JP6834128B2 - Separator and column - Google Patents

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本発明は、分離材及びカラムに関する。 The present invention relates to a separating material and a column.

従来、タンパク質に代表される生体高分子を分離精製する場合、一般的には多孔質型の合成高分子を母体とするイオン交換体、親水性天然高分子の架橋ゲルを母体とするイオン交換体等が用いられている。多孔質型の合成高分子を母体とするイオン交換体の場合、塩濃度による体積変化が小さいため、カラムに充填してクロマトグラフィーで用いると、通液時の耐圧性に優れる傾向にある。しかし、このイオン交換体を、タンパク質等の分離に用いると、疎水的相互作用に基づく不可逆吸着等の非特異吸着が起きるため、ピークの非対称化が発生する、又は該疎水的相互作用でイオン交換体に吸着されたタンパク質が吸着されたまま回収できないという問題点がある。 Conventionally, when biopolymers typified by proteins are separated and purified, generally, an ion exchanger based on a porous synthetic polymer and an ion exchanger based on a crosslinked gel of a hydrophilic natural polymer are used. Etc. are used. In the case of an ion exchanger based on a porous synthetic polymer, the volume change due to salt concentration is small, so when it is packed in a column and used for chromatography, it tends to have excellent pressure resistance during liquid passage. However, when this ion exchanger is used for separating proteins and the like, non-specific adsorption such as irreversible adsorption based on hydrophobic interaction occurs, so peak asymmetry occurs, or ion exchange occurs due to the hydrophobic interaction. There is a problem that the protein adsorbed on the body cannot be recovered while being adsorbed.

一方、デキストラン、アガロース等の多糖に代表される親水性天然高分子の架橋ゲルを母体とするイオン交換体の場合、タンパク質の非特異吸着がほとんどないという利点がある。ところが、このイオン交換体は、水溶液中で著しく膨潤したり、溶液のイオン強度による体積変化、及び、遊離酸形と負荷形との体積変化が大きく、機械的強度も十分ではないという欠点を有する。特に、架橋ゲルをクロマトグラフィーで使用する場合、通液時の圧力損失が大きく、通液によりゲルが圧密化するといった欠点がある。 On the other hand, in the case of an ion exchanger whose parent is a crosslinked gel of a hydrophilic natural polymer typified by a polysaccharide such as dextran or agarose, there is an advantage that there is almost no non-specific adsorption of proteins. However, this ion exchanger has the disadvantages that it swells remarkably in an aqueous solution, the volume changes due to the ionic strength of the solution, and the volume change between the free acid type and the loaded type is large, and the mechanical strength is not sufficient. .. In particular, when the crosslinked gel is used for chromatography, there is a drawback that the pressure loss during liquid passage is large and the gel is consolidated by liquid passage.

親水性天然高分子の架橋ゲルの欠点を克服するため、多孔性高分子の細孔内に天然高分子ゲル等のゲルを保持した複合体が、ペプチド合成の分野で知られている(例えば、特許文献1参照)。また、セライト等の無機多孔質体にデキストラン、セルロースといった多糖等のキセロゲルを保持させた分離材が知られている(例えば、特許文献2及び3参照)。 In order to overcome the drawbacks of crosslinked gels of hydrophilic natural polymers, complexes in which gels such as natural polymer gels are held in the pores of porous polymers are known in the field of peptide synthesis (for example, See Patent Document 1). Further, a separating material in which an inorganic porous body such as Celite holds a xerogel such as a polysaccharide such as dextran or cellulose is known (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

また、マクロネットワーク構造のコポリマの細孔を、モノマから合成した架橋共重合体ゲルで埋めた、ハイブリッドコポリマのイオン交換体が知られている(例えば、特許文献4参照)。有機合成ポリマ基体の細孔内に巨大網目構造を有する親水性天然高分子の架橋ゲルを充填した複合化充填材が提案されている(例えば、特許文献5及び6参照)。 Further, there is known an ion exchanger of a hybrid copolyma in which the pores of a copolima having a macro network structure are filled with a crosslinked copolymer gel synthesized from a monoma (see, for example, Patent Document 4). A composite filler in which a crosslinked gel of a hydrophilic natural polymer having a huge network structure is filled in the pores of an organic synthetic polymer substrate has been proposed (see, for example, Patent Documents 5 and 6).

米国特許第4965289号明細書U.S. Pat. No. 4,965,289 米国特許第4335017号明細書U.S. Pat. No. 4,335,017 米国特許第4336161号明細書U.S. Pat. No. 4,336,161 米国特許第3966489号明細書U.S. Pat. No. 3,966,489 特開平1−254247号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-254247 米国特許第5114577号明細書U.S. Pat. No. 5,114,577

しかしながら、従来の分離材では、タンパク質の非特異吸着を低減すること、カラムとして用いたときの通液性等のカラム特性に優れることが求められている。 However, conventional separating materials are required to reduce non-specific adsorption of proteins and to have excellent column properties such as liquid permeability when used as a column.

そこで、本発明は、タンパク質の非特異吸着を低減し、かつ、カラムとして用いたときの通液性等のカラム特性に優れる分離材、及び、該分離材を用いたカラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a separating material that reduces non-specific adsorption of proteins and has excellent column characteristics such as liquid permeability when used as a column, and a column using the separating material. And.

本発明は、下記[1]〜[7]に記載の分離材を提供する。
[1] 多孔質ポリマ粒子と、該多孔質ポリマ粒子の表面の少なくとも一部を被覆する、糖残基を有するポリマを含む被覆層と、を備える分離材。
[2] 糖残基が、単糖、二糖、三糖、四糖及びオリゴ糖からなる群より選ばれる少なくとも一種の糖類に基づく基である、[1]に記載の分離材。
[3] 比表面積が30m/g以上である、[1]又は[2]に記載の分離材。
[4] 多孔質ポリマ粒子が、ジビニルベンゼンに由来する構造単位を有するポリマを含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の分離材。
[5] 多孔質ポリマ粒子の平均粒径が10〜300μmであり、粒径の変動係数が5〜15%である、[1]〜[4]のいずれかに記載の分離材。
[6] 多孔質ポリマ粒子1g当たり30〜400mgの被覆層を備える、[1]〜[5]のいずれかに記載の分離材。
[7] カラムに充填した場合、カラム圧が0.3MPaのときに通液速度が1500cm/h以上である、[1]〜[6]のいずれかに記載の分離材。
[8][1]〜[7]のいずれかに記載の分離材を備えるカラム。
The present invention provides the separating material according to the following [1] to [7].
[1] A separating material comprising porous polymer particles and a coating layer containing a polymer having a sugar residue, which covers at least a part of the surface of the porous polymer particles.
[2] The separating material according to [1], wherein the sugar residue is a group based on at least one sugar selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides and oligosaccharides.
[3] The separating material according to [1] or [2], which has a specific surface area of 30 m 2 / g or more.
[4] The separating material according to any one of [1] to [3], wherein the porous polymer particles contain a polymer having a structural unit derived from divinylbenzene.
[5] The separating material according to any one of [1] to [4], wherein the average particle size of the porous polymer particles is 10 to 300 μm, and the coefficient of variation of the particle size is 5 to 15%.
[6] The separating material according to any one of [1] to [5], which comprises a coating layer of 30 to 400 mg per 1 g of porous polymer particles.
[7] The separating material according to any one of [1] to [6], wherein when the column is filled, the liquid passing speed is 1500 cm / h or more when the column pressure is 0.3 MPa.
[8] A column comprising the separating material according to any one of [1] to [7].

本発明によれば、タンパク質の非特異吸着を低減し、かつ、カラムとして用いたときの通液性等のカラム特性に優れる分離材、及び、該分離材を備えるカラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a separating material which reduces non-specific adsorption of proteins and has excellent column characteristics such as liquid permeability when used as a column, and a column provided with the separating material.

以下、本発明の好適な実施形態について説明をするが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments.

<分離材>
本実施形態の分離材は、多孔質ポリマ粒子と、該多孔質ポリマ粒子の表面の少なくとも一部を被覆する、糖残基を有するポリマを含む被覆層と、を備えるものである。なお、本明細書中、「多孔質ポリマ粒子の表面」とは、多孔質ポリマ粒子の外側の表面のみでなく、多孔質ポリマ粒子の内部における細孔の表面を含むものとする。また、本明細書中、(メタ)アクリル酸とはアクリル酸又はメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリレート等の他の類似の表現においても同様である。
<Separation material>
The separating material of the present embodiment includes porous polymer particles and a coating layer containing a polymer having a sugar residue, which covers at least a part of the surface of the porous polymer particles. In the present specification, the “surface of the porous polymer particles” includes not only the outer surface of the porous polymer particles but also the surface of the pores inside the porous polymer particles. Further, in the present specification, (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid, and the same applies to other similar expressions such as (meth) acrylate.

(多孔質ポリマ粒子)
本実施形態に係る多孔質ポリマ粒子は、多孔質化剤の存在下で、モノマを硬化させた粒子であり、例えば、従来の懸濁重合、乳化重合等によって合成することができる。モノマとしては、特に限定されないが、例えば、スチレン系モノマ、(メタ)アクリル系モノマ等を使用することができる。具体的なモノマとしては、以下のような多官能性モノマ、単官能性モノマ等が挙げられる。
(Porous polymer particles)
The porous polymer particles according to the present embodiment are particles obtained by curing a monoma in the presence of a porosifying agent, and can be synthesized by, for example, conventional suspension polymerization, emulsion polymerization, or the like. The monoma is not particularly limited, but for example, a styrene-based monoma, a (meth) acrylic-based monoma, or the like can be used. Specific examples of the monoma include the following polyfunctional monomas and monofunctional monomas.

