JP2009524634A - ハロゲン化カルボン酸誘導体を用いた選択的吸着によるドウモイ酸の抽出方法 - Google Patents
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Abstract
1または2以上のハロゲン化カルボン酸(好ましくはα−トリハロメチル基を有する)またはそれらの誘導体から誘導される単位を含む吸着剤により、ドウモイ酸を選択的に結合する。前記吸着剤は、ポリマー、またはカルボン酸、誘導体もしくはポリマーがその上にグラフトされた固体支持体であってよい。好ましい酸は、2−トリフルオロメチルアクリル酸である。アミノ酸のような潜在的妨害物の存在下の混合物(例えば、海産物抽出物、海水または尿)から、ドウモイ酸を選択的に結合することができ、有機酸を含む溶離剤を用いて回収することができる。
Description
広義には、本発明は、ドウモイ酸を結合することができる物質の調製に関し、また、例えば分析化学、または環境、臨床もしくは食物分析におけるその使用に関する。好ましい吸着剤は、ドウモイ酸に対する高い親和性を有し、この化合物の精製、種々のサンプルからの抽出および濃縮に用いることができる。
ドウモイ酸は、珪藻シュードニッチャ属(Pseudo−nitzschia)により生成され、藻類ブルーム(algal bloom)中に貝や他の海産種により蓄積される非常に危険な神経毒である。ドウモイ酸に汚染された貝を摂取すると、記憶喪失性の貝中毒が生じ、動物とヒトの両方において死を引き起こす場合がある。この理由から、漁場またはその近辺の環境サンプル中、ヒト消費用の貝中の両方におけるドウモイ酸水準のモニタリングは、重要な食物安全性手段である。欧州委員会指令2002/226/ECは、ヒト消費を意図した場合、貝1kg当たり20mgのドウモイ酸当量の最大許容水準を導入した。大部分の他の食物安全当局で、同様の最大許容水準が採用されている。ドウモイ酸の検出には、海水、食物サンプルおよび複合的生物流体中に見られる妨害性の化合物、塩および他の物質から予備濃縮または精製するために、その毒素を特異的かつ強力に吸着することができる物質が必要とされる。本発明の好ましい態様は、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)、およびHPLCと、質量分析(MS)、ガスクロマトグラフィーおよび酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)との組み合わせを含むクロマトグラフィーのような任意のさらなる検出および定量法に許容できる量で、ドウモイ酸を抽出、精製および予備濃縮するために用いることができる親和性マトリクスを提供する。
〔背景技術〕
<参考文献>
特許 :5,306,466USA
国 :米国
発行日:1994年4月26日
名称 :食物中の汚染物質の検出
<他の参考文献>
1 K. J. James, M. Gillman, M. F, Amandi, A. Lopez-Rivera, P. F Puente, M. Lehane, S. Mitrovic, A. Furey. Toxicon, 46, 2005, 852-858.
2 E. R. Tor, B. Puschner, W. E. Whitehead. J. Agric. Food Chem., 51, 2003, 1791-1796.
3 http://www.jtbaker.com/techlib/documents/8066.html
4 (Kotoulas C, Kiparissides C. (2006). A generalized population balance model for the prediction of particle size distribution in suspension polymerization reactors. Chemical Engineering Science, 61, 332-346
5 Li K., Stover H. D. H. (1993). Synthesis of monodisperse poly(divinylbenzene) microspheres. J. Polym. Sci., A, Polym. Chem., 31, 3257-3263
6 Yasuda M., Seki H., Yokoyama H., Ogino H., Ishimi K., Ishikawa H. (2001). Simulation of a particle formation stage in the dispersion polymerization of styrene Macromolecules, 34, 3261-3270
7 Larpent C, Bernard E., Richard J., Vaslin S. (1997). Polymerization in microemulsions with polymerizable cosurfactants: a route to highly functionalized nanoparticles. Macromolecules, 30, 354-362
8 Koh K., Ohno K., Tsujii Y., Fukuda T. (2004). Synthesis of well-defined polymers with protected silanol groups by atom transfer radical polymerization and their use for the fabrication of polymeric nanoparticles. European Polymer Journal, 40, 2665-2670
9 Delfour M., Bennevault-Celton V., Nguyen H. A., Macedo A.,Cheradame H. (2004). Cationic polymerization of dienes VII. New electron donors in the polymerization of 1,3-pentadiene initiated by aluminum trichloride in non-polar solvent. European Polymer Journal, 40, 1387-1398).
