JP2017064668A - Separation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation method of a negative electrification substance capable of isolating the negative electrification substance, by adsorbing the negative electrification substance by much adsorption quantity to a filler from a simple liquid of including the negative electrification substance and a contaminant composed of a substance except for the negative electrification substance, by using fluorine apatite excellent in acid resistance as the filler.SOLUTION: A separation method of the present invention is a method for separating a negative electrification substance from a sample liquid of including the objective negative electrification substance and a contaminant, and comprises a supply step of supplying the sample liquid of including the negative electrification substance, the contaminant, a monovalent or bivalent cation and a buffer solution of not including a phosphoric acid in an adsorption device of filling at least part of filling space with a filler constituted of fluorine apatite expressed by Ca(PO)(OH)F[in an expression, x is 0<x≤1] and a fractionation step of isolating the negative electrification substance by fractionating an outflow liquid of flowing out of the device inside by supplying the buffer solution in the device.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、試料液中から負帯電物質を分離する分離方法に関するものである。   The present invention relates to a separation method for separating a negatively charged substance from a sample solution.

フッ素アパタイトは、ハイドロキシアパタイトが有する水酸基の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたものである。   Fluorine apatite is one in which at least a part of the hydroxyl groups of hydroxyapatite is substituted with fluorine atoms.

このフッ素アパタイトは、ハイドロキシアパタイトと比較するとフッ素アパタイトの方がより安定な物質であるため、耐酸性が高いという性質を有する。このため、フッ素アパタイトは、酸性溶液に対する耐久性が高く、酸性溶液中でのタンパク質等の吸着物質の分離が可能であるという利点を有することから、近年、吸着装置が備える吸着剤(充填剤)として着目されている(例えば、特許文献1参照。)。   This fluorapatite has a property of high acid resistance because fluorapatite is a more stable substance than hydroxyapatite. For this reason, since fluorapatite has the advantage that it has high durability against acidic solutions and can separate adsorbed substances such as proteins in acidic solutions, an adsorbent (filler) provided in an adsorbing device in recent years. (For example, refer to Patent Document 1).

しかしながら、フッ素アパタイトは、ハイドロキシアパタイトとほぼ同一の結晶構造を有しており、このため、吸着物質に対する吸着特性(吸着能)が、ハイドロキシアパタイトとほぼ等しくなっているものの、やはり、水酸基の少なくとも一部がフッ素原子で置換されていることに起因して、その吸着特性は、ハイドロキシアパタイトの吸着特性とは若干異なっている。   However, fluorapatite has almost the same crystal structure as that of hydroxyapatite. Therefore, although the adsorption characteristic (adsorption capacity) for adsorbed substances is almost equal to that of hydroxyapatite, it is still at least one of the hydroxyl groups. Due to the fact that the part is substituted with fluorine atoms, the adsorption characteristics are slightly different from those of hydroxyapatite.

特に、酸性タンパク質のような負帯電物質を吸着物質として選択し、フッ素アパタイトを用いて、負帯電物質を分離(単離)する場合、負帯電物質の吸着剤に対する吸着量が十分に得られないという問題があった。   In particular, when a negatively charged substance such as an acidic protein is selected as an adsorbent and the negatively charged substance is separated (isolated) using fluorapatite, the adsorption amount of the negatively charged substance on the adsorbent cannot be obtained sufficiently. There was a problem.

特開2004−330113号公報JP 2004-330113 A

本発明の目的は、耐酸性に優れたフッ素アパタイトを充填剤として用いて、負帯電物質と、この負帯電物質以外からなる混入物とを含有する試料液中から、かかる充填剤に多くの吸着量で負帯電物質を吸着させて、負帯電物質を単離することができる負帯電物質の分離方法を提供することにある。   The object of the present invention is to use fluorapatite with excellent acid resistance as a filler, and to adsorb a large amount of such a filler from a sample solution containing a negatively charged substance and contaminants other than the negatively charged substance. An object of the present invention is to provide a method for separating a negatively charged substance that can adsorb a negatively charged substance in an amount and isolate the negatively charged substance.

このような目的は、下記(1)〜(7)の本発明により達成される。
(1) 目的とする負帯電物質と、目的とする前記負帯電物質以外からなる混入物とを含有する試料液中から、前記負帯電物質を分離する分離方法であって、
Ca10(PO(OH)2−2x2X[式中、xは0<x≦1である。]の化学式で表されるフッ素アパタイトで構成された充填剤を、充填空間の少なくとも一部に充填してなる吸着装置内に、前記負帯電物質と、前記混入物と、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを含む試料液を供給する供給工程と、
前記装置内に、緩衝液を供給して、前記装置内から流出する流出液を分画することで、前記負帯電物質を単離する分画工程とを有することを特徴とする分離方法。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (7) below.
(1) A separation method for separating the negatively charged substance from a sample solution containing a target negatively charged substance and a contaminant other than the target negatively charged substance,
Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2-2x F 2X [wherein x is 0 <x ≦ 1. ] In the adsorption device formed by filling at least a part of the filling space with a filler composed of fluorapatite represented by the chemical formula: A supplying step of supplying a sample solution containing a cation and a buffer solution not containing phosphate;
And a fractionation step of isolating the negatively charged substance by supplying a buffer solution into the device and fractionating the effluent flowing out of the device.

これにより、負帯電物質と、この負帯電物質以外からなる混入物とを含有する試料液中から、フッ素アパタイトで構成される充填剤に多くの吸着量で負帯電物質を吸着させて、負帯電物質を単離することができる。   As a result, a negatively charged substance is adsorbed in a large amount of adsorption to a filler composed of fluorapatite from a sample solution containing a negatively charged substance and contaminants other than the negatively charged substance. The material can be isolated.

(2) 前記リン酸を含まない緩衝液は、ヘペス、メス、トリス、モプス、ピペス、タプスおよびテスのうちの少なくとも1種を含むものである上記(1)に記載の分離方法。   (2) The separation method according to (1), wherein the phosphate-free buffer solution contains at least one of hepes, females, tris, mops, pipes, tapus, and tess.

これにより、フッ素アパタイトが備えるCaサイトに対して、緩衝液に由来するリン酸が吸着するようになるのを確実に防止することができる。   Thereby, it can prevent reliably that the phosphoric acid derived from a buffer comes to adsorb | suck with respect to Ca site with which a fluoroapatite is equipped.

(3) 前記陽イオンは、Na、K、NH 、Li、Mg2+、Zn2+、Fe2+およびSr2+のうちの少なくとも1種である上記(1)または(2)に記載の分離方法。 (3) The cation is described in (1) or (2) above, wherein the cation is at least one of Na + , K + , NH 4 + , Li + , Mg 2+ , Zn 2+ , Fe 2+ and Sr 2+. Separation method.

これにより、フッ素アパタイトが備えるリン酸サイトと、陽イオンとの間でイオン結合を確実に形成させることができる。よって、フッ素アパタイトが備えるCaサイトに対してフッ素原子が影響をおよぼしていたとしても、前記リン酸サイトと酸性タンパク質との間の反発力が低減しているため、Caサイトと酸性タンパク質との間でイオン結合を形成させることができる。そのため、酸性タンパク質のフッ素アパタイトに対する吸着能の低下を確実に抑制または防止することができる。   Thereby, an ionic bond can be reliably formed between the phosphate site with which fluorapatite is provided, and a cation. Therefore, even if the fluorine atom has an influence on the Ca site provided in the fluorapatite, the repulsive force between the phosphate site and the acidic protein is reduced. An ionic bond can be formed. Therefore, it is possible to reliably suppress or prevent a decrease in the adsorption ability of acidic proteins to fluorapatite.

(4) 前記化学式中、前記xは0.05≦x≦1.00である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の分離方法。   (4) The separation method according to any one of (1) to (3), wherein in the chemical formula, x is 0.05 ≦ x ≦ 1.00.

かかる置換率でフッ素原子により置換されているフッ素アパタイトにおいて、充填剤が備えるCaサイトに対して影響をおよぼすフッ素原子の絶対量が多くなり、その結果、酸性タンパク質の充填剤に対する吸着能の低下が顕著に認められることから、本発明の分離方法がより好適に適用される。   In the fluorapatite substituted with fluorine atoms at such a substitution rate, the absolute amount of fluorine atoms affecting the Ca site of the filler increases, and as a result, the adsorptive capacity of acidic proteins to the filler decreases. Since it is remarkably recognized, the separation method of the present invention is more suitably applied.

(5) 前記充填剤は、フッ素アパタイトの二次粒子を、450℃以下の焼成温度で焼成することで得られた焼結粒子である上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の分離方法。   (5) The separation according to any one of (1) to (4), wherein the filler is sintered particles obtained by firing secondary particles of fluorapatite at a firing temperature of 450 ° C. or less. Method.

かかる焼結温度で焼結された焼結粒子が充填剤として用いられる際に、充填剤が備えるCaサイトに対して影響をおよぼすフッ素原子の絶対量が多くなり、その結果、酸性タンパク質の充填剤に対する吸着能の低下が顕著に認められることから、本発明の分離方法がより好適に適用される。   When sintered particles sintered at such a sintering temperature are used as a filler, the absolute amount of fluorine atoms affecting the Ca sites of the filler increases, and as a result, the filler for acidic proteins. Since the decrease in the adsorption capacity with respect to is remarkably recognized, the separation method of the present invention is more suitably applied.

(6) 前記試料液のpHは、5.0以上9.0以下である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の分離方法。   (6) The separation method according to any one of (1) to (5), wherein the pH of the sample solution is 5.0 or more and 9.0 or less.

これにより、酸性タンパク質の変性を招くことなく、試料液を充填剤に接触させた際に、フッ素アパタイトが備えるCaサイトと、酸性タンパク質との間でイオン結合をより確実に形成させることができる。   Thereby, when the sample solution is brought into contact with the filler without causing denaturation of the acidic protein, an ionic bond can be more reliably formed between the Ca site of the fluorapatite and the acidic protein.

(7) 前記負帯電物質は、酸性タンパク質である上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の分離方法。   (7) The separation method according to any one of (1) to (6), wherein the negatively charged substance is an acidic protein.

本発明の分離方法は、試料液中から酸性タンパク質を分離する際に好ましく用いられる。   The separation method of the present invention is preferably used when acidic protein is separated from a sample solution.

本発明の分離方法によれば、耐酸性に優れたフッ素アパタイトを充填剤として用いて、負帯電物質と、この負帯電物質以外からなる混入物とを含有する試料液中から、かかる充填剤に多くの吸着量で負帯電物質を吸着させて、負帯電物質を単離することができる。そのため、前記混入物(試料液)中から、効率よく負帯電性物質を単離することができる。   According to the separation method of the present invention, fluorine apatite having excellent acid resistance is used as a filler, and a sample solution containing a negatively charged substance and a contaminant other than the negatively charged substance is used as the filler. Negatively charged substances can be isolated by adsorbing negatively charged substances with a large amount of adsorption. Therefore, a negatively chargeable substance can be efficiently isolated from the contaminant (sample solution).