多官能性モノマとしては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジビニルナフタレン、ジビニルフェナントレン等のジビニル化合物;(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコール系ジ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタントリ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリアクリレート等の3官能以上の(メタ)アクリレート;エトキシ化ビスフェノールA系ジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールA系ジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート;ジアリルフタレート及びその異性体;トリアリルイソシアヌレート及びその誘導体が挙げられる。これらモノマの中で、例えば、新中村化学工業株式会社製のNKエステル(A−TMPT−6P0、A−TMPT−3E0、A−TMM−3LMN、A−GLYシリーズ、A−9300、AD−TMP、AD−TMP−4CL、ATM−4E、A−DPH)等が、商業的に入手可能である。これらの多官能性モノマは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。上記の中でも、弾性率の観点より、モノマがジビニルベンゼンを含有することが好ましい。すなわち、多孔質ポリマ粒子は、ジビニルベンゼンに由来する構造単位を有するポリマを含むことが好ましい。 Examples of the polyfunctional monoma include divinyl compounds such as divinylbenzene, divinylbiphenyl, divinylnaphthalene, and divinylphenanthrene; (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, and (poly). (Poly) alkylene glycol-based di (meth) acrylates such as tetramethylene glycol di (meth) acrylates; trimethylolpropane tri (meth) acrylates, tetramethylolmethane tri (meth) acrylates, tetramethylolpropane tetra (meth) acrylates, penta. Trifunctional or higher functional (meth) acrylates such as erithitol tri (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethanetri (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropanetriacrylate; ethoxylated bisphenol A Di (meth) acrylate, propoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethanedi (meth) acrylate, cyclohexane ethoxylated Di (meth) acrylates such as dimethanol di (meth) acrylate and neopentyl glycol di (meth) acrylate; diallyl phthalate and its isomers; trimethylolisocianurate and its derivatives can be mentioned. Among these monomas, for example, NK ester (A-TMPT-6P0, A-TMPT-3E0, A-TMM-3LMN, A-GLY series, A-9300, AD-TMP, manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. AD-TMP-4CL, ATM-4E, A-DPH) and the like are commercially available. These polyfunctional monomas can be used alone or in combination of two or more. Among the above, from the viewpoint of elastic modulus, it is preferable that the monoma contains divinylbenzene. That is, the porous polymer particles preferably contain a polymer having a structural unit derived from divinylbenzene.

上記多孔質ポリマ粒子は、モノマ単位としてジビニルベンゼンを含む場合、ジビニルベンゼンをモノマ全質量基準で50質量%以上含むことが好ましく、60質量%以上含むことがより好ましく、70質量%以上含むことが更に好ましい。ジビニルベンゼンをモノマ全質量基準で50質量%以上含むことにより、耐アルカリ性及び耐圧性に優れる傾向にある。 When divinylbenzene is contained as a monoma unit, the porous polymer particles preferably contain divinylbenzene in an amount of 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more based on the total mass of monoma. More preferred. By containing divinylbenzene in an amount of 50% by mass or more based on the total mass of monoma, it tends to have excellent alkali resistance and pressure resistance.

単官能性モノマとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン及びその誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物;フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、アクリル酸トリフルオロエチル、アクリル酸テトラフルオロプロピル等の含フッ素化モノマ;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエンが挙げられる。これらの単官能性モノマは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。上記の中でも耐酸性及び耐アルカリ性に優れるという観点から、スチレンを使用することが好ましい。また、カルボキシル基、アミノ基、水酸基、アルデヒド基等の官能基を有するスチレン誘導体も使用することができる。 Examples of the monofunctional monoma include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-. Dimethylstyrene, pn-butylstyrene, pt-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecyl Styrene such as styrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof; methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, acrylic acid Isobutyl, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate , Ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, etc. (meth) ) Acrylic acid ester; vinyl ester such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl butyrate; N-vinyl compound such as N-vinylpyrrole, N-vinylcarbazole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone; Fluorinated monomas such as vinyl oxide, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, trifluoroethyl acrylate, tetrafluoropropyl acrylate; and conjugated diene such as butadiene and isoprene. These monofunctional monomas may be used alone or in combination of two or more. Among the above, it is preferable to use styrene from the viewpoint of excellent acid resistance and alkali resistance. Further, a styrene derivative having a functional group such as a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group or an aldehyde group can also be used.

多孔質化剤としては、重合時に相分離を促し、粒子の多孔質化を促進する有機溶媒である脂肪族又は芳香族の炭化水素類、エステル類、ケトン類、エーテル類、アルコール類等が挙げられる。多孔質化剤として、具体的には、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、オクタン、酢酸ブチル、フタル酸ジブチル、メチルエチルケトン、ジブチルエーテル、1−ヘキサノール、2−オクタノール、デカノール、ラウリルアルコール、シクロヘキサノール等が挙げられる。これらの多孔質化剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the porosifying agent include aliphatic or aromatic hydrocarbons, esters, ketones, ethers, alcohols, etc., which are organic solvents that promote phase separation during polymerization and promote porosification of particles. Be done. Specific examples of the porosifying agent include toluene, xylene, cyclohexane, octane, butyl acetate, dibutyl phthalate, methyl ethyl ketone, dibutyl ether, 1-hexanol, 2-octanol, decanol, lauryl alcohol, cyclohexanol and the like. .. These porosifying agents may be used alone or in combination of two or more.

上記多孔質化剤は、モノマ全質量に対して0〜200質量%使用できる。多孔質化剤の量によって、多孔質ポリマ粒子の空隙率をコントロールできる。さらに、多孔質化剤の種類によって、多孔質ポリマ粒子の細孔の大きさ及び形状をコントロールすることができる。 The porosifying agent can be used in an amount of 0 to 200% by mass based on the total mass of the monoma. The porosity of the porous polymer particles can be controlled by the amount of the porosity agent. Furthermore, the size and shape of the pores of the porous polymer particles can be controlled by the type of the porosifying agent.

溶媒として使用する水を多孔質化剤とすることもできる。水を多孔質化剤とする場合は、モノマに油溶性界面活性剤を溶解させ、水を吸収することによって、粒子を多孔質化することが可能である。 Water used as a solvent can also be used as a porosifying agent. When water is used as a porosifying agent, the particles can be made porous by dissolving an oil-soluble surfactant in a monoma and absorbing water.

多孔質化に使用される油溶性界面活性剤としては、分岐C16〜C24脂肪酸、鎖状不飽和C16〜C22脂肪酸又は鎖状飽和C12〜C14脂肪酸のソルビタンモノエステル、例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノオレテート、ソルビタンモノミリステート又はヤシ脂肪酸から誘導されるソルビタンモノエステル;分岐C16〜C24脂肪酸、鎖状不飽和C16〜C22脂肪酸又は鎖状飽和C12〜C14脂肪酸のジグリセロールモノエステル、例えば、ジグリセロールモノオレエート(例えば、C18:1(炭素数18個、二重結合数1個)脂肪酸のジグリセロールモノエステル)、ジグリセロールモノミリステート、ジグリセロールモノイソステアレート又はヤシ脂肪酸のジグリセロールモノエステル;分岐C16〜C24アルコール(例えば、ゲルベアルコール)、鎖状不飽和C16〜C22アルコール又は鎖状飽和C12〜C14アルコール(例えば、ヤシ脂肪アルコール)のジグリセロールモノ脂肪族エーテル;及びこれらの混合物が挙げられる。 Examples of the oil-soluble surfactant used for porosification include sorbitan monoesters of branched C16 to C24 fatty acids, chain unsaturated C16 to C22 fatty acids, and chain saturated C12 to C14 fatty acids, such as sorbitan monolaurate and sorbitan. Solbitan monoester derived from monooletate, sorbitan monomillistate or coconut fatty acid; diglycerol monoester of branched C16-C24 fatty acid, chain unsaturated C16-C22 fatty acid or chain saturated C12-C14 fatty acid, eg di Diglycerol monoester of glycerol monooleate (eg, C18: 1 (18 carbons, 1 double bond) fatty acid), diglycerol monomillistate, diglycerol monoisostearate or diglycerol mono of coconut fatty acid Esters; diglycerol monofatty acids of branched C16-C24 alcohols (eg, gelve alcohol), chain unsaturated C16-C22 alcohols or chain saturated C12-C14 alcohols (eg palm fatty alcohols); and mixtures thereof. Can be mentioned.

これらのうち、ソルビタンモノラウレート(例えば、SPAN(スパン、登録商標)20、純度が好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、更に好ましくは約70%を超えるソルビタンモノラウレート)、ソルビタンモノオレエート(例えば、SPAN(スパン、登録商標)80、純度が好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、更に好ましくは約70%を超えるソルビタンモノオレエート)、ジグリセロールモノオレエート(例えば、純度が好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、更に好ましくは約70%を超えるジグリセロールモノオレエート)、ジグリセロールモノイソステアレート(例えば、純度が好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、更に好ましくは約70%を超えるジグリセロールモノイソステアレート)、ジグリセロールモノミリステート(純度が好ましくは約40%を超える、より好ましくは約50%を超える、更に好ましくは約70%を超えるソルビタンモノミリステート)、ジグリセロールのココイル(例えば、ラウリル基、ミリストイル基等)エーテル、又は、これらの混合物が好ましい。 Of these, sorbitan monolaurate (eg, SPAN® 20, purity preferably greater than about 40%, more preferably greater than about 50%, even more preferably greater than about 70% sorbitan monolaurate). Rate), sorbitan monooleate (eg, SPAN® 80, purity preferably greater than about 40%, more preferably greater than about 50%, even more preferably greater than about 70% sorbitan monooleate. ), Diglycerol monooleate (eg, diglycerol monooleate having a purity of preferably greater than about 40%, more preferably greater than about 50%, even more preferably greater than about 70%), diglycerol monoisostearate. (For example, diglycerol monoisostearate having a purity of preferably greater than about 40%, more preferably greater than about 50%, even more preferably greater than about 70%), diglycerol monomillistate (purity preferably greater than about 40). %, More preferably greater than about 50%, even more preferably greater than about 70% sorbitan monomillistate), diglycerol cocoyl (eg, lauryl group, myristyl group, etc.) ether, or mixtures thereof. ..

