【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
(イ) 技術分野
本発明は新規な吸着剤、特に高度な基質選択性
を有する高分子吸着剤に関する。
(ロ) 従来技術及びその問題点
光学分割、即ち、ラセミ混合物を光学的対掌体
に分割することは、医薬、農薬、食品等の工業に
おいて、非常に重要な技術である。その通常の方
法は、ラセミ混合物をジアステレオマーの混合物
に変換させ、そのジアステレオマー混合物をそれ
らの物理的性質の差異によつて分離するものであ
るが、その方法で分離できるラセミ混合物の種類
は限られている。
これらの通常の方法の他に、クロマトグラフイ
ーによつてラセミ混合物を分割する技術が近年、
活発に研究されている。この場合には、光学的に
活性な吸着剤、例えば光学活性なＬ−ヒドロキシ
プロリンを担持したスチレン系樹脂を充填剤とし
て使用し、二価の銅イオン溶液と接触させ、錯体
を形成させた後、配位子交換によりアミノ酸の光
学分割を行なつた例がある。この場合、その分割
の程度は非常に低いものであり、又、分割された
アミノ酸と同時に銅イオンが溶出して来るため実
用化は全く困難なものである。その他、分析用と
しては、多孔性シリカゲルに光学活性ポリ（トリ
フエニルメチルメタクリレート）をコーテイング
したもの等があるが、それらは分析用の手段の域
を出ず、工業用としての使用に耐える程、耐久性
のあるものではない。したがつて現在の所、耐久
性、価格、製造の容易性等の点で満足のいくもの
は得られておらず、そのためかかる方法をラセミ
体の分割に適用することは、工業的かつ技術的に
困難である。
(ハ) 問題点を解決するための手段
本発明の目的は、上記のような問題点を解決で
きる新規な吸着剤を提供することにある。
本発明者は酵素と類似の高度な基質選択性を有
する高分子吸着剤について鋭意研究を行つた結
果、既に、光学的に活性な合成ポリアミノ酸を構
成成分として含む架橋ポリマーが光学分割等の吸
着剤として、従来に無い優れた性能を有するもの
であることを見出し、先に提案している（特願昭
59−44065号）。該吸着剤はポリアミノ酸成分の有
する特異な立体構造とそれに基く不斉な環境の為
に、ラセミ混合物の一方を優先的に吸着し、高い
効率で光学分割を行うことができるものである。
本発明者はこの知見に基き更に鋭意検討を加え
た結果、驚くべきことに、該ポリアミノ酸の末端
アミノ基を適当な保護基で保護することにより、
ラセミ混合物の光学分割において好ましくない吸
着作用である酸−塩基吸着作用が除去でき、光学
分割の程度と異性体の回収率が格段に向上するこ
とを見出し本発明に到達したものである。
本発明は上記知見に基き為されたもので、一般
式、
（式中、ｎは４以上の整数であり、Ｒ，R″は
有機基、R′はＨ又はアルキル基である）
で表わされるアミノ末端を保護した光学的に活性
な合成ポリアミノ酸を構成成分として含む架橋ポ
リマーからなる光学分割用吸着剤に関するもので
ある。
本発明吸着剤の構成成分たるアミノ末端を保護
した合成ポリアミノ酸、
におけるＲの有機基はどのようなものでもよい
が、アルキル基、フエニル基等の芳香族基、アラ
ルキル基、チツ素等を環構成員として含む複素環
含有基等が例として挙げられ、又、ＲとＮが結合
して環を形成することもある。これらは種々の基
で置換されていてもよく、置換基の例としては−
OH，−COOH，−SH，−NH2，−SCH3等が挙げら
れる。上記置換基を有する場合、置換基は次のよ
うな形としておくこともできる。即ち、−OH，−
SHはエーテル（例：メチルエーテル、ベンジル
エーテル）の形、アシル基をつけた形、−COOH
はエステルの形、アミドの形、−NH2はカルボベ
ンゾキシ基等をつけた形等がある。R′は水素又
はアルキル基であり、該アルキル基としてはメチ
ル基、エチル基等が挙げられる。
末端アミノ基を保護する有機基R″はアミノ基
の塩基性を低下させ、吸着対象物質（例えばラセ
ミ混合物）との酸−塩基吸着を阻害するものであ
ればどのようなものでもよいが、例として、ペプ
チド合成の分野においてアミノ保護基として知ら
れているカルボベンゾキシ基、第三ブトキシカル
ボニル基等のウレタン型保護基、ホルミル基、ア
セチル基、ベンゾイル基、フタリル基、トシル基
等のアシル型保護基、トリチル基等のアルキル型
保護基等が挙げられる。この場合、化学的に安定
で脱離しにくい保護基が好ましく、例えば同じア
シル型保護基でもホルミル基（HCO−）よりも
アセチル基（CH3CO−）あるいはベンゾイル基
（C6H5CO−）等の方が好ましい。
上記合成ポリアミノ酸類
の構成単位たる
(a) Technical Field The present invention relates to a novel adsorbent, particularly a polymer adsorbent having a high degree of substrate selectivity. (B) Prior art and its problems Optical resolution, that is, the separation of racemic mixtures into optical antipodes, is a very important technique in the pharmaceutical, agricultural, food, and other industries. The usual method is to convert a racemic mixture into a mixture of diastereomers and separate the diastereomer mixtures based on their physical property differences, but the types of racemic mixtures that can be separated by this method are is limited. In addition to these conventional methods, techniques for resolving racemic mixtures by chromatography have recently been developed.
