使前述粒子状的纤维素溶液凝固。本发明是基于这些发现、进一步反复研究而完成的。

项1.纤维素珠粒的制造方法，其包括下述工序：

工序1，准备具有第1液态介质相及第2液态介质相的凝固浴；

工序2，向前述凝固浴的前述第1液态介质相供给纤维素溶液，在前述第1液态介质相中形成粒子状的纤维素溶液；和

工序3，将前述第1液态介质相的前述粒子状的纤维素溶液供给至前述第2液态介质相，使前述粒子状的纤维素溶液凝固。

项2.如项1所述的纤维素珠粒的制造方法，其中，在前述凝固浴中，前述第1液态介质相与前述第2液态介质相接触。

项3.如项1或2所述的纤维素珠粒的制造方法，其中，同时并行地实施前述工序2和前述工序3。

项4.如项1～3中任一项所述的纤维素珠粒的制造方法，其中，在前述工序2中，前述纤维素溶液从喷嘴的前端供给至前述第1液态介质相。

项5.如项4所述的纤维素珠粒的制造方法，其中，前述喷嘴的前端存在于前述第1液态介质相中。

项6.如项1～5中任一项所述的纤维素珠粒的制造方法，其中，在前述凝固浴中，前述第1液态介质相为上层，前述第2液态介质相为下层，

在前述工序3中，利用重力将前述第1液态介质相的前述粒子状的纤维素溶液供给至前述第2液态介质相。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种新的纤维素珠粒的制造方法，其能够适宜地制造球状的纤维素珠粒。

附图说明

[图1]为实施例1中得到的纤维素珠粒的电子显微镜照片的图像。

[图2]为比较例1中得到的纤维素珠粒的电子显微镜照片的图像。

[图3]为用于对本发明的纤维素珠粒的制造方法进行说明的示意图。

具体实施方式

本发明的纤维素珠粒的制造方法的特征在于，至少包括下述工序：工序1，准备具有第1液态介质相及第2液态介质相的凝固浴；工序2，向凝固浴的前述第1液态介质相供给纤维素溶液，在前述第1液态介质相中形成粒子状的纤维素溶液；和工序3，将第1液态介质相的前述粒子状的纤维素溶液供给至前述第2液态介质相，使前述粒子状的纤维素溶液凝固。本发明的纤维素珠粒的制造方法通过满足这些构成，从而能够适宜地制造球状的纤维素珠粒。以下，对本发明的纤维素珠粒的制造方法进行详细说明。

(工序1)

本发明的纤维素珠粒的制造方法的工序1中，准备具有第1液态介质相及第2液态介质相的凝固浴。如后文所述，本发明中，凝固浴至少具有第1液态介质相及第2液态介质相即可，也可以设置与第1液态介质相及第2液态介质相不同的其他液态介质相。

在凝固浴中，第1液态介质相由与后述的纤维素溶液的相溶性低的液态介质构成。在后述的工序2中，向第1液态介质相供给纤维素溶液时，形成粒子状的纤维素溶液。即，构成第1液态介质相的液态介质将构成纤维素溶液的分散介质。另外，第2液态介质相由使纤维素溶液所含的纤维素凝固的液态介质构成。第1液态介质相中的粒子状的纤维素溶液被供给至第2液态介质相时，纤维素溶液与构成第2液态介质相的液态介质接触，纤维素发生凝固，生成纤维素珠粒。即，构成第2液态介质相的液态介质作为凝固溶剂发挥功能。利用本发明的制造方法制造的纤维素珠粒虽然也根据纤维素溶液、第1液态介质相及第2液态介质相的构成而不同，但通常为多孔质纤维素珠粒。

作为构成第1液态介质相的液态介质，只要是与后述的纤维素溶液的相溶性低的介质就没有特别限制，例如可以使用作为形成纤维素溶液的乳液的分散介质而已知的介质等。在如后文所述那样使纤维素溶液的液滴通过基于重量的下落(而非通过搅拌)而送达至第2液态介质相的情况下，以及在将喷嘴浸渍于第1液态介质相中的情况下，并不优选通常使用的高粘度、高比重的液体，反而更优选低粘度、低比重的液体。若例示这样的液体的话，为碳原子数10以下的烃、更优选为饱和烃。从操作容易性、安全性的观点考虑，优选碳原子数为5以上的戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷。另外，乙醚、甲基叔丁基醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯也同样优选。但是，如后文所述，与第2液态介质相的组合必须成为两个相。

