JP6848203B2 - 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、一般的には合成高分子を母体とする多孔質型粒子、親水性天然高分子の架橋ゲルを母体とする粒子が用いられている。上記の多孔質型の合成高分子を母体とするイオン交換体は、塩濃度による体積変化が小さく、カラムに充填しクロマトグラフィーで用いた場合、通液時の耐圧性が良いといった利点を持っている。しかし、このイオン交換体は、タンパク質等の分離に用いた場合、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、ピークの非対称化が発生したり、あるいは、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問題点があった。 Conventionally, when separating and purifying a biopolymer represented by a protein, porous particles based on a synthetic polymer and particles based on a crosslinked gel of a hydrophilic natural polymer are generally used. .. The above-mentioned ion exchanger based on a porous synthetic polymer has an advantage that the volume change due to salt concentration is small, and when it is packed in a column and used for chromatography, it has good pressure resistance during liquid passage. There is. 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, peak asymmetry occurs, or the hydrophobic interaction causes There is a problem that the protein adsorbed on the ion exchanger 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上記の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、機械的強度も充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, the above-mentioned ion exchanger based on a crosslinked gel of a hydrophilic natural polymer typified by a polysaccharide such as dextran or agarose has an advantage that there is almost no non-specific adsorption of proteins. However, this ion exchanger has drawbacks that it swells remarkably in an aqueous solution, the volume change due to the ionic strength of the solution, and the volume change between the free acid type and the loaded type are 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 at the time of passing the liquid is large and the gel is consolidated by the passing of the liquid.

親水性天然高分子の架橋ゲルが持つ欠点を克服するため、いわば“骨格”となる剛直な物質と組み合わせる試みがこれまでになされている。 In order to overcome the drawbacks of cross-linked gels made of hydrophilic natural polymers, attempts have been made to combine them with rigid substances that form a so-called “skeleton”.

例えば特許文献1では、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を、ペプチド合成の分野で用いるという記載があり、それにより反応性物質の負荷係数を高め、高収率で合成できることが発明の効果として挙げられている。しかもこの特許文献1では、硬質な合成高分子物質でゲルを包囲するため、カラムベッドの形態で使用しても、容積変化がなく、カラムを通過するフロースルーの圧力が変化しないという効果が挙げられている。 For example, Patent Document 1 describes that a complex in which a gel such as a natural polymer gel is held in the pores of a porous polymer is used in the field of peptide synthesis, thereby increasing the load coefficient of a reactive substance. It is mentioned as an effect of the invention that it can be synthesized in a high yield. Moreover, in Patent Document 1, since the gel is surrounded by a hard synthetic polymer substance, there is an effect that the volume does not change and the flow-through pressure passing through the column does not change even when used in the form of a column bed. Has been done.

特許文献2及び3では、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、このゲルに収着性能を付加するためにジエチルアミノメチル(DEAE)基等を付与したものをヘモグロビンの除去に使用している。その効果として、カラムでの通液性の良さが挙げられている。 In Patent Documents 2 and 3, an inorganic porous material such as Celite retains a xerogel such as a polysaccharide such as dextran or cellulose, and a diethylaminomethyl (DEAE) group or the like is added to the gel in order to add sorption performance. It is used to remove hemoglobin. As an effect, good liquid permeability in the column is mentioned.

特許文献4では、いわゆる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のゲルで埋めたハイブリッドコポリマのイオン交換体が挙げられている。特許文献4では、架橋共重合体のゲルの架橋度が低い場合、圧力損失、体積変化等の問題があるが、ハイブリッドコポリマにすることで通液特性が改善され、圧力損失が少なくなること、また、イオン交換容量が向上し、リーク挙動が改善されることが記載されている。 Patent Document 4 mentions an ion exchanger of a hybrid copolymer in which the pores of a copolymer having a so-called macro network structure are filled with a gel of a crosslinked copolymer synthesized from a monoma. In Patent Document 4, when the degree of cross-linking of the cross-linked copolymer gel is low, there are problems such as pressure loss and volume change. However, by using a hybrid copolymer, the liquid passage characteristics are improved and the pressure loss is reduced. It is also described that the ion exchange capacity is improved and the leak behavior is improved.

また、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(特許文献5及び6参照)。 Further, 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 Patent Documents 5 and 6).

特許文献7では、メタクリル酸グリシジルとアクリル架橋モノマにより構成される多孔質粒子が合成されている。 In Patent Document 7, porous particles composed of glycidyl methacrylate and acrylic crosslinked monoma are synthesized.

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 特開2009−244067号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-244067

従来のカラム充填材では、天然高分子の課題である通液性、耐久性や、ポリマ粒子の課題である耐アルカリ性、耐圧性、非特異吸着の低減、タンパク質吸着量が低い点等を充分なレベルで解決することは難しい。 Conventional column fillers have sufficient problems such as liquid permeability and durability, which are problems of natural polymers, alkali resistance, pressure resistance, reduction of non-specific adsorption, and low protein adsorption amount, which are problems of polymer particles. It is difficult to solve at the level.

そこで、本発明は、通液性及び耐久性を確保し、且つタンパク質吸着量の向上、並びに非特異吸着の低減が可能な分離材及び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 and a column capable of ensuring liquid permeability and durability, improving the amount of protein adsorbed, and reducing nonspecific adsorption.