It is being actively researched. In this case, an optically active adsorbent, such as a styrene resin carrying optically active L-hydroxyproline, is used as a filler, and the mixture is brought into contact with a divalent copper ion solution to form a complex. There are examples of optical resolution of amino acids by ligand exchange. In this case, the degree of resolution is very low, and copper ions are eluted at the same time as the resolved amino acids, making it difficult to put it to practical use. Other analytical uses include porous silica gel coated with optically active poly(triphenylmethyl methacrylate); It's not durable. Therefore, as of now, no method has been found that is satisfactory in terms of durability, price, ease of manufacture, etc., and therefore, it is difficult to apply such a method to the separation of racemates from an industrial and technical point of view. It is difficult to (c) Means for solving the problems An object of the present invention is to provide a novel adsorbent that can solve the above problems. As a result of intensive research into polymer adsorbents with high substrate selectivity similar to enzymes, the present inventors have already discovered that cross-linked polymers containing optically active synthetic polyamino acids as constituents have been successfully used for adsorption such as optical resolution. As a chemical agent, we discovered that it has excellent performance that has not been seen before, and proposed it (patent application
No. 59-44065). Due to the unique steric structure of the polyamino acid component and the asymmetric environment based thereon, this adsorbent can preferentially adsorb one side of the racemic mixture and perform optical resolution with high efficiency. Based on this knowledge, the present inventor conducted further intensive studies and surprisingly found that by protecting the terminal amino group of the polyamino acid with an appropriate protecting group,
The present invention was achieved based on the discovery that the acid-base adsorption effect, which is an undesirable adsorption effect in the optical resolution of racemic mixtures, can be removed, and that the degree of optical resolution and the recovery rate of isomers are significantly improved. The present invention was made based on the above findings, and has the general formula: (In the formula, n is an integer of 4 or more, R and R″ are organic groups, and R′ is H or an alkyl group.) This invention relates to an adsorbent for optical resolution comprising a crosslinked polymer containing: a synthetic polyamino acid with protected amino terminals, which is a component of the adsorbent of the present invention; Any organic group may be used as the organic group for R, but examples thereof include an alkyl group, an aromatic group such as a phenyl group, an aralkyl group, a heterocycle-containing group containing nitrogen as a ring member, and, R and N may be combined to form a ring. These may be substituted with various groups, examples of substituents include -
Examples include OH, -COOH, -SH, -NH2 , -SCH3 , and the like. When having the above substituent, the substituent can also be in the following form. That is, −OH, −
SH is the form of ether (e.g. methyl ether, benzyl ether), the form with an acyl group attached, -COOH
has an ester form, an amide form, -NH 2 has a carbobenzoxy group, etc. R' is hydrogen or an alkyl group, and examples of the alkyl group include a methyl group and an ethyl group. The organic group R″ that protects the terminal amino group may be any type as long as it reduces the basicity of the amino group and inhibits acid-base adsorption with the substance to be adsorbed (e.g., racemic mixture). urethane-type protecting groups such as carbobenzoxy group and tert-butoxycarbonyl group, which are known as amino-protecting groups in the field of peptide synthesis, and acyl-type protecting groups such as formyl group, acetyl group, benzoyl group, phthalyl group, and tosyl group. Examples include protecting groups, alkyl-type protecting groups such as trityl groups, etc. In this case, protecting groups that are chemically stable and difficult to remove are preferred; for example, even with the same acyl-type protecting group, acetyl group ( CH 3 CO−) or benzoyl group (C 6 H 5 CO−), etc. are preferable.The above synthetic polyamino acids is the constituent unit of
【式】即ちα−ア
ミノカルボン酸の具体例を挙げると、蛋白質を構
成する光学活性アミノ酸、例えばアラニン、バリ
ン、ロイシン、フエニルアラニン、プロリン等、
およびβ−ベンジルアスパルテート、α−メチル
グルタメート、α−ベンジルグルタメート、ε−
カルボベンゾキシリシン、ε−カルボベンゾキシ
オルニチン、Ｏ−アセチルチロシン、Ｏ−ベンジ
ルセリン等の蛋白質構成アミノ酸の誘導体のＤま
たはＬ体等の他、蛋白質を構成するアミノ酸以外
の光学活性α−アミノカルボン酸（例えばサルコ
シン）およびその誘導体が用いられるものであ
る。
上記一般式の構成成分においてｎは４以上であ
