JP2013088398A - Method for manufacturing porous crosslinked particle and separation agent, and separation method - Google Patents

Method for manufacturing porous crosslinked particle and separation agent, and separation method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface-modified porous cross-linked particle and a separation agent suitable as a liquid chromatographic separation agent for a protein and capable of efficiently introducing a high molecule to the surface of a carrier having a large pore size.SOLUTION: A method for manufacturing a surface-modified porous cross-linked particle by fixing a high molecule having a primary hydroxyl group on a porous cross-linked particle having a functional group to be covalent-bound with a hydroxyl group on a surface by covalent binding is provided. A method for manufacturing a separation agent for introducing an interactive functional group into the surface-modified porous cross-linked particle is provided. A method for manufacturing a separation agent for fixing a high molecule having a primary hydroxyl group and an interactive functional group on the porous cross-linked particle having a functional group to be covalent-bound with a hydroxyl group on the surface by covalent binding of the primary hydroxyl group is provided.

Description

本発明は、表面修飾多孔質架橋粒子および分離剤の製造方法ならびに分離方法に関するものである。詳しくは、本発明は、液体クロマトグラフィー用分離剤として好適に用いられる表面修飾多孔質架橋粒子および分離剤の製造方法ならびにこの分離剤を用いた分離方法に関する。更に詳しくは、本発明は、蛋白質分離に適した液体クロマトグラフィー用分離剤として好適に用いられる表面修飾多孔質架橋粒子および分離剤の製造方法ならびにこの分離剤を用いた分離方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing surface-modified porous crosslinked particles and a separating agent, and a separating method. Specifically, the present invention relates to surface-modified porous crosslinked particles suitably used as a separation agent for liquid chromatography, a method for producing the separation agent, and a separation method using the separation agent. More specifically, the present invention relates to a method for producing surface-modified porous crosslinked particles and a separating agent suitably used as a separating agent for liquid chromatography suitable for protein separation, and a separation method using the separating agent.

液体クロマトグラフィー用分離剤に用いられる担体としては、シリカゲル、ヒドロキシアパタイト等の無機系担体や、アガロース、デキストラン、セルロース、キトサン等の天然高分子系担体、およびポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル等の合成高分子系担体が知られている。これらの担体はそのままで、または多様な分離モードでの使用を可能とするために必要に応じて各種官能基を付与して用いられる。担体への官能基の導入は、通常は担体の多孔性の有無に関わらず、担体表面に直接、またはスペーサーと称される比較的分子量の小さな化合物を介して行われる。   Carriers used in the separation agent for liquid chromatography include inorganic carriers such as silica gel and hydroxyapatite, natural polymer carriers such as agarose, dextran, cellulose and chitosan, polystyrene, poly (meth) acrylate, etc. These synthetic polymer carriers are known. These carriers are used as they are or with various functional groups added as necessary to enable use in various separation modes. Introduction of a functional group to the carrier is usually performed directly on the surface of the carrier or via a compound having a relatively small molecular weight called a spacer, regardless of the porosity of the carrier.

いずれのタイプの分離剤であっても、分離対象物の吸着量が大きいことが望まれる。
分離対象物の分子量が小さい場合には、得られた分離剤の分離対象物の吸着量は、担体を多孔質構造として比表面積を高くすることで増大させることが可能である。
しかしながら、蛋白質のように分離対象物の分子量が大きい場合には、多孔質構造を発達させた担体では細孔径が小さくなることから、分離対象物が細孔内部に拡散できない、または拡散速度が低いためクロマトグラフィー法を用いる場合に流速を上げると分離対象物の細孔内部への拡散が充分に行われない、等の理由から、動的吸着量が低くなる問題があった。
Regardless of the type of separating agent, it is desirable that the amount of adsorption of the separation object is large.
When the molecular weight of the separation target is small, the adsorption amount of the separation target of the obtained separation agent can be increased by increasing the specific surface area using the carrier as a porous structure.
However, when the molecular weight of the separation target is large, such as protein, the pore diameter is small in the carrier having a developed porous structure, so that the separation target cannot diffuse into the pores or the diffusion rate is low. For this reason, when the chromatography method is used, if the flow rate is increased, there is a problem that the amount of dynamic adsorption decreases because the diffusion of the separation target into the pores is not sufficiently performed.

分子量の大きい分離対象物の担体の細孔内部への拡散効率を高めるためには、細孔径の大きな担体を用いる必要があるが、細孔径の大きな担体は比表面積が小さくなることから、分離対象物の吸着量が下がることとなる。このようなことから、担体表面に直接、またはスペーサーと称される比較的分子量の小さな化合物を介して官能基を導入した従来の担体では、蛋白質のような分子量が大きな分離対象物に対して高い吸着量を示すものが存在しなかった。   In order to increase the efficiency of diffusion of a carrier having a large molecular weight into the pores of the carrier, it is necessary to use a carrier having a large pore diameter. The amount of adsorption of objects will be reduced. For this reason, the conventional carrier in which a functional group is introduced directly on the surface of the carrier or via a compound having a relatively small molecular weight called a spacer has a high molecular weight such as protein for a separation target. There was no indication of the amount of adsorption.

この問題を解決するために、細孔径の大きな担体の表面に高分子を導入する方法が各種検討されてきた。   In order to solve this problem, various methods for introducing a polymer to the surface of a carrier having a large pore diameter have been studied.

例えば、特許文献1には、ヒドロキシル基を有する支持体を基材とし、その表面が共有結合した重合度2〜100のポリマーで被覆されている分離剤が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a separating agent in which a support having a hydroxyl group is used as a base and the surface thereof is coated with a polymer having a degree of polymerization of 2 to 100 having a covalent bond.

また、特許文献2には、エクステンダーと称する水溶性高分子を共有結合させた基礎マトリクスを含む親和性のある構造を示すビーズが開示されている。   Patent Document 2 discloses beads having an affinity structure including a basic matrix in which a water-soluble polymer called an extender is covalently bonded.

特開平1−310744号公報JP-A-1-310744 特表2001−510397号公報JP-T-2001-510397

本発明者らの検討によれば、前記特許文献1に記載されている技術では、グラフト重合により重合度2〜100のポリマーを導入する必要があるが、工業的なレベルでの生産スケールにおいて、基材表面の被覆ポリマーの重合度を安定的に制御することが困難であるという問題があるものと考えられる。 According to the study by the present inventors, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to introduce a polymer having a degree of polymerization of 2 to 100 by graft polymerization, but on a production scale at an industrial level, It is considered that there is a problem that it is difficult to stably control the polymerization degree of the coating polymer on the substrate surface.

また、前記特許文献2には、エクステンダーは、吸着する物質に親和性を有する2つまたはそれ以上の構造を有すること、非ポリペプチドであること等の記載はあるが、エクステンダーのより詳細な記載はない。そして、その実施例1として、デキストラン溶液を基礎マトリクスに添加しているが、要するデキストランの使用量が多くなるため、経済的に効率が低いという問題がある。   In addition, Patent Document 2 describes that the extender has two or more structures having affinity for the substance to be adsorbed and is a non-polypeptide, but more detailed description of the extender. There is no. And as the Example 1, although the dextran solution is added to the basic | foundation matrix, since the usage-amount of the required dextran increases, there exists a problem that efficiency is low economically.