另外，以往的纤维素珠粒的制造方法中，在液态介质中添加了山梨糖醇酐月桂酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸酯、山梨糖醇酐油酸酯、山梨糖醇酐三油酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯等分散稳定剂(表面活性剂)。例如像专利文献3中公开的那样，暂时形成油包水型乳液后使其与凝固液接触的以往通常采用的方法中，即使在记载了优选可以添加这些的情况下，实质上，为了抑制液滴的再凝集，添加也是不可或缺的。然而，本发明中，能够与纤维素溶液的液滴向第1液态介质相的供给并行地实施该液滴向第2液态介质相的转移，在该情况下，第1液态介质相内的液滴的密度被保持为低密度，由液滴彼此的接触导致的变形、碰撞融合的概率变低。因此，变得不一定需要添加分散稳定剂，其结果是，不仅无需分散稳定剂的成本，而且能够使所生成的珠粒的分离、清洗容易得多。因此，本发明中，优选同时并行地实施后述的工序2和工序3。另外，可以不在第1液态介质相中添加分散稳定剂(表面活性剂)。

作为构成第2液态介质的液态介质，只要在与第1液态介质接触的情况下形成两个相、并且与后述的纤维素溶液接触时使纤维素溶液中的纤维素凝固，就没有特别限制，例如可以使用作为纤维素溶液的凝固溶剂而已知的介质等。

作为构成第2液态介质相的液态介质的具体例，可举出水、醇，特别是通过使用醇，从而与使用水的情况相比，能够减小生成的纤维素珠粒的孔。另外，若使用醇，则圆球性提高，因此优选。另外，若使用水与醇的混合溶剂，则可以通过混合比来任意调整纤维素珠粒的孔的大小。构成第2液态介质相的液态介质可以为1种，也可以为2种以上。

作为醇，没有特别限制，但优选为碳原子数6以下的醇，更优选为碳原子数4以下的醇，最优选的是甲醇。另外，构成第2液态介质相的液态介质也可以为醇水溶液。

构成第2液态介质相的液态介质也优选为酸性。该液态介质以水为主的情况下，通过呈酸性，从而将后述的纤维素溶液的碱性中和，引起迅速的凝固，因此优选。对于使该液态介质呈酸性的成分，没有特别限制，可以广泛地使用硫酸、盐酸等无机酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸等有机酸、磷酸、碳酸等具有缓冲效果的成分等。需要说明的是，所谓构成第2液态介质相的液态介质为酸性，是指该液态介质的pH小于7.0。作为该pH，优选为5.0以下，更优选为4.0以下，进一步优选为3.0以下，特别优选为2.0以下。需要说明的是，该pH的下限没有特别限制，但优选为0.0以上。另外，同样在该液态介质以水为主的情况下，添加盐也引起迅速的凝固，因此是理想的。若例示这样的盐的话，有食盐、硫酸钠、酸性硫酸钠、氯化铵、硫酸铵等。

如图3的示意图所示，例如在凝固浴3中，优选第1液态介质相1为上层、第2液态介质相2为下层。通过如此构成，从而在后述的工序3中，能够利用重力将第1液态介质相1的粒子状的纤维素溶液10适宜地供给至第2液态介质相2。具体而言，通过使按比重从大至小的顺序依次为纤维素溶液10、第2液态介质相2、第1液态介质相1，从而被供给至第1液态介质相1的纤维素溶液10利用重力而自由下落，从第1液态介质相1移动至第2液态介质相2，生成纤维素珠粒20。

如图3的示意图所示，在凝固浴3中，优选第1液态介质相1与第2液态介质相2接触。通过使第1液态介质相1与第2液态介质相2接触，从而能够将第1液态介质相1中形成的粒子状的纤维素溶液10迅速供给至第2液态介质相2。需要说明的是，也可以在第1液态介质相1与第2液态介质相2之间设置其他的液态介质相。