これらの油溶性界面活性剤は、モノマ全質量に対して5〜80質量%の範囲で用いることが好ましい。油溶性界面活性剤の含有量が5質量%以上であると、水滴の安定性が充分となることから、大きな単一孔を形成し易くなる。また、油溶性界面活性剤の含有量が80質量%以下であると、重合後に多孔質ポリマ粒子が形状をより保持し易くなる。 These oil-soluble surfactants are preferably used in the range of 5 to 80% by mass with respect to the total mass of the monoma. When the content of the oil-soluble surfactant is 5% by mass or more, the stability of the water droplet is sufficient, so that a large single pore is easily formed. Further, when the content of the oil-soluble surfactant is 80% by mass or less, the porous polymer particles are more likely to retain their shape after polymerization.

重合反応に用いられる水性媒体としては、水、水と水溶性溶媒(例えば、低級アルコール)との混合媒体等が挙げられる。水性媒体には、界面活性剤が含まれていてもよい。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系及び両性イオン系の界面活性剤のうち、いずれも用いることができる。 Examples of the aqueous medium used in the polymerization reaction include water, a mixed medium of water and a water-soluble solvent (for example, a lower alcohol), and the like. The aqueous medium may contain a surfactant. As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic and zwitterionic surfactants can be used.

アニオン系界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等のジアルキルスルホコハク酸塩、アルケルニルコハク酸塩(ジカリウム塩)、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及びポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include fatty acid oils such as sodium oleate and potassium castor oil, alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate, and alkylnaphthalene sulfates. Dialkyl sulfosuccinates such as acid salts, alkane sulfonates, sodium dioctyl sulfosuccinate, alkernyl succinate (dipotassium salt), alkyl phosphate ester salts, naphthalene sulfonate formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate Examples thereof include salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfates such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, and polyoxyethylene alkyl sulfates.

カチオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩が挙げられる。 Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and stearylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.

ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコールアルキルエーテル類、ポリエチレングリコールアルキルアリールエーテル類、ポリエチレングリコールエステル類、ポリエチレングリコールソルビタンエステル類、ポリアルキレングリコールアルキルアミン又はアミド類等の炭化水素系ノニオン界面活性剤、シリコンのポリエチレンオキサイド付加物類、ポリプロピレンオキサイド付加物類等のポリエーテル変性シリコン系ノニオン界面活性剤、パーフルオロアルキルグリコール類等のフッ素系ノニオン界面活性剤が挙げられる。 Examples of nonionic surfactants include hydrocarbon-based nonionic surfactants such as polyethylene glycol alkyl ethers, polyethylene glycol alkylaryl ethers, polyethylene glycol esters, polyethylene glycol sorbitan esters, polyalkylene glycol alkylamines, and amides. Examples thereof include polyethylene oxide adducts of silicon, polyether-modified silicon nonionic surfactants such as polypropylene oxide adducts, and fluorine nonionic surfactants such as perfluoroalkyl glycols.

両性イオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の炭化水素界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤及び亜リン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。 Examples of the amphoteric ion-based surfactant include hydrocarbon surfactants such as lauryldimethylamine oxide, phosphate ester-based surfactants, and phosphite ester-based surfactants.

界面活性剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記界面活性剤の中でも、モノマ重合時の分散安定性の観点から、アニオン系界面活性剤が好ましい。 As the surfactant, one type may be used alone or two or more types may be used in combination. Among the above-mentioned surfactants, anionic surfactants are preferable from the viewpoint of dispersion stability during monoma polymerization.

必要に応じて添加される重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物が挙げられる。重合開始剤は、モノマ100質量部に対して、0.1〜7.0質量部の範囲で使用することができる。 Examples of the polymerization initiator added as needed include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, orthochlorobenzoyl peroxide, benzoyl orthomethoxy peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, and tert-butylper. Organic peroxides such as oxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide; 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobiscyclohexanecarbonitrile, 2,2' Examples thereof include azo compounds such as −azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). The polymerization initiator can be used in the range of 0.1 to 7.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monoma.

重合温度は、モノマ及び重合開始剤の種類に応じて、適宜選択することができる。重合温度は、25〜110℃が好ましく、50〜100℃がより好ましい。 The polymerization temperature can be appropriately selected depending on the type of the monoma and the polymerization initiator. The polymerization temperature is preferably 25 to 110 ° C, more preferably 50 to 100 ° C.

多孔質ポリマ粒子の合成において、粒子の分散安定性を向上させるために、高分子分散安定剤を添加してもよい。 In the synthesis of porous polymer particles, a polymer dispersion stabilizer may be added in order to improve the dispersion stability of the particles.

高分子分散安定剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸、セルロース類(ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等)、ポリビニルピロリドンが挙げられ、トリポリリン酸ナトリウム等の無機系水溶性高分子化合物も併用することができる。これらのうち、ポリビニルアルコール又はポリビニルピロリドンが好ましい。高分子分散安定剤の添加量は、モノマ100質量部に対して1〜10質量部が好ましい。 Examples of the polymer dispersion stabilizer include polyvinyl alcohol, polycarboxylic acid, celluloses (hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, etc.), polyvinylpyrrolidone, and an inorganic water-soluble polymer compound such as sodium tripolyphosphate is also used in combination. can do. Of these, polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone is preferable. The amount of the polymer dispersion stabilizer added is preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monoma.

モノマが単独で重合することを抑えるために、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等の水溶性の重合禁止剤を用いてもよい。 In order to prevent the monoma from polymerizing alone, water-soluble polymerization inhibitors such as nitrites, sulfites, hydroquinones, ascorbic acids, water-soluble B vitamins, citric acid, and polyphenols may be used.

多孔質ポリマ粒子の平均粒径は、好ましくは300μm以下、より好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下である。また、多孔質ポリマ粒子の平均粒径は、通液性の向上の観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは30μm以上であり、更に好ましくは50μm以上である。 The average particle size of the porous polymer particles is preferably 300 μm or less, more preferably 150 μm or less, still more preferably 100 μm or less. The average particle size of the porous polymer particles is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, still more preferably 50 μm or more, from the viewpoint of improving the liquid permeability.

多孔質ポリマ粒子の粒径の変動係数(C.V.)は、通液性の向上の観点から、3〜15%であることが好ましく、5〜15%であることがより好ましく、5〜10%であることが更に好ましい。C.V.を低減する方法としては、マイクロプロセスサーバー(日立製作所)等の乳化装置により単分散化することが挙げられる。 The coefficient of variation (CV) of the particle size of the porous polymer particles is preferably 3 to 15%, more preferably 5 to 15%, and 5 to 5% from the viewpoint of improving the liquid permeability. It is more preferably 10%. C. V. As a method of reducing the amount of waste, a monodisperse can be mentioned by using an emulsifying device such as a microprocess server (Hitachi, Ltd.).

多孔質ポリマ粒子又は分離材の平均粒径及び粒径のC.V.は、以下の測定法により求めることができる。
1)粒子を、超音波分散装置を使用して水(界面活性剤等の分散剤を含む)に分散させ、1質量%の多孔質ポリマ粒子を含む分散液を調製する。
2)粒度分布計(シスメックスフロー、シスメックス株式会社製)を用いて、上記分散液中の粒子約1万個の画像により平均粒径及び粒径のC.V.を測定する。
C. of the average particle size and particle size of the porous polymer particles or separating material. V. Can be obtained by the following measurement method.
1) The particles are dispersed in water (including a dispersant such as a surfactant) using an ultrasonic disperser to prepare a dispersion liquid containing 1% by mass of porous polymer particles.
2) Using a particle size distribution meter (Sysmex Flow, manufactured by Sysmex Corporation), an image of about 10,000 particles in the dispersion liquid shows the average particle size and particle size of C.I. V. To measure.

多孔質ポリマ粒子の細孔容積は、多孔質ポリマ粒子の全体積基準で30体積%以上70体積%以下であることが好ましく、40体積%以上70体積%以下であることがより好ましい。多孔質ポリマ粒子は、細孔径が0.05μm以上0.6μm未満である細孔、すなわちマクロポアー(マクロ孔)を有することが好ましい。多孔質ポリマ粒子の細孔径として、より好ましくは、0.1μm以上0.5μm未満である。細孔径が0.05μm以上であると、細孔内に物質が入り易くなる傾向にあり、細孔径が0.6μm未満であると、比表面積が充分なものになる。これらは上述の多孔質化剤により調整可能である。 The pore volume of the porous polymer particles is preferably 30% by volume or more and 70% by volume or less, and more preferably 40% by volume or more and 70% by volume or less based on the total volume of the porous polymer particles. The porous polymer particles preferably have pores having a pore diameter of 0.05 μm or more and less than 0.6 μm, that is, macropores (macropores). The pore size of the porous polymer particles is more preferably 0.1 μm or more and less than 0.5 μm. When the pore diameter is 0.05 μm or more, the substance tends to easily enter the pores, and when the pore diameter is less than 0.6 μm, the specific surface area becomes sufficient. These can be adjusted by the above-mentioned porosifying agent.

多孔質ポリマ粒子の比表面積は、30m/g以上であることが好ましい。より高い実用性の観点から、比表面積は35m/g以上であることがより好ましく、40m/g以上であることが更に好ましい。比表面積が30m/g以上であると、分離する物質の吸着量が大きくなる傾向にある。 The specific surface area of the porous polymer particles is preferably 30 m 2 / g or more. From the viewpoint of higher practicality, the specific surface area is more preferably 35 m 2 / g or more, and further preferably 40 m 2 / g or more. When the specific surface area is 30 m 2 / g or more, the amount of the substance to be separated tends to be large.