本発明は、下記[1]〜[10]に記載の分離材及び下記[11]に記載のカラムを提供する。
[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、水溶性セルロースを含む被覆層と、を備え、水溶性セルロースの2質量%水溶液の25℃における粘度が1〜3000mPa・sである、分離材。
[2] 空隙率が40〜70体積%である、[1]に記載の分離材。
[3] 多孔質ポリマ粒子の平均粒径が10〜300μmである、[1]又は[2]に記載の分離材。
[4] 多孔質ポリマ粒子の細孔径分布におけるモード径が0.1〜0.5μmである、[1]〜[3]のいずれかに記載の分離材。
[5] 吸湿度が1〜30質量%である、[1]〜[4]のいずれかに記載の分離材。
[6] 多孔質ポリマ粒子の比表面積が30m/g以上である、[1]〜[5]のいずれかに記載の分離材。
[7] 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モノマ単位全質量基準で50質量%以上含む、[1]〜[6]のいずれかに記載の分離材。
[8] 多孔質ポリマ粒子における粒径の変動係数が3〜15%である、[1]〜[7]のいずれかに記載の分離材。
[9] 多孔質ポリマ粒子1g当たり30〜500mgの被覆層を備える、[1]〜[8]のいずれかに記載の分離材。
[10] 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800cm/h以上である、[1]〜[9]のいずれかに記載の分離材。
[11] [1]〜[10]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 described in the following [1] to [10] and the column described in the following [11].
[1] A coating layer containing water-soluble cellulose, which covers at least a part of the surface of the porous polymer particles, is provided, and the viscosity of a 2% by mass aqueous solution of water-soluble cellulose at 25 ° C. Separating material with 1 to 3000 mPa · s.
[2] The separating material according to [1], which has a porosity of 40 to 70% by volume.
[3] The separating material according to [1] or [2], wherein the porous polymer particles have an average particle size of 10 to 300 μm.
[4] The separating material according to any one of [1] to [3], wherein the mode diameter in the pore size distribution of the porous polymer particles is 0.1 to 0.5 μm.
[5] The separating material according to any one of [1] to [4], which has a hygroscopicity of 1 to 30% by mass.
[6] The separating material according to any one of [1] to [5], wherein the specific surface area of the porous polymer particles is 30 m 2 / g or more.
[7] The separating material according to any one of [1] to [6], wherein the porous polymer particles contain divinylbenzene as a monoma unit in an amount of 50% by mass or more based on the total mass of the monoma unit.
[8] The separating material according to any one of [1] to [7], wherein the coefficient of variation of the particle size of the porous polymer particles is 3 to 15%.
[9] The separating material according to any one of [1] to [8], which comprises a coating layer of 30 to 500 mg per 1 g of porous polymer particles.
[10] The separating material according to any one of [1] to [9], wherein when the column is filled, the liquid passing speed is 800 cm / h or more when the column pressure is 0.3 MPa.
[11] A column comprising the separating material according to any one of [1] to [10].

本発明によれば、通液性及び耐久性を確保し、且つタンパク質吸着量の向上、並びに非特異吸着の低減が可能な分離材及びカラムを提供することができる。また、本発明に係る分離材及びカラムは、イオン交換容量及び耐アルカリ性にも優れている。 According to the present invention, it is possible to provide a separating material and a column capable of ensuring liquid permeability and durability, improving the amount of protein adsorbed, and reducing nonspecific adsorption. Further, the separating material and the column according to the present invention are also excellent in ion exchange capacity and alkali resistance.

以下、本発明の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, 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被覆層と、を備える。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。
<Separation material>
The separating material of the present embodiment includes porous polymer particles and a coating layer that 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.

(多孔質ポリマ粒子)
本実施形態の多孔質ポリマ粒子は、例えば、スチレン系モノマを含むモノマを重合することにより得られ、スチレン系モノマをモノマ単位として含んでいてよい。また、本実施形態の多孔質ポリマ粒子は、スチレン系モノマと多孔質化剤とを含む組成物を反応させることにより得ることもできる。多孔質ポリマ粒子は、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、スチレン系モノマを使用することができる。具体的なスチレン系モノマとしては、以下のような多官能性スチレン系モノマ、単官能性スチレン系モノマ等が挙げられる。
(Porous polymer particles)
The porous polymer particles of the present embodiment can be obtained, for example, by polymerizing a monoma containing a styrene-based monoma, and may contain the styrene-based monoma as a monoma unit. Further, the porous polymer particles of the present embodiment can also be obtained by reacting a composition containing a styrene-based monoma and a porosifying agent. Porous polymer particles can be synthesized by, for example, conventional suspension polymerization, emulsion polymerization, or the like. As the monoma, a styrene-based monoma can be used. Specific examples of the styrene-based monoma include the following polyfunctional styrene-based monomas and monofunctional styrene-based monomas.

多官能性スチレン系モノマとしては、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が挙げられる。これらの多官能性スチレン系モノマは、1種単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。上記の中でも耐久性、耐酸性及び耐アルカリ性に更に優れることから、ジビニルベンゼンを使用することが好ましい。 Examples of the polyfunctional styrene-based monoma include divinyl compounds such as divinylbenzene, divinylbiphenyl, divinylnaphthalene, and divinylphenanthrene. These polyfunctional styrene-based monomas can be used alone or in combination of two or more. Among the above, it is preferable to use divinylbenzene because it is more excellent in durability, acid resistance and alkali resistance.

モノマは、スチレン系モノマ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(単位)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%以上含むことがさらに好ましい。ジビニルベンゼンをモノマ(単位)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更に優れる傾向にある。すなわち、多孔質ポリマ粒子は、好ましくは、全モノマ単位を基準として、ジビニルベンゼン単位を上記の範囲で含む。 When divinylbenzene is contained as a styrene-based monoma, the monoma preferably contains divinylbenzene in an amount of 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and more than 70% by mass based on the total mass of the monoma (unit). Is even more preferable. By containing divinylbenzene in an amount of 50% by mass or more based on the total mass of monoma (unit), the alkali resistance and pressure resistance tend to be further improved. That is, the porous polymer particles preferably contain divinylbenzene units in the above range with reference to all monoma units.

単官能性スチレン系モノマとしては、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が挙げられる。これらの単官能性スチレン系モノマは、1種単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、耐酸性及び耐アルカリ性に更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 monofunctional styrene-based monomas 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 Examples of styrene such as −dodecylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof. These monofunctional styrene-based monomas can be used alone or in combination of two or more. Of these, styrene is preferably used from the viewpoint of further excellent acid resistance and alkali resistance. Further, a styrene derivative having a functional group such as a carboxy 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。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。これら多孔質化剤は、1種単独で又は2種類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 thereof 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 can 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.

また、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、多孔質化することが可能となる。 Further, water used as a solvent can also be used as a porosifying agent. When water is used as a porosifying agent, it 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エート、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 or chain saturated C12 to C14 fatty acids, for example, sorbitan monolaurate and sorbitan. Solbitan monoesters derived from monooleates, sorbitan monomillistates or coconut fatty acids; diglycerol monoesters of branched C16-C24 fatty acids, chain unsaturated C16-C22 fatty acids or chain saturated C12-C14 fatty acids, such as diglycerol monoesters. 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、好ましくは純度約40%を超える、より好ましくは純度約50%を超える、最も好ましくは純度約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、好ましくは純度約40%を超える、より好ましくは純度約50%を超える、最も好ましくは純度約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、好ましくは純度約40%を超える、より好ましくは純度約50%を超える、最も好ましくは純度約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、好ましくは純度約40%を超える、より好ましくは純度約50%を超える、最も好ましくは純度約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(好ましくは純度約40%を超える、より好ましくは純度約50%を超える、最も好ましくは純度約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;及びこれらの混合物が好ましい。 Of these, sorbitan monolaurate (eg, SPAN® 20, preferably greater than about 40% pure, more preferably greater than about 50% pure, most preferably greater than about 70% pure sorbitan mono. Laurate); sorbitan monooleate (eg, SPAN® 80, preferably greater than about 40% pure, more preferably greater than about 50% pure, most preferably greater than about 70% pure sorbitan mono. Oleate); diglyceride monooleate (eg, preferably diglycerol monooleate with a purity greater than about 40%, more preferably greater than about 50% purity, most preferably greater than about 70% purity); diglycerol monooleate. Isostearate (eg, diglyceride monoisostearate, preferably greater than about 40% purity, more preferably greater than about 50% purity, most preferably greater than about 70% purity); diglycerol monomyristate (preferably greater than about 70% purity). Sorbitan monomillistates with a purity greater than about 40%, more preferably greater than about 50% purity, most preferably greater than about 70% purity; cocoyl (eg, lauryl group, myristyl group, etc.) ethers of diglycerol; and these. Is preferred.