使第1液态介质相1与第2液态介质相2接触的情况下，作为构成第1液态介质相1和第2液态介质相2的液态介质，分别使用相溶性低的介质。相溶性低的液态介质分别可以从前述的液态介质中适当地选择。另外，使第1液态介质相1为上层、第2液态介质相2为下层的情况下，作为构成第1液态介质相1的液态介质，优选选择比重比构成第2液态介质相2的液态介质小的液态介质。关于这样的液态介质，也可以分别从前述的液态介质中适当地选择。需要说明的是，第1液态介质相与第2液态介质相在大多情况下彼此部分混溶。该混溶的程度有可能对粒子的形状、微细结构造成某些影响，通过使各自的相成为混合液、或者添加盐类等，能够调节彼此混溶的程度，进而调节粒子的形状、微细结构。另外，即使是水和乙酸甲酯这样本来就完全混溶的组合，也可以通过添加盐而使其形成两个相。

(工序2)

本发明的纤维素珠粒的制造方法的工序2中，向前述的凝固浴的第1液态介质相供给纤维素溶液，在第1液态介质相中形成粒子状的纤维素溶液。构成第1液态介质相的液态介质如前文所述。

另外，作为向第1液态介质相供给的纤维素溶液，只要与构成第1液态介质相的液态介质的相溶性低，并且与构成前述第2液态介质相的液态介质接触时发生凝固而形成纤维素，则没有特别限制。举例的话，为将纤维素溶解于以下溶剂而成者。可选自包含氯化锂的二甲基乙酰胺、氢氧化铜氨水溶液、离子液体、氢氧化季铵水溶液、包含尿素或硫脲的碱金属氢氧化物水溶液、或碱金属氢氧化物水溶液等已知的纤维素溶剂中。从成本的高低、可以选择多种第1液态介质相等方面考虑，优选为溶解于包含尿素或硫脲的碱金属氢氧化物水溶液、或者不含尿素或硫脲的碱金属氢氧化物水溶液而成者。需要说明的是，这里称为溶液的物质是指包含一定量的纤维素、显示出流动性、且在与凝固液(第2液态介质)接触时成为固体的溶液，而无论其是分子分散，或者残留有一部分缔合物，或者只不过是微细的纤维状物简单地分散(有时被称为分散液。)。

以下，以将尿素-碱金属氢氧化物水溶液作为溶剂的情况为例，对纤维素溶液的制备进行具体说明。

碱金属氢氧化物水溶液中包含的碱优选为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化季铵，从制品安全性、价格、溶解或分散的良好度的方面考虑，最优选为氢氧化钠。

前述碱性水溶液的碱浓度没有特别限定，但优选为3～20质量％。碱的浓度为该范围时，纤维素在碱性水溶液中的分散性·溶胀性、溶解性变高，因此优选。更优选的碱的浓度为5～15质量％，进一步优选为7～10质量％，最优选为8～10质量％。

在上述碱性水溶液中还加入尿素或硫脲，该情况下的尿素或硫脲的浓度优选为10～15％。在水中加入三种成分(纤维素、碱金属氢氧化物、尿素或硫脲)，适当选择添加顺序以使得纤维素的溶解状态最佳化。通过将这样得到的浆料在后述的条件下冷却，从而可得到透明的纤维素溶液。

需要说明的是，专利文献1中将在不含尿素的碱性水溶液中分散纤维素而得的白浊液定义为“纤维素分散液”，并公开了其也能成为珠粒的原料，但至今并没有记载这样的体系在具有适度的流动性时也能成为适用本发明的对象。以下，称为纤维素溶液的用语是指包含10质量％以下的纤维素、能够流动、且在适当的条件下凝固的物质，而无论液体中的纤维素是分子分散、或是缔合状态等。即，本发明的纤维素珠粒的制造方法中，所谓纤维素溶液，是指包含纤维素的液体，是包括纤维素分散于液体中的分散液、和纤维素溶解于液体中的溶液的概念。本发明的纤维素珠粒的制造方法中，纤维素溶液中包含纤维素即可，关于其形态，可以是分散·溶解、或它们的混合状态中的任何。

就纤维素而言，只要其溶液能形成液滴、而且能通过凝固而恢复为固体，则可以是任何纤维素，从溶解性优异、溶液的粘度低而易于操作等观点等考虑，优选为施加了轻度的酸水解的所谓微晶纤维素、由乙酸纤维素经过脱乙酰化而再生得到的纤维素、人造丝(rayon)纤维等。