り、100以下が一般的であるが、なかんずく10〜
40が好ましい。
本発明吸着剤は上記の光学的に活性な合成ポリ
アミノ酸および／またはその誘導体を構成成分と
して含む架橋ポリマーであるが、本発明の吸着剤
の優れた基質選択性はその構成成分である光学的
に活性な合成ポリアミノ酸および／またはその誘
導体に由来するのであるから、それ以外の構成成
分はポリマーであれば何であつてもよい。しか
し、好ましくは、吸着操作において使用される溶
媒に膨潤することが必要である。即ち水を溶媒と
する場合は親水性のポリマーを、ベンゼン、トル
エン等の有機化合物を溶媒として使用する場合は
疎水性のポリマーを、該ポリアミノ酸以外の構成
成分として使用するのが好ましい。
本発明吸着剤たる架橋ポリマーは、その分子
量、架橋密度等は吸着対象物に応じて適宜選択す
ることができ、又、吸着剤における合成ポリアミ
ノ酸構成部分の比率も適宜選択できるが、１〜99
％、好ましくは10〜60％である。そして本発明吸
着剤の吸着作用は前述のように使用される溶媒系
により変化するが、吸着対象物質の官能基、立体
性等によつても左右されるので、本発明の架橋ポ
リマーはそれらに応じてアミノ酸の種類、架橋密
度等を適宜変えることができる。
例えばアミノ酸構成単位のＲ，R′，R″を一分
子中で種々に変えたものとすることもできる。こ
れら混合の場合には、α−アミノ酸無水物と反応
して共重合し得るものであれば、グリシン等の光
学的非活性アミノ酸等でも上記光学活性ポリアミ
ノ酸と共に混合して用いることができる。
本発明吸着剤の吸着性は架橋密度あるいは多孔
質化により調節でき、架橋密度は吸着対象物質等
に応じて適宜変え得るが、一般に架橋密度は、吸
着対象物質の分子量が大きくなれば小さくなる傾
向がある。
また本発明吸着剤は後述するように希釈剤等を
用いること等によつて多孔質化できるが、この場
合該吸着剤が吸着対象物質の分子径に応じた孔径
（一般には分子径の10倍程度）を有することが必
要である。
本発明吸着剤の架橋密度は多孔質化の有無によ
り変化するが、多孔質化しない場合の架橋密度は
0.01〜50％、好ましくは0.5〜10％であり、多孔
質化する場合の架橋密度は0.1〜100％、好ましく
は５〜30％である。
本発明の吸着剤は以下の方法で製造できる。ま
ず、一般式：
（式中、Ｒは有機基）で表わされる光学活性ア
ミノ酸あるいはその側鎖誘導体のＮ−カルボキシ
無水物（以下、NCAという）を対応する光学活
性アミノ酸あるいはその側鎖誘導体から既知の方
法により合成する。この方法の詳細は例えばマー
レー・グツドマン（M.Goodman）、バイオポリ
マーズ（Biopolymers）、第15巻、第1869頁
（1976）に記載されている。
次にアミノ基に変換可能な、又はアミノ基を導
入可能な官能基を有する架橋ポリマー担体を既知
の方法で製造し、官能基をアミノ基に変換、又は
アミノ基を導入する。そのアミノ基を有する担体
を開始剤として上記NCAを重合し、光学的に活
性な合成ポリアミノ酸を該担体上に担持した架橋
ポリマーを得る。
ついで担持したポリアミノ酸の末端アミノ基を
前記した保護基のうちの適当な保護基で保護する
ことにより目的とするアミノ末端を保護した光学
的に活性な合成ポリアミノ酸を構成成分として含
む架橋ポリマーを得る。
担持した光学的に活性な合成ポリアミノ酸は、
その側鎖が変換可能なものは、例えば、エステル
基をアミド基に変換する等の化学変換を施こす等
して、他の化学構造を有する光学的に活性な合成
ポリアミノ酸に変換することができる。この化学
変換は分離対象物に適した吸着剤を得る上で非常
に重要な製造工程の一つであるが、この場合、こ
の変換反応の前あるいは後でポリアミノ酸の末端
アミノ基を保護する。
ポリアミノ酸側鎖の変換反応により主鎖の切断
等が起こり、新たにアミノ末端が生成する可能性
のある場合は変換反応の後でアミノ末端を保護す
ることが好ましく、また変換反応によりポリアミ
ノ酸側鎖が保護試薬により反応を受けるようなも
のとなる場合は変換反応の前でアミノ末端を保護
することが好ましい。
アミノ基に変換可能な、又はアミノ基を導入可
能な官能基を有する架橋ポリマー担体としては、
例えば、クロロメチルスチレン−スチレン−ジビ
ニルベンゼンの共重合体、アクリルアミド−メチ
レンビスアクリルアミドの共重合体、グリシジル
メタクリレート−エチレングリコールジメタクリ
レートの共重合体等が挙げられるが、要するにク
ロロメチルスチレン等のアミノ基に変換可能な官
能基を有するモノマー、又はグリシジルメタクリ
レート等のアミノ基を導入可能な官能基を有する
モノマーを単量体成分として用いて重合された、
架橋されたポリマーであれば何であつてもよい。
これら共重合体の懸濁重合は例えば、次のよう
な方法で行なう。まず、反応原料は不活性な有機
溶媒、好ましくはベンゼン、トルエン等の芳香族
炭化水素もしくはｎ−オクタン等の脂肪族炭化水
素もしくはシクロヘキサノール、ラウリルアルコ
ール等のアルコール類に溶解される。有機溶媒の
量はモノマーを完全に溶解できるのであれば、１
重量部の反応原料に対し、１重量部の溶媒を用い
るのが特に有利であるが、一般には０〜３重量部
の溶媒が用いられる。この反応溶液は保護コロイ
ド水溶液、特にポリビニルアルコール水溶液と、
例えば１重量部のこの反応溶液に対し、２乃至25
重量部のその水溶液を使用して、効率のよい撹拌
機によつてよく混合される。この撹拌した混合物
を非反応性気体、特に窒素の雰囲気下にて、約40
℃乃至100℃、好ましくは約70℃に加熱する。重
合時間は約４時間乃至72時間、好ましくは約10時
間である。
この場合、適当な希釈剤をモノマー相に添加す
ることで多孔性の球状ゲルを得ることができる。
希釈剤の種類としては、生成ゲルに対し膨潤性の
小さい有機溶剤が好適である。例えばクロロメチ
ルスチレン−スチレン−ジビニルベンゼンの共重
合体の場合、オクタン、デカン、ドデカン等が好
ましい。また希斜剤の代りにポリスチレン、ポリ
メチルスチレン、ポリアクリル酸メチル等の線状
ポリマーを共存させて重合を行ない、次いで生成
球状ゲルから線状ポリマーを抽出除去して多孔質
球状ゲルとすることもできる。多孔質化は架橋密
度の低いもの及び高いものに適用されるが、一般
には高いものに適用されることが多く、得られる
多孔質球状ゲルは吸着対象物質が容易にゲル中に
侵入でき、官能基と接触し易くなるため好まし
い。又、架橋度の高いものでは膨潤収縮が少な
く、機械的強度が大きいので非常に好ましく、ク
ロマトグラフイーの場合には特に好ましい。
共重合体中の官能基のアミノ基への変換反応、
又アミノ基の導入反応の詳細は、例えば、メリー
フイールド（R.B.Merriefield）アメリカ化学会
誌（J.A.C.S.）第98巻、第7357頁（1976）あるい
はインマン（J.K.Inman）バイオケミストリー
（Biochemistry）、第８巻、第4074頁（1969）あ
るいはカラール（J.Kalal）デイー・アンゲバン
デ・マクロモレキユラーレ・ヘミイー（Die
Angew.Maklomol.Chem.）第63巻、第23頁
（1977）等に記載されている。
得られたアミノ基を有する架橋ポリマー担体は
洗浄後、ソツクスレー抽出等で完全に脱水し、加
温減圧下にて充分乾燥する。
NCAの重合を開始するアミノ基の種類として
は通常一級又は二級のアミノ基が用いられるが、
一級アミノ基を開始剤とした場合、定量的にポリ
アミノ酸を担持できるので特に好ましい。
末端アミノ基の保護反応における反応条件は反
応試薬の種類によつて適宜決定される。代表的な
例としてアセチル基で保護する場合は、ポリアミ
ノ酸を担持した該架橋ポリマーを適当な溶媒、例
えばジオキサン等で膨潤させ、末端アミノ基に対
し１〜1000倍当量の無水酢酸を加え、５℃乃至70
℃で撹拌することにより得ることができる。
(ニ) 発明の効果
こうして得られた末端アミノ基を保護したポリ
アミノ酸を担持した架橋ポリマー担体は、もはや
末端アミノ基による被分離物質との間の酸−塩基
吸着を示さない。従つて本発明の吸着剤をカラム
に充填し液体クロマトグラフイーにより評価した
場合、被分離物質の回収率が格段に向上し、クロ
マトグラムにおけるピーク形状がシヤープにな
り、またテーリングも減少する。その結果、本発
明の吸着剤を用いてラセミ混合物を分割した場
合、各々の光学活性体のピークの重なりが小さく
なり、回収した各々の光学活性体の光学純度も高
くなる。
本発明の吸着剤を用いた分離様式としては一般
にはバツチ法とカラムクロマトグラフイー法があ
る。光学活性物質の分離等の難度の高い分離を行
なう場合には、懸濁重合で架橋ポリマーを得た
後、分粒し、これを吸着剤としてカラムクロマト
グラフイー法により分離を行なうのが好ましい。
通常、カラムクロマトグラフイー法は次の手順
で行なわれる。まず吸着剤を溶離に使用される溶
媒に懸濁し、その懸濁液をカラムに移す。分離対
象物はできる限り少量の溶媒に溶解し、この溶液
をカラムの上部に移し、このカラムを溶離液にて
処理して、その溶離物を常法にて各フラクシヨン
に回収する。
ラセミ体の分割の程度は各フラクシヨンの旋光
度を測定することにより確定できる。
本発明に係る架橋ポリマー吸着剤を使用すれ
ば、非常に多くの種類のラセミ混合物を分割する
ことが可能である。例えばヒドロキシカルボン
酸、アミノ酸並びにこれら化合物の誘導体の各ラ
セミ混合物を効率よく分割することができる。
またペプチド、タンパクあるいは金属イオン等
の吸着分離剤としても非常に有用である。
(ホ) 実施例
以下の製造例、実施例にてこの発明を具体的に
説明するが、本発明はこれら製造例及び実施例の
みに限定されるものではない。
製造例 １
α−ベンジル−Ｌ−グルタメート50ｇ、テトラ
ヒドロフラン500mlの混合物にホスゲン29.7ｇ、
ベンゼン62.3ｇの混合物を加え、65℃にて1.5時
間撹拌した。得られた透明な反応液を石油エーテ
ル11に注ぐと白色のα−ベンジル−Ｌ−グルタメ
ートNCA（以下α−BLG・NCAという）結晶が
析出した。得られた結晶を口取し、石油エーテル
で洗浄後、五酸化二リン上で減圧乾燥した。この
ものは融点93〜94℃、分子量263であり、収量は
50ｇであつた。
別に、クロロメチルスチレン2.0ｇ、55％ジビ
ニルベンゼン（架橋剤）2.74ｇ、スチレン95.26
ｇ、75％ジベンゾイルパーオキシド0.67ｇの溶液
をポリビニルアルコール4.0ｇ、水400ｇの溶液に
加え、窒素下70℃にて10時間、1000回転／分にて
撹拌し、クロロメチルスチレン−スチレン−ジビ
ニルベンゼン共重合体の架橋ポリマーを製造し
た。該架橋ポリマーは半透明球状ゲルであつた。