10 Tsafack M.J., Levalois-Grutzrnacher J. (2006). .Flame retardancy of cotton textiles by plasma-induced graft-polymerization (PIGP). Surface and Coatings Technology, 201, 2599-2610
11 Hu M-X., Yang Q., Xu Zh.-K. (2006). Enhancing the hydrophilicity of polypropylene microporous membranes by the grafting of 2-hydroxyethyl methacrylate via a synergistic effect of photoinitiators. Journal of Membrane Science, 285, 196-205
12 Piletsky S. A., Matuschewski H., Schedler U., Wilpert A., Piletska E. V., Thiele T. A., Ulbricht M. (2000). Surface functionalization of porous polypropylene membranes with molecularly imprinted polymers by photo-graft copolymerization in water. Macromolecules, 33, 3092-3098.
幾つかの材料が、過去において、ドウモイ酸の固相抽出(SPE)に用いられてきた。例えば、強アニオン交換(SAX)カートリッジ[1]、親水性および親油性保持性の両方を示すポリ(ジビニルベンゼン−co−N−ビニルピロリドン)に基づくOasis HLB抽出カートリッジ[2]、および芳香族スルホン酸に基づくBAKERBOND spe(登録商標)のような強カチオン交換(CAX)カートリッジ[3]が挙げられる。これらは、全て、操作方式に関する幾つかの不利益を有している。SAXカートリッジおよびOasis HLB吸着剤は、低い(<1ng/ml)および高い(>500μg/ml)濃度のドウモイ酸を結合するための充分に高い親和性を有することが示されていない。さらなる問題は、市販の吸着剤では、ドウモイ酸と、アスパラギン酸およびグルタミン酸のようなアミノ酸との間の識別ができないことである。米国特許第5,306,466号に記載の免疫吸着剤は、多くの例において、必要な親和性および選択性を有しているが、安定性い乏しく高コストである。芳香族スルホン酸を含む強カチオン交換(CAX)カートリッジは、これらの物質により吸着されたドウモイ酸の複雑な回収から生じる他の不利益を有する。このように吸着剤からドウモイ酸を除去するために、硫酸または塩酸のような強鉱酸を用いることが必要とされる。このことは、MS検出またはELISAのような多くの用途との適合性に劣る。
<参考文献>
特許 :5,306,466USA
国 :米国
発行日:1994年4月26日
名称 :食物中の汚染物質の検出
<他の参考文献>
1 K. J. James, M. Gillman, M. F, Amandi, A. Lopez-Rivera, P. F Puente, M. Lehane, S. Mitrovic, A. Furey. Toxicon, 46, 2005, 852-858.
2 E. R. Tor, B. Puschner, W. E. Whitehead. J. Agric. Food Chem., 51, 2003, 1791-1796.
3 http://www.jtbaker.com/techlib/documents/8066.html
4 (Kotoulas C, Kiparissides C. (2006). A generalized population balance model for the prediction of particle size distribution in suspension polymerization reactors. Chemical Engineering Science, 61, 332-346
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9 Delfour M., Bennevault-Celton V., Nguyen H. A., Macedo A.,Cheradame H. (2004). Cationic polymerization of dienes VII. New electron donors in the polymerization of 1,3-pentadiene initiated by aluminum trichloride in non-polar solvent. European Polymer Journal, 40, 1387-1398).