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やすくなる。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やすくなる。 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、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩などが挙げられる。 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 sulfone. 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、亜リン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。 Examples of the amphoteric ionic surfactant include hydrocarbon surfactants such as lauryldimethylamine oxide, phosphoric acid 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用いてもよい。 In the synthesis of porous polymer particles, a polymer dispersion stabilizer may be used 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, a water-soluble polymerization inhibitor 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、さらに好ましくは100μm以下である。多孔質ポリマ粒子の平均粒径は、通液性の更なる向上の観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは30μm以上、さらに好ましくは50μm以上である。多孔質ポリマ粒子の平均粒径は、好ましくは10〜300μm、より好ましくは30〜150μm、更に好ましくは50〜100μm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 further improving the liquid permeability. The average particle size of the porous polymer particles is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 150 μm, and even more preferably 50 to 100 μm.

多孔質ポリマ粒子の粒径の変動係数(C.V.)は、通液性の更なる向上の観点から、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%であることがさらに好ましい。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(例えば株式会社日立製作所製)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%, from the viewpoint of further improving the liquid permeability. It is more preferably 5 to 10%. C. V. As a method of reducing the amount of the above, monodisperse can be mentioned by using an emulsifying device such as a micro process server (for example, manufactured by 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.(変動係数)は、以下の測定法により求めることができる。
1)超音波分散装置を使用して粒子を水(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.(変動係数)を測定する。
C.I. V. The (coefficient of variation) can be obtained by the following measurement method.
1) Using an ultrasonic disperser, the particles are dispersed in water (including a dispersant such as a surfactant) 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), C.I. V. Measure (coefficient of variation).

多孔質ポリマ粒子の空隙率(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、細孔径分布におけるモード径(細孔径分布の最頻値、最大頻度径)が0.1〜0.5μm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分布におけるモード径は、より好ましくは0.2〜0.5μmである。細孔径分布におけるモード径が0.1μm以上であると、細孔内に物質が入りやすくなる傾向にあり、細孔径分布におけるモード径が0.5μm以下であると、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 porosity (pore volume) of the porous polymer particles is preferably 30% by volume or more and 70% by volume or less based on the total volume of the porous polymer particles, and more preferably 40% by volume or more and 70% by volume or less. preferable. The porous polymer particles preferably have pores having a mode diameter (mode, maximum frequency diameter of the pore diameter distribution) of 0.1 to 0.5 μm in the pore diameter distribution, that is, macropores (macropores). The mode diameter in the pore size distribution of the porous polymer particles is more preferably 0.2 to 0.5 μm. When the mode diameter in the pore diameter distribution is 0.1 μm or more, substances tend to enter into the pores easily, and when the mode diameter in the pore diameter distribution is 0.5 μm or less, the specific surface area becomes sufficient. Become. 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以上であることがさらに好ましい。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 adsorbed substances to be separated tends to increase.

(被覆層)
本実施形態の被覆層は、水溶性セルロースを含む。水酸基を有する水溶性セルロースで多孔質ポリマ粒子を被覆することにより、カラム圧の上昇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。さらに、水溶性セルロースが架橋されていると、カラム圧の上昇をより抑制することが可能となる。
(Coating layer)
The coating layer of this embodiment contains water-soluble cellulose. By coating the porous polymer particles with water-soluble cellulose having a hydroxyl group, it is possible to suppress an increase in column pressure and suppress non-specific adsorption of proteins. Furthermore, when the water-soluble cellulose is crosslinked, it becomes possible to further suppress an increase in column pressure.

(水溶性セルロース)
水溶性セルロースとしては、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、酢酸セルロース及びカルボキシメチルセルロース、並びにこれらの変性体が挙げられる。
(Water-soluble cellulose)
The water-soluble cellulose is not particularly limited, and examples thereof include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate and carboxymethyl cellulose, and modified products thereof.

ここで、変性体とは、分子中に疎水性基が導入されたものを指す。水溶性セルロースは、界面吸着能を向上させる観点から、変性体であることが好ましい。疎水基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基等が挙げられる。炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。疎水基は、水酸基と反応する官能基(例えば、エポキシ基)及び疎水基を有する化合物(例えば、グリシジルフェニルエーテル)を、水溶性セルロースと従来公知の方法で反応させることにより、導入することができる。 Here, the modified product refers to a molecule in which a hydrophobic group is introduced. The water-soluble cellulose is preferably a modified product from the viewpoint of improving the interfacial adsorption ability. Examples of the hydrophobic group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and the like. Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group. The hydrophobic group can be introduced by reacting a functional group (for example, an epoxy group) that reacts with a hydroxyl group and a compound having a hydrophobic group (for example, glycidyl phenyl ether) with water-soluble cellulose by a conventionally known method. ..

水溶性セルロースに多孔質ポリマ粒子を含浸させる際、多孔質ポリマ粒子の細孔内部における水溶性セルロースのつまりを抑制し、好適に被覆層を形成できる観点から、水溶性セルロースは、2質量%水溶液を調製したときに、当該水溶液の25℃における粘度が1〜3000mPa・sとなる高分子であることが好ましい。同様の観点から、水溶性セルロースの2質量%水溶液の25℃における粘度は、好ましくは1〜1500mPa・s、より好ましくは1〜1000mPa・sである。なお、ここでの水溶性セルロースの2質量%水溶液は、実質的に水と水溶性セルロースとからなる水溶液を意味する。 When the water-soluble cellulose is impregnated with the porous polymer particles, the water-soluble cellulose is a 2% by mass aqueous solution from the viewpoint of suppressing clogging of the water-soluble polymer particles inside the pores and forming a suitable coating layer. Is preferably a polymer having a viscosity of the aqueous solution at 25 ° C. of 1 to 3000 mPa · s. From the same viewpoint, the viscosity of a 2% by mass aqueous solution of water-soluble cellulose at 25 ° C. is preferably 1 to 1500 mPa · s, more preferably 1 to 1000 mPa · s. The 2% by mass aqueous solution of water-soluble cellulose here means an aqueous solution substantially composed of water and water-soluble cellulose.

