JP2003098167A - 光学異性体用分離剤 - Google Patents
光学異性体用分離剤Info
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Abstract
評価方法を用いて得られる、より高い不斉識別能を持つ
光学異性体用分離剤の提供。 【解決手段】 光学活性な高分子化合物を担持させた光
学異性体用分離剤であって、その示差走査熱量測定(D
SC)の昇温過程で得られる示差熱量曲線において、担
持させた高分子化合物の分解温度に到達する前に、高分
子化合物の発熱ピークが存在することを特徴とする光学
異性体用分離剤、並びに光学活性な高分子化合物を担持
させた光学異性体用分離剤の示差走査熱量測定(DS
C)を行い、その昇温過程で得られる示差熱量曲線にお
いて、担持させた高分子化合物の分解温度に到達する前
の、高分子化合物の発熱ピークの有無を観測することを
特徴とする光学異性体用分離剤の不斉識別能の評価方
法。
Description
剤、特に液体クロマトグラフィー法による光学異性体の
分離に用いられる分離剤に関するものであり、医薬品、
食品、農薬、香料の分析において、幅広いキラル化合物
を、高い分離係数をもって光学分割することのできる光
学異性体用分離剤、及びその不斉識別能の評価方法に関
するものである。
有機化合物には物理的、化学的性質、例えば沸点、融
点、溶解度といった物性が全く同一であるが、生理活性
に差が見られる異性体、すなわち光学異性体が存在す
る。生物の生体を構成するタンパク質や糖質自身がほと
んどの場合、片方のみの光学異性体でできているため、
他の種類の光学異性体に対する作用の仕方に差異が生じ
生理活性差が現れるためである。これは左手用手袋(す
なわち光学活性体である生体)に対する右手と左手(作
用する各光学異性体)のつけやすさの違い(生理活性
差)に例えることができる。
性体間で薬効、毒性の点で顕著な差が見られる場合が往
々にしてあり、このため厚生省は医薬品製造指針におい
て、「当該薬物がラセミ体である場合には、それぞれの
異性体について、吸収、分布、代謝、排泄動態を検討し
ておくことが望ましい」と光学異性体を峻別する方針を
記載している。
的、化学的性質、例えば沸点、融点、溶解度といった物
性が全く同一であるために通常の分離手段では分析が行
えない。このために幅広い種類の光学異性体を簡便に、
かつ精度良く分析する光学異性体分離技術の研究が精力
的に行われてきた。そしてこれら要求に応える分析手法
として高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)によ
る光学分割方法、特にHPLC用キラルカラムによる光
学分割方法が進歩した。ここで言うキラルカラムには不
斉識別剤そのもの、あるいは不斉識別剤を適当な担体上
に担持させたキラル固定相が使用されている。
ニルメチル(特開昭57−150432号公報参照)、
セルロース又はアミロース誘導体(Y.Okamoto, M.kawas
himaand K.Hatada, J.Am.Chem.Soc., 106, 5337, 198
4)、タンパクであるオボムコイド(特開昭63−30
7829号)等が開発されている。
相の中でも、セルロースやアミロース誘導体をシリカゲ
ル上に担持させた光学分割カラムは、極めて幅広い化合
物に対し、高い不斉識別能を有することが知られてい
る。さらに近年ではHPLC用キラル固定相と連続的な
液体クロマト分取方法である擬似移動床法を組み合わせ
た工業規模での光学活性体液体クロマト分取法の検討が
進められている(PharmTech Japan, 12,43(1996))。
ラル固定相では、2つの光学異性体ピークが、短い分析
時間で完全分離することで十分に満足されていたが、生
産手段としての液体クロマト分取法においては、分取生
産性をより向上させるために、単に完全に分離するのみ
ならず、分取目的化合物の2つの光学異性体ピークをさ
らに分ける、すなわち少しでもより大きな分離係数α値
をもったキラル固定相が求められている。
学活性な高分子化合物を不斉識別剤としたキラル固定相
の有する不斉識別能力をより十分に発揮させ、さらに高
い分離係数α値を得るための種々の工夫が凝らされてい