本発明は、担体の表面に高分子を効率よく導入した表面修飾多孔質架橋粒子およびこの表面修飾多孔質架橋粒子に相互作用性官能基を導入した分離剤を提供すること、特に蛋白質の液体クロマトグラフィーに適した表面修飾多孔質架橋粒子および分離剤を提供することを課題とする。   The present invention provides a surface-modified porous crosslinked particle in which a polymer is efficiently introduced on the surface of a carrier, and a separating agent in which an interactive functional group is introduced into the surface-modified porous crosslinked particle, in particular, liquid chromatography of proteins. It is an object of the present invention to provide surface-modified porous cross-linked particles and a separating agent suitable for lithography.

本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、表面に水酸基と共有結合しうる官能基を有する多孔質架橋粒子に対し、一級水酸基を有する高分子を共有結合にて固定化することにより得られる表面修飾多孔質架橋粒子が、上記の課題に対して極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。   As a result of repeated investigations to solve the above problems, the present inventors have immobilized a polymer having a primary hydroxyl group to the porous crosslinked particle having a functional group capable of covalently bonding to a hydroxyl group by covalent bonding. As a result, the present inventors have found that the surface-modified porous crosslinked particles obtained by doing so are extremely effective for the above-mentioned problems, and have reached the present invention.

即ち、本発明は以下を要旨とする。   That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 表面に水酸基と共有結合しうる官能基を有する多孔質架橋粒子に対し、一級水酸基を有する高分子を共有結合にて固定化することを特徴とする表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法。 [1] A method for producing a surface-modified porous crosslinked particle, wherein a polymer having a primary hydroxyl group is immobilized by covalent bonding on a porous crosslinked particle having a functional group capable of covalently bonding with a hydroxyl group on the surface. .

[2] 前記高分子が合成高分子であることを特徴とする[1]に記載の表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法。 [2] The method for producing surface-modified porous crosslinked particles according to [1], wherein the polymer is a synthetic polymer.

[3] [1]又は[2]に記載の表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法で製造された表面修飾多孔質架橋粒子に、相互作用性官能基を導入することを特徴とする分離剤の製造方法。 [3] A separation agent characterized by introducing an interactive functional group into the surface-modified porous crosslinked particles produced by the method for producing a surface-modified porous crosslinked particle according to [1] or [2] Production method.

[4] 前記相互作用性官能基が、前記一級水酸基を有する高分子に共有結合にて固定化することにより導入されることを特徴とする[3]に記載の分離剤の製造方法。 [4] The method for producing a separating agent according to [3], wherein the interactive functional group is introduced by covalently fixing to the polymer having the primary hydroxyl group.

[5] 前記相互作用性官能基がイオン交換基であることを特徴とする[3]又は[4]のいずれかに記載の分離剤の製造方法。 [5] The method for producing a separating agent according to any one of [3] or [4], wherein the interactive functional group is an ion exchange group.

[6] 前記相互作用性官能基がアフィニティーリガンドであることを特徴とする[3]又は[4]に記載の分離剤の製造方法。 [6] The method for producing a separating agent according to [3] or [4], wherein the interactive functional group is an affinity ligand.

[7] 前記相互作用性官能基が、アルキル基、フェニル基およびポリアルキルエーテル基のいずれかを含むことを特徴とする[3]又は[4]に記載の分離剤の製造方法。 [7] The method for producing a separating agent according to [3] or [4], wherein the interactive functional group includes any one of an alkyl group, a phenyl group, and a polyalkyl ether group.

[8] [3]ないし[7]のいずれかに記載の分離剤の製造方法で製造された分離剤を用いることを特徴とする吸着分離方法。 [8] An adsorptive separation method using the separating agent produced by the method for producing a separating agent according to any one of [3] to [7].

[9] [3]ないし[7]のいずれかに記載の分離剤の製造方法で製造された分離剤を用いることを特徴とするクロマトグラフィー分離方法。 [9] A chromatographic separation method using the separation agent produced by the method for producing a separation agent according to any one of [3] to [7].

[10] 分離対象物が蛋白質であることを特徴とする[8]に記載の吸着分離方法。 [10] The adsorptive separation method according to [8], wherein the separation target is a protein.

[11] 分離対象物が蛋白質であることを特徴とする[9]に記載のクロマトグラフィー分離方法。 [11] The chromatographic separation method according to [9], wherein the separation target is a protein.

本発明によれば、細孔径の大きな多孔質架橋粒子を担体として、その表面に高分子を効率的に導入可能な製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、蛋白質等の高分子量の分離対象物の吸着分離に適した分離剤を製造する方法を提供することができる。
更に、本発明によれば、工業的なスケールであっても、経済効率がよく、また安定して、表面修飾多孔質架橋粒子及び分離剤を製造する方法を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method which can introduce | transduce a polymer | macromolecule efficiently on the surface can be provided by using porous bridge | crosslinking particle | grains with a large pore diameter as a support | carrier.
Moreover, according to this invention, the method of manufacturing the separating agent suitable for adsorption separation of high molecular weight separation objects, such as protein, can be provided.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a method for producing surface-modified porous crosslinked particles and a separating agent with good economic efficiency and stability even on an industrial scale.

本発明に係る分離剤に導入される相互作用性官能基としては、イオン交換基;アフィニティーリガンド;アルキル基、フェニル基およびポリアルキルエーテル基などの疎水基が好ましく、このような相互作用性官能基を導入した分離剤は、特に蛋白質等の高分子物質の吸着剤として、とりわけクロマトグラフィー用分離剤として有効に用いることができる。   The interactive functional group introduced into the separating agent according to the present invention is preferably an ion exchange group; an affinity ligand; a hydrophobic group such as an alkyl group, a phenyl group and a polyalkyl ether group, and such an interactive functional group. In particular, the separating agent into which can be introduced can be effectively used as an adsorbent for high-molecular substances such as proteins, especially as a separating agent for chromatography.

以下に本発明について詳述するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。なお、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値または物性値を含む表現として用いるものとする。   The present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist thereof. In addition, when using the expression “to” in the present specification, it is used as an expression including numerical values or physical property values before and after the expression.

なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」の一方または双方をさし、「(共)重合」とは「重合」と「共重合」の一方または双方を意味する。また、「(ポリ)アルキレン………」は「アルキレン………」と「ポリアルキレン………」の一方または双方を意味する。「(ポリ)エチレン………」についても同様である。
また、以下において、本発明の製造方法により製造された表面修飾多孔質架橋粒子を「本発明の表面修飾多孔質架橋粒子」と称し、本発明の製造方法により製造された分離剤を「本発明の分離剤」と称す。本発明において、架橋粒子とは、3次元的に網目状の分子構造を有するものをいう。
In the present specification, “(meth) acryl” means one or both of “acryl” and “methacryl”, and “(co) polymerization” means one or both of “polymerization” and “copolymerization”. Mean both. "(Poly) alkylene ..." means one or both of "alkylene ..." and "polyalkylene ...". The same applies to "(poly) ethylene ...".
In the following, the surface-modified porous crosslinked particles produced by the production method of the present invention are referred to as “surface-modified porous crosslinked particles of the present invention”, and the separating agent produced by the production method of the present invention is referred to as “the present invention. Is called “separating agent”. In the present invention, the crosslinked particles mean those having a three-dimensional network molecular structure.