10 Tsafack M.J., Levalois-Grutzrnacher J. (2006). .Flame retardancy of cotton textiles by plasma-induced graft-polymerization (PIGP). Surface and Coatings Technology, 201, 2599-2610
11 Hu M-X., Yang Q., Xu Zh.-K. (2006). Enhancing the hydrophilicity of polypropylene microporous membranes by the grafting of 2-hydroxyethyl methacrylate via a synergistic effect of photoinitiators. Journal of Membrane Science, 285, 196-205
12 Piletsky S. A., Matuschewski H., Schedler U., Wilpert A., Piletska E. V., Thiele T. A., Ulbricht M. (2000). Surface functionalization of porous polypropylene membranes with molecularly imprinted polymers by photo-graft copolymerization in water. Macromolecules, 33, 3092-3098.
幾つかの材料が、過去において、ドウモイ酸の固相抽出(SPE)に用いられてきた。例えば、強アニオン交換(SAX)カートリッジ[1]、親水性および親油性保持性の両方を示すポリ(ジビニルベンゼン−co−N−ビニルピロリドン)に基づくOasis HLB抽出カートリッジ[2]、および芳香族スルホン酸に基づくBAKERBOND spe(登録商標)のような強カチオン交換(CAX)カートリッジ[3]が挙げられる。これらは、全て、操作方式に関する幾つかの不利益を有している。SAXカートリッジおよびOasis HLB吸着剤は、低い(<1ng/ml)および高い(>500μg/ml)濃度のドウモイ酸を結合するための充分に高い親和性を有することが示されていない。さらなる問題は、市販の吸着剤では、ドウモイ酸と、アスパラギン酸およびグルタミン酸のようなアミノ酸との間の識別ができないことである。米国特許第5,306,466号に記載の免疫吸着剤は、多くの例において、必要な親和性および選択性を有しているが、安定性い乏しく高コストである。芳香族スルホン酸を含む強カチオン交換(CAX)カートリッジは、これらの物質により吸着されたドウモイ酸の複雑な回収から生じる他の不利益を有する。このように吸着剤からドウモイ酸を除去するために、硫酸または塩酸のような強鉱酸を用いることが必要とされる。このことは、MS検出またはELISAのような多くの用途との適合性に劣る。
〔発明の開示〕
本発明は、ドウモイ酸を含む混合物からドウモイ酸を抽出する方法であって、(a)ドウモイ酸を選択的に結合する吸着剤を調製する工程と、(b)前記吸着剤を、前記混合物の溶液または前記混合物から誘導される溶液と、ドウモイ酸が吸着されるように接触させる工程とを含んでなり、前記吸着剤が、1または2以上のハロゲン化カルボン酸またはその誘導体から誘導される単位を含むことを特徴とする方法を提供する。「誘導体」という用語は、塩、エステル、チオエステル、アミドおよびニトリルを包含する。カルボン酸部分は、好ましくは、少なくとも、カルボン酸基のカルボニル原子に対してβ位(または、誘導体中の対応する位置)の炭素原子においてハロゲン化されている。好ましくは、α−トリハロメチル基がある。より好ましくは、それはα−トリクロロメチルまたは(最も好ましくは)α−トリフルオロメチルである。
本発明は、ドウモイ酸を含む混合物からドウモイ酸を抽出する方法であって、(a)ドウモイ酸を選択的に結合する吸着剤を調製する工程と、(b)前記吸着剤を、前記混合物の溶液または前記混合物から誘導される溶液と、ドウモイ酸が吸着されるように接触させる工程とを含んでなり、前記吸着剤が、1または2以上のハロゲン化カルボン酸またはその誘導体から誘導される単位を含むことを特徴とする方法を提供する。「誘導体」という用語は、塩、エステル、チオエステル、アミドおよびニトリルを包含する。カルボン酸部分は、好ましくは、少なくとも、カルボン酸基のカルボニル原子に対してβ位(または、誘導体中の対応する位置)の炭素原子においてハロゲン化されている。好ましくは、α−トリハロメチル基がある。より好ましくは、それはα−トリクロロメチルまたは(最も好ましくは)α−トリフルオロメチルである。