この架橋ポリマー85.8ｇをフタルイミドカリ
85.8ｇ、DMF686mlと混合し、120℃にて６時間
撹拌後、架橋ポリマーを口取し、洗浄乾燥した。
次に架橋ポリマーを抱水ヒドラジン68.6ml、ジオ
キサン686mlと混合し、90℃にて６時間撹拌した
後、クロロメチル基をアミノメチル基に変換した
架橋ポリマーを口取、充分洗浄し、完全に乾燥し
た。このもののアミノ基含有量は0.17％であつ
た。
得られたゲル状架橋ポリマー担体81ｇを上で得
たα−BLG・NCA32.4ｇ、ジオキサン648mlの溶
液に分散し、窒素下30℃にて72時間撹拌し、重合
した後、単離精製した。担持後の元素分析値は次
のとおりであつた。
Ｃ：85.40％
Ｈ：7.15％
Ｎ：1.66％
元素分析値（窒素1.66％）から計算したポリ
（α−ベンジル−Ｌ−グルタメート）（以下PBLG
という）の含有量は23.8％であり、またその重合
度は11.1であつた。
IR：1735cm-1（エステル）
1650cm-1（アミド）
このPBLG担持架橋ポリマー40ｇをベンジルア
ミン200mlに分散し60℃にて30時間撹拌した後、
単離精製した。IRスペクトルにおいて1735cm-1
のエステルの吸収ピークが減少し、1650〜1670cm
-1のアミドの吸収ピークが増大した。このことよ
りベンジルエステルがベンジルアミドに変換され
たことが明らかとなつた。IRスペクトルにおけ
るエステル吸収の吸光度の減少より計算した変換
率は約70％であつた。
元素分析値 Ｃ：86.24％
Ｈ：7.53％
Ｎ：2.40％
このベンジルアミドに変換したPBLG担持架橋
ポリマー30ｇをジオキサン180ml、無水酢酸６ml
の溶液に分散し、30℃にて24時間撹拌した後、単
離精製した。架橋ポリマー中におけるポリアミノ
酸末端アミノ基の含有量が微量な為、この反応の
前後のIRスペクトルおよび元素分析値において
は、ほとんど変化が見られなかつた。しかしなが
らＮ／50−HCジオキサン溶液を用い酸吸着容
量を測定した所、反応前の吸着容量が0.10meq／
ｇであるのに対し、反応後は0.01meq／ｇとなつ
た。以上のことよりこの反応で担持したポリアミ
ノ酸の末端アミノ基だけがアセチル基で保護さ
れ、フリーのアミノ基はほとんど残つていないこ
とが判る。
製造例 ２
クロロメチルスチレン2.0ｇ、55％ジビニルベ
ンゼン（架橋剤）18.27ｇ、スチレン78.73ｇ、75
％ジベンゾイルパーオキシド0.67ｇ、ｎ−オクタ
ン（希釈剤）80.0ｇの溶液をポリビニルアルコー
ル4.0ｇ、水400ｇの溶液に加えた。この混合物を
窒素下70℃にて10時間、1000回転／分にて撹拌し
た。得られたクロロメチルスチレン−スチレン−
ジビニルベンゼン共重合体の架橋ポリマーを製造
例１と同様にして単離した。該架橋ポリマーは多
孔質白色球状ゲルであつた。製造例１と同様の方
法により、クロロメチル基をアミノメチル基に変
換した架橋ポリマーを得た。このもののアミノ基
含有量は0.18％であつた。
得られた多孔性架橋ポリマー担体81ｇを製造例
１と同様にして得たβ−ベンジル−Ｌ−アスパル
テートNCA32.4ｇとジオキサン648mlの溶液に分
散し、窒素下30℃にて72時間撹拌し、重合した
後、架橋ポリマーを単離精製した。担持後の元素
分析値（Ｎ：1.81％）から計算したポリ（β−ベ
ンジル−Ｌ−アスパルテート）（以下PBLAと言
う）の含有量は26.1％であり、またその重合度は
11.7であつた。
得られたPBLA担持架橋ポリマーを製造例１と
全く同様の方法によりベンジルエステルをベンジ
ルアミドに変換した。
このもののIRスペクトルでは1735cm-1のエス
テル吸収が認められず、変換率は約100％であつ
た。このベンジルアミドに変換したPBLA担持架
橋ポリマー35.6ｇをジオキサン178ml、塩化ベン
ゾイル4.9ml、トリエチルアミン3.5mlの溶液に加
え室温にて12時間撹拌した後、単離精製した。こ
うして得られた末端アミノ基をベンゾイル基で保
護したPBLAを担持した架橋ポリマーの酸吸着容
量を製造例１と同様に測定した所、ベンゾイル比
後の吸着容量はほぼ0meq／ｇとなり、末端アミ
ノ基は完全にベンゾイル基で保護されたことが判
る。この場合にも製造例１の場合と同様、IRス
ペクトル及び元素分析値にほとんど変化は見られ
なかつた。
実施例 １
製造例１で得た末端アミノ基のアセチル化前後
の架橋ポリマーをそれぞれ250メツシユと400メツ
シユの金属性ふるいで分級し、径が37〜63μmの
ものを集めた。この分級した架橋ポリマーを充填
剤として使用し、クロマトグラフイー法でＤおよ
びＬ−マンデル酸の各々の保持時間を測定した。
送液と検出には島津LC−4A型高速液体クロマト
グラフイー装置を用いた。クロマトグラフイーの
条件は次の通りである。
カラム：内径16.7mm、長さ500mm
溶離液：４対１のトルエン−ジオキサン混合液
流 量：２ml／分
温 度：10℃
検 出：示差屈折計
サンプル量：100mg
第１表にＤ−マンデル酸およびＬ−マンデル酸
の各々の保持時間を測定した結果を示す。[Formula] Namely, specific examples of α-aminocarboxylic acids include optically active amino acids constituting proteins, such as alanine, valine, leucine, phenylalanine, proline, etc.
and β-benzylaspartate, α-methylglutamate, α-benzylglutamate, ε-
In addition to D or L forms of derivatives of protein-constituting amino acids such as carbobenzoxylysine, ε-carbobenzoxyornithine, O-acetyltyrosine, and O-benzylserine, optically active α-aminocarbons other than protein-constituting amino acids Acids such as sarcosine and their derivatives are used. In the constituent components of the above general formula, n is 4 or more and generally 100 or less, but especially 10 to
40 is preferred. The adsorbent of the present invention is a crosslinked polymer containing the above-mentioned optically active synthetic polyamino acid and/or its derivative as a constituent. Since it is derived from a synthetic polyamino acid and/or its derivatives that are active in However, preferably it is necessary to swell the solvent used in the adsorption operation. That is, when water is used as a solvent, it is preferable to use a hydrophilic polymer, and when an organic compound such as benzene or toluene is used as a solvent, a hydrophobic polymer is preferably used as a constituent other than the polyamino acid. The molecular weight, crosslinking density, etc. of the crosslinked polymer that is the adsorbent of the present invention can be selected as appropriate depending on the object to be adsorbed, and the ratio of the synthetic polyamino acid component in the adsorbent can also be selected as appropriate;
%, preferably 10-60%. The adsorption effect of the adsorbent of the present invention varies depending on the solvent system used as described above, but it also depends on the functional groups, stericity, etc. of the substance to be adsorbed. The type of amino acid, crosslinking density, etc. can be changed as appropriate. For example, the amino acid constituent units R, R', and R'' can be varied in one molecule. In the case of a mixture of these, it is possible to react with α-amino acid anhydride and copolymerize. If available, optically inactive amino acids such as glycine can also be used by mixing with the above optically active polyamino acids.The adsorption properties of the adsorbent of the present invention can be adjusted by crosslinking density or porosity, and the crosslinking density depends on the adsorption target. Although it can be changed as appropriate depending on the substance, etc., in general, the crosslinking density tends to decrease as the molecular weight of the substance to be adsorbed increases. It is possible to make the adsorbent porous, but in this case, the adsorbent needs to have a pore size corresponding to the molecular size of the substance to be adsorbed (generally about 10 times the molecular diameter).The crosslinking density of the adsorbent of the present invention is porous. It changes depending on the presence or absence of porosity, but the crosslink density without porosity is
