JP2559525B2 - Method for producing packing material for liquid chromatography - Google Patents

Method for producing packing material for liquid chromatography

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JP2559525B2
JP2559525B2 JP2203184A JP20318490A JP2559525B2 JP 2559525 B2 JP2559525 B2 JP 2559525B2 JP 2203184 A JP2203184 A JP 2203184A JP 20318490 A JP20318490 A JP 20318490A JP 2559525 B2 JP2559525 B2 JP 2559525B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、液体クロマトグラフィーに適した充填剤、
特に弱カチオン交換クロマトグラフィーに適した充填剤
に関する。
The present invention relates to a packing material suitable for liquid chromatography,
Particularly, it relates to a packing material suitable for weak cation exchange chromatography.

(従来の技術) 各種物質の分離又は検出に液体クロマトグラフィーが
使用され、生体試料からのタンパク質の分離など、特に
親水性物質の分離には、水系のゲル浸透クロマトグラフ
ィー、イオン交換クロマトグラフィー等が利用されてい
る。イオン交換クロマトグラフィー法はイオン交換基を
有する充填剤を用い、分離対象成分イオンの充填剤に対
するイオン交換吸着性の差異によって分離する方法であ
る。イオン交換基としてカルボキシル基を持つものは弱
イオン交換クロマトグラフィーとして、タンパク質やペ
プチドの分析に有用である。
(Prior Art) Liquid chromatography is used for separation or detection of various substances, and water-based gel permeation chromatography, ion exchange chromatography, etc. are used for separation of proteins from biological samples, especially for separation of hydrophilic substances. It's being used. The ion-exchange chromatography method is a method in which a packing material having an ion-exchange group is used and the separation is performed according to the difference in the ion-exchange adsorptivity of the component ions to be separated. Those having a carboxyl group as an ion exchange group are useful for analysis of proteins and peptides as weak ion exchange chromatography.

弱カチオン交換クロマトグラフィー用として最もよく
用いられる充填剤は、スチレン−ジビニルベンゼンの架
橋重合体粒子の表面にカルボキシル基を導入したゲル、
或はスチレン、ジビニルベンゼンとカルボキシル基を有
する単量体との架橋共重合体ゲル等がある。このような
合成高分子系充填剤は、通常、特開昭58−221164号に開
示された方法、つまり架橋性単量体及びカルボキシル基
を有する単量体に重合開始剤を加えて懸濁重合すること
によって調製される。或はスチレン、ジビニルベンゼン
及び加水分解反応によりカルボキシル基を生成し得る官
能基(以下、加水分解性の基、とする)を有する単量体
とを共重合させた後、加水分解反応により該官能基をカ
ルボキシル基としたゲルも用いられ得る。このような充
填剤の耐圧性を向上させるには架橋度を上げる必要があ
るが、架橋部分が疎水性なので架橋度を上げると、ゲル
の疎水性が増し、タンパク質の非特異的吸着が生じる。
このため架橋剤量が制限され、十分な耐圧性を得ること
が難しい。更に上記方法で得られた充填剤は、重合体粒
子内の全体にカルボキシル基が分散して存在するため、
水性溶媒中では膨潤・収縮し易く、このような理由から
も耐圧性が不十分である。
The most commonly used filler for weak cation exchange chromatography is a gel in which a carboxyl group is introduced on the surface of styrene-divinylbenzene crosslinked polymer particles,
Alternatively, there are crosslinked copolymer gels of styrene, divinylbenzene and a monomer having a carboxyl group. Such a synthetic polymer-based filler is usually prepared by the method disclosed in JP-A-58-221164, that is, suspension polymerization by adding a polymerization initiator to a crosslinkable monomer and a monomer having a carboxyl group. It is prepared by Alternatively, styrene, divinylbenzene, and a monomer having a functional group capable of forming a carboxyl group by a hydrolysis reaction (hereinafter referred to as a hydrolyzable group) are copolymerized and then the functional group is hydrolyzed. A gel having a carboxyl group as a group can also be used. To improve the pressure resistance of such a filler, it is necessary to increase the degree of cross-linking, but since the cross-linking portion is hydrophobic, increasing the degree of cross-linking increases the hydrophobicity of the gel and causes non-specific adsorption of proteins.
Therefore, the amount of the crosslinking agent is limited, and it is difficult to obtain sufficient pressure resistance. Further, the filler obtained by the above method, because the carboxyl groups are dispersed throughout the polymer particles,
It easily swells and shrinks in an aqueous solvent, and for this reason also the pressure resistance is insufficient.

耐圧性に優れ、比較的高速処理が可能で分離能に優れ
た充填剤として、多孔性シリカゲルの表面にカルボキシ
ル基を化学結合したシリカ系充填剤がある。しかしこの
充填剤は表面の残存シラノール基の影響によりタンパク
質などの塩基性基を有する物質を吸着する特性を有す
る。更にシリカゲルは酸及びアルカリで溶解するため、
溶離液のpHが3〜8に限定される。
A silica-based filler in which a carboxyl group is chemically bonded to the surface of porous silica gel is known as a filler having excellent pressure resistance, capable of relatively high-speed treatment, and excellent in separation ability. However, this filler has a property of adsorbing a substance having a basic group such as a protein due to the influence of residual silanol groups on the surface. Furthermore, since silica gel dissolves in acids and alkalis,
The pH of the eluent is limited to 3-8.

更に、上記弱カチオン交換クロマトグラフィー用充填
剤に使用され得、比較的耐圧性に優れた充填剤として、
特開昭59−18705号、特開昭62−63856号及び特開昭63−
79064号に開示されている、いわゆるシード重合法によ
って得られる充填剤がある。この重合法は、架橋重合体
粒子に重合開始剤及び単量体を含浸させて、これらを懸
濁重合に供し、二層構造の粒子を得ようとする方法であ
る。この方法において、架橋重合体粒子に含浸させる単
量体としてカルボキシル基を有する単量体を用いれば、
弱カチオン交換クロマトグラフィー用充填剤が得られ
る。また加水分解性の基を有する単量体を含浸させて重
合し、その後加水分解しても同様の弱カチオン交換クロ
マトグラフィー用充填剤が得られる。しかし、得られる
充填剤粒子の内部にカルボキシル基が存在するため、上
記と同様の理由により、水系溶媒中で膨潤・収縮し易
く、従って耐圧性はなお不十分である。
Furthermore, as a packing material that can be used in the packing material for the weak cation exchange chromatography and has relatively excellent pressure resistance,
JP-A-59-18705, JP-A-62-63856 and JP-A-63-
There is a filler obtained by the so-called seed polymerization method disclosed in 79064. In this polymerization method, a cross-linked polymer particle is impregnated with a polymerization initiator and a monomer, and these are subjected to suspension polymerization to obtain particles having a two-layer structure. In this method, if a monomer having a carboxyl group is used as the monomer to be impregnated into the crosslinked polymer particles,
A packing material for weak cation exchange chromatography is obtained. Also, a similar packing material for weak cation exchange chromatography can be obtained by impregnating a monomer having a hydrolyzable group, polymerizing, and then hydrolyzing. However, since a carboxyl group is present inside the obtained filler particles, it tends to swell and shrink in the aqueous solvent for the same reason as above, and therefore the pressure resistance is still insufficient.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり、その
目的とするところは、タンパク質等の親水性物質の分離
に適したクロマトグラフィー用充填剤であって、耐圧性
が高く、膨潤・収縮が少なく、かつタンパク質等の非特
異吸着が少ない充填剤の製造法を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の優れた性質を有し、特に弱
カチオン交換クロマトグラフィーに好適な充填剤の製造
法を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention is to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and an object thereof is a packing material for chromatography suitable for separation of hydrophilic substances such as proteins, It is an object of the present invention to provide a method for producing a filler having high pressure resistance, low swelling / contraction, and low nonspecific adsorption of proteins and the like.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a packing material having the above-mentioned excellent properties and particularly suitable for weak cation exchange chromatography.