(被覆層)
本実施形態に係る被覆層は、糖残基を有するポリマを含む。糖残基を有するポリマで多孔質ポリマ粒子を被覆することにより、カラム圧の向上を抑制することができるとともに、タンパク質の非特異吸着を抑制することが可能となる上、分離材のタンパク質吸着量を、天然高分子を用いた場合と同等又はそれ以上にすることが可能となる。被覆層は、例えば、多孔質ポリマ粒子の表面に、糖残基を有するモノマを吸着させた後、モノマを重合することによって、多孔質ポリマ粒子の表面に形成することができる。
(Coating layer)
The coating layer according to this embodiment contains a polymer having a sugar residue. By coating the porous polymer particles with a polymer having a sugar residue, it is possible to suppress the improvement of the column pressure, the non-specific adsorption of the protein, and the protein adsorption amount of the separating material. Can be equal to or higher than that in the case of using a natural polymer. The coating layer can be formed on the surface of the porous polymer particles, for example, by adsorbing a monoma having a sugar residue on the surface of the porous polymer particles and then polymerizing the monoma.

糖残基を有するポリマで多孔質ポリマ粒子を被覆することによって、タンパク質の非特異吸着を低減し、通液性等のカラム特性に優れる分離材を作製することができる。本実施形態の分離材は、カラム流速が早い場合においても高い動的吸着量を達成することができる。 By coating the porous polymer particles with a polymer having a sugar residue, it is possible to reduce nonspecific adsorption of proteins and prepare a separating material having excellent column characteristics such as liquid permeability. The separating material of the present embodiment can achieve a high dynamic adsorption amount even when the column flow rate is high.

糖残基を有するモノマとは、糖類に基づく構成単位を有するビニル又は(メタ)アクリルモノマである。糖としては、単糖、二糖、三糖、四糖及びオリゴ糖からなる群より選ばれる少なくとも一種の糖類を使用することが好ましい。このような糖類の残基を有するモノマの場合、立体障害が大きくなりすぎないため、重合の進行が抑制されにくく、ポリマの主鎖の柔軟性が良好となる傾向にある。 A monoma having a sugar residue is a vinyl or (meth) acrylic monoma having a structural unit based on a sugar. As the sugar, it is preferable to use at least one sugar selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides and oligosaccharides. In the case of a monoma having such a saccharide residue, since the steric hindrance does not become too large, the progress of polymerization is difficult to be suppressed, and the flexibility of the main chain of the polymer tends to be good.

単糖としては、糖を構成する炭素の数が6である六炭糖を用いることが好ましい。六炭糖としては、例えば、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、ブシコース、フルクトース、ソルボース及びタガトースが挙げられる。 As the monosaccharide, it is preferable to use hexose having 6 carbon atoms constituting the sugar. Examples of the hexose include allose, altrose, glucose, mannose, growth, idose, galactose, tarose, bushicose, fructose, sorbose and tagatose.

二糖としては、例えば、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、ツラノース及びセロビオースが挙げられる。三糖としては、例えば、ラフィノース、メレジトース及びマルトトリオースが挙げられる。四糖としては、例えば、アカルボース及びスタキオースが挙げられる。 Examples of the disaccharide include sucrose, lactose, maltose, trehalose, turanose and cellobiose. Examples of trisaccharides include raffinose, melezitose and maltotriose. Examples of the tetrasaccharide include acarbose and stachyose.

オリゴ糖は、単糖がグリコシド結合により複数個結合した糖類であるが、本明細書では、単糖5分子〜20分子が結合したものをオリゴ糖と定義する。オリゴ糖の分子量は、1000〜3000であることが好ましい。オリゴ糖としては、例えば、アガロース、デキストラン等が挙げられる。 An oligosaccharide is a saccharide in which a plurality of monosaccharides are bound by glycosidic bonds, but in the present specification, an oligosaccharide in which 5 to 20 monosaccharide molecules are bound is defined as an oligosaccharide. The molecular weight of the oligosaccharide is preferably 1000 to 3000. Examples of oligosaccharides include agarose and dextran.

糖残基を有するモノマの合成方法は特に限定されないが、例えば、以下のようにして合成することができる。還元末端を有する糖を使用する場合、還元末端に炭酸水素アンモニウム等でアミノ基を導入した後、アミノ基と反応する官能基を有するビニルモノマ又は(メタ)アクリルモノマと反応させることによって、糖残基を有するモノマを合成することができる。また、アミノ基又はアジド基を有するビニルモノマ又は(メタ)アクリルモノマと、還元末端を有する糖とを反応させることによって、糖残基を有するモノマを合成することができる。アミノ基又はカルボキシル基を有する糖を使用する場合は、アミノ基又はカルボキシル基と反応する官能基を有するビニルモノマ又は(メタ)アクリルモノマを反応させることによって、糖残基を有するモノマを合成することができる。 The method for synthesizing the monoma having a sugar residue is not particularly limited, and for example, it can be synthesized as follows. When a sugar having a reducing end is used, an amino group is introduced into the reducing end with ammonium hydrogencarbonate or the like, and then the sugar residue is reacted with a vinyl monoma or a (meth) acrylic monoma having a functional group that reacts with the amino group. It is possible to synthesize a monoma having. In addition, a monoma having a sugar residue can be synthesized by reacting a vinyl monoma or (meth) acrylic monoma having an amino group or an azide group with a sugar having a reducing end. When a sugar having an amino group or a carboxyl group is used, a monoma having a sugar residue can be synthesized by reacting a vinyl monoma or a (meth) acrylic monoma having a functional group that reacts with the amino group or the carboxyl group. it can.

糖残基を有するモノマを用いて多孔質ポリマ粒子に被覆層を形成する方法は特に限定されないが、例えば、以下のようにして行うことができる。 The method for forming a coating layer on the porous polymer particles using the monoma having a sugar residue is not particularly limited, and for example, it can be carried out as follows.

多孔質ポリマ粒子の表面又は細孔内部に、糖残基を有するモノマをグラフト重合するにより、被覆層を形成することができる。グラフト重合法としては、原子移動ラジカル重合(ATRP)、可逆的付加開裂連鎖移動重合(RAFT)等のリビングラジカル重合法、放射線グラフト重合法、開始剤を導入して溶液中で重合を行う方法等を用いることができる。中でも、被覆量及び密度の調整の観点から、リビングラジカル重合を使用することが好ましい。 A coating layer can be formed by graft-polymerizing a monoma having a sugar residue on the surface of the porous polymer particles or inside the pores. Examples of the graft polymerization method include living radical polymerization methods such as atom transfer radical polymerization (ATRP) and reversible addition cleavage chain transfer polymerization (RAFT), radiation graft polymerization methods, and methods of introducing an initiator to carry out polymerization in a solution. Can be used. Above all, it is preferable to use living radical polymerization from the viewpoint of adjusting the coating amount and density.

溶媒を用いてグラフト重合を行う場合は、溶媒1mLに対して、糖残基を有するモノマが5〜500mgとなるように濃度を調整するとよい。使用できる溶媒としては、グラフト重合を阻害せず、糖残基を有するモノマを均一に溶解できる溶媒であれば、特に限定されない。 When graft polymerization is carried out using a solvent, the concentration may be adjusted so that the amount of monoma having sugar residues is 5 to 500 mg with respect to 1 mL of the solvent. The solvent that can be used is not particularly limited as long as it does not inhibit graft polymerization and can uniformly dissolve monomas having sugar residues.

被覆層の量は、多孔質ポリマ粒子1gに対して30〜400mgであることが好ましく、50〜400mgであることがより好ましく、100〜400mgであることが更に好ましい。被覆層の割合が多孔質ポリマ粒子1gに対して400mg以下であると、被覆層を薄膜とすることができ、カラムとして用いたときの通液性がより向上する傾向にある。また、被覆層の割合が多孔質ポリマ粒子1gに対して30mg以上であると、タンパク質吸着量がより高まる傾向にある。 The amount of the coating layer is preferably 30 to 400 mg, more preferably 50 to 400 mg, and even more preferably 100 to 400 mg with respect to 1 g of the porous polymer particles. When the ratio of the coating layer is 400 mg or less with respect to 1 g of the porous polymer particles, the coating layer can be made into a thin film, and the liquid permeability when used as a column tends to be further improved. Further, when the ratio of the coating layer is 30 mg or more with respect to 1 g of the porous polymer particles, the amount of protein adsorbed tends to be further increased.

(イオン交換基の導入)
被覆層を備える分離材は、イオン交換基、リガンド(プロテインA)等を表面上の水酸基等を介して導入することによりイオン交換精製、アフィニティ精製等に使用することができる。イオン交換基の導入方法として、例えば、ハロゲン化アルキル化合物を用いる方法が挙げられる。
(Introduction of ion exchange group)
The separating material provided with the coating layer can be used for ion exchange purification, affinity purification, etc. by introducing an ion exchange group, a ligand (protein A), or the like via a hydroxyl group or the like on the surface. Examples of the method for introducing an ion exchange group include a method using an alkyl halide compound.

