JP2003326160A - 液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造方法 - Google Patents
液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造方法Info
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Abstract
与える液体クロマトグラフィー用充填剤の製造方法の提
供。 【解決手段】 所要量の多糖誘導体のドープを複数に分
割し、多孔質担体に多糖誘導体のドープの一部を塗布
し、乾燥する工程を一工程とし、この工程を複数回繰り
返して、所要量の多糖誘導体を多孔質担体に担持させる
液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製
造方法であり、前記充填剤中の多糖誘導体の担持量が20
質量%以上であり、前記充填剤が、スラリー充填法によ
り前記充填剤をカラム管に充填した液体クロマトグラフ
ィー用光学異性体分離用カラムを用いて得られるTS係
数が0.25から1.0範囲のものであることを特徴とする液
体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造
方法。
Description
離、特に液体クロマトグラフィー法による光学異性体の
分離に用いられる充填剤の製造方法に関するものであ
る。
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、生理活性に差がみ
られる光学異性体が多く存在する。生体はL−アミノ酸
からなるタンパク質で構成されており、これらタンパク
質が構築する高次の不斉空間による有機化合物の認識の
差が生理活性の差として発現する。医薬品の場合では生
体内の特定の受容体との結合のし易さによる薬理活性の
違いがよく研究されており、光学異性体の間で薬効、毒
性の点で顕著な差が見られるケースが良く知られてい
る。このため厚生省は医薬品製造指針においては「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」と記載している。
学的性質、例えば沸点、融点、溶解度といった物性は全
く同一であるために、通常の分離手段では分析が行えな
いため、幅広い種類の光学異性体を簡便に、かつ精度良
く分析する技術の研究が精力的に行われた。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
うキラルカラムと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。例えば光学活性ポリメタクリル酸トリフェ
ニルメチル(特開昭57−150432号公報参照)、
セルロースあるいはアミロース誘導体(Y.Okamoto, M.K
awashimaand k.Hatada, J.Am.Chem.Soc., 106, 5337, 1
984)、タンパクであるオボムコイド(特開昭63−3
07829号公報)等が開発されている。
でも、セルロースあるいは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用カラムは、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お
り、さらに近年では、こういったHPLC用キラル固定
相と疑似移動床法を組み合わせた工業規模での光学活性
体液体クロマト法分取の検討が進められている(Phram
Tech Japan, vol.12,43(1996))。
性を向上させるために、目的化合物に対して、切れの良
い分離を与えるキラル固定相がますます求められてお
り、高いクロマト効率を得る工夫が種々に凝らされてい
る。
誘導体のドープを複数に分割し、多孔質担体に多糖誘導
体のドープの一部を塗布し、乾燥する工程を一工程と
し、この工程を複数回繰り返して、所要量の多糖誘導体
を多孔質担体に担持させる液体クロマトグラフィー用光
学異性体分離用充填剤の製造方法であり、前記充填剤中
の多糖誘導体の担持量が20質量%以上であり、前記充
填剤が、スラリー充填法により前記充填剤をカラム管に
充填した液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用カ
ラムを用いて得られる下式(I)で定義されるTS係数
が0.25から1.0の範囲のものであることを特徴と
する液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤
の製造方法を提供する。
の溶出時間 t(blank)(min.):カラムを接続しない状態でのTSの溶出
時間を示す。]
て詳細に説明する。
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。
糖、天然多糖及び天然物変成多糖のいずれかを問わず、
光学活性であればいかなるものでもよいが、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。
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特に
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る。
上に塗布させた多糖誘導体を原料に用い、担体と塗布さ
れた多糖誘導体間の化学結合、担体上の多糖誘導体同士
の化学結合、第三成分を使用した化学結合、担体上の多
糖誘導体への光照射、γ線などの放射線照射、マイクロ
波などの電磁波照射などによって引き起こされる反応、
ラジカル開始剤などを用いる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
な固定化を施された充填剤も含まれる。さらに担体上に
塗布させた多糖誘導体を用いず、直接に多糖、もしくは