(問題点を解決するための手段) 本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法
は、重合開始剤を含浸させた疎水性架橋重合体粒子を調
整する工程;該疎水性架橋重合体粒子を分散させた分散
液に、加水分解反応によりカルボキシル基を生成し得る
官能基を有する単量体を添加して溶解させ、該疎水性架
橋重合体粒子の表面部分で該単量体を重合させ、該疎水
性架橋重合体粒子の表面部分に、加水分解反応によりカ
ルボキシル基を生成し得る官能基を有する重合体の層を
10〜300Åの厚さに形成する工程;および該官能基を加
水分解し、前記疎水性架橋重合体粒子表面をカルボキシ
ル基を有する重合体で10〜300Åの厚さで被覆する工程
を包含し、そのことにより上記目的が達成される。
(Means for Solving Problems) The method for producing a packing material for liquid chromatography of the present invention comprises a step of preparing hydrophobic cross-linked polymer particles impregnated with a polymerization initiator; In the dispersed liquid dispersion, a monomer having a functional group capable of generating a carboxyl group by a hydrolysis reaction is added and dissolved, and the monomer is polymerized at the surface portion of the hydrophobic crosslinked polymer particles, A layer of a polymer having a functional group capable of generating a carboxyl group by a hydrolysis reaction is formed on the surface of the hydrophobic crosslinked polymer particles.
A step of forming to a thickness of 10 to 300Å; and a step of hydrolyzing the functional group and coating the surface of the hydrophobic crosslinked polymer particles with a polymer having a carboxyl group to a thickness of 10 to 300Å, Thereby, the above object is achieved.

本発明に使用される疎水性架橋重合体粒子の素材とし
ては、疎水性架橋性単量体を(共)重合させて得られる
(共)重合体又は疎水性架橋性単量体と疎水性非架橋性
単量体との共重合体が挙げられる。これらの(共)重合
体は、上記のように本発明の充填剤の骨格部分であるか
ら、後述する加水分解反応条件において化学反応(例え
ば、加水分解)しない重合体を形成するものであること
が必要である。従って素材となる上記単量体は、加水分
解反応条件において、化学反応し得る官能基を持たない
単量体である。また上記の疎水性架橋重合体は、疎水性
架橋性単量体の単独重合体、或は二種以上の架橋性単量
体よりなる共重合体である。また必要に応じて、一種以
上の非架橋性の単量体を添加する事も出来る。
The material of the hydrophobic crosslinked polymer particles used in the present invention is a (co) polymer obtained by (co) polymerizing a hydrophobic crosslinkable monomer or a hydrophobic crosslinkable monomer and a hydrophobic non-crosslinkable monomer. Examples thereof include a copolymer with a crosslinkable monomer. Since these (co) polymers are the skeleton portion of the filler of the present invention as described above, they should form a polymer that does not chemically react (for example, hydrolyze) under the hydrolysis reaction conditions described later. is necessary. Therefore, the above-mentioned monomer serving as a raw material is a monomer having no functional group capable of chemically reacting under the hydrolysis reaction condition. The above hydrophobic crosslinked polymer is a homopolymer of a hydrophobic crosslinkable monomer or a copolymer composed of two or more kinds of crosslinkable monomers. If necessary, one or more non-crosslinking monomers can be added.

上記疎水性架橋性単量体としては、例えばジビニルベ
ンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、ジビニ
ルナフタレン等の2個以上のビニル基を有する芳香族系
化合物が挙げられる。また必要に応じて素材とし得る、
疎水性非架橋性の単量体としては、例えばスチレン、メ
チルスチレン等のスチレン系単量体が挙げられる。上記
架橋性及び非架橋性単量体を混合して用いる場合には、
架橋性単量体が全単量体100重量部に対して10重量部以
上、好ましくは20重量部以上となるよう使用される。
Examples of the hydrophobic crosslinkable monomer include aromatic compounds having two or more vinyl groups such as divinylbenzene, divinyltoluene, divinylxylene and divinylnaphthalene. Also, it can be used as a material if necessary,
Examples of the hydrophobic non-crosslinkable monomer include styrene-based monomers such as styrene and methylstyrene. When the crosslinkable and non-crosslinkable monomers are mixed and used,
The crosslinking monomer is used in an amount of 10 parts by weight or more, preferably 20 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of all the monomers.

本発明において、疎水性架橋重合体粒子を被覆する重
合体の素材としては、加水分解性の基を有する単量体を
重合して得られるものである。この様な単量体として
は、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等の
アクリル酸又はメタクリル酸(以下、(メタ)アクリル
酸とする)のアルキルエステル類;(メタ)アクリルア
ミド;(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。これ
らの加水分解性の基を有する単量体は、必要に応じて二
種以上が混合して用いられ得る。該単量体の使用量は単
量体の種類によって異なるが疎水性架橋重合体100重量
部に対して5〜50重量部の割合である。
In the present invention, the material of the polymer coating the hydrophobic crosslinked polymer particles is obtained by polymerizing a monomer having a hydrolyzable group. Examples of such a monomer include alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid (hereinafter referred to as (meth) acrylic acid) such as methyl acrylate and methyl methacrylate; (meth) acrylamide; (meth) acrylonitrile, etc. Is mentioned. Two or more kinds of these monomers having a hydrolyzable group may be mixed and used, if necessary. The amount of the monomer used varies depending on the kind of the monomer, but is 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydrophobic crosslinked polymer.

上記の加水分解性の基を有する単量体は、疎水性架橋
重合体の表面で重合されて該重合体を被覆するが、その
被覆層の平均的な厚みは10〜300Åである。該被覆層
は、重合後に加水分解されてカルボキシル基を生成し、
弱カチオン交換能を有する様になると共に、親水性を有
する様になる。そのため平均厚さが300Åを超えると、
該被覆層部の膨潤・収縮効果が無視できないほど大きく
なり、分解能の低下、圧力の上昇が起こり易くなる。ま
た、平均厚さが300Åを超えると、溶離液との平衡化に
時間が掛かるため分離能の低下、分析時間の延長を起こ
すので好ましくない。平均厚さが10Åより小さい場合は
被覆が不完全であり、疎水性架橋重合体粒子の表面が露
出している部分が生じ易い。このような露出があると、
被分離物質(例えば、タンパク質等)が充填剤に被特異
的に吸着する可能性がある。
The above-mentioned monomer having a hydrolyzable group is polymerized on the surface of the hydrophobic crosslinked polymer to coat the polymer, and the average thickness of the coating layer is 10 to 300Å. The coating layer is hydrolyzed after polymerization to generate a carboxyl group,
It has weak cation exchange ability and hydrophilicity. Therefore, if the average thickness exceeds 300Å,
The swelling / shrinking effect of the coating layer portion becomes so large that it cannot be ignored, and the resolution and pressure increase easily occur. On the other hand, if the average thickness exceeds 300 Å, it takes time to equilibrate with the eluent, which lowers the resolution and prolongs the analysis time, which is not preferable. If the average thickness is less than 10Å, the coating is incomplete and the exposed surface of the hydrophobic crosslinked polymer particles is likely to occur. With such exposure,
The substance to be separated (eg, protein) may be specifically adsorbed on the packing material.

本発明における被覆層の観察及びその厚さの測定は以
下の様にして行われる。試料とする充填剤粒子からミク
ロトームで1000Å以下の切片を作成する。該切片を、カ
ルボキシル基に特異的なラベル化剤又は染色試薬で処理
し、透過型電子顕微鏡で観察および写真撮影する。例え
ば硝酸銀溶液で処理する事により、カルボキシル基は銀
と反応し−COOAgとなるので、透過型電子顕微鏡により
充填剤粒子内のカルボキシル基の分布状態、被覆層の状
態及び平均厚さの測定をする事が出来る。
Observation of the coating layer and measurement of its thickness in the present invention are carried out as follows. From the filler particles used as the sample, make a section of 1000 Å or less with a microtome. The section is treated with a labeling agent or staining reagent specific to the carboxyl group, and observed and photographed with a transmission electron microscope. For example, by treating with a silver nitrate solution, the carboxyl group reacts with silver to become -COOAg, so the distribution state of the carboxyl group in the filler particles, the state of the coating layer and the average thickness are measured by a transmission electron microscope. I can do things.

次に本発明の充填剤を調製する為の代表的な製造例を
説明する。但し本発明の充填剤は、下記の方法によって
得られた物に限定されるものではない。
Next, typical production examples for preparing the filler of the present invention will be described. However, the filler of the present invention is not limited to the one obtained by the following method.

本発明の弱イオン交換クロマトグラフィー用充填剤を
調製するには、最初に疎水性架橋重合体粒子が調製され
る。この疎水性架橋重合体粒子は、既知の任意の水性懸
濁重合法により調製され得る。まず上記疎水性単量体
(疎水性架橋性単量体及び必要に応じて疎水性非架橋性
単量体)と重合開始剤とを希釈剤に溶解させる。該重合
開始剤及び得られた疎水性架橋重合体粒子に含浸させる
(後述)重合開始剤は、ラジカルを発生する触媒であ
り、疎水性であれば特に限定されない。例えばベンゾイ
ルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド,クメンパ
ーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスイソブチロアミド等のアゾ化合物等、
既知のラジカル発生触媒のいずれもが使用され得る。
To prepare the packing material for weak ion exchange chromatography of the present invention, hydrophobic crosslinked polymer particles are first prepared. The hydrophobic crosslinked polymer particles can be prepared by any known aqueous suspension polymerization method. First, the above-mentioned hydrophobic monomer (hydrophobic crosslinkable monomer and, if necessary, hydrophobic non-crosslinkable monomer) and a polymerization initiator are dissolved in a diluent. The polymerization initiator and the polymerization initiator to be impregnated in the obtained hydrophobic cross-linked polymer particles (described later) are catalysts that generate radicals and are not particularly limited as long as they are hydrophobic. For example, organic peroxides such as benzoyl peroxide, acetyl peroxide, cumene peroxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisisobutyroamide;
Any of the known radical generating catalysts can be used.

上記の希釈剤は多孔形成剤として添加するもので、上
記単量体を溶解させ、かつその重合体を溶解させない有
機溶媒のいずれもが使用可能である。例えば、トルエ
ン、キシレン、ジエチルベンゼン、ドデシルベンゼン等
の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、
デカン等の飽和炭化水素類;イソアミルアルコール、ヘ
キシルアルコール、オクチルアルコール等のアルコール
類が挙げられる。その使用量は何等限定されないが、上
記単量体混合物100重量部に対して200重量部以下の割合
である事が好ましい。
The above diluent is added as a pore-forming agent, and any organic solvent that dissolves the above monomer and does not dissolve the polymer thereof can be used. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, diethylbenzene and dodecylbenzene; hexane, heptane, octane,
Saturated hydrocarbons such as decane; alcohols such as isoamyl alcohol, hexyl alcohol and octyl alcohol. The amount used is not particularly limited, but it is preferably 200 parts by weight or less relative to 100 parts by weight of the monomer mixture.

上記単量体混合物(単量体、開始剤、希釈剤)をポリ
ビニルアルコール、リン酸カルシウム等の懸濁安定剤を
溶解した水相に添加し、窒素置換後撹拌しながら40〜10
0℃に加熱する事により懸濁重合を行う。得られた重合
体粒子中には希釈剤である有機溶媒が分散して存在する
為、重合終了後に有機溶媒を除去する事により、多孔性
の球状粒子が得られる。希釈剤として上記単量体混合物
と相溶性の異なる種々の有機溶媒を使用する事により、
多孔性重合体の細孔の大きさを任意に変化させる事が可
能である。
The above monomer mixture (monomer, initiator, diluent) is added to an aqueous phase in which a suspension stabilizer such as polyvinyl alcohol or calcium phosphate is dissolved, and the mixture is replaced with nitrogen and stirred for 40 to 10 minutes.
Suspension polymerization is performed by heating to 0 ° C. Since an organic solvent as a diluent is dispersed and present in the obtained polymer particles, porous spherical particles can be obtained by removing the organic solvent after the polymerization is completed. By using various organic solvents having different compatibility with the monomer mixture as a diluent,
It is possible to arbitrarily change the size of the pores of the porous polymer.

次に、得られた疎水性架橋重合体粒子に重合開始剤を
含浸させる。重合開始剤を含浸させるには、該重合開始
剤を、低沸点でかつ疎水性架橋重合体と親和性の良い溶
媒に溶解させ、これに上記疎水性架橋重合体粒子を浸漬
する。これにより重合開始剤が粒子中に浸透する。これ
を必要に応じて重合開始剤の分解点以下の温度で加熱し
て溶媒を留去すれば、その内部に重合開始剤を含有する
疎水性架橋重合体粒子が得られる。この重合開始剤含有
粒子を上記加水分解性の基を有する単量体が溶解する分
散媒中に分散させ、或は該粒子が分散する分散媒中に加
水分解性の基を有する単量体を添加し、溶解させて、窒
素置換後撹拌下に加熱して重合を行う。この重合によ
り、加水分解性の基を有する単量体が疎水性架橋重合体
粒子の表面に重合し、該粒子を被覆する。上記の分散媒
としては加水分解性の基を有する単量体を溶解する水又
は有機溶媒、或は両者の混合物が使用され得る。分散媒
には疎水性架橋重合体の分散性を安定させる為、カルボ
キシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等の分散
安定剤を添加することも出来る。重合の温度及び時間
は、反応させる加水分解性の基を有する単量体の種類と
重合開始剤の種類によっても異なるが、40〜100℃で0.5
〜20時間程度である。以上の方法(以下含浸法とする)
により、上記の二層構造の重合体粒子が調製される。
Next, the obtained hydrophobic crosslinked polymer particles are impregnated with a polymerization initiator. To impregnate the polymerization initiator, the polymerization initiator is dissolved in a solvent having a low boiling point and a good affinity for the hydrophobic crosslinked polymer, and the hydrophobic crosslinked polymer particles are immersed in the solvent. This causes the polymerization initiator to penetrate into the particles. If necessary, the solvent is distilled off by heating at a temperature not higher than the decomposition point of the polymerization initiator to obtain hydrophobic crosslinked polymer particles containing the polymerization initiator inside. The polymerization initiator-containing particles are dispersed in a dispersion medium in which the monomer having a hydrolyzable group is dissolved, or the monomer having a hydrolyzable group is dispersed in a dispersion medium in which the particles are dispersed. Add, dissolve and replace with nitrogen, then heat with stirring to carry out polymerization. By this polymerization, a monomer having a hydrolyzable group is polymerized on the surface of the hydrophobic crosslinked polymer particles to coat the particles. As the dispersion medium, water or an organic solvent that dissolves a monomer having a hydrolyzable group, or a mixture of both may be used. To stabilize the dispersibility of the hydrophobic cross-linked polymer, a dispersion stabilizer such as carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol may be added to the dispersion medium. The temperature and time of polymerization vary depending on the type of the monomer having a hydrolyzable group to be reacted and the type of the polymerization initiator, but are 0.5 to 40 ° C. at 100 ° C.
~ 20 hours. Above method (hereinafter referred to as impregnation method)
Thus, the above-mentioned two-layer structure polymer particles are prepared.

上記重合開始剤を含浸させた疎水性架橋重合体粒子を
加水分解性の基を有する単量体の重合反応に供する方法
の他、疎水性架橋重合体粒子の調製に引き続いて加水分
解性の基を有する単量体を反応させる方法(以下連続法
とする)によっても上記二層構造の重合体粒子が調製さ
れ得る。この方法においては、まず上記疎水性架橋重合
体粒子を調製する為の重合反応を開始させる。重合があ
る程度進行し、かつ未反応の重合開始剤が残存している
時に上記加水分解性の基を有する単量体を反応系に加え
る。このような状態においては、系内の油相及び生成し
た疎水性架橋重合体粒子内部に重合開始剤が存在する
為、引き続いて加水分解性の基を有する単量体の重合が
起こり、しかも該疎水性架橋重合体粒子の表面部分を被
覆する形で加水分解性の基を有する重合体の層が形成さ
れる。従ってこの連続法によっても、上記含浸法と同様
の二層構造粒子が得られる。
In addition to the method of subjecting the hydrophobic crosslinked polymer particles impregnated with the above-mentioned polymerization initiator to the polymerization reaction of the monomer having a hydrolyzable group, the hydrolyzable group is continuously added to the preparation of the hydrophobic crosslinked polymer particles. The above-mentioned two-layer structure polymer particles can also be prepared by a method of reacting a monomer having a (hereinafter referred to as a continuous method). In this method, first, a polymerization reaction for preparing the hydrophobic crosslinked polymer particles is started. When the polymerization proceeds to some extent and the unreacted polymerization initiator remains, the above-mentioned monomer having a hydrolyzable group is added to the reaction system. In such a state, since the polymerization initiator is present in the oil phase in the system and inside the produced hydrophobic crosslinked polymer particles, the polymerization of the monomer having a hydrolyzable group occurs subsequently, and A layer of the polymer having a hydrolyzable group is formed so as to cover the surface portion of the hydrophobic crosslinked polymer particles. Therefore, also by this continuous method, the same bilayer structure particles as in the above impregnation method can be obtained.

上記各方法で得られた重合体粒子を熱水、有機溶媒等
で十分洗浄し、粒子に含有されている、或いは付着して
いる懸濁安定剤、溶媒、残存単量体等を除去する。
The polymer particles obtained by each of the above methods are thoroughly washed with hot water, an organic solvent or the like to remove the suspension stabilizer, solvent, residual monomer and the like contained or attached to the particles.

得られた重合体粒子を酸触媒又はアルカリ触媒により
加水分解を行う事により、粒子表面の被覆層に存在する
加水分解性の官能基が加水分解されてカルボキシル基と
なる。例えば加水分解性の基を有する単量体としてアク
リル酸メチルを用いた場合、重合体粒子を水酸化ナトリ
ウムの15〜25重量%メタノール溶液中で60〜80℃の温度
で4〜10時間反応させる事によって粒子表面の−COOCH3
基はカルボキシル基となる。
By hydrolyzing the obtained polymer particles with an acid catalyst or an alkali catalyst, the hydrolyzable functional group present in the coating layer on the particle surface is hydrolyzed to a carboxyl group. For example, when methyl acrylate is used as the monomer having a hydrolyzable group, the polymer particles are reacted in a 15-25 wt% sodium hydroxide solution in methanol at a temperature of 60-80 ° C. for 4-10 hours. -COOCH 3 on the particle surface
The group becomes a carboxyl group.

加水分解反応後、重合体粒子を濾取し、数回洗浄して
乾燥し、更に必要に応じて粒子を分級する事により、弱
カチオン交換クロマトグラフィー用の充填剤が得られ
る。本発明の充填剤は疎水性架橋重合体を骨格とし、カ
ルボキシル基を有する重合体で該疎水性架橋重合体の表
面部分が被覆された二層構造の重合体粒子である。骨格
部分として架橋度の高い重合体を用いる事によって、機
械的強度が極めて大きく耐圧性に優れた液体クロマトグ
ラフィー用充填剤を得る事が出来る。この充填剤の骨格
部分には親水性基が存在しない為、膨潤及び収縮の度合
が極めて小さい。表面はカルボキシル基を有する親水性
の重合体が被覆されている為、タンパク質等の非特異吸
着が無く、弱カチオン交換クロマトグラフィー用充填剤
として好適である。この充填剤は広いpH範囲において使
用する事が可能である。さらに上記の様に耐圧性が大き
く、膨潤・収縮の度合が極めて低い為、粒径の微小化が
図れ、その結果高精度での分離が可能となる。高圧条件
下での使用が可能な為、迅速分析がなされ得る。
After the hydrolysis reaction, the polymer particles are collected by filtration, washed several times and dried, and if necessary, the particles are classified to obtain a packing material for weak cation exchange chromatography. The filler of the present invention is a polymer particle having a two-layer structure having a hydrophobic cross-linked polymer as a skeleton and the surface portion of the hydrophobic cross-linked polymer is covered with a polymer having a carboxyl group. By using a polymer having a high degree of cross-linking as the skeleton, it is possible to obtain a packing material for liquid chromatography which has extremely high mechanical strength and excellent pressure resistance. Since there is no hydrophilic group in the skeleton portion of this filler, the degree of swelling and shrinking is extremely small. Since the surface is coated with a hydrophilic polymer having a carboxyl group, there is no nonspecific adsorption of proteins and the like, and it is suitable as a packing material for weak cation exchange chromatography. This filler can be used in a wide pH range. Furthermore, since the pressure resistance is large and the degree of swelling / shrinkage is extremely low as described above, the particle size can be reduced, and as a result, separation can be performed with high accuracy. Since it can be used under high pressure conditions, rapid analysis can be performed.

(実施例) 以下に本発明を実施例につき説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples.

以下の実施例及び比較例において得られた充填剤の物
性測定及び性能評価の方法は次の通りである。
The methods for measuring the physical properties and evaluating the performance of the fillers obtained in the following examples and comparative examples are as follows.

「被覆層の平均厚さの測定方法」 充填剤に用いる被覆重合体粒子をエポキシ樹脂に包埋
した後、Reichert−Jung社製ミクロトームULTRACUTEを
用いて厚さ約900Åの切片を得る。この切片を、硝酸銀
溶液(容量分析用、和光純薬工業(株)製)でラベル化
し、日本電子(株)製透過型電子顕微鏡JEM100Sにて観
察および写真撮影を行い、カルボキシル基の分布状態及
び被覆層の平均厚さを測定した。
[Measurement Method of Average Thickness of Coating Layer] After coating the coated polymer particles used as the filler in an epoxy resin, a slice having a thickness of about 900 Å is obtained using a Reichert-Jung Microtome ULTRACUTE. This section was labeled with a silver nitrate solution (for volumetric analysis, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), observed and photographed with a transmission electron microscope JEM100S manufactured by JEOL Ltd., and the distribution state of carboxyl groups and The average thickness of the coating layer was measured.

「充填剤の評価方法」 得られた充填剤を内径6mmおよび厚さ75mmのステンレ
ス製カラムに充填し、耐圧性および水に対する膨潤性を
調べた。耐圧性はカラムに精製水を流し、流速を変えて
流速と圧力損失との関係より測定した。膨潤性は、イオ
ン強度の異なる液を流したときのカラム圧の変化より求
めた。
"Evaluation Method of Filler" The obtained filler was filled in a stainless steel column having an inner diameter of 6 mm and a thickness of 75 mm, and the pressure resistance and the swelling property in water were examined. The pressure resistance was measured by flowing purified water through the column, changing the flow rate, and measuring the relationship between the flow rate and the pressure loss. The swelling property was obtained from the change in column pressure when liquids with different ionic strengths were passed.

京都電子工業(株)製電位差自動滴定装置AT−310に
より充填剤表面のカルボキシル基を定量した。更に
(株)京都第一科学製Hi−AUTO A1Cでヒト血液の分析を
行い分離能などを従来品と比較した。測定方法は次の通
りである。ヒト血液検体として、同一人(健康人)の血
液を採取後直ちにヘパリンを添加したものを用いた。血
液検体は、本装置付属の専用溶血液21L(ノニオン系界
面活性剤を含むリン酸緩衝液)によって、自動的に290
倍に希釈、溶血される。溶離液は本装置付属の専用試薬
であるA液(pH5.9のリン酸緩衝液)、B液(pH7.2のリ
ン酸緩衝液)およびC液(pH5.9のリン酸緩衝液)を使
用した。別に、積水化学工業(株)製液体クロマトグラ
フシステムSSLC−20を用いてタンパク質標準物質の分離
を行った。
Carboxyl groups on the surface of the filler were quantified by an automatic potentiometric titrator AT-310 manufactured by Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd. In addition, human blood was analyzed using Hi-AUTO A 1C manufactured by Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd., and the separability was compared with that of the conventional product. The measuring method is as follows. As a human blood sample, a blood sample of the same person (healthy person) to which heparin was added immediately after being collected was used. The blood sample is automatically collected by the dedicated hemolyzed blood 21L (phosphate buffer solution containing nonionic surfactant) attached to the device.
It is diluted twice and hemolyzed. As the eluents, A solution (pH 5.9 phosphate buffer solution), B solution (pH 7.2 phosphate buffer solution) and C solution (pH 5.9 phosphate buffer solution), which are dedicated reagents attached to this device, are used as eluents. used. Separately, a protein standard substance was separated using a liquid chromatograph system SSLC-20 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.

実施例1 疎水性架橋重合体粒子として積水化学工業(株)製ポ
リスチレン系ゲルHSG−50 200gを用い、これをアセチル
パーオキサイド(重合開始剤)0.5gが溶解しているアセ
トン1に浸漬して該重合開始剤を含浸させた。次に、
アセトンを20℃において減圧下で留去した。50%メタノ
ール水溶液2に上記の含浸処理した疎水性架橋重合体
を分散させ、撹拌しながらアクリル酸メチル(加水分解
性の基を有する単量体)50gを添加し、窒素置換後70℃
で5時間重合反応を行った。生成物を熱水およびアセト
ンで順次洗浄し、乾燥した。得られた微小のポリマー粒
子150gを、水酸化ナトリウムの20重量%メタノール溶液
500ml中に添加し、75℃にて5時間加熱してポリアクリ
ル酸メチルのエステル部分を加水分解した。反応混合物
を室温に冷却した後、重合体粒子を濾取して、数回洗浄
し乾燥した。得られたポリマー粒子を、日清エンジニア
リング(株)製空気分級機ターボクラシファイアTC−15
Nにより分級して粒径が8〜10μmの粒子を集め、充填
剤を得た。これを内径6mmおよび長さ75mmのステンレス
製カラムに充填した。充填は精製水35mlに充填剤2gを取
り5分間撹拌した後、2.0ml/分で定流量充填することよ
り行った。
Example 1 200 g of polystyrene gel HSG-50 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was used as the hydrophobic cross-linked polymer particles, and this was immersed in acetone 1 in which 0.5 g of acetyl peroxide (polymerization initiator) was dissolved. The polymerization initiator was impregnated. next,
Acetone was distilled off under reduced pressure at 20 ° C. Disperse the above-mentioned impregnated hydrophobic cross-linked polymer in 50% methanol aqueous solution 2, add 50 g of methyl acrylate (monomer having hydrolyzable group) with stirring, and replace with nitrogen to 70 ° C.
The polymerization reaction was carried out for 5 hours. The product was washed successively with hot water and acetone and dried. 150 g of the obtained fine polymer particles was added to a 20 wt% methanol solution of sodium hydroxide.
It was added to 500 ml and heated at 75 ° C. for 5 hours to hydrolyze the ester portion of methyl polyacrylate. After cooling the reaction mixture to room temperature, the polymer particles were filtered off, washed several times and dried. The obtained polymer particles were used as an air classifier Turbo Classifier TC-15 manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.
Particles having a particle size of 8 to 10 μm were collected by classification with N to obtain a filler. This was packed in a stainless steel column having an inner diameter of 6 mm and a length of 75 mm. The filling was performed by adding 2 g of the filler to 35 ml of purified water, stirring for 5 minutes, and then filling at a constant flow rate of 2.0 ml / min.

上記の方法により耐圧性及び膨潤性の評価を行った。
耐圧性評価においては、150kg/cm2まで圧力損失が流速
と比例した。膨潤性試験を行ったところ、溶離液を40mM
のリン酸緩衝液から200mMのリン酸緩衝液に変えた場
合、カラム圧力の上昇は認められなかった。滴定により
充填剤表面のイオン交換能を測定したところ0.7meq/gで
あった。また充填剤を上記の方法により硝酸銀溶液で処
理して、被覆層の平均厚さを測定したところ、約100Å
であった。(株)京都第一科学製Hi−AUTO A1Cでヒト血
液の分析を行った。その結果得られたクロマトグラムを
第1図に示す。第1図および後述の第3図、第5図にお
いて、1はヘモグロビン(以下Hbとする)A1aおよび
A1b、2は胎児性Hb(F)、3は不安定型HbA1c、4は安
定型HbA1c、そして5は正常Hb(A0)に起因するピーク
である。
The pressure resistance and the swelling property were evaluated by the above methods.
In the pressure resistance evaluation, the pressure loss was proportional to the flow velocity up to 150 kg / cm 2 . When the swelling test was performed, the eluent was 40 mM
No increase in column pressure was observed when the phosphate buffer solution was changed to a 200 mM phosphate buffer solution. The ion exchange capacity of the packing material surface was measured by titration and found to be 0.7 meq / g. The filler was treated with the silver nitrate solution by the above method, and the average thickness of the coating layer was measured to be about 100Å
Met. Human blood was analyzed by Hi-AUTO A 1C manufactured by Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. The chromatogram obtained as a result is shown in FIG. In FIG. 1 and FIGS. 3 and 5 described later, 1 is hemoglobin (hereinafter referred to as Hb) A 1a and
A 1b , 2 are fetal Hb (F), 3 are unstable HbA 1c , 4 are stable HbA 1c , and 5 is a peak due to normal Hb (A 0 ).

さらに積水化学工業(株)製液体クロマトグラフシス
テムSSLC−20を用い数種のタンパク質(Sigma社製)の
混合物の分離を行った。溶離は、20mMリン酸緩衝液(pH
7.0、以下A液と表す);およびA液と0.5M NaClとの等
量混合物(以下B液と表す)を用い、A液100%からB
液100%へのリニアグラジエント法により行った。その
結果得られたクロマトグラムを第2図に示す。第2図及
び後述の第4図、第6図において、ピーク6はミオグロ
ビン、7はトリプシノーゲン、8はリボヌクレアーゼ
A、9はチトクロームC、そして10はリゾチームに起因
するピークである。
Furthermore, a mixture of several proteins (manufactured by Sigma) was separated using a liquid chromatography system SSLC-20 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. Elute with 20 mM phosphate buffer (pH
7.0, hereinafter referred to as solution A); and an equal mixture of solution A and 0.5 M NaCl (hereinafter referred to as solution B), from solution A 100% to B
It was performed by a linear gradient method to a liquid of 100%. The chromatogram obtained as a result is shown in FIG. In FIG. 2 and FIGS. 4 and 6 described later, peak 6 is due to myoglobin, 7 is trypsinogen, 8 is ribonuclease A, 9 is cytochrome C, and 10 is lysozyme.

実施例2 スチレン(疎水性非架橋性単量体)100g、ジビニルベ
ンゼン(疎水性架橋性単量体)200g及びベンゾイルパー
オキサイド(重合開始剤)1gをトルエン(希釈剤)200g
に溶解させた。これを4%ポリビニルアルコール水溶液
2.5に添加して、撹拌しながら調粒した後、窒素置換
下で80℃に加熱し懸濁重合を行った。80℃で8時間重合
した後、生成物を熱水及びアセトンで順次洗浄し、乾燥
して微小の疎水性架橋重合体粒子を得た。
Example 2 100 g of styrene (hydrophobic non-crosslinkable monomer), 200 g of divinylbenzene (hydrophobic crosslinkable monomer), 1 g of benzoyl peroxide (polymerization initiator) and 200 g of toluene (diluent)
Dissolved in. This is a 4% aqueous solution of polyvinyl alcohol
After adding to 2.5 and adjusting the particle size with stirring, the suspension was polymerized by heating to 80 ° C. under nitrogen substitution. After polymerizing at 80 ° C. for 8 hours, the product was washed successively with hot water and acetone and dried to obtain fine hydrophobic crosslinked polymer particles.

この疎水性架橋重合体粒子200gをアセチルパーオキサ
イド(重合開始剤)0.5gが溶解しているアセトン1に
浸漬して、該重合開始剤を含浸させた。次に、アセトン
を20℃において減圧下で留去した。50%メタノール水溶
液2に上記の含浸処理した疎水性架橋重合体を懸濁さ
せ、撹拌しながらアクリロニトリル(加水分解性の基を
有する単量体)50gを添加し、窒素置換後70℃で10時間
重合反応を行った。生成物を熱水及びアセトンで順次洗
浄し、乾燥した。このポリマー粒子を実施例1と同様に
加水分解、分級及び充填して評価した。
200 g of the hydrophobic crosslinked polymer particles were immersed in acetone 1 in which 0.5 g of acetyl peroxide (polymerization initiator) was dissolved to impregnate the polymerization initiator. Next, the acetone was distilled off under reduced pressure at 20 ° C. Suspend the above hydrophobic cross-linked polymer impregnated in 50% aqueous methanol solution 2, add 50 g of acrylonitrile (monomer having hydrolyzable group) with stirring, replace with nitrogen, and at 70 ° C for 10 hours. A polymerization reaction was carried out. The product was washed successively with hot water and acetone and dried. The polymer particles were hydrolyzed, classified and filled in the same manner as in Example 1 and evaluated.

その結果、耐圧性については150kg/cm2まで圧力損失
が流速と比例した。膨潤性試験を行ったところ、溶離液
を40mMのリン酸緩衝液から200mMのリン酸緩衝液に変え
た場合、カラム圧力の上昇は認められなかった。滴定に
より充填剤表面のイオン交換能を測定したところ0.4meq
/gであった。また、充填剤を硝酸銀溶液で処理して、上
記の方法にしたがって被覆層の平均厚さを測定したとこ
ろ、約70Åであった。実施例1と同様にしてヒト血液お
よび種々のタンパク質の分離を行った。その結果得られ
たクロマトグラムを第3図および第4図に示す。
As a result, regarding pressure resistance, the pressure loss was proportional to the flow velocity up to 150 kg / cm 2 . When the swelling test was conducted, no increase in column pressure was observed when the eluent was changed from 40 mM phosphate buffer to 200 mM phosphate buffer. The ion exchange capacity of the packing material surface was measured by titration to be 0.4 meq
It was / g. The filler was treated with a silver nitrate solution, and the average thickness of the coating layer was measured according to the above method, and it was about 70Å. Human blood and various proteins were separated in the same manner as in Example 1. The resulting chromatograms are shown in FIGS. 3 and 4.

実施例3 この実施例では、疎水性架橋重合体粒子の調製に続い
て加水分解性の基を有する単量体を反応させる、連続法
を採用した。
Example 3 In this example, a continuous process was employed in which the preparation of the hydrophobic crosslinked polymer particles was followed by the reaction of the monomers having hydrolyzable groups.

スチレン100g、ジビニルベンゼン200gおよびベンゾイ
ルパーオキサイド1gをトルエン200gに溶解し、4%ポリ
ビニルアルコール水溶液2.5に添加して、撹拌しなが
ら調粒した後、窒素置換下で80℃に加熱し懸濁重合を行
った。80℃で2時間重合した後アクリルアミド(加水分
解性の基を有する単量体)50gを上記の系に添加し、さ
らに80℃で2時間重合し、生成物を熱水及びアセトンで
順次洗浄し乾燥した。次に乾燥ゲル200gを水酸化ナトリ
ウムの20(重量)%メタノール溶液500ml中で10時間75
℃に加熱した。反応混合物を室温に冷却した後、数回水
洗し、乾燥した。得られた微小のポリマーゲルを実施例
1と同様の方法で、分級および充填して評価した。その
結果、耐圧性については150kg/cm2まで圧力損失と流速
が比例した。膨潤性試験を行ったところ、溶離液を40mM
のリン酸緩衝液から200mMのリン酸緩衝液に変えた場
合、カラム圧力の上昇は認められなかった。滴定により
充填剤表面のイオン交換能を測定したところ0.5meq/gで
あった。また、充填剤を硝酸銀溶液で処理して、上記の
方法にしたがって被覆層の平均厚さを測定したところ、
約80Åであった。実施例1と同様にしてヒト血液および
種々のタンパク質の分離を行った。その結果得られたク
ロマトグラムは第1図および第2図と同様であった。
100g of styrene, 200g of divinylbenzene and 1g of benzoyl peroxide were dissolved in 200g of toluene, added to 2.5% of 4% polyvinyl alcohol aqueous solution, sized with stirring, and then heated to 80 ° C under nitrogen substitution for suspension polymerization went. After polymerizing at 80 ° C for 2 hours, 50 g of acrylamide (monomer having a hydrolyzable group) was added to the above system and further polymerized at 80 ° C for 2 hours, and the product was washed successively with hot water and acetone. Dried. Next, 200 g of the dried gel is placed in 500 ml of a 20% (by weight) solution of sodium hydroxide in 500 ml for 10 hours 75
Heated to ° C. The reaction mixture was cooled to room temperature, washed with water several times, and dried. The obtained minute polymer gel was classified and filled in the same manner as in Example 1 and evaluated. As a result, the pressure loss was proportional to the pressure loss and the flow velocity up to 150 kg / cm 2 . When the swelling test was performed, the eluent was 40 mM
No increase in column pressure was observed when the phosphate buffer solution was changed to a 200 mM phosphate buffer solution. The ion exchange capacity of the packing material surface was measured by titration and found to be 0.5 meq / g. Further, the filler was treated with a silver nitrate solution, and the average thickness of the coating layer was measured according to the above method,
It was about 80Å. Human blood and various proteins were separated in the same manner as in Example 1. The resulting chromatogram was similar to that shown in FIGS. 1 and 2.

実施例4 この実施例においても、疎水性架橋重合体粒子の調製
に続いて加水分解性の基を有する単量体を反応させる、
連続法を採用した。
Example 4 Also in this example, the preparation of the hydrophobic cross-linked polymer particles is followed by the reaction of the monomer having a hydrolyzable group,
The continuous method was adopted.

スチレン100g、ジビニルベンゼン200gおよびベンゾイ
ルパーオキサイド1gをトルエン200gに溶解し、4%ポリ
ビニルアルコール水溶液2に添加して、撹拌しながら
調粒した後、窒素置換下で80℃に加熱し懸濁重合を行っ
た。80℃で4時間重合した後、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート(加水分解性の基を有する単量体)50gを
上記の系に添加し、さらに80℃で2時間重合し、生成物
を熱水及びアセトンで順次洗浄し乾燥した。得られた微
小のポリマー粒子を実施例1と同様の方法で加水分解、
分級および充填して評価した。その結果、耐圧性につい
ては150kg/cm2まで圧力損失と流速が比例した。膨潤性
試験を行ったところ、溶離液を40mMのリン酸緩衝液から
200mMのリン酸緩衝液に変えた場合、カラム圧力の上昇
は認められなかった。滴定により充填剤表面のイオン交
換能を測定したところ0.6meq/gであった。また、充填剤
を硝酸銀溶液で処理して、上記の方法にしたがって被覆
層の平均厚さを測定したところ、約100Åであった。実
施例1と同様にしてヒト血液および種々のタンパク質の
分離を行った。その結果得られたクロマトグラムは第1
図および第2図と同様であった。
Styrene 100 g, divinylbenzene 200 g and benzoyl peroxide 1 g were dissolved in toluene 200 g, added to 4% polyvinyl alcohol aqueous solution 2 and sized with stirring, then heated to 80 ° C. under nitrogen substitution to carry out suspension polymerization. went. After polymerizing at 80 ° C for 4 hours, 50 g of 2-hydroxyethylmethacrylate (monomer having a hydrolyzable group) was added to the above system and further polymerized at 80 ° C for 2 hours. It was washed successively with acetone and dried. The obtained fine polymer particles are hydrolyzed in the same manner as in Example 1,
Evaluation was performed by classifying and filling. As a result, the pressure loss was proportional to the pressure loss and the flow velocity up to 150 kg / cm 2 . A swelling test was performed and the eluent was changed from 40 mM phosphate buffer.
No increase in column pressure was observed when the buffer was changed to 200 mM phosphate buffer. The ion exchange capacity of the packing material surface was measured by titration and found to be 0.6 meq / g. The filler was treated with a silver nitrate solution, and the average thickness of the coating layer was measured according to the above method, and it was about 100Å. Human blood and various proteins were separated in the same manner as in Example 1. The resulting chromatogram is the first
It was similar to the figure and FIG.

比較例1 スチレン100g、ジビニルベンゼン200g、アクリル酸メ
チル(加水分解性の基を有する単量体)70g、アセチル
パーオキサイド1gをトルエン200gに溶解し、4%ポリビ
ニルアルコール水溶液2.5に添加して、撹拌しながら
調粒した後、70℃に加熱し懸濁重合した。70℃で8時間
重合した後、生成物を実施例1と同様の操作により加水
分解、分級、充填し評価した。
Comparative Example 1 100 g of styrene, 200 g of divinylbenzene, 70 g of methyl acrylate (monomer having a hydrolyzable group) and 1 g of acetyl peroxide were dissolved in 200 g of toluene, added to 2.5% of 4% polyvinyl alcohol aqueous solution, and stirred. While granulating, the mixture was heated to 70 ° C. to carry out suspension polymerization. After polymerizing at 70 ° C. for 8 hours, the product was hydrolyzed, classified and filled in the same manner as in Example 1 and evaluated.

実施例1と同様の評価を行った結果、耐圧性について
は80kg/cm2まで圧力損失は流速と比例した。膨潤性試験
を行ったところ、溶離液を40mMのリン酸緩衝液から200m
Mのリン酸緩衝液に変えた場合、カラム圧力が20kg/cm2
上昇した。このように実施例1の充填剤より耐圧性およ
び耐膨潤性は劣ることが明らかである。また、充填剤を
硝酸銀溶液で処理して、上記の方法にしたがって被覆層
の平均厚さを測定したところ、カルボキシル基は充填剤
粒子内にも一様に存在していた。さらに実施例1と同様
にヒト血液および種々のタンパク質の分離を行った。そ
の結果を第5図および第6図に示す。第1図および第2
図に比較すると明らかに分離能が劣っていることがわか
る。
As a result of performing the same evaluation as in Example 1, the pressure resistance was proportional to the flow velocity up to 80 kg / cm 2 . A swelling test showed that the eluent was 200m from 40mM phosphate buffer.
When changing to M phosphate buffer, the column pressure is 20 kg / cm 2
Rose. Thus, it is clear that the pressure resistance and swelling resistance are inferior to those of the filler of Example 1. Further, when the filler was treated with a silver nitrate solution and the average thickness of the coating layer was measured according to the method described above, the carboxyl groups were evenly present in the filler particles. Further, in the same manner as in Example 1, human blood and various proteins were separated. The results are shown in FIGS. 5 and 6. 1 and 2
It is clear that the resolution is inferior when compared to the figure.

比較例2 疎水性架橋重合体粒子として積水化学工業(株)製ポ
リスチレン系ゲルHSG−50 200gを用い、また加水分解性
の基を有する単量体としてアクリル酸メチル300gを用い
て実施例1と同様に操作して充填剤を調製し、その評価
を行った。
Comparative Example 2 As Example 1 using 200 g of polystyrene gel HSG-50 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. as the hydrophobic cross-linked polymer particles and 300 g of methyl acrylate as the monomer having a hydrolyzable group. The filler was prepared in the same manner as above and evaluated.

その結果、耐圧性については150kg/cm2まで圧力損失
と流速が比例した。膨潤性試験を行ったところ、溶離液
を40mMのリン酸緩衝液から200mMのリン酸緩衝液に変え
た場合、カラム圧力が25kg/cm2上昇した。これは後述の
如く、被覆層が厚くなったために耐膨潤性が劣化したも
のと思われる。滴定によって充填剤表面のイオン交換能
を測定したところ1.2meq/gであった。また、充填剤を硝
酸銀溶液で処理して、上記の方法にしたがって被覆層の
平均厚さを測定したところ、約400Åであった。しかし
被覆層が厚く細孔が殆ど塞がれていた。
As a result, the pressure loss was proportional to the pressure loss and the flow velocity up to 150 kg / cm 2 . When the swelling test was conducted, when the eluent was changed from 40 mM phosphate buffer to 200 mM phosphate buffer, the column pressure increased by 25 kg / cm 2 . This is considered to be because the swelling resistance was deteriorated because the coating layer was thick, as described later. The ion exchange capacity of the filler surface was measured by titration and found to be 1.2 meq / g. The filler was treated with a silver nitrate solution, and the average thickness of the coating layer was measured according to the above method, and it was about 400Å. However, the coating layer was thick and the pores were almost blocked.

実施例1と同様にタンパク質の分離を行った。その結
果得られたクロマトグラムを第7図に示す。第2図およ
び第4図に比べ保持力が弱くなっているが、これは上述
のように細孔が塞がれたため、表面積が減少したことに
よる。
The protein was separated in the same manner as in Example 1. The resulting chromatogram is shown in FIG. The holding force is weaker than in FIGS. 2 and 4, but this is because the surface area is reduced because the pores are blocked as described above.

比較例3 疎水性架橋重合体粒子として積水化学工業(株)製ポ
リスチレン系ゲルHSG−50 200gを用い、また加水分解性
の基を有する単量体としてアクリル酸メチル10gを用い
て実施例1と同様に操作して充填剤を調製し、その評価
を行った。
Comparative Example 3 As Example 1 using 200 g of polystyrene gel HSG-50 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. as the hydrophobic crosslinked polymer particles and 10 g of methyl acrylate as the monomer having a hydrolyzable group. The filler was prepared in the same manner as above and evaluated.

その結果、耐圧性については150kg/cm2まで圧力損失
と流速が比例した。膨潤性試験を行ったところ、溶離液
を40mMのリン酸緩衝液から200mMのリン酸緩衝液に変え
た場合、カラム圧力の上昇は認められなかった。滴定に
よって充填剤表面のイオン交換能を測定したところ0.1m
eq/gであった。また、充填剤を硝酸銀溶液で処理して、
上記の方法にしたがって被覆層の平均厚さを測定したと
ころ、約8Åであった。また充填剤表面の一部に、被覆
されてない箇所があった。
As a result, the pressure loss was proportional to the pressure loss and the flow velocity up to 150 kg / cm 2 . When the swelling test was conducted, no increase in column pressure was observed when the eluent was changed from 40 mM phosphate buffer to 200 mM phosphate buffer. The ion exchange capacity of the packing material surface measured by titration was 0.1 m
It was eq / g. Also, treating the filler with a silver nitrate solution,
When the average thickness of the coating layer was measured according to the above method, it was about 8Å. In addition, there was an uncoated portion on a part of the surface of the filler.

実施例1と同様にタンパク質の分離を行った。その結
果得られたクロマトグラムを第8図に示す。第2図およ
び第4図と溶出順が異なっているが、これは被覆が不十
分のため、疎水性相互作用により分離が行われているこ
とによると思われる。
The protein was separated in the same manner as in Example 1. The resulting chromatogram is shown in FIG. Although the elution order is different from that in FIGS. 2 and 4, this is probably because the coating is insufficient and the separation is performed by the hydrophobic interaction.

(発明の効果) 本発明によれば、このように、耐圧性に優れ、かつ膨
潤および収縮が少なく、タンパク質の非特異的吸着がな
い水系の液体クロマトグラフィー用充填剤が得られる。
このような充填剤は、弱カチオン交換クロマトグラフィ
ー用充填剤として各種親水性物質の単離もしくは分析に
広範囲に利用され得る。
(Effect of the Invention) According to the present invention, as described above, a water-based packing material for liquid chromatography having excellent pressure resistance, less swelling and shrinkage, and non-specific adsorption of proteins can be obtained.
Such a packing material can be widely used as a packing material for weak cation exchange chromatography in the isolation or analysis of various hydrophilic substances.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図、第3図および第5図は、それぞれ実施例1、実
施例2および比較例1で得られた充填剤を充填したカラ
ムを用いて血液の分析を行った時に得られたクロマトグ
ラムを示す。 第2図、第4図および第6〜8図は、それぞれ実施例
1、実施例2及び比較例1〜3で得られた充填剤を充填
したカラムを用いて種々のタンパク質の分離を行った時
に得られたクロマトグラムを示す。
FIGS. 1, 3 and 5 are chromatograms obtained when blood analysis was performed using the columns packed with the packing materials obtained in Example 1, Example 2 and Comparative Example 1, respectively. Indicates. 2, FIG. 4 and FIGS. 6 to 8 show that various proteins were separated using the columns packed with the packing materials obtained in Example 1, Example 2 and Comparative Examples 1 to 3, respectively. The chromatogram obtained at the time is shown.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法
であって、 重合開始剤を含浸させた疎水性架橋重合体粒子を調整す
る工程; 該疎水性架橋重合体粒子を分散させた分散液に、加水分
解反応によりカルボキシル基を生成し得る官能基を有す
る単量体を添加して溶解させ、該疎水性架橋重合体粒子
の表面部分で該単量体を重合させ、該疎水性架橋重合体
粒子の表面部分に、加水分解反応によりカルボキシル基
を生成し得る官能基を有する重合体の層を10〜300Åの
厚さに形成する工程;および該官能基を加水分解し、前
記疎水性架橋重合体粒子表面をカルボキシル基を有する
重合体で10〜300Åの厚さで被覆する工程; を包含する液体クロマトグラフィー用充填剤の製造法。
1. A method for producing a packing material for liquid chromatography, comprising the step of preparing hydrophobic crosslinked polymer particles impregnated with a polymerization initiator; a dispersion liquid in which the hydrophobic crosslinked polymer particles are dispersed. , A monomer having a functional group capable of generating a carboxyl group by a hydrolysis reaction is added and dissolved, and the monomer is polymerized on the surface portion of the hydrophobic crosslinked polymer particles to obtain the hydrophobic crosslinked polymer. Forming a layer of a polymer having a functional group capable of generating a carboxyl group on the surface of the particle by a hydrolysis reaction to a thickness of 10 to 300Å; and hydrolyzing the functional group to form the hydrophobic cross-linked polymer. A step of coating the surface of the coalesced particles with a polymer having a carboxyl group to a thickness of 10 to 300Å;
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