ハロゲン化アルキル化合物としては、モノハロゲノカルボン酸及びそのナトリウム塩、ハロゲン化アルキル基を少なくとも1つ有する1級、2級又は3級アミン及びその塩酸塩、ハロゲン化アルキル基を少なくとも1つ有する4級アンモニウム塩等が挙げられる。モノハロゲノカルボン酸としては、例えば、モノハロゲノ酢酸及びモノハロゲノプロピオン酸が挙げられる。ハロゲン化アルキル基を少なくとも1つ有する3級アミンとしては、例えば、ジエチルアミノエチルクロライドが挙げられる。これらのハロゲン化アルキル化合物は、臭化物又は塩化物であることが好ましい。ハロゲン化アルキル化合物の使用量としては、イオン交換基を付与する分離材の全質量に対して0.2質量%以上であることが好ましい。 Examples of the alkyl halide compound include a monohalogenocarboxylic acid and its sodium salt, a primary or secondary or tertiary amine having at least one alkyl halide group, a hydrochloride thereof, and a quaternary having at least one alkyl halide group. Examples include ammonium salts. Examples of the monohalogenocarboxylic acid include monohalogenoacetic acid and monohalogenopropionic acid. Examples of the tertiary amine having at least one alkyl halide group include diethylaminoethyl chloride. These alkyl halide compounds are preferably bromides or chlorides. The amount of the alkyl halide compound used is preferably 0.2% by mass or more with respect to the total mass of the separating material to which the ion exchange group is imparted.

イオン交換基の導入には、反応を促進させるために、有機溶媒を用いるのが有効である。有機溶媒としては、例えば、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブタノール、1−ペンタノール、イソペンタノール等のアルコール類が挙げられる。 For the introduction of the ion exchange group, it is effective to use an organic solvent in order to promote the reaction. Examples of the organic solvent include alcohols such as ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutanol, 1-pentanol and isopentanol.

通常、イオン交換基の導入は、分離材表面の水酸基に行われるので、湿潤状態の粒子を、ろ過等により水切りした後、所定濃度のアルカリ性水溶液に浸漬し、一定時間放置した後、水−有機溶媒混合系で、上記ハロゲン化アルキル化合物を添加して反応させる。この反応は温度40〜90℃で、還流下、0.5〜12時間行うことが好ましい。上記の反応で使用されるハロゲン化アルキル化合物の種類により、付与されたイオン交換基が決定される。 Normally, the ion exchange group is introduced into the hydroxyl group on the surface of the separating material. Therefore, the wet particles are drained by filtration or the like, immersed in an alkaline aqueous solution having a predetermined concentration, left for a certain period of time, and then water-organic. In a solvent mixing system, the above alkyl halide compound is added and reacted. This reaction is preferably carried out at a temperature of 40 to 90 ° C. under reflux for 0.5 to 12 hours. The type of alkyl halide used in the above reaction determines the applied ion exchange group.

イオン交換基として、弱塩基性基であるアミノ基を導入する方法としては、上記ハロゲン化アルキル化合物のうち、アルキル基のうちの少なくとも1つがハロゲン化アルキル基で置換されている、モノ−、ジ−又はトリ−アルキルアミン、モノ−アルキル−モノ−アルカノールアミン、ジ−アルキル−モノ−アルカノールアミン、モノ−アルキル−ジ−アルカノールアミン等を反応させる方法、又はアルカノール基のうちの少なくとも1つがハロゲン化アルカノール基で置換されている、モノ−、ジ−又はトリ−アルカノールアミン、モノ−アルキル−モノ−アルカノールアミン、ジ−アルキル−モノ−アルカノールアミン、モノ−アルキル−ジ−アルカノールアミンを反応させる方法等が挙げられる。これらのハロゲン化アルキル化合物の使用量としては、分離材の全質量に対して0.2質量%以上であることが好ましい。反応条件としては、40〜90℃で、0.5〜12時間であることが好ましい。 As a method for introducing an amino group which is a weakly basic group as an ion exchange group, at least one of the above alkyl halide compounds is substituted with an alkyl halide group, mono-, di -Or a method of reacting tri-alkylamine, mono-alkyl-mono-alkanolamine, di-alkyl-mono-alkanolamine, mono-alkyl-di-alkanolamine, etc., or at least one of the alkanol groups is halogenated. Methods for reacting mono-, di- or tri-alkanolamines, mono-alkyl-mono-alkanolamines, di-alkyl-mono-alkanolamines, mono-alkyl-di-alkanolamines, etc. substituted with alkanol groups, etc. Can be mentioned. The amount of these alkyl halide compounds used is preferably 0.2% by mass or more with respect to the total mass of the separating material. The reaction conditions are preferably 40 to 90 ° C. and 0.5 to 12 hours.

イオン交換基として、強塩基性基の4級アンモニウム基を導入する方法としては、まず3級アミノ基を導入し、該3級アミノ基にエピクロルヒドリン等のハロゲン化アルキル基含有化合物を反応させ、4級アンモニウム基に変換させる方法が挙げられる。また、4級アンモニウムクロライド等の4級アンモニウムハロゲナイドなどを分離材に反応させてもよい。 As a method for introducing a quaternary ammonium group of a strongly basic group as an ion exchange group, first, a tertiary amino group is introduced, and the tertiary amino group is reacted with an alkyl halide group-containing compound such as epichlorohydrin, and 4 A method of converting to a quaternary ammonium group can be mentioned. Further, a quaternary ammonium halide such as quaternary ammonium chloride may be reacted with the separating material.

イオン交換基として、弱酸性基であるカルボキシ基を導入する方法としては、上記ハロゲン化アルキル化合物として、モノハロゲノ酢酸、モノハロゲノプロピオン酸等のモノハロゲノカルボン酸又はそのナトリウム塩を反応させる方法が挙げられる。これらハロゲン化アルキル化合物の使用量は、イオン交換基を導入する分離材の全質量に対して0.2質量%以上であることが好ましい。 Examples of the method for introducing a carboxy group, which is a weakly acidic group, as an ion exchange group include a method in which a monohalogenocarboxylic acid such as monohalogenacetic acid or monohalogenopropionic acid or a sodium salt thereof is reacted as the alkyl halide compound. .. The amount of these alkyl halide compounds used is preferably 0.2% by mass or more with respect to the total mass of the separating material into which the ion exchange group is introduced.

イオン交換基として、強酸性基であるスルホン酸基の導入方法としては、分離材に対してエピクロロヒドリン等のグリシジル化合物を反応させ、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム等の亜硫酸塩又は重亜硫酸塩の飽和水溶液に分離材を添加する方法が挙げられる。反応条件は、30〜90℃で1〜10時間であることが好ましい。 As a method for introducing a sulfonic acid group, which is a strongly acidic group, as an ion exchange group, a glycidyl compound such as epichlorohydrin is reacted with a separating material, and a sulfite such as sodium sulfite or sodium bisulfite or a sulfite is obtained. A method of adding a separating material to the saturated aqueous solution of the above can be mentioned. The reaction conditions are preferably 30 to 90 ° C. for 1 to 10 hours.

一方、イオン交換基の導入方法として、アルカリ性雰囲気下で、分離材に1,3−プロパンスルトンを反応させる方法も挙げられる。1,3−プロパンスルトンは、分離材の全質量に対して0.4質量%以上使用することが好ましい。反応条件は、0〜90℃で0.5〜12時間であることが好ましい。 On the other hand, as a method of introducing an ion exchange group, a method of reacting 1,3-propane sultone with a separating material in an alkaline atmosphere can also be mentioned. It is preferable to use 1,3-propane sultone in an amount of 0.4% by mass or more based on the total mass of the separating material. The reaction conditions are preferably 0 to 90 ° C. for 0.5 to 12 hours.

本実施形態に係る分離材又は多孔質ポリマ粒子の平均細孔径、比表面積及び空隙率は、水銀圧入測定装置(オートポア:株式会社島津製作所製)にて測定した値であり、以下のようにして測定する。試料約0.05gを、標準5mL粉体用セル(ステム容積0.4mL)に加え、初期圧21kPa(約3psia、細孔直径約60μm相当)の条件で測定する。水銀パラメータは、装置デフォルトの水銀接触角130°、水銀表面張力485dynes/cmに設定する。また、細孔径0.1〜3μmの範囲に限定してそれぞれの値を算出する。 The average pore diameter, specific surface area, and porosity of the separating material or the porous polymer particles according to the present embodiment are values measured by a mercury intrusion measuring device (Autopore: manufactured by Shimadzu Corporation), and are as follows. Measure. Approximately 0.05 g of a sample is added to a standard 5 mL powder cell (stem volume 0.4 mL) and measured under the condition of an initial pressure of 21 kPa (approximately 3 psia, equivalent to a pore diameter of approximately 60 μm). The mercury parameters are set to the device default mercury contact angle of 130 ° and mercury surface tension of 485 days / cm. Further, each value is calculated by limiting the pore diameter to the range of 0.1 to 3 μm.

本実施形態の分離材は、タンパク質を静電的相互作用による分離、アフィニティ精製に用いるのに好適である。例えば、タンパク質を含む混合溶液の中に本実施形態の分離材を添加し、静電的相互作用によりタンパク質だけを分離材に吸着させた後、該分離材を溶液からろ別し、塩濃度の高い水溶液中に添加すれば、分離材に吸着しているタンパク質を容易に脱離、回収できる。また、本実施形態の分離材は、カラムクロマトグラフィーにおいて、使用することも可能である。 The separating material of the present embodiment is suitable for separating proteins by electrostatic interaction and for affinity purification. For example, the separating material of the present embodiment is added to a mixed solution containing a protein, and only the protein is adsorbed on the separating material by electrostatic interaction, and then the separating material is filtered off from the solution to obtain a salt concentration. When added to a high aqueous solution, the protein adsorbed on the separating material can be easily desorbed and recovered. In addition, the separating material of the present embodiment can also be used in column chromatography.

