JP2000035423A - Separation method of nucleic acid by liquid chromatography - Google Patents

Separation method of nucleic acid by liquid chromatography

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JP2000035423A
JP2000035423A JP11127700A JP12770099A JP2000035423A JP 2000035423 A JP2000035423 A JP 2000035423A JP 11127700 A JP11127700 A JP 11127700A JP 12770099 A JP12770099 A JP 12770099A JP 2000035423 A JP2000035423 A JP 2000035423A
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JP
Japan
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packing material
nucleic acid
hydrophobic
chromatography
base material
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JP11127700A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kitamura
隆司 北村
Shigeru Nakatani
茂 中谷
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To separate a larger quantity of long chain nucleic acid such as furosemide or DNA in a short time by using hydrophobic chromatography. SOLUTION: For a compound used for synthesis (quantization) of base material constituting hydrophobic chromatography filler, there is no particular limit, when after synthesis of the base material various functional groups or various ion exchange groups can be added to it after reaction, but because influence on an object to be separated due to hydrophobic function shown by the base material itself and swelling/shrinkage of the base material itself against change of salt concentration or pH are made minimum, it is enough to be monomer showing comparative hydrophilic property. Then single functional monomer and multiple funcional monomer are gathered at proper rate, and after diluent and polymerization initiator are added to them and stirred, this solution is added to water solution of suspension stabilizer and heated, and polymerized to make the base material. In this case, the grain size of the base material is set to be 2-500 μm so as to meet with the using purpose, and the pore diameter of the base material is favorable in the range of 500-4000 angstrom.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲノム解析や遺伝
子操作に使用される核酸の分離及び精製法に関するもの
であり、詳しくは、液体クロマトグラフィーを利用して
DNA異常による遺伝病等の治療に利用される、遺伝子
治療に有効な、動物、人等の細胞中に含まれる特定のD
NA、例えば細菌中のプラスミド、オルガネラやファー
ジ等のDNAに代表される長鎖核酸を分離する方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for separating and purifying nucleic acids used for genomic analysis and genetic manipulation. More specifically, the present invention relates to the treatment of genetic diseases and the like caused by DNA abnormalities using liquid chromatography. Specific D used in cells of animals, humans, etc., which is effective for gene therapy to be used
The present invention relates to a method for separating long-chain nucleic acids represented by NA, for example, DNA such as plasmids, organelles and phages in bacteria.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、遺伝子治療が注目されており、よ
り簡便、かつ、短時間に遺伝子治療に用いる大量のプラ
スミドや特定のDNA等の長鎖核酸を分離精製する方法
が熱望されている。
2. Description of the Related Art In recent years, gene therapy has attracted attention, and a method for separating and purifying a large amount of a long-chain nucleic acid such as a plasmid or a specific DNA used for gene therapy more simply and in a shorter time has been eagerly desired.

【0003】ここで、核酸を人の治療に使用するために
は、核酸を生物体内に存在する時と同一の構造(高次構
造)のまま分離、精製できる事が望ましい。ここで、核
酸の遺伝子組み換えには酵素反応を利用するため、核酸
は反応の基質になりうるまで分離精製されていることが
必要である。また不純物が人体に悪影響を及ぼす事を避
けるためにも、核酸は高純度になるまで分離精製されて
いることが必要である。細胞や細菌中にまれるDNAやプ
ラスミド等の長鎖核酸の分離精製には、従来、化学的な
処理法が多用されている。
Here, in order to use the nucleic acid for human therapy, it is desirable that the nucleic acid can be separated and purified with the same structure (higher-order structure) as that existing in the living body. Here, since an enzymatic reaction is used for genetic recombination of a nucleic acid, the nucleic acid needs to be separated and purified until it can be used as a substrate for the reaction. Further, in order to prevent impurities from adversely affecting the human body, it is necessary that nucleic acids be separated and purified to high purity. BACKGROUND ART Conventionally, chemical treatment methods have been frequently used for separation and purification of long-chain nucleic acids such as DNA and plasmids contained in cells and bacteria.

【0004】現在、遺伝子治療に用いられている種々の
長鎖核酸の中でも特に、プラスミドは、特定の制限酵素
により切断部位が限られており、遺伝子組み換え操作が
比較的容易なため多く利用されている。以下に大腸菌か
らのプラスミドの一般的精製例を示す。
[0004] Among various long-chain nucleic acids currently used for gene therapy, plasmids are limited in their cleavage sites due to specific restriction enzymes, and are relatively easily used for gene recombination. I have. The following is an example of general purification of a plasmid from E. coli.

【0005】まず、リゾチームで短時間処理して細胞壁
を壊し、大腸菌のRNAを分解するRNaseを加え
る。次に細胞膜を溶解させる目的でNaOHとドデシル
硫酸ナトリウム(SDS)の混合液を添加する。NaO
HはDNAを部分的に変化させ、RNAを部分的に分解
し、SDSは膜を溶解し、蛋白質を分離、変性させる働
きがある。引き続きSDS−蛋白複合体と細胞残査を5
Nの酢酸カリウム(pH4.8)を加えて沈殿させる。
この時、pHが重要であり、前述の操作で用いたNaO
Hを中和する働きとプラスミドを再結合する働きがあ
る。その後、遠心分離により沈殿物を除去し、目的のプ
ラスミドを上澄液中に得る。
[0005] First, RNase is added to lysozyme for a short time to break the cell wall and degrade Escherichia coli RNA. Next, a mixed solution of NaOH and sodium dodecyl sulfate (SDS) is added for the purpose of dissolving the cell membrane. NaO
H partially changes DNA and partially degrades RNA, and SDS functions to dissolve membranes, separate and denature proteins. Subsequently, SDS-protein complex and cell residue were
Precipitate by adding potassium N acetate (pH 4.8).
At this time, pH is important, and NaO used in the above-mentioned operation is used.
It has the function of neutralizing H and the function of recombining the plasmid. Thereafter, the precipitate is removed by centrifugation, and the desired plasmid is obtained in the supernatant.

【0006】これら一連の操作(以下、前処理工程とい
う)では、緩やかに、かつ、しっかりと混合を行う事が
重要である。この操作中に激しい振動を加えると菌の染
色体が凝集しないほど小さな断片に切断され、プラスミ
ドの精製時に夾雑物として混入する原因となる。
[0006] In these series of operations (hereinafter, referred to as a pretreatment step), it is important to perform gentle and firm mixing. If vigorous vibration is applied during this operation, the chromosome of the bacterium will be cut into fragments so small that they do not aggregate, which may cause contamination as a contaminant during plasmid purification.

【0007】引き続き、遠心分離上澄みにイソプロパノ
ールを添加して、プラスミドを沈殿、濃縮する。最後に
フェノールとクロロホルムを用いてプラスミド画分から
蛋白質を除去し、アルコールでプラスミドを沈殿させ
る。
Subsequently, isopropanol is added to the supernatant obtained by centrifugation to precipitate and concentrate the plasmid. Finally, the protein is removed from the plasmid fraction using phenol and chloroform, and the plasmid is precipitated with alcohol.

【0008】上述の一連の操作により、比較的純度の高
いプラスミドを得る事ができる(以下、上述の核酸分離
精製法を化学的分離法という)。しかしながら化学的分
離法は分離精製工程が煩雑であり、かつ、大量の有機溶
媒を使用しなければならないため、廃液の処理をはじめ
として多くの課題がある。
[0008] By the above-described series of operations, a relatively pure plasmid can be obtained (hereinafter, the above-described nucleic acid separation and purification method is referred to as a chemical separation method). However, in the chemical separation method, the separation and purification steps are complicated, and a large amount of an organic solvent must be used.

【0009】化学的分離精製法の他に、電気泳動による
プラスミドの分離法がある。この方法は、現時点で一番
分離能の高い技術である。電気泳動法には濾紙電気泳動
法とゲル電気泳動法の2 種類があるが、現在はゲル電気
泳動法が一般的である。電気泳動法には非常に高純度の
プラスミドが得られるという利点があるが、反面、分離
時間が長い、分取が困難である、試料負荷量が小さい
等、多くの課題がある。この結果、電気泳動による分離
は、上述の化学的分離精製法で精製したプラスミド画分
の純度を更に向上したい時にのみ用いられているのが現
状である。
In addition to the chemical separation and purification method, there is a plasmid separation method by electrophoresis. This method is currently the highest resolution technology. There are two types of electrophoresis, filter paper electrophoresis and gel electrophoresis, but gel electrophoresis is currently common. The electrophoresis method has an advantage that a very high-purity plasmid can be obtained. However, on the other hand, there are many problems such as a long separation time, difficult collection, and a small sample load. As a result, electrophoretic separation is currently used only when it is desired to further improve the purity of the plasmid fraction purified by the above-described chemical separation and purification method.

【0010】以上に説明した化学的分離精製法や電気泳
動による分離の課題を解決するために液体クロマトグラ
フィーを利用した核酸の分離精製法が行われるようにな
っている。これまでのところ、イオン交換クロマトグラ
フイーや逆相クロマトグラフイーを用いてプラスミド等
の長鎖核酸を分離精製した例がある。
[0010] In order to solve the problems of the chemical separation and purification method and the separation by electrophoresis described above, a nucleic acid separation and purification method using liquid chromatography has been performed. So far, there have been examples in which long-chain nucleic acids such as plasmids have been separated and purified using ion exchange chromatography or reversed phase chromatography.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】液体クロマトグラフィ
ーを利用する核酸の分離精製法は、操作が化学的分離法
と比較して簡便で、容易に核酸を分取できるうえに有機
溶媒等を使用する必要がないという長所がある。しかし
ながら、イオン交換クロマトグラフイー法、あるいは、
逆相クロマトグラフイー法のみを用いる上記従来の分離
法では、充分に高純度な核酸、特にプラスミド等の長鎖
核酸を大量に得ることができないという課題がある。
The method for separating and purifying nucleic acids using liquid chromatography is simpler in operation than a chemical separation method, can easily separate nucleic acids, and uses an organic solvent and the like. There is an advantage that there is no need. However, ion exchange chromatography, or
The conventional separation method using only the reversed-phase chromatography has a problem that nucleic acids with sufficiently high purity, particularly long-chain nucleic acids such as plasmids, cannot be obtained in large quantities.