本発明で用いる吸着装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the adsorption | suction apparatus used by this invention. 各試料液1〜3を用いた際に、焼結粒子3、4への酸性タンパク質の吸着量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the adsorption amount of the acidic protein to the sintered particles 3 and 4 when each sample liquid 1-3 is used. 各試料液1〜3を用いた際に、焼結粒子1、3への酸性タンパク質の吸着量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the adsorption amount of the acidic protein to the sintered particles 1 and 3 when using each sample liquid 1-3. 各試料液1〜3を用いた際に、焼結粒子2、3への酸性タンパク質の吸着量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the adsorption amount of the acidic protein to the sintered particles 2 and 3 when using each sample liquid 1-3.

以下、本発明の分離方法を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の分離方法について説明するのに先立って、本発明で用いられる吸着装置の一例について説明する。
Hereinafter, the separation method of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
First, before explaining the separation method of the present invention, an example of an adsorption apparatus used in the present invention will be described.

なお、以下では、吸着装置を用いて分離する負帯電物質としては、酸性タンパク質を代表として挙げ、この酸性タンパク質を、酸性タンパク質と夾雑物とを含有する試料液中から、吸着装置を用いて単離(分離)する場合を代表に説明する。   In the following, as a negatively charged substance to be separated using an adsorption device, an acidic protein is cited as a representative, and this acidic protein is simply extracted from a sample solution containing acidic protein and impurities using an adsorption device. The case of separation (separation) will be described as a representative.

<吸着装置>
図1は、本発明で用いる吸着装置の一例を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「流入側」、下側を「流出側」と言う。
<Adsorption device>
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an adsorption device used in the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “inflow side” and the lower side is referred to as “outflow side”.

ここで、流入側とは、目的とする酸性タンパク質を分離(精製)する際に、例えば、試料液(試料を含む液体)、溶出液であるリン酸系緩衝液のような緩衝液等の液体を、吸着装置内に供給する側のことを言い、一方、流出側とは、前記流入側と反対側、すなわち、前記液体が吸着装置内から流出する側のことを言う。   Here, when the target acidic protein is separated (purified), the inflow side is, for example, a liquid such as a sample solution (liquid containing the sample) or a buffer solution such as a phosphate buffer that is an eluate. Is the side that supplies the liquid into the adsorption device, while the outflow side is the side opposite to the inflow side, that is, the side from which the liquid flows out of the adsorption device.

酸性タンパク質を分離(精製)する、図1に示す吸着装置1は、カラム2と、粒状の吸着剤(充填剤)3と、2枚のフィルタ部材4、5とを有している。   The adsorption apparatus 1 shown in FIG. 1 that separates (purifies) acidic protein has a column 2, a granular adsorbent (filler) 3, and two filter members 4 and 5.

カラム2は、カラム本体21と、このカラム本体21の流入側端部および流出側端部に、それぞれ装着されるキャップ(蓋体)22、23とで構成されている。   The column 2 includes a column main body 21 and caps (lid bodies) 22 and 23 attached to the inflow side end portion and the outflow side end portion of the column main body 21, respectively.

カラム本体21は、例えば円筒状の部材で構成されている。カラム本体21を含めカラム2を構成する各部(各部材)の構成材料としては、例えば、各種ガラス材料、各種樹脂材料、各種金属材料、各種セラミックス材料等が挙げられる。   The column main body 21 is composed of, for example, a cylindrical member. Examples of the constituent material of each part (each member) constituting the column 2 including the column main body 21 include various glass materials, various resin materials, various metal materials, various ceramic materials, and the like.

カラム本体21には、その流入側開口および流出側開口を、それぞれ塞ぐようにフィルタ部材4、5を配置した状態で、その流入側端部および流出側端部に、それぞれキャップ22、23が螺合により装着される。   In the column body 21, caps 22, 23 are screwed into the inflow side end and the outflow side end, respectively, in a state where the filter members 4, 5 are arranged so as to block the inflow side opening and the outflow side opening, respectively. It is attached by the match.

このような構成のカラム2では、カラム本体21と各フィルタ部材4、5とにより、吸着剤充填空間20が画成されている。そして、この吸着剤充填空間20の少なくとも一部に(本実施形態では、ほぼ満量で)、吸着剤3が充填されている。   In the column 2 having such a configuration, an adsorbent filling space 20 is defined by the column main body 21 and the filter members 4 and 5. The adsorbent 3 is filled in at least a part of the adsorbent filling space 20 (almost full in this embodiment).

吸着剤充填空間20の容積は、試料液の容量に応じて適宜設定され、特に限定されないが、試料液1mLに対して、0.1〜100mL程度が好ましく、1〜50mL程度がより好ましい。   The volume of the adsorbent filling space 20 is appropriately set according to the volume of the sample liquid, and is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 100 mL, more preferably about 1 to 50 mL, with respect to 1 mL of the sample liquid.

また、カラム本体21に各キャップ22、23を装着した状態で、これらの間の液密性が確保されるように構成されている。   In addition, in a state where the caps 22 and 23 are attached to the column main body 21, the liquid-tightness between them is ensured.

各キャップ22、23のほぼ中央には、それぞれ、流入管24および流出管25が液密に固着(固定)されている。この流入管24およびフィルタ部材4を介して吸着剤3に、前記液体が供給される。また、吸着剤3に供給された液体は、吸着剤3同士の間(間隙)を通過して、フィルタ部材5および流出管25を介して、カラム2外へ流出する。このとき、試料液(試料)に含まれる酸性タンパク質と、酸性タンパク質以外の物質からなる混入物(夾雑物)とは、吸着剤3に対する吸着性の差異およびリン酸系緩衝液に対する親和性の差異に基づいて分離される。   An inflow pipe 24 and an outflow pipe 25 are fixed (fixed) in a liquid-tight manner at substantially the centers of the caps 22 and 23, respectively. The liquid is supplied to the adsorbent 3 through the inflow pipe 24 and the filter member 4. The liquid supplied to the adsorbent 3 passes between the adsorbents 3 (gap) and flows out of the column 2 through the filter member 5 and the outflow pipe 25. At this time, the acidic protein contained in the sample liquid (sample) and the contaminant (contaminant) composed of a substance other than the acidic protein are different in the adsorptivity to the adsorbent 3 and the affinity in the phosphate buffer solution. Separated based on

各フィルタ部材4、5は、それぞれ、吸着剤充填空間20から吸着剤3が流出するのを防止する機能を有するものである。これらのフィルタ部材4、5は、それぞれ、例えば、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリエーテルポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂からなる不織布、発泡体(連通孔を有するスポンジ状多孔質体)、織布、メッシュ等で構成されている。   Each of the filter members 4 and 5 has a function of preventing the adsorbent 3 from flowing out of the adsorbent filling space 20. These filter members 4 and 5 are made of, for example, a nonwoven fabric made of a synthetic resin such as polyurethane, polyvinyl alcohol, polypropylene, polyether polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or a foam (a sponge-like porous body having communication holes). ), Woven fabric, mesh or the like.

吸着剤3は、Ca10(PO(OH)2−2x2X[式中、xは0<x≦1である。]の化学式で表されるフッ素アパタイトで構成され、本実施形態では、フッ素アパタイトの焼結粒子で構成されている。 The adsorbent 3 is Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2-2x F 2X [wherein x is 0 <x ≦ 1. ], And in this embodiment, it is composed of sintered particles of fluorapatite.

このフッ素アパタイトは、ハイドロキシアパタイトが有する水酸基の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたものであり、具体的には、そのフッ素原子による置換率が、0%超、100%以下となっているものである。   This fluorapatite is one in which at least a part of the hydroxyl group of hydroxyapatite is substituted with fluorine atoms. Specifically, the substitution rate by fluorine atoms is more than 0% and 100% or less. It is.

ここで、フッ素アパタイトは、ハイドロキシアパタイトが有する水酸基の少なくとも一部がフッ素原子で置換されていることに起因して、ハイドロキシアパタイトと比較して、耐酸性に優れるものとなる。その結果、吸着剤3に吸着した酸性タンパク質を溶出液で溶出させる際に、用いる溶出液の選択の幅が広がる。すなわち、溶出液のpH値を広範囲に設定することができるため、高精度で酸性タンパク質が精製される条件に、溶出液をより確実に設定することができるようになる。   Here, the fluorapatite has excellent acid resistance compared to hydroxyapatite because at least a part of the hydroxyl groups of the hydroxyapatite is substituted with fluorine atoms. As a result, when the acidic protein adsorbed on the adsorbent 3 is eluted with the eluent, the selection range of the eluent to be used is widened. That is, since the pH value of the eluate can be set in a wide range, the eluate can be set more reliably under the condition that the acidic protein is purified with high accuracy.

このように、水酸基をフッ素原子で置換することにより、フッ素アパタイトの耐酸性が向上するが、これに反して、水酸基がフッ素原子で置換されると、フッ素アパタイトで構成される吸着剤3への酸性タンパク質の吸着能(吸着率)が低下してくることが本発明者の検討により判ってきた。   Thus, by replacing the hydroxyl group with a fluorine atom, the acid resistance of the fluorapatite is improved. On the other hand, when the hydroxyl group is substituted with a fluorine atom, the adsorbent 3 composed of fluorapatite is adsorbed. The inventors have found that the adsorption ability (adsorption rate) of acidic proteins decreases.

ところで、酸性タンパク質は、一般的に、その構成アミノ酸として酸性アミノ酸を比較的多く含んでおり、これに起因して負に帯電するタンパク質(負電荷タンパク質)である。一方、フッ素アパタイトは、その結晶構造中に、多量のカルシウム原子(カルシウムイオン)とリン酸基とを含んでおり、正に帯電するCaサイトと、負に帯電するリン酸サイトとを形成している。   By the way, an acidic protein generally contains a relatively large amount of acidic amino acids as constituent amino acids, and is a protein that is negatively charged due to this (negatively charged protein). On the other hand, fluorapatite contains a large amount of calcium atoms (calcium ions) and phosphate groups in its crystal structure, and forms positively charged Ca sites and negatively charged phosphate sites. Yes.

したがって、酸性タンパク質は、一般的に、フッ素アパタイトが有するCaサイトとの間でイオン結合を形成することで、フッ素アパタイトに結合(吸着)することとなるが、フッ素アパタイトにおいて水酸基がフッ素原子に置換されることで、Caサイトに近接する負帯電性を有するフッ素原子が正帯電性を有するCaサイトに対して何らかの影響をおよぼし、その結果、フッ素アパタイトで構成される吸着剤3への酸性タンパク質の吸着能が低下するものと推察される。なお、何らかの影響とは、フッ素原子がCaサイトに結合することであり、そのため、酸性タンパク質とCaサイトの吸着を阻害すると考えられる。   Therefore, acidic protein generally binds (adsorbs) to fluorapatite by forming an ionic bond with the Ca site of fluorapatite, but the hydroxyl group is replaced with a fluorine atom in fluorapatite. As a result, the negatively charged fluorine atom adjacent to the Ca site has some influence on the positively charged Ca site. As a result, the acidic protein is adsorbed to the adsorbent 3 composed of fluorine apatite. It is assumed that the adsorptive capacity decreases. In addition, it is thought that a certain influence is that a fluorine atom couple | bonds with Ca site, and, therefore, inhibits adsorption | suction of acidic protein and Ca site.