[表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法]
本発明の表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法は、表面に水酸基と共有結合しうる官能基を有する多孔質架橋粒子(以下、「表面に水酸基と共有結合しうる官能基を有する多孔質架橋粒子」を「多孔質架橋粒子A」と称す場合がある。)に対し、一級水酸基を有する高分子(以下、「一級水酸基を有する高分子」を「高分子B」と称す場合がある。)を共有結合にて固定化することを特徴とする。
[Method for producing surface-modified porous crosslinked particles]
The method for producing a surface-modified porous crosslinked particle of the present invention comprises a porous crosslinked particle having a functional group capable of covalently bonding with a hydroxyl group on the surface (hereinafter referred to as “porous crosslinked particle having a functional group capable of covalently bonding to a hydroxyl group on the surface”. ”Is sometimes referred to as“ porous crosslinked particle A ”), and a polymer having a primary hydroxyl group (hereinafter,“ polymer having a primary hydroxyl group ”may be referred to as“ polymer B ”). It is fixed by covalent bond.

<多孔質架橋粒子A>
本発明において用いられる、担体としての多孔質架橋粒子Aを構成する高分子物質としては、その表面に水酸基と共有結合しうる官能基を有するものであれば、天然系高分子および合成高分子の何れも用いることができる。
<Porous crosslinked particle A>
The polymer substance constituting the porous crosslinked particle A as a carrier used in the present invention may be a natural polymer or a synthetic polymer as long as it has a functional group capable of covalently bonding with a hydroxyl group on its surface. Either can be used.

天然系高分子としてはアガロース、デキストラン、セルロース、キトサン、グルコマンナン等が挙げられる。これらの天然系高分子は、表面に水酸基を有するため、該水酸基に対して、エピクロルヒドリン、(ポリ)アルキレングリコールジグリシジルエーテル、アルキレンジイソシアネート等の架橋剤を用いて架橋構造を導入することにより、多孔質架橋粒子Aとすることができる。   Examples of natural polymers include agarose, dextran, cellulose, chitosan, glucomannan and the like. Since these natural polymers have a hydroxyl group on the surface, a porous structure is introduced into the hydroxyl group by introducing a crosslinked structure using a crosslinking agent such as epichlorohydrin, (poly) alkylene glycol diglycidyl ether, or alkylene diisocyanate. The crosslinked particles A can be obtained.

また、合成高分子としては、スチレン、エチルスチレン、メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、クロロスチレン等のスチレン系単量体などの芳香族モノビニル化合物;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;(メタ)アクリロニトリルのようなニトリル類;グリシジル(メタ)アクリレート、4,5−エポキシブチル(メタ)アクリレート、9,10−エポキシステアリル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有化合物;その他のビニルエステル類、ビニルエーテル類等のモノビニル単量体の1種又は2種以上を(共)重合した後、得られた(共)重合物に対してエピクロルヒドリン、(ポリ)アルキレングリコールジグリシジルエーテル、アルキレンジイソシアネート等の架橋剤を用いて架橋構造を導入することにより多孔質架橋粒子としたものや、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等の芳香族ポリビニル化合物、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリル酸エステル、グリセロールジ(メタ)アクリル酸エステル等のポリ(メタ)アクリル酸エステル類、ポリカルボン酸ポリビニルエステル類、ポリカルボン酸ポリアリルエステル類、ポリオールポリビニルエーテル類、ポリオールポリアリルエーテル類、ブタジエン、メチレンビスアクリルアミド、イソシアヌル酸トリアリル等のポリビニル化合物の1種又は2種以上を(共)重合させたもの、もしくはこのようなポリビニル化合物の1種又は2種以上と、上述のモノビニル単量体の1種又は2種以上とを共重合して得られる多孔質架橋粒子を用いることができる。   Synthetic polymers include aromatic monovinyl compounds such as styrene monomers such as styrene, ethylstyrene, methylstyrene, hydroxystyrene, and chlorostyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid such as hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, etc. Esters; (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylamide; nitriles such as (meth) acrylonitrile; glycidyl (meth) acrylate, 4,5-epoxybuty Epoxy group-containing compounds such as (meth) acrylate and 9,10-epoxystearyl (meth) acrylate; after (co) polymerizing one or more monovinyl monomers such as other vinyl esters and vinyl ethers The resulting (co) polymer was introduced into a porous crosslinked particle by introducing a crosslinked structure using a crosslinking agent such as epichlorohydrin, (poly) alkylene glycol diglycidyl ether, alkylene diisocyanate, or divinylbenzene. , Aromatic polyvinyl compounds such as trivinylbenzene, poly (meth) acrylates such as (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, polycarboxylic acid polyvinyl esters, Polycarboxylic acid polyallyl esters, One or two or more of polyvinyl compounds such as riol polyvinyl ethers, polyol polyallyl ethers, butadiene, methylenebisacrylamide, triallyl isocyanurate, or one such polyvinyl compound Porous crosslinked particles obtained by copolymerizing two or more and one or more of the above-described monovinyl monomers can be used.

工業的な生産性を考慮すると、合成高分子としては、ポリビニル化合物の1種又は2種以上とモノビニル単量体の1種又は2種以上を共重合させたものが、多孔質架橋粒子Aとして好ましい。   In view of industrial productivity, as the synthetic polymer, one or two or more kinds of polyvinyl compounds and one or more kinds of monovinyl monomers are copolymerized as porous crosslinked particles A. preferable.

また、本発明において用いられる多孔質架橋粒子Aの形状としては、不定形状および球状の何れも用いられるが、液体クロマトグラフィー分離に用いる場合を考慮すると、球状であることが好ましく、その平均粒子径は好ましくは0.5〜1000μm、より好ましくは1〜200μm、更に好ましくは2〜100μmの範囲である。平均粒子径がこの範囲より小さいと、カラムに充填して通液した時の圧力損失が大きくなり、そのため通液速度を高くできず、処理効率が低下する傾向にある。一方、この範囲を超えて平均粒子径が大きいと、吸着量や分離性能が低下する傾向にある。   In addition, as the shape of the porous crosslinked particles A used in the present invention, both an indefinite shape and a spherical shape are used, but considering the case of using for liquid chromatography separation, a spherical shape is preferable, and an average particle size thereof Is preferably in the range of 0.5 to 1000 μm, more preferably 1 to 200 μm, and still more preferably 2 to 100 μm. If the average particle size is smaller than this range, the pressure loss when the column is packed and passed through increases, so that the flow rate cannot be increased and the processing efficiency tends to decrease. On the other hand, if the average particle size is larger than this range, the amount of adsorption and separation performance tend to decrease.

多孔質架橋粒子Aの平均粒子径は、既知の方法で測定することができる。例えば、光学顕微鏡にて、100個以上の粒子径を測定し、その分布から体積メジアン径を算出することで平均粒子径が得られる。   The average particle diameter of the porous crosslinked particles A can be measured by a known method. For example, an average particle diameter can be obtained by measuring 100 or more particle diameters with an optical microscope and calculating a volume median diameter from the distribution.

また、多孔質架橋粒子Aの粒子径分布については、体積分布における90%粒径を40%粒径で除した値である均一係数が1.4以下、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.2以下と、粒子径分布の狭いものであることが好ましい。即ち、均一係数は、通常小さい方がカラムに充填して通液する時の圧力損失が小さくなり好ましい。一方、均一係数が1.0であることは粒子径が完全に均一であることを意味するものであり、実際の製造においては困難である。このため、均一係数は通常1.0より大きくなる。均一係数を前記上限以下とするための方法として、篩による分別、水流を用いる水篩、気流を用いる風篩など、分級する方法が挙げられる。   Regarding the particle size distribution of the porous crosslinked particles A, the uniformity coefficient, which is a value obtained by dividing the 90% particle size in the volume distribution by the 40% particle size, is 1.4 or less, preferably 1.3 or less, more preferably It is preferable that the particle size distribution is narrow as 1.2 or less. That is, a smaller uniformity coefficient is usually preferable because the pressure loss when the column is packed and passed is reduced. On the other hand, a uniformity coefficient of 1.0 means that the particle diameter is completely uniform, which is difficult in actual production. For this reason, the uniformity coefficient is usually greater than 1.0. Examples of a method for setting the uniformity coefficient below the upper limit include classification using a sieve, a water sieve using a water stream, and a wind sieve using an air stream.