【0012】そこで本発明は、より短時間でより大量の
プラスミドやDNA等の長鎖核酸を分離し得る、液体ク
ロマトグラフィーを利用した分離法を提供することを目
的とするものである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a separation method utilizing liquid chromatography which can separate a larger amount of long-chain nucleic acids such as plasmids and DNA in a shorter time.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて成され
た本願請求項1の発明は、疎水性クロマトグラフィーを
用いる事を特徴とする核酸の分離法である。そして本願
請求項7の発明は疎水性クロマトグラフィー及びイオン
交換クロマトグラフィーを組合わせて用いる事を特徴と
する核酸の分離法である。以下、本発明を、長鎖核酸で
あるプラスミドを大量培養した大腸菌から分離精製する
場合を一例として詳細に説明するが、かかる場合は目的
物であるプラスミドやDNA等の核酸を分離精製する際
に有用な方法である。
Means for Solving the Problems The invention of claim 1 of the present invention made in view of the above object is a method for separating nucleic acids, characterized by using hydrophobic chromatography. The invention of claim 7 of the present application is a method for separating nucleic acids, characterized by using a combination of hydrophobic chromatography and ion exchange chromatography. Hereinafter, the present invention will be described in detail by taking as an example a case where a plasmid that is a long-chain nucleic acid is separated and purified from Escherichia coli cultured in a large amount.In such a case, when separating and purifying a nucleic acid such as a plasmid or DNA as a target product, It is a useful method.

【0014】本発明に用いる疎水性クロマトグラフイー
やイオン交換クロマトグラフイー充填剤を構成する基材
の合成に用いる化合物は、共に基材の合成(いいかえれ
ば粒子化)後に、疎水性を示す種々の官能基又は種々の
イオン交換基を後反応で付加できる事が出来るであれば
いずれの化合物でも良い。例えば単官能モノマーとし
て、スチレン、o−ハロメチルスチレン、m−ハロメチ
ルスチレン、p−ハロメチルスチレン、o−ハロアルキ
ルスチレン、m−ハロアルキルスチレン、p−ハロアル
キルスチレン、α−メチルスチレン、α−メチルo−ハ
ロメチルスチレン、α−メチルm−ハロメチルスチレ
ン、α−メチルp−ハロメチルスチレン、α−メチルo
−ハロアルキルスチレン、α−メチルm−ハロアルキル
スチレン、α−メチルp−ハロアルキルスチレン、o−
ヒドロキシメチルスチレン、m−ヒドロキシメチルスチ
レン、p−ヒドロキシメチルスチレン、o−ヒドロキシ
アルキルスチレン、m−ヒドロキシアルキルスチレン、
p−ヒドロキシアルキルスチレン、α−メチルo−ヒド
ロキシメチルスチレン、αメチルm−ヒドロキシメチル
スチレン、α−メチルp−ヒドロキシメチルスチレン、
αメチルo−ヒドロキシアルキルスチレン、α−メチル
m−ヒドロキシアルキルスチレン、α-メチルp−ヒド
ロキシアルキルスチレン、グリシジルメタクリレート、
グリシジルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシメタクリレート、ビニルアセテート等を
例示できる。
The compounds used for the synthesis of the base material constituting the hydrophobic chromatographic or ion-exchange chromatographic filler used in the present invention are various compounds which exhibit hydrophobicity after the synthesis of the base material (in other words, the formation of particles). Any compound may be used as long as it can add a functional group or various ion exchange groups in a post-reaction. For example, as a monofunctional monomer, styrene, o-halomethylstyrene, m-halomethylstyrene, p-halomethylstyrene, o-haloalkylstyrene, m-haloalkylstyrene, p-haloalkylstyrene, α-methylstyrene, α-methylo -Halomethylstyrene, α-methyl m-halomethylstyrene, α-methyl p-halomethylstyrene, α-methyl o
-Haloalkylstyrene, α-methyl m-haloalkylstyrene, α-methyl p-haloalkylstyrene, o-
Hydroxymethylstyrene, m-hydroxymethylstyrene, p-hydroxymethylstyrene, o-hydroxyalkylstyrene, m-hydroxyalkylstyrene,
p-hydroxyalkylstyrene, α-methyl o-hydroxymethylstyrene, α-methyl m-hydroxymethylstyrene, α-methyl p-hydroxymethylstyrene,
α-methyl o-hydroxyalkylstyrene, α-methylm-hydroxyalkylstyrene, α-methylp-hydroxyalkylstyrene, glycidyl methacrylate,
Glycidyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxymethacrylate, vinyl acetate and the like can be exemplified.

【0015】ここで、芳香環に置換しているハロアルキ
ル基の例としては、CL、Br、I、F等のハロゲンに
炭素数2〜炭素数15の直鎖状及び/又は分岐状の飽和
炭化水素が挙げられる。
Here, examples of the haloalkyl group which is substituted on the aromatic ring include halogens such as CL, Br, I, F, etc., which are substituted with straight-chain and / or branched saturated carbon having 2 to 15 carbon atoms. Hydrogen.

【0016】多官能モノマーとしては、ジビニルベンゼ
ン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン、トリビニ
ルトルエン、ジビニルナフタレン、トリビニルナフタレ
ン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレング
リコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタ
クリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、メ
チレンビスメタクリルアミド、メチレンビスアクリルア
ミド等が例示できる。
Examples of polyfunctional monomers include divinylbenzene, trivinylbenzene, divinyltoluene, trivinyltoluene, divinylnaphthalene, trivinylnaphthalene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, and methylene bis. Examples thereof include methacrylamide and methylenebisacrylamide.

【0017】前述の通り、本発明に用いられる化合物
は、疎水性を示す種々の官能基又は種々のイオン交換基
を後反応で導入することが可能であれば特別の制限は無
いが、基材自体が示す疎水機能により分離したい目的物
が影響を受けたり、塩濃度の変化や、pHの変化に対し
て基材自体の膨潤収縮を最少にするため、比較的親水性
を示すモノマー、例えば、グリシジルメタクリレート、
グリシジルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシメタクリレート、ビニルアセテート等を
用いて基材を調製することが特に好ましい。
As described above, the compound used in the present invention is not particularly limited as long as various functional groups exhibiting hydrophobicity or various ion exchange groups can be introduced in a post-reaction. The target substance to be separated is affected by the hydrophobic function exhibited by itself, or a change in salt concentration, in order to minimize the swelling and shrinkage of the base material itself in response to a change in pH, a monomer having a relatively hydrophilic property, for example, Glycidyl methacrylate,
It is particularly preferable to prepare a substrate using glycidyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxymethacrylate, vinyl acetate, or the like.

【0018】上述のモノマーを用いた基材の一般的な作
り方は次の通りである(基材の作り方はここで示す方法
に限定されるものでは無い)。まず、適当な比率で単官
能モノマーと多官能モノマーを秤取り、精秤した希釈剤
(生成粒子の細孔調節の目的で使用する溶媒)と同じく
精秤した重合開始剤を加え、よく攪拌する。そして、予
め精秤した懸濁安定剤を溶解した水溶液中に添加した
後、攪拌機で攪拌を行い目的とする大きさの油滴を作
り、混合溶液を徐々に加温して重合する、いわゆる水中
油滴型懸濁重合を実施すれば良い。
The general method of producing a substrate using the above-described monomer is as follows (the method of producing the substrate is not limited to the method shown here). First, a monofunctional monomer and a polyfunctional monomer are weighed in an appropriate ratio, and a precisely weighed diluent (a solvent used for the purpose of adjusting the pores of formed particles) and a precisely weighed polymerization initiator are added, followed by thorough stirring. . Then, after being added to an aqueous solution in which a previously weighed suspension stabilizer is dissolved, stirring is performed with a stirrer to form oil droplets of a desired size, and the mixed solution is gradually heated to polymerize, so-called water. Oil droplet suspension polymerization may be performed.

【0019】単官能モノマーと多官能モノマーの比率は
特に制限はなく、単官能モノマー1モルに対して、比較
的柔らかい粒子(基材)を作る場合は多官能モノマーを
0.01から0.2モル程度、硬い粒子を造る場合は
0.2から0.5モル程度、更に硬い粒子を作る場合は
多官能モノマーだけを使用してもよい。重合開始剤も特
に限定はなく、一般に用いられるアゾビス系及び又はパ
ーオキサイド系の物が使用される。懸濁安定剤に関して
も特に限定はなく、液滴同士が凝集するのを防止できれ
ば、イオン系の界面活性剤、ノニオン系の界面活性剤、
両親媒性のポリマーのいずれか又はこれらの混合物を使
用することができる。
The ratio of the monofunctional monomer to the polyfunctional monomer is not particularly limited. When relatively soft particles (substrate) are prepared per 1 mol of the monofunctional monomer, the polyfunctional monomer is used in an amount of 0.01 to 0.2. About 0.2 to 0.5 moles may be used for producing hard particles, or about 0.2 to 0.5 moles. For producing harder particles, only polyfunctional monomers may be used. The polymerization initiator is not particularly limited, and generally used azobis-based and / or peroxide-based ones are used. There is no particular limitation on the suspension stabilizer. If it is possible to prevent the droplets from agglomerating, an ionic surfactant, a nonionic surfactant,
Any of the amphiphilic polymers or mixtures thereof can be used.

【0020】生成粒子の粒径も特に制限はなく、使用目
的に合わせて2〜500μmの適度な粒径の粒子を選択
すれば良い。例えば、分析を目的とする場合、粒径は2
〜30μm、より好ましくは2〜10μm程度が良い。
高純度核酸の大量精製を目的とする場合は10〜100
μm程度、原液から目的物を分離する場合は100〜5
00μm、より好ましくは200〜400μm程度とす
れば良い。粒径を調節するには重合時に攪拌機の回転速
度を調節すれば良く、小さい粒径の粒子が必要な場合は
回転数を速め、大きい粒子を得たい場合は回転数を遅く
すれば良い。ここで、用いる希釈剤は生成粒子中の細孔
調節に使用するため、希釈剤の選定は特に重要である。
基本的な考え方は、重合に用いる溶媒において、モノマ
ーに対して貧溶媒となる溶媒とモノマーに対して良溶媒
となる種々の溶媒の組み合せで調節する。
The particle size of the formed particles is not particularly limited, and particles having an appropriate particle size of 2 to 500 μm may be selected according to the purpose of use. For example, for analytical purposes, the particle size is 2
The thickness is preferably about 30 μm, more preferably about 2 to 10 μm.
10 to 100 for large-scale purification of high-purity nucleic acid
about 100 μm when separating the target substance from the stock solution
The thickness may be about 00 μm, more preferably about 200 to 400 μm. The particle size can be adjusted by adjusting the rotation speed of the stirrer during polymerization. If particles having a small particle size are required, the rotation speed should be increased, and if large particles should be obtained, the rotation speed should be reduced. Here, the selection of the diluent is particularly important because the diluent used is used for controlling the pores in the produced particles.
The basic idea is to adjust the solvent used for the polymerization by a combination of a solvent that is a poor solvent for the monomer and a solvent that is a good solvent for the monomer.