水溶性セルロースの2質量%水溶液の粘度は、以下の手順に従って測定される。
まず、水溶性セルロースを純水に溶解させて2質量%水溶液を調製する。次いで、調製した水溶液を60℃になるまで加温し、粘度計にて水溶液の粘度を測定する。なお、60℃で水溶性セルロースが溶解しない場合は、水溶液をさらに加温して水溶性セルロースを溶解させた後、水溶液の温度を60℃まで降温させてから水溶液の粘度を測定する。
The viscosity of a 2% by weight aqueous solution of water-soluble cellulose is measured according to the following procedure.
First, a 2% by mass aqueous solution is prepared by dissolving water-soluble cellulose in pure water. Next, the prepared aqueous solution is heated to 60 ° C., and the viscosity of the aqueous solution is measured with a viscometer. If the water-soluble cellulose is not dissolved at 60 ° C., the aqueous solution is further heated to dissolve the water-soluble cellulose, the temperature of the aqueous solution is lowered to 60 ° C., and then the viscosity of the aqueous solution is measured.

(被覆層の形成方法)
水溶性セルロースを含む被覆層は、例えば、以下に示す方法により形成することができる。
まず、水溶性セルロース溶液を多孔質ポリマ粒子表面に吸着させる。水溶性セルロースの溶液の溶媒としては、水溶性セルロースを溶解することのできるものであれば、特に限定されないが、水が最も一般的である。溶媒に溶解させる高分子の濃度は、5〜20(mg/mL)が好ましい。
この溶液を、多孔質ポリマ粒子に含浸させる。含浸方法は、水溶性セルロース溶液に多孔質ポリマ粒子を加えて一定時間放置する。含浸時間は多孔質体の表面状態によっても変わるが、通常一昼夜含浸すれば高分子濃度が多孔質体の内部で外部濃度と平衡状態となる。その後、水、アルコール等の溶媒で洗浄し、未吸着分の水溶性セルロースを除去する。
(Method of forming the coating layer)
The coating layer containing water-soluble cellulose can be formed, for example, by the method shown below.
First, the water-soluble cellulose solution is adsorbed on the surface of the porous polymer particles. The solvent for the solution of the water-soluble cellulose is not particularly limited as long as it can dissolve the water-soluble cellulose, but water is the most common. The concentration of the polymer dissolved in the solvent is preferably 5 to 20 (mg / mL).
The porous polymer particles are impregnated with this solution. The impregnation method is to add porous polymer particles to a water-soluble cellulose solution and leave it for a certain period of time. The impregnation time varies depending on the surface condition of the porous body, but usually, if impregnated all day and night, the polymer concentration becomes an equilibrium state with the external concentration inside the porous body. Then, it is washed with a solvent such as water and alcohol to remove the unadsorbed water-soluble cellulose.

(架橋処理)
次いで、架橋剤を加えて多孔質ポリマ粒子表面に吸着された水溶性セルロースを架橋反応させて、架橋体を形成する。このとき、架橋体は、水酸基を有する3次元架橋網目構造を有する。
(Crosslinking)
Next, a cross-linking agent is added to cause a cross-linking reaction of the water-soluble cellulose adsorbed on the surface of the porous polymer particles to form a cross-linked product. At this time, the crosslinked body has a three-dimensional crosslinked network structure having a hydroxyl group.

架橋剤としては、例えばエピクロルヒドリン等のエピハロヒドリン、グルタルアルデヒド等のジアルデヒド化合物、メチレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジル化合物などのような水酸基に活性な官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。 The cross-linking agent has two or more functional groups active on hydroxyl groups such as epihalohydrin such as epichlorohydrin, dialdehyde compound such as glutaraldehyde, diisocyanate compound such as methylene diisocyanate, and glycidyl compound such as ethylene glycol diglycidyl ether. Examples include compounds.

この架橋反応には通常触媒が用いられる。該触媒は架橋剤の種類に合わせて適宜従来公知のものを用いることができるが、例えば、架橋剤がエピクロルヒドリン等の場合には水酸化ナトリウム等のアルカリが有効であり、ジアルデヒド化合物の場合には塩酸等の鉱酸が有効である。 A catalyst is usually used for this cross-linking reaction. As the catalyst, conventionally known catalysts can be appropriately used according to the type of the cross-linking agent. For example, when the cross-linking agent is epichlorohydrin or the like, an alkali such as sodium hydroxide is effective, and when the cross-linking agent is a dialdehyde compound, it is effective. Mineral acids such as hydrochloric acid are effective.

架橋剤による架橋反応は、通常、分離材を適当な媒体中に分散、懸濁させた系に架橋剤を添加することによって行われる。架橋剤の添加量は、水溶性セルロース中の単糖類の1単位を1モルとすると、それに対して0.1〜100モル倍の範囲内で、分離材の性能に応じて選定することができる。一般に、架橋剤の添加量を少なくすると、被覆層が多孔質ポリマ粒子から剥離しやすくなる傾向にある。また、架橋剤の添加量が過剰で、かつ、水溶性セルロースとの反応率が高い場合、原料の水溶性セルロースの特性が損なわれる傾向にある。 The cross-linking reaction with a cross-linking agent is usually carried out by adding the cross-linking agent to a system in which the separating material is dispersed and suspended in a suitable medium. The amount of the cross-linking agent added can be selected according to the performance of the separating material within the range of 0.1 to 100 mol times, assuming that 1 unit of the monosaccharide in the water-soluble cellulose is 1 mol. .. In general, when the amount of the cross-linking agent added is small, the coating layer tends to be easily peeled off from the porous polymer particles. Further, when the amount of the cross-linking agent added is excessive and the reaction rate with the water-soluble cellulose is high, the characteristics of the water-soluble cellulose as a raw material tend to be impaired.

また、触媒の使用量としては、架橋剤の種類により異なるが、通常、水溶性セルロースを形成する単糖類の1単位を1モルとすると、これに対して0.01〜10モル倍の範囲、さらに好ましくは0.1〜5モル倍で使用される。 The amount of the catalyst used varies depending on the type of cross-linking agent, but usually, when 1 unit of the monosaccharide forming water-soluble cellulose is 1 mol, the range is 0.01 to 10 mol times that of 1 mol. More preferably, it is used in an amount of 0.1 to 5 mol times.

例えば、該架橋反応条件を温度条件とした場合、反応系の温度を上げ、その温度が反応温度に達すれば架橋反応が生起する。 For example, when the cross-linking reaction condition is a temperature condition, the temperature of the reaction system is raised, and when the temperature reaches the reaction temperature, a cross-linking reaction occurs.