なお、多孔質架橋粒子Aの均一係数は、三菱化学株式会社イオン交換樹脂事業部発行「ダイヤイオン(登録商標) イオン交換樹脂・合成吸着剤マニュアル1」改訂4版(平成20年10月10日)第140〜141頁に記載される公知の算出法に従い、算出される値であり、より具体的には以下において記載する方法により測定することができる。まず、前記の方法により求められた平均粒子径から粒径分布図を得る。その粒径分布図より、平均粒子径の大きい粒子から体積分率で、40%の点を「40%残留径」、90%の点を「有効径」として求め、均一係数を下記式により算出する。
(均一係数)=(40%残留径(mm))/(有効径(mm))
The uniformity coefficient of the porous crosslinked particles A is “Diaion (registered trademark) Ion Exchange Resin / Synthetic Adsorbent Manual 1” Revised 4th Edition (October 10, 2008) issued by Ion Exchange Resin Division, Mitsubishi Chemical Corporation. ) It is a value calculated according to a known calculation method described on pages 140 to 141. More specifically, it can be measured by the method described below. First, a particle size distribution diagram is obtained from the average particle size obtained by the above method. From the particle size distribution chart, the 40% point is obtained as the “40% residual diameter” and the 90% point as the “effective diameter” from the particles having a large average particle diameter, and the uniformity coefficient is calculated by the following formula. To do.
(Uniformity coefficient) = (40% residual diameter (mm)) / (effective diameter (mm))

また、本発明において用いられる多孔質架橋粒子Aの多孔質構造については、水銀ポロシメーターにより測定した細孔容積が通常0.2〜2.5ml/g、特に0.2〜2.0ml/gの範囲が好ましい。細孔容積は大きい程吸着量が大きくなり好ましいが、過度に大きいと粒子の機械的強度が低下する傾向にある。   Further, for the porous structure of the porous crosslinked particles A used in the present invention, the pore volume measured by a mercury porosimeter is usually 0.2 to 2.5 ml / g, particularly 0.2 to 2.0 ml / g. A range is preferred. The larger the pore volume, the larger the amount of adsorption, which is preferable. However, when the pore volume is excessively large, the mechanical strength of the particles tends to decrease.

また、多孔質架橋粒子Aの最頻度半径は通常1nm〜1μm、特に2〜500nm、とりわけ10〜300nmの範囲が好ましい。最頻度半径が上記範囲よりも小さいと、分離対象の蛋白質等が粒子の細孔中に入りにくくなり、結果的に吸着量が低下する傾向にある。一方、最頻度半径が上記範囲を超えて大きくなると、細孔内部に吸着に寄与しない空間ができてしまい、やはり吸着量が低下する傾向にあり、更に粒子の機械的な強度も低下する傾向にある。   Further, the most frequent radius of the porous crosslinked particles A is usually in the range of 1 nm to 1 μm, particularly 2 to 500 nm, especially 10 to 300 nm. When the most frequent radius is smaller than the above range, it becomes difficult for the protein to be separated or the like to enter the pores of the particles, and as a result, the amount of adsorption tends to decrease. On the other hand, if the most frequent radius exceeds the above range, a space that does not contribute to adsorption is created inside the pores, and the amount of adsorption tends to decrease, and the mechanical strength of the particles also tends to decrease. is there.

更に、多孔質架橋粒子AのBET法にて測定した比表面積については通常2〜1500m/g、特に5〜1000m/gの範囲であることが好ましい。比表面積が上記範囲よりも小さいと吸着量が低くなる傾向にあり、大きい場合にはそれに伴い細孔径が小さくなることから分離対象の蛋白質等が粒子の細孔中に入りにくくなり、結果的に吸着量が低下する傾向にある。 Furthermore, the specific surface area of the porous crosslinked particles A measured by the BET method is usually in the range of 2 to 1500 m 2 / g, particularly 5 to 1000 m 2 / g. When the specific surface area is smaller than the above range, the amount of adsorption tends to be low. When the specific surface area is large, the pore diameter decreases accordingly. The amount of adsorption tends to decrease.

本発明において用いられる多孔質架橋粒子Aは、その表面に水酸基と共有結合しうる官能基を有する。水酸基と共有結合しうる官能基としては、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、イソシアネート基、クロル基等のハロゲン基およびエポキシ基等が挙げられ、好ましくはイソシアネート基、クロル基等のハロゲン基、エポキシ基であり、特に好ましくはエポキシ基が挙げられる。ここで、本発明において、多孔質架橋粒子Aの表面とは、架橋粒子を構成する外表面のみならず、細孔内の表面も含む意味で用いるものとする。   The porous crosslinked particle A used in the present invention has a functional group capable of covalently bonding with a hydroxyl group on the surface thereof. Examples of the functional group that can be covalently bonded to a hydroxyl group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, an isocyanate group, a halogen group such as a chloro group, and an epoxy group, preferably a halogen group such as an isocyanate group and a chloro group, and an epoxy group. And particularly preferably an epoxy group. Here, in the present invention, the surface of the porous cross-linked particle A is used in a sense including not only the outer surface constituting the cross-linked particle but also the surface in the pores.

多孔質架橋粒子Aが有する水酸基と共有結合しうる官能基の量については通常、0.001〜10ミリ当量/gの範囲であり、0.01〜5ミリ当量/gの範囲であることが好ましい。多孔質架橋粒子Aの水酸基と共有結合しうる官能基が前記下限値以上であると、多孔質架橋粒子Aに対する高分子Bの固定化の効率の面で好ましく、一方、前記上限値以下であると、多孔質架橋粒子の力学的強度を維持する構成成分が増えるため、好ましい。   The amount of the functional group that can be covalently bonded to the hydroxyl group of the porous crosslinked particle A is usually in the range of 0.001 to 10 meq / g and in the range of 0.01 to 5 meq / g. preferable. When the functional group capable of covalently bonding with the hydroxyl group of the porous crosslinked particle A is not less than the lower limit, it is preferable in terms of the efficiency of immobilizing the polymer B to the porous crosslinked particle A, and on the other hand, not more than the upper limit. And the number of components that maintain the mechanical strength of the porous crosslinked particles is increased.

水酸基と共有結合しうる官能基を有する多孔質架橋粒子Aを得るには、前述の合成高分子の(共)重合に用いるポリビニル化合物および/又はモノビニル単量体として、上記の水酸基と共有結合しうる官能基を有するものを用いるか、または後反応によって上記の水酸基と共有結合しうる官能基に変換可能な官能基を有するものを用い、その後に後反応にて変換したものを用いることが好ましい。   In order to obtain a porous crosslinked particle A having a functional group capable of being covalently bonded to a hydroxyl group, the above-mentioned hydroxyl group can be covalently bonded to the hydroxyl group as a polyvinyl compound and / or monovinyl monomer used in the (co) polymerization of the synthetic polymer. It is preferable to use one having a functional group that can be converted to a functional group that can be covalently bonded to the above hydroxyl group by a post-reaction, and then one that has been converted by a post-reaction. .

多孔質架橋粒子Aは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The porous crosslinked particles A may be used alone or in combination of two or more.

