JP2003279553A - Sec用カラム充填剤 - Google Patents
Sec用カラム充填剤Info
- Publication number
- JP2003279553A JP2003279553A JP2002083769A JP2002083769A JP2003279553A JP 2003279553 A JP2003279553 A JP 2003279553A JP 2002083769 A JP2002083769 A JP 2002083769A JP 2002083769 A JP2002083769 A JP 2002083769A JP 2003279553 A JP2003279553 A JP 2003279553A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sec
- packing material
- column packing
- column
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
填剤を提供する。 【解決手段】 シリカゲルの表面に下記一般式(I)で
表される化合物が結合されていることを特徴とするSE
C用カラム充填剤。 【化1】
Description
填剤、特にその蛋白分離能の向上に関する。
C)は、溶媒中における溶質の分子サイズによって分離
を行う方法であり、小さな分子はカラム充填剤の細孔中
へ浸透することにより長くカラム中に保持され、大きな
分子は細孔中へ入り込むことができずに早く溶出してく
るといった原理によるものである。SECは、高分子量
の物質の分子量による分離に非常に適しており、このよ
うな分離・分析の手段として非常によく用いられてい
る。
は、シリカゲル等の無機系充填剤と、スチレン・ジビニ
ルベンゼン共重合体等の有機ポリマーよりなる有機系充
填剤とに大別することができる。しかしながら、有機系
のカラム充填剤は、耐圧性に劣る、溶媒により膨潤・収
縮する、加熱殺菌が不可能である等の難点があるため
に、実際には無機系充填剤、特にシリカゲルを基剤とし
た充填剤が主に用いられている。これらシリカゲル系充
填剤は優れた分離能を示し、機械的強度も良好である。
ては、前述したように分子サイズによる分離を行うもの
であるために、基本的に溶質とゲルとの間の相互作用が
起こらないようにする必要がある。すなわち、通常の分
配・吸着クロマトグラフィーとは異なり、ゲル表面での
吸着・脱離は生じさせてはならない。このために、吸着
が生じないように、移動相に極性の強い溶媒を用いた
り、また、充填剤表面を処理して親水性官能基を修飾し
たりするといった工夫がなされ、このような充填剤が多
く市販されてきた。しかしながら、従来のシリカゲル系
充填剤は、シリカゲルと蛋白質との間で吸着が起こって
しまうために、SECにおいては精度の良い蛋白質の分
離・分析を行うことができず、この問題は未だ解決され
ていなかった。本発明は、このような従来の課題に鑑み
なされたものであり、その目的は優れた蛋白分離能を有
するSEC用カラム充填剤を提供することである。
技術の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、シ
リカゲルの表面にN-(3-トリエトキシシリルプロピル)
グルコン酸アミド(TEPG)を結合したものをカラム
充填剤として用いると、シリカゲルと蛋白質との吸着が
低減されることにより、蛋白質の分離能が向上すること
を見出し、本発明を完成するに至った。
充填剤は、シリカゲルの表面に下記一般式(I)で表さ
れる化合物が結合していることを特徴とする。
いられることが好適である。
ついて説明する。本発明にかかるSEC用カラム充填剤
は、シリカゲルの表面に上記一般式(I)で表される化
合物が結合されていることを特徴とする。このために、
本発明にかかるSEC用カラム充填剤は、シリカゲルと
蛋白質との吸着を低減することにより、蛋白質の分離能
を向上することができる。
リカゲルは、粒子の形状、粒径及び細孔径により特に限
定されるものではなく、分離目的に合わせて適した性質
のものを適宜選択し用いることができる。このようなシ
リカゲルとしては、通常カラム充填剤用として市販され
ている多孔質球状シリカゲルを好適に用いることができ
る。また、蛋白質分離の目的で用いる場合には、通常、
粒径5〜10μm、細孔径10〜50nmのシリカゲル
が好適である。本発明のSEC用カラム充填剤に用いる
上記一般式(I)で表される化合物は、公知の方法によ
り製造したものを用いることができる。例えば、上記一
般式(I)で表される化合物は、市販の3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランとグルコノ−δ−ラクトンを等
モル反応させることによって容易に製造することがで
き、このようにして製造したものを用いることができ
る。
は、シリカゲルと上記一般式(I)で表される化合物と
を結合させる方法であれば特に限定されない。例えば、
シリカゲルを上記一般式(I)で表される化合物の酸性
水溶液中に浸漬し、室温中で反応させる方法が好適な方
法として挙げられる。また、シリカゲルに、予め前記3
−アミノプロピルトリエトキシシランを修飾し、この後
に、前記グルコノ−δ−ラクトンを結合させても、本発
明にかかるSEC用カラム充填剤と同一のものを製造す
ることができるが、このようなものも本発明の範疇であ
る。
カラム充填剤の構造を図1に示す。すなわち、本発明の
SEC用カラム充填剤のシリカゲル表面には、上記一般
式(I)で表される化合物がシロキサン結合を介して修
飾されている。本発明のSEC用カラム充填剤は、カラ
ムに充填することによりSEC用のカラムとして用い
る。カラムの材質は特に限定されず、ステンレス、合成
樹脂等、いずれのものも用いることができる。また、カ
ラムへの充填方法も特に限定されるものではなく、平衡
密度法、スラリー充填法等の公知の充填方法を用いるこ
とができる。
て蛋白質の分離を行うと、蛋白質分子を含む流体は、カ
ラムの一端から入ってシリカゲル粒子の細孔及び/又は
間隙を通過して他端から溶出する。この通過途中で、従
来のシリカゲル系充填剤においてはシリカゲル粒子と蛋
白質分子との吸着が起こっていたのに対し、本発明にか
かるSEC用カラム充填剤においてはシリカゲル表面に