多糖誘導体とシリカゲルなどの担体を化学結合させる方
法で作製される多糖誘導体担持充填剤も含まれる。ま
た、多糖誘導体担持充填剤を主たる構成要素とする光学
異性体分離用充填剤とは、上述の多糖誘導体担持充填剤
と他種の光学異性体分離用充填剤もしくは例えばオクタ
デシル表面処理されたシリカゲルなどの光学異性体分離
用でない充填剤との混合物を言う。
有機担体又は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〜10nm、好ましく
は1μm〜300μmであり、平均孔径は10Å〜100
μm、好ましくは50Å〜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。
は、カラムを液体クロマトグラフ装置に接続した状態と
接続しない状態におけるテトラキス(トリメチルシリ
ル)シラン(以下TSという)の溶出時間を測定し、得
られた溶出時間を用い、上記式(I)で定義されるTS
係数を算出する。この測定の際に用いられる分析装置は
HPLC装置であり、使用される検出器としてはTSの
溶出が確認できるRI検出器、UV検出器などがある
が、特にはUV検出器を用い波長210nmで検出するこ
とが好ましい。
性溶剤を主たる構成要素とする移動相条件にて実施す
る。具体的にはn−ヘキサン/2−プロパノール=9/
1(v/v)の組成比の移動相である。また分析温度は
室温(25℃)であり、流速はカラム体積Vc(cm3)の
4分の1〜9分の1、特に4.15分の1、すなわち[Vc×
(1/4.15)]ml/min.が好ましい。さらにTSの打込
み量は、移動相にTSを5.0mg/ml濃度で溶解させたT
S溶液をカラム体積の300分の1〜600分の1の体積量、
特に415分の1の体積量、すなわち[Vc×(1/415)]
ml打込むことが望ましい。
されたTS係数が0.25から1.0の範囲であること
が必要であり、この範囲をはずれると良好な分離性能を
得ることができない。
ー、液体クロマトグラフィー、超臨界クロマトグラフィ
ー、薄層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及び膜分離による光学異性体
分離に用いるのが一般的であるが、特に液体クロマトグ
ラフィー法に応用するのが好ましい。
測定を目的に使用される液体クロマトグラフィーの分析
用カラム、数mg〜数kgの光学活性体取得を目的とする単
カラム方式の液体クロマトグラフィーの分取用カラム、
擬似移動床方式に代表される連続式液体クロマトグラフ
ィーの分取用カラム等に好ましく使用される。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
ジメチルフェニルカルバメート)担持光学異性体分離用
充填剤の作製方法 シリカゲル表面処理 多孔質シリカゲル(粒径20μm、平均細孔径1300
Å)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3,5−ジメチルフェニルイソシアネートと
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。
ルフェニルカルバメート)の合成 窒素雰囲気下、アミロース10.0gを乾燥ピリジン3
60ml中、3,5−ジメチルフェニルイソシアネート8
2.2g(3当量)とピリジン還流温度下、60時間加
熱攪拌を行った後、メタノール6.0Lに注ぎ込んだ。
析出した固体はグラスフィルターで濾取し、メタノール
で数回の洗浄後、真空乾燥(80℃、5時間)を行っ
た。その結果、若干黄色がかった白色固体35.3g
(95%)が得られた。
ルフェニルカルバメート)のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)10gを酢酸エチル100ml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、酢酸エチルを50℃、
120Torrの条件で20分間の減圧乾燥を行い、さらに
残り半量を同様に均一塗布後、先と同じ条件(50℃、
120Torr)で20分間の減圧乾燥を行うことで、目的
のアミロース トリス(3,5−ジメチルフェニルカル
バメート)担持型充填剤を得た。
ム作製 で作製したアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)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0.46cm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。
ジメチルフェニルカルバメート)担持光学異性体分離用
充填剤の作製方法 シリカゲル表面処理 実施例1のと同じく、多孔質シリカゲル(粒径20μ
m、平均細孔径1300Å)にカルバモイル表面処理を
施した。
ルフェニルカルバメート)の合成 実施例1のと同様の手法により、アミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を作製し
た。
ルフェニルカルバメート)のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)52.5gを酢酸エチル489ml
に溶解させ、このポリマードープの1/4量を均一に
のシリカゲル97.5gに塗布した。塗布後、酢酸エチ
ルを50℃、120Torrの条件で15分間の減圧乾燥を
行い、さらに1/4量を同様に均一塗布後、先と同じ条
件(50℃、120Torr)で15分間の減圧乾燥を行っ
た。引続き1/4量を均一塗布後、同条件(50℃、1
20Torr)で45分間の減圧乾燥し、最後に残り1/4
量を均一塗布後、同条件(50℃、120Torr)で45
分間の減圧乾燥することで、目的のアミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)担持型充填