本実施形態の分離材を用いて分離できる生体高分子としては、水溶性物質が好ましい。具体的には、血清アルブミン、免疫グロブリン等の血液タンパク質などのタンパク質、生体中に存在する酵素、バイオテクノロジーにより生産されるタンパク質生理活性物質、DNA、生理活性をするペプチド等の生体高分子などであり、好ましくは分子量が200万以下、より好ましくは50万以下である。また、公知の方法に従い、タンパク質の等電点、イオン化状態等によって、分離材の性質、条件等を選ぶ必要がある。公知の方法としては、例えば、特開昭60−169427号公報等に記載の方法が挙げられる。 As the biopolymer that can be separated using the separating material of the present embodiment, a water-soluble substance is preferable. Specifically, it is a protein such as blood protein such as serum albumin and immunoglobulin, an enzyme existing in the living body, a protein physiologically active substance produced by biotechnology, a DNA, and a biopolymer such as a peptide having physiological activity. Yes, preferably the molecular weight is 2 million or less, more preferably 500,000 or less. In addition, it is necessary to select the properties, conditions, etc. of the separating material according to the isoelectric point, ionization state, etc. of the protein according to a known method. As a known method, for example, the method described in JP-A-60-169427 can be mentioned.

本実施形態の分離材は、分離材の表面にイオン交換基、プロテインAを導入することにより、タンパク質等の生体高分子の分離において、天然高分子からなる粒子又は合成ポリマからなる粒子のそれぞれの利点を有する。特に本実施形態の分離材における多孔質ポリマ粒子は、糖残基を有するポリマを含む被覆層を有しているため、本実施形態の分離材は、タンパク質の非特異吸着を低減し、タンパク質の吸脱着が起こり易い傾向にある。さらに、本実施形態の分離材は、同一流速下でのタンパク質等の吸着量(動的吸着量)が大きい傾向にある。 In the separating material of the present embodiment, by introducing an ion exchange group and protein A on the surface of the separating material, particles made of a natural polymer or particles made of a synthetic polymer can be separated in the separation of biopolymers such as proteins. Has advantages. In particular, since the porous polymer particles in the separating material of the present embodiment have a coating layer containing a polymer having sugar residues, the separating material of the present embodiment reduces nonspecific adsorption of proteins and reduces protein. Adsorption and desorption tend to occur easily. Further, the separating material of the present embodiment tends to have a large adsorption amount (dynamic adsorption amount) of proteins and the like under the same flow velocity.

本明細書における通液速度とは、φ7.8×300mmのステンレスカラムに本実施形態の分離材を充填し、液を通した際の通液速度を表す。本実施形態の分離材は、カラムに充填した場合、カラム圧0.3MPaのときに通液速度が800cm/h以上であることが好ましく、1500cm/h以上であることがより好ましい。カラムクロマトグラフィーでタンパク質の分離を行う場合、タンパク質溶液等の通液速度としては、一般に400cm/h以下の範囲であるが、本実施形態の分離材を使用した場合は、通常のタンパク質分離用の分離材よりも速い通液速度800cm/h以上で使用することができる。 The liquid passing speed in the present specification represents the liquid passing speed when a stainless column having a diameter of 7.8 × 300 mm is filled with the separating material of the present embodiment and the liquid is passed through. When the separating material of the present embodiment is packed in a column, the liquid passing speed is preferably 800 cm / h or more, and more preferably 1500 cm / h or more when the column pressure is 0.3 MPa. When protein is separated by column chromatography, the flow rate of the protein solution or the like is generally in the range of 400 cm / h or less, but when the separating material of the present embodiment is used, it is used for normal protein separation. It can be used at a liquid passing speed of 800 cm / h or more, which is faster than that of the separating material.

本実施形態の分離材の平均粒径は、10〜300μmであることが好ましく、分取用又は工業用のクロマトグラフィーでの使用には、カラム内圧の極端な増加を避けるために、10〜100μmであることがより好ましく、50〜100μmであることが更に好ましい。 The average particle size of the separating material of the present embodiment is preferably 10 to 300 μm, and for use in preparative or industrial chromatography, 10 to 100 μm in order to avoid an extreme increase in column internal pressure. Is more preferable, and 50 to 100 μm is further preferable.

本実施形態の分離材は、カラムクロマトグラフィーでカラム充填材として使用した場合、使用する溶出液の性質に依らず、カラム内での体積変化がほとんどないため、操作性に優れる。 When the separating material of the present embodiment is used as a column filler in column chromatography, it is excellent in operability because there is almost no volume change in the column regardless of the nature of the eluate used.

本実施形態の分離材の5%圧縮変形弾性率は、以下のようにして算出することができる。
微小圧縮試験機(Fisher製)を用いて、室温(25℃)条件にて荷重負荷速度1mN/秒で、四角柱の平滑な端面(50μm×50μm)により粒子を50mNまで圧縮したときの荷重及び圧縮変位を測定する。得られた測定値から、粒子が5%圧縮変形したときの圧縮弾性率(5%K値)を下記式により求めることができる。また、上記測定中の変位量が最も大きく変化する点の荷重を破壊強度(mN)とする。
5%K値(MPa)=(3/21/2)・F・S−3/2・R−1/2
5%K値(MPa)=(3/21/2)・F・S−3/2・R−1/2
F:多孔質ポリマ粒子が5%圧縮変形したときの荷重(mN)
S:多孔質ポリマ粒子が5%圧縮変形したときの圧縮変位(mm)
R:多孔質ポリマ粒子の半径(mm)
The 5% compressive deformation elastic modulus of the separating material of the present embodiment can be calculated as follows.
Using a micro-compression tester (manufactured by Fisher), the load and load when the particles are compressed to 50 mN by the smooth end face (50 μm × 50 μm) of a square column at a load load rate of 1 mN / sec under room temperature (25 ° C.) conditions. Measure the compressive displacement. From the obtained measured values, the compressive elastic modulus (5% K value) when the particles are compressionally deformed by 5% can be obtained by the following formula. Further, the load at the point where the displacement amount during the measurement changes most is defined as the fracture strength (mN).
5% K value (MPa) = (3/2 1/2 ) ・ F ・ S -3/2・ R- 1 / 2
5% K value (MPa) = (3/2 1/2 ) ・ F ・ S -3/2・ R- 1 / 2
F: Load (mN) when porous polymer particles are compressed and deformed by 5%
S: Compressive displacement (mm) when the porous polymer particles are compressed and deformed by 5%
R: Radius (mm) of porous polymer particles

分離材を5%圧縮変形したときの圧縮弾性率(5%K値)は、100〜1000MPaであることが好ましく、150〜1000MPaであることがより好ましく、170〜1000MPaであることが更に好ましい。 The compressive elastic modulus (5% K value) when the separating material is compressionally deformed by 5% is preferably 100 to 1000 MPa, more preferably 150 to 1000 MPa, and even more preferably 170 to 1000 MPa.

圧縮弾性率が小さすぎると、多孔質ポリマ粒子の柔軟性が高くなり、カラム内で液を流した際に変形し易くなり、カラム圧が高くなり易くなる。 If the compressive elastic modulus is too small, the flexibility of the porous polymer particles becomes high, the particles are easily deformed when the liquid is flowed in the column, and the column pressure is likely to be high.

分離材の細孔容積は、分離材の全体積基準で30体積%以上70体積%以下であることが好ましく、40体積%以上70体積%以下であることがより好ましい。分離材は、平均細孔径が0.05〜0.6μmである細孔、すなわちマクロポアー(マクロ孔)を有する。平均細孔径は、好ましくは、0.1〜0.5μmである。細孔径が0.05μm以上であると、細孔内に物質が入り易くなる傾向にあり、細孔径が0.6μm以下であると、比表面積が充分なものになる。 The pore volume of the separating material is preferably 30% by volume or more and 70% by volume or less, and more preferably 40% by volume or more and 70% by volume or less based on the total volume of the separating material. The separating material has pores having an average pore diameter of 0.05 to 0.6 μm, that is, macropores (macropores). The average pore size is preferably 0.1 to 0.5 μm. When the pore diameter is 0.05 μm or more, the substance tends to easily enter the pores, and when the pore diameter is 0.6 μm or less, the specific surface area becomes sufficient.

分離材の比表面積は、30m/g以上であることが好ましい。より高い実用性の観点から、比表面積は35m/g以上であることがより好ましく、40m/g以上であることが更に好ましい。比表面積が30m/g以上であると、分離する物質の吸着量が大きくなる傾向にある。 The specific surface area of the separating material is preferably 30 m 2 / g or more. From the viewpoint of higher practicality, the specific surface area is more preferably 35 m 2 / g or more, and further preferably 40 m 2 / g or more. When the specific surface area is 30 m 2 / g or more, the amount of the substance to be separated tends to be large.

分離材の圧縮弾性率、平均細孔径、比表面積等は、多孔質ポリマ粒子の原料、多孔質化剤、糖残基を有するポリマ等を適宜選択することによって、調整することができる。 The compressive elastic modulus, average pore size, specific surface area, etc. of the separating material can be adjusted by appropriately selecting a raw material for porous polymer particles, a porosifying agent, a polymer having sugar residues, and the like.

本実施形態の分離材は、カラムに用いることができる。すなわち、本実施形態のカラムは、上記分離材を備える。なお、本実施形態では、イオン交換基を導入する形態の分離材について説明したが、イオン交換基を導入しなくても分離材として用いることができる。このような分離材は、例えば、ゲルろ過クロマトグラフィーに利用することができる。 The separating material of this embodiment can be used for a column. That is, the column of the present embodiment includes the above-mentioned separating material. In this embodiment, the separating material in the form of introducing an ion exchange group has been described, but it can be used as a separating material without introducing an ion exchange group. Such separators can be used, for example, in gel filtration chromatography.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(糖残基を有するモノマの合成)
グルコース(東京化成工業株式会社製)10g(55mmol)を300mLビーカーに入れ、30gの炭酸水素アンモニウムを含む水溶液を24時間毎に5回加えて溶かした後、開放したまま、37℃で96時間かき混ぜた。次いで、蒸留水200mLを加えて20mLまで水を留去した後、150mLの水を加えて10mLまで濃縮した。この操作をアンモニア臭が消失するまで繰り返し、凍結乾燥後、アミノ基が導入されたグルコースを得た。
(Synthesis of monomas with sugar residues)
Put 10 g (55 mmol) of glucose (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in a 300 mL beaker, add 30 g of an aqueous solution containing ammonium hydrogencarbonate 5 times every 24 hours to dissolve it, and then stir at 37 ° C for 96 hours while keeping it open. It was. Then, 200 mL of distilled water was added and the water was distilled off to 20 mL, and then 150 mL of water was added to concentrate the water to 10 mL. This operation was repeated until the ammonia odor disappeared, and after freeze-drying, glucose having an amino group introduced was obtained.