<高分子B>
本発明においては、多孔質架橋粒子Aに対し、高分子Bを共有結合にて固定化することを特徴とする。
<Polymer B>
In the present invention, the polymer B is immobilized to the porous crosslinked particles A by covalent bonds.

本発明において用いられる高分子Bとしては、一級水酸基を有するものであれば、天然系高分子および合成高分子の何れも用いることができる。本発明において、多孔質架橋粒子Aに対して高分子Bを固定化した後、更に後述の相互作用性官能基を導入して本発明の分離剤を製造する場合、この高分子Bは、多孔質架橋粒子Aと共有結合にて結合する一級水酸基の他に、相互作用性官能基と結合し得る官能基を有することも好ましい。このような相互作用性官能基と結合し得る官能基としては、二級水酸基、三級水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン基、イソシアネート基、クロル基等のハロゲン基およびエポキシ基等が挙げられる。   As the polymer B used in the present invention, any of a natural polymer and a synthetic polymer can be used as long as it has a primary hydroxyl group. In the present invention, after immobilizing the polymer B to the porous crosslinked particles A, when the separating agent of the present invention is produced by introducing an interactive functional group described later, the polymer B is porous. In addition to the primary hydroxyl group that is covalently bonded to the crosslinked particle A, it is also preferable to have a functional group that can bind to an interactive functional group. Examples of functional groups that can be bonded to such interactive functional groups include secondary hydroxyl groups, tertiary hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, sulfone groups, isocyanate groups, chloro groups and other halogen groups and epoxy groups. .

高分子Bとしては、好ましくは親水性を有するものであり、より好ましくは水酸基を複数有する天然系高分子または合成高分子である。天然系高分子としてはアガロース、キトサン、グルコマンナン等やヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の改質セルロース等が挙げられる。また、合成高分子としては、ポリグリセリン、ポリグリシドール、アリルグリシジルエーテル−グリシドール共重合体等のポリエーテルポリオール類、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2,3−ジヒドロキシプロピル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル類、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル類、メチロールアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド等のアルキロールアクリルアミド類等の一級水酸基を含むモノビニル単量体の1種又は2種以上の(共)重合体またはこれらの一級水酸基を含むモノビニル単量体の1種又は2種以上とその他の官能基を含むモノビニル単量体の1種又は2種以上との共重合体等が挙げられる。なお、その他の官能基を含むモノビニル単量体については前述した相互作用性官能基、または相互作用性官能基を後反応にて導入し得る官能基を含むものも好ましい。また、高分子Bとしては、合成高分子がより好ましい。これは合成高分子の方が通常、天然高分子よりも純度が高く、多孔質架橋粒子Aへの固定化反応が制御しやすいことなどの理由による。   The polymer B is preferably a hydrophilic polymer, more preferably a natural polymer or a synthetic polymer having a plurality of hydroxyl groups. Examples of the natural polymer include agarose, chitosan, glucomannan and the like, and modified cellulose such as hydroxypropylcellulose and carboxymethylcellulose. Synthetic polymers include polyether polyols such as polyglycerin, polyglycidol, allyl glycidyl ether-glycidol copolymer, hydroxyethyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate, etc. One or two monovinyl monomers containing a primary hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylates, hydroxyalkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether and hydroxybutyl vinyl ether, alkylol acrylamides such as methylol acrylamide and hydroxyethyl acrylamide One or more kinds of (co) polymers or copolymers of one or more of these monovinyl monomers containing a primary hydroxyl group and one or more of monovinyl monomers containing other functional groups, etc. Can be mentionedIn addition, about the monovinyl monomer containing another functional group, what contains the functional group which can introduce | transduce the interactive functional group mentioned above or an interactive functional group by post-reaction is also preferable. As the polymer B, a synthetic polymer is more preferable. This is because the synthetic polymer is usually higher in purity than the natural polymer and the immobilization reaction to the porous crosslinked particles A is easy to control.

高分子Bの分子量については特に制限はないが、通常、100以上、好ましくは200以上、より好ましくは250以上であり、一方、通常、5,000,000以下、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは600,000以下である。高分子Bの分子量が小さ過ぎると、多孔質架橋粒子Aに高分子Bを固定化することによる本発明の吸着量向上効果が低減する傾向にあり、一方で大き過ぎると固定化された高分子Bが多孔質架橋粒子Aの細孔内空間の大多数を占めることにより蛋白質等の高分子量の分離対象物が細孔内空間に拡散浸透する余地が少なくなることとなる。   Although there is no restriction | limiting in particular about the molecular weight of the polymer B, Usually, 100 or more, Preferably it is 200 or more, More preferably, it is 250 or more, On the other hand, Usually, 5,000,000 or less, Preferably it is 1,000,000 or less. More preferably, it is 600,000 or less. If the molecular weight of the polymer B is too small, the effect of improving the adsorption amount of the present invention by immobilizing the polymer B on the porous crosslinked particles A tends to be reduced. On the other hand, if the polymer B is too large, the immobilized polymer Since B occupies the majority of the spaces in the pores of the porous crosslinked particles A, there is less room for a high molecular weight separation target such as a protein to diffuse and penetrate into the spaces in the pores.

また、多孔質架橋粒子Aへの高分子Bの固定化量については、高分子Bを固定化する前の多孔質架橋粒子Aの重量Wと、これに高分子Bを固定化して得られる本発明の表面修飾多孔質架橋粒子を減圧乾燥法等の方法により恒量とした重量Wから下記式で算出される固定化率として、通常0.1〜30%、特に0.5〜20%であることが好ましい。
固定化率={(W−W)/W}×100
The amount of the polymer B immobilized on the porous crosslinked particles A is obtained by immobilizing the polymer B on the weight W 0 of the porous crosslinked particles A before the polymer B is immobilized. As an immobilization rate calculated by the following formula from the weight W 1 in which the surface-modified porous crosslinked particles of the present invention are made constant by a method such as a vacuum drying method, usually 0.1 to 30%, particularly 0.5 to 20%. It is preferable that
Immobilization rate = {(W 1 −W 0 ) / W 0 } × 100

固定化率が少な過ぎると、多孔質架橋粒子Aに高分子Bを固定化することによる本発明の吸着量向上効果を十分に得ることができず、多過ぎると固定化された高分子Bが多孔質架橋粒子Aの細孔内空間の大多数を占めることにより蛋白質等の高分子量の分離対象物が細孔内空間に拡散浸透する余地が少なくなることとなる。   If the immobilization rate is too small, the effect of improving the adsorption amount of the present invention by immobilizing the polymer B on the porous crosslinked particles A cannot be sufficiently obtained. By occupying the majority of the spaces in the pores of the porous crosslinked particles A, there is less room for a high molecular weight separation target such as protein to diffuse and penetrate into the spaces in the pores.

<共有結合による固定化方法>
多孔質架橋粒子Aに対し、高分子Bを共有結合にて固定化する方法としては、例えばクロル基等のハロゲン基を表面に有する多孔質架橋粒子Aに対し、高分子Bを共有結合にて固定化する場合には、Williamsonエーテル合成法を用いることが可能であり、また、エポキシ基を表面に有する多孔質架橋粒子Aに対し、高分子Bを共有結合にて固定化する場合には、アルカリ触媒或いは酸性触媒を用いて、又は無触媒のいずれの方法でも固定化反応を行うことができる。
<Immobilization method by covalent bond>
As a method of immobilizing the polymer B by covalent bonding to the porous crosslinked particle A, for example, the polymer B is covalently bonded to the porous crosslinked particle A having a halogen group such as chloro group on the surface. In the case of immobilization, it is possible to use the Williamson ether synthesis method, and in the case of immobilizing the polymer B by covalent bonding to the porous crosslinked particles A having an epoxy group on the surface, The immobilization reaction can be performed using an alkali catalyst or an acidic catalyst, or by any method without a catalyst.