水溶性セルロースの溶液等を含浸させた多孔質ポリマ粒子を分散、懸濁させる媒体としては含浸させた高分子溶液から高分子、架橋剤等を抽出してしまうことなく、かつ、架橋反応に不活性なものである必要がある。その具体例としては水、アルコール等が挙げられる。 As a medium for dispersing and suspending porous polymer particles impregnated with a solution of water-soluble cellulose, etc., the polymer, cross-linking agent, etc. are not extracted from the impregnated polymer solution, and the cross-linking reaction is not possible. Must be active. Specific examples thereof include water and alcohol.

架橋反応は、通常、5〜90℃の範囲の温度で、1〜10時間かけて行う。好ましくは、30〜90℃の範囲の温度である。 The cross-linking reaction is usually carried out at a temperature in the range of 5 to 90 ° C. over 1 to 10 hours. Preferably, the temperature is in the range of 30 to 90 ° C.

架橋反応終了後、生成した粒子を濾別し、次いで水、メタノール、エタノール等の親水性有機溶媒で洗浄し、未反応の高分子、懸濁用媒体等を除去すれば、多孔質ポリマ粒子の表面の少なくとも一部が、水溶性セルロースにより被覆された分離材が得られる。本実施形態の分離材は、多孔質ポリマ粒子1g当たり、好ましくは30〜500mg、より好ましくは30〜400mgの被覆層を備える。被覆層の量は熱分解の重量減少等で測定することができる。 After the cross-linking reaction is completed, the generated particles are filtered off, and then washed with a hydrophilic organic solvent such as water, methanol, ethanol, etc. to remove unreacted polymers, suspension medium, etc., to obtain porous polymer particles. A separating material is obtained in which at least a part of the surface is coated with water-soluble cellulose. The separating material of the present embodiment includes a coating layer of preferably 30 to 500 mg, more preferably 30 to 400 mg per 1 g of the porous polymer particles. The amount of the coating layer can be measured by reducing the weight of thermal decomposition or the like.

(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及びそのナトリウム塩、ジエチルアミノエチルクロライド等の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、ハロゲン化アルキル基を有する4級アンモニウムの塩酸塩などが挙げられる。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 monohalogenocarboxylic acids such as monohalogenoacetic acid and monohalogenopropionic acid, sodium salts thereof, and primary, secondary or tertiary amines and halogens having at least one alkyl halide group such as diethylaminoethyl chloride. Examples thereof include quaternary ammonium hydrochloride having an alkylated group. 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、有機溶媒を用いることが有効である。有機溶媒としては、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、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、付与される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 to stand 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. for 0.5 to 12 hours. The type of alkyl halide used in the above reaction determines the ion exchange group to be imparted.

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、水素原子の一部が塩素原子に置換されたアルキル基を少なくとも1つ有する、モノ−、ジ−又はトリ−アルキルアミン、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等を反応させる方法が挙げられる。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, a mono-alkanolamine compound having at least one alkyl group in which a part of hydrogen atoms is replaced with a chlorine atom. , Di- or tri-alkylamine, mono-, di- or tri-alkanolamine, mono-alkyl-mono-alkanolamine, di-alkyl-mono-alkanolamine, mono-alkyl-di-alkanolamine, etc. The method 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級アンモニウムの塩酸塩等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 compound such as epichlorohydrin to be quaternary. A method of converting to an ammonium group can be mentioned. Further, a quaternary ammonium hydrochloride or the like 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.

本実施形態の分離材の吸湿度は、次の方法で測定する。乾燥分離材1gを恒温恒湿度試験槽(温度60℃、湿度90%)に18時間放置した後、再度分離材の質量を測定することにより吸湿度を以下の式より算出する。
(吸湿後分離材質量−1)g/1g×100=吸湿度(質量%)
The hygroscopicity of the separating material of the present embodiment is measured by the following method. After leaving 1 g of the dry separating material in a constant temperature and humidity test tank (temperature 60 ° C., humidity 90%) for 18 hours, the moisture absorption is calculated by the following formula by measuring the mass of the separating material again.
(Amount of separated material after moisture absorption-1) g / 1g x 100 = moisture absorption (mass%)

本実施形態の分離材の吸湿度は1〜30質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがより好ましく、1〜10質量%であることがさらに好ましい。分離材の吸湿度が30質量%以下であると、被覆層の厚みによる分離材の通液性の低下を抑制することができる。 The hygroscopicity of the separating material of the present embodiment is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and further preferably 1 to 10% by mass. When the moisture absorption of the separating material is 30% by mass or less, it is possible to suppress a decrease in the liquid permeability of the separating material due to the thickness of the coating layer.

本実施形態の分離材又は多孔質ポリマ粒子の細孔径分布におけるモード径、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130degrees、水銀表面張力485dynes/cmに設定する。また、比表面積及び空隙率は、得られた細孔分布における細孔径が0.1〜3μmである範囲に限定してそれぞれの値を算出する。 The mode diameter, specific surface area, and porosity in the pore size distribution of the separating material or the porous polymer particles of the present embodiment are values measured by a mercury intrusion measuring device (Autopore: manufactured by Shimadzu Corporation) and are as follows. And measure. About 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 (about 3 psia, equivalent to a pore diameter of about 60 μm). The mercury parameters are set to the device default mercury contact angle of 130 degrees and mercury surface tension of 485 days / cm. Further, the specific surface area and the porosity are calculated by limiting the pore diameter in the obtained pore distribution to a range of 0.1 to 3 μm.

本実施形態の分離材の細孔径分布におけるモード径は、0.05〜0.5μmであることが好ましく、0.1〜0.5μmであることがより好ましい。細孔径分布におけるモード径がこの範囲にあると、粒子中に液が流れ易くなり、動的吸着量を多くすることができる。 The mode diameter in the pore size distribution of the separating material of the present embodiment is preferably 0.05 to 0.5 μm, more preferably 0.1 to 0.5 μm. When the mode diameter in the pore size distribution is in this range, the liquid easily flows into the particles, and the amount of dynamic adsorption can be increased.

本実施形態の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以上であることがさらに好ましい。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。分離材の比表面積の上限は特に限定されないが、例えば300m/g以下とすることができる。 The specific surface area of the separating material of the present embodiment 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 adsorbed substances to be separated tends to increase. The upper limit of the specific surface area of the separating material is not particularly limited, but can be, for example, 300 m 2 / g or less.

本実施形態の分離材の空隙率は、40〜70体積%であることが好ましい。空隙率がこの範囲にあると、蛋白質吸着量を多くすることができる。 The porosity of the separating material of the present embodiment is preferably 40 to 70% by volume. When the porosity is in this range, the amount of protein adsorbed can be increased.