【0021】基材の細孔径は、分離しようとする核酸の
分子サイズによって適宜選択すれば良いが、疎水性クロ
マトグラフイー用充填剤では500〜4000オングス
トロームの範囲内、イオン交換クロマトグラフイー用充
填剤では1500〜4000オングストロームの範囲内
であることが好ましい。
The pore diameter of the substrate may be appropriately selected depending on the molecular size of the nucleic acid to be separated. For a packing material for hydrophobic chromatography, the packing material is in the range of 500 to 4000 angstroms. For agents, it is preferred to be in the range of 1500-4000 angstroms.

【0022】疎水性クロマトグラフイーにおいて、疎水
性の異なる核酸を好ましくはそれぞれ疎水性の異なる充
填剤を利用して分離するには、基材の表面修飾が重要に
なる。適用可能な疎水性基としては、疎水性の異なる核
酸をそれぞれ疎水性の異なる充填剤で分離するという目
的から逸脱しない限り、特に制限されないが、下記に述
べる化合物(a)〜(c)からなる群から選ばれる一種
以上の化合物を主成分とする疎水基が特に好ましい。
In hydrophobic chromatography, in order to separate nucleic acids having different hydrophobicities, preferably using packing materials having different hydrophobicities, the surface modification of the substrate is important. Applicable hydrophobic groups are not particularly limited as long as they do not deviate from the purpose of separating nucleic acids having different hydrophobicities with fillers having different hydrophobicities, and include the following compounds (a) to (c). Hydrophobic groups containing one or more compounds selected from the group as main components are particularly preferred.

【0023】化合物(a):長鎖状でも分岐状でも良
い、炭素数2から20の飽和炭化水素基又は不飽和炭化
水素基(ただし、炭化水素基中に芳香環を含有していて
も良い)。
Compound (a): a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms which may be long-chain or branched (however, the hydrocarbon group may contain an aromatic ring. ).

【0024】化合物(b):下記構造式1(ただし、n
=0〜20でメチレン基は直鎖状でも分岐状でも良く、
m=0〜3で直鎖状でも分岐状でも良く、AはC=O基
又はエーテル基であるが、Aが無く直接基材とメチレン
基が結合していても良い)で示される化学物。
Compound (b): The following structural formula 1 (where n is
= 0 to 20, the methylene group may be linear or branched,
m = 0 to 3 and may be linear or branched, and A is a C = O group or an ether group, but there is no A and the substrate and the methylene group may be directly bonded. .

【0025】化合物(c):0〜10の繰り返し単位か
らなる、炭素数が2〜20のアルキレングリコールのエ
ーテル基(ただし、基材と反応した官能基の反対側の末
端はOH基のままでも、炭素数1〜4のアルキル基でキ
ャップされていてもよい)。
Compound (c): an ether group of an alkylene glycol having 2 to 20 carbon atoms comprising a repeating unit of 0 to 10 (provided that the terminal opposite to the functional group reacted with the substrate remains an OH group) , May be capped with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).

【0026】[0026]

【化2】 Embedded image

【0027】以上の三つのカテゴリーに分けられる化合
物を用いて表面を修飾する場合、単独で使用しても、混
合して使用しても良い。以下にこれらの使い分けの一例
を化合物(a)に入るアルキル基を例に説明する。例え
ば、大腸菌由来のRNAや、人、動物の細胞中のRNA
等疎水性が高い化合物を分離するためには、炭素数2か
ら15のアルキル基が特に適している。また、大腸菌由
来のDNAや、人、動物の細胞中のDNA等比較的低い
疎水性を示す化合物の場合、炭素数4から18のアルキ
ル基が特に適している。更に、プラスミドのような疎水
性が低い化合物の場合は、炭素数6から20のアルキル
基が好適である。これら化合物を分離するに当たって
は、前記例示に限定されることなく、適宜化合物を選択
し表面を修飾すれば良い。その理由は、培養液中の塩濃
度とか吸着用溶離液の塩濃度によって充填剤の疎水度が
異なってくる為である。また、同一の官能基でも、付加
する割合によって充填剤の疎水度が異なる為である。
When the surface is modified by using the compounds classified into the above three categories, they may be used alone or in combination. An example of the proper use of these will be described below with reference to the alkyl group included in the compound (a). For example, RNA from Escherichia coli and RNA in human and animal cells
In order to separate a compound having high isohydrophobicity, an alkyl group having 2 to 15 carbon atoms is particularly suitable. In the case of a compound having relatively low hydrophobicity such as DNA derived from Escherichia coli and DNA in cells of humans and animals, an alkyl group having 4 to 18 carbon atoms is particularly suitable. Further, in the case of a compound having low hydrophobicity such as a plasmid, an alkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable. The separation of these compounds is not limited to the above examples, and the compounds may be appropriately selected and the surface may be modified. The reason is that the hydrophobicity of the filler varies depending on the salt concentration in the culture solution or the salt concentration of the eluent for adsorption. Further, even with the same functional group, the hydrophobicity of the filler varies depending on the ratio of addition.

【0028】疎水性クロマトグラフィー用基材の細孔径
は、500〜4000オングストロームであることが特
に好ましいが、分離しようとする核酸の分子サイズによ
って前記範囲から適宜選択することができる。一般に、
核酸の充填剤への保持力や吸着容量(試料負荷量)が細
孔径によって異なってくるため、分子サイズの大きい核
酸では細孔径の大きい基材、分子サイズの小さい核酸で
は細孔径の小さい基材を用いることが好ましい。
The pore size of the hydrophobic chromatography substrate is particularly preferably in the range of 500 to 4000 Å, but can be appropriately selected from the above range depending on the molecular size of the nucleic acid to be separated. In general,
Since the holding power and adsorption capacity (sample load) of nucleic acid to the packing material differ depending on the pore size, a base material with a large pore size is used for a nucleic acid with a large molecular size, and a base material with a small pore size is used for a nucleic acid with a small molecular size. It is preferable to use

【0029】次にこれらの疎水性基を基材に反応させる
方法について一例を述べる。基材がスチレンベースで、
第一及び第二のカテゴリーの化合物との反応の場合は、
ハロゲン含有化合物B及び又はカルボニルハライドCと
FeCL3、SnCL2、AlCL3等の触媒を用いて
フリーデルクラフト反応を利用して基材中の芳香環に脱
ハロゲン化合物B及びまたはアシル化化合物Cとして直
接付加することが出来る。基材がハロゲン基を含有して
いる粒子の場合は、例えば、ブタノールのように、付加
する官能基中にOHを含有した化合物を用いてNaOH
やKOHのようなアルカリ触媒によるウイリアムソン反
応を利用すればエーテル結合を通して官能基を導入する
事が出来る。ヘキシルアミンの様に付加したい官能基が
アミノ基含有化合物の場合はNaOHやKOHのような
アルカリ触媒を用いて脱ハロゲン酸反応を利用して付加
することが出来る。基材がOH基を含有している場合
は、逆に、付加したい官能基中にエポキシ基、ハロゲン
基或いはカルボニルハライド基を導入しておけばエーテ
ル或いはエステル結合を通して官能基を導入することが
できる。基材がエポキシ基含有の場合は付加したい官能
基中にOH基、アミノ基含有化合物と反応させればエー
テル或いはアミノ結合を通して官能基を導入することが
できる。また、付加したい官能基がハロゲン基を含有し
ている場合は酸触媒を用いることでエーテル結合を通し
て官能基を付加することができる。基材に官能基を導入
する割合は分離したい対象物の疎水性に影響される為、
限定することは出来ないが、一般に乾燥させた基材1g
当り官能基が0.05mmolから4.0mmol程度
付加させた充填剤が好適である。
Next, an example of a method of reacting these hydrophobic groups with a substrate will be described. The base material is styrene base,
For reactions with compounds of the first and second categories,
A halogen-containing compound B and / or carbonyl halide C is directly added to an aromatic ring in a substrate as a dehalogenated compound B and / or an acylated compound C by utilizing a Friedel-Crafts reaction using a catalyst such as FeCL3, SnCL2, or AlCL3. I can do it. When the base material is a particle containing a halogen group, for example, NaOH using a compound containing OH in a functional group to be added, such as butanol,
A functional group can be introduced through an ether bond by using a Williamson reaction with an alkali catalyst such as KOH or KOH. When the functional group to be added is an amino group-containing compound like hexylamine, it can be added using a dehalogenation reaction using an alkali catalyst such as NaOH or KOH. If the base material contains an OH group, conversely, if an epoxy group, a halogen group or a carbonyl halide group is introduced into the functional group to be added, the functional group can be introduced through an ether or ester bond. . When the base material contains an epoxy group, the functional group can be introduced through an ether or amino bond by reacting with an OH group or amino group-containing compound in the functional group to be added. When the functional group to be added contains a halogen group, the functional group can be added through an ether bond by using an acid catalyst. Since the ratio of introducing a functional group into the substrate is affected by the hydrophobicity of the object to be separated,
Although not limited, generally 1 g of dried substrate
A filler to which a functional group is added in an amount of about 0.05 to 4.0 mmol per one layer is preferable.

【0030】表面修飾に関して上述では基材(粒子)を
生成後、後反応で官能基を付加する方法を例示したが、
重合前に上述の官能基を付加させたモノマーを用いて重
合後、基材を生成する方法を採用しても機能上差異が無
い為、特に問題は無い。更に用いる基材として多孔性の
シリカゲルでもよい。シリカゲルの製造方法の一例とし
て、「最新高速液体クロマトグラフィー」中289ペー
ジ以下(著者:南原利夫、池川信夫、東京廣川書店発
行、1988年)に記載の方法に従って製造された粒子
に直接アルキルトリメトキシシラン等の化合物を用いて
シランカップリングさせてもよい。或いはエポキシ基含
有シランカップリング剤を用いてシランカップリングを
行った後、上述の方法に従って官能基を付加してもよ
い。官能基の導入割合は乾燥させた基材1g当り官能基
が0.05mmolから4.0mmol程度付加させた
充填剤が好適である。
In the above description, a method of forming a substrate (particles) and then adding a functional group by a post-reaction is described above.
Even if a method of forming a base material after polymerization using the above-mentioned monomer to which a functional group is added before polymerization is used, there is no particular problem because there is no difference in function. Further, porous silica gel may be used as the base material. As an example of a method for producing silica gel, alkyltrimethoxy is directly applied to particles produced according to the method described in “Latest High-Performance Liquid Chromatography” on page 289 or less (author: Toshio Minamihara, Nobuo Ikegawa, published by Tokyo Hirokawa Shoten, 1988). Silane coupling may be performed using a compound such as silane. Alternatively, after performing a silane coupling using an epoxy group-containing silane coupling agent, a functional group may be added according to the above-described method. As for the introduction ratio of the functional group, a filler to which about 0.05 to 4.0 mmol of the functional group is added per 1 g of the dried substrate is preferable.