アミノ基が導入されたグルコース5.75gを、1MのKOH水溶液50mLに溶解し、2−イソシアナトエチルメタクリレート(昭和電工株式会社、商品名「カレンズMOI」)10.49g(67.0mmol)を加えて、3℃に保ったまま12時間激しくかき混ぜた。その後、析出した白色固体をろ過して固液分離し、固相を凍結乾燥して白色物(a)を得た。また、未反応の2−イソシアナトエチルメタクリレートを除去するため、上記白色物(a)を20mLのジエチルエーテルを用いて4回洗浄した後、水及びメタノールの混合液(体積比2:1)l0mLに溶解し、ジエチルエーテル80mL及びアセトン20mLの混合液に滴下して冷却した。析出した固体をG3ガラスフィルターでろ過し、グルコースに基づく糖残基を有する単糖メタクリレートを得た。 5.75 g of glucose into which an amino group has been introduced is dissolved in 50 mL of a 1 M aqueous solution of KOH, and 10.49 g (67.0 mmol) of 2-isocyanatoethyl methacrylate (Showa Denko KK, trade name "Karenzu MOI") is added. The mixture was vigorously stirred for 12 hours while being kept at 3 ° C. Then, the precipitated white solid was filtered and solid-liquid separated, and the solid phase was freeze-dried to obtain a white substance (a). Further, in order to remove unreacted 2-isocyanatoethyl methacrylate, the white substance (a) was washed 4 times with 20 mL of diethyl ether, and then a mixed solution of water and methanol (volume ratio 2: 1) l0 mL. Was dissolved in, and the mixture was added dropwise to a mixed solution of 80 mL of diethyl ether and 20 mL of acetone and cooled. The precipitated solid was filtered through a G3 glass filter to obtain a monosaccharide methacrylate having a glucose-based sugar residue.

同様の方法で、セロビオース(東京化成工業株式会社製)に基づく糖残基を有する二糖メタクリレート、セロテトラオース(東京化成工業株式会社製)に基づく糖残基を有する四糖メタクリレート及びアガロオリゴ糖(伊那食品、分子量2300)に基づく糖残基を有するオリゴ糖メタクリレートをそれぞれ合成した。 In the same manner, disaccharide methacrylate having a sugar residue based on cellobiose (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), tetrasaccharide methacrylate having a sugar residue based on cellotetraose (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and agarooligosaccharide ( Oligosaccharide methacrylates having sugar residues based on Ina Foods, molecular weight 2300) were synthesized respectively.

(多孔質ポリマ粒子1の合成)
500mLの三口フラスコに、純度96%のジビニルベンゼン(新日鉄住金化学株式会社、商品名「DVB960」)を16g、Span80を9.6g、過酸化ベンゾイルを0.64g加え、分散相とした。ポリビニルアルコール水溶液(0.5質量%)を連続相として使用した。この水溶液をマイクロプロセスサーバーを使用して乳化後(25体積%)、得られた乳化液をフラスコに移し、80℃のウォーターバスで加熱しながら、攪拌機を用いて約8時間撹拌した。得られた粒子をろ過後、アセトンで洗浄を行い、多孔質ポリマ粒子1を得た。多孔質ポリマ粒子1の粒径をフロー型粒径測定装置で測定し、平均粒径及び粒径のC.V.値を算出した。結果を表1に示す。
(Synthesis of Porous Polymer Particle 1)
16 g of divinylbenzene (Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name "DVB960") having a purity of 96%, 9.6 g of Span80, and 0.64 g of benzoyl peroxide were added to a 500 mL three-necked flask to prepare a dispersed phase. An aqueous polyvinyl alcohol solution (0.5% by mass) was used as the continuous phase. After emulsifying this aqueous solution using a microprocess server (25% by volume), the obtained emulsion was transferred to a flask and stirred using a stirrer for about 8 hours while heating in a water bath at 80 ° C. The obtained particles were filtered and then washed with acetone to obtain porous polymer particles 1. The particle size of the porous polymer particles 1 was measured with a flow-type particle size measuring device, and the average particle size and the particle size of C.I. V. The value was calculated. The results are shown in Table 1.

(多孔質ポリマ粒子2の合成)
Span80の使用量を8.0gに変更した以外は多孔質ポリマ粒子1の合成と同様にして、多孔質ポリマ粒子2を合成した。
(Synthesis of Porous Polymer Particles 2)
Porous polymer particles 2 were synthesized in the same manner as in the synthesis of porous polymer particles 1 except that the amount of Span 80 used was changed to 8.0 g.

(多孔質ポリマ粒子3の合成)
Span80の使用量を6.4gに変更した以外は多孔質ポリマ粒子1の合成と同様にして、多孔質ポリマ粒子3を合成した。
(Synthesis of Porous Polymer Particles 3)
Porous polymer particles 3 were synthesized in the same manner as in the synthesis of porous polymer particles 1 except that the amount of Span80 used was changed to 6.4 g.

(多孔質ポリマ粒子4の合成)
Span80の使用量を6.0gに変更した以外は多孔質ポリマ粒子1の合成と同様にして、多孔質ポリマ粒子4を合成した。
(Synthesis of Porous Polymer Particles 4)
Porous polymer particles 4 were synthesized in the same manner as in the synthesis of porous polymer particles 1 except that the amount of Span 80 used was changed to 6.0 g.

(多孔質ポリマ粒子5の合成)
Span80を9.6gと共に、オクタノールを2g用いた以外は多孔質ポリマ粒子1の合成と同様にして、多孔質ポリマ粒子5を合成した。
(Synthesis of Porous Polymer Particles 5)
Porous polymer particles 5 were synthesized in the same manner as in the synthesis of porous polymer particles 1 except that 9.6 g of Span 80 and 2 g of octanol were used.

Figure 0006834128
Figure 0006834128

(実施例1)
<被覆層の形成>
0.2gのドーパミン塩酸塩、2−ブロモイソブチルブロマイド0.49g、トリエチルアミン0.21gを10mL溶液中で3時間攪拌した後、多孔質ポリマ粒子を1g添加後、10mMのTris−HCl緩衝液(pH8.5)を90mL添加し、室温で24時間攪拌した後、水で洗浄して、多孔質ポリマ粒子1にリビング開始基を導入した粒子を得た。
(Example 1)
<Formation of coating layer>
After stirring 0.2 g of dopamine hydrochloride, 0.49 g of 2-bromoisobutyl bromide and 0.21 g of triethylamine in a 10 mL solution for 3 hours, 1 g of porous polymer particles were added, and then 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8). .5) was added in an amount of 90 mL, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours and then washed with water to obtain particles in which the living initiation group was introduced into the porous polymer particles 1.

得られた粒子1g、単糖メタクリレート1.3g、臭化銅(II)67mg、トリスジメチルアミノエチルアミン及び水80gを混合し、窒素バブリングを行った後、119mgのアスコルビン酸を溶解した水20gを添加して5時間重合を行った。重合後の粒子をろ過洗浄し、糖残基を有するポリマで被覆された粒子を得た。糖残基を有するポリマの被覆量は、得られた粒子の熱重量分析により測定した。結果を表2に示す。 1 g of the obtained particles, 1.3 g of monosaccharide methacrylate, 67 mg of copper (II) bromide, trisdimethylaminoethylamine and 80 g of water were mixed, nitrogen bubbling was performed, and then 20 g of water in which 119 mg of ascorbic acid was dissolved was added. Then, polymerization was carried out for 5 hours. The polymerized particles were filtered and washed to obtain polymer-coated particles having sugar residues. The coating amount of the polymer having a sugar residue was measured by thermogravimetric analysis of the obtained particles. The results are shown in Table 2.

<タンパク質の非特異吸着能評価>
得られた粒子0.5gをBSA(Bovine Serum Albumin)濃度20mg/mLのリン酸緩衝液(pH7.4)50mLに投入し、24時間室温で攪拌を行った後、遠心分離で上澄みをとり、分光光度計でろ液のBSA濃度より、粒子に吸着したBSA量を算出した。BSAの濃度は、分光光度計により280nmの吸光度から確認した。結果を表2に示す。
<Evaluation of non-specific adsorption capacity of protein>
0.5 g of the obtained particles were put into 50 mL of phosphate buffer (pH 7.4) having a BSA (Bovine Serum Albumin) concentration of 20 mg / mL, stirred at room temperature for 24 hours, and then the supernatant was removed by centrifugation. The amount of BSA adsorbed on the particles was calculated from the BSA concentration of the filtrate with a spectrophotometer. The concentration of BSA was confirmed by a spectrophotometer from the absorbance at 280 nm. The results are shown in Table 2.

<イオン交換基の導入>
得られた粒子2gから遠心分離により水を除去した後、3.5Mのジエチルアミノエチルクロライド塩酸塩水溶液16mLに分散し、温度を70℃まで上げた後、5MのNaOH水溶液16mLを添加し、攪拌しながら2時間反応させた。反応終了後、ろ過、水洗し、ジエチルアミノエチル(DEAE)基をイオン交換基として有する分離材を得た。得られた分離材の平均孔径及び比表面積を水銀圧入法にて測定した。結果を表2に示す。
<Introduction of ion exchange group>
After removing water from 2 g of the obtained particles by centrifugation, the mixture was dispersed in 16 mL of a 3.5 M aqueous diethylaminoethyl chloride hydrochloride solution, the temperature was raised to 70 ° C., 16 mL of a 5 M aqueous NaOH solution was added, and the mixture was stirred. While reacting for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was filtered and washed with water to obtain a separating material having a diethylaminoethyl (DEAE) group as an ion exchange group. The average pore size and specific surface area of the obtained separating material were measured by the mercury intrusion method. The results are shown in Table 2.