好ましいカルボン酸は、式(A)または(B)で表されるものであり、好ましい誘導体はそれらの誘導体である。
式中、Xはハロゲン原子であり、
R1は、水素、置換されていてもよいアルキルまたはシクロアルキル、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール、置換されていてもよいアミン、−ORまたは−SRから選択され、Rは、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、置換されていてもよく;
R2は、置換されていてもよいアルキルまたはシクロアルキル、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール、置換されていてもよいアミン、−ORまたは−SRから選択され、Rは、先に定義の通りであるか、または二重もしくは三重炭素−炭素結合を含む基であり;
R3は、置換されていてもよいアルキレンまたはシクロアルキレン、酸素および硫黄から選択される。
R1は、水素、置換されていてもよいアルキルまたはシクロアルキル、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール、置換されていてもよいアミン、−ORまたは−SRから選択され、Rは、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、置換されていてもよく;
R2は、置換されていてもよいアルキルまたはシクロアルキル、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール、置換されていてもよいアミン、−ORまたは−SRから選択され、Rは、先に定義の通りであるか、または二重もしくは三重炭素−炭素結合を含む基であり;
R3は、置換されていてもよいアルキレンまたはシクロアルキレン、酸素および硫黄から選択される。
アルキルおよびアルキレン基は、通常、1〜6個の炭素原子を有する。アリールおよびヘテロアリールは、通常、12個までの炭素原子を有する。「置換されていてもよい」は、1または2以上の水素原子が、ハロゲン、OR、SR、NR2、−CO−R、アリールまたはヘテロアリール(Rは先に定義の通り)から好適に選択される置換基により置換される可能性を意味する。
カルボン酸が、炭素−炭素多重結合を含まない場合、通常、例えばビニルまたはアリルアルコールのエステルである誘導体が用いられる。
一部の態様において、−CX3がHにより置換されている式(A)の変異形であるカルボン酸または誘導体が用いられる。この場合、この化合物は、ハロゲン化されなくてよい。例えば、ジエチルアミノエチルメタクリレート(DEAEM)でもよい。
本発明を具体化した方法は、とりわけ、分析化学において、ならびに環境、臨床および食物分析において、用いることができる。
ドウモイ酸を結合することができる好ましい材料は、2−トリフルオロメチルアクリル酸のようなトリフルオロメチルカルボン酸およびその誘導体から構成される。これらの誘導体から合成される吸着剤は、ドウモイ酸に対して高い親和性を有することができると共に、その化合物の抽出、濃縮および精製に用いることができる。提案された物質の実質的利点としては、例えば、アセトニトリルまたはメタノール中に蟻酸または酢酸を含む溶液のような酸性化有機溶媒での溶離によって、吸着剤からドウモイ酸を比較的容易に回収することが挙げられる。他の代替可能な有機酸および有機溶媒を、当業者は容易に思いつく。提案された吸着剤は、限定はされないが、グルタミン酸およびアスパラギン酸、グルタミン、プロリン、γ−アミノ酪酸(GABA)およびカイニン酸のような他のアミノ酸、ならびに他のマトリックス成分を含む、構造類似体を含む混合物からドウモイ酸を選択的に抽出することができる。
主な態様として、以下が挙げられる:
(1)ハロゲン化された(より具体的にはフッ素化された)カルボン酸の重合性誘導体からの、重合による吸着剤の合成:場合により、その後の以下の工程を伴う:
(2)ハロゲン化された(好ましくはフッ素化された)カルボン酸を含む得られたポリマーを、ビーズ、薄膜または他の支持体の表面にグラフトする工程。
(1)ハロゲン化された(より具体的にはフッ素化された)カルボン酸の重合性誘導体からの、重合による吸着剤の合成:場合により、その後の以下の工程を伴う:
(2)ハロゲン化された(好ましくはフッ素化された)カルボン酸を含む得られたポリマーを、ビーズ、薄膜または他の支持体の表面にグラフトする工程。
次いで、合成された吸着剤を、ドウモイ酸の抽出、濃縮もしくは精製、または検出に用いることができる。
〔発明を実施するための形態〕
吸着剤は、重合性カルボン酸またはその誘導体から製造することができる。カルボン酸誘導体としては、限定されないが、無機または有機酸の塩、エステル、チオエステル、アミドおよびニトリルが挙げられる。通常、重合性二重結合を含むカルボン酸(またはその誘導体)のモノマーが、適切な有機溶媒中または水中で架橋剤およびラジカル開始剤と混合される。重合は、加熱によりまたは好ましくはUV照射により開始することができ、通常、種の反応性に依存して数分または数時間かかる。
吸着剤は、重合性カルボン酸またはその誘導体から製造することができる。カルボン酸誘導体としては、限定されないが、無機または有機酸の塩、エステル、チオエステル、アミドおよびニトリルが挙げられる。通常、重合性二重結合を含むカルボン酸(またはその誘導体)のモノマーが、適切な有機溶媒中または水中で架橋剤およびラジカル開始剤と混合される。重合は、加熱によりまたは好ましくはUV照射により開始することができ、通常、種の反応性に依存して数分または数時間かかる。
ラジカル重合、リビング重合、イオン重合、懸濁または乳化重合を含む幾つかの異なる型の重合を用いることができる[例えば4〜9を参照]。好ましい重合の種類は、ラジカル重合である。吸着剤の調製に用いることができるモノマーとしては、カルボン酸の誘導体:ビニルモノマー、アリルモノマー、アセチレン、アクリレート、メタクリレートが挙げられる。カルボン酸は、ハロゲン化されている。より好ましくは、カルボン酸は、カルボン酸基のカルボニルに対してβ位の炭素原子においてハロゲン化されている。一層より好ましくは、カルボン酸は、α−トリハロメチル基を有し、さらにより好ましくは、α−トリフルオロメチル基を有する。最も好ましいのは、2−トリフルオロメチルアクリル酸(TFMAA)である。
合成に適した架橋剤の典型例としては、限定されないが、エチレングリコールジメタクリレート、メチレンビスアクリルアミドおよびN,N’−ビスアクリロイルピペラジンが挙げられる。当業者は、特定のシステムに適したモノマーおよび架橋剤を選択することができる。
吸着剤は、カルボン酸もしくはその誘導体またはそれらのポリマーであって、好ましくはフッ素化されているものを、支持体の表面上にグラフトすることにより調製することもできる。好ましい支持体としては、予備成形されたビーズ、薄膜、毛細管または繊維のような調製物品が挙げられる。グラフトは、当業者に知られている種々の方法で達成することができる[例えば10〜12を参照]。すなわち、対応する無機またはポリマー材料の表面を、対応するカルボン酸、カルボン酸の誘導体、またはそれらのポリマーを共有結合することができる官能基で活性化することができる。これに用いられる化学反応の例としては、シッフ塩基、ジスルフィド結合、S−金属結合の形成、またはエステルの形成が挙げられる。別の型のグラフトとして、ビーズまたは薄膜の表面上に固定化されたラジカル開始剤を用いるラジカルグラフトが挙げられる。親和性吸着剤の生成に、プラズマグラフトを用いることもできる。
合成された吸着剤は、ドウモイ酸の精製、種々のサンプルからのその抽出もしくは濃縮、またはその検出および/もしくは定量に用いることができる。ドウモイ酸の検出または定量のための合成吸着剤の適用は、種々の方法により実施することができ、限定はされないが、当業者によく知られた分析技術による吸着剤からの溶離液のアッセイが挙げられる。または、吸着剤を化学的センサーデバイスにおける検出マトリクスとして用いることができる。この適用の典型例は、海水、生物または食物サンプルからのドウモイ酸の固相抽出であり得る。これらの吸着剤は、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)、およびHPLCと、質量分析(MS)、ガスクロマトグラフィーおよび酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)またはセンサーとの組み合わせを含むクロマトグラフィーのような定量法と組み合わせて用いることができる。