【0031】次にこれらの充填剤を用いて核酸を分離及
び精製する方法について一例を述べる。まず、本発明の
疎水性クロマトグラフィーで使用される溶離液として
は、高濃度の塩を含むA液及び低濃度の塩を含むB液か
らなる少なくとも2種類の溶離液を用いる。A液からB
液へステップワイズに切り換える溶出法、A液からB液
に連続的に塩濃度を変化させるグラジエント溶出法を使
用することができる。これらの溶離液に使用される緩衝
剤及び塩は疎水性クロマトグラフィーで通常使用される
ものを使用することができる。高濃度の塩を含むA液は
塩濃度が1.0〜4.5M、pHが6〜8の水溶液が特
に好ましい。低濃度の塩を含むB液は塩濃度が0.01
〜0.5M、pHが6〜8の水溶液が特に好ましい。塩
としては、硫酸アンモニウムや硫酸ナトリウムを例示す
ることができる。
Next, an example of a method for separating and purifying nucleic acids using these fillers will be described. First, as the eluent used in the hydrophobic chromatography of the present invention, at least two types of eluents, that is, a solution A containing a high-concentration salt and a solution B containing a low-concentration salt are used. From liquid A to B
An elution method in which the solution is switched stepwise to a solution, and a gradient elution method in which the salt concentration is continuously changed from the solution A to the solution B can be used. Buffers and salts used in these eluents can be those usually used in hydrophobic chromatography. The solution A containing a high concentration of salt is particularly preferably an aqueous solution having a salt concentration of 1.0 to 4.5 M and a pH of 6 to 8. Solution B containing a low concentration of salt has a salt concentration of 0.01
An aqueous solution having a pH of 0.5 to 0.5 M and a pH of 6 to 8 is particularly preferred. Examples of the salt include ammonium sulfate and sodium sulfate.

【0032】本発明では、疎水性が弱い官能基を導入し
た充填剤から順次疎水性の強い官能基を導入した充填剤
への組み合わせで疎水性クロマトグラフィーを行うこと
が特に好ましい。この方法は、特にプラスミドの分離に
適当である。例えば大腸菌を大量培養した培養液中に
は、多糖類、大腸菌ゲノム、RNA、プラスミド及び蛋
白質等の疎水性の異なる種々の成分が含まれているが、
本発明者等の知見によれば、核酸どうしでも疎水性に差
があり、また、不純物となる蛋白質は目的物であるプラ
スミドと比較すると疎水性が高いことから、疎水性の異
なる種々の充填剤を充填したカラムを疎水性の低い順に
連結して用いることにより、プラスミドを効率的に分離
精製できるのである。具体的には、培養液中の成分の疎
水性が減少していく順に疎水性が高くなっていく充填剤
に順次に吸着させた後、目的の成分が吸着されているカ
ラムだけ切り離し、溶出させるのである。
In the present invention, it is particularly preferable to carry out hydrophobic chromatography by a combination of a filler into which a functional group having weak hydrophobicity is introduced and a filler into which a functional group having strong hydrophobicity is sequentially introduced. This method is particularly suitable for separating plasmids. For example, in a culture solution obtained by mass-cultivating Escherichia coli, various components having different hydrophobicities such as polysaccharides, Escherichia coli genome, RNA, plasmids and proteins are contained.
According to the findings of the present inventors, there is a difference in the hydrophobicity between nucleic acids, and since the protein serving as an impurity has a higher hydrophobicity as compared with the target plasmid, various fillers having different hydrophobicities are used. Plasmids can be efficiently separated and purified by connecting the columns packed with, in order of decreasing hydrophobicity. Specifically, after the components in the culture solution are successively adsorbed on a packing material whose hydrophobicity increases in the order of decreasing hydrophobicity, only the column on which the target component is adsorbed is separated and eluted. It is.

【0033】本発明では、疎水性クロマトグラフィーと
イオン交換クロマトグラフィーを組み合わせて核酸の分
離精製を行うことが、高純度の核酸を効率良く大量に得
る上で特に好ましい。ここで、疎水性クロマトグラフィ
ーには、前述したような充填剤等を使用することができ
る。またここで、疎水性クロマトグラフィーとして、疎
水性の異なる種々の充填剤を充填したカラムを疎水性の
低い順に連結して用いることが特に好ましい。
In the present invention, it is particularly preferable to separate and purify nucleic acids by combining hydrophobic chromatography and ion exchange chromatography in order to efficiently obtain a large amount of high-purity nucleic acids. Here, for the hydrophobic chromatography, the above-mentioned fillers and the like can be used. Here, as the hydrophobic chromatography, it is particularly preferable to use columns packed with various packing materials having different hydrophobicities by connecting them in order of decreasing hydrophobicity.

【0034】疎水性クロマトグラフイーで予め分離した
目的のプラスミドをさらに高純度に精製するためのイオ
ン交換クロマトグラフィーに用いられる充填剤は、比較
的大きな細孔径を有するもの、特に1500〜4000
オングストロ−ムの範囲のものが好ましい。イオン交換
クロマトグラフィーに用いる基材の一般的な作り方は前
述した通りであり、これらの基材にイオン交換基を導入
する表面修飾は、公知の方法により行う事ができる。
The packing material used for ion exchange chromatography for further purifying the target plasmid, which has been separated in advance by hydrophobic chromatography, with a higher purity, has a relatively large pore size, particularly from 1500 to 4000.
Those in the angstrom range are preferred. The general method of preparing a substrate used for ion exchange chromatography is as described above, and the surface modification for introducing an ion exchange group into these substrates can be performed by a known method.

【0035】イオン交換クロマトグラフィーで使用され
る溶離液としては、低濃度の塩を含むC液及び高濃度の
塩を含むD液からなる少なくとも2種類の溶離液を用
る。C液からD液へステップワイズに切り換える溶出
法、C液からD液に連続的に組成を変化させるグラジエ
ント溶出法を使用することができる。これらの溶離液に
使用される緩衝剤及び塩はイオン交換クロマトグラフィ
ーで通常使用されるものを使用することができる。低濃
度の塩を含むC液は緩衝剤の濃度が10〜50mM、p
Hが6〜9の水溶液が特に好ましい。高濃度の塩を含む
D液はC液に0.1〜2Mのナトリウム塩を有する水溶
液が特に好ましい。ナトリウム塩としては、塩化ナトリ
ウムあるいは硫酸ナトリウムを挙げることができる。
As the eluent used in the ion exchange chromatography, at least two kinds of eluents comprising a solution C containing a low concentration of salt and a solution D containing a high concentration of salt are used. An elution method in which the solution is switched stepwise from solution C to solution D, and a gradient elution method in which the composition is continuously changed from solution C to solution D can be used. Buffers and salts used in these eluents may be those commonly used in ion exchange chromatography. Solution C containing a low concentration of salt has a buffer concentration of 10-50 mM, p
An aqueous solution in which H is 6 to 9 is particularly preferred. The solution D containing a high concentration of salt is particularly preferably an aqueous solution having 0.1 to 2 M sodium salt in the solution C. Examples of the sodium salt include sodium chloride and sodium sulfate.

【0036】また、いずれの溶離液には緩衝液以外の成
分を含むことができ、特に2価金属イオンのキレート
剤、例えば、エチレンジアミン四酢酸が大腸菌破砕液中
のDNA分解酵素によるプラスミドの分解を抑制するこ
とができるので、特にプラスミドの分離を行う場合には
好ましい。2価金属イオンのキレート剤の濃度は、好ま
しくは0.1〜100mMである。
In addition, any eluent may contain components other than the buffer solution. In particular, a chelating agent for divalent metal ions, for example, ethylenediaminetetraacetic acid may inhibit the degradation of the plasmid by the DNA degrading enzyme in the homogenate of Escherichia coli. Since it can be suppressed, it is particularly preferable when a plasmid is separated. The concentration of the chelating agent for divalent metal ions is preferably 0.1 to 100 mM.

【0037】そして、本発明の特に好ましい態様では、
疎水性の弱い順に連結された疎水性クロマトグラフィー
のカラムに、上述の方法に従って調整された塩濃度の高
い溶離液Aを通液する。定常状態になった後、分解酵素
等によるRNAの分解操作を省いた大腸菌の培養液等を
カラムに注入する。引き続いて溶離液Aを通液し、どの
カラムにも吸着されない化合物を系外に流出させる。そ
の後、目的化合物が吸着されたカラムだけを切り離し、
ステップワイズ法又はグラジエント法で目的物を溶出さ
せる。次に、上述のイオン交換カラムに溶離液Cを通液
し、定常状態後、目的物を含有した溶出液をそのまま注
入する。その後、溶離液Dを用いて、ステップワイズ法
或いはグラジエント法で目的物を溶出させて精製物とす
るのである。
In a particularly preferred embodiment of the present invention,
The eluent A having a high salt concentration adjusted according to the method described above is passed through a column of hydrophobic chromatography connected in the order of hydrophobicity. After the steady state is reached, a culture solution of Escherichia coli or the like from which the operation of decomposing RNA by a decomposing enzyme or the like is omitted is injected into the column. Subsequently, the eluent A is passed, and the compound not adsorbed to any column is allowed to flow out of the system. Then, only the column to which the target compound is adsorbed is separated,
The target substance is eluted by the stepwise method or the gradient method. Next, the eluent C is passed through the above-mentioned ion exchange column, and after a steady state, the eluate containing the target substance is injected as it is. Thereafter, using the eluent D, the target substance is eluted by a stepwise method or a gradient method to obtain a purified product.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、簡単な操作で核酸を分離及び
精製する方法を提供するものである。具体的には、疎水
性の異なる充填剤をそれぞれ充填したカラムを疎水性の
低い順に連結したカラムを用いる本発明の好ましい態様
では、従来の操作における前処理工程液を通液するのみ
で、簡単に目的核酸、特にプラスミド等の長鎖核酸を大
量に分離精製できる。なお本発明では、従来の前処理工
程において、大腸菌由来のRNAを分解酵素で分解する
操作を省いた前処理工程液を直接疎水性クロマトグラフ
ィーカラムに通液して核酸を分離精製する事もできる。
The present invention provides a method for separating and purifying nucleic acids by a simple operation. Specifically, in a preferred embodiment of the present invention in which columns each packed with a filler having a different hydrophobicity are connected in ascending order of hydrophobicity, the column is simply passed through the pretreatment step solution in the conventional operation. In addition, a target nucleic acid, particularly a long-chain nucleic acid such as a plasmid can be separated and purified in large quantities. In the present invention, in the conventional pretreatment step, the nucleic acid can be separated and purified by directly passing the pretreatment step solution through a hydrophobic chromatography column, in which the operation of decomposing RNA derived from Escherichia coli with a degrading enzyme is omitted. .