また、このような酸性タンパク質の吸着能の低下は、吸着剤3を構成するフッ素アパタイトの焼結粒子を生成する際の焼結温度が450℃以下、特に400℃以下のように低い場合に顕著に認められ、400℃超(さらに、450℃超、特に、650℃超)のように高い場合では顕著には認められないことが本発明者のさらなる検討により判ってきた。これは、焼結温度が高くなるほど、フッ素アパタイトを構成するフッ素原子が焼結粒子内部に取り込まれる傾向を示し、その結果、酸性アミノ酸の吸着に関与するCaサイトすなわち焼結粒子の表面に露出するCaサイトに対して影響をおよぼすフッ素原子の絶対量が減少することによると考えられる。すなわち、400℃以下の焼結温度で焼結された焼結粒子が吸着剤3として用いられる際に、吸着剤3への酸性タンパク質の吸着能が低下する傾向が顕著に認められる。なお、焼結温度が低すぎる場合は、焼結が不十分となり、焼結粒子の耐久性が劣る恐れがあるので、焼結温度は300℃以上であることが好ましい。   Further, such a decrease in the adsorption ability of acidic protein is remarkable when the sintering temperature at the time of producing the sintered particles of fluorapatite constituting the adsorbent 3 is as low as 450 ° C. or less, particularly 400 ° C. or less. It has been found by further study by the present inventor that it is not remarkably observed when the temperature is higher than 400 ° C. (more than 450 ° C., particularly more than 650 ° C.). This shows that the higher the sintering temperature, the more the fluorine atoms constituting the fluorapatite tend to be taken into the sintered particles, and as a result, the Ca sites involved in the adsorption of acidic amino acids, that is, the surfaces of the sintered particles are exposed. This is considered to be due to a decrease in the absolute amount of fluorine atoms that affect the Ca site. That is, when sintered particles sintered at a sintering temperature of 400 ° C. or lower are used as the adsorbent 3, a tendency that the adsorbing ability of the acidic protein to the adsorbent 3 is significantly reduced is recognized. In addition, when sintering temperature is too low, since sintering becomes inadequate and there exists a possibility that durability of a sintered particle may be inferior, it is preferable that sintering temperature is 300 degreeC or more.

さらに、水酸基のフッ素原子による置換率は、0%超100%以下であるが、5%以上100%以下であることが好ましく、20%以上100%以下であることがより好ましく、25%以上75%以下であることがさらに好ましい。すなわち、前記化学式中、xは0<x≦1であるが、0.05≦x≦1.00であることが好ましく、0.20≦x≦1.00であることがより好ましく、0.25≦x≦0.75であることがさらに好ましい。かかる置換率でフッ素原子により置換されているフッ素アパタイトにおいて、焼結粒子が備えるCaサイトに対して影響をおよぼすフッ素原子の絶対量が多くなり、その結果、酸性タンパク質の吸着剤3に対する吸着能の低下が顕著に認められる。   Further, the substitution rate of the hydroxyl group with a fluorine atom is more than 0% and 100% or less, preferably 5% or more and 100% or less, more preferably 20% or more and 100% or less, and more preferably 25% or more and 75%. More preferably, it is% or less. That is, in the chemical formula, x is 0 <x ≦ 1, but is preferably 0.05 ≦ x ≦ 1.00, more preferably 0.20 ≦ x ≦ 1.00, and More preferably, 25 ≦ x ≦ 0.75. In the fluorapatite substituted with fluorine atoms at such a substitution rate, the absolute amount of fluorine atoms affecting the Ca sites included in the sintered particles increases, and as a result, the adsorption ability of the acidic protein to the adsorbent 3 is increased. The decrease is noticeable.

なお、酸性タンパク質の分離方法に、上記のようなフッ素アパタイトを吸着剤3として用いる際に、本発明の分離方法を適用することで、吸着剤3に対して、多くの吸着量で酸性タンパク質を吸着させることができるが、その詳細な説明は、後に行うこととする。
また、フッ素アパタイトを製造する製造方法についても、後に詳述する。
When the above-described fluorapatite is used as the adsorbent 3 in the acidic protein separation method, by applying the separation method of the present invention, the acidic protein is adsorbed on the adsorbent 3 in a large amount of adsorption. Although it can be adsorbed, a detailed description thereof will be given later.
Further, a production method for producing fluorapatite will be described in detail later.

吸着剤3の形態(形状)は、特に限定されず、例えば、粒状(顆粒状)、ペレット状(小塊状)、ブロック状(例えば、隣接する空孔同士が互いに連通する多孔質体、ハニカム形状)等とすることができるが、中でも、粒状(顆粒状)であるのが好ましい。これにより、その表面積を増大させることができ、酸性タンパク質の分離能の向上を図ることができる。   The form (shape) of the adsorbent 3 is not particularly limited, and is, for example, granular (granular), pellet (small block), block (for example, a porous body in which adjacent pores communicate with each other, a honeycomb shape, or the like. Among them, it is preferable to be granular (granular). Thereby, the surface area can be increased and the separation ability of acidic protein can be improved.

粒状の吸着剤3の平均粒径は、特に限定されないが、0.5〜150μm程度であるのが好ましく、10〜80μm程度であるのがより好ましい。このような平均粒径の吸着剤3を用いることにより、前記フィルタ部材5の目詰まりを確実に防止しつつ、吸着剤3の表面積を十分に確保することができる。   The average particle size of the granular adsorbent 3 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 150 μm, more preferably about 10 to 80 μm. By using the adsorbent 3 having such an average particle diameter, it is possible to ensure a sufficient surface area of the adsorbent 3 while reliably preventing the filter member 5 from being clogged.

さらに、粒状の吸着剤3の比表面積は、より広いほうが好ましいが、フッ素アパタイトを後述するような製造方法を用いて製造する場合、その比表面積は、30m/g以上50m/g以下であることが好ましく、42m/g以上50m/g以下であることがより好ましい。後述する製造方法において、水酸基のフッ素原子による置換率を、好ましくは20%以上100%以下に設定することにより、その比表面積を前記範囲内とすることができるため、酸性タンパク質の分離能の向上を図ることができる。 Further, the specific surface area of the granular adsorbent 3 is preferably wider, but when the fluorapatite is produced using a production method as described later, the specific surface area is 30 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less. It is preferable that it is 42 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less. In the production method described later, since the specific surface area can be within the above range by setting the substitution rate of the hydroxyl group with a fluorine atom to preferably 20% or more and 100% or less, the separation performance of acidic proteins is improved. Can be achieved.

なお、吸着剤3は、その全体がフッ素アパタイトで構成されたものであってもよく、担体(基体)の表面をフッ素アパタイトで被覆したものであってもよいが、その全体がフッ素アパタイトで構成されたものであるのが好ましい。これにより、吸着剤3の強度をさらに向上させることができ、多量の酸性タンパク質を分離する際の使用に適した吸着剤3とすることができる。   The adsorbent 3 may be entirely composed of fluorapatite, or may be one in which the surface of the carrier (substrate) is coated with fluorapatite, but is entirely composed of fluorapatite. It is preferred that Thereby, the intensity | strength of the adsorption agent 3 can further be improved and it can be set as the adsorption agent 3 suitable for the use at the time of isolate | separating a lot of acidic proteins.

また、本実施形態のように、吸着剤3を吸着剤充填空間20にほぼ満量充填する場合には、吸着剤3は、吸着剤充填空間20の各部において、ほぼ同一の組成をなしているのが好ましい。これにより、吸着装置1は、酸性タンパク質の分離(精製)能が特に優れたものとなる。   Further, when the adsorbent 3 is almost fully filled in the adsorbent filling space 20 as in this embodiment, the adsorbent 3 has substantially the same composition in each part of the adsorbent filling space 20. Is preferred. As a result, the adsorption device 1 has a particularly excellent ability to separate (purify) acidic proteins.

なお、吸着剤充填空間20の一部(例えば流入管24側の一部)に吸着剤3を充填し、その他の部分には他の吸着剤を充填するようにしてもよい。   Alternatively, the adsorbent 3 may be filled in a part of the adsorbent filling space 20 (for example, a part on the inflow pipe 24 side), and other adsorbents may be filled in other parts.

<分離方法>
次に、このような吸着装置1を用いた酸性タンパク質の分離方法(本発明の分離方法)について説明する。
<Separation method>
Next, a method for separating acidic protein using the adsorption device 1 (the separation method of the present invention) will be described.

[1] 調製工程
まず、精製すべき(目的とする)酸性タンパク質(アルブミン、抗体等)と、酸性タンパク質以外の物質からなる混入物(夾雑物)と、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを含有する試料液を用意する。
[1] Preparation step First, an acidic protein (albumin, antibody, etc.) to be purified (albumin, antibody, etc.), a contaminant (contaminant) composed of a substance other than acidic protein, a monovalent or divalent cation, A sample solution containing a phosphate-free buffer solution is prepared.

酸性タンパク質が遺伝子組み換えタンパク質(モノクローナル抗体等)である場合、試料液としては、酸性タンパク質をコードする遺伝子を含む核酸を導入したヒツジ、ウサギ、ニワトリ等の哺乳動物、カイコ等の昆虫のような動物、チャイニーズハムスター卵巣細胞由来のCHO細胞のような動物細胞、大腸菌のような微生物等からの分泌物や、それらの細胞質成分等に、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを添加したものが挙げられる。   When the acidic protein is a genetically engineered protein (monoclonal antibody, etc.), the sample solution is a mammal such as a sheep, rabbit, or chicken introduced with a nucleic acid containing a gene encoding the acidic protein, or an animal such as an insect such as a silkworm. Buffers that do not contain monovalent or divalent cations and phosphate in animal cells such as CHO cells derived from Chinese hamster ovary cells, secretions from microorganisms such as E. coli, and their cytoplasmic components What added the liquid is mentioned.

また、酸性タンパク質が天然のタンパク質である場合、試料液としては、例えば、各種動物由来の血液(血漿)、リンパ液、唾液、鼻汁のような体液等に、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを添加したものが挙げられる。   When the acidic protein is a natural protein, examples of the sample solution include blood (plasma) derived from various animals, body fluids such as lymph, saliva, nasal discharge, and monovalent or divalent cations, What added the buffer solution which does not contain phosphoric acid is mentioned.

さらに、酸性タンパク質としては、BSA、HSA、フィブリノゲン、ペプシノーゲン、α−グロブリン、β−グロブリンおよびγ−グロブリン等が挙げられる。   Furthermore, examples of the acidic protein include BSA, HSA, fibrinogen, pepsinogen, α-globulin, β-globulin, and γ-globulin.