上記一般式(I)の化合物を結合させることにより、蛋
白質との吸着反応を低減することができるため、より高
い精度で分離・分析を行うことが可能となる。このた
め、本発明のSEC用カラム充填剤は、蛋白質の分離に
用いることが好適である。また、通常、SECにおいて
は、溶離液として非水系の有機溶媒を用いて分離を行う
場合をゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)、溶離液
として水系の溶媒を用いて分離を行う場合をゲル濾過ク
ロマトグラフィー(GFC)と呼び、この両者は区別さ
れているが、本発明のSEC用カラム充填剤は特に限定
されるものではなく、このどちらの場合においても用い
ることができる。
填剤の作用について説明する。SECにおける溶質分子
とカラム充填剤粒子の模式図を図2に示す。カラム充填
剤粒子10の細孔の孔径より大きなサイズの溶質分子a
12は細孔に入れず、充填剤粒子の間隙を通って溶出す
る。これに対して、カラム充填剤粒子10の細孔の孔径
より小さなサイズの溶質分子b14及び溶質分子c16
は細孔から充填剤粒子10の細孔の内部へ入り込むた
め、遅れて溶出してくる。この結果、サイズの大きな溶
質分子が小さな溶質分子よりも先に溶出されてくること
となり、分子のサイズによる分離が可能となる。
16は充填剤の細孔の体積(VI)、及び充填剤の外側の
体積(Vo)を利用できるが、前記サイズの大きい溶質分
子a12は充填剤の外側の体積(Vo)のみしか利用でき
ない。そしてこれらの中間のサイズの溶質分子b14
は、一部の充填剤の細孔の体積(VI)を利用することが
できる。ここで、SECにおける保持容量VRは、下記
一般式(a)により表される。
ができるかを示すものであり、α=0のときは全く入り
込むことができず、α=1のときは完全に入り込むこと
ができる。
をプロットした校正曲線とこれに対応した溶出量検出曲
線の模式図を図3に示す。前記保持容量VRと分子量の
対数はA〜B間で直線関係を示し、分子量がAよりも大
きい溶質はα=0となりすべてVOに溶出し、Bよりも
小さい溶質はα=1となりすべてVO+VIに溶出す
る。ここで、Aを排除限界分子量、Bを全浸透限界分子
量という。そして、図2において分子量がAとBの間
(αが0〜1の間)にある溶質については、得られたV
Rを前記校正曲線の直線部分に当てはめることによっ
て、その分子量を求めることができる。
質分子とカラム充填剤との間に相互作用を生じると、分
子サイズによる分離挙動の妨げとなる。すなわち、前述
したように、溶質分子とカラム充填剤との間に相互作用
の無い理想的な系においては、保持容量VRと分子量対
数は直線関係となる。しかしながら、溶質分子とカラム
充填剤との間で吸着が生じている場合、カラム充填剤と
の間の吸着強度の低い溶質分子は早く溶出し、吸着強度
の高い溶質分子は溶出が遅れるというように、保持容量
VRに吸着の影響を及ぼしてしまう。
ドとなり、保持容量VRの近い試料のピーク同士が重な
ってしまうために分離が困難となり、また、前述の保持
容量VRと分子量対数との直線関係も崩れてしまうた
め、保持容量VRの実測値から正確な分子量を算出する
ことができなくなる。したがって、SECにおいて、よ
り精度の高い分離・分析を行うためには、SEC用カラ
ム充填剤と試料との間で吸着反応が起こらないようにす
る必要がある。
填剤は、シリカゲルの表面に上記一般式(I)で表され
る化合物が結合されていることによって、シリカゲルと
蛋白質との吸着を著しく低減することができる。そし
て、これを用いてSECによる蛋白質の分離・分析を行
うと、前述したような溶質(蛋白質)分子とカラム充填
剤との間に相互作用の無い理想的な系へと近づけること
ができ、より高い精度で蛋白質の分離・分析を行うこと
が可能となるのである。
しく説明する。なお、本発明はこれにより限定されるも
のではない。 SEC用カラム充填剤の製造 市販のシリカゲル(洞海化学製、粒径5μm、細孔径3
0nm)5gを、0.06mol N-(3-トリエトキシ
シリルプロピル)グルコン酸アミド(TEPG)0.0
1M酢酸水溶液50ml中に浸漬し、室温にて1昼夜反
応させた。 SEC用カラムの作製 により得られたカラム充填剤を、溶媒として水を用
い、スラリー充填法により、内径2mm、長さ300m
mのステンレス管に充填し、SEC用カラムを作成し
た。
キストラン(分子量200万)、アルブミン(分子量6
6000)、カルボアンヒドロゲナーゼ(分子量290
00)、インシュリン(分子量7000)の4種の蛋白
質試料について、それぞれの分離能について調べた。
尚、移動相には0.1M Tris-buffer(pH6.95)-0.15M Na2SO
4を流量0.1μl/minで送液し、検出は278nmにお
ける吸光度の測定により行った。また、試料注入量は、
3、5、10μlのそれぞれで行った。
各種蛋白質試料におけるクロマトグラム(試料注入量3
μl)を図4〜7に示す。
おいても、保持時間の測定結果にばらつきが少なく、優
れた再現性が得られた。また、3、5、10μlの各試
料注入量の間においても、得られた測定結果にばらつき
は少なかった。また、図4〜7より、いずれの蛋白質試
料においてもシャープな溶出ピークが検出された。これ
らのことから、本発明にかかるSEC用カラム充填剤
が、蛋白質試料に対して優れた分離能を有することが示
された。
時間の測定結果)から、ブルーデキストラン(排除限界
分子量に相当)の保持容量をV0、他の各蛋白質試料の
保持容量をVRとして、各蛋白質試料の保持容量比VR
/V0を求め、各蛋白質試料の既知の分子量対数ととも
にプロットし、分子量対数−保持容量比プロットを得
た。この結果を図8〜10に示す。
プロットは、いずれも非常に優れた直線性を示した。前
述したように、カラム充填剤と溶質分子との吸着が生じ
ていない系では分子量対数−保持容量比プロットは理論
的に直線となるため、本発明のSEC用カラム充填剤で
は、シリカゲルと蛋白質との吸着が殆ど生じていないも
のであると考えられる。このことから、本発明のSEC
用カラム充填剤を用いることにより、SECにおいて蛋
白質の分離・分析を高い精度で行うことが可能となるこ
とが示された。
カラム充填剤は、シリカゲル表面上にN-(3-トリエト
キシシリルプロピル)グルコン酸アミド(TEPG)を
結合させることにより、シリカゲルと蛋白質との吸着を