【0039】本発明において、特に好ましくは疎水性ク
ロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーを組
み合わせて用いることによれば、簡単な操作で高純度の
目的核酸、特にプラスミド等の長鎖核酸を大量に分離精
製することができる。
In the present invention, it is particularly preferable to use a combination of hydrophobic chromatography and ion exchange chromatography to separate and purify a large amount of a high-purity target nucleic acid, particularly a long-chain nucleic acid such as a plasmid, by a simple operation. can do.

【0040】このように本発明による核酸の分離法で
は、従来法に比べて、簡単な操作で高純度の目的物を大
量に得ることができる。
As described above, in the method for separating nucleic acids according to the present invention, a large amount of a high-purity target product can be obtained by a simple operation as compared with the conventional method.

【0041】[0041]

【発明の実施の態様】以下、本発明を実施例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0042】実施例1 (1)疎水性クロマトグラフィー用充填剤の調製 平均粒子径20μm、平均細孔径2000オングストロ
ームのゲルろ過用充填剤、G6000PW(東ソー
(株)製)を基材として、疎水性クロマトグラフィー用
充填剤を調製した。1,4−ジオキサンにて洗浄、置換
したG6000PW20g、1,4−ジオキサン20
g、1,2−エポキシブタン1gを45℃にて6時間撹
拌後、混合し、疎水性の弱い官能基としてブチル基を有
する充填剤(以下、Butyl−6PW)を得た。同様
にしてG6000PW 20g、1,4−ジオキサン2
0g、1,2−エポキシオクタン1gを45℃にて6時
間撹拌後、混合し、疎水性の強い官能基としてオクチル
基を有する充填剤(以下、Octyl−6PW)を得
た。いずれの充填剤も、内径7.5mm、長さ7.5c
mのステンレス製カラムに充填した。
Example 1 (1) Preparation of Packing Material for Hydrophobic Chromatography A packing material for gel filtration having an average particle size of 20 μm and an average pore size of 2000 Å, G6000PW (manufactured by Tosoh Corporation) was used as a base material. A packing material for chromatography was prepared. 20 g of G6000PW washed and replaced with 1,4-dioxane, 1,4-dioxane 20
g, and 1 g of 1,2-epoxybutane were stirred at 45 ° C. for 6 hours and then mixed to obtain a filler having a butyl group as a weakly hydrophobic functional group (hereinafter referred to as Butyl-6PW). Similarly, G6000PW 20 g, 1,4-dioxane 2
After stirring 0 g and 1 g of 1,2-epoxyoctane at 45 ° C. for 6 hours, they were mixed to obtain a filler having an octyl group as a strongly hydrophobic functional group (hereinafter, Octyl-6PW). Each filler has an inner diameter of 7.5 mm and a length of 7.5 c.
m stainless steel column.

【0043】(2)疎水性クロマトグラフィーによるプ
ラスミドの分離 プラスミドとしてpBR322を有する大腸菌を37℃
にて16時間培養後、培養液を4℃、8000rpmに
て20分間遠心分離した。沈殿した大腸菌を100mg
リゾチーム、50mMグルコース、10mMエチレンジ
アミン四酢酸(以下、EDTA)を含む25mMトリス
塩酸緩衝液(pH7.5)10mlに懸濁し、攪拌後、
室温にて5分間放置し、細胞壁を溶解した。次いで1%
ドデシル硫酸ナトリウムを含む0.2N水酸化ナトリウ
ム溶液20mlを添加し、緩やかに混合後、氷冷下、1
0分間放置し、細胞膜を溶解した。
(2) Isolation of Plasmid by Hydrophobic Chromatography Escherichia coli having pBR322 as a plasmid was cultured at 37 ° C.
After culturing for 16 hours at, the culture was centrifuged at 8000 rpm for 20 minutes at 4 ° C. 100 mg of precipitated E. coli
After suspending in 10 ml of 25 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing lysozyme, 50 mM glucose, and 10 mM ethylenediaminetetraacetic acid (hereinafter, EDTA), and stirring,
The cells were left at room temperature for 5 minutes to dissolve the cell walls. Then 1%
Add 20 ml of a 0.2 N sodium hydroxide solution containing sodium dodecyl sulfate, mix gently, and add
The cells were left for 0 minutes to dissolve the cell membrane.

【0044】次に15mlの3M酢酸ナトリウム緩衝液
(pH5.4)を添加し、緩やかに混合し、氷冷下、3
0分間放置した。次に4℃、10000rpmにて20
分間遠心分離後、上清を回収し、大腸菌破砕液を得た。
大腸菌破砕液に等量の4M硫酸アンモニウムを含む0.
1Mリン酸緩衝液(pH7.0)を添加後、疎水性クロ
マトグラフィーに供した。
Next, 15 ml of a 3M sodium acetate buffer (pH 5.4) was added, mixed gently, and cooled under ice-cooling.
Left for 0 minutes. Next, at 4 ° C and 10,000 rpm for 20 minutes.
After centrifugation for minutes, the supernatant was recovered to obtain a disrupted solution of Escherichia coli.
E. coli homogenate contains an equal volume of 4M ammonium sulfate.
After addition of 1M phosphate buffer (pH 7.0), the mixture was subjected to hydrophobic chromatography.

【0045】2M硫酸アンモニウム、1mMEDTAを
含む0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)で平衡化した
Butyl−6PWカラムとOctyl−6PWカラム
を直列につないだ連結型カラムに、硫酸アンモニウムを
含む大腸菌破砕液3mlを注入後、2M硫酸アンモニウ
ム、1mMEDTAを含む0.1Mリン酸緩衝液(pH
7.0)を流速1ml/minで20分間、連結型カラ
ムに送液し不純物質をカラム外に溶出した。次にBut
yl−6PWカラムを流路系外に取りはずした後、Oc
tyl−6PWカラムのみに1mMEDTAを含む0.
1Mリン酸緩衝液 (pH7.0)流速1ml/min
で15分間送液した。その結果、図1に示すようなクロ
マトグラムが得られた。図1において1は不純物のピー
ク、2はプラスミドを含む画分のピークである。2のピ
ークに相当するカラム溶出液を回収し、以下に示すよう
にイオン交換クロマトグラフィーによりさらに精製し
た。
A crushed Escherichia coli solution containing ammonium sulfate was connected to a connected column in which a Butyl-6PW column and an Octyl-6PW column equilibrated with 0.1 M phosphate buffer (pH 7.0) containing 2 M ammonium sulfate and 1 mM EDTA were connected in series. After injecting 3 ml, 0.1 M phosphate buffer containing 2 M ammonium sulfate and 1 mM EDTA (pH
7.0) was sent to the connected column at a flow rate of 1 ml / min for 20 minutes to elute impurities out of the column. Next, But
After removing the yl-6PW column out of the flow path system, Oc
Include 1 mM EDTA only in the tyl-6PW column.
1M phosphate buffer (pH 7.0) flow rate 1ml / min
For 15 minutes. As a result, a chromatogram as shown in FIG. 1 was obtained. In FIG. 1, 1 is the peak of the impurity, and 2 is the peak of the fraction containing the plasmid. The column eluate corresponding to peak 2 was collected and further purified by ion exchange chromatography as described below.

【0046】(3)疎水性クロマトグラフィーとイオン
交換クロマトグラフィーを組み合わせたプラスミドの分
離 イオン交換クロマトグラフィー用充填剤用充填剤カラム
としてDEAE−5PW(商品名、東ソー(株)製、内
径7.5mm、長さ7.5cm))を用いた。0.6M
塩化ナトリウム、1mMEDTAを含む20mMトリス
塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したDEAE−5P
Wカラムにプラスミド画分3mlを注入後、0.6M塩
化ナトリウム、1mMEDTAを含む20mMトリス塩
酸緩衝液(pH7.5)を流速1ml/minで35分
間、カラムに送液し不純物質をカラム外に溶出した。次
に1mMEDTAを含む20mMトリス塩酸緩衝液(p
H7.5)中の塩化ナトリウム濃度を0.6Mから0.
8Mまで流速1ml/minで30分間で連続的に変化
させるグラジエント法により溶出した。その結果、図2
に示すようなクロマトグラムが得られた。図2において
1は不純物のピーク、2はプラスミドを含む画分のピー
クである。2のピークに相当するカラム溶出液を回収
し、アガロースゲル電気泳動により純度を調べた。泳動
後のゲルをエチジウムブロマイドにより染色したとこ
ろ、図3に示すような泳動像が得られた。図3において
3はマーカー、5は本精製法により得られたプラスミド
画分、6は市販の精製pBR322の泳動像である。図
より明らかなように、本精製法により簡便な操作で高純
度のスーパーコイル型プラスミドを得ることができた。
(3) Separation of Plasmid Combining Hydrophobic Chromatography and Ion Exchange Chromatography DEAE-5PW (trade name, manufactured by Tosoh Corporation, 7.5 mm inner diameter) was used as a packing column for packing for ion exchange chromatography. , 7.5 cm in length)). 0.6M
DEAE-5P equilibrated with 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing sodium chloride and 1 mM EDTA
After injecting 3 ml of the plasmid fraction into the W column, a 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 0.6 M sodium chloride and 1 mM EDTA was sent to the column at a flow rate of 1 ml / min for 35 minutes to remove impurities from the column. Eluted. Next, a 20 mM Tris-HCl buffer containing 1 mM EDTA (p
H7.5) from 0.6M to 0.
Elution was performed by a gradient method in which the concentration was continuously changed to 8 M at a flow rate of 1 ml / min for 30 minutes. As a result, FIG.
As a result, a chromatogram was obtained as shown in FIG. In FIG. 2, 1 is the peak of the impurity, and 2 is the peak of the fraction containing the plasmid. The column eluate corresponding to the peak of No. 2 was collected, and the purity was examined by agarose gel electrophoresis. When the gel after electrophoresis was stained with ethidium bromide, an electrophoretic image as shown in FIG. 3 was obtained. In FIG. 3, 3 is a marker, 5 is a plasmid fraction obtained by the present purification method, and 6 is an electrophoresis image of commercially available purified pBR322. As is clear from the figure, a high-purity supercoiled plasmid could be obtained by a simple operation according to this purification method.