るが、高い不斉識別能の評価方法は実際にHPLC測定
を行う以外にないのが現状であり、より簡単な不斉識別
能の評価方法が望まれている。
(Rは、少なくとも1個の不斉中心を有する、炭素原子
数1〜30のグループ)で置換した多糖誘導体を光学分
離用に開示している。
である。すなわち本発明の課題は、より簡単な不斉識別
能の評価方法、及びその評価方法を用いて得られる、よ
り高い不斉識別能を持つ光学異性体用分離剤を提供する
ことである。
解決するべく鋭意研究した結果、光学異性体用分離剤の
示差走査熱量測定(DSC)を行い、その昇温過程で得
られる示差熱量曲線において、担持させた高分子化合物
の分解温度に到達する前に、高分子化合物の発熱ピーク
が観測されるような分離剤が、光学異性体の高い分離係
数α値を示すことを見出し、本発明を完成した。
を担持させた光学異性体用分離剤であって、その示差走
査熱量測定(DSC)の昇温過程で得られる示差熱量曲
線において、担持させた高分子化合物の分解温度に到達
する前に、高分子化合物の発熱ピークが存在することを
特徴とする光学異性体用分離剤を提供する。
担持させた光学異性体用分離剤の示差走査熱量測定(D
SC)を行い、その昇温過程で得られる示差熱量曲線に
おいて、担持させた高分子化合物の分解温度に到達する
前の、高分子化合物の発熱ピークの有無を観測すること
を特徴とする光学異性体用分離剤の不斉識別能の評価方
法を提供する。
て詳細に説明する。
物としては、多糖誘導体、光学活性ポリアミド、光学活
性ポリエステル、光学活性ポリアミノ酸、光学活性ポリ
エーテル、ポリマーに光学活性化合物を結合させたも
の、蛋白質、変性蛋白質、或いはこれらの複合物が挙げ
られる。特に、多糖誘導体、或いはその複合物が好適に
用いられる。
と、その水酸基と反応しうる官能基を有する化合物とを
反応させることにより得られる。
然物変成多糖のいずれかを問わず、好ましくは結合様式
の規則性の高いものが望ましい。例示すればβ−1,4
−グルカン(セルロース)、α−1,4−グルカン(ア
ミロース、アミロペクチン)、α−1,6−グルカン
(デキストラン)、β−1,6−グルカン(ブスツラ
ン)、β−1,3−グルカン(例えばカードラン、シゾ
フィラン等)、α−1,3−グルカン、β−1,2−グ
ルカン(Crown Gall 多糖)、β−1,4−ガラクタン、
β−1,4−マンナン、α−1,6−マンナン、β−
1,2−フラクタン(イヌリン)、β−2,6−フラク
タン(レバン)、β−1,4−キシラン、β−1,3−
キシラン、β−1,4−キトサン、α−1,4−N−ア
セチルキトサン(キチン)、プルラン、アガロース、ア
ルギン酸等であり、アミロースを含有する澱粉も含まれ
る。これらの中では、高純度の多糖を容易に入手できる
セルロース、アミロース、β−1,4−キシラン、β−
1,4−キトサン、キチン、β−1,4−マンナン、イ
ヌリン、カードラン等が好ましく、特にセルロース、ア
ミロースが好ましい。
まれるピラノースあるいはフラノース環の平均数)は5
以上、好ましくは10以上であり、特に上限はないが、
1000以下であることが取り扱いの容易さの点で望ま
しい。
する化合物としては、イソシアン酸誘導体、カルボン
酸、エステル、酸ハロゲン化物、酸アミド化合物、ハロ
ゲン化合物、アルデヒド、アルコールあるいはその他脱
離基を有する化合物であればいかなるものでもよく、こ
れらの脂肪族、脂環族、芳香族、ヘテロ芳香族化合物を
用いることができる。本発明に用いられる多糖誘導体と
して更に好ましいのは、1グルコースユニットあたり
0.1個以上のウレタン結合又はエステル結合を有する
多糖のカルバメート誘導体あるいはエステル誘導体であ
り、更に好ましくは不斉中心をもつカルバメート誘導体
あるいはエステル誘導体である。
量は、担体に対して1〜100重量%が好ましく、より
好ましくは5〜60重量%、特に好ましくは15〜40
重量%である。
多孔質無機担体が挙げられ、好ましくは多孔質無機担体
である。多孔質有機担体として適当なものは、ポリスチ
レン、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート等からな
る高分子物質であり、多孔質無機担体として適当なもの
は、シリカ、アルミナ、マグネシア、ガラス、カオリ