低減することができ、SECにおいて蛋白質の分離・分
析を高い精度で行うことが可能となる。
図である。
原理の説明図である。
出曲線のそれぞれの相互関係を示した説明図である。
た、試料注入量3μlの条件での実施例におけるブルー
デキストランのクロマトグラムである。
た、試料注入量3μlの条件での実施例におけるアルブ
ミンのクロマトグラムである。
た、試料注入量3μlの条件での実施例におけるカルボ
アンヒドロゲナーゼのクロマトグラムである。
た、試料注入量3μlの条件での実施例におけるインシ
ュリンのクロマトグラムである。
た、試料注入量3μlの条件での実施例における分子量
対数−保持容量比プロットである。
た、試料注入量5μlの条件での実施例における分子量
対数−保持容量比プロットである。
いた、試料注入量10μlの条件での実施例における分
子量対数−保持容量比プロットである。
Claims (2)
- 【請求項1】 シリカゲルの表面に下記一般式(I)で
表される化合物が結合していることを特徴とするSEC
用カラム充填剤。 【化1】 - 【請求項2】 請求項1記載のSEC用カラム充填剤に
おいて、蛋白質の分離に用いることを特徴とするSEC
用カラム充填剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083769A JP3949987B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Sec用カラム充填剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083769A JP3949987B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Sec用カラム充填剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003279553A true JP2003279553A (ja) | 2003-10-02 |
JP3949987B2 JP3949987B2 (ja) | 2007-07-25 |
Family
ID=29231401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002083769A Expired - Fee Related JP3949987B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | Sec用カラム充填剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3949987B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005079975A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-09-01 | Varian, Inc. | Polar-modified bonded phase materials for chromatographic separations |
JP2015518150A (ja) * | 2012-04-11 | 2015-06-25 | バイオジェン・エムエイ・インコーポレイテッドBiogen MA Inc. | グリコサミノグリカンを検出する方法 |
JP2017067780A (ja) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | ダイオネックス コーポレイション | クロマトグラフィーカラムの充填方法、高圧で使用するための充填されたクロマトグラフィーカラム、及びその使用 |
JP2018021929A (ja) * | 2009-12-15 | 2018-02-08 | ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | サイズ排除クロマトグラフィーを行うための装置および方法 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002083769A patent/JP3949987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005079975A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-09-01 | Varian, Inc. | Polar-modified bonded phase materials for chromatographic separations |
KR101141105B1 (ko) | 2004-02-12 | 2012-05-02 | 어질런트 테크놀러지스, 인코포레이티드 | 크로마토그래피 분리용의 극성 변성된 결합 상 물질 |
JP2018021929A (ja) * | 2009-12-15 | 2018-02-08 | ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | サイズ排除クロマトグラフィーを行うための装置および方法 |
JP2015518150A (ja) * | 2012-04-11 | 2015-06-25 | バイオジェン・エムエイ・インコーポレイテッドBiogen MA Inc. | グリコサミノグリカンを検出する方法 |
US10317376B2 (en) | 2012-04-11 | 2019-06-11 | Bioverativ Therapeutics Inc. | Methods of detecting glycosaminoglycans |
JP2017067780A (ja) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | ダイオネックス コーポレイション | クロマトグラフィーカラムの充填方法、高圧で使用するための充填されたクロマトグラフィーカラム、及びその使用 |