【0047】比較例1 比較のため、イオン交換クロマトグラフィーのみによる
大腸菌破砕液からのプラスミドpBR322の精製を行
った。
Comparative Example 1 For comparison, plasmid pBR322 was purified from a disrupted solution of Escherichia coli only by ion exchange chromatography.

【0048】大腸菌破砕液は実施例と同様にして調製
後、等量の20mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)を
添加しイオン交換クロマトグラフィー用の試料とした。
0.6M塩化ナトリウム、1mMEDTAを含む20m
Mトリス塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化した前出の
DEAE−5PWカラムに試料3mlを注入後、0.6
M塩化ナトリウム、1mMEDTAを含む20mMトリ
ス塩酸緩衝液(pH7.5)を流速1ml/minで6
0分間、カラムに送液し不純物質をカラム外に溶出し
た。次に実施例と同様にしてグラジエント法により溶出
した。その結果、図4に示すようなクロマトグラムが得
られた。図4において1は不純物のピーク、2はプラス
ミドを含む画分のピークである。2のピークに相当する
カラム溶出液を回収し、アガロースゲル電気泳動により
純度を調べた。その結果、図3に示すような泳動像が得
られた。図3において3はマーカー、4は比較例により
得られたプラスミド画分、5は実施例1により得られた
プラスミド画分、6は市販の精製pBR322の泳動像
である。イオン交換クロマトグラフィーのみにより得ら
れたプラスミド画分には多くの不純物が含まれていた。
The E. coli lysate was prepared in the same manner as in the Examples, and an equal volume of 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) was added to prepare a sample for ion exchange chromatography.
20m containing 0.6M sodium chloride, 1mM EDTA
After injecting 3 ml of the sample into the above DEAE-5PW column equilibrated with M Tris-HCl buffer (pH 7.5),
M sodium chloride, 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 1 mM EDTA at a flow rate of 1 ml / min.
The solution was sent to the column for 0 minutes to elute impurities from the column. Next, elution was performed by a gradient method in the same manner as in the example. As a result, a chromatogram as shown in FIG. 4 was obtained. In FIG. 4, 1 is the peak of the impurity, and 2 is the peak of the fraction containing the plasmid. The column eluate corresponding to the peak of No. 2 was collected, and the purity was examined by agarose gel electrophoresis. As a result, an electrophoretic image as shown in FIG. 3 was obtained. In FIG. 3, 3 is a marker, 4 is a plasmid fraction obtained in the comparative example, 5 is a plasmid fraction obtained in Example 1, and 6 is an electrophoresis image of commercially available purified pBR322. The plasmid fraction obtained only by ion exchange chromatography contained many impurities.

【0049】実施例2 (1)疎水性クロマトグラフィー用充填剤の調製 平均粒子径20μm、平均細孔径2000オングストロ
ームのゲルろ過用充填剤、G6000PW(東ソー
(株)製)を基材として、疎水性クロマトグラフィー用
充填剤を調製した。1,4−ジオキサンにて洗浄、置換
したG6000PW20g、1,4−ジオキサン20
g、1,2−エポキシオクタン1g及び触媒として三弗
化ホウ素を0.5ml加え、45℃にて6時間攪拌、混
合し、オクチル基を有するプラスミド吸着用疎水性クロ
マトグラフイー用充填剤(以下、Octyl−6PW)
を得た。次に、平均粒子径20μm、平均細孔径950
オングストロームのゲルろ過用充填剤、G5000PW
(東ソー(株)製)を基材として、疎水性の弱い充填剤
を調整した。G5000PW20g、1,4−ジオキサ
ン20g、1,2−エポキシブタン1g及び触媒として
三弗化ホウ素を0.5ml加え、を45℃にて6時間攪
拌、混合し、ブチル基を有するRNAや蛋白質吸着用疎水
性クロマトグラフイー充填剤(以下、Butyl−5P
W)を得た。いずれの充填剤も、内径7.5mm、長さ
7.5cmのステンレス製カラムに充填した。
Example 2 (1) Preparation of Packing Material for Hydrophobic Chromatography G6000PW (manufactured by Tosoh Corporation) having a mean particle size of 20 μm and a mean pore size of 2000 Å was used as a base material for gel filtration. A packing material for chromatography was prepared. 20 g of G6000PW washed and replaced with 1,4-dioxane, 1,4-dioxane 20
g, 1 g of 1,2-epoxyoctane and 0.5 ml of boron trifluoride as a catalyst were added, stirred and mixed at 45 ° C. for 6 hours, and a hydrophobic chromatographic packing material for adsorption of an octyl group-containing plasmid (hereinafter referred to as “filler”). , Octyl-6PW)
I got Next, an average particle diameter of 20 μm and an average pore diameter of 950
Angstrom's gel filtration filler, G5000PW
(Tosoh Corporation) was used as a base material, and a filler having low hydrophobicity was prepared. 20 g of G5000PW, 20 g of 1,4-dioxane, 1 g of 1,2-epoxybutane and 0.5 ml of boron trifluoride as a catalyst are added and stirred at 45 ° C. for 6 hours, and mixed to adsorb RNA or protein having a butyl group. Hydrophobic chromatography filler (hereinafter referred to as Butyl-5P)
W) was obtained. Each filler was packed in a stainless steel column having an inner diameter of 7.5 mm and a length of 7.5 cm.

【0050】(2)疎水性クロマトグラフィーとイオン
交換クロマトグラフィーを組み合わせたプラスミドの分
離−疎水性クロマトグラフィーによる分離 プラスミドとしてpBR322を有する大腸菌を37℃
にて16時間培養後、培養液を4℃、8000rpmに
て20分間遠心分離した。沈殿した大腸菌を100mg
リゾチーム、50mMグルコース、10mMエチレンジ
アミン四酢酸(以下、EDTA)を含む25mMトリス
塩酸緩衝液(pH7.5)10mlに懸濁し、攪拌後、
室温にて5分間放置し、細胞壁を溶解した。次いで1%
ドデシル硫酸ナトリウムを含む0.2N水酸化ナトリウ
ム溶液20mlを添加し、緩やかに混合後、氷冷下、1
0分間放置し、細胞膜を溶解した。
(2) Separation of Plasmid Combining Hydrophobic Chromatography and Ion Exchange Chromatography-Separation by Hydrophobic Chromatography Escherichia coli having pBR322 as a plasmid was subjected to 37 ° C.
After culturing for 16 hours at, the culture was centrifuged at 8000 rpm for 20 minutes at 4 ° C. 100 mg of precipitated E. coli
After suspending in 10 ml of 25 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing lysozyme, 50 mM glucose, and 10 mM ethylenediaminetetraacetic acid (hereinafter, EDTA), and stirring,
The cells were left at room temperature for 5 minutes to dissolve the cell walls. Then 1%
Add 20 ml of a 0.2 N sodium hydroxide solution containing sodium dodecyl sulfate, mix gently, and add
The cells were left for 0 minutes to dissolve the cell membrane.

【0051】次に15mlの3M酢酸ナトリウム緩衝液
(pH5.4)を添加し、緩やかに混合し、氷冷下、3
0分間放置した。次に4℃、10000rpmにて20
分間遠心分離後、上清を回収し、大腸菌破砕液を得た。
大腸菌破砕液に等量の4M硫酸アンモニウムを含む0.
1Mリン酸緩衝液(pH7.0)を添加後、疎水性クロ
マトグラフィーに供した。
Next, 15 ml of a 3M sodium acetate buffer (pH 5.4) was added, mixed gently, and cooled under ice-cooling.
Left for 0 minutes. Next, at 4 ° C and 10,000 rpm for 20 minutes.
After centrifugation for minutes, the supernatant was recovered to obtain a disrupted solution of Escherichia coli.
E. coli homogenate contains an equal volume of 4M ammonium sulfate.
After addition of 1M phosphate buffer (pH 7.0), the mixture was subjected to hydrophobic chromatography.

【0052】2M硫酸アンモニウム、1mMEDTAを
含む0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)で平衡化した
Butyl−5PWカラムとOctyl−6PWカラム
を直列につないだ連結型カラムに、硫酸アンモニウムを
含む大腸菌破砕液3mlを注入後、2M硫酸アンモニウ
ム、1mMEDTAを含む0.1Mリン酸緩衝液(pH
7.0)を流速1ml/minで20分間、連結型カラ
ムに送液し不純物質をカラム外に溶出した。次にBut
yl−5PWカラムを流路系外に取りはずした後、Oc
tyl−6PWカラムのみに1mMEDTAを含む0.
1Mリン酸緩衝液 (pH7.0)流速1ml/min
で15分間送液した。その結果、図5に示すようなクロ
マトグラムが得られた。図5において1は不純物のピー
ク、2はプラスミドを含む画分のピークである。2のピ
ークに相当するカラム溶出液を回収し、以下に示すよう
にイオン交換クロマトグラフィーによりさらに精製し
た。
A crushed Escherichia coli solution containing ammonium sulfate was connected to a connected column in which a Butyl-5PW column and an Octyl-6PW column equilibrated with a 0.1 M phosphate buffer (pH 7.0) containing 2 M ammonium sulfate and 1 mM EDTA were connected in series. After injecting 3 ml, 0.1 M phosphate buffer containing 2 M ammonium sulfate and 1 mM EDTA (pH
7.0) was sent to the connected column at a flow rate of 1 ml / min for 20 minutes to elute impurities out of the column. Next, But
After removing the yl-5PW column out of the channel system,
Include 1 mM EDTA only in the tyl-6PW column.
1M phosphate buffer (pH 7.0) flow rate 1ml / min
For 15 minutes. As a result, a chromatogram as shown in FIG. 5 was obtained. In FIG. 5, 1 is the peak of the impurity, and 2 is the peak of the fraction containing the plasmid. The column eluate corresponding to peak 2 was collected and further purified by ion exchange chromatography as described below.