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、イオン交換精製、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。すなわち、本実施形態のカラムは、本実施形態の分離材を備え、例えば本実施形態の分離材を充填してなっている。 The separating material of the present embodiment is suitable for using proteins for separation by electrostatic interaction, ion exchange purification, and 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. The separating material of the present embodiment can also be used in column chromatography. That is, the column of the present embodiment includes the separating material of the present embodiment, and is filled with, for example, the separating material of the present embodiment.

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, DNA, a biopolymer such as a peptide having physiological activity, and the like. 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、多孔質ポリマ粒子上の被覆層を架橋処理後、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、上述の方法で得られるものであるため、耐久性及び耐アルカリ性を有する。また、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やすい傾向にある。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。 The separating material of the present embodiment has a natural height in separating biopolymers such as proteins by introducing an ion exchange group and protein A into the surface of the separating material after cross-linking the coating layer on the porous polymer particles. It has the advantages of particles made of molecules or particles made of synthetic polymers. In particular, the porous polymer particles in the separating material of the present embodiment are obtained by the above-mentioned method, and therefore have durability and alkali resistance. In addition, the separating material of the present embodiment reduces non-specific adsorption of proteins and tends to cause protein adsorption / desorption. 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 steel 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, it is preferable that the liquid passing speed is 800 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い。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であることがさらに好ましい。 The average particle size of the separating material of the present embodiment is preferably 10 to 300 μm. For use in preparative or industrial chromatography, it is more preferably 10 to 100 μm, even more preferably 50 to 100 μm, in order to avoid an extreme increase in column internal pressure.

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よらず、カラム内での体積変化が小さいため、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 the volume change in the column is small regardless of the nature of the eluate used.

分離材の細孔径分布におけるモード径、比表面積等は、多孔質ポリマ粒子の原料、多孔質化剤、水溶性セルロース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 mode diameter, specific surface area, etc. in the pore size distribution of the separating material can be adjusted by appropriately selecting the raw material of the porous polymer particles, the porosifying agent, the water-soluble cellulose, and the like.

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。 In this embodiment, the separating material in which the ion exchange group is introduced has been described, but it can be used as the separating material without introducing the ion exchange group. Such a separating material 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.

<実施例1>
(多孔質ポリマ粒子1の合成)
500mLの三口フラスコ中で、純度96%のジビニルベンゼン(DVB960、新日鉄住金化学株式会社)14g、オクタノール2g、及び過酸化ベンゾイル0.64gをポリビニルアルコール水溶液(0.5質量%)に加え、マイクロプロセスサーバーを使用して乳化させた。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、撹拌機を用いて約8時間撹拌をして粒子を得た。得られた粒子をろ過後、アセトン洗浄を行い、多孔質ポリマ粒子1を得た。得られ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。また、多孔質ポリマ粒子1の細孔径分布におけるモード径、比表面積、空隙率を水銀圧入法にて測定した。結果を表1に示す。
<Example 1>
(Synthesis of Porous Polymer Particle 1)
In a 500 mL three-necked flask, 14 g of 90% pure divinylbenzene (DVB960, Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), 2 g of octanol, and 0.64 g of benzoyl peroxide were added to an aqueous polyvinyl alcohol solution (0.5% by mass), and microprocessed. Emulsified using a server. The obtained emulsion was transferred to a flask and stirred with a stirrer for about 8 hours while heating in a water bath at 80 ° C. to obtain particles. The obtained particles were filtered and then washed with acetone to obtain porous polymer particles 1. The particle size of the obtained 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. In addition, the mode diameter, specific surface area, and porosity in the pore size distribution of the porous polymer particles 1 were measured by the mercury intrusion method. The results are shown in Table 1.

(被覆層の形成)
ヒドロキシプロピルセルロース(ヒドロキシプロピルセルロース150−400cP、和光純薬工業株式会社)水溶液(2質量%、25℃での粘度:18mPa・s)100mLに水酸化ナトリウム4g、グリシジルフェニルエーテル0.4gを加え、70℃で12時間反応させ、2Lのイソプロピルアルコールで再沈殿し、吸引ろ過することで変性ヒドロキシプロピルセルロースを得た。得られた変性ヒドロキシプロピルセルロースを70℃の純水100mLに再度溶解し、2Lのイソプロピルアルコールで再沈殿し、吸引ろ過する工程を2回繰り返すことで精製した。
(Formation of coating layer)
Add 4 g of sodium hydroxide and 0.4 g of glycidylphenyl ether to 100 mL of an aqueous solution of hydroxypropyl cellulose (hydroxypropyl cellulose 150-400 cP, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (2% by mass, viscosity at 25 ° C.: 18 mPa · s). The reaction was carried out at 70 ° C. for 12 hours, reprecipitated with 2 L of isopropyl alcohol, and suction filtered to obtain modified hydroxypropyl cellulose. The obtained modified hydroxypropyl cellulose was dissolved again in 100 mL of pure water at 70 ° C., reprecipitated with 2 L of isopropyl alcohol, and purified by repeating the steps of suction filtration twice.

精製後の変性ヒドロキシプロピルセルロース水溶液700mL(濃度20mg/mL)に多孔質ポリマ粒子1を10g投入し、55℃で8時間撹拌することにより、多孔質ポリマ粒子1の表面に被覆層を形成した。その後、粒子をろ過し、熱水で洗浄した。多孔質ポリマ粒子1gに対する変性ヒドロキシプロピルセルロースの吸着量(被覆層の量)は、乾燥させた粒子の熱重量減少を測定することにより算出した。結果を表2に示す。 10 g of the porous polymer particles 1 was added to 700 mL (concentration 20 mg / mL) of the purified modified hydroxypropyl cellulose aqueous solution, and the mixture was stirred at 55 ° C. for 8 hours to form a coating layer on the surface of the porous polymer particles 1. The particles were then filtered and washed with hot water. The amount of modified hydroxypropyl cellulose adsorbed (the amount of the coating layer) on 1 g of the porous polymer particles was calculated by measuring the thermogravimetric reduction of the dried particles. The results are shown in Table 2.

粒子に吸着した変性ヒドロキシプロピルセルロースを次のようにして架橋させた。10gの粒子を分散させた0.4M水酸化ナトリウム水溶液にエチレングリコールジグリシジルエーテルを39g添加し、室温にて10時間撹拌した。その後、加熱した2質量%ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で洗浄後、純水で洗浄し、粒子を水中で保管した。 The modified hydroxypropyl cellulose adsorbed on the particles was crosslinked as follows. 39 g of ethylene glycol diglycidyl ether was added to a 0.4 M aqueous sodium hydroxide solution in which 10 g of particles were dispersed, and the mixture was stirred at room temperature for 10 hours. Then, the particles were washed with heated 2 mass% sodium dodecyl sulfate aqueous solution, washed with pure water, and the particles were stored in water.

