JP4741196B2 - フラーレン類の残留溶媒の除去方法 - Google Patents

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Description

この出願の発明は、抗酸化活性、抗ガン性、抗菌性等の生理活性を有するものとして注目されているフラーレン類の残留溶媒の除去方法に関するものである。
C60、C70、さらにはより高次の炭素球殻構造やチューブ構造を有するフラーレンは、その化学的修飾体や複合体、包接体等を含めたフラーレン類として、抗酸化活性、抗ガン性、抗菌性等の生理活性を有するものとして注目されつつある。
しかしながら、このようなフラーレン類を実際に使用しようとする場合、上記のような生理活性等の優れた特性を発現させることが可能であって、しかも実際的に利用可能とすることは必ずしも容易ではない。たとえば、フラーレン類を可溶化すること、そして水溶性のものとすることも難しい。
このような状況において、この出願の発明者らは、フラーレン類含有の新しい抗酸化剤や外用組成物、その化粧品用材等をすでに提案し(たとえば特許文献1)、具体的にも、水溶性フラーレン類、フラーレン類の水溶液を提案している。そして、特に、生理活性の発現性と安定性の両面より、フラーレンまたはフラーレン混合物とポリビニルピロリドン(PVP)との複合体が注目されるものとして提案している。
このような新しい開発が進められてはいるものの、フラーレン類の実利用については、特にその生理活性を生かして医薬品、化粧品等に利用する場合には、フラーレン類の製造、取扱いにおいて抽出溶媒等として用いられている有機溶媒の残留の問題が留意されなければならなかった。実際、これまでのフラーレン類のアーク放電法等による製造、その後の取扱いでは抽出溶媒等としてトルエン、キシレン、クロロベンゼン等が用いられているが、これらの有機溶媒は、生体有害溶媒として、医薬品への混入が厳しく制限されている。たとえば、現在の、「医薬品の残留溶媒ガイドライン」(厚生省医薬安全局:平成10年3月)によると、医薬品中の残留量を規制すべき溶媒:クラス2の溶媒は、濃度限度値(ppm)が、トルエン(890ppm)、キシレン(2170ppm)、クロロベンゼン(360ppm)、ジクロロメタン(600ppm)、ヘキサン(290ppm)、アセトニトリル(410ppm)等として明示されている。
しかしながら、これまでのところ、フラーレン類の溶媒として知られているものは、たとえばトルエンであっても、上記の規制濃度限度値以下にまで残留量を低減することは困難であった。
その理由としては、フラーレン類特有の分子構造によって、残留溶媒が強固に付着していることが推察される。
特願2004−19081号出願
そこで、この出願の発明は、上記のような背景から、フラーレン類の医薬品用途への利用をも可能とするために、生体有害溶媒としての残留溶媒を、簡便な手段で顕著に低減させることができ、上記の規制対象としての濃度限度値以下にまでこれを除去することのできる新しい方法を提供することを課題としている。
この出願は、上記の課題を解決するものとして以下の発明を提供する。
〔1〕溶媒トルエンが残留するフラーレン類を、10Torr以下の減圧度において300℃以上600℃以下の温度で加熱処理してトルエン残留量を890ppm以下にまで低減することを特徴とするフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
〔2〕20時間以上加熱することを特徴とする上記〔1〕の残留溶媒の除去方法。
〔3〕加熱処理前に、トルエンを添加して膨潤処理することを特徴とする上記〔1〕または〔2〕のフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
上記のとおりのこの出願の発明によれば、フラーレン類の医薬品用途への利用を可能とするために、生体有害溶媒としての残留溶媒を、簡便な手段で顕著に低減させることができ、上記の規制対象としての濃度限度値以下にまで除去することができる。
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが以下にその実施の形態について説明する。
この出願の発明の残留溶媒の除去方法は、まずは減圧下での加熱処理という簡便な手段によって実現される。そしてこの場合、フラーレン類としては、各種の製法により製造されたフラーレンやその混合物が対象とされる。たとえば、これまでに知られているC60、C70、さらにはより高次の炭素球殻構造をもつものや、カーボンナノチューブ、フラーレンチューブ等のチューブ構造をもつ各種のもの、もしくはその混合物であってよい。また、この出願の発明の目的に沿うものであれば、各種の置換基によって置換されたものであってもよい。
この出願の発明の方法では、フラーレン類の最も代表的な溶媒であるトルエンについて、この溶媒トルエンが残留するフラーレン類を、10Torr以下の減圧度において、300℃以上600℃以下の温度で加熱処理することで、トルエン残留量を前記の規制値である濃度限度値890ppm以下にまで低減する。この加熱に際しては、フラーレン類そのものの熱変性が生じない範囲の温度とすることが必要となる。一般的な目安としては600℃以下の温度とすることが考慮される。フラーレン類の熱変性を避けてトルエンを効率的に除去するためには、たとえば350℃前後(±20℃)の温度で20時間以上、さらには24時間程度加熱処理することが好適に考慮される。
そして、さらに、この出願の発明においては、加熱処理前に、トルエンを添加して膨潤処理(スウェリング)することが有効でもある。
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
トルエン(和光純薬製、一級品)を抽出溶媒とした、アーク放電法により製造のフラーレン混合物:MF(C60フラーレン50wt%以上C70フラーレン10wt%以上、その他は高次フラーレン:市販品)を用いた。
このMFにおける溶媒トルエンの残留量は、後述のとおり、17200ppmであった。
<実施例1>
上記MF試料5gを粉砕(メノウ乳鉢)し、ガラス容器に入れて、減圧加熱装置内で加熱処理した。
加熱処理後のMF試料0.05gを200倍のジクロロベンゼンに固形物がなくなるまで攪拌溶解し、GC−MSにより試料中のトルエン残留量を定量分析した。
表1には、10Torr減圧度で24時間加熱処理した場合の結果として、加熱温度によるトルエン残留量の差異を示した。
表2には、10Torrの減圧度で、350℃に加熱した場合の、経時変化としてのトルエン残留量を示した。
さらに表3には、350℃で24時間加熱した場合の減圧度によるトルエン残留量の差異を示した。
Figure 0004741196
Figure 0004741196
Figure 0004741196
なお、表2からも明らかなように、加熱処理前のトルエンの残留量は17200である。
この表2からは、加熱温度350℃、24時間、10Torrの減圧度において、トルエン量を上記17200ppmから302ppmまで低減されることがわかる。
また、表1、表2および表3からは、50Torr以下の減圧度、さらには10Torr以下の減圧度、トルエン沸点よりも150℃以上の温度、さらには300℃以上、特に350℃前後での加熱が残留トルエンの顕著な低減に有効であることがわかる。
<実施例2>
残留トルエン量が17200ppmのMF試料において,10Torrの減圧0℃で24時間の加熱処理の前に、前処理として、MF試料と同重量以上のトルエンを加えて1時間放置し、MF試料を膨潤させた。この場合の残留トルエン量を示した。残留トルエン量は、この前処理を行わない場合の約1/10にまで減少することがわかる。
Figure 0004741196

Claims (3)

  1. 溶媒トルエンが残留するフラーレン類を、10Torr以下の減圧度において300℃以上600℃以下の温度で加熱処理してトルエン残留量を890ppm以下にまで低減することを特徴とするフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
  2. 20時間以上加熱することを特徴とする請求項1に記載の残留溶媒の除去方法。
  3. 加熱処理前に、トルエンを添加して膨潤処理することを特徴とする請求項1または2に記載のフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
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