【0053】(3)イオン交換クロマトグラフィー用充
填剤の調製 平均粒子径20μm、平均細孔径2000オングストロ
ームのゲルろ過用充填剤、G6000PW(東ソー
(株)製)を基材として、以下の方法で調整した。純水
にて良く洗浄したG6000PW20g、純水40g、
エピクロルヒドリン10g、ジエチルアミノエタノール
10g及び、NaOH5gを40℃にて一昼夜攪拌、混
合し、総イオン交換容量が0.05meq/ml−ge
lのプラスミド精製用アニオン交換体を得た。(以下、
DEAE−6PW)この充填剤を、内径7.5mm、長
さ7.5cmのステンレス製カラムに充填し、イオン交
換クロマトグラフィー用充填剤カラムとした。
(3) Preparation of Packing Material for Ion Exchange Chromatography A gel filtration packing material having an average particle diameter of 20 μm and an average pore diameter of 2,000 Å, G6000PW (manufactured by Tosoh Corporation), was prepared by the following method. did. 20 g of G6000PW thoroughly washed with pure water, 40 g of pure water,
Epichlorohydrin (10 g), diethylaminoethanol (10 g), and NaOH (5 g) were stirred and mixed at 40 ° C. for 24 hours, and the total ion exchange capacity was 0.05 meq / ml-ge.
1 of an anion exchanger for plasmid purification was obtained. (Less than,
DEAE-6PW) This packing material was packed in a stainless steel column having an inner diameter of 7.5 mm and a length of 7.5 cm to obtain a packing material column for ion exchange chromatography.

【0054】(4)疎水性クロマトグラフィーとイオン
交換クロマトグラフィーを組み合わせたプラスミドの分
離 0.6M塩化ナトリウム、1mMEDTAを含む20m
Mトリス塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したDEA
E−6PWカラムにプラスミド画分3mlを注入後、
0.6M塩化ナトリウム、1mMEDTAを含む20m
Mトリス塩酸緩衝液(pH7.5)を流速1ml/mi
nで35分間、カラムに送液し不純物質をカラム外に溶
出した。次に1mMEDTAを含む20mMトリス塩酸
緩衝液(pH7.5)中の塩化ナトリウム濃度を0.6
Mから0.8Mまで流速1ml/minで30分間で連
続的に変化させるグラジエント法により溶出した。その
結果、図6に示すようなクロマトグラムが得られた。図
6において1は不純物のピーク、2はプラスミドを含む
画分のピークである。2のピークに相当するカラム溶出
液を回収し、アガロースゲル電気泳動により純度を調べ
た。泳動後のゲルをエチジウムブロマイドにより染色し
たところ、本実施例においては高純度のスーパーコイル
型プラスミドを得ることができた。
(4) Separation of plasmid by a combination of hydrophobic chromatography and ion exchange chromatography 20 m containing 0.6 M sodium chloride and 1 mM EDTA
DEA equilibrated with M Tris-HCl buffer (pH 7.5)
After injecting 3 ml of the plasmid fraction into the E-6PW column,
20m containing 0.6M sodium chloride, 1mM EDTA
M Tris-HCl buffer (pH 7.5) at a flow rate of 1 ml / mi
n for 35 minutes to elute the impurities out of the column. Next, the concentration of sodium chloride in a 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 1 mM EDTA was adjusted to 0.6.
Elution was performed by a gradient method in which the concentration was continuously changed from M to 0.8M at a flow rate of 1 ml / min for 30 minutes. As a result, a chromatogram as shown in FIG. 6 was obtained. In FIG. 6, 1 is the peak of the impurity, and 2 is the peak of the fraction containing the plasmid. The column eluate corresponding to the peak of No. 2 was collected, and the purity was examined by agarose gel electrophoresis. When the gel after electrophoresis was stained with ethidium bromide, a high-purity supercoiled plasmid was obtained in this example.

【0055】比較例2 比較のため、イオン交換クロマトグラフィーのみによる
大腸菌破砕液からのプラスミドpBR322の精製を行
った。
Comparative Example 2 For comparison, the plasmid pBR322 was purified from the disrupted Escherichia coli only by ion exchange chromatography.

【0056】大腸菌破砕液は実施例2と同様にして調製
後、等量の20mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)を
添加しイオン交換クロマトグラフィー用の試料とした。
0.6M塩化ナトリウム、1mMEDTAを含む20m
Mトリス塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化した前出の
DEAE−6PWカラムに試料3mlを注入後、0.6
M塩化ナトリウム、1mMEDTAを含む20mMトリ
ス塩酸緩衝液(pH7.5)を流速1ml/minで6
0分間、カラムに送液し不純物質をカラム外に溶出し
た。次に実施例と同様にしてグラジエント法により溶出
した。その結果、図7に示すようなクロマトグラムが得
られた。図7において1は不純物のピーク、2はプラス
ミドを含む画分のピークである。2のピークに相当する
カラム溶出液を回収し、アガロースゲル電気泳動により
純度を調べた。その結果、イオン交換クロマトグラフィ
ーのみにより得られたプラスミド画分には多くの不純物
が含まれていた。
After the E. coli disrupted solution was prepared in the same manner as in Example 2, an equal volume of 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) was added to prepare a sample for ion exchange chromatography.
20m containing 0.6M sodium chloride, 1mM EDTA
After injecting 3 ml of the sample into the above DEAE-6PW column equilibrated with M Tris-HCl buffer (pH 7.5),
M sodium chloride, 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) containing 1 mM EDTA at a flow rate of 1 ml / min.
The solution was sent to the column for 0 minutes, and the impurities were eluted out of the column. Next, elution was performed by a gradient method in the same manner as in the example. As a result, a chromatogram as shown in FIG. 7 was obtained. In FIG. 7, 1 is the peak of the impurity, and 2 is the peak of the fraction containing the plasmid. The column eluate corresponding to the peak of No. 2 was collected, and the purity was examined by agarose gel electrophoresis. As a result, the plasmid fraction obtained only by ion exchange chromatography contained many impurities.

【0057】実施例3 プラスミドの吸着容量 実施例2で用いた疎水性クロマトグラフイー用充填剤、
Octyl−6PWのプラスミドの吸着容量を調べた。
内径6.0mm、長さ10mmのステンレス製カラムに
ゲルを充填し、2.0M硫酸アンモニウム、0.1mM
EDTAを含む0.1M リン酸緩衝液(pH7.0)
を、流速0.64ml/minで20分間通液し平衡化
した。次に、約0.4mg/mlのプラスミドpUC1
9(塩基対数2,686)溶液を4mlカラムに注入
し、カラムに吸着されなかった、非吸着画分を回収し
た。次に、溶離液を0.1mM EDTAを含む0.1
M リン酸緩衝液(pH7.0)に切り替えて、カラム
に吸着されたプラスミドを溶出させ吸着画分を回収し
た。次に、核酸分離用ゲルろ過カラムTSKgelDN
A−PW(東ソー(株)製)で予め作成したプラスミド
pUC19の検量線(プラスミドpUC19の注入量と
クロマトグラフの面積との関係式)より、各画分に含ま
れるプラスミドpUC19の量を測定しゲル1ml当た
りの吸着量及び回収率を算出した。実施例1で用いたイ
オン交換クロマトグラフイー用充填剤、DEAE−6P
Wについても同様にプラスミドの吸着容量を調べた。吸
着及び、溶出溶離液以外はすべて同じ条件で行った。そ
の結果、Octyl−6PWの吸着容量は1.1mg/
ml、DEAE−6PWの吸着容量は2.4mg/ml
であった。また、回収率はそれぞれ、90.3%、7
7.3%であった。
Example 3 Adsorption Capacity of Plasmid The packing material for hydrophobic chromatography used in Example 2,
The adsorption capacity of the Octyl-6PW plasmid was examined.
The gel was packed in a stainless steel column having an inner diameter of 6.0 mm and a length of 10 mm, and was charged with 2.0 M ammonium sulfate and 0.1 mM.
0.1 M phosphate buffer containing EDTA (pH 7.0)
At a flow rate of 0.64 ml / min for 20 minutes to equilibrate. Next, about 0.4 mg / ml of plasmid pUC1
A 9 ml (base pair number 2,686) solution was injected into a 4 ml column, and a non-adsorbed fraction that was not adsorbed on the column was collected. Next, the eluate was diluted with 0.1 mM EDTA containing 0.1 mM EDTA.
After switching to M phosphate buffer (pH 7.0), the plasmid adsorbed on the column was eluted and the adsorbed fraction was collected. Next, a gel filtration column for nucleic acid separation TSKgelDN
The amount of plasmid pUC19 contained in each fraction was measured from a calibration curve of plasmid pUC19 (a relational expression between the amount of plasmid pUC19 injected and the area of the chromatograph) prepared in advance with A-PW (manufactured by Tosoh Corporation). The amount of adsorption per 1 ml of the gel and the recovery were calculated. Filler for ion exchange chromatography used in Example 1, DEAE-6P
Similarly, for W, the adsorption capacity of the plasmid was examined. Except for the adsorption and elution eluents, all were performed under the same conditions. As a result, the adsorption capacity of Octyl-6PW was 1.1 mg /
ml, DEAE-6PW adsorption capacity is 2.4mg / ml
Met. The recovery rates were 90.3% and 7%, respectively.
7.3%.

【0058】比較例3 比較のために、Octyl−6PWより細孔径の小さい
疎水性クロマトグラフイー用充填剤を作成し吸着容量の
比較を行った。平均粒子径20μm、平均細孔径950
オングストロームのゲルろ過用充填剤、G5000PW
(東ソー(株)製)を基材として調整した。G5000
PW20g、1,4−ジオキサン20g、1,2−エポ
キシオクタン1g及び触媒として三弗化ホウ素0.5m
lを加え、45℃にて6時間攪拌、混合し、オクチル基
を有するOctyl−5PWを得た。イオン交換クロマ
トグラフイー用充填剤についても、DEAE−6PWよ
りも細孔径の小さい市販品DEAE−5PW(平均粒子
径20μm、平均細孔径880オングストローム、東ソ
ー(株)製)を用いた。プラスミドの吸着容量の測定
は、前述の実施例と同様に行なった。その結果、Oct
yl−5PWの吸着容量は、0.6mg/ml、DEA
E−5PWの吸着容量は1.2mg/mlであった。ま
た、回収率はそれぞれ、89.9%、60.6%であっ
た。
Comparative Example 3 For comparison, a packing material for hydrophobic chromatography having a smaller pore size than Octyl-6PW was prepared, and the adsorption capacity was compared. Average particle diameter 20 μm, average pore diameter 950
Angstrom's gel filtration filler, G5000PW
(Manufactured by Tosoh Corporation) as a base material. G5000
PW 20 g, 1,4-dioxane 20 g, 1,2-epoxyoctane 1 g, and boron trifluoride 0.5 m as a catalyst
was added and stirred and mixed at 45 ° C. for 6 hours to obtain Octyl-5PW having an octyl group. As a filler for ion exchange chromatography, a commercially available DEAE-5PW (average particle diameter: 20 μm, average pore diameter: 880 angstroms, manufactured by Tosoh Corporation) having a smaller pore diameter than DEAE-6PW was used. The measurement of the adsorption capacity of the plasmid was performed in the same manner as in the above-mentioned Example. As a result, Oct
The adsorption capacity of yl-5PW is 0.6 mg / ml, DEA
The adsorption capacity of E-5PW was 1.2 mg / ml. The recovery rates were 89.9% and 60.6%, respectively.