纤维素的分子量没有特别限制，作为聚合度，优选为1000以下。聚合度为1000以下时，在碱性水溶液中的分散性·溶胀性变高，是优选的。另外，聚合度为10以上时，得到的纤维素珠粒的机械强度变大，因此优选。更优选的聚合度的范围为50以上且500以下，进一步优选为100以上且400以下，特别优选为150以上且300以下。

此外，作为溶解性得到提高的纤维素的例子，也可举出溶解纸浆。

碱性水溶液与纤维素的混合条件没有特别限制，只要能得到纤维素溶液即可。例如，可以向碱性水溶液中加入纤维素，也可以向纤维素中加入碱性水溶液。

纤维素可以在与碱性水溶液混合之前预先悬浮于水中。

另外，纤维素溶液中的纤维素的浓度优选为1～10质量％。为1质量％以上时，得到的珠粒的机械强度变大，因此优选，为10质量％以下时，纤维素溶液的粘度低，向第1液态介质相的供给变得容易，因此优选。作为纤维素的浓度，更优选可举出2～6质量％，进一步优选可举出3～5质量％。需要说明的是，该纤维素溶液中的纤维素浓度中，不包括未完全溶解·分散·溶胀而没有变均匀的部分。

作为制备纤维素溶液时的温度，没有特别限制，例如，于室温将纤维素与包含尿素或硫脲的碱性水溶液混合，一边搅拌一边于低温冷却，其后恢复至易于操作的温度，由此可适宜地形成纤维素溶液。作为于低温冷却时的温度，例如可举出0℃至-30℃，优选为-5℃至-15℃左右。需要说明的是，将纤维素溶液供给至第1液态介质相时，从使纤维素溶液的粘度降低从而容易供给至第1液态介质相的观点考虑，作为纤维素溶液的温度，例如可举出-10～40℃左右，优选可举出10～30℃左右。另外，此时的第1液态介质相的温度可以与纤维素溶液的温度同样，为了使微细结构最佳，也可以设为在-10℃～50℃的范围内、并且在第1液态介质相的凝固点与沸点之间的不同温度。

作为向第1液态介质相供给的纤维素溶液的直径，可以根据作为目标的纤维素珠粒的尺寸来适当地调整，例如可举出10～1000μm，优选可举出20～200μm。

作为向第1液态介质相供给纤维素溶液的方法，没有特别限制，从在第1液态介质相中适宜地形成粒子状的纤维素溶液的观点考虑，优选从喷嘴的前端将纤维素溶液供给至第1液态介质相。关于排出孔径、形状，只要纤维素溶液被排出、在第1液态介质相中形成纤维素溶液的液滴，则没有限制。关于喷嘴的前端形状，前端的开口部优选为圆径。另外，关于排出孔径，根据作为目标的纤维素珠粒的尺寸来适当地调整即可，例如可举出10～500μm，优选可举出50～200μm。

另外，对于喷嘴的前端而言，可以在空气或非活性的气体中，使喷出的液柱在气相中自发地形成液滴之后下落至第1液态介质相，更优选地，从在第1液态介质相中适宜地形成粒子状的纤维素溶液的观点考虑，优选在使喷嘴的前端存在于第1液态介质相中的状态下，从喷嘴排出纤维素溶液。需要说明的是，纤维素溶液从喷嘴的排出可以通过将施加了压力的纤维素溶液供给至喷嘴来进行。根据需要，也可以使用双层管喷嘴，从内管流通纤维素溶液，从外管流通第1液态介质相或与其混合的液体，由此使得液滴的形成更容易进行。

另外，从在第1液态介质相中适宜地形成粒子状的纤维素溶液的观点考虑，优选的是，在从喷嘴排出纤维素溶液时，气体不从喷嘴排出(不使用基于气流的辅助)。即，若使气体从喷嘴排出，则在气流、第1液态介质相中产生紊流(搅拌)，对纤维素粒子的形状、粒径的均匀性造成不良影响。

为了以不使用气体的方式从喷嘴排出纤维素溶液的液滴，除了单纯地通过加压使液柱喷出从而引起基于界面张力的自发分裂以外，还可以采用向喷嘴中的纤维素溶液赋予螺旋运动、利用离心力使其液滴化的通常的喷雾器的方法，根据喷射喷嘴的原理而间歇性地喷出液体，向喷嘴赋予超声波振动而使液柱的分裂容易进行。