なお、これらの酸性タンパク質は、そのアミノ酸配列の一部のアミノ酸が他のアミノ酸に置き換えられた改変体であっても良い。   These acidic proteins may be modified forms in which some amino acids in the amino acid sequence are replaced with other amino acids.

また、前記微生物等からの分泌物や、動物由来の体液は、そのまま用いてもよいが、これらを、フィルタ等の濾過膜で濾過したものを用意し、その後、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを添加することで、試料液を調製することが好ましい。   In addition, secretions from the microorganisms and body fluids derived from animals may be used as they are, but those prepared by filtering them with a filter membrane such as a filter are prepared, and then a monovalent or divalent cation. It is preferable to prepare a sample solution by adding a phosphate-free buffer solution.

さらに、夾雑物としては、塩基性タンパク質、アミノ酸、ペプチド、DNA、RNAのような核酸の他、目的とする酸性タンパク質とは異なる分子量または等電点を備える酸性タンパク質等が挙げられる。   Furthermore, examples of contaminants include basic proteins, nucleic acids such as amino acids, peptides, DNA, and RNA, and acidic proteins having a molecular weight or isoelectric point different from the target acidic protein.

また、リン酸を含まない緩衝液としては、リン酸を含まないものであれば特に限定されないが、例えば、ヘペス(4−(2−hydroxyethyl)−1−piperazineethanesulfonic acid)緩衝液、メス(2−モルホリノエタンスルホン酸)緩衝液、トリス(Tris−hydroxymethylammonium)緩衝液、モプス(3−(N−モルホリノ)プロパンスルホン酸)緩衝液、ピペス(ピペラジン−1,4−ジエタンスルホン酸)緩衝液、タプス(N−トリス(ヒドロキシメチル)メチル−3−アミノプロパンスルホン酸)緩衝液およびテス(N−トリス(ヒドロキシメチル)メチル−2−アミノエタンスルホン酸)緩衝液等が挙げられ、これらのうち、好ましくは、ヘペス(4−(2−hydroxyethyl)−1−piperazineethanesulfonic acid)緩衝液、メス(2−モルホリノエタンスルホン酸)緩衝液およびトリス(Tris−hydroxymethylammonium)緩衝液等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いられる。これにより、フッ素アパタイトが備えるCaサイトに対して、緩衝液に由来するリン酸が吸着するようになるのを確実に防止することができる。   The buffer solution not containing phosphoric acid is not particularly limited as long as it does not contain phosphoric acid. For example, hepes (4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid) buffer solution, female (2- Morpholinoethanesulfonic acid buffer, Tris-hydroxymethylammonium buffer, Mops (3- (N-morpholino) propanesulfonic acid) buffer, Pipes (piperazine-1,4-diethanesulfonic acid) buffer, Taps (N-tris (hydroxymethyl) methyl-3-aminopropanesulfonic acid) buffer solution and Tes (N-tris (hydroxymethyl) methyl-2-aminoethanesulfonic acid) buffer solution, etc. Hepes (4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid) buffer, female (2-morpholinoethanesulfonic acid) buffer and Tris-hydro xymethylammonium) buffer and the like, and one or more of these may be used in combination. Thereby, it can prevent reliably that the phosphoric acid derived from a buffer comes to adsorb | suck with respect to Ca site with which a fluoroapatite is equipped.

また、試料液におけるリン酸を含まない緩衝液の濃度は、好ましくは1.0mM以上100mM以下程度、より好ましくは5.0mM以上50mM以下程度に設定される。試料液における緩衝液の濃度をかかる範囲内に設定することにより、次工程[2]において、試料液を吸着剤3に接触させた際に、試料液におけるpHの変化を的確に抑制または防止することができるため、酸性タンパク質を高精度に単離(精製)することができる。   The concentration of the buffer solution not containing phosphate in the sample solution is preferably set to about 1.0 mM to 100 mM, more preferably about 5.0 mM to 50 mM. By setting the concentration of the buffer solution in the sample solution within this range, when the sample solution is brought into contact with the adsorbent 3 in the next step [2], the pH change in the sample solution is accurately suppressed or prevented. Therefore, acidic protein can be isolated (purified) with high accuracy.

さらに、陽イオンとしては、1価または2価のものであれば特に限定されないが、好ましくは、Na、K、NH 、Li、Mg2+、Zn2+、Fe2+およびSr2+等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いられる。これにより、フッ素アパタイトが備えるリン酸サイトと、陽イオンとの間でイオン結合を確実に形成させることができる。 Furthermore, the cation is not particularly limited as long as it is monovalent or divalent, but preferably Na + , K + , NH 4 + , Li + , Mg 2+ , Zn 2+ , Fe 2+, Sr 2+ and the like. These may be used, and one or more of these may be used in combination. Thereby, an ionic bond can be reliably formed between the phosphate site with which fluorapatite is provided, and a cation.

また、これらの陽イオンは、試料液を調製する際には、塩として添加され、これにより、試料液中において、陽イオンとして存在する。このような塩としては、特に限定されないが、例えば、NaCl、KCl、NHCl、MgCl等が挙げられる。 In addition, these cations are added as salts when preparing a sample solution, and thus exist as cations in the sample solution. Such a salt is not particularly limited, and examples thereof include NaCl, KCl, NH 4 Cl, MgCl 2 and the like.

試料液における1価または2価の陽イオンの濃度は、好ましくは0.01M以上1.0M以下程度、より好ましくは0.1M以上0.5M以下程度に設定される。試料液における緩衝液の濃度をかかる範囲内に設定することにより、次工程[2]において、試料液を吸着剤3に接触させた際に、フッ素アパタイトが備えるリン酸サイトと、陽イオンとの間でイオン結合をより確実に形成させることができる。   The concentration of the monovalent or divalent cation in the sample solution is preferably set to about 0.01M to 1.0M, more preferably about 0.1M to 0.5M. By setting the concentration of the buffer solution in the sample solution within such a range, when the sample solution is brought into contact with the adsorbent 3 in the next step [2], the phosphate sites included in the fluorapatite and the cation Ion bonds can be more reliably formed between them.

また、試料液のpHは、5.0以上9.0以下程度であるのが好ましく、5.0以上7.0以下程度であるのがより好ましく、6.0程度であるのがさらに好ましい。これにより、酸性タンパク質の変性を招くことなく、次工程[2]において、試料液を吸着剤3に接触させた際に、フッ素アパタイトが備えるCaサイトと、酸性タンパク質との間でイオン結合をより確実に形成させることができる。   The pH of the sample solution is preferably about 5.0 or more and 9.0 or less, more preferably about 5.0 or more and 7.0 or less, and further preferably about 6.0. Thus, without causing denaturation of the acidic protein, when the sample solution is brought into contact with the adsorbent 3 in the next step [2], the ionic bond is further increased between the Ca site of the fluorapatite and the acidic protein. It can be surely formed.

[2] 供給工程
次に、得られた試料液を、流入管24およびフィルタ部材4を介して吸着剤3に供給して、カラム2(吸着装置1)内を通過させて、吸着剤3に接触させる。
[2] Supplying process Next, the obtained sample solution is supplied to the adsorbent 3 through the inflow pipe 24 and the filter member 4, and is passed through the column 2 (adsorbing device 1) to be adsorbed on the adsorbent 3. Make contact.

これにより、吸着剤3に対して吸着能が高い酸性タンパク質や、酸性タンパク質以外の混入物(夾雑タンパク質等)の中でも吸着剤3に対して比較的吸着能の高いものは、カラム2内に保持される。そして、吸着剤3に対して吸着能の低い混入物は、フィルタ部材5および流出管25を介してカラム2内から流出する。   As a result, acidic proteins having a high adsorptive capacity for the adsorbent 3 and those having a relatively high adsorbing capacity for the adsorbent 3 among the contaminants (contaminating proteins, etc.) other than the acidic protein are retained in the column 2. Is done. Then, contaminants having a low adsorbability with respect to the adsorbent 3 flow out from the column 2 through the filter member 5 and the outflow pipe 25.

この際、本発明では、試料液(吸着液)として、単離すべき酸性タンパク質と混入物(夾雑物)との他に、さらに、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを含むものがフッ素アパタイトで構成される吸着剤3に供給される。   In this case, in the present invention, in addition to the acidic protein to be isolated and the contaminant (contaminant), the monovalent or divalent cation and the phosphate-free buffer are used as the sample liquid (adsorbed liquid). What contains the liquid is supplied to the adsorbent 3 composed of fluorapatite.

ここで、吸着剤3すなわち焼結粒子が、フッ素アパタイトで構成されると、前述の通り、焼結粒子が備えるCaサイトに対してフッ素原子が影響をおよぼしており、これに起因して、酸性タンパク質の吸着剤3に対する吸着能の低下が認められると言う問題があった。   Here, when the adsorbent 3, that is, the sintered particles are composed of fluorapatite, as described above, fluorine atoms have an influence on the Ca sites included in the sintered particles. There was a problem that a decrease in the adsorption ability of the protein to the adsorbent 3 was observed.

かかる問題点に対して、まず、試料液中にリン酸を含まない緩衝液が含まれていると、以下に示すような利点が得られる。すなわち、試料液中に緩衝液に由来するリン酸が含まれていると、焼結粒子が備えるCaサイトに対して、このリン酸と酸性タンパク質とが競合する。フッ素アパタイトでは、Caサイトに対してフッ素原子が影響をおよぼしており、その上に、緩衝液に由来するリン酸が酸性タンパク質と競合するため、酸性タンパク質の吸着剤3に対する吸着能が低下する。これに対して、試料液中に含まれる緩衝液として、リン酸を含まないものを選択することで、緩衝液に由来するリン酸と酸性タンパク質との競合が防止されるため、これに起因する、酸性タンパク質の吸着剤3に対する吸着能の低下を抑制することができる。   To solve this problem, first, if the sample solution contains a buffer solution not containing phosphoric acid, the following advantages can be obtained. That is, when phosphoric acid derived from a buffer solution is contained in the sample solution, the phosphoric acid and acidic protein compete with the Ca site included in the sintered particles. In the fluorapatite, the fluorine atom has an influence on the Ca site, and furthermore, the phosphate derived from the buffer competes with the acidic protein, so that the adsorption ability of the acidic protein to the adsorbent 3 is lowered. In contrast, by selecting a buffer solution that does not contain phosphate as the buffer solution contained in the sample solution, competition between phosphate derived from the buffer solution and acidic protein is prevented. Moreover, the fall of the adsorption ability with respect to the adsorption agent 3 of acidic protein can be suppressed.