以下の非限定的実施例を参照して、本発明をさらに具体的に説明する。
〔実施例1:架橋された2−トリフルオロメチルアクリル酸(TFMAA)の合成〕
TFMAA100mg、DMF2ml、架橋剤900mg、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)および開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)10mgを混合することで、ポリマーを合成した。ポリマー混合物を、オイルバス中にて80℃で12時間熱重合した。合成後、ポリマーを研磨し、メタノールで湿式篩にかけることで、63〜106μmの粒子を得た。ポリマー(100mg)を、1mlSPEカートリッジに充填し、ドウモイ酸の吸着に用いた。未反応モノマーを除去するために、ポリマーカートリッジを、100mM NaOHを含む50%メタノール5mlで洗浄し、続いて脱イオン水10mlで洗浄した。カートリッジの再生の際にも、同様のプロトコールを用いた。実験前のカートリッジの予備調整には、0.1M HClを用いた。
TFMAA100mg、DMF2ml、架橋剤900mg、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)および開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)10mgを混合することで、ポリマーを合成した。ポリマー混合物を、オイルバス中にて80℃で12時間熱重合した。合成後、ポリマーを研磨し、メタノールで湿式篩にかけることで、63〜106μmの粒子を得た。ポリマー(100mg)を、1mlSPEカートリッジに充填し、ドウモイ酸の吸着に用いた。未反応モノマーを除去するために、ポリマーカートリッジを、100mM NaOHを含む50%メタノール5mlで洗浄し、続いて脱イオン水10mlで洗浄した。カートリッジの再生の際にも、同様のプロトコールを用いた。実験前のカートリッジの予備調整には、0.1M HClを用いた。
〔実施例2:架橋官能性モノマーの合成〕
DMF(5g)中で、官能性モノマー(ジエチルアミノエチルメタクリレート(DEAEM)、メタクリル酸(MAA)またはTFMAA(1g)、架橋剤(EGDMA)(4g)および開始剤(50mg)を混合することで、ポリマーを調製した。ポリマー混合物を、窒素で2分間脱気した。12時間の熱重合(80℃)によって、ポリマーを調製した。ポリマーを手で研磨し、メタノールで湿式篩にかけた。45〜65μmのフラクションを集めた。ポリマー粒子を、炉内にて60℃で30分間乾燥した。1mlSPEカートリッジに、ポリマー50mgを充填した。ポリマーの結合特性を、pH4.6で試験した(50mMリン酸ナトリウム緩衝剤)。カートリッジを実験前に緩衝剤10mlで調整した。濃度65μg/mlのドウモイ酸溶液500μlを、各カートリッジを通し、濾液を集め、HPLCを用いて分析した。結果は、pH4.6におけるドウモイ酸の結合は、ジエチルアミノエチルメタクリレート系ポリマー(DEAEM)では100%、メタクリル酸系ポリマー(MAA)では80%、および2−トリフルオロメチルアクリル酸系ポリマー(TFMAA)では100%であったことを示している。海水(〜3.5%NaCl)からのドウモイ酸の結合は、TFMAAでは実質的に同じであったが、DEAEMおよびMAA系ポリマーの場合は実質的に低下した(<40%)。
DMF(5g)中で、官能性モノマー(ジエチルアミノエチルメタクリレート(DEAEM)、メタクリル酸(MAA)またはTFMAA(1g)、架橋剤(EGDMA)(4g)および開始剤(50mg)を混合することで、ポリマーを調製した。ポリマー混合物を、窒素で2分間脱気した。12時間の熱重合(80℃)によって、ポリマーを調製した。ポリマーを手で研磨し、メタノールで湿式篩にかけた。45〜65μmのフラクションを集めた。ポリマー粒子を、炉内にて60℃で30分間乾燥した。1mlSPEカートリッジに、ポリマー50mgを充填した。ポリマーの結合特性を、pH4.6で試験した(50mMリン酸ナトリウム緩衝剤)。カートリッジを実験前に緩衝剤10mlで調整した。濃度65μg/mlのドウモイ酸溶液500μlを、各カートリッジを通し、濾液を集め、HPLCを用いて分析した。結果は、pH4.6におけるドウモイ酸の結合は、ジエチルアミノエチルメタクリレート系ポリマー(DEAEM)では100%、メタクリル酸系ポリマー(MAA)では80%、および2−トリフルオロメチルアクリル酸系ポリマー(TFMAA)では100%であったことを示している。海水(〜3.5%NaCl)からのドウモイ酸の結合は、TFMAAでは実質的に同じであったが、DEAEMおよびMAA系ポリマーの場合は実質的に低下した(<40%)。