固定化反応に用いる溶媒についても、高分子Bを溶解することができる範囲において有機溶媒系、有機溶媒/水混合溶媒系および水系いずれをも用いることが可能であり、反応温度および反応時間についても公知の反応条件に基いて適宜選択することができるが、例えばエポキシ基を表面に有する多孔質架橋粒子の場合には反応温度は通常0〜200℃、反応時間は通常1分〜60時間である。   Regarding the solvent used for the immobilization reaction, any of an organic solvent system, an organic solvent / water mixed solvent system and an aqueous system can be used as long as the polymer B can be dissolved. Although it can select suitably based on well-known reaction conditions, in the case of the porous bridge | crosslinking particle | grains which have an epoxy group on the surface, for example, reaction temperature is 0-200 degreeC normally, and reaction time is 1 minute-60 hours normally. .

なお、多孔質架橋粒子Aに高分子Bを固定化した後は、多孔質架橋粒子Aの表面に残存する水酸基と共有結合し得る官能基を加水分解等により相互作用性官能基と結合し得る基に変換してもよい。   In addition, after immobilizing the polymer B on the porous crosslinked particle A, the functional group capable of covalently bonding to the hydroxyl group remaining on the surface of the porous crosslinked particle A can be bonded to the interactive functional group by hydrolysis or the like. It may be converted into a group.

[分離剤の製造方法]
本発明の分離剤の製造方法は、上記の本発明の表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法により製造された本発明の表面修飾多孔質架橋粒子に、更に相互作用性官能基を導入する方法であってもよく、また、本発明の表面修飾多孔質架橋粒子の製造に当り、予め相互作用性官能基が導入された高分子Bを用いる方法であってもよい。
[Method for producing separating agent]
The method for producing the separating agent of the present invention is a method in which an interactive functional group is further introduced into the surface-modified porous crosslinked particles of the present invention produced by the method for producing surface-modified porous crosslinked particles of the present invention. In addition, in the production of the surface-modified porous crosslinked particles of the present invention, a method using the polymer B into which an interactive functional group has been introduced in advance may be used.

<相互作用性官能基>
本発明の分離剤に導入される相互作用性官能基としては、本発明の分離剤の用途に応じて適宜決定され、例えば液体クロマトグラフィー用分離剤としての用途においては、各種のイオン交換基、アフィニティーリガンド、疎水性相互作用基の中から適宜選択される。本発明の分離剤を用いて蛋白質を分離する場合には、これらの相互作用性官能基を、分離対象物の蛋白質に合わせて適宜選択することにより、蛋白質の吸着能が特に優れたものとなる。
<Interactive functional group>
The interactive functional group introduced into the separating agent of the present invention is appropriately determined according to the use of the separating agent of the present invention. For example, in the use as a separating agent for liquid chromatography, various ion exchange groups, It is appropriately selected from affinity ligands and hydrophobic interaction groups. When separating a protein using the separating agent of the present invention, the ability to adsorb proteins is particularly excellent by appropriately selecting these interactive functional groups according to the protein to be separated. .

イオン交換基としては、例えば、カルボキシメチル基等のカルボキシル基や、ホスホノエチル基等のホスホノアルキル基や、スルホエチル基、スルホプロピル基、2−メチルプロパンスルホン酸基等のスルホアルキル基や、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、トリアルキルアンモニウム基等の各種アルキルアミノ基、ピリジン基等が挙げられる。   Examples of the ion exchange group include a carboxyl group such as a carboxymethyl group, a phosphonoalkyl group such as a phosphonoethyl group, a sulfoalkyl group such as a sulfoethyl group, a sulfopropyl group, and a 2-methylpropanesulfonic acid group, and an alkylamino group. Groups, various alkylamino groups such as a dialkylamino group and a trialkylammonium group, and a pyridine group.

アフィニティーリガンドとしては、プロテインA、プロテインG、プロテインLおよびこれらの機能性変異体、各種抗体、もしくはこれらの疑似ペプチドリガンド類、各種色素類、レクチン類、オリゴ核酸等の核酸類等が挙げられるが、蛋白質の分離用途においては、蛋白質に親和性のある生化学活性を有する物質で多孔質架橋粒子A及び/又は高分子Bに固定化可能なものであれば特に限定されない。
特に、抗体の分離を主目的とする場合、リガンドとしては免疫グロブリンの一部と特異
的に結合可能なものが好ましく、その中でもプロテインA、プロテインG、プロテインLおよびこれらの変異体が交替の分離に用いる際の選択率が高く好ましい。
Examples of the affinity ligand include protein A, protein G, protein L and functional mutants thereof, various antibodies, or pseudo peptide ligands thereof, various dyes, lectins, nucleic acids such as oligonucleic acid, and the like. The protein separation application is not particularly limited as long as it is a substance having biochemical activity having affinity for proteins and can be immobilized on the porous crosslinked particles A and / or the polymer B.
In particular, when the main purpose is separation of antibodies, a ligand that can specifically bind to a part of an immunoglobulin is preferable. Among them, protein A, protein G, protein L, and variants thereof are alternately separated. It is preferable because of its high selectivity when used in the above.

疎水性相互作用基としては、炭素数1〜40のアルキル基、フェニル基、アルキル基の炭素数が1〜10で繰り返し数が2〜100のポリアルキルエーテル基等が挙げられ、好ましくは炭素数4〜18のアルキル基、フェニル基、アルキル基の炭素数が2〜4で繰り返し数が2〜20のポリアルキルエーテル基等が挙げられる。   Examples of the hydrophobic interaction group include an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, a phenyl group, and a polyalkyl ether group having 1 to 10 carbon atoms and a repeating number of 2 to 100, preferably carbon number. Examples thereof include 4 to 18 alkyl groups, phenyl groups, and polyalkyl ether groups having 2 to 20 carbon atoms and 2 to 20 repeating carbon atoms.

本発明の分離剤は、これらの相互作用性官能基のうちの1種のみを有するものであってもよく、2種以上を有するものであってもよい。   The separating agent of the present invention may have only one kind of these interactive functional groups, or may have two or more kinds.

<表面修飾多孔質架橋粒子への相互作用性官能基の導入>
本発明の表面修飾多孔質架橋粒子に更に相互作用性官能基を導入する方法としては、前述の相互作用性官能基を有する化合物を表面修飾多孔質架橋粒子に反応させればよい。表面修飾多孔質架橋粒子に反応させる相互作用性官能基を有する化合物としては、表面修飾多孔質架橋粒子の水酸基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン基、イソシアネート基、クロル基等のハロゲン基およびエポキシ基等と反応する化合物が好ましい。
<Introduction of interactive functional group into surface-modified porous crosslinked particles>
As a method for further introducing an interactive functional group into the surface-modified porous crosslinked particle of the present invention, the above-mentioned compound having an interactive functional group may be reacted with the surface-modified porous crosslinked particle. Examples of the compound having an interactive functional group that reacts with the surface-modified porous crosslinked particles include halogen groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, sulfone groups, isocyanate groups, and chloro groups, and epoxy groups of the surface-modified porous crosslinked particles. And the like are preferred.

これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   These may be used alone or in combination of two or more.