本发明的纤维素珠粒的制造方法中，通过从喷嘴排出纤维素溶液的液滴，从而无需在纤维素溶液的液滴化中使用气体供给系统。因此，不会产生雾沫，另外，能够使形成的纤维素溶液的粒径分布较小。另外，也不需要废气处理系统，因此也容易使装置简单化。此外，也不会因气流喷雾而产生紊流，因此能够生成均匀性高的纤维素珠粒。

如前文所述，可以对纤维素溶液、第1液态介质相及第2液态介质相的比重进行调整，在凝固浴3中，使第1液态介质相1为上层，使第2液态介质相2为下层，使被供给至第1液态介质相的纤维素溶液10通过重力的作用而自由下落，在第1液态介质相中成为粒子状，向第2液态介质相移动。

(工序3)

本发明的纤维素珠粒的制造方法的工序3中，将第1液态介质相的粒子状的纤维素溶液供给至第2液态介质相，使粒子状的纤维素溶液凝固。构成第2液态介质相的液态介质如前文所述。

工序2中形成的粒子状的纤维素溶液被供给至第2液态介质相时，粒子状的纤维素溶液与第2液态介质相的液态介质接触，纤维素发生凝固而形成纤维素珠粒。如前文所述，这样形成的纤维素珠粒通常是多孔质的。

如前文所述，若对纤维素溶液、第1液态介质相及第2液态介质相的比重进行调整，在凝固浴3中，使第1液态介质相1为上层，使第2液态介质相2为下层，则可以使第1液态介质相中形成的粒子状的纤维素溶液10通过重力的作用而自由下落，供给至第2液态介质相，使其凝固而生成纤维素珠粒。

将纤维素溶液向第2液态介质相供给时，可以在纤维素溶液的冻结和变性的可能性小的-10～50℃的范围内、并且在第1液态介质相、第2液态介质相的凝固点与沸点的范围内选择对于目标品质而言最合适的温度。另外，使第1液态介质相与第2液态介质相的温度相同是最容易的，但也可以特意在可能的范围内设置温度梯度。

本发明的纤维素珠粒的制造方法中，从适宜地制造球状的纤维素珠粒的观点考虑，在工序2及工序3中，第1液态介质相及第2液态介质相优选为静置的状态，但为了缓和因添加纤维素溶液而导致的介质组成和固态物质含量的变化，也可以施加1rpm以下的轻柔搅拌。若第1液态介质相及第2液态介质相被剧烈搅拌，则纤维素溶液的形状发生变形，容易生成扁瘪的纤维素珠粒。

作为利用本发明的制造方法得到的纤维素珠粒的直径，可根据目的而适当地调整，例如可举出10～5000μm，优选可举出20～1000μm。

本发明的制造方法中，通过向第1液态介质相、第2液态介质相中连续地供给纤维素溶液，从而能够连续地制造球状的纤维素珠粒。

若进一步适当地抽出第1液态介质相、第2液态介质相、所生成的珠粒并加以补充，则还能够实现更长时间的连续制造。另外，在暂时制备纤维素溶液后使其凝固的情况下所必需的分散稳定剂的添加、分散介质的限制被消除，这也使得后处理容易进行。

得到的纤维素珠粒可以通过使用了水、甲醇、乙醇等醇的适当方法来清洗，通常在水湿的状态下保存。在使其干燥的情况下，适量加入糖类、甘油等。在以水湿状态长期保存的情况下，为了防止腐败而加入醇、叠氮化钠等防腐剂。另外，也可以在加入了甘油、糖类、尿素等的状态下进行干燥。

利用本发明的制造方法得到的纤维素珠粒(粒子状的纤维素介质)为多孔质纤维素珠粒的情况下，根据需要，可以通过已知的适当的分级，筛选粒径(最大径)为10μm～300μm左右的具有大致球状～球状的形状的珠粒，例如作为色谱用的填充剂来使用。作为色谱，可以举出尺寸排阻色谱。

可以用于尺寸排阻色谱也就是表示：通过结合适当的配体，从而也可以用于基于尺寸排阻以外的各种模式的色谱分离。这些之中包括离子交换、疏水性、亲和等模式。

通常，为了对通过生物工程制造那样的有用的分子、例如激素、酶、抗体等进行分离纯化，优选为具有能使这些物质充分进入那样的大小的细孔的基质。即，使用填充有多孔质纤维素珠粒的柱、以水为流动相来实施凝胶过滤色谱时，优选在换算成聚乙二醇的分子量时大约为103～107的范围的某个分子量区域内发生分级。