しかしながら、緩衝液に由来するリン酸と酸性タンパク質との競合が防止されたとしても、未だ、焼結粒子が備えるCaサイトに対してフッ素原子が影響をおよぼしており、緩衝液としてリン酸を含まないものを用いるだけでは、この点は解消されない。   However, even if competition between the phosphate derived from the buffer solution and the acidic protein is prevented, the fluorine atom still affects the Ca site included in the sintered particles, and phosphate is included as the buffer solution. This is not solved by simply using a non-existing one.

これに対して、本発明では、さらに、試料液中に1価または2価の陽イオンが含まれている。これにより、この陽イオンは、フッ素アパタイトが備える、負に帯電するリン酸サイトとの間でイオン結合を形成することから、負帯電性を有する酸性タンパク質との間で生じる反発力の大きさを低減させることができる。よって、焼結粒子が備えるCaサイトに対してフッ素原子が影響をおよぼしていたとしても、リン酸サイトと酸性タンパク質との間の反発力が低減しているため、Caサイトと酸性タンパク質との間でイオン結合を形成させることができる。そのため、酸性タンパク質の吸着剤3に対する吸着能の低下を確実に抑制または防止することができる。   In contrast, in the present invention, the sample solution further contains monovalent or divalent cations. As a result, the cation forms an ionic bond with the negatively charged phosphate site of the fluorapatite, so the repulsive force generated between the negatively charged acidic protein is reduced. Can be reduced. Therefore, even if the fluorine atom has an influence on the Ca site included in the sintered particles, the repulsive force between the phosphate site and the acidic protein is reduced. An ionic bond can be formed. Therefore, it is possible to reliably suppress or prevent a decrease in the adsorption ability of the acidic protein to the adsorbent 3.

以上のことから、試料液に、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とが含まれることで、吸着剤3に対して、多くの吸着量で酸性タンパク質を吸着させることができる。   From the above, the sample solution contains a monovalent or divalent cation and a buffer solution not containing phosphoric acid, so that the adsorbent 3 is adsorbed with acidic protein in a large amount of adsorption. be able to.

なお、本工程に先立って、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを含む平衡化液を調製し、この平衡化液を予め吸着剤3に供給するようにしてもよい。これにより、フッ素アパタイト(吸着剤3)が安定化(平衡化)され、本工程における、酸性タンパク質の吸着剤3による吸着がより円滑に行われることとなる。   Prior to this step, an equilibration solution containing a monovalent or divalent cation and a buffer solution not containing phosphoric acid is prepared, and this equilibration solution is supplied to the adsorbent 3 in advance. Also good. As a result, the fluorapatite (adsorbent 3) is stabilized (equilibrium), and the adsorption of the acidic protein by the adsorbent 3 in this step is performed more smoothly.

[3] 分画工程
次に、流入管24からカラム2内に、酸性タンパク質を溶出させるための溶出液として例えば、リン酸系緩衝液を供給して、カラム2内から流出管25を介して流出する流出液を、所定量ずつ分画(採取)する。これにより、吸着剤3に吸着している酸性タンパク質および混入物は、それぞれ、それぞれが有する吸着剤3に対する吸着力の差に応じて、各分画内に溶出した状態で回収(分離)される。
[3] Fractionation step Next, for example, a phosphate buffer solution is supplied from the inflow pipe 24 into the column 2 as an eluent for eluting the acidic protein, and the column 2 is passed through the outflow pipe 25. Fractionate (collect) the effluent flowing out by a predetermined amount. As a result, the acidic protein and contaminants adsorbed on the adsorbent 3 are recovered (separated) in a state of being eluted in each fraction according to the difference in adsorption force with respect to the adsorbent 3 respectively. .

すなわち、吸着剤3には、酸性タンパク質および混入物が、それぞれに固有の吸着(担持)力で特異的に吸着しているため、この吸着力の差に応じて、酸性タンパク質と混入物とが分離・精製(単離)される。   That is, since the acidic protein and the contaminant are specifically adsorbed to the adsorbent 3 by the inherent adsorption (supporting) force, the acidic protein and the contaminant are separated according to the difference in the adsorption force. Separation and purification (isolation).

緩衝液には、リン酸系緩衝液が好ましく用いられ、このリン酸系緩衝液としては、例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸リチウムおよびリン酸アンモニウム等が挙げられる。また、緩衝液は、リン酸系緩衝液の他、上述した、MESやHEPESのようなリン酸を含まない緩衝液であってもよい。   As the buffer solution, a phosphate buffer solution is preferably used. Examples of the phosphate buffer solution include sodium phosphate, potassium phosphate, lithium phosphate, and ammonium phosphate. The buffer solution may be a phosphate-free buffer solution such as MES or HEPES described above, in addition to the phosphate buffer solution.

リン酸系緩衝液を用いる場合、そのpHは、特に限定されないが、好ましくは5.5〜8.5程度、より好ましくは6.5〜7.5程度に設定される。これにより、酸性タンパク質を確実に溶出させることができ、その精製率の向上を図ることができる。   When using a phosphate buffer, the pH is not particularly limited, but is preferably set to about 5.5 to 8.5, more preferably about 6.5 to 7.5. Thereby, an acidic protein can be eluted reliably and the improvement of the purification rate can be aimed at.

このリン酸系緩衝液の温度も、特に限定されないが、10〜50℃程度であるのが好ましく、20〜35℃程度であるのがより好ましい。これにより、分離する酸性タンパク質の変質(変成)を防止することができる。   The temperature of the phosphate buffer is not particularly limited, but is preferably about 10 to 50 ° C, more preferably about 20 to 35 ° C. Thereby, alteration (denaturation) of the acidic protein to be separated can be prevented.

また、リン酸系緩衝液の流速は、0.1〜10mL/分程度であるのが好ましく、1〜5mL/分程度であるのがより好ましい。このような流速で、酸性タンパク質の分離を行うことにより、分離操作に長時間を要することなく、目的とする酸性タンパク質を確実に分離すること、すなわち、高純度な酸性タンパク質を得ることができる。
以上のような操作により、所定の画分に、酸性タンパク質が回収される。
The flow rate of the phosphate buffer is preferably about 0.1 to 10 mL / min, more preferably about 1 to 5 mL / min. By separating acidic protein at such a flow rate, the target acidic protein can be reliably separated without requiring a long time for the separation operation, that is, a high-purity acidic protein can be obtained.
By the above operation, acidic protein is recovered in a predetermined fraction.

このような酸性タンパク質の回収の際に、前記工程[2]において、試料液として、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とが含まれるものが用いられることにより、吸着剤(充填剤)3に対して、多くの吸着量で酸性タンパク質が吸着しているため、本工程において、効率よく酸性タンパク質を単離することができる。   When recovering such an acidic protein, in the step [2], a sample solution containing a monovalent or divalent cation and a phosphate-free buffer solution is used. Since the acidic protein is adsorbed with a large amount of adsorption with respect to the adsorbent (filler) 3, the acidic protein can be efficiently isolated in this step.

なお、以上の説明では、酸性タンパク質を負帯電物質の一例としたが、負帯電物質としては、その他、酸性アミノ酸、DNA、RNA、および負電荷リポソーム等が挙げられ、本発明によれば、これらの負帯電物質も酸性タンパク質と同様に、容易かつ高純度で分離することが可能である。   In the above description, acidic protein is an example of a negatively charged substance, but examples of the negatively charged substance include acidic amino acids, DNA, RNA, negatively charged liposomes, and the like. The negatively charged substance can be separated easily and with high purity in the same manner as the acidic protein.

<フッ素アパタイトの製造方法>
次に、前述したようなフッ素アパタイトは、いかなる製造方法を用いて製造してもよく、公知の湿式合成法、乾式合成法を用いることができるが、例えば、ハイドロキシアパタイトを含むスラリーと、フッ化水素を含有するフッ化水素含有液とを混合した混合液中において、ハイドロキシアパタイトとフッ化水素とを反応させることにより、水酸基の少なくとも一部を、フッ素原子で置換して得る方法により製造することができる。
<Method for producing fluorapatite>
Next, the fluorine apatite as described above may be produced by any production method, and a known wet synthesis method or dry synthesis method can be used. For example, a slurry containing hydroxyapatite, fluoride Produced by a method in which at least a part of the hydroxyl group is substituted with a fluorine atom by reacting hydroxyapatite and hydrogen fluoride in a mixed liquid containing a hydrogen fluoride-containing liquid containing hydrogen. Can do.

この方法によれば、例えば、ハイドロキシアパタイトを含むスラリー中に、フッ素源としてフッ化水素アンモニウムを添加することにより合成した場合等に比較して、フッ素源としてフッ化水素を用いるので、不純物の残留がないか、または極めて少ないフッ素アパタイトを得ることができる。   According to this method, for example, hydrogen fluoride is used as a fluorine source in a slurry containing hydroxyapatite, compared with a case where synthesis is performed by adding ammonium hydrogen fluoride as a fluorine source. There is no or very little fluorine apatite.

このため、結晶性が高く、これに起因して耐酸性に優れたフッ素アパタイトとなる。したがって、かかるフッ素アパタイトを用いて構成される吸着剤3を用いれば、分離に比較的pHの低い溶出液を用いざるを得ない酸性タンパク質の分離も、吸着剤3の溶解を伴うことなく行うことができる。このため、かかる酸性タンパク質の分離をも確実に行うことができるようになる。   For this reason, the crystallinity is high, resulting in a fluorapatite with excellent acid resistance. Therefore, if the adsorbent 3 composed of such fluorapatite is used, the separation of the acidic protein for which the eluate having a relatively low pH must be used for the separation without the dissolution of the adsorbent 3. Can do. For this reason, separation of such acidic proteins can be performed reliably.

以下、この方法について詳述する。
A1:まず、ハイドロキシアパタイトを含むスラリーを調製する。
Hereinafter, this method will be described in detail.
A1: First, a slurry containing hydroxyapatite is prepared.

以下、このスラリーとして、ハイドロキシアパタイト一次粒子およびその凝集体が分散されたスラリーを調製する方法について説明する。   Hereinafter, a method for preparing a slurry in which hydroxyapatite primary particles and aggregates thereof are dispersed will be described as this slurry.

ハイドロキシアパタイト一次粒子は、各種合成方法を用いて得ることができるが、カルシウム源とリン酸源との少なくとも一方を溶液として用いる湿式合成法によって合成するのが好ましい。   Hydroxyapatite primary particles can be obtained using various synthesis methods, but are preferably synthesized by a wet synthesis method using at least one of a calcium source and a phosphate source as a solution.

これにより得られるハイドロキシアパタイトは、微細な一次粒子となる。かかるハイドロキシアパタイト一次粒子は、その形状が小さいため、フッ化水素との反応性が極めて高い。   The hydroxyapatite thus obtained becomes fine primary particles. Since such hydroxyapatite primary particles have a small shape, the reactivity with hydrogen fluoride is extremely high.