剤を得た。
ム作製 で作製したアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)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0.46cm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。
ジメチルフェニルカルバメート)担持光学異性体分離用
充填剤の作製方法 シリカゲル表面処理 実施例1のと同じく、多孔質シリカゲル(粒径20μ
m、平均細孔径1300Å)にカルバモイル表面処理を
施した。
ルフェニルカルバメート)の合成 実施例1のと同様の手法により、アミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を作製し
た。
ルフェニルカルバメート)のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)1.25gを酢酸エチル12.5
mlに溶解させ、このポリマードープの全量を均一にの
シリカゲル11.25gに塗布した。塗布後、酢酸エチ
ルを50℃、120Torrの条件で15分間の減圧乾燥を
行うことで、目的のアミロース トリス(3,5−ジメ
チルフェニルカルバメート)担持型充填剤を得た。
ム作製 で作製したアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)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0.46cm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。
ジメチルフェニルカルバメート)担持光学異性体分離用
充填剤の作製方法 シリカゲル表面処理 実施例1のと同じく、多孔質シリカゲル(粒径20μ
m、平均細孔径1300Å)にカルバモイル表面処理を
施した。
ルフェニルカルバメート)の合成 実施例1のと同様の手法により、アミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を作製し
た。
ルフェニルカルバメート)のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)50.25gを酢酸エチル43
7.2mlに溶解させ、このポリマードープの1/3量を
均一にのシリカゲル117.25gに塗布した。塗布
後、酢酸エチルを50℃、120Torrの条件で15分間
の減圧乾燥を行った。引続きポリマードープの1/3量
を同様に塗布後、酢酸エチルを同条件にて15分間の減
圧乾燥し、残り1/3量を均一塗布後、酢酸エチルを2
5分間の減圧乾燥により減圧留去を行うことで、目的の
アミロース トリス(3,5−ジメチルフェニルカルバ
メート)担持型充填剤を得た。
ム作製 で作製したアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)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0.46cm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。
ジメチルフェニルカルバメート)担持光学異性体分離用
充填剤の作製方法 シリカゲル表面処理 実施例1のと同じく、多孔質シリカゲル(粒径20μ
m、平均細孔径1300Å)にカルバモイル表面処理を
施した。
ルフェニルカルバメート)の合成 実施例1のと同様の手法により、アミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を作製し
た。
ルフェニルカルバメート)のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)27.0gを酢酸エチル270ml
に溶解させ、このポリマードープの1/2量を均一に
のシリカゲル153.0gに塗布した。塗布後、酢酸エ
チルを50℃、120Torrの条件で15分間の減圧乾燥
を行った。引続きポリマードープの1/2量を同様に塗
布後、酢酸エチルを同条件にて15分間の減圧乾燥、目
的のアミロース トリス(3,5−ジメチルフェニルカ
ルバメート)担持型充填剤を得た。
ム作製 で作製したアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)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0.46cm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。
ジメチルフェニルカルバメート)担持光学異性体分離用
充填剤の作製方法 シリカゲル表面処理 実施例1のと同じく、多孔質シリカゲル(粒径20μ
m、平均細孔径1300Å)にカルバモイル表面処理を
施した。
ルフェニルカルバメート)の合成 実施例1のと同様の手法により、アミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を作製し
た。
ルフェニルカルバメート)のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)2.5gを酢酸エチル18.75
mlに溶解させ、このポリマードープの1/4量を均一に
のシリカゲル3.75gに塗布した。塗布後、酢酸エ
チルを50℃、120Torrの条件で15分間の減圧乾燥
を行った。引続きポリマードープの1/4量を同様に塗
布後、酢酸エチルを同条件にて30分間の減圧乾燥を行
った。さらに、ポリマードープの1/4量を同様に塗布
後、酢酸エチルを同条件にて30分間の減圧乾燥を行
い、残り1/4量のポリマードープを同様に塗布後、酢
酸エチルを同条件にて60分間の減圧乾燥を行うこと
で、目的のアミロース トリス(3,5−ジメチルフェ