The crosslinking density is 0.01 to 50%, preferably 0.5 to 10%, and the crosslinking density in the case of making it porous is 0.1 to 100%, preferably 5 to 30%. The adsorbent of the present invention can be manufactured by the following method. First, the general formula: (wherein R is an organic group) N-carboxy anhydride (hereinafter referred to as NCA) of an optically active amino acid or its side chain derivative is synthesized from the corresponding optically active amino acid or its side chain derivative by a known method. . Details of this method are described, for example, in M. Goodman, Biopolymers, Vol. 15, p. 1869 (1976). Next, a crosslinked polymer carrier having a functional group convertible into an amino group or into which an amino group can be introduced is produced by a known method, and the functional group is converted into an amino group or an amino group is introduced. The above NCA is polymerized using the carrier having an amino group as an initiator to obtain a crosslinked polymer in which an optically active synthetic polyamino acid is supported on the carrier. Next, the terminal amino group of the supported polyamino acid is protected with a suitable protecting group among the above-mentioned protecting groups to obtain a crosslinked polymer containing as a constituent an optically active synthetic polyamino acid with the desired amino terminal protected. obtain. The supported optically active synthetic polyamino acid is
Those whose side chains can be converted can be converted into optically active synthetic polyamino acids with other chemical structures by, for example, chemical conversion such as converting an ester group into an amide group. can. This chemical conversion is one of the very important manufacturing steps in obtaining an adsorbent suitable for the separation target, but in this case, the terminal amino group of the polyamino acid is protected before or after this conversion reaction. If the conversion reaction of the polyamino acid side chain may cause cleavage of the main chain and generate a new amino terminus, it is preferable to protect the amino terminus after the conversion reaction. If the chain is to be reacted with a protecting reagent, it is preferred to protect the amino terminus before the conversion reaction. As a crosslinked polymer carrier having a functional group that can be converted into an amino group or into which an amino group can be introduced,
Examples include chloromethylstyrene-styrene-divinylbenzene copolymer, acrylamide-methylenebisacrylamide copolymer, glycidyl methacrylate-ethylene glycol dimethacrylate copolymer, etc.; Polymerized using as a monomer component a monomer having a functional group that can be converted into, or a monomer having a functional group that can introduce an amino group such as glycidyl methacrylate,
Any crosslinked polymer may be used. Suspension polymerization of these copolymers is carried out, for example, by the following method. First, the reaction raw material is dissolved in an inert organic solvent, preferably an aromatic hydrocarbon such as benzene or toluene, an aliphatic hydrocarbon such as n-octane, or an alcohol such as cyclohexanol or lauryl alcohol. The amount of organic solvent should be 1 if the monomer can be completely dissolved.
It is particularly advantageous to use 1 part by weight of solvent per part by weight of reaction raw materials, but generally 0 to 3 parts by weight of solvent are used. This reaction solution is a protective colloid aqueous solution, especially a polyvinyl alcohol aqueous solution,
For example, for 1 part by weight of this reaction solution, 2 to 25
Parts by weight of the aqueous solution are used and mixed well with an efficient stirrer. This stirred mixture was heated under an atmosphere of non-reactive gas, especially nitrogen, for about 40 minutes.
Heat to between 100°C and 100°C, preferably about 70°C. Polymerization time is about 4 hours to 72 hours, preferably about 10 hours. In this case, a porous spherical gel can be obtained by adding a suitable diluent to the monomer phase.