ン、酸化チタン、ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイトなど
である。特に好ましい担体はシリカゲルであり、シリカ
ゲルの粒径は0.1μm〜10mm、好ましくは1μm
〜300μmであり、特に好ましくは5μm〜50μm
である。平均孔径は10Å〜100μm、好ましくは5
0Å〜50000Åである。表面は残存シラノールの影
響を排除するために表面処理が施されていることが望ま
しいが、全く表面処理が施されていなくても問題ない。
せた分離剤とは、高分子化合物が担体上に塗布され物理
的な吸着で担持されていても、担体と塗布された高分子
化合物間の化学結合、担体上の高分子化合物同士の化学
結合、第三成分を使用した化学結合、担体上の高分子化
合物への光照射、γ線などの放射線照射、マイクロ波な
どの電磁波の照射による反応、ラジカル反応などによっ
て、さらなる化学結合を形成せしめることで、より強固
な固定化がなされていても構わない。さらに不斉識別剤
としての光学活性な高分子化合物と光学活性でない高分
子化合物が同時に担持されていても構わない。
熱量測定(DSC)を行った際、1度目の昇温過程で得
られる示差熱量曲線において、担持させた高分子化合物
の分解温度に到達する前に、高分子化合物の発熱ピーク
を有することを特徴とし、このような発熱ピークを有す
る分離剤が、より高い不斉識別能を持つことができるの
である。
が好ましい。昇温速度に特に限定はないが、0.5〜1
00℃/min、更には5〜50℃/minで行うこと
が好ましい。 測定開始温度に特に限定はないが、室温
より低い温度から開始することが好ましい。
ークを有する高分子化合物を用いた分離剤は、言い換え
ると部分的にもしくは全体に不安定構造を有する高分子
化合物を用いた分離剤と考えることが出来る。このよう
な高分子化合物を用いた分離剤の製造法は特に限定され
ておらず、高分子化合物の部分的もしくは全体的な不安
定構造形成に影響を及ぼす製造工程としては、一般的に
高分子化合物の加熱、急冷操作、可塑剤などの成分の添
加、高分子化合物に嵩高い置換基を導入する構造変換な
どの方法により、部分的もしくは全体的に高分子化合物
の不安定構造を形成させる方法が知られている。
物を溶媒に溶解してポリマードープを得、それを担体に
担持させ、溶媒を留去することにより得られる。留去の
後、熱処理し、冷却してもよい。製造物を示差走査熱量
測定(DSC)に供し、昇温過程で得られる示差熱量曲
線において、担持させた高分子化合物の分解温度に到達
する前に、高分子化合物の発熱ピークが存在するものを
選択する。担持は混合または塗布で行う。留去は減圧加
熱で行う。担持、留去を繰り替えしてもよい。
ことができる。これは溶剤、留去温度に依存する。
際の溶剤としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エ
ーテル系溶剤、アミド系溶剤、イミド系溶剤、炭化水素
系溶剤、酸系溶剤、アミン系溶剤、ハロゲン系溶剤、ア
ルコール系溶剤、及びニトリル系溶剤など、多糖誘導体
が可溶な溶媒であればいかなるものでも使用できる。こ
れらの溶剤は1種類でも2種類以上の任意の混合溶剤でも
よい。
温度は、20℃〜80℃が好ましい。
後の留去時間は、担持する際に使用した溶剤により適宜
決定される。
温度以下であればいかなる温度でも良いが、100℃以上
で行うことが好ましい。熱処理後の冷却方法は徐冷でも
急冷でもよい。ここでいう徐冷とは熱処理後、充填剤を
室温で放置することをいい、急冷とは氷浴、ドライアイ
ス−エタノール、ドライアイス−メタノール、液体窒素
など0℃以下の液体中で充填剤を冷却することをいう。
マトグラフィー、液体クロマトグラフィー、薄層クロマ
トグラフィー、超臨界クロマトグラフィー、キャピラリ
ー電気泳動などのクロマトグラフィー法、膜分離法等の
光学分割法に用いるのが一般的であるが、特に液体クロ
マトグラフィー用キラル固定相として用いるのが好まし
い。また、擬似移動床式に代表される連続式液体クロマ
トグラフィーによる光学分割法にも好適に用いることが
できる。
際、第三成分を添加しても良い。第三成分は、分離剤と
して使用した際に流出してこない化合物であれば特に限
定はないが、ポリスチレン、ポリカプロラクタム、AS
樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアセタール、ポ
リカーボネートなどの高分子化合物が好適に用いられ
る。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
ークの存在するアミロース トリス[(S)−フェニル
エチルカルバメート]担持型光学異性体用分離剤の作製
方法 シリカゲルの表面処理 多孔質シリカゲル(粒子径20μm)を公知の方法によ
り、3−アミノプロピルトリエトキシシランと反応させ
ることによりアミノプロピルシラン処理(APS処理)
を施した。得られたAPS処理シリカゲルをイソシアネ
ートと反応することで、カルバモイル表面処理が施され
たシリカゲルを得た。
ルエチルカルバメート]の合成 アミロース20g及び乾燥ピリジン500mlの混合物
に窒素雰囲気下、(S)−フェニルエチルイソシアネー
ト109g(アミロース水酸基に対して2当量)を添加
し、ピリジン還流温度にて24時間加熱攪拌を行った。
反応混合物を放冷後、室温下で攪拌したメタノール5.
0Lに10分かけて注ぎ込んだ。そのまま攪拌を30分
続け、さらに30分静置後、上澄みをデカント除去し、
最終的に析出した固体のアミロース トリス[(S)−
フェニルエチルカルバメート]をグラスフィルターで濾
取した。グラスフィルター上にてメタノール300ml
で3回の洗浄後、真空乾燥(60℃、5時間)を行っ
た。その結果、黄色がかった白色固体69.2g(93
%)を得た。
ルエチルカルバメート]のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス[(S)−フェニルエ
チルカルバメート]10gをテトラヒドロフラン(TH
F)95mlとN,N−ジメチルアセトアミド5mlの
混合溶液に溶解させ、このポリマードープの半量を均一
にのシリカゲル40gに塗布した。塗布後、THFを
加熱しながら60分以上かけて減圧留去した。さらに残
りの半量のポリマードープを同様に均一塗布後、1度目
と同様の条件で減圧留去することで、目的のアミロース
トリス[(S)−フェニルエチルカルバメート]担持
型分離剤を得た。
定(DSC) 測定には、パーキンエルマー社製DSC−7を使用し
た。分離剤は測定前に50℃で真空乾燥を2時間行い、
直径7mmのアルミニウム製試料容器に分離剤5mgを
装填したものをサンプルとした。測定は窒素雰囲気下、
0℃で3分間ホールドした後、20℃/minで210
℃まで昇温させ、その過程の熱の出入りを観測した。得
られたDSC測定結果を図1に示した。
ムの作製 で作製したアミロース トリス[(S)−フェニルエ
チルカルバメート]をシリカゲル上に担持した分離剤を
充填剤として用い、長さ25cm、内径1.0cmのス
テンレス製カラムにスラリー充填法で充填し、光学異性
体用分離カラムを作製した。
ークの存在するアミロース トリス[(S)−フェニル
エチルカルバメート]担持型光学異性体用分離剤の作製
方法 シリカゲルの表面処理 実施例1のと同じ手法で表面処理した。
ルエチルカルバメート]の合成 実施例1のと同じ手法で合成した。
ルエチルカルバメート]のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス[(S)−フェニルエ
チルカルバメート]10gをテトラヒドロフラン(TH
F)100mlに溶解させ、このポリマードープの約半
量を均一にのシリカゲル40gに塗布した。塗布後、
THFを加熱しながら減圧留去した。留去時間は30分
以内とした。残り半量のポリマードープを同様に均一塗
布後、1度目と同様の条件で減圧留去し、目的のアミロ
ース トリス[(S)−フェニルエチルカルバメート]
担持型分離剤を得た。
定(DSC) で作製した分離剤の示差走査熱量を、実施例1のと
同様にして測定した。得られたDSC測定結果を図2に
示した。
ムの作製 で作製したアミロース トリス[(S)−フェニルエ
チルカルバメート]をシリカゲル上に担持した分離剤を
充填剤として用い、実施例1のと同様にして光学異性
体用分離カラムを作製した。
ークの存在しないアミロース トリス[(S)−フェニ