〔実施例3:海水からのドウモイ酸の選択的抽出へのTFMAA系吸着剤の適用〕
海塩(Sigma,S−9883)の3.5%溶液として人工海水を調製した。次いで、人工海水サンプルに、ドウモイ酸、またはグルタミン酸およびアスパラギン酸のようなドウモイ酸の構造類似体を加えた。TFMAA系ポリマーからのその回収を評価するために、一連の実験を行った。0.1M HClの1mlでカートリッジを調整した後、異なる濃度のドウモイ酸(100〜500ng/ml;0.3〜1.6μM)、グルタミン酸(29〜147μg/ml;0.25〜1mM)およびアスパラギン酸(26〜133μg/ml;0.25〜1mM)を加えた人工海水を、カートリッジに導入した。溶離液中の3種の分析体の全て−すなわちドウモイ酸、グルタミン酸およびアスパラギン酸−の定量を、HPLC−MSを用いて同時に行った。全てのサンプルにおいて、ドウモイ酸の定量的な回収を示したが、グルタミン酸およびアスパラギン酸の回収は無視し得る程度(<1%)しか示さなかった。
海塩(Sigma,S−9883)の3.5%溶液として人工海水を調製した。次いで、人工海水サンプルに、ドウモイ酸、またはグルタミン酸およびアスパラギン酸のようなドウモイ酸の構造類似体を加えた。TFMAA系ポリマーからのその回収を評価するために、一連の実験を行った。0.1M HClの1mlでカートリッジを調整した後、異なる濃度のドウモイ酸(100〜500ng/ml;0.3〜1.6μM)、グルタミン酸(29〜147μg/ml;0.25〜1mM)およびアスパラギン酸(26〜133μg/ml;0.25〜1mM)を加えた人工海水を、カートリッジに導入した。溶離液中の3種の分析体の全て−すなわちドウモイ酸、グルタミン酸およびアスパラギン酸−の定量を、HPLC−MSを用いて同時に行った。全てのサンプルにおいて、ドウモイ酸の定量的な回収を示したが、グルタミン酸およびアスパラギン酸の回収は無視し得る程度(<1%)しか示さなかった。
〔実施例4:尿からのドウモイ酸の選択的抽出へのTFMAA系吸着剤の適用〕
同様に、異なる濃度のドウモイ酸、グルタミン酸およびアスパラギン酸を加えた尿サンプルの抽出実験を行った。尿サンプルにおいても、ドウモイ酸の充分な回収レベルが達成された(表2)が、グルタミン酸およびアスパラギン酸の回収は低かった(<1〜2%)ことが分かった。
同様に、異なる濃度のドウモイ酸、グルタミン酸およびアスパラギン酸を加えた尿サンプルの抽出実験を行った。尿サンプルにおいても、ドウモイ酸の充分な回収レベルが達成された(表2)が、グルタミン酸およびアスパラギン酸の回収は低かった(<1〜2%)ことが分かった。
〔実施例5:貝からのドウモイ酸の選択的抽出へのTFMAA系吸着剤の適用〕
貝肉(50g)を高速ブレンダー中で均質化し、そのホモジネートのサンプル(5g)を、50ml遠心分離管中で50%メタノール/水抽出溶液(20ml)と一緒に渦ミキサーで混合し、次いで、室温で3000xgの条件で10分間遠心分離する。上澄みを除去し、前述のような1mlSPEカートリッジ(実験前に緩衝剤10mlで予備調整されたもの)を通す。ドウモイ酸を、0.1M蟻酸を含む80%アセトニトリルを用いて溶離し、溶離液を集める。
貝肉(50g)を高速ブレンダー中で均質化し、そのホモジネートのサンプル(5g)を、50ml遠心分離管中で50%メタノール/水抽出溶液(20ml)と一緒に渦ミキサーで混合し、次いで、室温で3000xgの条件で10分間遠心分離する。上澄みを除去し、前述のような1mlSPEカートリッジ(実験前に緩衝剤10mlで予備調整されたもの)を通す。ドウモイ酸を、0.1M蟻酸を含む80%アセトニトリルを用いて溶離し、溶離液を集める。
Claims (23)
- ドウモイ酸を含む混合物からドウモイ酸を抽出する方法であって、
(a)ドウモイ酸を選択的に結合する吸着剤を調製する工程と、
(b)前記吸着剤を、前記混合物の溶液または前記混合物から誘導される溶液と、ドウモイ酸が吸着されるように接触させる工程と