カルシウム源としては、例えば、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カルシウム等を用いることができる。一方、リン酸源としては、リン酸、リン酸アンモニウム等を用いることができる。これらの中でも、特に、カルシウム源として水酸化カルシウムまたは酸化カルシウムを主成分とするものが、また、リン酸源としてリン酸を主成分とするものが好ましい。   As the calcium source, for example, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium nitrate or the like can be used. On the other hand, phosphoric acid, ammonium phosphate, or the like can be used as the phosphoric acid source. Among these, in particular, those having calcium hydroxide or calcium oxide as a main component as a calcium source and those having phosphoric acid as a main component as a phosphoric acid source are preferable.

具体的には、例えば、容器内で、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)または酸化カルシウム(CaO)の懸濁液中に、リン酸(H3PO4)溶液を滴下し、撹拌混合することにより、ハイドロキシアパタイトが合成され、ハイドロキシアパタイト一次粒子が生成し、スラリーが得られる。 Specifically, for example, a phosphoric acid (H 3 PO 4 ) solution is dropped into a suspension of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) or calcium oxide (CaO) in a container and mixed with stirring. As a result, hydroxyapatite is synthesized, primary hydroxyapatite particles are generated, and a slurry is obtained.

また、スラリー中におけるハイドロキシアパタイト一次粒子の含有量は、1〜20wt%程度であるのが好ましく、5〜12wt%程度であるのがより好ましい。   In addition, the content of the hydroxyapatite primary particles in the slurry is preferably about 1 to 20 wt%, more preferably about 5 to 12 wt%.

A2:一方、ハイドロキシアパタイトを含むスラリーとは別に、フッ化水素を含有するフッ化水素含有液を調製する。   A2: On the other hand, separately from the slurry containing hydroxyapatite, a hydrogen fluoride-containing liquid containing hydrogen fluoride is prepared.

フッ化水素を溶解する溶媒は、ハイドロキシアパタイトとフッ化水素との反応を阻害しないものであれば、いかなるものも使用が可能である。   Any solvent can be used as long as it does not inhibit the reaction between hydroxyapatite and hydrogen fluoride.

かかる溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール等のアルコール類等が挙げられ、これらを混合して用いることもできるが、中でも、特に、水であるのが好ましい。   Examples of such a solvent include water, alcohols such as methanol and ethanol, and the like, and these can be used as a mixture. Among them, water is particularly preferable.

フッ化水素含有液中のフッ化水素の含有量は、1〜60wt%程度であるのが好ましく、2.5〜10wt%程度であるのがより好ましい。   The content of hydrogen fluoride in the hydrogen fluoride-containing liquid is preferably about 1 to 60 wt%, and more preferably about 2.5 to 10 wt%.

A3:次に、調製されたスラリーと調製されたフッ化水素含有液とを混合することにより、フッ化水素含有液を含むスラリー(反応液)中において、ハイドロキシアパタイト一次粒子とフッ化水素とを反応させて、フッ素アパタイト一次粒子を得る。   A3: Next, by mixing the prepared slurry and the prepared hydrogen fluoride-containing liquid, in the slurry (reaction liquid) containing the hydrogen fluoride-containing liquid, the hydroxyapatite primary particles and hydrogen fluoride are mixed. By reacting, primary fluorapatite particles are obtained.

すなわち、ハイドロキシアパタイト一次粒子に、フッ化水素を接触させることで、次式に示すように、ハイドロキシアパタイトが有する水酸基の少なくとも一部をフッ素原子で置換して、フッ素アパタイトに変換して、フッ素アパタイト一次粒子を得る。   That is, by bringing hydrogen fluoride into contact with the hydroxyapatite primary particles, as shown in the following formula, at least a part of the hydroxyl groups of hydroxyapatite are substituted with fluorine atoms, and converted into fluorine apatite, and then fluorine apatite is obtained. Obtain primary particles.

Ca10(PO(OH)
Ca10(PO(OH)2−2x2X
[ただし、式中、xは0<x≦1ある。]
Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2
Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2-2x F 2X
[Wherein x is 0 <x ≦ 1. ]

このように、ハイドロキシアパタイト一次粒子を含むスラリー中で、ハイドロキシアパタイト一次粒子とフッ化水素を反応させることにより、フッ素アパタイト一次粒子を簡便に製造することができる。   Thus, a fluorapatite primary particle can be easily manufactured by making a hydroxyapatite primary particle and hydrogen fluoride react in the slurry containing a hydroxyapatite primary particle.

なお、フッ素アパタイト一次粒子における水酸基のフッ素原子による置換率の設定は、本工程A3における、調製されたスラリーと調製されたフッ化水素含有液との混合比(すなわち、フッ化水素含有液の添加量)を、適宜設定することにより容易に行うことができる。   In addition, the setting of the substitution rate of the hydroxyl group with the fluorine atom in the fluorapatite primary particles is performed by the mixing ratio of the prepared slurry and the prepared hydrogen fluoride-containing liquid in this step A3 (that is, the addition of the hydrogen fluoride-containing liquid) The amount) can be easily set by appropriately setting.

また、フッ素源として、フッ化水素(HF)を用いるので、フッ化水素アンモニウム(NHF)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化カリウム(KF)、フッ化マグネシウム(MgF)やフッ化カルシウム(CaF)等を用いる場合に比較して副反応生成物の生成がないか、あるいは極めて少ない。 Further, since hydrogen fluoride (HF) is used as the fluorine source, ammonium hydrogen fluoride (NH 4 F), lithium fluoride (LiF), sodium fluoride (NaF), potassium fluoride (KF), magnesium fluoride There are no or very few side reaction products compared to the case of using (MgF 2 ), calcium fluoride (CaF 2 ), or the like.

具体的には、フッ素アパタイト中の不純物濃度は、できる限り低いことが好ましく、300ppm以下であるのが好ましく、100ppm以下であるのがより好ましい。これにより、フッ素アパタイト一次粒子は、不純物濃度が低くなることに起因して、フッ素アパタイトからのフッ素原子の遊離が抑制され、より耐酸性の高いものとなる。   Specifically, the impurity concentration in the fluorapatite is preferably as low as possible, preferably 300 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less. As a result, the primary particles of fluorapatite have a higher acid resistance due to the reduced impurity concentration, thereby preventing the release of fluorine atoms from the fluorapatite.

なお、ハイドロキシアパタイト(一次粒子)とフッ化水素との反応条件(例えば、pH、温度、時間等)を調整することにより、フッ素アパタイト一次粒子中の不純物濃度を前記範囲内に、ひいては前記上清液中で遊離するフッ素濃度を前記範囲内に確実に設定することが可能である。   In addition, by adjusting the reaction conditions (for example, pH, temperature, time, etc.) between hydroxyapatite (primary particles) and hydrogen fluoride, the impurity concentration in the fluorapatite primary particles is within the above range, and thus the supernatant. It is possible to reliably set the fluorine concentration liberated in the liquid within the above range.

特に、スラリーのpHを、フッ化水素含有液を混合することにより、好ましくは2.5〜5程度、より好ましくは2.7〜4程度の範囲内に調整し、この状態で、ハイドロキシアパタイト(一次粒子)とフッ化水素を反応させる。これにより、前記濃度をより確実に前記範囲内に設定することが可能である。なお、本明細書中において、スラリーのpHとは、フッ化水素含有液の全量をスラリーに混合した時点のpHとする。   In particular, the pH of the slurry is preferably adjusted to a range of about 2.5 to 5, more preferably about 2.7 to 4 by mixing a hydrogen fluoride-containing liquid. In this state, the hydroxyapatite ( Primary particles) are reacted with hydrogen fluoride. Thereby, it is possible to set the concentration within the range more reliably. In this specification, the pH of the slurry is the pH at the time when the entire amount of the hydrogen fluoride-containing liquid is mixed with the slurry.

ここで、スラリーのpHを2.5未満に調製すると、ハイドロキシアパタイト自体が溶解する傾向を示し、フッ素アパタイトに変換して、一次粒子を得ることが困難となる恐れがある。さらに、一次粒子にフッ化水素含有液を混合する際に用いる装置の構成成分が溶出し、得られる一次粒子の純度が低下するという問題も生じ得るおそれがある。さらに、フッ化水素含有液を使用してpH2.5未満である低いpHにスラリーを調整することは、技術的に極めて困難である。   Here, when the pH of the slurry is adjusted to less than 2.5, the hydroxyapatite itself tends to be dissolved, and it may be difficult to obtain primary particles by converting into hydroxyapatite. Furthermore, there may be a problem that the constituent components of the apparatus used when the hydrogen fluoride-containing liquid is mixed with the primary particles are eluted and the purity of the resulting primary particles is lowered. Furthermore, it is technically difficult to adjust the slurry to a low pH, which is less than pH 2.5, using a hydrogen fluoride-containing liquid.

一方、フッ化水素含有液を用いて、スラリーのpHを5超に調整するには、スラリー中に大量の水を添加せざるを得ない。このため、スラリーの全量が極めて多くなり、スラリー全量に対するフッ素アパタイト一次粒子の収率が低下するおそれがあるため、工業的にも不利である。   On the other hand, in order to adjust the pH of the slurry to more than 5 using a hydrogen fluoride-containing liquid, a large amount of water must be added to the slurry. For this reason, since the whole quantity of a slurry becomes very large and there exists a possibility that the yield of the fluorapatite primary particle with respect to the whole quantity of a slurry may fall, it is industrially disadvantageous.

これらに対して、スラリーのpHを2.5〜5に調整することにより、反応により生成したフッ素アパタイト(一次粒子)が一旦溶解傾向を示した後に、再結晶することになる。このため、結晶性の高いフッ素アパタイト一次粒子を得ることができる。   On the other hand, by adjusting the pH of the slurry to 2.5 to 5, the fluorapatite (primary particles) generated by the reaction once shows a tendency to dissolve and then recrystallizes. For this reason, highly crystalline fluorapatite primary particles can be obtained.

また、スラリーとフッ化水素含有液とは、これらを一時(同時)に混合するようにしてもよいが、スラリー中にフッ化水素含有液を滴下することにより混合するのが好ましい。   The slurry and the hydrogen fluoride-containing liquid may be mixed at a time (simultaneously), but it is preferable to mix them by dropping the hydrogen fluoride-containing liquid into the slurry.

フッ化水素含有液を滴下する速度は、1〜100L/時間程度であるのが好ましく、3〜100L/時間程度であるのがより好ましい。   The rate of dropping the hydrogen fluoride-containing liquid is preferably about 1 to 100 L / hour, more preferably about 3 to 100 L / hour.

また、ハイドロキシアパタイト一次粒子とフッ化水素との反応は、スラリーを撹拌しつつ行うのが好ましい。撹拌によって、ハイドロキシアパタイト一次粒子とフッ化水素とが均一に接触し、反応を効率よく進行させることができる。また、得られるフッ素アパタイト一次粒子間でのフッ素原子の置換率をより均一なものとすることができ、例えば、かかるフッ素アパタイト一次粒子を用いて、吸着剤(乾燥粒子または焼結粒子)3を製造した場合、その特性のバラツキが小さくなり、より信頼性の高いものを得ることができる。   The reaction between the hydroxyapatite primary particles and hydrogen fluoride is preferably performed while stirring the slurry. By stirring, the primary particles of hydroxyapatite and hydrogen fluoride come into uniform contact, and the reaction can proceed efficiently. Moreover, the substitution rate of the fluorine atoms between the obtained fluorapatite primary particles can be made more uniform. For example, the adsorbent (dry particles or sintered particles) 3 can be formed using the fluorapatite primary particles. When manufactured, the variation in characteristics is reduced, and a more reliable product can be obtained.