【0059】以上の実施例3及び比較例3の結果から明
らかなように、プラスミドのような長鎖核酸に対しては
細孔径の大きいほうが吸着容量、回収率とも良い結果を
得る事ができる。
As is clear from the results of Example 3 and Comparative Example 3 described above, for a long-chain nucleic acid such as a plasmid, a larger pore diameter can provide better results in both the adsorption capacity and the recovery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、実施例1において疎水性クロマトグラ
フィーにより、大腸菌破砕液を分離した結果を示すクロ
マトグラムである。
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a chromatogram showing the result of separating a disrupted Escherichia coli solution by hydrophobic chromatography in Example 1.

【図2】図2は、実施例1においてイオン交換クロマト
グラフィーにより、疎水性クロマトグラフィーの溶出液
を分離した結果を示すクロマトグラムである。
FIG. 2 is a chromatogram showing the result of separating an eluate of hydrophobic chromatography by ion exchange chromatography in Example 1.

【図3】図3は、実施例1及び比較例1により得られた
プラスミド画分の純度検定の結果を示すゲル電気泳動像
を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a gel electrophoresis image showing the results of a purity assay of plasmid fractions obtained in Example 1 and Comparative Example 1.

【図4】図4は、比較例1においてイオン交換クロマト
グラフィーにより大腸菌破砕液を分離した結果を示すク
ロマトグラムである。
FIG. 4 is a chromatogram showing the result of separating a disrupted Escherichia coli solution by ion exchange chromatography in Comparative Example 1.

【図5】図5は、実施例2において疎水性クロマトグラ
フィーにより、大腸菌破砕液を分離した結果を示すクロ
マトグラムである。
FIG. 5 is a chromatogram showing the results of separating a disrupted Escherichia coli solution by hydrophobic chromatography in Example 2.

【図6】図6は、実施例2においてイオン交換クロマト
グラフィーにより、疎水性クロマトグラフィーの溶出液
を分離した結果を示すクロマトグラムである。
FIG. 6 is a chromatogram showing the result of separating an eluate of hydrophobic chromatography by ion exchange chromatography in Example 2.

【図7】図7は比較例2においてイオン交換クロマトグ
ラフィーにより大腸菌破砕液を分離した結果を示すクロ
マトグラムである。
FIG. 7 is a chromatogram showing the results of separating Escherichia coli crushed liquid by ion exchange chromatography in Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 不純物のピーク 2 プラスミド画分のピーク 3 DNAサイズマーカー 4 比較例1により得られたプラスミド画分 5 実施例1により得られたプラスミド画分 6 市販精製プラスミド 1 peak of impurities 2 peak of plasmid fraction 3 DNA size marker 4 plasmid fraction obtained in Comparative Example 1 5 plasmid fraction obtained in Example 1 6 commercially available purified plasmid

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 30/48 G01N 33/50 P 33/50 C12N 15/00 A Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G01N 30/48 G01N 33/50 P 33/50 C12N 15/00 A

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】疎水性クロマトグラフィーを用いる事を特
徴とする核酸の分離法。
1. A method for separating nucleic acids, wherein hydrophobic chromatography is used.
【請求項2】疎水性クロマトグラフィーに用いる充填剤
にある疎水性を示す核酸を吸着する官能基を導入した充
填剤を用いる事を特徴とする請求項1記載の分離法。
2. The separation method according to claim 1, wherein a packing material into which a functional group for adsorbing a nucleic acid exhibiting hydrophobicity in the packing material used for hydrophobic chromatography is introduced.
【請求項3】疎水性クロマトグラフィーに用いる充填剤
に疎水性の異なる核酸をそれぞれ吸着する官能基を導入
した充填剤を組合わせて核酸を分離する事を特徴とする
請求項1 及び2記載の分離法。
3. The nucleic acid according to claim 1, wherein the packing material used for hydrophobic chromatography is combined with a packing material into which a functional group capable of adsorbing nucleic acids having different hydrophobicities has been introduced. Separation method.
【請求項4】疎水性の異なる充填剤を組合わせて用いる
疎水性クロマトグフィーに於いて、疎水性が弱い官能基
を導入した充填剤から順次疎水性の強い官能基を導入し
た充填剤への組合わせで用いる事を特徴とする請求項3
記載の分離法。
4. In a hydrophobic chromatographic method using a combination of fillers having different hydrophobicities, a filler having weakly hydrophobic functional groups introduced therein is successively replaced with a filler having strongly hydrophobic functional groups introduced thereinto. 4. The method according to claim 3, wherein the combination is used.
Separation method as described.
【請求項5】疎水性クロマトグラフィーに用いる充填剤
の平均粒径が2〜500μmの範囲である事を特徴とす
る請求項1〜4記載の分離法。
5. The method according to claim 1, wherein the average particle size of the filler used in the hydrophobic chromatography is in the range of 2 to 500 μm.
【請求項6】疎水性クロマトグラフィーに用いる充填剤
の平均細孔径が500〜4000オングストロームの範
囲であることを特徴とする請求項1〜5記載の分離法。
6. The separation method according to claim 1, wherein the average pore diameter of the packing material used in the hydrophobic chromatography is in the range of 500 to 4000 Å.
【請求項7】疎水性クロマトグラフィー及びイオン交換
クロマトグラフィーを組合わせて用いる事を特徴とする
核酸の分離法。
7. A method for separating nucleic acids, comprising using a combination of hydrophobic chromatography and ion exchange chromatography.
【請求項8】疎水性クロマトグラフィーに用いる充填剤
に、ある疎水性を示す核酸が吸着する官能基を導入した
充填剤を用いて分離した後、イオン交換クロマトグラフ
ィーを用いて核酸を分離する事を特徴とする請求項7記
載の分離法。
8. Separation using a packing material in which a functional group capable of adsorbing a nucleic acid exhibiting a certain hydrophobicity is introduced into a packing material used for hydrophobic chromatography, and then separating the nucleic acid using ion exchange chromatography. The separation method according to claim 7, characterized in that:
【請求項9】疎水性クロマトグラフィー用充填剤を疎水
性が弱い官能基を導入した充填剤、引き続いて2 番目に
弱い充填剤と順次疎水性を高めていくような組合わせで
用いて分離した後、イオン交換クロマトグラフィーを用
いて核酸を分離する事を特徴とする請求項7又8記載の
分離法。
9. The packing material for hydrophobic chromatography is separated by using a packing material in which a functional group having a weak hydrophobicity is introduced, followed by a packing material having a weakest hydrophobicity and a hydrophobicity increasing sequentially. 9. The method according to claim 7, wherein the nucleic acid is subsequently separated using ion exchange chromatography.
【請求項10】疎水性クロマトグラフィー及びイオン交
換クロマトグラフィーに用いる充填剤の平均粒径が2〜
500μmの範囲にある事を特徴とする請求項7〜9に
記載の分離法。。
10. The filler used in hydrophobic chromatography and ion exchange chromatography has an average particle size of 2 to 10.
The separation method according to any one of claims 7 to 9, wherein the distance is in the range of 500 µm. .
【請求項11】イオン交換クロマトグラフィーに用いる
充填剤の平均細孔径が1500〜4000オングストロ
ームの範囲にある事を特徴とする請求項7〜10記載の
分離法。
11. The separation method according to claim 7, wherein the packing material used in the ion exchange chromatography has an average pore diameter in the range of 1500 to 4000 angstroms.
【請求項12】分離される核酸が長鎖核酸であることを
特徴とする請求項1又は7記載の分離法。
12. The method according to claim 1, wherein the nucleic acid to be separated is a long nucleic acid.
【請求項13】疎水性クロマトグラフィーに用いる充填
剤において、核酸を吸着させる為に付与する官能基が下
記の化合物(a)〜(c)からなる群から選ばれる一種
以上の化合物を主成分とする事を特徴とする請求項1〜
12記載の分離法。 化合物(a):長鎖状でも分岐状でも良い、炭素数2〜
20の飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基(ただし、
炭化水素基中に芳香環を含有していても良い)。 化合物(b):下記構造式1(ただし、n=0〜20で
メチレン基は直鎖状でも分岐状でも良く、m=0〜3で
直鎖状でも分岐状でも良く、AはC=O基又はエーテル
基であるが、Aが無く直接基材とメチレン基が結合して
いても良い)で示される化学物。 化合物(c):0〜10の繰り返し単位からなる、炭素
数が2〜20のアルキレングリコールのエーテル基(た
だし、基材と反応した官能基の反対側の末端はOH基の
ままでも、炭素数1〜4のアルキル基でキャップされて
いてもよい)。 【化1】
13. A packing material used for hydrophobic chromatography, wherein a functional group provided for adsorbing a nucleic acid comprises at least one compound selected from the group consisting of the following compounds (a) to (c) as a main component: Claim 1 characterized by the fact that
12. The separation method according to 12. Compound (a): may be long-chain or branched, having 2 to 2 carbon atoms
20 saturated hydrocarbon groups or unsaturated hydrocarbon groups (provided that
An aromatic ring may be contained in the hydrocarbon group). Compound (b): The following structural formula 1 (where n = 0 to 20 and the methylene group may be linear or branched, m = 0 to 3 and linear or branched, and A is CAO Which is a group or an ether group but does not have A and may be directly bonded to the base material). Compound (c): an ether group of an alkylene glycol having 2 to 20 carbon atoms, which is composed of 0 to 10 repeating units (provided that the terminal opposite to the functional group reacted with the substrate has an OH group, And may be capped with 1-4 alkyl groups). Embedded image
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