As for the type of diluent, organic solvents that have low swelling properties for the resulting gel are suitable. For example, in the case of a chloromethylstyrene-styrene-divinylbenzene copolymer, octane, decane, dodecane, etc. are preferred. Alternatively, instead of a diluent, a linear polymer such as polystyrene, polymethylstyrene, polymethyl acrylate, etc. is allowed to coexist and polymerization is carried out, and then the linear polymer is extracted and removed from the resulting spherical gel to form a porous spherical gel. You can also do it. Porous formation is applied to materials with low or high crosslinking density, but is generally applied to materials with high crosslinking density. This is preferable because it facilitates contact with the group. Further, those having a high degree of crosslinking are very preferable because they have little swelling and shrinkage and have high mechanical strength, and are particularly preferable in the case of chromatography. Conversion reaction of functional groups in the copolymer to amino groups,
For details on the amino group introduction reaction, see, for example, R.B. Merriefield, Journal of the American Chemical Society (JACS), Vol. 98, p. 7357 (1976) or JK Inman, Biochemistry, Vol. 8, No. 4074. Page (1969) or J.Kalal.
Angew.Maklomol.Chem.) Volume 63, Page 23 (1977). After washing, the obtained crosslinked polymer carrier having amino groups is completely dehydrated by Soxhlet extraction or the like, and thoroughly dried under heating and reduced pressure. The type of amino group that initiates the polymerization of NCA is usually a primary or secondary amino group.
When a primary amino group is used as an initiator, it is particularly preferable because the polyamino acid can be supported quantitatively. The reaction conditions for the terminal amino group protection reaction are appropriately determined depending on the type of reaction reagent. As a typical example, when protecting with an acetyl group, the crosslinked polymer supporting the polyamino acid is swollen with an appropriate solvent such as dioxane, and acetic anhydride is added in an amount of 1 to 1000 times the terminal amino group. °C to 70
It can be obtained by stirring at ℃. (d) Effects of the Invention The thus obtained crosslinked polymer carrier supporting the polyamino acid with its terminal amino group protected no longer exhibits acid-base adsorption between the terminal amino group and the substance to be separated. Therefore, when the adsorbent of the present invention is packed in a column and evaluated by liquid chromatography, the recovery rate of the substance to be separated is significantly improved, the peak shape in the chromatogram becomes sharp, and tailing is also reduced. As a result, when a racemic mixture is separated using the adsorbent of the present invention, the overlap of the peaks of each optically active substance is reduced, and the optical purity of each optically active substance recovered is also increased. Separation methods using the adsorbent of the present invention generally include batch methods and column chromatography methods. When performing highly difficult separations such as the separation of optically active substances, it is preferable to obtain crosslinked polymers by suspension polymerization, size the particles, and perform separation by column chromatography using the resulting particles as an adsorbent. Column chromatography is usually performed using the following steps. First, the adsorbent is suspended in the solvent used for elution, and the suspension is transferred to the column. The substance to be separated is dissolved in the smallest possible amount of solvent, this solution is transferred to the top of the column, the column is treated with an eluent, and the eluate is collected in each fraction in a conventional manner. The degree of resolution of the racemate can be determined by measuring the optical rotation of each fraction. Using the crosslinked polymer adsorbent according to the invention, it is possible to resolve a large variety of racemic mixtures. For example, racemic mixtures of hydroxycarboxylic acids, amino acids, and derivatives of these compounds can be efficiently resolved. It is also very useful as an adsorption/separation agent for peptides, proteins, metal ions, etc. (E) Examples The present invention will be specifically explained in the following production examples and examples, but the present invention is not limited only to these production examples and examples. Production Example 1 29.7 g of phosgene was added to a mixture of 50 g of α-benzyl-L-glutamate and 500 ml of tetrahydrofuran.