<カラム特性評価>
得られた分離材を濃度30質量%のスラリー(溶媒:メタノール)としてφ7.8×300mmのステンレスカラムにて15分充填した。その後、カラムに流速を変えながら水を通し、流速とカラム圧との関係を測定し、0.3MPa時の通液速度(線流速)を測定した。
また、動的吸着量は以下のようにして測定した。20mmol/LのTris−塩酸緩衝液(pH8.0)をカラムに10カラム容量通した。その後、BSA濃度2mg/mLの20mmol/LのTris−塩酸緩衝液を通し、UV測定によってカラム出口でのBSA濃度を測定した。カラム入口と出口のBSA濃度が一致するまで緩衝液を通し、5カラム容量分の1M NaCl Tris−塩酸緩衝液で希釈した。10%breakthroughにおける動的吸着量を以下の式を用いて算出した。結果を表2に示す。
10=cF(t10−t)/V
10:10%breakthroughにおける動的吸着量(mg/mL wet resin)
cf:注入しているBSA濃度
F:流速(mL/min)
:ベッド体積(mL)
10:10%breakthroughにおける時間(min)
:BSA注入開始時間(min)
<Column characterization>
The obtained separating material was filled as a slurry (solvent: methanol) having a concentration of 30% by mass with a stainless column having a diameter of 7.8 × 300 mm for 15 minutes. Then, water was passed through the column while changing the flow velocity, the relationship between the flow velocity and the column pressure was measured, and the liquid flow velocity (linear flow velocity) at 0.3 MPa was measured.
The amount of dynamic adsorption was measured as follows. A 20 mmol / L Tris-hydrochloric acid buffer (pH 8.0) was passed through the column by 10 column volumes. Then, a 20 mmol / L Tris-hydrochloric acid buffer having a BSA concentration of 2 mg / mL was passed through, and the BSA concentration at the column outlet was measured by UV measurement. The buffer was passed through the buffer until the BSA concentrations at the column inlet and outlet were matched, and the mixture was diluted with 1 M NaCl Tris-hydrochloric acid buffer in a volume of 5 columns. The amount of dynamic adsorption at 10% breakthrough was calculated using the following formula. The results are shown in Table 2.
q 10 = c f F (t 10 −t 0 ) / V B
q 10 : Dynamic adsorption amount at 10% breakthrough (mg / mL wet resin)
cf: Injecting BSA concentration F: Flow velocity (mL / min)
V B : Bed volume (mL)
time at t 10 : 10% breakthrough (min)
t 0 : BSA injection start time (min)

<5%圧縮変形弾性率>
分離材の5%圧縮変形弾性率を上述の方法で測定した。結果を表2に示す。
<5% compressive deformation elastic modulus>
The 5% compressive deformation elastic modulus of the separating material was measured by the method described above. The results are shown in Table 2.

(実施例2)
単糖メタクリレートを二糖メタクリレートに変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 2)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the monosaccharide methacrylate was changed to disaccharide methacrylate, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
単糖メタクリレートを四糖メタクリレートに変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 3)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the monosaccharide methacrylate was changed to tetrasaccharide methacrylate, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(実施例4)
単糖メタクリレートをオリゴ糖メタクリレートに変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 4)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the monosaccharide methacrylate was changed to oligosaccharide methacrylate, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(実施例5)
単糖メタクリレートの使用量を1.0gに変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 5)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of monosaccharide methacrylate used was changed to 1.0 g, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(実施例6)
単糖メタクリレートの使用量を0.7gに変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 6)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of monosaccharide methacrylate used was changed to 0.7 g, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(実施例7)
多孔質ポリマ粒子1を多孔質ポリマ粒子2に変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 7)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the porous polymer particles 1 were changed to the porous polymer particles 2, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(実施例8)
多孔質ポリマ粒子1を多孔質ポリマ粒子3に変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 8)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the porous polymer particles 1 were changed to the porous polymer particles 3, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(実施例9)
多孔質ポリマ粒子1を多孔質ポリマ粒子4に変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Example 9)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the porous polymer particles 1 were changed to the porous polymer particles 4, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
単糖メタクリレートをヒドロキシエチルメタクリレートに変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Comparative Example 1)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the monosaccharide methacrylate was changed to hydroxyethyl methacrylate, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
単糖メタクリレートをグリセリンモノメタクリレートに変更した以外は実施例1と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Comparative Example 2)
A separating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the monosaccharide methacrylate was changed to glycerin monomethacrylate, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(比較例3)
20mg/mLのポリビニルアルコール(日本合成化学工業株式会社、商品名「GH−17」)水溶液に多孔質ポリマ粒子1を70mL/粒子gの濃度で投入し、55℃で24時間攪拌した後、ろ過のより粒子を回収し、熱水で洗浄して、ポリビニルアルコールを吸着した粒子を得た。
(Comparative Example 3)
Porous polymer particles 1 are added to a 20 mg / mL polyvinyl alcohol (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name "GH-17") aqueous solution at a concentration of 70 mL / particle g, stirred at 55 ° C. for 24 hours, and then filtered. The particles were recovered and washed with hot water to obtain particles adsorbed with polyvinyl alcohol.

次いで、上記粒子に吸着したポリビニルアルコールを次のようにして架橋した。エチレングリコールジグリシジルエーテルの濃度が0.64M及び水酸化ナトリウムの濃度が0.4Mである水溶液に、水溶液35mLに対して、ポリビニルアルコールを吸着した粒子を1gの割合で投入し、24時間室温にて攪拌した。その後、2質量%の熱ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で洗浄後、純水で洗浄した。得られた粒子を用いて、実施例1と同様に操作して、DEAE基をイオン交換基として有する分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。 Then, the polyvinyl alcohol adsorbed on the particles was crosslinked as follows. In an aqueous solution having a concentration of ethylene glycol diglycidyl ether of 0.64 M and a concentration of sodium hydroxide of 0.4 M, particles adsorbed with polyvinyl alcohol were added at a ratio of 1 g to 35 mL of the aqueous solution, and the mixture was brought to room temperature for 24 hours. Stirred. Then, it was washed with 2 mass% hot sodium dodecyl sulfate aqueous solution and then with pure water. Using the obtained particles, a separating material having a DEAE group as an ion exchange group was prepared by the same operation as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1.

(比較例4)
ポリビニルアルコールをメチルセルロース50(和光純薬工業株式会社)に変更した以外は比較例3と同様にして分離材を作製し、実施例1と同様に評価した。
(Comparative Example 4)
A separating material was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that polyvinyl alcohol was changed to methylcellulose 50 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and evaluated in the same manner as in Example 1.

(比較例6)
市販のアガロース粒子(GEヘルスケアジャパン株式会社、商品名「Capto DEAE」)をそのまま分離材として用い、実施例1と同様に評価した。
(Comparative Example 6)
Commercially available agarose particles (GE Healthcare Japan Co., Ltd., trade name "Capto DEAE") were used as they were as a separating material, and evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 0006834128
Figure 0006834128

糖残基を有するポリマを含む被覆層を備える分離材は、0.3MPa時の通液速度が非常に速く、動的吸着量が1500cm/h以上でも高い値を保つことがわかった。また、糖残基を有するポリマで被覆することで、非特異吸着を低減できることが確認できた。 It was found that the separating material provided with the coating layer containing the polymer having a sugar residue had a very high liquid passing rate at 0.3 MPa and maintained a high value even when the dynamic adsorption amount was 1500 cm / h or more. In addition, it was confirmed that non-specific adsorption can be reduced by coating with a polymer having a sugar residue.

Claims (5)

ジビニルベンゼンに由来する構造単位を有するポリマを含む多孔質ポリマ粒子と、該多孔質ポリマ粒子の表面の少なくとも一部を被覆する、糖残基を有するポリマを含む被覆層と、を備え、
比表面積が30m/g以上であり、
前記糖残基を有するポリマが、糖類に基づく構成単位を有するビニル又は(メタ)アクリルモノマの重合物である、分離材。
It comprises a porous polymer particle containing a polymer having a structural unit derived from divinylbenzene, and a coating layer containing a polymer having a sugar residue, which covers at least a part of the surface of the porous polymer particle.
Ri der specific surface area of 30m 2 / g or more,
A separating material in which the polymer having the sugar residue is a polymer of vinyl or (meth) acrylic monoma having a structural unit based on the sugar.
前記糖残基が、単糖、二糖、三糖、四糖及びオリゴ糖からなる群より選ばれる少なくとも一種の糖類に基づく基である、請求項1に記載の分離材。 The separating material according to claim 1, wherein the sugar residue is a group based on at least one sugar selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides and oligosaccharides. 前記多孔質ポリマ粒子の平均粒径が10〜300μmであり、粒径の変動係数が5〜15%である、請求項1又は2に記載の分離材。 The separating material according to claim 1 or 2, wherein the porous polymer particles have an average particle size of 10 to 300 μm and a coefficient of variation of the particle size of 5 to 15%. 前記多孔質ポリマ粒子1g当たり、30〜400mgの前記被覆層を備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の分離材。 The separating material according to any one of claims 1 to 3, comprising the coating layer of 30 to 400 mg per 1 g of the porous polymer particles. 請求項1〜のいずれか一項に記載の分離材を備えるカラム。 A column comprising the separating material according to any one of claims 1 to 4.
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