多孔质纤维素珠粒的细孔的大小可以通过前述的纤维素溶液、构成第1液态介质相及第2液态介质相的液态介质的种类、组成、温度条件等来调整。

本发明中，通过在利用前述制造方法得到的多孔质纤维素珠粒上将亲和配体固定化，从而能够制造吸附体。即，在本发明的制造纤维素珠粒的方法中，通过还包括将亲和配体固定化的工序，从而能够制造结合有亲和配体的吸附体。该吸附体也可以作为亲和色谱用的分离剂来利用。

实施例

以下示出实施例及比较例，从而对本发明进行详细说明。但是，本发明不受实施例的限定。

＜纤维素溶液的制备＞

在将氢氧化钠4.45g溶解于水51.5g而得的液体中，使纤维素粉末(日本制纸制粉末纤维素KC FLOCK 200G)1.92g分散。进一步向其中加入尿素7.64g，进行搅拌。一边对得到的浆料进行搅拌一边于-15℃进行冷却时，形成了具有粘性的浆料。再次缓缓地加热至室温后，使用离心机(20℃，10000rpm，30分钟)使未溶解纤维沉降，将上清液倾倒分离。将该上清液0.35g滴入甲醇中，用适量的乙酸中和，进行水洗，回收包含9.3mg纤维素的纤维素溶液(分散中的纤维素浓度为2.7质量％)。

＜实施例1：纤维素珠粒的制造＞

将1L的量筒作为凝固浴，在凝固浴中装入己烷500mL、甲醇400mL时，形成了己烷(第1液态介质相)位于上层、甲醇(第2液态介质相)位于下层的两层。另一方面，将前文中得到的纤维素溶液装入在上下方具有出入口的耐压性容器，利用液相色谱用送液泵从上方的口注入液体石蜡，利用该压力从下方的口导出纤维素溶液，使其从不锈钢喷嘴(使前端内径为100μm)缓慢地喷出。使不锈钢喷嘴的前端存在于上层的己烷中。从不锈钢喷嘴的前端连续地形成液滴，该液滴从己烷中缓缓地沉降，转移至甲醇层，最终以粒子形态沉淀。对得到的粒子进行水洗后，用电子显微镜观察时，如图1所示，确认到所生成的粒子大致为正圆，粒径也比较一致。

＜比较例1：纤维素珠粒的制造＞

在实施例1的方法中，在凝固浴中不设置上层的己烷层，从不锈钢喷嘴的前端喷出纤维素溶液，滴入位于下方约20cm位置的甲醇层中。对在甲醇层中沉淀的粒子进行水洗后，用电子显微镜观察时，如图2所示，确认到所生成的粒子的绝大多数具有扁瘪的形状。

Claims (3)

1.纤维素珠粒的制造方法，其包括下述工序：

工序1，准备具有第1液态介质相及第2液态介质相的凝固浴；

工序2，向所述凝固浴的所述第1液态介质相供给纤维素溶液，在所述第1液态介质相中形成粒子状的纤维素溶液；和

工序3，将所述第1液态介质相的所述粒子状的纤维素溶液供给至所述第2液态介质相，使所述粒子状的纤维素溶液凝固，

其中，同时并行地实施所述工序2和所述工序3，

在所述凝固浴中，所述第1液态介质相与所述第2液态介质相接触，

所述第1液态介质相为上层，所述第2液态介质相为下层，

在所述工序3中，利用重力将所述第1液态介质相的所述粒子状的纤维素溶液供给至所述第2液态介质相，

所述纤维素溶液是将纤维素溶解于选自包含氯化锂的二甲基乙酰胺、氢氧化铜氨水溶液、离子液体、氢氧化季铵水溶液、包含尿素或硫脲的碱金属氢氧化物水溶液、或碱金属氢氧化物水溶液的溶剂中而得到的，

所述第1液态介质相为碳原子数10以下的烃，

所述第2液态介质相为水、醇或醇水溶液。

2.如权利要求1所述的纤维素珠粒的制造方法，其中，在所述工序2中，所述纤维素溶液从喷嘴的前端供给至所述第1液态介质相。

3.如权利要求2所述的纤维素珠粒的制造方法，其中，所述喷嘴的前端存在于所述第1液态介质相中。

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