A mixture of 62.3 g of benzene was added and stirred at 65°C for 1.5 hours. When the resulting transparent reaction solution was poured into petroleum ether 11, white α-benzyl-L-glutamate NCA (hereinafter referred to as α-BLG·NCA) crystals were precipitated. The obtained crystals were taken, washed with petroleum ether, and then dried under reduced pressure over diphosphorus pentoxide. This product has a melting point of 93-94℃, a molecular weight of 263, and a yield of
It was 50g. Separately, 2.0 g of chloromethylstyrene, 2.74 g of 55% divinylbenzene (crosslinking agent), 95.26 g of styrene.
A solution of 0.67 g of 75% dibenzoyl peroxide was added to a solution of 4.0 g of polyvinyl alcohol and 400 g of water, and the mixture was stirred at 1000 rpm for 10 hours at 70°C under nitrogen to produce chloromethylstyrene-styrene-divinyl. A crosslinked benzene copolymer was produced. The crosslinked polymer was a translucent spherical gel. 85.8g of this crosslinked polymer was added to phthalimide potassium
After mixing 85.8 g with 686 ml of DMF and stirring at 120°C for 6 hours, the crosslinked polymer was taken out, washed and dried.
Next, the crosslinked polymer was mixed with 68.6ml of hydrazine hydrate and 686ml of dioxane, and after stirring at 90℃ for 6 hours, the crosslinked polymer with chloromethyl groups converted to aminomethyl groups was taken out, thoroughly washed, and completely dried. did. The amino group content of this product was 0.17%. 81 g of the obtained gel-like crosslinked polymer carrier was dispersed in a solution of 32.4 g of α-BLG·NCA obtained above and 648 ml of dioxane, stirred under nitrogen at 30° C. for 72 hours, polymerized, and then isolated and purified. The elemental analysis values after loading were as follows. C: 85.40% H: 7.15% N: 1.66% Poly(α-benzyl-L-glutamate) (hereinafter referred to as PBLG) calculated from the elemental analysis value (nitrogen 1.66%)
) content was 23.8%, and its degree of polymerization was 11.1. IR: 1735 cm -1 (ester) 1650 cm -1 (amide) After dispersing 40 g of this PBLG-supported crosslinked polymer in 200 ml of benzylamine and stirring at 60°C for 30 hours,
Isolated and purified. 1735cm -1 in IR spectrum
The absorption peak of ester decreases from 1650 to 1670 cm
-1 amide absorption peak increased. This revealed that the benzyl ester was converted to benzyl amide. The conversion rate calculated from the decrease in the absorbance of the ester absorption in the IR spectrum was about 70%. Elemental analysis values C: 86.24% H: 7.53% N: 2.40% 30 g of this PBLG-supported crosslinked polymer converted to benzylamide was mixed with 180 ml of dioxane and 6 ml of acetic anhydride.
The mixture was dispersed in a solution of and stirred at 30°C for 24 hours, followed by isolation and purification. Since the content of the terminal amino group of the polyamino acid in the crosslinked polymer was small, almost no changes were observed in the IR spectrum and elemental analysis values before and after this reaction. However, when acid adsorption capacity was measured using N/50-HC dioxane solution, the adsorption capacity before reaction was 0.10 meq/
g, but after the reaction it was 0.01meq/g. From the above, it can be seen that only the terminal amino group of the polyamino acid supported in this reaction is protected with an acetyl group, and almost no free amino group remains. Production example 2 Chloromethylstyrene 2.0g, 55% divinylbenzene (crosslinking agent) 18.27g, styrene 78.73g, 75
A solution of 0.67 g of % dibenzoyl peroxide and 80.0 g of n-octane (diluent) was added to a solution of 4.0 g of polyvinyl alcohol and 400 g of water. The mixture was stirred at 1000 rpm for 10 hours at 70° C. under nitrogen. Obtained chloromethylstyrene-styrene-
A crosslinked divinylbenzene copolymer was isolated in the same manner as in Production Example 1. The crosslinked polymer was a porous white spherical gel. A crosslinked polymer in which chloromethyl groups were converted to aminomethyl groups was obtained by the same method as in Production Example 1. The amino group content of this product was 0.18%. 81 g of the obtained porous crosslinked polymer carrier was dispersed in a solution of 32.4 g of β-benzyl-L-aspartate NCA obtained in the same manner as in Production Example 1 and 648 ml of dioxane, and the mixture was stirred at 30° C. for 72 hours under nitrogen. After polymerization, the crosslinked polymer was isolated and purified. The content of poly(β-benzyl-L-aspartate) (hereinafter referred to as PBLA) calculated from the elemental analysis value after loading (N: 1.81%) was 26.1%, and its degree of polymerization was
It was 11.7. The benzyl ester of the obtained PBLA-supported crosslinked polymer was converted into benzyl amide in exactly the same manner as in Production Example 1. In the IR spectrum of this product, no ester absorption at 1735 cm -1 was observed, and the conversion rate was approximately 100%. 35.6 g of the PBLA-supported crosslinked polymer converted into benzylamide was added to a solution of 178 ml of dioxane, 4.9 ml of benzoyl chloride, and 3.5 ml of triethylamine, stirred at room temperature for 12 hours, and then isolated and purified. The acid adsorption capacity of the thus obtained crosslinked polymer supporting PBLA whose terminal amino groups were protected with benzoyl groups was measured in the same manner as in Production Example 1, and the adsorption capacity after the benzoyl ratio was approximately 0 meq/g, indicating that the terminal amino groups It can be seen that is completely protected by benzoyl group. In this case, as in Production Example 1, almost no change was observed in the IR spectrum and elemental analysis values. Example 1 The crosslinked polymers obtained in Production Example 1 before and after acetylation of the terminal amino groups were classified using 250-mesh and 400-mesh metal sieves, respectively, and those having a diameter of 37 to 63 μm were collected. Using this classified crosslinked polymer as a filler, the retention times of each of D and L-mandelic acid were measured by chromatography.