これらの相互作用性官能基を有する化合物を本発明の表面修飾多孔質架橋粒子に反応させて相互作用性官能基を導入する反応方式には特に制限はなく、一般的には、相互作用性官能基を有する化合物を溶解し得る溶媒に当該相互作用性官能基を有する化合物を溶解させた反応液に、本発明の表面修飾多孔質架橋粒子を加えて所定の温度で所定の時間加熱して反応させればよい。   There is no particular limitation on the reaction system for introducing the interactive functional group by reacting the compound having the interactive functional group with the surface-modified porous crosslinked particles of the present invention. The surface-modified porous crosslinked particles of the present invention are added to a reaction solution in which the compound having an interactive functional group is dissolved in a solvent capable of dissolving the group-containing compound, and the reaction is performed by heating at a predetermined temperature for a predetermined time. You can do it.

<相互作用性官能基の導入量>
このようにして製造される本発明の分離剤の相互作用性官能基導入量としては、例えば、相互作用性官能基がイオン交換基である場合、イオン交換容量として0.001〜4当量/L−分離剤粒子が好ましく、特に0.01〜2当量/L−分離剤粒子が好ましい。
<Introduced amount of interactive functional group>
The amount of the interactive functional group introduced into the separation agent of the present invention thus produced is, for example, 0.001 to 4 equivalent / L as the ion exchange capacity when the interactive functional group is an ion exchange group. -Separating agent particles are preferred, especially 0.01-2 equivalent / L-separating agent particles.

また、相互作用性官能基がアフィニティーリガンドの場合は1マイクロ当量/L−分離剤粒子〜2当量/L−分離剤粒子が好ましい。   When the interactive functional group is an affinity ligand, 1 micro equivalent / L-separator particle to 2 equivalent / L-separator particle is preferable.

また、相互作用性官能基が疎水基の場合は0.001当量/L−分離剤粒子〜2当量/L−分離剤粒子が好ましい。   When the interactive functional group is a hydrophobic group, 0.001 equivalent / L-separator particle to 2 equivalent / L-separator particle is preferable.

[分離対象物および分離方法]
本発明の分離剤は、蛋白質、特に抗体を分離対象物とする吸脱着に好適に使用される。
特に好ましい分離対象物としては、免疫グロブリンまたは免疫グロブリンのFc領域の少なくとも一部を含む融合蛋白質もしくはその化学変性物が挙げられ、中でも免疫グロブリンがモノクローナル抗体またはポリクローナル抗体が好ましい。
これらの分離対象物の吸脱着処理は、以下の工程を経て行うことが好ましい。
[Separation object and separation method]
The separation agent of the present invention is suitably used for adsorption / desorption using a protein, particularly an antibody, as a separation target.
Particularly preferable separation targets include immunoglobulins or fusion proteins containing at least part of the Fc region of immunoglobulins or chemically modified products thereof. Among these, immunoglobulins are preferably monoclonal antibodies or polyclonal antibodies.
The adsorption / desorption treatment of these separation objects is preferably performed through the following steps.

(a)分離対象物を含む溶液を本発明の分離剤に接触させて、分離対象物を分離剤に吸着させる工程
(b)分離対象物を吸着した分離剤から分離対象物を溶離させる工程
(A) a step of bringing the solution containing the separation object into contact with the separation agent of the present invention and causing the separation object to be adsorbed on the separation agent (b) a step of eluting the separation object from the separation agent adsorbing the separation object

このような方法により、本発明の分離剤を用いて、上記のような各種蛋白質を選択性良く分離することが可能である。
このような吸脱着処理に際しては、本発明の分離剤を充填した液体クロマトグラフィー用カラムが好ましく用いられる。
By such a method, it is possible to separate the various proteins as described above with high selectivity using the separating agent of the present invention.
In such adsorption / desorption treatment, a liquid chromatography column packed with the separation agent of the present invention is preferably used.

以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しな
い限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。なお、以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely using an Example, this invention is not limited to description of a following example, unless it deviates from the summary. In addition, the value of various manufacturing conditions and evaluation results in the following examples has a meaning as a preferable value of the upper limit or the lower limit in the embodiment of the present invention, and the preferable range is the above-described upper limit or lower limit value. A range defined by a combination of values of the following examples or values of the examples may be used.

[実施例1]
<表面修飾多孔質架橋粒子の合成>
水酸基と共有結合しうる官能基としてエポキシ基を有するグリシジルメタクリレートと、エチレングリコールジメタクリレートとを重量比70:30で懸濁重合させることにより、多孔質架橋粒子を合成した。この多孔質架橋粒子について、塩酸−ジオキサン法により求められたエポキシ基量は4.38ミリ当量/gであった。これを平均粒子径が60μmで均一係数が1.4以下になるようにステンレスメッシュ製篩いにて篩ったもの(このものの細孔容積は0.94ml/g、最頻度半径は26.1nm、BET比表面積は51m/gである。)10重量部に対し、一級水酸基を有する高分子としてポリグリセリン(阪本薬品工業株式会社製「PG310」)50重量部、溶媒としてジメチルスルホキシド50重量部を加え、120℃にて6時間反応させることにより、表面修飾多孔質架橋粒子を合成した。反応後の粒子を水洗後、0.1重量%硫酸水溶液50重量部を加え、
50℃にて3時間反応させることで残余のエポキシ基を加水分解した。反応後の粒子を水洗後、減圧乾燥して得られた表面修飾多孔質架橋粒子の重量増加率(ポリグリセリンの固定化率)は3.7%であった。
[Example 1]
<Synthesis of surface-modified porous crosslinked particles>
Porous crosslinked particles were synthesized by suspension polymerization of glycidyl methacrylate having an epoxy group as a functional group capable of covalently bonding with a hydroxyl group and ethylene glycol dimethacrylate at a weight ratio of 70:30. With respect to the porous crosslinked particles, the amount of epoxy groups determined by the hydrochloric acid-dioxane method was 4.38 meq / g. This was sieved with a stainless mesh sieve so that the average particle size was 60 μm and the uniformity coefficient was 1.4 or less (the pore volume of this was 0.94 ml / g, the most frequent radius was 26.1 nm, BET specific surface area is 51 m 2 / g.) 50 parts by weight of polyglycerol (“PG310” manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) as a polymer having a primary hydroxyl group and 50 parts by weight of dimethyl sulfoxide as a solvent with respect to 10 parts by weight. In addition, surface-modified porous crosslinked particles were synthesized by reacting at 120 ° C. for 6 hours. After washing the particles after the reaction with water, 50 parts by weight of 0.1% by weight sulfuric acid aqueous solution was added,
The remaining epoxy group was hydrolyzed by reacting at 50 ° C. for 3 hours. The weight increase rate (polyglycerin immobilization rate) of the surface-modified porous crosslinked particles obtained by washing the particles after the reaction with water and then drying under reduced pressure was 3.7%.

<分離剤の製造>
上記で得られた表面修飾多孔質架橋粒子10重量部に対して、相互作用性官能基を有する化合物としてプロパンサルトン12.5重量部、溶媒としてテトラヒドロフラン12.5重量部を加え、加熱還流下、6時間反応させることにより相互作用性官能基として、スルホプロピル基を導入することで分離剤を得た。
<Manufacture of separating agent>
To 10 parts by weight of the surface-modified porous crosslinked particles obtained above, 12.5 parts by weight of propane sultone as a compound having an interactive functional group and 12.5 parts by weight of tetrahydrofuran as a solvent are added. The separation agent was obtained by introducing a sulfopropyl group as an interactive functional group by reacting for 6 hours.

得られた分離剤粒子のイオン交換容量は、滴定により粒子1Lあたり0.10当量と求められた。   The ion exchange capacity of the obtained separating agent particles was determined to be 0.10 equivalent per 1 L of particles by titration.