この場合、スラリーを撹拌する撹拌力は、スラリー1Lに対して、0.1〜3W程度の出力であるのが好ましく、0.5〜1.8W程度の出力であるのがより好ましい。   In this case, the stirring force for stirring the slurry is preferably about 0.1 to 3 W, more preferably about 0.5 to 1.8 W, with respect to 1 L of the slurry.

また、フッ化水素の混合量は、フッ素量がハイドロキシアパタイトが有する水酸基の量に対して0.05〜0.55倍程度となるようにするのが好ましく、0.15〜0.35倍程度となるようにするのがより好ましい。   Further, the mixing amount of hydrogen fluoride is preferably such that the amount of fluorine is about 0.05 to 0.55 times the amount of hydroxyl groups of hydroxyapatite, and about 0.15 to 0.35 times. It is more preferable that

ハイドロキシアパタイト一次粒子とフッ化水素とを反応させる際の温度は、特に限定されないが、5〜50℃程度であるのが好ましく、20〜40℃程度であるのがより好ましい。   Although the temperature at the time of making a hydroxyapatite primary particle and hydrogen fluoride react is not specifically limited, It is preferable that it is about 5-50 degreeC, and it is more preferable that it is about 20-40 degreeC.

この場合、ハイドロキシアパタイト一次粒子にフッ化水素を滴下する時間(加える時間)は、30分〜16時間程度かけて行うのが好ましく、1〜8時間程度かけて行うのがより好ましい。   In this case, the time for adding hydrogen fluoride to the hydroxyapatite primary particles (addition time) is preferably about 30 minutes to 16 hours, more preferably about 1 to 8 hours.

以上のような方法で得られたフッ素アパタイト一次粒子を含むスラリーは、乾燥や造粒することにより、乾燥粒子(二次粒子)を得、さらに、この乾燥粒子を焼成して焼結粒子とすることができ、この焼結粒子が吸着剤3として用いられる。   The slurry containing primary fluorapatite particles obtained by the above method is dried or granulated to obtain dry particles (secondary particles), and the dried particles are fired to obtain sintered particles. The sintered particles can be used as the adsorbent 3.

また、一次粒子を含むスラリーを乾燥や造粒する方法としては、特に限定されないが、例えば、スラリーをスプレードライヤー等により噴霧乾燥する方法等が挙げられる。   Moreover, it does not specifically limit as a method of drying and granulating the slurry containing primary particles, For example, the method of spray-drying a slurry with a spray dryer etc. is mentioned.

さらに、乾燥粒子を焼成する際の焼成温度は、200〜800℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、一次粒子内や一次粒子同士間(凝集体)で形成される間隙(空孔)を残存させつつ、機械的強度にも優れる吸着剤3を得ることができる。   Furthermore, the firing temperature when firing the dried particles is preferably about 200 to 800 ° C. By setting within this range, it is possible to obtain the adsorbent 3 having excellent mechanical strength while leaving gaps (holes) formed in the primary particles or between the primary particles (aggregates).

なお、本発明の分離方法は、上記の温度範囲で焼成することで得られる焼結粒子のうち、400℃以下の焼成温度で焼成されたものを吸着剤3として用いる場合に、前述の通り、酸性アミノ酸の吸着に関与するCaサイトに対して影響をおよぼすフッ素原子の絶対量が増加することから、より好適に適用される。   In the separation method of the present invention, among the sintered particles obtained by firing in the above temperature range, when the one fired at a firing temperature of 400 ° C. or less is used as the adsorbent 3, as described above, Since the absolute amount of fluorine atoms that affect Ca sites involved in the adsorption of acidic amino acids increases, it is more suitably applied.

以上、本発明の分離方法について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。   Although the separation method of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this.

例えば、本発明の分離方法では、任意の目的で、1以上の工程を追加することができる。   For example, in the separation method of the present invention, one or more steps can be added for any purpose.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.フッ素アパタイトの製造
[焼結粒子(フッ素アパタイト)1]
[1A]まず、水酸化カルシウムを純水に懸濁させ、その中へ、リン酸水溶液を滴下していき、かつ十分に撹拌した。これにより、10wt%のハイドロキシアパタイト一次粒子を含むスラリー200Lを得た。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of fluorapatite [sintered particles (fluorapatite) 1]
[1A] First, calcium hydroxide was suspended in pure water, and an aqueous phosphoric acid solution was dropped therein and stirred sufficiently. As a result, 200 L of slurry containing 10 wt% primary particles of hydroxyapatite was obtained.

なお、得られた合成物がハイドロキシアパタイトであることを粉末X線回折法により確認した。   It was confirmed by powder X-ray diffractometry that the resultant composite was hydroxyapatite.

一方、4.2wt%フッ化水素(森田化学工業社製、「HF−20」)をフッ化水素含有液として用意した。   On the other hand, 4.2 wt% hydrogen fluoride (Morita Chemical Industries, Ltd., “HF-20”) was prepared as a hydrogen fluoride-containing liquid.

[2A]次に、スラリーを1kWの撹拌力で撹拌した状態で、フッ化水素含有液を、速度5L/時間で滴下した。   [2A] Next, the hydrogen fluoride-containing liquid was added dropwise at a rate of 5 L / hour while the slurry was stirred with a stirring force of 1 kW.

なお、フッ化水素含有液の滴下を終了した時点において、スラリーのpHは、3.00であった。また、フッ化水素の混合量は、フッ素量がハイドロキシアパタイトが有する水酸基の量に対して約1.05倍であった。   Note that when the dropping of the hydrogen fluoride-containing liquid was completed, the pH of the slurry was 3.00. In addition, the amount of hydrogen fluoride mixed was about 1.05 times the amount of fluorine with respect to the amount of hydroxyl groups of hydroxyapatite.

引き続き、このスラリーを、温度30℃で48時間、1kWの撹拌力で撹拌を行った。これにより、ハイドロキシアパタイト一次粒子とフッ化水素とを反応させ、フッ素アパタイト一次粒子を含むスラリーを得た。   Subsequently, the slurry was stirred with a stirring power of 1 kW at a temperature of 30 ° C. for 48 hours. Thereby, the hydroxyapatite primary particle and hydrogen fluoride were made to react, and the slurry containing a fluorapatite primary particle was obtained.

なお、スラリー中の反応生成物がフッ素アパタイトであることを粉末X線回折法により確認した。また、粉末X線回折の結果、フッ素アパタイト一次粒子におけるフッ素原子の置換率は、100%であった。   The reaction product in the slurry was confirmed to be fluorapatite by powder X-ray diffraction. Further, as a result of powder X-ray diffraction, the substitution rate of fluorine atoms in the fluorapatite primary particles was 100%.

また、粉末X線回折の結果、フッ素アパタイト乾燥粒子中、フッ素アパタイト以外の生成物は、確認できなかった。   As a result of powder X-ray diffraction, no product other than fluorapatite could be confirmed in the fluorapatite dry particles.

[3A]次に、フッ素アパタイト一次粒子を含むスラリーを、噴霧乾燥機(大川原化工機社製、「OC−20」)を用いて、150℃で噴霧乾燥して、球状の乾燥粒子を製造した。   [3A] Next, the slurry containing the primary fluorapatite particles was spray-dried at 150 ° C. using a spray dryer (“OC-20” manufactured by Okawara Kako Co., Ltd.) to produce spherical dry particles. .

[4A]次に、乾燥粒子の一部を中心粒径約40μmで分級した後、650℃×4時間、電気炉で焼成して、フッ素原子の置換率が100%であり、焼結温度が650℃の焼結粒子(フッ素アパタイト)1を得た。   [4A] Next, after classifying a part of the dried particles with a center particle size of about 40 μm, the particles were baked in an electric furnace at 650 ° C. for 4 hours, the substitution rate of fluorine atoms was 100%, and the sintering temperature was Sintered particles (fluorapatite) 1 at 650 ° C. were obtained.

[焼結粒子(フッ素アパタイト)2]
前記工程[2A]におけるフッ化水素含有液の滴下量を変更し、かつ、前記工程[4A]における乾燥粒子の焼結条件を700℃×4時間とすることで、フッ素原子の置換率が25%であり、焼結温度が700℃の焼結粒子(フッ素アパタイト)2を得た。
[Sintered particles (fluorapatite) 2]
By changing the dripping amount of the hydrogen fluoride-containing liquid in the step [2A] and setting the sintering condition of the dry particles in the step [4A] to 700 ° C. × 4 hours, the substitution rate of fluorine atoms is 25 %, And sintered particles (fluorapatite) 2 having a sintering temperature of 700 ° C. were obtained.

[焼結粒子(フッ素アパタイト)3]
前記工程[2A]におけるフッ化水素含有液の滴下量を変更し、かつ、前記工程[4A]における乾燥粒子の焼結条件を400℃×4時間とすることで、フッ素原子の置換率が25%であり、焼結温度が400℃の焼結粒子(フッ素アパタイト)3を得た。
[Sintered particles (fluorapatite) 3]
By changing the dripping amount of the hydrogen fluoride-containing liquid in the step [2A] and setting the sintering condition of the dry particles in the step [4A] to 400 ° C. × 4 hours, the substitution rate of fluorine atoms is 25. %, And sintered particles (fluorapatite) 3 having a sintering temperature of 400 ° C. were obtained.

[焼結粒子(ハイドロキシアパタイト)4]
前記工程[2A]におけるフッ化水素含有液の滴下を省略することで、フッ素原子の置換率が0%の焼結粒子(ハイドロキシアパタイト)4を得た。
[Sintered particles (hydroxyapatite) 4]
By omitting the dropping of the hydrogen fluoride-containing liquid in the step [2A], sintered particles (hydroxyapatite) 4 having a fluorine atom substitution rate of 0% were obtained.

なお、各焼結粒子1〜4におけるフッ素原子の置換率は、イオン電極を用いて、フッ素アパタイト中のフッ素濃度を測定し、得られた測定値を置換率に換算することにより求めた。   In addition, the substitution rate of the fluorine atom in each sintered particle 1-4 was calculated | required by measuring the fluorine density | concentration in a fluorine apatite using an ion electrode, and converting the obtained measured value into a substitution rate.