ニルカルバメート)担持型充填剤を得た。
ム作製 で作製したアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)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0.46cm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。
ジメチルフェニルカルバメート)担持光学異性体分離用
充填剤の作製方法 シリカゲル表面処理 実施例1のと同じく、多孔質シリカゲル(粒径20μ
m、平均細孔径1300Å)にカルバモイル表面処理を
施した。
ルフェニルカルバメート)の合成 実施例1のと同様の手法により、アミロース トリス
(3,5−ジメチルフェニルカルバメート)を作製し
た。
ルフェニルカルバメート)のシリカゲルへの担持 上記で得たアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)125.0gを酢酸エチル125
0mlに溶解させ、このポリマードープの全量を均一に
のシリカゲル2375.0gに塗布した。塗布後、酢酸
エチルを50℃、120Torrの条件で10.5分間の減
圧乾燥を行うことで、目的のアミローストリス(3,5
−ジメチルフェニルカルバメート)担持型充填剤を得
た。
ム作製 で作製したアミロース トリス(3,5−ジメチルフ
ェニルカルバメート)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0.46cm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。
ース トリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメー
ト)をシリカゲル上に担持した充填剤を充填したHPL
C用光学異性体分離用カラムを用い、下記条件の液体ク
ロマトグラフィー法によりTSの溶出時間[t(TS)(mi
n.)]を測定し、下記の計算式によってTS係数を算出
した。結果を表1に示す。 <液体クロマトグラフィーの分析条件> 移動相:n−ヘキサン/2−プロパノール=9/1(v
/v) 流速:1.0ml/min. 温度:25℃ 検出:210nm 打込みTS濃度:5.0mg/ml(移動相) TS打込み量:10μL <TS係数計算式> Vc:0.23×0.23×3.14×25=4.15cm3、FR:1.0ml/mi
n.、t(blank):0.16min.TS係数=[4.15−[t(TS)−0.
16]×1.0]/[t(TS)−0.16]×1.0 さらに実施例1〜5及び比較例1〜2において作製した
HPLC用光学異性体分離用カラムを用い、ラセミ体で
ある下記式で表される化合物1〜4の光学分割を行い、
下記式により、各光学活性体の分離の程度を示す指標で
ある分離度Rs値を算出した。その結果も表1に示す。
光学異性体ピークのピーク幅を示す。)
との関係を図1に、充填剤のTS係数と化合物2〜4の
Rs値との関係を図2に示した。
1.0の範囲にある充填剤は、光学異性体の分離性能が
良好であることがわかる。
係を示す図である。
の関係を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 所要量の多糖誘導体のドープを複数に分
割し、多孔質担体に多糖誘導体のドープの一部を塗布
し、乾燥する工程を一工程とし、この工程を複数回繰り
返して、所要量の多糖誘導体を多孔質担体に担持させる
液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製
造方法であり、 前記充填剤中の多糖誘導体の担持量が20質量%以上で
あり、 前記充填剤が、スラリー充填法により前記充填剤をカラ
ム管に充填した液体クロマトグラフィー用光学異性体分
離用カラムを用いて得られる下式(I)で定義されるT
S係数が0.25から1.0の範囲のものであることを
特徴とする液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用
充填剤の製造方法。 TS係数=[Vc−[t(TS)−t(blank)]×FR]/[t(TS)−t(blank)]×FR (I ) [式中、Vc(cm3):カラム体積 FR(ml/min.):流速 t(TS)(min.):Tetrakis(trimethylsilyl)silane(=TS)
の溶出時間 t(blank)(min.):カラムを接続しない状態でのTSの溶出
時間を示す。] - 【請求項2】 前記充填剤中の多糖誘導体の担持量が3
0〜35質量%である請求項1記載の液体クロマトグラ
フィー用光学異性体分離用充填剤の製造方法。 - 【請求項3】 多孔質担体が、粒径1μm〜300μm
で、平均孔径50Å〜50000Åのシリカゲルであ
り、多糖誘導体が、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請求項1又
は2記載の液体クロマトグラフィー用光学異性体分離用
充填剤の製造方法。 - 【請求項4】 光学純度測定を目的に使用される分析用
カラムに供される充填剤である請求項1又は2記載の液
体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造
方法。 - 【請求項5】 光学活性体取得を目的とする単カラム方
式の分取に使用される分取用カラムに供される充填剤で
ある請求項1又は2記載の液体クロマトグラフィー用光
学異性体分離用充填剤の製造方法。 - 【請求項6】 連続式液体クロマトグラフィーの分取用
カラムに供される充填剤である請求項1又は2記載の液
体クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造
方法。
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