ルエチルカルバメート]担持型光学異性体用分離剤の作
製方法 シリカゲルの表面処理 実施例1のと同じ手法で表面処理した。
ルエチルカルバメート]の合成 実施例1のと同じ手法で合成した。
ルエチルカルバメート]のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス[(S)−フェニルエ
チルカルバメート]10gをテトラヒドロフラン(TH
F)100mlに溶解させ、このポリマードープの約半
量を均一にのシリカゲル40gに塗布した。塗布後、
THFを加熱しながら減圧留去した。留去時間は60分
以上とした。残り半量のポリマードープを同様に均一塗
布後、1度目と同様の条件で減圧留去し、目的のアミロ
ース トリス[(S)−フェニルエチルカルバメート]
担持型分離剤を得た。
定(DSC) で作製した分離剤の示差走査熱量を、実施例1のと
同様にして測定した。得られたDSC測定結果を図3に
示した。
ム作製 で作製したアミロース トリス[(S)−フェニルエ
チルカルバメート]をシリカゲル上に担持した分離剤を
充填剤として用い、実施例1のと同様にして光学異性
体用分離カラムを作製した。
ロース トリス[(S)−フェニルエチルカルバメー
ト]をシリカゲル上に担持した分離剤、及び比較例1に
おいて作製した発熱ピークのないアミロース トリス
[(S)−フェニルエチルカルバメート]をシリカゲル
上に担持した分離剤を充填剤としたHPLC用光学異性
体分離用カラムを用いて、下記条件の液体クロマトグラ
フィー法により下記式で示されるラセミ体1〜3の光学
分割を行った。結果を表1に示す。
/v) 流速;4.7ml/min 温度;25℃ 検出;254nm 分離係数α値の計算式;α=k2'/k1' [式中、k1'、k2'は各光学異性体の保持係数であり、
k1'=(t1−t0)/t 0、k2'=(t2−t0)/t0で
求められる。ここで、t1、t2は各光学異性体の溶出時
間、t0はトリ−tert−ブチルベンゼンの溶出時間
である。]
す図である。
す図である。
す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 光学活性な高分子化合物を担持させた光
学異性体用分離剤であって、その示差走査熱量測定(D
SC)の昇温過程で得られる示差熱量曲線において、担
持させた高分子化合物の分解温度に到達する前に、高分
子化合物の発熱ピークが存在することを特徴とする光学
異性体用分離剤。 - 【請求項2】 光学活性な高分子化合物が多糖誘導体で
あることを特徴とする請求項1記載の分離剤。 - 【請求項3】 光学活性な高分子化合物がセルロース又
はアミロースのエステル誘導体あるいはカルバメート誘
導体であることを特徴とする請求項1記載の分離剤。 - 【請求項4】 液体クロマトグラフィー用キラル固定相
として用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
の項に記載の分離剤。 - 【請求項5】 光学活性な高分子化合物を担持させた光
学異性体用分離剤の示差走査熱量測定(DSC)を行
い、その昇温過程で得られる示差熱量曲線において、担
持させた高分子化合物の分解温度に到達する前に、高分
子化合物の発熱ピークの有無を観測することを特徴とす
る光学異性体用分離剤の不斉識別能の評価方法。
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WO2004046714A1 (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | 光学異性体用分離剤 |
JPWO2004099766A1 (ja) * | 2003-04-24 | 2006-07-13 | ダイセル化学工業株式会社 | 光学異性体用分離剤 |
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JPWO2004099766A1 (ja) * | 2003-04-24 | 2006-07-13 | ダイセル化学工業株式会社 | 光学異性体用分離剤 |
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