2.酸性タンパク質吸着能の評価
[試料液(10mM NaP)1]
[1B]まず、各焼結粒子1〜4を、それぞれ、ステンレスカラム(内径6.0mm×長さ35mm)の充填空間にほぼ満量となるように充填して、焼結粒子1〜4が充填されたサンプルNo.1〜4のカラムを製造した。
2. Evaluation of acidic protein adsorption capacity [sample solution (10 mM NaP) 1]
[1B] First, each of the sintered particles 1 to 4 is filled in a filling space of a stainless steel column (inner diameter 6.0 mm × length 35 mm) so that the sintered particles 1 to 4 are almost full. Columns of packed sample Nos. 1 to 4 were manufactured.

なお、各カラムに充填した焼結粒子1〜4の比表面積を、予め全自動BET比表面積測定装置(マウンテック社製、「Macsorb model-1201」)を用いてそれぞれ測定しておいた。   In addition, the specific surface area of the sintered particles 1 to 4 packed in each column was previously measured using a fully automatic BET specific surface area measuring device (manufactured by Mountech, “Macsorb model-1201”).

[2B]次に、BSA(牛血清アルブミン)0.1mg/mLとなるように、Albumin, bovine serum, >96% Essentially Fatty Acid Free (SIGMA社製、「A6003」)を、10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)に溶解させた後、0.22μmのフィルタで濾過し、さらに30分間脱気することで試料液1を得た。   [2B] Next, Albumin, bovine serum,> 96% Essentially Fatty Acid Free (SIGMA, “A6003”) was added to a 10 mM sodium phosphate buffer so that BSA (bovine serum albumin) was 0.1 mg / mL. After being dissolved in the liquid (pH 6.0), it was filtered through a 0.22 μm filter, and further deaerated for 30 minutes to obtain sample liquid 1.

[3B]次に、各焼結粒子が充填された各サンプルNo.のカラムについて、それぞれ、試料液1を調製する際に用いた緩衝液(10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0、温度25℃))を、通液速度0.71mL/minで通液することで平衡化した。   [3B] Next, for each sample No. column packed with each sintered particle, the buffer solution (10 mM sodium phosphate buffer solution (pH 6.0, temperature 25) used for preparing the sample solution 1 was used. ° C)) was equilibrated by passing at a flow rate of 0.71 mL / min.

[4B]次に、各サンプルNo.のカラムを、それぞれ、クロマト装置に装着し、クロマト装置での吸光度値(280nm)を測定しつつ、試料液1をクロマト装置のポンプから送液した。   [4B] Next, each sample No. column was mounted on a chromatographic apparatus, and the sample solution 1 was fed from the pump of the chromatographic apparatus while measuring the absorbance value (280 nm) in the chromatographic apparatus.

そして、各サンプルNo.のカラムについて、それぞれ、クロマト装置での溶出ピークの吸光度値(280nm)が、試料液(原液)の吸光度値(280nm)の10%となる時点まで送液した試料液から、酸性タンパク質吸着量を求めた。   For each sample No. column, from the sample solution sent until the absorbance value (280 nm) of the elution peak in the chromatographic apparatus becomes 10% of the absorbance value (280 nm) of the sample solution (stock solution). The amount of acidic protein adsorbed was determined.

なお、吸光度計(島津製作所社製、「UV Spectrophotometer UV-1800」)を用いて、試料液の吸光度値(280nm、リファレンス:純水)およびモル吸光係数値を測定することで、試料液1中の実際のタンパク質吸着量を求めた。   In addition, in the sample liquid 1 by measuring the absorbance value (280 nm, reference: pure water) and molar extinction coefficient value of the sample liquid using an absorptiometer (manufactured by Shimadzu Corporation, “UV Spectrophotometer UV-1800”). The actual protein adsorption amount was determined.

[試料液(10mM MES)2]
前記工程[2B]において、リン酸ナトリウム緩衝液に代えて、10mM MES緩衝液(pH6.0)を用いて、試料液2を調製したこと、また、前記工程[3B]において、リン酸ナトリウム緩衝液に代えて、10mM MES緩衝液(pH6.0)を用いて、各サンプルNo.のカラムにおける平衡化を行ったこと以外は、試料液1を用いた場合と同様にして、各サンプルNo.のカラムにおける酸性タンパク質の吸着量を求めた。
[Sample solution (10 mM MES) 2]
In step [2B], sample solution 2 was prepared using 10 mM MES buffer (pH 6.0) instead of sodium phosphate buffer, and in step [3B], sodium phosphate buffer was used. Each sample No. was used in the same manner as in the case of using the sample solution 1 except that a 10 mM MES buffer solution (pH 6.0) was used instead of the solution to equilibrate the column of each sample No. The amount of acidic protein adsorbed on the column was determined.

[試料液(10mM MES+0.1M NaCl)3]
前記工程[2B]において、リン酸ナトリウム緩衝液に代えて、(10mM MES+0.1M NaCl)緩衝液(pH6.0)を用いて、試料液3を調製したこと、また、前記工程[3B]において、リン酸ナトリウム緩衝液に代えて、(10mM MES+0.1M NaCl)緩衝液(pH6.0)を用いて、各サンプルNo.のカラムにおける平衡化を行ったこと以外は、試料液1を用いた場合と同様にして、各サンプルNo.のカラムにおける酸性タンパク質の吸着量を求めた。
[Sample solution (10 mM MES + 0.1 M NaCl) 3]
In step [2B], sample solution 3 was prepared using (10 mM MES + 0.1 M NaCl) buffer (pH 6.0) instead of sodium phosphate buffer, and in step [3B] The sample solution 1 was used except that (10 mM MES + 0.1 M NaCl) buffer solution (pH 6.0) was used instead of the sodium phosphate buffer solution, and equilibration was performed in each sample No. column. Similarly to the case, the amount of acidic protein adsorbed on each sample No. column was determined.

以上のようにして求めた各試料液を用いた場合における、各焼結粒子1〜4への酸性タンパク質吸着量を、図2では、焼結粒子3と焼結粒子4とを比較して、また、図3では、焼結粒子1と焼結粒子3とを比較して、さらに、図4では、焼結粒子2と焼結粒子3とを比較して示す。   In the case of using each sample solution obtained as described above, the amount of acidic protein adsorbed to each sintered particle 1 to 4 is compared in FIG. 2 with the sintered particle 3 and the sintered particle 4. 3 shows a comparison between the sintered particles 1 and the sintered particles 3, and FIG. 4 shows a comparison between the sintered particles 2 and the sintered particles 3.

図2〜図4(特に図2)に示す通り、試料液として、試料液3を用いること、すなわち、リン酸を含まないMES緩衝液と、陽イオンとしてNaを含む試料液を用いることにより、焼結粒子として、フッ素アパタイトで構成される焼結粒子3を選択したとしても、ハイドロキシアパタイトで構成される焼結粒子4を選択した場合とほぼ同等の酸性タンパク質の吸着能を焼結粒子が示すことが明らかとなった。 As shown in FIGS. 2 to 4 (particularly FIG. 2), by using the sample solution 3 as the sample solution, that is, by using the MES buffer solution not containing phosphoric acid and the sample solution containing Na + as the cation. Even if the sintered particles 3 made of fluorapatite are selected as the sintered particles, the sintered particles have almost the same ability to adsorb acidic proteins as when the sintered particles 4 made of hydroxyapatite are selected. It became clear to show.

また、このような試料液3を用いることにより得られる効果は、図3、図4に示す通り、フッ素アパタイトで構成される焼結粒子の焼結温度が400℃の場合、すなわち、焼結粒子が備えるCaサイトに対して影響をおよぼすフッ素原子の絶対量が多くなっている場合に、顕著に発揮されることが判った。   Moreover, the effect obtained by using such a sample solution 3 is that, as shown in FIGS. 3 and 4, when the sintering temperature of the sintered particles composed of fluorapatite is 400 ° C., that is, the sintered particles When the absolute amount of fluorine atoms affecting the Ca site included in is increased, it has been found that this is remarkably exhibited.

1 吸着装置
2 カラム
20 吸着剤充填空間
21 カラム本体
22、23 キャップ
24 流入管
25 流出管
3 吸着剤
4、5 フィルタ部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adsorber 2 Column 20 Adsorbent filling space 21 Column main body 22, 23 Cap 24 Inflow pipe 25 Outflow pipe 3 Adsorbent 4, 5 Filter member

Claims (7)

目的とする負帯電物質と、目的とする前記負帯電物質以外からなる混入物とを含有する試料液中から、前記負帯電物質を分離する分離方法であって、
Ca10(PO(OH)2−2x2X[式中、xは0<x≦1である。]の化学式で表されるフッ素アパタイトで構成された充填剤を、充填空間の少なくとも一部に充填してなる吸着装置内に、前記負帯電物質と、前記混入物と、1価または2価の陽イオンと、リン酸を含まない緩衝液とを含む試料液を供給する供給工程と、
前記装置内に、緩衝液を供給して、前記装置内から流出する流出液を分画することで、前記負帯電物質を単離する分画工程とを有することを特徴とする分離方法。
A separation method for separating the negatively charged substance from a sample liquid containing a target negatively charged substance and a contaminant other than the desired negatively charged substance,
Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2-2x F 2X [wherein x is 0 <x ≦ 1. ] In the adsorption device formed by filling at least a part of the filling space with a filler composed of fluorapatite represented by the chemical formula of the above formula, the negatively charged substance, the contaminant, and the monovalent or divalent A supplying step of supplying a sample solution containing a cation and a buffer solution not containing phosphate;
And a fractionation step of isolating the negatively charged substance by supplying a buffer solution into the device and fractionating the effluent flowing out of the device.
前記リン酸を含まない緩衝液は、ヘペス、メス、トリス、モプス、ピペス、タプスおよびテスのうちの少なくとも1種を含むものである請求項1に記載の分離方法。   2. The separation method according to claim 1, wherein the phosphate-free buffer solution contains at least one of hepes, female, tris, mops, pipes, tapus, and tess. 前記陽イオンは、Na、K、NH 、Li、Mg2+、Zn2+、Fe2+およびSr2+のうちの少なくとも1種である請求項1または2に記載の分離方法。 The separation method according to claim 1, wherein the cation is at least one of Na + , K + , NH 4 + , Li + , Mg 2+ , Zn 2+ , Fe 2+, and Sr 2+ . 前記化学式中、前記xは0.05≦x≦1.00である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の分離方法。   4. The separation method according to claim 1, wherein x in the chemical formula satisfies 0.05 ≦ x ≦ 1.00. 5. 前記充填剤は、フッ素アパタイトの二次粒子を、450℃以下の焼成温度で焼成することで得られた焼結粒子である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の分離方法。   5. The separation method according to claim 1, wherein the filler is sintered particles obtained by firing secondary particles of fluorapatite at a firing temperature of 450 ° C. or less. 前記試料液のpHは、5.0以上9.0以下である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の分離方法。   The separation method according to any one of claims 1 to 5, wherein the pH of the sample solution is 5.0 or more and 9.0 or less. 前記負帯電物質は、酸性タンパク質である請求項1ないし6のいずれか1項に記載の分離方法。   The separation method according to claim 1, wherein the negatively charged substance is an acidic protein.
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