<分離剤の蛋白質の動的吸着容量評価>
上記の分離剤粒子を内径6.4mm、長さ30mmのカラムに充填し、流速1.0ml/minにて濃度1mg/mlとしたマウスIgGの(20mMクエン酸ナトリウム+15mM塩化ナトリウム)溶液(pH5.2)を通液し、カラムへの通液量から求められるマウスIgG量から、カラムからの流出液中のマウスIgG量を減じることにより求められた動的吸着容量は、粒子1Lあたり51.6gと求められた。
<Evaluation of dynamic adsorption capacity of separation agent protein>
A mouse IgG (20 mM sodium citrate + 15 mM sodium chloride) solution (pH 5.) filled with a column having an inner diameter of 6.4 mm and a length of 30 mm and having a concentration of 1 mg / ml at a flow rate of 1.0 ml / min. 2) The dynamic adsorption capacity determined by subtracting the amount of mouse IgG in the effluent from the column from the amount of mouse IgG determined from the flow rate through the column and passing through the column was 51.6 g per liter of particles. I was asked.

[比較例1]
実施例1で用いたエポキシ基を有する多孔質架橋粒子を、実施例1と同様に平均粒子径が60μmになるように篩ったもの10重量部に対し、0.1重量%硫酸水溶液50重量部を加え、50℃にて3時間反応させることでエポキシ基を加水分解した。
反応後の粒子を水洗後、減圧乾燥して得られた粒子10重量部に対して、プロパンサルトン3重量部、ジメチルスルホキシド100重量部を加え、次いで触媒として20重量%水酸化ナトリウム水溶液10重量部を加え、30℃にて7時間反応させることによりスルホプロピル基を導入した。
[Comparative Example 1]
The porous crosslinked particles having an epoxy group used in Example 1 were sieved so that the average particle diameter was 60 μm in the same manner as in Example 1, and 50 wt. The epoxy group was hydrolyzed by adding 3 parts and reacting at 50 ° C. for 3 hours.
3 parts by weight of propane sultone and 100 parts by weight of dimethyl sulfoxide are added to 10 parts by weight of the particles obtained by washing the particles after the reaction with water and dried under reduced pressure, and then 10% by weight of a 20% by weight aqueous sodium hydroxide solution as a catalyst. A sulfopropyl group was introduced by reacting at 30 ° C. for 7 hours.

得られた粒子のイオン交換容量は、滴定により粒子1Lあたり0.08当量と求められた。   The ion exchange capacity of the obtained particles was determined to be 0.08 equivalent per 1 L of particles by titration.

この粒子を1mlのカラムに充填し、実施例1と同様にマウスIgGの動的吸着容量を測定したところ、粒子1Lあたり35.0gであった。   When this particle was packed in a 1 ml column and the dynamic adsorption capacity of mouse IgG was measured in the same manner as in Example 1, it was 35.0 g per liter of particle.

[結果の評価]
上記の結果より明らかなように、表面に水酸基と共有結合しうる官能基であるエポキシ基を有する多孔質架橋粒子に対して、一級水酸基を有する高分子であるポリグリセリンを固定化した後、相互作用性官能基としてスルホプロピル基を導入した実施例1の分離剤粒子は、多孔質架橋粒子に一級水酸基を有する高分子を固定化せず、直接相互作用性官能基を導入した比較例1の粒子に比べて、イオン交換容量の差以上に吸着容量の差が大きい。このことから、多孔質架橋粒子への高分子の導入で吸着容量が顕著に改善されたことが分かる。
また、本発明の方法によれば、水酸基と共有結合しうる官能基を有する多孔質架橋粒子に対して一級水酸基を有する高分子を共有結合で固定化することにより、多孔質架橋粒子に対して効率的に高分子を導入することができることが分かる。
[Evaluation of results]
As is clear from the above results, after fixing polyglycerin, which is a polymer having primary hydroxyl groups, to porous crosslinked particles having epoxy groups, which are functional groups that can be covalently bonded to hydroxyl groups, on the surface, The separating agent particles of Example 1 in which a sulfopropyl group was introduced as an active functional group did not immobilize a polymer having a primary hydroxyl group on the porous crosslinked particles, but had a direct interactive functional group introduced in Comparative Example 1. Compared to particles, the difference in adsorption capacity is larger than the difference in ion exchange capacity. From this, it can be seen that the adsorption capacity was remarkably improved by introducing the polymer into the porous crosslinked particles.
In addition, according to the method of the present invention, a polymer having a primary hydroxyl group is immobilized on a porous crosslinked particle having a functional group capable of covalently bonding with a hydroxyl group by covalent bonding, whereby the porous crosslinked particle is immobilized. It can be seen that the polymer can be introduced efficiently.

Claims (11)

表面に水酸基と共有結合しうる官能基を有する多孔質架橋粒子に対し、一級水酸基を有する高分子を共有結合にて固定化することを特徴とする表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法。   A method for producing surface-modified porous crosslinked particles, wherein a polymer having a primary hydroxyl group is immobilized by covalent bonding to porous crosslinked particles having a functional group capable of covalently bonding with a hydroxyl group on the surface. 前記高分子が合成高分子であることを特徴とする請求項1に記載の表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法。   The method for producing surface-modified porous crosslinked particles according to claim 1, wherein the polymer is a synthetic polymer. 請求項1又は請求項2に記載の表面修飾多孔質架橋粒子の製造方法で製造された表面修飾多孔質架橋粒子に、相互作用性官能基を導入することを特徴とする分離剤の製造方法。   A method for producing a separating agent, wherein an interactive functional group is introduced into the surface-modified porous crosslinked particles produced by the method for producing surface-modified porous crosslinked particles according to claim 1. 前記相互作用性官能基が、前記一級水酸基を有する高分子に共有結合にて固定化することにより導入されることを特徴とする請求項3に記載の分離剤の製造方法。   The method for producing a separating agent according to claim 3, wherein the interactive functional group is introduced by covalently fixing to the polymer having the primary hydroxyl group. 前記相互作用性官能基がイオン交換基であることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれかに記載の分離剤の製造方法。   The method for producing a separating agent according to claim 3, wherein the interactive functional group is an ion exchange group. 前記相互作用性官能基がアフィニティーリガンドであることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の分離剤の製造方法。   The method for producing a separating agent according to claim 3 or 4, wherein the interactive functional group is an affinity ligand. 前記相互作用性官能基が、アルキル基、フェニル基およびポリアルキルエーテル基のいずれかを含むことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の分離剤の製造方法。   The method for producing a separating agent according to claim 3 or 4, wherein the interactive functional group contains any of an alkyl group, a phenyl group, and a polyalkyl ether group. 請求項3ないし請求項7のいずれか1項に記載の分離剤の製造方法で製造された分離剤を用いることを特徴とする吸着分離方法。   An adsorption separation method using the separation agent produced by the method for producing a separation agent according to any one of claims 3 to 7. 請求項3ないし請求項7のいずれか1項に記載の分離剤の製造方法で製造された分離剤を用いることを特徴とするクロマトグラフィー分離方法。   A chromatographic separation method using the separation agent produced by the method for producing a separation agent according to any one of claims 3 to 7. 分離対象物が蛋白質であることを特徴とする請求項8に記載の吸着分離方法。   The adsorption separation method according to claim 8, wherein the separation object is a protein. 分離対象物が蛋白質であることを特徴とする請求項9に記載のクロマトグラフィー分離方法。   The chromatographic separation method according to claim 9, wherein the separation target is a protein.
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