を含んでなり、前記吸着剤が、1または2以上のハロゲン化カルボン酸またはその誘導体から誘導される単位を含むことを特徴とする方法。 - 前記吸着剤が、塩、エステル、チオエステル、アミドおよびニトリルから選択される1または2以上のカルボン酸誘導体から誘導される単位を含む請求項1に記載の方法。
- 前記カルボン酸または誘導体が、カルボン酸基のカルボニルに対してβ位の炭素原子においてハロゲン化されている請求項1または2に記載の方法。
- 前記カルボン酸または誘導体が、α−トリハロメチル基を有する請求項3に記載の方法。
- 前記カルボン酸または誘導体が、フッ素化されている前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記カルボン酸または誘導体が、α−トリフルオロメチル基を有する請求項5に記載の方法。
- 前記カルボン酸が、式AまたはBで表される前記請求項のいずれかに記載の方法:
R1は、水素、置換されていてもよいアルキルまたはシクロアルキル、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール、置換されていてもよいアミン、−ORまたは−SRから選択され、Rは、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールであり、置換されていてもよく;
R2は、置換されていてもよいアルキルまたはシクロアルキル、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール、置換されていてもよいアミン、−ORまたは−SRから選択され、Rは、先に定義の通りであるか、または二重もしくは三重炭素−炭素結合を含む基であり;
R3は、置換されていてもよいアルキレンまたはシクロアルキレン、酸素および硫黄から選択され、
前記吸着剤は、前記カルボン酸またはその誘導体から誘導される単位を有している。 - Xが、FまたはClである請求項7に記載の方法。
- 前記カルボン酸が、2−トリフルオロメチルアクリル酸である請求項8に記載の方法。
- 前記吸着剤が、重合に用いられる炭素−炭素多重結合を有するカルボン酸またはその誘導体であるモノマーを重合することにより調製されるポリマーを含む前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 重合が、架橋剤も含む請求項10に記載の方法。
- 前記架橋剤が、エチレングリコールジメタクリレート、メチレンビスアクリルアミドまたはN,N’−ビスアクリロイルピペラジンである請求項11に記載の方法。
- 前記重合工程において、フリーラジカル重合を用いる請求項10または11に記載の方法。
- 前記重合工程において、リビング重合、イオン重合または懸濁もしくは乳化重合を用いる請求項10または11に記載の方法。
- 前記吸着剤が、カルボン酸、その誘導体、またはカルボン酸もしくはその誘導体のポリマーを、固体支持体上にグラフトすることにより調製される請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記固体支持体が、ビーズ、繊維、毛細管または薄膜の状態である請求項15に記載の方法。
- 前記吸着剤からドウモイ酸を溶離するその後の工程(c)を含む前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 工程(c)において、酸を含む溶離剤を用いる請求項17に記載の方法。
- 前記溶離剤が、有機酸を含む請求項18に記載の方法。
- 溶離されたドウモイ酸を定量するその後の工程(d)を含む請求項17、18または19に記載の方法。
- 前記混合物が、生物または食物サンプルを含む前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記混合物が、海水、魚もしくは貝のホモジネートもしくは抽出物、または尿を含む前記請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記混合物が、グルタミン酸、アスパラギン酸、グルタミン、プロリン、γ−アミノ酪酸およびカイニン酸の1または2以上も含む前記請求項のいずれかに記載の方法。
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