A Shimadzu LC-4A high performance liquid chromatography system was used for liquid delivery and detection. The conditions for chromatography are as follows. Column: Internal diameter 16.7 mm, length 500 mm Eluent: 4:1 toluene-dioxane mixture Flow rate: 2 ml/min Temperature: 10°C Detection: Differential refractometer Sample amount: 100 mg Table 1 shows D-mandelic acid The results of measuring the retention times of and L-mandelic acid are shown.
【表】
第１図はＤ−マンデル酸の場合のクロマトグラ
ムである。図中、１がアセチル化後のもの、２が
アセチル化前のものである。
第１表のとおり、末端アミノ基のアセチル化に
よつてＤ体とＬ体の保持時間の差はほとんど変ら
ず、又、第１図のとおりクロマトグラムのピーク
が鋭くなり、またピークのテーリングも減少して
いる。
又、第２図にこの架橋ポリマーを使用し、DL
−マンデル酸ラセミ混合物の分割分取を行なつた
場合の各フラクシヨンの比旋光度を測つた結果を
示す（日本分光DIP−140型旋光計を使用）。１フ
ラクシヨン／分である。図中、１がアセチル化
後、２がアセチル化前のものである。
本吸着剤はＤ体をより強く吸着するためＬ体が
先に溶出し旋光度は（＋）となり、次いでＤ体が
溶出して旋光度は（−）となる。
第２図からアミノ末端をアセチル化することに
より初期フラクシヨンには、より高純度のＬ−マ
ンデル酸が、また終期フラクシヨンには、より高
純度のＤ−マンデル酸が溶出することが判る。
このことは末端アミノ基をアセチル化すること
によりピークのテーリングも減少し、又、Ｄ体、
Ｌ体のそれぞれのピークの重なりが少なくなり、
DL体からＤ体及びＬ体を効率よく分離できるこ
とを示す。
実施例 ２
製造例２で得た末端ベンゾイル化前後の架橋ポ
リマーをそれぞれ分級し、20〜40μmのものを集
めた。この分級した架橋ポリマーを使用し、実施
例１と全く同様の方法によりDL−マンデル酸の
分割、分取を行なつた。ただし、この場合、カラ
ム温度は25℃である。末端アミノ基をベンゾイル
化する前の架橋ポリマーの場合、導入したサンプ
ル100mgのうち15.6mgしか回収されず、他のサン
プルはポリマーに吸着されてしまつた。従つて、
分取した各フラクシヨンの比旋光度を測定するこ
とは不可能であつた。
末端アミノ基をベンゾイル化した後の架橋ポリ
マーの場合は導入したサンプルの全てが回収で
き、比旋光度は初期フラクシヨンが−45で、最終
フラクシヨンが32であつた。
本吸着剤はＬ体をより強く吸着し、Ｄ体が先に
溶出し次いでＬ体が溶出してくる。
以上のことより、末端アミノ基をベンゾイル化
等で保護したものがDLマンデル酸の分離、回収
をより効率よく行なうことができることを示し、
有用な吸着分離剤であることが判る。[Table] Figure 1 is a chromatogram for D-mandelic acid. In the figure, 1 is after acetylation and 2 is before acetylation. As shown in Table 1, acetylation of the terminal amino group hardly changes the difference in retention time between the D and L forms, and as shown in Figure 1, the peaks in the chromatogram become sharper, and peak tailing also occurs. is decreasing. Also, using this crosslinked polymer in Figure 2, DL
- The results of measuring the specific optical rotation of each fraction when a racemic mandelic acid mixture was fractionated are shown (using a JASCO DIP-140 polarimeter). 1 fraction/min. In the figure, 1 is after acetylation and 2 is before acetylation. Since this adsorbent adsorbs the D-form more strongly, the L-form elutes first and the optical rotation becomes (+), and then the D-form elutes and the optical rotation becomes (-). From FIG. 2, it can be seen that by acetylating the amino terminal, more highly purified L-mandelic acid is eluted in the early fraction, and more highly purified D-mandelic acid is eluted in the final fraction. This means that peak tailing can be reduced by acetylating the terminal amino group, and D-form,
The overlap between the peaks of the L-body becomes smaller,
This shows that D-form and L-form can be efficiently separated from DL-form. Example 2 The crosslinked polymers obtained in Production Example 2 before and after terminal benzoylation were classified, and those with a size of 20 to 40 μm were collected. Using this classified crosslinked polymer, DL-mandelic acid was separated and fractionated in exactly the same manner as in Example 1. However, in this case, the column temperature is 25°C. In the case of the crosslinked polymer before the terminal amino groups were benzoylated, only 15.6 mg of the 100 mg of sample introduced was recovered, and the rest of the sample was absorbed by the polymer. Therefore,
It was not possible to measure the specific rotation of each fraction collected. In the case of a crosslinked polymer whose terminal amino groups were benzoylated, all of the introduced sample could be recovered, and the specific rotation was -45 for the initial fraction and 32 for the final fraction. This adsorbent adsorbs the L-form more strongly, with the D-form eluting first and then the L-form. The above results indicate that DL mandelic acid can be separated and recovered more efficiently when the terminal amino group is protected by benzoylation, etc.
It turns out that it is a useful adsorption separation agent.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
添付の図面は本発明の末端アミノ基を保護した
吸着剤と末端アミノ基を保護していない吸着剤と
の吸着分離特性を比較したものであり、第１図は
Ｄマンデル酸のクロマトグラムであり、第２図は
DL−マンデル酸ラセミ混合物の分割分取を行つ
た場合の各フラクシヨンの比旋光度の結果を示
す。
The attached drawings compare the adsorption/separation characteristics of the adsorbent of the present invention with a terminal amino group protected and an adsorbent with an unprotected terminal amino group, and Figure 1 is a chromatogram of D mandelic acid. , Figure 2 is
The results of the specific rotation of each fraction when fractionating the DL-mandelic acid racemic mixture are shown.