(イオン交換基の導入)
分離材の分散液について、遠心分離により水を除去した後、分離材20gを、ジエチルアミノエチルクロライド塩酸塩を所定量溶解させた水溶液100mLに分散させ、70℃で10分撹拌した。その後、70℃に加温した5MのNaOH水溶液100mLを添加し、1時間反応させた。反応終了後、濾過、水/エタノール(体積比8/2)で2回洗浄し、ジエチルアミノエチル(DEAE)基をイオン交換基として導入したDEAE変性分離材を得た。得られたDEAE変性分離材の細孔径分布におけるモード径、比表面積、空隙率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)
Water was removed from the dispersion of the separating material by centrifugation, and then 20 g of the separating material was dispersed in 100 mL of an aqueous solution in which a predetermined amount of diethylaminoethyl chloride hydrochloride was dissolved, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 10 minutes. Then, 100 mL of a 5 M NaOH aqueous solution heated to 70 ° C. was added, and the mixture was reacted for 1 hour. After completion of the reaction, the mixture was filtered and washed twice with water / ethanol (volume ratio 8/2) to obtain a DEAE-modified separator in which a diethylaminoethyl (DEAE) group was introduced as an ion exchange group. The mode diameter, specific surface area, and porosity of the obtained DEAE-modified separator in the pore size distribution were measured by a mercury intrusion method. The results are shown in Table 2.

(イオン交換容量の評価)
DEAE変性分離材のイオン交換容量を以下のように測定した。5mL容量の分離材を、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液20mLに1時間浸漬し、室温で撹拌した。その後、洗浄液として用いた水のpHが7以下となるまで洗浄を行った。洗浄した分離材を0.1Nの塩酸20mLに浸漬し、1時間撹拌させた。分離材をろ過で取り除いた後、ろ液の塩酸水溶液を中和滴定することによって、分離材のイオン交換容量を測定した。結果を表3に示す。
(Evaluation of ion exchange capacity)
The ion exchange capacity of the DEAE modified separator was measured as follows. A 5 mL volume of separator was immersed in 20 mL of 0.1 N aqueous sodium hydroxide solution for 1 hour and stirred at room temperature. Then, washing was performed until the pH of the water used as the washing liquid became 7 or less. The washed separator was immersed in 20 mL of 0.1 N hydrochloric acid and stirred for 1 hour. After removing the separating material by filtration, the ion exchange capacity of the separating material was measured by neutralizing and titrating the aqueous hydrochloric acid solution of the filtrate. The results are shown in Table 3.

(カラム特性評価)
分離材をφ7.8×300mmのステンレスカラムにスラリー(溶媒:メタノール)濃度30質量%にて15分間かけて充填した。その後、カラムに流速を変えて水を流し、流速とカラム圧との関係を測定し、カラム圧0.3MPa時の線流速を算出した。結果を表3に示す。
また、動的吸着量を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カラム容量流した。その後、BSA濃度2mg/mLの20mmol/L Tris−塩酸緩衝液を流し、UVによりカラム出口での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液を流し、5カラム容量分の1M NaClのTris−塩酸緩衝液で希釈した。10%breakthroughにおける動的吸着量は以下の式を用いて算出した。結果を表3に示す。
10=cF(t10−t)/V
10:10%breakthroughにおける動的吸着量(mg/mL wet resin)
: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
:BSA注入開始時間
(Column characteristic evaluation)
The separating material was filled in a stainless steel column having a diameter of 7.8 × 300 mm at a slurry (solvent: methanol) concentration of 30% by mass over 15 minutes. Then, water was flowed through the column at different flow velocities, the relationship between the flow velocities and the column pressure was measured, and the linear flow velocity at a column pressure of 0.3 MPa was calculated. The results are shown in Table 3.
In addition, the amount of dynamic adsorption was measured as follows. A 20 mmol / L Tris-hydrochloric acid buffer (pH 8.0) was flowed 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 flowed, and the BSA concentration at the column outlet was measured by UV. The solution was run until the BSA concentrations at the column inlet and outlet were the same, and diluted with Tris-hydrochloric acid buffer of 1 M NaCl in 5 column volumes. The amount of dynamic adsorption at 10% breakthrough was calculated using the following formula. The results are shown in Table 3.
q 10 = c f F (t 10 −t 0 ) / V B
q 10 : Dynamic adsorption amount at 10% breakthrough (mg / mL wet resin)
c f : Injecting BSA concentration F: Flow velocity (mL / min)
V B : Bed volume (mL)
t 10 : Time at 10% breakthrough t 0 : BSA injection start time

(タンパク質の非特異吸着能評価)
得られた粒子(分離材)0.5gをBSA濃度20mg/mLのリン酸緩衝液(pH7.4)50mLに投入し、室温で24時間撹拌を行った。その後、遠心分離で上澄みをとった後、分光光度計でろ液のBSA濃度を算出することにより、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の吸光度から算出した。非特異吸着量が1mg/mL粒子以下である場合を○、1mg/mL粒子を超え10mg/mL粒子以下である場合を△、10mg/mL粒子を超える場合を×とした。結果を表3に示す。
(Evaluation of non-specific adsorption capacity of protein)
0.5 g of the obtained particles (separator) was put into 50 mL of a phosphate buffer solution (pH 7.4) having a BSA concentration of 20 mg / mL, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. Then, after the supernatant was obtained by centrifugation, the amount of BSA adsorbed on the particles was calculated by calculating the BSA concentration of the filtrate with a spectrophotometer. The concentration of BSA was calculated from the absorbance at 280 nm by a spectrophotometer. The case where the non-specific adsorption amount was 1 mg / mL particles or less was evaluated as ◯, the case where the non-specific adsorption amount exceeded 1 mg / mL particles and 10 mg / mL particles or less was evaluated as Δ, and the case where the non-specific adsorption amount exceeded 10 mg / mL particles was evaluated as ×. The results are shown in Table 3.

(耐アルカリ性評価)
分離材を0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液中で24時間撹拌し、リン酸緩衝液で洗浄後、カラム特性評価と同様の条件にて充填した。BSAの10%breakthrough動的吸着量を測定し、アルカリ処理前の動的吸着量と比較した。動的吸着量の減少率が3%以下である場合を○、3%を超え20%以下である場合を△、20%を超える場合を×とした。結果を表3に示す。
(Evaluation of alkali resistance)
The separating material was stirred in 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution for 24 hours, washed with phosphate buffer, and then filled under the same conditions as for column characteristic evaluation. The 10% breakthrough dynamic adsorption amount of BSA was measured and compared with the dynamic adsorption amount before the alkali treatment. The case where the reduction rate of the dynamic adsorption amount was 3% or less was evaluated as ◯, the case where it exceeded 3% and 20% or less was evaluated as Δ, and the case where it exceeded 20% was evaluated as ×. The results are shown in Table 3.