US10254256B2 (en) | 2015-10-01 | 2019-04-09 | Thermo Hypersil-Keystone Llc | Method of packing chromatographic columns, packed chromatographic columns for use at high pressures and uses thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3949987B2 (ja) | 2007-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Namera et al. | Advances in monolithic materials for sample preparation in drug and pharmaceutical analysis | |
Fanali et al. | Enantioseparations by capillary electrochromatography | |
Fanali | Nano-liquid chromatography applied to enantiomers separation | |
Wilson et al. | Evaluation of a molecular-imprinted polymer for use in the solid phase extraction of propranolol from biological fluids | |
Weston et al. | High performance liquid chromatography & capillary electrophoresis: principles and practices | |
Majors | Recent advances in HPLC packings and columns | |
Liu et al. | Physically adsorbed chiral stationary phase of avidin on monolithic silica column for capillary electrochromatography and capillary liquid chromatography | |
JP5738934B2 (ja) | アフィニティークロマトグラフィーのための媒体 | |
Ramautar et al. | Recent developments in coupled SPE‐CE | |
Petersson et al. | Miniaturised on-line solid-phase extraction for enhancement of concentration sensitivity in capillary electrophoresis | |
JP3444900B2 (ja) | 液体クロマトグラフィ及びカラム充填剤 | |
LaCourse | Column liquid chromatography: equipment and instrumentation | |
Jadaun et al. | HPLC for Peptides and Proteins: Principles, Methods and Applications. | |
Saavedra et al. | Chromatography-based on-and in-line pre-concentration methods in capillary electrophoresis | |
Machtejevas et al. | A new approach to human serum albumin chiral stationary phase synthesis and its use in capillary liquid chromatography and capillary electrochromatography | |
US7112277B2 (en) | Methods and systems for separating constituents of a highly aqueous fluid | |
US20040191537A1 (en) | Restricted access material for spme | |
Masini | Semi‐micro reversed‐phase liquid chromatography for the separation of alkyl benzenes and proteins exploiting methacrylate‐and polystyrene‐based monolithic columns | |
JP2003279553A (ja) | Sec用カラム充填剤 | |
Williams et al. | Extended life for blood serum analysis columns using dual zone chromatographic materials | |
Huang et al. | Adsorption behaviour of albumin and conalbumin on TSK-DEAE 5PW anion exchanger | |
US20040224329A1 (en) | Three-dimensional solid phase extraction surfaces | |
Sadek | Illustrated pocket dictionary of chromatography | |
Lord et al. | Drug analysis by spme | |
WO2004100887A2 (en) | Three-dimensional solid phase extraction surfaces |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040818 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070403 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070419 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110427 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |