JP5080413B2 - Method for producing coated particles - Google Patents

Method for producing coated particles Download PDF

Info

Publication number
JP5080413B2
JP5080413B2 JP2008249174A JP2008249174A JP5080413B2 JP 5080413 B2 JP5080413 B2 JP 5080413B2 JP 2008249174 A JP2008249174 A JP 2008249174A JP 2008249174 A JP2008249174 A JP 2008249174A JP 5080413 B2 JP5080413 B2 JP 5080413B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
polyethyleneimine
coated particles
coated
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008249174A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010075885A (en
Inventor
由希子 村上
健 菅生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2008249174A priority Critical patent/JP5080413B2/en
Publication of JP2010075885A publication Critical patent/JP2010075885A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5080413B2 publication Critical patent/JP5080413B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Glanulating (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

本発明は、被覆粒子の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing coated particles.

例えば、リン酸カルシウム系化合物は、カルシウムイオンとリン酸基とが高密度に規則的に配列した構造を有し、両性イオン交換体として静電相互作用に基づく吸着能を有する。このため、このリン酸カルシウム系化合物で構成される粒子(リン酸カルシウム系化合物粒子)は、タンパク質、ヌクレオチド、核酸、細胞等の生体関連物質を分離する分離用カラムの吸着剤として広く利用されている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, a calcium phosphate compound has a structure in which calcium ions and phosphate groups are regularly arranged at high density, and has an adsorption ability based on electrostatic interaction as an amphoteric ion exchanger. For this reason, particles composed of this calcium phosphate compound (calcium phosphate compound particles) are widely used as adsorbents for separation columns that separate biologically related substances such as proteins, nucleotides, nucleic acids, and cells (for example, (See Patent Document 1).

このようなリン酸カルシウム系化合物粒子では、例えば、タンパク質を分離する場合、タンパク質が酸性タンパク質であると、その構造中に含まれるカルボキシル基がリン酸カルシウム系化合物粒子のカルシウムイオンに配位結合して吸着し、または、タンパク質が塩基性タンパク質であると、その構造中に含まれるアミノ基がリン酸カルシウム系化合物粒子のリン酸基にイオン結合して吸着する。そのため、タンパク質は、リン酸カルシウム系化合物粒子に対する各タンパク質における吸着能の大きさの差に基づいて分離される。   In such calcium phosphate compound particles, for example, when separating proteins, if the protein is an acidic protein, the carboxyl group contained in the structure is coordinated and adsorbed to the calcium ions of the calcium phosphate compound particles, Alternatively, when the protein is a basic protein, the amino group contained in the structure is ion-bonded and adsorbed to the phosphate group of the calcium phosphate compound particle. Therefore, proteins are separated based on the difference in the adsorption capacity of each protein with respect to the calcium phosphate compound particles.

しかしながら、リン酸カルシウム系化合物は、リン酸基による負電荷と比較して、カルシウムイオンによる正電荷の方が小さいため、負電荷を有する酸性タンパク質のような物質を吸着する吸着能が小さい。   However, since the calcium phosphate compound has a smaller positive charge due to calcium ions than a negative charge due to a phosphate group, the adsorption ability to adsorb a substance such as an acidic protein having a negative charge is small.

そのため、リン酸カルシウム系化合物粒子を吸着剤として備えるカラム(吸着装置)では、I)試料液中に含まれる負電荷の有する吸着物の回収率が低くなる、II)試料液中に負電荷を有する吸着物が複数含まれる場合、各吸着物が比較的早期にほぼ同時に溶出してしまうため十分な分離能が得られない等の問題がある。   Therefore, in columns (adsorbers) equipped with calcium phosphate compound particles as adsorbents, I) the recovery rate of adsorbed materials with negative charges contained in the sample solution is low, and II) adsorption with negative charges in the sample solution. When a plurality of substances are contained, each adsorbate elutes almost simultaneously at a relatively early stage, resulting in a problem that a sufficient resolution cannot be obtained.

特開平10−153588号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-153588

かかる問題点を解消することを目的に、本発明者は鋭意検討した結果、リン酸カルシウム系化合物粒子の表面を、正荷電を有するポリアミン系化合物で被覆することにより、得られた被覆粒子は、正荷電が大きなものとなるので、吸着物の荷電状態に関わらず、優れた吸着能および分離能を有する被覆粒子とすることができることを見出し、リン酸カルシウム系化合物粒子の表面がポリアミン系化合物で被覆された被覆粒子について、本発明者は既に出願している。   As a result of intensive studies by the present inventors for the purpose of solving such problems, the coated particles obtained by coating the surface of the calcium phosphate compound particles with a polyamine compound having a positive charge are positively charged. Therefore, it is found that the coated particles having excellent adsorption ability and separation ability can be obtained regardless of the charged state of the adsorbate, and the surface of the calcium phosphate compound particles is coated with a polyamine compound. The inventors have already filed for the particles.

このような被覆粒子は、リン酸カルシウム系化合物粒子とポリアミン系化合物とを含有する分散液を用意し、この分散液を加熱することにより製造することができるが、リン酸カルシウム系化合物粒子とポリアミン系化合物との間の結合が安定的に行われ、より高い歩留りで製造することができる製造方法が望まれる。   Such coated particles can be produced by preparing a dispersion containing calcium phosphate compound particles and a polyamine compound and heating the dispersion. There is a demand for a manufacturing method in which the bonding can be stably performed and manufacturing can be performed with a higher yield.

また、かかる問題は、少なくとも表面付近がリン酸カルシウム系化合物で構成されるリン酸カルシウム系化合物粒子に限らず各種粒子について同様に生じている。   Such a problem occurs not only in the case of calcium phosphate compound particles having at least the vicinity of the surface composed of calcium phosphate compound, but also in various particles.

したがって、本発明の目的は、吸着物の荷電状態に関わらず、優れた吸着能および分離能が安定的に得られる被覆粒子を歩留まりよく製造することができる被覆粒子の製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing coated particles, which can produce coated particles that can stably obtain excellent adsorption ability and separation ability regardless of the charged state of the adsorbate. is there.

このような目的は、下記()の本発明により達成される。
(1) 粒子の表面がポリアミン系化合物で被覆されている被覆粒子の製造方法であって、
前記粒子と前記ポリアミン系化合物とを含有する分散液を調製した後、該分散液を液滴として加熱雰囲気中に供給することにより、前記液滴を加熱して前記粒子の表面に前記ポリアミン系化合物を被覆することを特徴とする被覆粒子の製造方法。
Such an object is achieved by the present invention described in ( 1 ) below.
(1) A method for producing a coated particle in which the surface of the particle is coated with a polyamine compound,
After preparing a dispersion containing the particles and the polyamine compound, the dispersion is supplied as a droplet into a heated atmosphere, whereby the droplet is heated to form the polyamine compound on the surface of the particle. A method for producing coated particles, characterized in that:

これにより、吸着物の荷電状態に関わらず、優れた吸着能および分離能が安定的に得られる被覆粒子を歩留まりよく製造することができる。   Thereby, irrespective of the charge state of the adsorbate, coated particles that can stably obtain excellent adsorption ability and separation ability can be produced with high yield.

粒子の表面がポリアミン系化合物で被覆されている被覆粒子を製造する際に、これら粒子とポリアミン系化合物とを含有する分散液を液滴として、加熱雰囲気中に供給することにより、この液滴を加熱して粒子の表面にポリアミン系化合物が被覆された被覆粒子を得る構成とすれば、粒子の表面に対するポリアミン系化合物の結合が安定的に行われることとなる。さらに、得られる被覆粒子同士が凝集体を形成することなく製造されるので、得られる被覆粒子の歩留まりの向上を図ることができる。   When producing coated particles in which the surface of the particles is coated with a polyamine compound, a dispersion containing these particles and the polyamine compound is supplied as a droplet in a heated atmosphere. If it is set as the structure which obtains the coating particle by which the surface of particle | grains was coat | covered with the polyamine type compound by heating, the coupling | bonding of the polyamine type compound with respect to the surface of particle | grain will be performed stably. Furthermore, since the obtained coated particles are produced without forming aggregates, the yield of the obtained coated particles can be improved.

以下、本発明の被覆粒子の製造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。   Hereinafter, the manufacturing method of the coated particle | grains of this invention is demonstrated in detail based on suitable embodiment shown to an accompanying drawing.

<被覆粒子>
まず、本発明の被覆粒子の製造方法により製造される被覆粒子について説明する。
<Coated particles>
First, the coated particles produced by the method for producing coated particles of the present invention will be described.

本発明の被覆粒子の製造方法により製造される被覆粒子は、その表面に、例えば、タンパク質、ヌクレオチド、核酸および細胞等の生体関連物質等の物質(吸着物)を吸着させる吸着剤として機能するものである。このような被覆粒子は、例えば、吸着装置が備えるカラム内に充填された形態で、試料液に含まれる複数種の吸着物を分離する分離用カラムの充填剤(吸着剤)として用いられる。   The coated particles produced by the method for producing coated particles of the present invention function as an adsorbent that adsorbs substances (adsorbents) such as proteins, nucleotides, nucleic acids, and biological substances such as cells on the surface thereof. It is. Such coated particles are used, for example, as a packing material (adsorbent) for a separation column that separates a plurality of types of adsorbate contained in a sample liquid in a form packed in a column of an adsorption device.

この場合、複数種の吸着物を含む試料液を、カラム内を通過させることにより、試料液に含まれる各吸着物が被覆粒子に吸着する。そして、溶出液を、このカラム内を通過させると、被覆粒子に吸着した各吸着物が、被覆粒子に対する吸着性の差異および溶出液に対する親和性の差異に基づいた溶出時間で溶出する。そのため、このカラムを通過した溶出液を、所定時間毎に分画することにより、各吸着物がそれぞれ分離される。   In this case, each adsorbate contained in the sample liquid is adsorbed on the coated particles by allowing the sample liquid containing plural kinds of adsorbates to pass through the column. When the eluate is passed through the column, each adsorbate adsorbed on the coated particles is eluted with an elution time based on the difference in the adsorptivity to the coated particles and the difference in the affinity for the eluate. Therefore, each adsorbate is separated by fractionating the eluate that has passed through the column at predetermined time intervals.

このような吸着剤として用いられる被覆粒子は、粒子(担体)の表面が、ポリアミン系化合物で被覆されているものである。   The coated particle used as such an adsorbent is a particle (carrier) whose surface is coated with a polyamine compound.

粒子は、被覆粒子の骨格を構成する部分である。
この粒子の構成材料としては、特に限定されず、例えば、リン酸カルシウム系化合物、アルミナ、ジルコニア、シリカのような各種セラミックス材料の他、カーボンブラック、セルロース、ダイヤモンドおよび各種樹脂材料等が挙げられる。
The particle is a part constituting the skeleton of the coated particle.
The constituent material of the particles is not particularly limited, and examples thereof include various ceramic materials such as calcium phosphate compounds, alumina, zirconia, and silica, carbon black, cellulose, diamond, and various resin materials.

なお、樹脂材料としては、各種熱硬化性樹脂、各種熱可塑性樹脂を用いることができ、具体的には、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド(例えば、ナイロン6、ナイロン6・6、ナイロン6・10、ナイロン12)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、アクリル樹脂、熱可塑性ポリウレタン等、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、熱硬化性ポリウレタン、エボナイド等が挙げられ、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ることができる。   As the resin material, various thermosetting resins and various thermoplastic resins can be used. Specifically, as the thermoplastic resin, for example, polyamide (for example, nylon 6, nylon 6,6, nylon 6).・ 10, nylon 12), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyimide, acrylic resin, thermoplastic polyurethane, etc., as thermosetting resin, for example, epoxy resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester, alkyd resin , Thermosetting polyurethane, and ebonide, and one or more of these can be used in combination.

これらの中でも、粒子は、その少なくとも表面付近が、主としてセラミックス材料で構成されているのが好ましい。セラミックス材料は、生体関連物質等の各種物質に対して、優れた吸着能を有していることから、各種物質を吸着剤に吸着させる吸着剤の骨格として好適に使用される。このような吸着剤の骨格に対して正電荷をより付与する際に、本発明の被覆粒子の製造方法が好適に適用される。   Among these, it is preferable that at least the vicinity of the surface of the particles is mainly composed of a ceramic material. Ceramic materials are suitable for use as an adsorbent skeleton for adsorbing various substances to the adsorbent because they have excellent adsorbability for various substances such as biological substances. When a positive charge is further imparted to the skeleton of such an adsorbent, the method for producing coated particles of the present invention is suitably applied.

さらに、セラミックス材料としては、特に、リン酸カルシウム系化合物であるのが好ましい。   Further, as the ceramic material, a calcium phosphate compound is particularly preferable.

リン酸カルシウム系化合物は、Ca10(POで表され、Ca/P比が1.0〜2.0のものが用いられ、カルシウムイオンとリン酸基とが高密度に規則的に配列した構造を有し、両性イオン交換体として静電相互作用に基づく吸着能を有する。このため、その少なくとも表面付近が、主としてリン酸カルシウム系化合物で構成された粒子は、正または負電荷を有する各種物質に対して優れた吸着能を有するため、その表面に生体関連物質等の各種吸着物を吸着させる吸着剤の骨格として好適に使用される。 The calcium phosphate compound is represented by Ca 10 (PO 4 ) 3 X 2 and has a Ca / P ratio of 1.0 to 2.0, and calcium ions and phosphate groups are regularly arranged at high density. It has an arrayed structure and has an adsorption ability based on electrostatic interaction as an amphoteric ion exchanger. For this reason, particles composed mainly of calcium phosphate-based compounds at least near the surface have excellent adsorption ability for various substances having positive or negative charges. Therefore, various adsorbents such as biological substances on the surface. It is preferably used as a skeleton of an adsorbent that adsorbs benzene.

このように両性イオン交換体として静電相互作用に基づく吸着能を有するリン酸カルシウム系化合物に対して正電荷をさらに付与して、負電荷を有する各種物質に対する吸着能をより向上させたい場合に、本発明の被覆粒子の製造方法が好適に適用される。   As described above, when a positive charge is further imparted to the calcium phosphate compound having an adsorption ability based on electrostatic interaction as an amphoteric ion exchanger, the adsorption ability for various substances having a negative charge is further improved. The method for producing coated particles of the invention is preferably applied.

リン酸カルシウム系化合物としては、例えば、ハイドロキシアパタイト(Ca10(PO(OH))、フッ素アパタイト(Ca10(PO)、塩素アパタイト(Ca10(POCl)、炭酸フッ素アパタイト(Ca10(PO,CO)、炭酸水酸アパタイト(Ca10(PO,CO(OH))等のうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。 Examples of calcium phosphate compounds include hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), fluorapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 ), and chlorapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2. ), Fluorinated carbonate apatite (Ca 10 (PO 4 , CO 3 ) 6 F 2 ), carbonated hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 , CO 3 ) 6 (OH) 2 ), etc. Can be mixed and used.

これらの中でも、リン酸カルシウム系化合物としては、ハイドロキシアパタイト(Ca10(PO(OH))を主成分とするものが好適である。ハイドロキシアパタイトは、生体関連物質に対して優れた親和性を有することから生体材料として広く用いられため、吸着物質として生体関連物質を選択した場合には、被覆粒子に吸着物質が極めて効率よく吸着するようになる。また、ハイドロキシアパタイトは、生体関連物質に対するダメージを与える可能性が特に低いため、生体関連物質(吸着物質)を変質・劣化しない状態で吸着させることができる。 Among them, the calcium phosphate-based compound, hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2) as a main component is preferable. Hydroxyapatite is widely used as a biomaterial because it has an excellent affinity for biomaterials. Therefore, when a biomaterial is selected as the adsorbent, the adsorbate adsorbs on the coated particles very efficiently. It becomes like this. Further, since hydroxyapatite has a particularly low possibility of damaging the biological substance, the biological substance (adsorbing substance) can be adsorbed in a state where it is not altered or deteriorated.

なお、これらのリン酸カルシウム系化合物は、公知の湿式合成法、乾式合成法等によって合成することができる。この場合、リン酸カルシウム系化合物中には、その合成の際に残存する物質(原料等)または合成の過程で生じる二次反応生成物等が含まれていてもよい。   These calcium phosphate compounds can be synthesized by a known wet synthesis method, dry synthesis method, or the like. In this case, the calcium phosphate compound may contain a substance (raw material, etc.) remaining during the synthesis or a secondary reaction product generated during the synthesis.

なお、粒子をその少なくとも表面がリン酸カルシウム系化合物で構成されているものとする場合、粒子は、その全体がリン酸カルシウム系化合物で構成されたものであってもよく、図1に示すように、樹脂材料等で構成された粒子状の基材210の表面を主としてリン酸カルシウム系化合物で構成されるリン酸カルシウム系化合物層220で被覆した粒子200のような構成のものであってもよい。図1に示すような粒子とすれば、粒子の形状、大きさ(平均粒径等)、物性(密度等)等の調整が容易となる。   In the case where the particles are at least the surface of which is composed of a calcium phosphate compound, the particles may be composed entirely of a calcium phosphate compound. As shown in FIG. The surface of the particulate substrate 210 composed of, for example, a particle 200 in which the surface is coated with a calcium phosphate compound layer 220 composed mainly of a calcium phosphate compound may be used. If the particles are as shown in FIG. 1, the shape, size (average particle size, etc.), physical properties (density, etc.), etc. of the particles can be easily adjusted.

基材210を構成する樹脂材料としては、前述したのと同様のものが挙げられ、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ることができる。   Examples of the resin material constituting the substrate 210 include the same materials as described above, and one or more of them can be used in combination.

また、リン酸カルシウム系化合物層220は、図1に示すように、基材210の表面付近に、主としてリン酸カルシウム系化合物で構成された微小粒子230(以下、単に「微小粒子230」と言う。)の一部が貫入することにより形成されたものであるのが好ましい。これにより、リン酸カルシウム系化合物層220と基材210との密着性を優れたものとすることができる。このため、リン酸カルシウム系化合物層220の基材210の表面からの剥離を好適に防止すること、すなわち、粒子および被覆粒子の強度を優れたものとすることができる。   Further, as shown in FIG. 1, the calcium phosphate compound layer 220 is one of fine particles 230 (hereinafter simply referred to as “microparticles 230”) mainly composed of a calcium phosphate compound near the surface of the substrate 210. It is preferable that the portion is formed by penetration. Thereby, the adhesiveness of the calcium-phosphate type compound layer 220 and the base material 210 can be made excellent. For this reason, peeling from the surface of the base material 210 of the calcium-phosphate-type compound layer 220 can be prevented suitably, ie, the intensity | strength of particle | grains and covering particle | grains can be made excellent.

この場合、リン酸カルシウム系化合物層220は、例えば、基材210の表面に、主としてリン酸カルシウム系化合物で構成された多孔質粒子を衝突させることにより形成することができる。かかる方法によれば、容易かつ確実に、リン酸カルシウム系化合物層220を形成することができる。   In this case, the calcium phosphate compound layer 220 can be formed, for example, by colliding porous particles mainly composed of the calcium phosphate compound with the surface of the substrate 210. According to this method, the calcium phosphate compound layer 220 can be formed easily and reliably.

また、粒子は、その平均粒子径が1μm超であるのが好ましく、2〜200μm程度であるのがより好ましく、2〜100μm程度であるのがさらに好ましい。   Moreover, it is preferable that the average particle diameter of particle | grains exceeds 1 micrometer, it is more preferable that it is about 2-200 micrometers, and it is further more preferable that it is about 2-100 micrometers.

粒子の平均粒径を1μm超とすれば、ポリアミン系化合物で被覆された被覆粒子を、後述する吸着装置400が備える吸着剤として適用したときに、フィルタ部材600、700の目詰まりを確実に防止することができる。また、被覆粒子同士の間を液体が容易に流れ、吸着装置400内で液体が滞留するのを防止することができる。その結果、被覆粒子は、優れた分離能を発揮するものとなる。   If the average particle size of the particles is more than 1 μm, clogging of the filter members 600 and 700 is surely prevented when the coated particles coated with the polyamine compound are applied as an adsorbent included in the adsorption device 400 described later. can do. Further, the liquid easily flows between the coated particles, and the liquid can be prevented from staying in the adsorption device 400. As a result, the coated particles exhibit excellent separation ability.

また、少なくとも表面付近がリン酸カルシウム系化合物で構成されている粒子では、一般的に、その表面で露出するカルシウムイオンとリン酸基とでは、カルシウムイオンの露出量がリン酸基の露出量と比較して少なくなる傾向を示す。すなわち、リン酸基による負電荷と比較して、カルシウムイオンによる正電荷の方が小さくなる傾向を示す。そして、このような傾向は、粒子の粒径を1μm超のように比較的大きくした場合により認められる。   In addition, in the case of particles composed of a calcium phosphate compound at least near the surface, generally, the calcium ion and phosphate groups exposed on the surface have a calcium ion exposure amount compared to the phosphate group exposure amount. Show a tendency to decrease. That is, the positive charge due to calcium ions tends to be smaller than the negative charge due to phosphate groups. And such a tendency is recognized by the case where the particle size of particle | grains is comparatively enlarged like more than 1 micrometer.

そのため、粒子の表面をポリアミン系化合物で被覆して、被覆粒子を、カルシウムイオンによる正電荷の他に、アミノ基による正荷電を有する構成とすれば、被覆粒子の表面で負電荷と正電荷とをバランスよく露出させることができる。その結果、被覆粒子は、負電荷を有する物質および正電荷を有する物質の双方に対して、優れた吸着能を発揮するものとなる。   Therefore, if the surface of the particle is coated with a polyamine compound and the coated particle has a positive charge due to an amino group in addition to a positive charge due to calcium ions, a negative charge and a positive charge are caused on the surface of the coated particle. Can be exposed in a balanced manner. As a result, the coated particles exhibit excellent adsorption ability for both a negatively charged substance and a positively charged substance.

かかる構成の粒子は、ポリアミン系化合物で被覆されている。
なお、以下では、少なくとも表面付近がリン酸カルシウム系化合物で構成されている粒子が、ポリアミン系化合物で被覆されている場合を一例に説明する。
The particles having such a structure are coated with a polyamine compound.
In the following, an example will be described in which particles whose surface is composed of a calcium phosphate compound at least near the surface are coated with a polyamine compound.

このように粒子の表面をポリアミン系化合物で被覆すると、ポリアミン系化合物に含まれるアミノ基は正電荷を有し、粒子の表面ではリン酸基が露出しているため、アミノ基は、その一部がリン酸基と結合し、リン酸基と結合したもの以外が被覆粒子の表面で露出することとなる。そのため、少なくとも表面がリン酸カルシウム系化合物で構成された被覆粒子は、カルシウムイオンによる正電荷の他に、アミノ基による正電荷を有するものとなるため、負電荷を有する酸性タンパク質やヌクレオチドのような物質(吸着物)に対する吸着能が向上する。   When the particle surface is coated with a polyamine compound in this way, the amino group contained in the polyamine compound has a positive charge, and the phosphate group is exposed on the particle surface. Are bonded to phosphate groups, and those other than those bonded to phosphate groups are exposed on the surface of the coated particles. Therefore, at least the surface of the coated particle composed of a calcium phosphate compound has a positive charge due to an amino group in addition to a positive charge due to calcium ions, so a substance such as an acidic protein or nucleotide having a negative charge ( Adsorption ability to adsorbate is improved.

また、ポリエチレンイミンの被覆量を変化させることによって、被覆粒子の荷電状態を制御することができるので、目的とする吸着物の荷電状態に応じて、これに対する吸着性が最適となるように、被覆粒子の荷電状態を調整することができる。その結果、荷電状態が異なる各種吸着物に対して、より優れた吸着能および分離能を得ることができる。   In addition, since the charged state of the coated particles can be controlled by changing the coating amount of polyethyleneimine, the coating is performed so that the adsorptivity with respect to the charged state of the target adsorbate is optimal. The charge state of the particles can be adjusted. As a result, it is possible to obtain more excellent adsorption ability and separation ability for various adsorbates having different charge states.

ポリアミン系化合物としては、例えば、ポリエチレンイミンおよびポリリジン等が挙げられるが、これらの中でも、特にポリエチレンイミンであるのが好ましい。   Examples of the polyamine compound include polyethyleneimine and polylysine. Among these, polyethyleneimine is particularly preferable.

このポリエチレンイミンは、下記化学式(1)で表されるエチレンイミンの重合体である。   This polyethyleneimine is a polymer of ethyleneimine represented by the following chemical formula (1).

Figure 0005080413
Figure 0005080413

かかる構成のポリエチレンイミンは、エチレンイミンが直鎖状に連結されたものと、分枝状に連結されたものとが有り、例えば、それぞれ、下記化学式(2)、(3)に示すものが有るが、本発明では、分枝状に連結されたものであるのが好ましい。   Polyethyleneimines having such a structure include those in which ethyleneimine is linearly connected and those in which the ethyleneimine is connected in a branched form. For example, there are those represented by the following chemical formulas (2) and (3), respectively. However, in the present invention, it is preferable that they are connected in a branched manner.

Figure 0005080413
[式中、mは2以上の整数を表す。]
Figure 0005080413
[Wherein m represents an integer of 2 or more. ]

Figure 0005080413
[式中、nは1以上の整数を表す。]
Figure 0005080413
[Wherein n represents an integer of 1 or more. ]

エチレンイミンが分枝状に連結されたポリエチレンイミンは、上記化学式(3)のように、網目構造をなしていることから、粒子を被覆する際に、粒子に対してポリエチレンイミンで強固に被覆することができる。また、粒子の表面で露出するリン酸基にアミノ基が結合する際に、粒子の表面で露出するカルシウムイオンを被覆することなく網目構造から露出させることができる。その結果、被覆粒子は、負電荷を有する物質に対する吸着能をより確実に向上させることができる。   Since polyethyleneimine in which ethyleneimine is linked in a branched manner has a network structure as shown in chemical formula (3), when particles are coated, the particles are firmly coated with polyethyleneimine. be able to. Further, when an amino group is bonded to a phosphate group exposed on the surface of the particle, the calcium ion exposed on the surface of the particle can be exposed from the network structure without being covered. As a result, the coated particles can more reliably improve the adsorption ability for a negatively charged substance.

なお、ポリアミン系化合物としては、上述したものの他、例えば、ポリエチレンイミンの水素の少なくとも一部が、他の元素または原子団により置き換えられたポリエチレンイミン誘導体であってもよい。   In addition to the above-described compounds, the polyamine compound may be, for example, a polyethyleneimine derivative in which at least a part of hydrogen of polyethyleneimine is replaced with another element or atomic group.

ポリエチレンイミンの平均分子量は、800〜100000程度であるのが好ましく、5000〜80000程度であるのがより好ましい。平均分子量が小さ過ぎると、ポリエチレンイミンによって粒子を確実に覆うことが困難となり、被覆粒子の荷電状態を、所望のものとするのが困難となるおそれがある。また、平均分子量が上記上限を超えると、ポリエチレンイミン同士の結着により、粒子同士が大きな凝集塊を作り、比表面積の大きな被覆粒子を得ることが困難となるおそれがある。   The average molecular weight of polyethyleneimine is preferably about 800 to 100,000, and more preferably about 5000 to 80,000. If the average molecular weight is too small, it is difficult to reliably cover the particles with polyethyleneimine, and it may be difficult to obtain a desired charged state of the coated particles. Moreover, when the average molecular weight exceeds the above upper limit, the particles may form a large agglomerate due to binding between polyethyleneimines, and it may be difficult to obtain coated particles having a large specific surface area.

ポリエチレンイミンの被覆量は、粒子1gに対して0.1〜100mg程度であるのが好ましく、0.5〜50mg程度であるのがより好ましく、0.5〜15mg程度であるのがさらに好ましい。被覆量が少ないと、被覆粒子における正電荷を増加させる効果が小さく、特に負電荷の大きな吸着物に対する吸着能を十分に向上させることができないおそれがある。また、被覆量が多いと、ポリエチレンイミン同士の結着により、粒子同士が大きな凝集塊を作り、比表面積の大きな被覆粒子を得ることが困難となるおそれがある。   The coating amount of polyethyleneimine is preferably about 0.1 to 100 mg, more preferably about 0.5 to 50 mg, and further preferably about 0.5 to 15 mg with respect to 1 g of particles. When the coating amount is small, the effect of increasing the positive charge in the coated particles is small, and there is a possibility that the adsorbing ability with respect to an adsorbate having a particularly large negative charge cannot be sufficiently improved. Moreover, when there is much coating amount, there exists a possibility that it may become difficult for particles to make a big agglomerate by binding of polyethyleneimine and to obtain a covering particle with a large specific surface area.

なお、ポリエチレンイミンの被覆量は、例えば、次のようにして測定することができる。   In addition, the coating amount of polyethyleneimine can be measured as follows, for example.

まず、被覆粒子0.10gと1N水酸化ナトリウム溶液20mLとを混合し、15secボルテックスをかけることによって3時間震とうし、懸濁液を得る。これにより、水酸化ナトリウム溶液中に被覆粒子を被覆するポリエチレンイミンが溶解する。   First, 0.10 g of the coated particles and 20 mL of 1N sodium hydroxide solution are mixed, and shaken for 3 hours by vortexing for 15 seconds to obtain a suspension. Thereby, the polyethyleneimine which coat | covers a coating particle in a sodium hydroxide solution melt | dissolves.

次に、懸濁液を遠心し、その上清(原液)を採取する。そして、この原液の一部を、段階的に希釈することによって複数の希釈液を調製する。   Next, the suspension is centrifuged, and the supernatant (stock solution) is collected. And a some dilution liquid is prepared by diluting a part of this stock solution in steps.

次に、原液および各希釈液の各20μLと、CBB試薬(タンパク質染色試薬)180μLとをそれぞれ混合し、20分間静置する。その後、各試料について630nmでの吸光度を測定し、希釈倍率と吸光度との相関図を得る。   Next, 20 μL of each of the stock solution and each diluted solution and 180 μL of CBB reagent (protein staining reagent) are mixed and allowed to stand for 20 minutes. Thereafter, the absorbance at 630 nm is measured for each sample, and a correlation diagram between the dilution factor and the absorbance is obtained.

一方、既知濃度のポリエチレンイミン溶液(標準溶液)と、このポリエチレンイミン溶液を段階的に希釈した複数の希釈液について、同様にしてCBB染色および吸光度測定を行い、希釈倍率と吸光度との関係を示す検量線を得る。   On the other hand, CBB staining and absorbance measurement are similarly performed on a polyethyleneimine solution (standard solution) having a known concentration and a plurality of dilutions obtained by serially diluting the polyethyleneimine solution, and the relationship between the dilution ratio and the absorbance is shown. Obtain a calibration curve.

そして、この検量線の傾きと、試料における相関図の傾きとの比を求め、これに基づいて、原液中のポリエチレンイミンの量および被覆粒子1g当たりのポリエチレンイミンの量が算出される。   Then, the ratio between the slope of the calibration curve and the slope of the correlation diagram in the sample is obtained, and based on this, the amount of polyethyleneimine in the stock solution and the amount of polyethyleneimine per gram of the coated particles are calculated.

<被覆粒子の製造方法>
次に、上述した被覆粒子を製造する本発明の被覆粒子の製造方法を説明する。
<Method for producing coated particles>
Next, the manufacturing method of the covering particle | grains of this invention which manufactures the covering particle | grain mentioned above is demonstrated.

なお、本実施形態では、全体がハイドロキシアパタイトによって構成された粒子(ハイドロキシアパタイト粒子)の表面を、ポリエチレンイミンで被覆することにより被覆粒子を製造する場合を一例に説明する。   In the present embodiment, a case where coated particles are manufactured by coating the surface of particles (hydroxyapatite particles) entirely composed of hydroxyapatite with polyethyleneimine will be described as an example.

ここで、本発明の被覆粒子の製造方法を説明するのに先立って、本発明の被覆粒子の製造方法に用いられるスプレードライヤー装置について説明する。   Here, prior to describing the method for producing coated particles of the present invention, a spray dryer apparatus used in the method for producing coated particles of the present invention will be described.

図2は、粒子の表面をポリアミン系化合物で被覆する際に用いるスプレードライヤー装置の構成を示す断面図、図3は、図2に示すスプレードライヤー装置が備える噴霧盤の構成を示すための部分断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図2、図3中の上側を「上」、下側を「下」と言う。   2 is a cross-sectional view showing the structure of a spray dryer apparatus used when the particle surface is coated with a polyamine-based compound, and FIG. 3 is a partial cross-section for illustrating the structure of a spray plate provided in the spray dryer apparatus shown in FIG. FIG. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 2 and 3 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

<<スプレードライヤー装置>>
図2に示すスプレードライヤー装置1は、加熱室2と、この加熱室2内に設置され、分散液を液滴として加熱室2内に供給するための噴霧盤4と、噴霧盤4を回転させる回転部9と、分散液を貯留する貯留タンク6と、分散媒を貯留タンク6から噴霧盤4に送液する送液部3と、加熱室2内に加熱された気体を供給する送気部7と、加熱室2内から気体を排気する排気部8とを有している。
<< Spray dryer device >>
The spray dryer apparatus 1 shown in FIG. 2 is installed in the heating chamber 2, the heating chamber 2, and rotates the spray disc 4 for supplying the dispersion liquid as droplets into the heating chamber 2. Rotating unit 9, storage tank 6 that stores the dispersion, liquid supply unit 3 that supplies the dispersion medium from the storage tank 6 to the spray board 4, and an air supply unit that supplies heated gas into the heating chamber 2 7 and an exhaust portion 8 for exhausting gas from the heating chamber 2.

加熱室2は、その全体形状が筒状をなしており、上端か下端に向かってその内径が、鉛直方向の途中までほぼ一定であるが、途中から下端に向かって漸減しており、その下端に設けられた貫通孔21で開口する構成となっている。このような構成の加熱室2において、分散液を液滴として噴霧盤4から供給すると、分散液が加熱されることに起因して、分散液中に含まれるハイドロキシアパタイト粒子の表面がポリエチレンイミンで被覆されるとともに、分散媒が除去されることにより被覆粒子が形成され、この被覆粒子(粉体)が、その自重で加熱室2の下側に貯まることにより、貫通孔21から回収される。   The heating chamber 2 has a cylindrical shape as a whole, and the inner diameter of the heating chamber 2 is almost constant toward the upper end or the lower end in the vertical direction, but gradually decreases from the middle toward the lower end. It is the structure opened by the through-hole 21 provided in. In the heating chamber 2 having such a configuration, when the dispersion is supplied as droplets from the spray disc 4, the surface of the hydroxyapatite particles contained in the dispersion is made of polyethyleneimine due to the dispersion being heated. The coated particles are formed by removing the dispersion medium, and the coated particles (powder) are collected from the through holes 21 by being stored under the heating chamber 2 by their own weight.

加熱室2には、図2に示すように、加熱室2内に加熱された気体を供給する送気部7が接続されている。   As shown in FIG. 2, an air supply unit 7 that supplies heated gas into the heating chamber 2 is connected to the heating chamber 2.

送気部7は、気体(例えば空気)を送気する送風機71と、気体を加熱室2内に導く供給ライン72と、噴霧盤4の近傍で供給ライン72が開口する開口部73と、気体中の粉塵を除去するためのフィルタ74とで構成されており、加熱された気体を噴霧盤4の近傍を通過して加熱室2内に供給し得るようになっている。これにより、噴霧盤4より噴出される液滴を直接的に加熱して、早期に被覆粒子を乾燥物として得ることができる。   The air supply unit 7 includes a blower 71 that supplies gas (for example, air), a supply line 72 that guides the gas into the heating chamber 2, an opening 73 in which the supply line 72 opens in the vicinity of the spray board 4, and a gas It comprises a filter 74 for removing the dust inside, and the heated gas can pass through the vicinity of the spray platen 4 and be supplied into the heating chamber 2. Thereby, the droplet ejected from the spray disc 4 can be directly heated, and the coated particles can be obtained as a dry matter at an early stage.

そして、この送気部7の供給ライン72の途中には、ヒータ51を備える加熱手段5が設けられており、ヒータ51に通電することにより、送気部7により供給される気体を加熱し得るようになっている。かかる構成とすることにより、加熱室2内に供給された気体を高温な状態で供給し得ることから、加熱室2内を高温に加熱された状態とすることができる。   And the heating means 5 provided with the heater 51 is provided in the middle of the supply line 72 of this air supply part 7, The gas supplied by the air supply part 7 can be heated by supplying with electricity to the heater 51. It is like that. By setting it as this structure, since the gas supplied in the heating chamber 2 can be supplied in a high temperature state, the inside of the heating chamber 2 can be made into the state heated to high temperature.

また、加熱室2には、排気ライン81と貯留室82とで構成される排気部8が接続されている。これにより、送気部7から送気された過剰な量の気体をこの排気部8を介して外部に排出することができる。また、本実施形態では、排気ライン81の途中に貯留室82が設けられていることから、排気部8から排気される気体に混入した微細な被覆粒子を、この貯留室82に留めさせて回収することができる。そのため、加熱室2外部への粉体の排出を確実に防止することができる。   The heating chamber 2 is connected to an exhaust unit 8 including an exhaust line 81 and a storage chamber 82. Thereby, an excessive amount of gas supplied from the air supply unit 7 can be discharged to the outside through the exhaust unit 8. In the present embodiment, since the storage chamber 82 is provided in the middle of the exhaust line 81, fine coated particles mixed in the gas exhausted from the exhaust unit 8 are retained in the storage chamber 82 and collected. can do. Therefore, the discharge of the powder to the outside of the heating chamber 2 can be reliably prevented.

また、加熱室2の内部の上側には、噴霧盤4が設置されているが、この噴霧盤4に分散液を供給し得るように、送液部3を介して貯留タンク6が接続されている。   In addition, a spray board 4 is installed on the upper side inside the heating chamber 2. A storage tank 6 is connected to the spray board 4 through the liquid feeding unit 3 so that the dispersion liquid can be supplied to the spray board 4. Yes.

送液部3は、一端が貯留タンク6に接続され、他端が噴霧盤4に分散液を供給し得るように構成された送液ライン(配管)32と、送液ライン32の途中に設けられ、分散液を噴霧盤4に供給する高圧ポンプ31とを有している。なお、送液ライン32の他端(噴霧盤4側の端部)は、図3に示すように、後述する噴霧盤4の開口部44を介して、噴霧盤4の内部に分散液を供給し得るような位置に配置されている。かかる構成とすることにより、高圧ポンプ31の作動により、送液ライン32を介して、貯留タンク6に貯留された分散液を噴霧盤4に供給することができ、この分散液を液滴として噴霧盤4から加熱室2内に供給することができる。このとき、加熱室2内が高温に加熱された状態となっていることから、液滴として供給された分散液が急速に加熱されることに起因して、分散液中に含まれるハイドロキシアパタイト粒子の表面がポリエチレンイミンで被覆されるとともに、分散媒が除去されることにより被覆粒子が形成される。   The liquid feeding unit 3 is provided in the middle of the liquid feeding line 32 and a liquid feeding line (pipe) 32 configured so that one end is connected to the storage tank 6 and the other end can supply the dispersion liquid to the spray board 4. And a high-pressure pump 31 for supplying the dispersion liquid to the spray disc 4. As shown in FIG. 3, the other end of the liquid feed line 32 (the end on the spray disc 4 side) supplies the dispersion liquid to the inside of the spray disc 4 through an opening 44 of the spray disc 4 described later. It is arranged in such a position that it can. With this configuration, the dispersion liquid stored in the storage tank 6 can be supplied to the spray board 4 via the liquid feeding line 32 by the operation of the high-pressure pump 31, and the dispersion liquid is sprayed as droplets. It can be supplied into the heating chamber 2 from the panel 4. At this time, since the inside of the heating chamber 2 is heated to a high temperature, the hydroxyapatite particles contained in the dispersion liquid are rapidly heated because the dispersion liquid supplied as droplets is rapidly heated. Are coated with polyethyleneimine, and the dispersion medium is removed to form coated particles.

回転部9は、加熱室2に固定された軸受け93と、噴霧盤4の中心から軸受け93を通って上方へ延設された回転軸92と、この回転軸92の上端に接続されかつ回転軸92をその軸周りに回転させるモーター91とを有し、モーター91を回転させることにより、その下端に接続された噴霧盤4を回転させる。   The rotating unit 9 is connected to a bearing 93 fixed to the heating chamber 2, a rotating shaft 92 extending upward from the center of the spraying plate 4 through the bearing 93, and an upper end of the rotating shaft 92. And a motor 91 that rotates the shaft 92 around its axis. By rotating the motor 91, the spray platen 4 connected to the lower end of the motor 91 is rotated.

また、本実施形態では、図3に示すように、軸受け93の内部を通って、送液ライン32が噴霧盤4の開口部44に分散液を注入し得るように配置されている。これにより、分散液が噴霧盤4の内部(空隙)に供給され、噴霧盤4の回転により、分散液が液滴として、加熱室2内に供給(噴霧)される。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the liquid feeding line 32 is disposed so that the dispersion liquid can be injected into the opening 44 of the spray disc 4 through the inside of the bearing 93. Thereby, the dispersion liquid is supplied to the inside (gap) of the spray board 4, and the dispersion liquid is supplied (sprayed) into the heating chamber 2 as droplets by the rotation of the spray board 4.

噴霧盤4は、送液部3を介して貯留タンク6から供給された分散液を、その回転により遠心力が分散液に加わり、噴霧盤4の外周方向から分散液を飛散させて液滴化させることにより、液滴として加熱室2内に噴霧する。   The spray platen 4 makes the dispersion liquid supplied from the storage tank 6 via the liquid feeding unit 3 centrifugal force is applied to the dispersion liquid by the rotation, and the dispersion solution is scattered from the outer peripheral direction of the spray platen 4 to form droplets. By doing so, it sprays in the heating chamber 2 as a droplet.

この噴霧盤4は、図3に示すように、同心円状をなす上側円板41および下側円板42(一対の円板)と、これら一対の円板41、42の外周部に複数個配置された柱状体(スペーサ)43とを有する。   As shown in FIG. 3, the spray disc 4 has a plurality of concentric upper discs 41 and lower discs 42 (a pair of discs) and a plurality of the discs 4 disposed on the outer periphery of the pair of discs 41, 42. Columnar body (spacer) 43.

上側円板41および下側円板42は、それぞれ、それらの中心部で回転軸92に固定されている。また、上側円板41には、同心円状をなす開口部44が設けられており、この開口部44を介して、上側円板41と下側円板42との間に形成された空隙内に分散液が供給される。なお、本実施形態では、この空隙により、分散液が注入される注入部が構成される。   The upper disk 41 and the lower disk 42 are respectively fixed to the rotating shaft 92 at their central portions. In addition, the upper disk 41 is provided with a concentric opening 44, and through the opening 44, a gap formed between the upper disk 41 and the lower disk 42 is formed. A dispersion is supplied. In the present embodiment, an injection portion into which the dispersion liquid is injected is constituted by the gap.

柱状体43は、円板41、42の外周部にほぼ等間隔に配置されることにより、円板41、42同士を連結するとともに、柱状体43同士の間に噴出孔45を形成する。これにより、前記空隙内に供給された分散液に、円板41、42による回転により遠心力が加わると、分散液は、噴霧盤4から押し出される際に、柱状体43により細分化された状態となり、円板41、42の外周方向から飛散して液滴化されるため、噴出孔45から液滴として噴出(噴霧)される。   The columnar bodies 43 are arranged on the outer peripheral portions of the discs 41 and 42 at substantially equal intervals, thereby connecting the discs 41 and 42 and forming the ejection holes 45 between the columnar bodies 43. Thereby, when a centrifugal force is applied to the dispersion liquid supplied into the gap by the rotation of the disks 41 and 42, the dispersion liquid is subdivided by the columnar body 43 when pushed out from the spray disc 4. Thus, since the liquid is scattered from the outer peripheral direction of the discs 41 and 42 into droplets, they are ejected (sprayed) as droplets from the ejection holes 45.

以上のような構成のスプレードライヤー装置1を用いることにより、分散液を液滴として加熱室2内に供給することができ、この液滴を加熱室2内で加熱することにより、ハイドロキシアパタイト粒子の表面が、ポリエチレンイミンで被覆された被覆粒子を製造することができる。   By using the spray dryer apparatus 1 configured as described above, the dispersion liquid can be supplied into the heating chamber 2 as droplets. By heating the droplets in the heating chamber 2, the hydroxyapatite particles Coated particles whose surfaces are coated with polyethyleneimine can be produced.

以下、かかる構成のスプレードライヤー装置を用いて、被覆粒子を製造する製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method which manufactures a covering particle using the spray dryer apparatus of this composition is explained.

なお、以下では、全体がハイドロキシアパタイトによって構成された粒子を、湿式合成法を用いて作製する場合とする。   In the following, it is assumed that particles composed entirely of hydroxyapatite are produced using a wet synthesis method.

[S1:ハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーを得る工程]
この工程では、水酸化カルシウム(第1の原料)とリン酸(第2の原料)とを、攪拌しつつ反応させ、ハイドロキシアパタイトの凝集体を含むスラリーを得る。
[S1: Step of Obtaining Slurry Containing Hydroxyapatite Aggregates]
In this step, calcium hydroxide (first raw material) and phosphoric acid (second raw material) are reacted with stirring to obtain a slurry containing hydroxyapatite aggregates.

具体的には、容器(図示せず)内で、水酸化カルシウムを含む液を攪拌しつつ、リン酸水溶液を滴下し、混合する。   Specifically, in a container (not shown), an aqueous phosphoric acid solution is dropped and mixed while stirring a liquid containing calcium hydroxide.

本実施形態では、リン酸を水溶液として使用する湿式合成法が用いられる。これにより、高価な製造設備を必要とせず、より容易かつ効率よくハイドロキシアパタイト(合成物)を合成することができる。   In this embodiment, a wet synthesis method using phosphoric acid as an aqueous solution is used. This makes it possible to synthesize hydroxyapatite (synthetic product) more easily and efficiently without requiring expensive production equipment.

なお、本発明では、第1の原料および第2の原料は、それらの少なくとも一方を溶液として用いるようにすればよく、双方を溶液として用いるようにしてもよい。   In the present invention, at least one of the first raw material and the second raw material may be used as a solution, or both may be used as a solution.

また、この反応を攪拌しつつ行うことにより、水酸化カルシウムとリン酸との反応を効率よく進行させること、すなわち、それらの反応の効率を向上させることができる。   Moreover, by carrying out this reaction with stirring, the reaction between calcium hydroxide and phosphoric acid can proceed efficiently, that is, the efficiency of those reactions can be improved.

[S2:スラリーを乾燥してハイドロキシアパタイトの粉体を得る工程]
この工程では、前記工程[S1]で得られたスラリーを乾燥させ、粉体を得る。
[S2: Step of drying slurry to obtain hydroxyapatite powder]
In this step, the slurry obtained in the step [S1] is dried to obtain a powder.

この乾燥の方法としては、噴霧乾燥法が好適に使用される。かかる方法によれば、所望の粒径の粉体を、より確実かつ短時間で得ることができる。   As the drying method, a spray drying method is preferably used. According to this method, a powder having a desired particle diameter can be obtained more reliably and in a short time.

以上のような工程を経て、ハイドロキシアパタイト(合成物)の粒体(ハイドロキシアパタイト粒子)が得られる。なお、噴霧乾燥によって得られたハイドロキシアパタイトは、150〜1200℃程度、好ましくは200〜800℃程度で焼成してもよい。   Through the steps as described above, hydroxyapatite (synthetic product) granules (hydroxyapatite particles) are obtained. The hydroxyapatite obtained by spray drying may be fired at about 150 to 1200 ° C, preferably about 200 to 800 ° C.

[S3:ハイドロキシアパタイト粒子の表面をポリエチレンイミンで被覆する工程]
この工程では、前記工程[S2]で得られたハイドロキシアパタイト粒子と、ポリエチレンイミンと、分散媒(液体)とを混合することにより粒子・ポリエチレンイミン分散液(調製液)を調製する。その後、この分散液を、液滴として加熱雰囲気(加熱室2)中に供給することにより加熱して、ハイドロキシアパタイト粒子の表面をポリエチレンイミンで被覆するとともに、分散媒を除去することにより、被覆粒子を乾燥物として加熱室2内に得る。
[S3: Step of coating the surface of hydroxyapatite particles with polyethyleneimine]
In this step, a particle / polyethyleneimine dispersion (preparation solution) is prepared by mixing the hydroxyapatite particles obtained in the step [S2], polyethyleneimine, and a dispersion medium (liquid). Thereafter, the dispersion is heated by supplying it as droplets into the heating atmosphere (heating chamber 2) to coat the surface of the hydroxyapatite particles with polyethyleneimine and remove the dispersion medium, thereby covering the particles. Is obtained in the heating chamber 2 as a dried product.

まず、ポリエチレンイミン分散液を調整する。
ここで、粒子・ポリエチレンイミン分散液を調整する方法、すなわちハイドロキシアパタイト粒子と、ポリエチレンイミンと、分散媒とを混合する方法は、特に限定されず、I)分散媒にハイドロキシアパタイト粒子とポリエチレンイミンとを同時に添加する方法、II)分散媒にハイドロキシアパタイト粒子を添加した後に、さらにポリエチレンイミンを添加する方法、およびIII)分散媒にポリエチレンイミンを添加した後に、さらにハイドロキシアパタイト粒子を添加する方法が挙げられるが、中でもIII)の方法であるのが好ましい。III)の方法であれば、ポリエチレンイミンが分散中に溶解した後に、分散媒中にハイドロキシアパタイト粒子が分散することになるので、ハイドロキシアパタイト粒子に対してポリエチレンイミンを均一に接触させることができるため、得られる各被覆粒子をポリエチレンイミンで均一に被覆されたものとすることができる。
First, a polyethyleneimine dispersion is prepared.
Here, the method of adjusting the particle / polyethyleneimine dispersion, that is, the method of mixing the hydroxyapatite particles, polyethyleneimine, and the dispersion medium is not particularly limited. I) Hydroxyapatite particles and polyethyleneimine in the dispersion medium II) a method of adding hydroxyapatite particles to the dispersion medium and then adding polyethyleneimine to the dispersion medium; and III) a method of adding polyethyleneimine to the dispersion medium and then adding hydroxyapatite particles to the dispersion medium. Of these, the method III) is preferred. In the method III), after the polyethyleneimine is dissolved in the dispersion, the hydroxyapatite particles are dispersed in the dispersion medium, so that the polyethyleneimine can be uniformly contacted with the hydroxyapatite particles. Each of the resulting coated particles can be uniformly coated with polyethyleneimine.

以下、III)の方法を代表に、具体的に説明する。
まず、ポリエチレンイミンを、分散媒中に溶解してポリエチレンイミン溶液を調製する。
Hereinafter, the method III) will be described in detail as a representative.
First, polyethyleneimine is dissolved in a dispersion medium to prepare a polyethyleneimine solution.

その後、このポリエチレンイミン溶液に、ハイドロキシアパタイト粒子を加えて分散させ、さらに、必要に応じて、分散媒を加えて混合ことにより、粒子・ポリエチレンイミン分散液を得る。   Thereafter, hydroxyapatite particles are added and dispersed in this polyethyleneimine solution, and if necessary, a dispersion medium is added and mixed to obtain a particle / polyethyleneimine dispersion.

なお、上記のように、ハイドロキシアパタイト粒子を加えた後に、さらに分散媒を加える構成とすれば、ハイドロキシアパタイト粒子・ポリエチレンイミン分散媒でのハイドロキシアパタイト粒子の分散性がより向上するため、得られる各被覆粒子をポリエチレンイミンでより均一に被覆されたものとすることができる。   As described above, if the dispersion medium is further added after adding the hydroxyapatite particles, the dispersibility of the hydroxyapatite particles in the hydroxyapatite particles / polyethyleneimine dispersion medium is further improved. The coated particles can be more uniformly coated with polyethyleneimine.

分散媒としては、特に限定されないが、水およびアルコールのうちの少なくとも一方を含んでいるのが好ましく、水、アルコールおよびこれらの混合溶媒が好ましく用いられる。これにより、粒子・ポリエチレンイミン分散液を加熱することにより、ハイドロキシアパタイトとポリエチレンイミンとを反応させることができるとともに、比較的低温域の加熱で、分散媒を粒子・ポリエチレンイミン分散液中から除去することができる。   Although it does not specifically limit as a dispersion medium, It is preferable that at least one of water and alcohol is included, and water, alcohol, and these mixed solvents are used preferably. Thus, by heating the particle / polyethyleneimine dispersion, the hydroxyapatite and polyethyleneimine can be reacted, and the dispersion medium is removed from the particle / polyethyleneimine dispersion by heating at a relatively low temperature. be able to.

アルコールとしては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が挙げられ、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ることができる。   Although it does not specifically limit as alcohol, For example, methanol, ethanol, isopropanol etc. are mentioned, Among these, it can use combining 1 type (s) or 2 or more types.

これらの中でも、分散媒は、特に、メタノールを主成分として構成されているのが好ましい。分散媒としてメタノールを主成分として構成されているものを用いることにより、ハイドロキシアパタイトとポリエチレンイミンとを効率よく反応させることができる。すなわち、ハイドロキシアパタイトに含まれるリン酸基と、ポリエチレンイミンに含まれるアミノ基との反応を効率よく進行させることができる。その結果、粒子の表面のポリエチレンイミンによる被覆率をより確実に向上させることができる。   Among these, the dispersion medium is preferably composed mainly of methanol. Hydroxyapatite and polyethyleneimine can be efficiently reacted by using a dispersion medium composed mainly of methanol. That is, the reaction between the phosphate group contained in hydroxyapatite and the amino group contained in polyethyleneimine can be efficiently advanced. As a result, the coverage with polyethyleneimine on the surface of the particles can be improved more reliably.

また、分散媒としてメタノールを主成分として構成されているものを用いる場合、分散媒中におけるメタノールの含有率は、50wt%以上であるのが好ましく、65〜85wt%程度であるのがより好ましい。これにより、分散媒としてメタノールを主成分と構成されるものを用いた場合に得られる効果がより顕著に発揮される。   Moreover, when using what comprised methanol as a main component as a dispersion medium, it is preferable that the content rate of methanol in a dispersion medium is 50 wt% or more, and it is more preferable that it is about 65-85 wt%. As a result, the effect obtained when methanol composed mainly of methanol is used as the dispersion medium.

さらに、ポリエチレンイミンの被覆量を精度よく制御することができ、粒子の表面に、ポリエチレンイミンを所望の被覆量で確実に被覆することができる。   Furthermore, the coating amount of polyethyleneimine can be accurately controlled, and the surface of the particles can be reliably coated with polyethyleneimine with a desired coating amount.

また、所望の被覆量を得るために要するポリエチレンイミンの使用量を抑制することができるため、材料コストの低減が図られる。   Moreover, since the usage-amount of the polyethyleneimine required in order to obtain a desired coating amount can be suppressed, material cost can be reduced.

分散液中における、粒子とポリエチレンイミンとの混合比(重量比)は、分散媒の種類、粒子の比表面積等によっても若干異なるが、例えば、分散媒としてメタノールを主成分として構成されているものを用いる場合、500:1〜10:1程度であるのが好ましく、100:1〜50:1程度であるのがより好ましい。ポリエチレンイミンの混合比が少な過ぎると、粒子の表面に、ポリエチレンイミンを所望の被覆量で被覆するのが困難となるおそれがある。また、ポリエチレンイミンの混合比が多すぎると、ポリエチレンイミン同士の結着により、粒子同士が大きな凝集塊を作り、比表面積の大きな被覆粒子を得ることが困難となるおそれがある。   The mixing ratio (weight ratio) of particles and polyethyleneimine in the dispersion is slightly different depending on the type of the dispersion medium, the specific surface area of the particles, etc., but for example, the dispersion medium is composed mainly of methanol. Is preferably about 500: 1 to 10: 1, more preferably about 100: 1 to 50: 1. If the mixing ratio of polyethyleneimine is too small, it may be difficult to coat the surface of the particles with polyethyleneimine with a desired coating amount. Moreover, when there are too many mixing ratios of polyethyleneimine, there exists a possibility that it may become difficult for particles to make a big aggregate by binding of polyethyleneimine and to obtain a covering particle with a large specific surface area.

また、粒子・ポリエチレンイミン分散液中のハイドロキシアパタイト粒子の含有量は、特に限定されないが、20万〜200万個/mL程度であるのが好ましく、50万〜150万/mL程度であるのがより好ましい。これにより、加熱室2中において粒子・ポリエチレンイミン分散液(液滴)を加熱して、ハイドロキシアパタイトとポリエチレンイミンとの反応を行う際に、隣接するハイドロキシアパタイト粒子同士を連結するようにポリエチレンイミンが結合してしまうのを確実に防止することができる。その結果、被覆粒子の凝集体が生成されるのを好適に防止することができる。   Further, the content of the hydroxyapatite particles in the particle / polyethyleneimine dispersion is not particularly limited, but is preferably about 200,000 to 2,000,000 particles / mL, and preferably about 500,000 to 1,500,000 / mL. More preferred. As a result, when the particle / polyethyleneimine dispersion (droplet) is heated in the heating chamber 2 and the reaction between the hydroxyapatite and the polyethyleneimine is carried out, the polyethyleneimine is connected so that the adjacent hydroxyapatite particles are connected to each other. It is possible to reliably prevent the coupling. As a result, it is possible to suitably prevent the formation of aggregates of the coated particles.

次に、粒子・ポリエチレンイミン分散液を、加熱雰囲気中に液滴として供給することにより、この液滴を加熱する。これにより、ハイドロキシアパタイトとポリエチレンイミンとが反応して、ハイドロキシアパタイト粒子がポリエチレンイミンで被覆された被覆粒子が得られるとともに、粒子・ポリエチレンイミン中の分散媒が除去されることにより、被覆粒子が加熱雰囲気中に乾燥物として得られる。   Next, the droplets are heated by supplying the particle / polyethyleneimine dispersion as droplets in the heating atmosphere. As a result, hydroxyapatite and polyethyleneimine react to obtain coated particles in which the hydroxyapatite particles are coated with polyethyleneimine, and the dispersion medium in the particles and polyethyleneimine is removed to heat the coated particles. Obtained as a dry product in the atmosphere.

このように、加熱雰囲気中に液滴として供給して加熱する構成とすることにより、ハイドロキシアパタイトとポリエチレンイミンとの反応が安定的に行われてハイドロキシアパタイト粒子が得られるとともに、被覆粒子を乾燥する際に、被覆粒子が凝集して凝集体が形成されるのを的確に抑制または防止することができ、得られる被覆粒子の歩留まりの向上を図ることができる。   Thus, by setting it as the structure which supplies and heats as a droplet in a heating atmosphere, the reaction of a hydroxyapatite and a polyethyleneimine is performed stably, and while a hydroxyapatite particle is obtained, a coated particle is dried. In this case, it is possible to accurately suppress or prevent the formation of aggregates due to the aggregation of the coated particles, and the yield of the resulting coated particles can be improved.

このような、液滴の加熱雰囲気中における加熱は、前述した、スプレードライヤー装置1を用いたスプレードライ法により容易に行われる。   Such heating of the droplets in the heating atmosphere is easily performed by the above-described spray drying method using the spray dryer apparatus 1.

ここで、スプレードライヤー装置1を用いて、加熱室(加熱雰囲気)2中に、粒子・ポリエチレンイミン分散液を液滴として供給するには、前述したように、噴霧盤4を回転させた状態で、貯留タンク6に貯留した粒子・ポリエチレンイミン分散液を送液部3を介して、噴霧盤4に供給することにより行われる。   Here, in order to supply the particle / polyethyleneimine dispersion as droplets into the heating chamber (heating atmosphere) 2 using the spray dryer apparatus 1, as described above, the spray platen 4 is rotated. The particle / polyethyleneimine dispersion liquid stored in the storage tank 6 is supplied to the spray board 4 through the liquid feeding section 3.

噴霧盤4に供給された粒子・ポリエチレンイミン分散液は、噴霧盤4の回転により生じた遠心力により、噴霧盤4から押し出される際に、柱状体43により細分化された状態となり、円板41、42の外周方向から飛散して液滴化されるため、噴出孔45から液滴として噴出(噴霧)される。このような遠心力を用いた液滴の形成方法では、粒子・ポリエチレンイミン分散液に含まれる粒子に、圧縮力が掛かることなく液滴を形成し得る。そのため、粒子が破壊されてしまうのを的確に抑制または防止することができる。   When the particle / polyethyleneimine dispersion supplied to the spraying plate 4 is pushed out of the spraying plate 4 by the centrifugal force generated by the rotation of the spraying plate 4, it becomes a state of being subdivided by the columnar bodies 43. , 42 scatters from the outer peripheral direction to form droplets, and is ejected (sprayed) as droplets from the ejection hole 45. In such a droplet formation method using centrifugal force, droplets can be formed without applying a compressive force to the particles contained in the particle / polyethyleneimine dispersion. Therefore, it is possible to accurately suppress or prevent the particles from being destroyed.

液滴を加熱室2中に供給する際の噴霧盤4の回転数は、粒子・ポリエチレンイミン分散液の粘度等によっても若干異なるが、3000〜60000rpm程度であるのが好ましく、5000〜50000rpm程度であるのがより好ましく、10000〜40000rpm程度であるのがさらに好ましい。粒子・ポリエチレンイミン分散液を液滴として加熱室2中のほぼ全体に亘って確実に供給することができる。   The rotational speed of the spray platen 4 when supplying the droplets into the heating chamber 2 is slightly different depending on the viscosity of the particle / polyethyleneimine dispersion, but is preferably about 3000 to 60000 rpm, and about 5000 to 50000 rpm. More preferably, it is about 10,000 to 40,000 rpm. The particle / polyethyleneimine dispersion can be reliably supplied as droplets over almost the entire heating chamber 2.

また、加熱室2中に供給される液滴の量、すなわち粒子・ポリエチレンイミン分散液の1滴の量は、0.1〜8000pL程度であるのが好ましく、1〜400pL程度であるのがより好ましい。これにより、生成される被覆粒子同士が凝集して、被覆粒子の凝集体が形成されるのを的確に抑制または防止することができる。   In addition, the amount of droplets supplied into the heating chamber 2, that is, the amount of one droplet of the particle / polyethyleneimine dispersion is preferably about 0.1 to 8000 pL, more preferably about 1 to 400 pL. preferable. Thereby, it can suppress or prevent that the produced | generated covering particle aggregates and the aggregate of a covering particle is formed.

また、加熱室2中に供給された液滴を加熱する加熱温度、すなわち加熱雰囲気の温度は、溶媒の種類によっても若干異なるが、30〜200℃程度であるのが好ましく、55〜95℃程度であるのがより好ましい。加熱温度が低すぎると、ハイドロキシアパタイトとポリエチレンイミンとの反応が不十分となり、粒子の表面に、ポリエチレンイミンを所望の被覆量で被覆するのが困難となるおそれがある。また、加熱温度が高すぎると、ポリエチレンイミンが変質・劣化してしまうおそれがあり好ましくない。   Moreover, although the heating temperature which heats the droplet supplied in the heating chamber 2, ie, the temperature of a heating atmosphere, changes a little also with the kind of solvent, it is preferable that it is about 30-200 degreeC, and about 55-95 degreeC is preferable. It is more preferable that If the heating temperature is too low, the reaction between hydroxyapatite and polyethyleneimine becomes insufficient, and it may be difficult to coat the surface of the particles with polyethyleneimine with a desired coating amount. Moreover, when heating temperature is too high, there exists a possibility that a polyethyleneimine may change and deteriorate, and it is unpreferable.

[S4:被覆粒子を回収する工程]
次に、前記工程[S3]で得られたハイドロキシアパタイト粒子がポリエチレンイミンで被覆された被覆粒子を加熱室2中から回収する。
[S4: Step of recovering coated particles]
Next, the coated particles in which the hydroxyapatite particles obtained in the step [S3] are coated with polyethyleneimine are collected from the heating chamber 2.

ここで、前記工程[S3]で得られた被覆粒子は、乾燥物として加熱室2中で得られ、その自重で加熱室2の下側に貯まることとなる。また、排気部8から排気される気体に混入した微細な被覆粒子は、同じくその自重で貯留室82の下側に貯まることとなる。したがって、本実施形態では、加熱室2および貯留室82にそれぞれ設けられた貫通孔21および貫通孔83を介して被覆粒子が回収される。   Here, the coated particles obtained in the step [S3] are obtained as a dried product in the heating chamber 2, and are stored under the heating chamber 2 by their own weight. Further, the fine coated particles mixed in the gas exhausted from the exhaust unit 8 are also stored below the storage chamber 82 by its own weight. Therefore, in the present embodiment, the coated particles are collected through the through hole 21 and the through hole 83 provided in the heating chamber 2 and the storage chamber 82, respectively.

次に、回収された被覆粒子を、フィルタ上に載せ、被覆粒子およびフィルタに、蒸留水を通過させることによって被覆粒子を洗浄する。その後、フィルタ上から被覆粒子を回収し、デシケータ等を用いて乾燥する。   Next, the collected coated particles are placed on a filter, and the coated particles are washed by passing distilled water through the coated particles and the filter. Thereafter, the coated particles are collected from the filter and dried using a desiccator or the like.

この被覆粒子の洗浄は、被覆粒子およびフィルタを通過させた後の蒸留水が、ニンヒドリン試薬と反応させたとき、その呈色反応が確認されなくなるまで行うことが好ましい。これにより、被覆粒子に付着している未反応のポリエチレンイミンを確実に除去することができる。その結果、残存する未反応のポリエチレンイミンによって、被覆粒子の吸着能や分離能が損なわれたり、吸着物が変質したりすることを防止することができる。さらに後述する吸着装置が備える吸着剤に被覆粒子を適用した際に、溶出液中にポリエチレンイミンが漏出してしまうのを確実に防止することができる。   This washing of the coated particles is preferably performed until the colored reaction is not confirmed when the coated water and the distilled water after passing through the filter react with the ninhydrin reagent. Thereby, the unreacted polyethyleneimine adhering to the coated particles can be surely removed. As a result, it is possible to prevent the remaining unreacted polyethyleneimine from impairing the adsorption ability and separation ability of the coated particles, or from altering the adsorbate. Furthermore, when the coated particles are applied to an adsorbent provided in an adsorbing device described later, it is possible to reliably prevent polyethyleneimine from leaking into the eluate.

以上のような工程を経て、ハイドロキシアパタイト粒子の表面が、ポリエチレンイミンで被覆された被覆粒子を製造することができる。   Through the steps described above, coated particles in which the surface of hydroxyapatite particles is coated with polyethyleneimine can be produced.

なお、本実施形態では、上述したようなスプレードライヤー装置を用いて、粒子・ポリエチレンイミン分散液を液滴とし、この液滴を加熱雰囲気中に供給する場合について説明したが、前記分散液を液滴化する方法としては、特に限定されず、例えば、噴出孔を備えるノズルを用い、この噴出孔に分散液を圧力を加えた状態で供給することにより分散液を液滴化する方法や、圧電素子を用い、この圧電素子の振動により分散液を液滴化する方法(インクジェット法)等を用いることもできる。   In the present embodiment, the case where the particle / polyethyleneimine dispersion is used as a droplet and the droplet is supplied into a heated atmosphere using the above-described spray dryer apparatus has been described. The method for forming droplets is not particularly limited. For example, using a nozzle having an ejection hole, and supplying the dispersion liquid with pressure applied to the ejection hole, the dispersion liquid may be formed into droplets, or piezoelectric It is also possible to use a method in which a dispersion liquid is formed into droplets by using vibration of the piezoelectric element (inkjet method).

<吸着装置>
次に、本発明の被覆粒子の製造方法により製造された被覆粒子が吸着剤として適用された吸着装置について説明する。
<Adsorption device>
Next, an adsorption apparatus in which the coated particles produced by the method for producing coated particles of the present invention is applied as an adsorbent will be described.

図4は、本発明の被覆粒子の製造方法により製造された被覆粒子が吸着剤として適用された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4中の上側を「流入側」、下側を「流出側」と言う。   FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an example of an adsorption device in which the coated particles produced by the method for producing coated particles of the present invention are applied as an adsorbent. In the following description, the upper side in FIG. 4 is referred to as “inflow side” and the lower side is referred to as “outflow side”.

ここで、流入側とは、目的とする吸着物を分離(精製)する際に、例えば、試料液(吸着物を含む液体)、溶出用緩衝液(溶出液)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 adsorbate is separated (purified), the inflow side refers to, for example, liquid such as sample liquid (liquid containing adsorbate), elution buffer (eluate), etc. On the other hand, the outflow side refers to the side opposite to the inflow side, that is, the side from which the liquid flows out from the adsorption device.

図4に示す吸着装置400は、カラム500と、粒状の被覆粒子が吸着剤として充填された吸着剤100と、2枚のフィルタ部材600、700とを有している。   The adsorption device 400 shown in FIG. 4 has a column 500, an adsorbent 100 filled with granular coated particles as an adsorbent, and two filter members 600 and 700.

カラム500は、カラム本体510と、このカラム本体510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)520、530とで構成されている。   The column 500 includes a column main body 510 and caps (lid bodies) 520 and 530 attached to the inflow side end portion and the outflow side end portion of the column main body 510, respectively.

カラム本体510は、例えば円筒状の部材で構成されている。カラム本体510を含めカラム500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 510 is composed of, for example, a cylindrical member. Examples of the constituent material of each part (each member) constituting the column 500 including the column main body 510 include various glass materials, various resin materials, various metal materials, various ceramic materials, and the like.

カラム本体510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600、700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520、530が螺合により装着される。   Caps 520 and 530 are screwed into the inflow side end portion and the outflow side end portion of the column main body 510 in a state where the filter members 600 and 700 are disposed 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500では、カラム本体510と各フィルタ部材600、700とにより、吸着剤充填空間560が画成されている。そして、この吸着剤充填空間560の少なくとも一部に(本実施形態では、ほぼ満量で)、本発明の被覆粒子が吸着剤100として充填されている。   In the column 500 having such a configuration, an adsorbent filling space 560 is defined by the column main body 510 and the filter members 600 and 700. Then, at least a part of the adsorbent filling space 560 (almost full in the present embodiment) is filled with the coated particles of the present invention as the adsorbent 100.

吸着剤充填空間560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、0.05〜10mL程度が好ましく、0.5〜2mL程度がより好ましい。   The volume of the adsorbent filling space 560 is appropriately set according to the volume of the sample solution, and is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 10 mL, more preferably about 0.5 to 2 mL with respect to 1 mL of the sample solution. .

吸着剤充填空間560の寸法を上記のように設定し、かつ被覆粒子の寸法を前述のように設定することにより、複数種の吸着物を相互にかつ確実に分離することができる。   By setting the size of the adsorbent filling space 560 as described above and setting the size of the coated particles as described above, a plurality of types of adsorbents can be separated from each other reliably.

また、カラム本体510に各キャップ520、530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。   Further, in a state where the caps 520 and 530 are attached to the column main body 510, the liquid-tightness between them is ensured.

各キャップ520、530のほぼ中央には、それぞれ、流入管540および流出管550が液密に固着(固定)されている。この流入管540およびフィルタ部材600を介して被覆粒子に、前記液体が供給される。また、被覆粒子に供給された液体は、被覆粒子同士の間(間隙)を通過して、フィルタ部材700および流出管550を介して、カラム500外へ流出する。このとき、被覆粒子を、その平均粒径が1μm超であるものとした場合、被覆粒子同士の間には、液体が流れるのに十分な間隙が形成される。そのため、被覆粒子同士の間を、液体が容易に流れ、カラム本体510内で液体が滞留するのを好適に防止することができる。そして、このようにカラム本体510内を液体が通過する過程で、被覆粒子が負電荷を有する物質および正電荷を有する物質の双方に対して優れた吸着能を有することから、試料液(試料)に含まれる複数種の吸着物は、被覆粒子に対する吸着性の差異および緩衝液に対する親和性の差異に基づいて確実に分離される。   An inflow pipe 540 and an outflow pipe 550 are fixed (fixed) in a liquid-tight manner at substantially the centers of the caps 520 and 530, respectively. The liquid is supplied to the coated particles through the inflow pipe 540 and the filter member 600. Further, the liquid supplied to the coated particles passes between the coated particles (gap) and flows out of the column 500 through the filter member 700 and the outflow pipe 550. At this time, when the coated particles have an average particle size of more than 1 μm, a gap sufficient for the liquid to flow is formed between the coated particles. Therefore, the liquid can easily flow between the coated particles, and the liquid can be suitably prevented from staying in the column main body 510. In the course of the liquid passing through the column main body 510 in this way, the coated particles have an excellent adsorbing ability for both a negatively charged substance and a positively charged substance. The multiple types of adsorbate contained in the are surely separated based on the difference in adsorptivity to the coated particles and the difference in affinity to the buffer solution.

各フィルタ部材600、700は、それぞれ、吸着剤充填空間560から被覆粒子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600、700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 600 and 700 has a function of preventing the coated particles from flowing out from the adsorbent filling space 560. These filter members 600 and 700 are, for example, non-woven fabrics and foams (sponge-like porous bodies having communication holes) made of synthetic resin such as polyurethane, polyvinyl alcohol, polypropylene, polyether polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc. ), Woven fabric, mesh or the like.

各フィルタ部材600、700の平均孔径は、通常、0.2〜0.8μm程度に設定される。そのため、被覆粒子を、その平均粒径が1μm超であるものとした場合、この被覆粒子を吸着剤100として備える吸着装置400では、被覆粒子がフィルタ部材600、700の孔部に入り込んで目詰まりが生じたり、被覆粒子がフィルタ部材600、700を通過して流出することが、確実に防止される。   The average pore diameter of each filter member 600, 700 is usually set to about 0.2 to 0.8 μm. Therefore, when the coated particles have an average particle size of more than 1 μm, in the adsorption device 400 provided with the coated particles as the adsorbent 100, the coated particles enter the pores of the filter members 600 and 700 and become clogged. Or the coated particles are surely prevented from flowing out through the filter members 600 and 700.

以上のように構成された吸着装置では、被覆粒子が負電荷を有する物質および正電荷を有する物質の双方に対して優れた吸着能を有することから、各種物質が主に静電相互作用によって被覆粒子に吸着し、この吸着剤100に対する吸着性の差異および緩衝液に対する親和性の差異に基づいて、それぞれを分離することができる。すなわち、試料液中に含まれる負電荷を有する物質および正電荷を有する物質の双方を、確実に分離・回収することができる。   In the adsorption apparatus configured as described above, since the coated particles have excellent adsorption ability for both negatively charged substances and positively charged substances, various substances are coated mainly by electrostatic interaction. Based on the difference in the adsorptivity to the adsorbent 100 and the difference in the affinity to the buffer solution, the particles can be separated from each other. In other words, both the negatively charged substance and the positively charged substance contained in the sample liquid can be reliably separated and recovered.

また、例えば、溶出用緩衝液の塩濃度を連続的または段階的に変化させことにより、複数種の吸着物を分解能よく分離することができるため、早期に負電荷を有する物質が溶出液中に漏出してしまうという問題も解消される。   In addition, for example, by changing the salt concentration of the elution buffer continuously or stepwise, multiple types of adsorbate can be separated with high resolution, so that a negatively charged substance is introduced into the eluate at an early stage. The problem of leakage is also eliminated.

なお、本実施形態のように、被覆粒子を吸着剤充填空間560にほぼ満量充填する場合には、被覆粒子は、吸着剤充填空間560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400は、各種吸着物の分離(精製)能が特に優れたものとなる。   When the coated particles are almost fully filled in the adsorbent filling space 560 as in the present embodiment, the coated particles have almost the same composition in each part of the adsorbent filled space 560. preferable. Thereby, the adsorption device 400 has particularly excellent ability to separate (purify) various adsorbates.

また、吸着剤充填空間560の一部(例えば流入管540側の一部)に被覆粒子を充填し、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。
次に、このような吸着装置400を用いた分離方法の一例について説明する。
Alternatively, a part of the adsorbent filling space 560 (for example, a part on the inflow pipe 540 side) may be filled with coating particles, and the other part may be filled with another adsorbent.
Next, an example of a separation method using such an adsorption device 400 will be described.

[1] 調製工程
まず、複数種の吸着物を含む試料と、緩衝液とを混合して、試料液を調製する。
[1] Preparation Step First, a sample solution is prepared by mixing a sample containing a plurality of types of adsorbate and a buffer solution.

試料液の調製に用いる緩衝液は、その塩濃度が後述する溶出用緩衝液の塩濃度と等しいか低いのが好ましい。これにより、吸着剤100として充填されている被覆粒子に吸着物を確実に吸着させることができる。   The buffer used for the preparation of the sample solution preferably has a salt concentration equal to or lower than the salt concentration of the elution buffer described later. Thereby, the adsorbate can be reliably adsorbed on the coated particles filled as the adsorbent 100.

試料液を調製する際に用いる緩衝液の量は、特に限定されないが、吸着物の質量に対して、5〜50000倍程度であるのが好ましく、50〜1000倍程度であるのがより好ましい。   The amount of the buffer used when preparing the sample solution is not particularly limited, but is preferably about 5 to 50000 times, more preferably about 50 to 1000 times the mass of the adsorbate.

また、この緩衝液のpHは、試料に含まれる吸着物の種類によって異なるが、例えば、吸着物がタンパク質、ヌクレオチドおよび核酸等の生体関連物質である場合、6〜8程度であるのが好ましく、6.5〜7.5程度であるのがより好ましい。   Further, the pH of this buffer solution varies depending on the type of adsorbate contained in the sample. For example, when the adsorbate is a biological substance such as protein, nucleotide, and nucleic acid, it is preferably about 6 to 8, More preferably, it is about 6.5 to 7.5.

さらに、緩衝液の温度も、特に限定されないが、20〜50℃程度であるのが好ましく、25〜45℃程度であるのがより好ましい。   Furthermore, the temperature of the buffer solution is not particularly limited, but is preferably about 20 to 50 ° C, and more preferably about 25 to 45 ° C.

かかるpH範囲および温度範囲の緩衝液を用いることにより、吸着物が生体関連物質である場合、その変質を確実に抑えて、被覆粒子に効率よく付着させることができる。その結果、目的とする吸着物の回収率の向上を図ることができる。   By using a buffer solution in such a pH range and temperature range, when the adsorbate is a biological substance, its alteration can be reliably suppressed, and the adsorbate can be efficiently attached to the coated particles. As a result, it is possible to improve the recovery rate of the target adsorbate.

なお、調製した試料液中に固形物が含まれる場合には、試料液中から固形物を除去するのが好ましい。これにより、カラム500の目詰まりを確実に防止することができる。この固形物を除去する方法は、特に限定されないが、例えば、試料液を遠心分離した後、上清液を回収し、この上清液から残存する固形物をフィルタにより濾別する方法等が挙げられる。   In addition, when a solid substance is contained in the prepared sample liquid, it is preferable to remove the solid substance from the sample liquid. Thereby, clogging of the column 500 can be reliably prevented. The method for removing the solid matter is not particularly limited. For example, after centrifuging the sample solution, the supernatant solution is recovered, and the solid matter remaining from the supernatant solution is filtered off using a filter. It is done.

[2] 供給工程
次に、この試料液を、流入管540およびフィルタ部材600を介して被覆粒子に供給して、カラム500(吸着装置400)内を通過させて、吸着剤(被覆粒子)1に接触させる。
[2] Supplying Step Next, the sample liquid is supplied to the coated particles through the inflow pipe 540 and the filter member 600, and is passed through the column 500 (adsorbing device 400), so that the adsorbent (coated particles) 1 Contact.

これにより、被覆粒子に対して吸着能の低い成分は、フィルタ部材700および流出管550を介してカラム500内から流出する。そして、被覆粒子に対して吸着能が高い成分は、カラム500内に保持される。   As a result, a component having a low adsorbability with respect to the coated particles flows out of the column 500 through the filter member 700 and the outflow pipe 550. A component having a high adsorbability with respect to the coated particles is held in the column 500.

[3] 分画工程
次に、流入管540からカラム500内に、吸着物を溶出させるための溶出用緩衝液(溶出液)を供給して、カラム500内から流出管550を介して流出する流出液を、所定量ずつ分画(採取)する。
[3] Fractionation step Next, an elution buffer (eluent) for eluting the adsorbate is supplied from the inflow pipe 540 into the column 500 and flows out from the column 500 through the outflow pipe 550. Fractionate (collect) the effluent by a predetermined amount.

本実施形態では、溶出用緩衝液の塩濃度を連続的または段階的に変化させる。なお、溶出用緩衝液には、前記調製工程において用いる緩衝液と同種のものが好適に用いられる。   In this embodiment, the salt concentration of the elution buffer is changed continuously or stepwise. As the elution buffer, the same type as the buffer used in the preparation step is preferably used.

ここで、複数種の吸着物が被覆粒子に吸着している場合、被覆粒子に溶出用緩衝液が接触すると、まず、被覆粒子に対する吸着能が低い吸着物が被覆粒子から離脱し、流出管550から流出する。その後、被覆粒子に吸着した他の吸着物は、被覆粒子に対する吸着能が低いものから、溶出用緩衝液の塩濃度に応じて被覆粒子から離脱する。そして、溶出用緩衝液中に混入し、流出管550から流出する流出液中に回収される。そのため、流出管550から流出する流出液を所定量ずつ分画すれば、複数種の吸着物を含む試料液中から特定の吸着物を分離することができる。   Here, when a plurality of kinds of adsorbents are adsorbed on the coated particles, when the elution buffer comes into contact with the coated particles, first, the adsorbent having a low adsorbing ability with respect to the coated particles is detached from the coated particles, and the outflow pipe 550. Spill from. Thereafter, the other adsorbates adsorbed on the coated particles are separated from the coated particles according to the salt concentration of the elution buffer, from those having a low adsorbability for the coated particles. Then, it is mixed in the elution buffer and collected in the effluent that flows out from the effluent pipe 550. Therefore, if the effluent flowing out from the effluent pipe 550 is fractionated by a predetermined amount, the specific adsorbate can be separated from the sample liquid containing plural kinds of adsorbents.

ここで、被覆粒子は、ポリアミン系化合物の被覆量を変化させることによって、その荷電状態、すなわち、各吸着物に対する吸着能を制御することができる。このため、例えば、回収したい吸着物に対する吸着能を優先して、ポリアミン系化合物の被覆量を設定した場合には、この吸着物の回収率を向上させることができる。   Here, the coated particles can control the charge state, that is, the adsorption ability for each adsorbate by changing the coating amount of the polyamine compound. For this reason, for example, when the coating amount of the polyamine compound is set by giving priority to the adsorption ability for the adsorbate to be collected, the recovery rate of the adsorbate can be improved.

また、さらに、回収したい吸着物に対する吸着能と、他の吸着物に対する吸着能との差がより大きくなるように、ポリアミン系化合物の被覆量を設定した場合には、回収したい吸着物の溶出時間と他の吸着物の溶出時間との差をより長くすることができ、複数種の吸着物を含む試料液中から特定の吸着物を分離能よく分離することができる。   Furthermore, when the polyamine compound coating amount is set so that the difference between the adsorption capacity for the adsorbate to be collected and the adsorption capacity for other adsorbates is larger, the elution time of the adsorbate to be collected is set. And the elution time of other adsorbents can be made longer, and a specific adsorbate can be separated from the sample liquid containing a plurality of types of adsorbates with high resolution.

なお、緩衝液の通液速度は、特に限定されないが、1〜10mL/min程度であるのが好ましく、1〜5mL/min程度であるのがより好ましい。   The flow rate of the buffer solution is not particularly limited, but is preferably about 1 to 10 mL / min, and more preferably about 1 to 5 mL / min.

緩衝液の通液時間は、特に限定されないが、それぞれ、5〜60min程度であるのが好ましく、10〜30min程度であるのがより好ましい。   The passing time of the buffer solution is not particularly limited, but is preferably about 5 to 60 minutes, and more preferably about 10 to 30 minutes.

以上、本発明の被覆粒子の製造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。   As mentioned above, although the manufacturing method of the covering particle | grains of this invention was demonstrated, this invention is not limited to this.

例えば、本発明の被覆粒子の製造方法は、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, the method for producing coated particles of the present invention can add one or more steps for any purpose.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.被覆粒子の製造
(実施例)
まず、水酸化カルシウム140gを純水1200mLに分散させて分散液を調製し、この分散液を攪拌しつつ、これにリン酸水溶液(リン酸濃度10wt%)700mLを滴下した。これにより、水酸化カルシウムとリン酸とを反応させてハイドロキシアパタイトを合成し、ハイドロキシアパタイトの凝集体を含有するスラリーを得た。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of coated particles (Example)
First, 140 g of calcium hydroxide was dispersed in 1200 mL of pure water to prepare a dispersion, and 700 mL of an aqueous phosphoric acid solution (phosphoric acid concentration: 10 wt%) was added dropwise to this dispersion while stirring. Thus, calcium hydroxide and phosphoric acid were reacted to synthesize hydroxyapatite, and a slurry containing hydroxyapatite aggregates was obtained.

次に、このスラリーを噴霧乾燥し、更に分級することにより、ハイドロキシアパタイトの粒体(平均粒径40μmのHAp粒子)を得、その後、このハイドロキシアパタイトの粒体を700℃で焼成した。   Next, the slurry was spray-dried and further classified to obtain hydroxyapatite granules (HAp particles having an average particle size of 40 μm), and then the hydroxyapatite granules were fired at 700 ° C.

次に、1.5wt%ポリエチレンイミン(MW70000)水溶液9Lに、焼成したハイドロキシアパタイト粒子1kgを混合することにより、粒子・ポリエチレンイミン分散液を得た。   Next, 1 kg of calcined hydroxyapatite particles was mixed with 9 L of a 1.5 wt% polyethyleneimine (MW 70000) aqueous solution to obtain a particle / polyethyleneimine dispersion.

次に粒子・ポリエチレンイミン分散液を、スプレードライヤー装置(大川原化工機社製、「OC−20」)を用いて、液滴として加熱雰囲気中に供給して加熱した。これにより、粒子を構成するハイドロキシアパタイトと、ポリエチレンイミンとを反応させ、ハイドロキシアパタイト粒子の表面を、ポリエチレンイミンで被覆するとともに、分散液中に含まれる分散媒を除去して粒子を乾燥体として得た。   Next, the particle / polyethyleneimine dispersion was supplied and heated as droplets in a heating atmosphere using a spray dryer (Okawara Chemical Co., Ltd., “OC-20”). As a result, the hydroxyapatite constituting the particles reacts with polyethyleneimine to coat the surface of the hydroxyapatite particles with polyethyleneimine, and the dispersion medium contained in the dispersion is removed to obtain the particles as a dried product. It was.

なお、加熱雰囲気中で、粒子・ポリエチレンイミン分散液の液滴を加熱する加熱条件は以下に示す通りである。   The heating conditions for heating the droplets of the particle / polyethyleneimine dispersion in a heating atmosphere are as follows.

<加熱条件>
・加熱室の温度 :90℃
・液滴の量 :40pL
<Heating conditions>
・ Heating chamber temperature: 90 ℃
-Volume of droplet: 40 pL

次に、得られた粒子を、フィルタ上に載せ、粒子およびフィルタに、蒸留水を通過させることによって粒子を洗浄した。この粒子の洗浄は、粒子およびフィルタを通過させた後の蒸留水が、ニンヒドリン試薬と反応させたとき、その呈色反応が確認されなくなるまで行った。
その後、フィルタ上から粒子を回収し、デシケータを用いて乾燥した。
Next, the obtained particles were placed on a filter, and the particles were washed by passing distilled water through the particles and the filter. The particles were washed until the colored reaction was not confirmed when the particles and distilled water after passing through the filter reacted with the ninhydrin reagent.
Thereafter, the particles were collected from the filter and dried using a desiccator.

以上のようにして、ハイドロキシアパタイト粒子の表面がポリエチレンイミンで被覆された粒子(被覆粒子:PEI−HAp粒子)を得た。   As described above, particles having hydroxyapatite particles coated with polyethyleneimine (coated particles: PEI-HAp particles) were obtained.

(比較例1)
まず、前記実施例と同様にして、ハイドロキシアパタイトの粒体(平均粒径40μmのHAp粒子)を得た後、このハイドロキシアパタイトの粒体を700℃で焼成した。
(Comparative Example 1)
First, hydroxyapatite particles (HAp particles having an average particle size of 40 μm) were obtained in the same manner as in the above example, and then the hydroxyapatite particles were fired at 700 ° C.

次に、1.0wt%ポリエチレンイミン(MW70000)水溶液150mLに、焼成したハイドロキシアパタイト粒子100gを混合することにより、粒子・ポリエチレンイミン分散液を得た。   Next, 100 g of calcined hydroxyapatite particles were mixed with 150 mL of 1.0 wt% polyethyleneimine (MW 70000) aqueous solution to obtain a particle / polyethyleneimine dispersion.

次に、分散液を、ロータリーエバポレータ内に収容し、エバポレータ内の分散液を浴槽を用いて加熱した。これにより、ハイドロキシアパタイト粒子の表面を、ポリエチレンイミンで被覆するとともに、分散液中に含まれる分散媒を除去して粒子を乾燥体として得た。   Next, the dispersion liquid was accommodated in a rotary evaporator, and the dispersion liquid in the evaporator was heated using a bathtub. Thus, the surface of the hydroxyapatite particles was coated with polyethyleneimine, and the dispersion medium contained in the dispersion was removed to obtain particles as a dried product.

なお、容器中で、粒子・ポリエチレンイミン分散液の液滴を加熱する加熱条件は以下に示す通りである。   The heating conditions for heating the droplets of the particle / polyethyleneimine dispersion in the container are as follows.

<加熱条件>
・浴槽の温度 : 80℃
・エバポレータの回転数 : 78−80回/min
・冷却水温 : 8−9℃
・エバポレータの真空度 : 22.25hPa
<Heating conditions>
-Bathtub temperature: 80 ° C
・ Evaporator speed: 78-80 times / min
・ Cooling water temperature: 8-9 ° C
・ Vacuum degree of evaporator: 22.25 hPa

次に、前記実施例と同様にして、得られた粒子を、洗浄した後、乾燥することにより、被覆粒子(PEI−HAp粒子)を得た。   Next, in the same manner as in the above Example, the obtained particles were washed and then dried to obtain coated particles (PEI-HAp particles).

(比較例2)
ポリエチレンイミンによる粒子の被覆を省略した以外は、実施例1と同様にして、粒子(HAp粒子)を得た。
(Comparative Example 2)
Particles (HAp particles) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating of the particles with polyethyleneimine was omitted.

2.評価
2−1.被覆粒子の凝集の有無の確認
実施例および比較例1で製造された被覆粒子について、それぞれ、凝集の有無について確認した。
2. Evaluation 2-1. Confirmation of presence / absence of aggregation of coated particles The coated particles produced in Examples and Comparative Example 1 were each confirmed for the presence / absence of aggregation.

その結果、図5に示すように、実施例の被覆粒子では、凝集体はほとんど認められなかった。これに対して、比較例1の被覆粒子では、隣接する被覆粒子同士が凝集することに起因して、多くの凝集体が認められる結果であった。   As a result, as shown in FIG. 5, almost no aggregates were observed in the coated particles of the example. On the other hand, in the coated particles of Comparative Example 1, many aggregates were observed due to the aggregation of adjacent coated particles.

2−2.タンパク質の溶出パターンの検討
実施例および比較例1、2で製造された粒子を、それぞれ、カラム(40×100mm)内に充填した。なお、比較例1で製造された粒子については、凝集体を形成しているものを取り除いてからカラム内に充填した。
2-2. Examination of Protein Elution Pattern Each of the particles produced in Examples and Comparative Examples 1 and 2 was packed in a column (40 × 100 mm). In addition, about the particle | grains manufactured by the comparative example 1, what formed the aggregate was removed, and it filled in the column.

その後、400mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を10分間、さらに10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を20分間、それぞれ、1.0mL/minの速度で通液することにより、各カラム中に充填された粒子の洗浄を行った。   Thereafter, 400 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was passed for 10 minutes, and further 10 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was passed for 20 minutes at a rate of 1.0 mL / min. The particles packed in the column were washed.

また、試料液として、10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)に、オバルブミン(Ova)を10mg/mL、ミオグロビン(Myo)を5mg/mL、α−キモトリプシノーゲン−A(α−Chymo)を5mg/mL、チトクローム−C(Cyto)を5mg/mLそれぞれ溶解したタンパク質混合液を用意した。   Further, as a sample solution, 10 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8), ovalbumin (Ova) 10 mg / mL, myoglobin (Myo) 5 mg / mL, α-chymotrypsinogen-A (α-Chymo) 5 mg / ML, a protein mixture solution in which cytochrome-C (Cyto) was dissolved at 5 mg / mL was prepared.

そして、各カラム内に、このタンパク質混合液50μLを、1.0mL/minの速度で供給した後、10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を、1.0mL/minの速度で1分間供給した。   Then, 50 μL of this protein mixture is supplied into each column at a rate of 1.0 mL / min, and then 10 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) is supplied at a rate of 1.0 mL / min for 1 minute. did.

続いて、各カラム内に、リン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を、10mMのものが100%の状態から、400mMのものが75%となるまで連続的に変化させて15分間供給した後、400mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を5分間供給した。   Subsequently, after each sodium phosphate buffer solution (pH 6.8) was supplied to each column for 15 minutes while being changed from 100% at 100 mM to 75% at 400 mM. 400 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was supplied for 5 minutes.

そして、各カラムから流出する流出液について、280nmにおける吸光度曲線を観測した。各カラムについて観測された吸光度曲線を、図6に示す。   Then, an absorbance curve at 280 nm was observed for the effluent flowing out from each column. The observed absorbance curve for each column is shown in FIG.

図6を見ると、比較例2の粒子(HAp粒子)を用いたカラムでは、試料液中のタンパク質が、オバルブミン、ミオグロビン、α−キモトリプシノーゲン−A、チトクローム−Cの順で溶出する。   Referring to FIG. 6, in the column using the particles of Comparative Example 2 (HAp particles), the protein in the sample solution is eluted in the order of ovalbumin, myoglobin, α-chymotrypsinogen-A, and cytochrome-C.

これに対して、実施例および比較例1の粒子(PEI−HAp粒子)を用いたカラムでは、ミオグロビン、α−キモトリプシノーゲン−A、チトクローム−Cがほぼ同じ溶出時間で溶出して1つのピークとして観測され、オバルブミンのみが、他のタンパク質よりも遅れて溶出して別のピークとして観測された。   On the other hand, in the column using the particles of Examples and Comparative Example 1 (PEI-HAp particles), myoglobin, α-chymotrypsinogen-A, and cytochrome-C were eluted with almost the same elution time as one peak. Only ovalbumin was observed as a separate peak eluting later than the other proteins.

このことから、実施例の被覆粒子では、比較例1の被覆粒子と同様に、ハイドロキシアパタイト粒子がポリエチレンイミンで被覆されており、これを吸着剤とするカラムのタンパク質の溶出パターンを変化させ得ることがわかった。   From this, in the coated particles of Examples, like the coated particles of Comparative Example 1, the hydroxyapatite particles are coated with polyethyleneimine, and the protein elution pattern of the column using this as an adsorbent can be changed. I understood.

すなわち、実施例の被覆粒子(PEI−HAp粒子)を用いたカラムでは、比較例1と同様に、特に、オバルブミン(酸性タンパク質)の溶出時間が遅くなっていることから、特に、酸性タンパク質に対する吸着能が向上し、酸性タンパク質を他のタンパク質から分離する性能(酸性タンパク質に対する分離能)を向上させ得ることがわかった。   That is, in the column using the coated particles (PEI-HAp particles) of the example, since the elution time of ovalbumin (acidic protein) is particularly delayed as in Comparative Example 1, the adsorption to acidic protein is particularly important. It was found that the ability to improve the ability to separate acidic protein from other proteins (separation ability for acidic protein) can be improved.

2−3.ヌクレオチドの溶出パターンの検討
実施例および比較例1、2で製造された粒子を、それぞれ、カラム(40×100mm)内に充填した。なお、比較例1で製造された粒子については、凝集体を形成しているものを取り除いてからカラム内に充填した。
2-3. Examination of nucleotide elution pattern Each of the particles produced in Examples and Comparative Examples 1 and 2 was packed in a column (40 × 100 mm). In addition, about the particle | grains manufactured by the comparative example 1, what formed the aggregate was removed, and it filled in the column.

その後、400mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を10分間、さらに10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を20分間、それぞれ、1.0mL/minの速度で通液することにより、各カラム中に充填された粒子の洗浄を行った。   Thereafter, 400 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was passed for 10 minutes, and further 10 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was passed for 20 minutes at a rate of 1.0 mL / min. The particles packed in the column were washed.

また、試料液として、10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)に、アデノシン、AMP、ADP、ATPを、それぞれ1mg/mL溶解したヌクレオチド溶液を用意した。   As a sample solution, a nucleotide solution prepared by dissolving 1 mg / mL of adenosine, AMP, ADP, and ATP in a 10 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was prepared.

そして、各カラム内に、このヌクレオチド溶液50μLを、1.0mL/minの速度で供給した後、10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を、1.0mL/minの速度で1分間供給した。   Then, 50 μL of this nucleotide solution was supplied into each column at a rate of 1.0 mL / min, and then 10 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was supplied at a rate of 1.0 mL / min for 1 minute. .

続いて、各カラム内に、リン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を、10mMのものが100%の状態から、400mMのものが75%となるまで連続的に変化させて15分間供給した後、400mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.8)を5分間供給した。   Subsequently, after each sodium phosphate buffer solution (pH 6.8) was supplied to each column for 15 minutes while being changed from 100% at 100 mM to 75% at 400 mM. 400 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8) was supplied for 5 minutes.

そして、各カラムから流出する流出液について、260nmにおける吸光度曲線を観測した。各カラムについて観測された吸光度曲線を、それぞれ、図7に示す。   Then, an absorbance curve at 260 nm was observed for the effluent flowing out from each column. The absorbance curves observed for each column are shown in FIG.

図7を見ると、実施例および比較例1のカラムの吸光度曲線においては、4つのピークが認められ、アデノシン、AMP、ADPおよびATPに対応するピークがこの順で観測されるのが分かる。これに対して、比較例2の吸光度曲線においては、3つのピークしか認められず、アデノシンとAMPのピークが重なり、1つのピークとして観測されたものと推察される。   FIG. 7 shows that four peaks are observed in the absorbance curves of the column of Example and Comparative Example 1, and peaks corresponding to adenosine, AMP, ADP and ATP are observed in this order. In contrast, in the absorbance curve of Comparative Example 2, only three peaks were observed, and it is assumed that the peaks of adenosine and AMP overlapped and were observed as one peak.

これらのことから、実施例の被覆粒子では、比較例1の被覆粒子と同様に、ハイドロキシアパタイト粒子がポリエチレンイミンで被覆されており、これを吸着剤とするカラムの各ヌクレオチドに対応するピーク同士の距離を広げ得ることがわかった。   From these facts, in the coated particles of Examples, like the coated particles of Comparative Example 1, the hydroxyapatite particles are coated with polyethyleneimine, and the peaks corresponding to the nucleotides of the column using this as an adsorbent. I found that I could increase the distance.

すなわち、実施例の被覆粒子(PEI−HAp粒子)を用いたカラムでは、比較例1と同様に、リン酸基の数の増加に伴ってその保持力が向上するため、各ヌクレオチドに対する分離能を向上させ得ることがわかった。   That is, in the column using the coated particles of the example (PEI-HAp particles), as in Comparative Example 1, the retention increases with the increase in the number of phosphate groups. It has been found that it can be improved.

2−4.まとめ
以上のことから、実施例のように、ハイドロキシアパタイト粒子とポリエチレンイミンと分散液としての水とを含有する分散液を液滴として加熱雰囲気中で加熱することにより、凝集体を形成することなく、被覆粒子を製造し得ることがわかった。
2-4. Summary From the above, as in the examples, the dispersion containing hydroxyapatite particles, polyethyleneimine, and water as the dispersion was heated as a droplet in a heated atmosphere without forming an aggregate. It has been found that coated particles can be produced.

また、かかる方法を用いて製造した実施例の被覆粒子は、分散液を液滴とすることなく直接加熱する従来の方法を用いて製造した比較例1と同様にの分離能を有していたことから、ポリエチレンイミンによりハイドロキシアパタイト粒子の表面が被覆されていることがわかった。   In addition, the coated particles of Examples manufactured using such a method had the same separation ability as Comparative Example 1 manufactured using a conventional method in which the dispersion was directly heated without forming droplets. From this, it was found that the surface of hydroxyapatite particles was coated with polyethyleneimine.

したがって、分散媒を液滴として加熱雰囲気中で加熱して被覆粒子を製造することにより、優れた吸着能および分離能が安定的に得られる被覆粒子を歩留まりよく製造し得ることがわかった。   Accordingly, it has been found that by producing coated particles by heating the dispersion medium as droplets in a heated atmosphere, coated particles capable of stably obtaining excellent adsorption ability and separation ability can be produced with high yield.

また、分散液中に含まれる溶媒として、水の他にメタノールを含有する溶媒を用いて被覆粒子(PEI−HAp粒子)を製造し、上記2−3と同様の評価を行った。その結果、分散液の分散媒として水を用いて得られた被覆粒子を備えるカラムに比べて、分散液の分散媒としてメタノールを用いて得られた被覆粒子を備えるカラムの方が、各ヌクレオチドに対応するピーク同士の距離がより広がっている結果となった。このことから、分散液中の分散媒としてメタノールを用いることにより、より分離能に優れた被覆粒子が得られることがわかった。   Further, as a solvent contained in the dispersion, coated particles (PEI-HAp particles) were produced using a solvent containing methanol in addition to water, and the same evaluation as in the above 2-3 was performed. As a result, compared to a column with coated particles obtained using water as the dispersion medium for the dispersion, a column with coated particles obtained with methanol as the dispersion medium for the dispersion is more suitable for each nucleotide. As a result, the distance between the corresponding peaks increased. From this, it was found that by using methanol as a dispersion medium in the dispersion liquid, coated particles having better separation ability can be obtained.

本発明の被覆粒子を構成する粒子の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the particle | grains which comprise the covering particle | grains of this invention. 粒子の表面をポリアミン系化合物で被覆する際に用いるスプレードライヤー装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the spray dryer apparatus used when coat | covering the surface of particle | grains with a polyamine type compound. 図2に示すスプレードライヤー装置が備える噴霧盤の構成を示すための部分断面図である。It is a fragmentary sectional view for showing the composition of the spray board with which the spray dryer apparatus shown in Drawing 2 is provided. 本発明の被覆粒子の製造方法により製造された被覆粒子が吸着剤として適用された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 with which the coated particle manufactured by the manufacturing method of the coated particle of this invention was applied as an adsorbent. 実施例および比較例1で製造した被覆粒子(PEI−HAp粒子)の光学写真である。2 is an optical photograph of coated particles (PEI-HAp particles) produced in Examples and Comparative Example 1. 実施例および比較例1、2で製造した粒子(PEI−HAp粒子またはHAp粒子)を用いたカラムについて、各種タンパク質を吸着させたときの流出液の吸光度曲線である。It is an absorbance curve of an effluent when various proteins are made to adsorb about a column using particles (PEI-HAp particle or HAp particle) manufactured in an example and comparative examples 1 and 2. 実施例および比較例1、2で製造した粒子(PEI−HAp粒子またはHAp粒子)を用いたカラムについて、各種ヌクレオチドを吸着させたときの流出液の吸光度曲線である。It is an absorbance curve of an effluent when various nucleotides are made to adsorb about a column using particles (PEI-HAp particles or HAp particles) manufactured in Examples and Comparative Examples 1 and 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 スプレードライヤー装置
2 加熱室
21 貫通孔
3 送液部
31 高圧ポンプ
32 送液ライン
4 噴霧盤
41 上側円板
42 下側円板
43 柱状体
44 開口部
45 噴出孔
5 加熱手段
51 ヒータ
6 貯留タンク
7 送気部
71 送風機
72 供給ライン
73 開口部
74 フィルタ
8 排気部
81 排気ライン
82 貯留室
83 貫通孔
9 回転部
91 モーター
92 回転軸
93 軸受け
100 吸着剤
200 粒子
210 基材
220 リン酸カルシウム系化合物層
230 微小粒子
400 吸着装置
500 カラム
510 カラム本体
520、530 キャップ
540 流入管
550 流出管
560 吸着剤充填空間
600、700 フィルタ部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spray dryer apparatus 2 Heating chamber 21 Through-hole 3 Liquid feeding part 31 High pressure pump 32 Liquid feeding line 4 Spraying board 41 Upper disk 42 Lower disk 43 Columnar body 44 Opening part 45 Ejection hole 5 Heating means 51 Heater 6 Storage tank DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 Air supply part 71 Blower 72 Supply line 73 Opening part 74 Filter 8 Exhaust part 81 Exhaust line 82 Storage chamber 83 Through-hole 9 Rotating part 91 Motor 92 Rotating shaft 93 Bearing 100 Adsorbent 200 Particle 210 Base material 220 Calcium phosphate compound layer 230 Microparticle 400 Adsorber 500 Column 510 Column body 520, 530 Cap 540 Inflow pipe 550 Outflow pipe 560 Adsorbent filling space 600, 700 Filter member

Claims (1)

粒子の表面がポリアミン系化合物で被覆されている被覆粒子の製造方法であって、
前記粒子と前記ポリアミン系化合物とを含有する分散液を調製した後、該分散液を液滴として加熱雰囲気中に供給することにより、前記液滴を加熱して前記粒子の表面に前記ポリアミン系化合物を被覆することを特徴とする被覆粒子の製造方法。
A method for producing a coated particle in which the surface of the particle is coated with a polyamine compound,
After preparing a dispersion containing the particles and the polyamine compound, the dispersion is supplied as a droplet into a heated atmosphere, whereby the droplet is heated to form the polyamine compound on the surface of the particle. A method for producing coated particles, characterized in that :
JP2008249174A 2008-09-26 2008-09-26 Method for producing coated particles Active JP5080413B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008249174A JP5080413B2 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Method for producing coated particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008249174A JP5080413B2 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Method for producing coated particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010075885A JP2010075885A (en) 2010-04-08
JP5080413B2 true JP5080413B2 (en) 2012-11-21

Family

ID=42206952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008249174A Active JP5080413B2 (en) 2008-09-26 2008-09-26 Method for producing coated particles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5080413B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6251978B2 (en) * 2013-01-25 2017-12-27 日立化成株式会社 Core-shell particle for column and method for producing the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4245005A (en) * 1979-02-28 1981-01-13 Purdue Research Foundation Pellicular coated support and method
JPS6279841A (en) * 1985-10-02 1987-04-13 Teikoku Kako Kk Production of inorganic spherical body
US5128291A (en) * 1990-12-11 1992-07-07 Wax Michael J Porous titania or zirconia spheres
JP2002210377A (en) * 2001-01-22 2002-07-30 Tosoh Corp Anion exchanger and its production method and application
JP4433617B2 (en) * 2001-01-24 2010-03-17 東ソー株式会社 Anion exchanger, method for producing the same, and use thereof
ATE454134T1 (en) * 2005-04-13 2010-01-15 Abbott Gmbh & Co Kg METHOD FOR THE GENTLE PRODUCTION OF HIGHLY FINE PARTICLE SUSPENSIONS AND HIGHLY FINE PARTICLES AND THEIR USE
JP2007268413A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Dowa Holdings Co Ltd Spray disk and spray drying apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010075885A (en) 2010-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5376745B2 (en) Adsorption container and iron oxide adsorbent
US7008534B2 (en) Material for chromatography
US20040028901A1 (en) Compositions comprising continuous networks and monoliths
WO2011037120A1 (en) Powder, process for production of powder, and adsorption device
CZ70294A3 (en) Non-woven fibrous product containing particles, for separation and purification purposes and process for producing thereof
WO2003082436A2 (en) Filtration media comprising granules of binder-agglomerated active component
JP2012503537A (en) Production of aggregates composed of phase change materials and having controlled properties
US6972090B2 (en) Composite chromatographic sorbent of mineral oxide beads with hydroxyapatite-filled pores
RU2762278C1 (en) Highly efficient carbon adsorbents
US20200030738A1 (en) Improved Process And Apparatus For The Removal Of Metabolic Carbon Dioxide From A Confined Space
JP5080413B2 (en) Method for producing coated particles
EP0635300B1 (en) Column packings for liquid chromatography
JP5248904B2 (en) Coated particle, method for producing coated particle, and adsorption device
JP2004522142A (en) Chromatography and other adsorption methods using modified carbonaceous adsorbents
JP4782440B2 (en) Calcium phosphate adsorbent and method for producing the same
WO2011088453A1 (en) Carbon laminated materials for sample preparation
US20090039026A1 (en) Separation method
JPH0822377B2 (en) Column packing material
WO2021186750A1 (en) Treatment method, production method, and hydroxyapatite filler
Gürses Natural products in adsorption technology
JP2011097918A (en) Purification method and method for producing vaccine
JP7133748B1 (en) Adsorbents and adsorption devices
KR102382011B1 (en) Core-shell porous ceramic balls and method of fabricating porous
JP7133747B1 (en) Adsorbent and method for producing adsorbent
JP3020784B2 (en) NOx, SOx gas adsorbent

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120821

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5080413

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250