(耐久性評価)
800cm/hの流速で水をカラムに流し、カラム圧を測定後、3000cm/hに流速を上昇させ、1時間通液させた。再度800cm/hにカラム圧を下げた際に、カラム圧が初期値(3000cm/hに流速を上げる前)より10%以上上昇した場合を×、10%未満の上昇である場合を○とした。結果を表3に示す。
(Durability evaluation)
Water was flowed through the column at a flow rate of 800 cm / h, the column pressure was measured, the flow rate was increased to 3000 cm / h, and the solution was passed for 1 hour. When the column pressure was lowered to 800 cm / h again, the case where the column pressure increased by 10% or more from the initial value (before increasing the flow velocity to 3000 cm / h) was evaluated as ×, and the case where the increase was less than 10% was evaluated as ○. .. The results are shown in Table 3.

<実施例2>
多孔質ポリマ粒子1と同様にして多孔質ポリマ粒子2を合成した。被覆層の形成において、ヒドロキシプロピルセルロースに代えて、ヒドロキシエチルセルロース(HECダイセルSP500、ダイセルファインケム株式会社)を用いた以外は、実施例1と同様に分離材の作製及び評価を行った。ヒドロキシエチルセルロースの2質量%水溶液の25℃における粘度は、340mPa・sであった。
<Example 2>
Porous polymer particles 2 were synthesized in the same manner as the porous polymer particles 1. In the formation of the coating layer, a separating material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that hydroxyethyl cellulose (HEC Daicel SP500, Daicel FineChem Co., Ltd.) was used instead of hydroxypropyl cellulose. The viscosity of a 2% by mass aqueous solution of hydroxyethyl cellulose at 25 ° C. was 340 mPa · s.

<実施例3>
多孔質ポリマ粒子1と同様にして多孔質ポリマ粒子3を合成した。被覆層の形成において、ヒドロキシプロピルセルロースに代えて、ヒドロキシエチルセルロース(HECダイセルSE550、ダイセルファインケム株式会社)を用いた以外は、実施例1と同様に分離材の作製及び評価を行った。ヒドロキシエチルセルロースの2質量%水溶液の25℃における粘度は、1370mPa・sであった。
<Example 3>
Porous polymer particles 3 were synthesized in the same manner as the porous polymer particles 1. In the formation of the coating layer, a separating material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that hydroxyethyl cellulose (HEC Daicel SE550, Daicel FineChem Co., Ltd.) was used instead of hydroxypropyl cellulose. The viscosity of a 2% by mass aqueous solution of hydroxyethyl cellulose at 25 ° C. was 1370 mPa · s.

<比較例1>
多孔質ポリマ粒子1と同様にして多孔質ポリマ粒子4を合成した。被覆層の形成において、ヒドロキプロピルセルロースに代えて、ヒドロキシエチルセルロース(HECダイセルSP600、ダイセルファインケム株式会社)を用いた以外は、実施例1と同様に分離材の作製及び評価を行った。ヒドロキシエチルセルロースの2質量%水溶液の25℃における粘度は、4720mPa・sであった。
<Comparative example 1>
Porous polymer particles 4 were synthesized in the same manner as the porous polymer particles 1. In the formation of the coating layer, a separating material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that hydroxyethyl cellulose (HEC Daicel SP600, Daicel FineChem Co., Ltd.) was used instead of hydroxypropyl cellulose. The viscosity of a 2% by mass aqueous solution of hydroxyethyl cellulose at 25 ° C. was 4720 mPa · s.

<比較例2>
多孔質ポリマ粒子5として市販のアガロース粒子(Capto DEAE、GEヘルスケア)を使用して、実施例1と同様に評価を行った。
<Comparative example 2>
Commercially available agarose particles (Capto DEAE, GE Healthcare) were used as the porous polymer particles 5 and evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 0006848203
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表2,3の結果より、被覆層に2質量%水溶液の粘度が1〜3000mPa・sの水溶性セルロースを使用すると、粒子への吸着量(被覆層の量)が向上し、非特異吸着がほとんどなく、更には通液性、耐久性、タンパク質吸着量(動的吸着量)にも優れることが分かる。 From the results in Tables 2 and 3, when water-soluble cellulose having a viscosity of 1 to 3000 mPa · s in a 2% by mass aqueous solution was used for the coating layer, the amount adsorbed on the particles (the amount of the coating layer) was improved, and nonspecific adsorption was achieved. It can be seen that there is almost no liquid, and that it is also excellent in liquid permeability, durability, and protein adsorption amount (dynamic adsorption amount).

Claims (9)

モノマ単位としてジビニルベンゼン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、水溶性セルロースを含む被覆層と、を備え、
前記水溶性セルロースが、ヒドロキシエチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロース、並びにこれらの変性体からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有し、
前記水溶性セルロースの2質量%水溶液の25℃における粘度が1〜1500mPa・sである、分離材。
Porous polymer particles containing divinylbenzene as a monoma unit,
A coating layer containing water-soluble cellulose, which covers at least a part of the surface of the porous polymer particles, is provided.
Wherein the water-soluble cellulose, hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose, and at least one to the parallel beauty selected from the group consisting of modified product,
A separating material having a viscosity of a 2% by mass aqueous solution of the water-soluble cellulose at 25 ° C. of 1 to 1500 mPa · s.
前記多孔質ポリマ粒子の空隙率が40〜70体積%である、請求項1に記載の分離材。 The separating material according to claim 1, wherein the porous polymer particles have a porosity of 40 to 70% by volume. 前記多孔質ポリマ粒子の平均粒径が10〜300μm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. 前記多孔質ポリマ粒子の細孔径分布におけるモード径が0.1〜0.5μmである、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, wherein the mode diameter in the pore size distribution of the porous polymer particles is 0.1 to 0.5 μm. 前記多孔質ポリマ粒子の比表面積が30m/g以上である、請求項1〜4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 4, wherein the specific surface area of the porous polymer particles is 30 m 2 / g or more. 前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モノマ単位全質量基準で50質量%以上含む、請求項1〜5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 5, wherein the porous polymer particles contain divinylbenzene as a monoma unit in an amount of 50% by mass or more based on the total mass of the monoma unit. 前記多孔質ポリマ粒子における粒径の変動係数が3〜15%である、請求項1〜6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 6, wherein the coefficient of variation of the particle size of the porous polymer particles is 3 to 15%. 前記多孔質ポリマ粒子1g当たり30〜500mgの前記被覆層を備える、請求項1〜7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 7, comprising the coating layer of 30 to 500 mg per 1 g of the porous polymer particles. 請求項1〜8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 8.
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