JPH01320460A - イオンクロマトグラフィー方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はイオンクロマトグラフィー方法に係り、特に共
存塩類の多い試料中の目的成分を高性能に分離精製する
ことが可能なイオンクロマトグラフィー方法に関する。

［従来の技術］ イオン交換クロマトグラフィー法は、試料のイオン性を
利用したイオン交換樹脂との相互作用に基づくクロマト
グラフィー法であり、クロマト分離技術の中でも主要な
技術である。その分離対象試料は多岐にわたり、微生物
が生産する醗酵生成物や化学合成による合成物にも有効
であることなどから、分離手段としての適用範囲は広く
、従来より多くの生産プロセスに組込まれている。この
ため、イオン交換クロマトグラフィーの分！！精製対象
試料”となるものには、合成の段階に、由来する共存成
分（塩類等）や副生産物及び原料等が共存する場合が多
い、いわば、このように副生産物や原料等の多成分系試
料から目的物だけを高性能に分ｍ精製することがイオン
交換クロマトグラフィーの目的である。

ところで、多種類の共存成分を含む試料にイオン交換ク
ロマトグラフィーを適用する場合、共存成分の中でも塩
類の存在が問題となる場合が多い。即ち、イオン交換樹
脂はポリマーが担体であるため、塩類の濃度に応じて膨
潤、収縮する。そして、イオン交換樹脂の膨潤、収縮に
よる樹脂層の乱れは、クロマト分離性能に大きな影響を
及ぼし、クロマト分離の精度が低下する場合がある。

そこで、従来、共存塩類濃度の高い試料をイオン交換ク
ロマト分離する場合には、 ■　ゲルバーミエイションクロマトグラフィ−（ＧＰＣ
）などの脱塩を目的とした前処理を行なう。

■　試料を希釈して塩濃度を低減する。

などの操作を行なった後、クロマト分離カラムに試料を
負荷し、水洗、脱塩後、クロマト分離を行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来法のうち、■の方法では、前処
理操作が増えることになり、特にＧＰＣを実施する場合
にはクロマト分離が更に１段階増えることとなり、工業
的に有利な方法とはいえない。また、■の方法では、試
料の希釈倍率にも限りがある上、希釈により試料容量を
増大させることは操作時間の増大にそのままつながるこ
ととなり、実用的な方法とはいえない。しかも、■、■
のような操作を行なっても、やはり、試料負荷の段階で
イオン交換樹脂が収縮するため樹脂層が収縮する。そし
て、その後、水洗、脱塩すると、逆に塩濃度が低下する
ため樹脂が膨潤して樹脂層高さが高くなる。このような
試料負荷、水洗、脱塩過程における樹脂層の収縮、膨潤
による樹脂層の乱れが、その後のクロマト分離に対して
悪影響を及ぼすことが十分考えられる。

このようなことから、共存塩類の多い試料を分離対象と
する場合、適当な前処理（脱塩）操作を行なったとして
も、従来のように分離カラムに試料を直接導入する方法
では、高度のクロマト分離は達成で籾なかった。

本発明は上記従来の問題点を解決し、共存塩類の多い試
料をも容易な手段にて、高精度にクロマト分離すること
が可能なイオンクロマトグラフィー方法を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のイオンクロマトグラフィー方法は、共存塩類を
含む試料をイオン交換樹脂を充填した脱塩用プレカラム
に通液して脱塩処理した後、クロマト分離用カラムに通
液することを特徴とする。

以下、図面を参照して本発明につき詳細に説明する。

第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明のイオンクロマトグラフ
ィー方法の一実施方法を示す系統図である。

図示系統図によるイオンクロマトグラフィー方法におい
ては、試料を予め脱塩するためのプレカラム１と、プレ
カラム１において脱塩処理して得られる脱塩試料、即ち
プレカラムの溶離液をクロマト分離するためのクロマト
分離用カラム（以下、メインカラムということがある。

）２を用いる。

本発明においては、脱塩操作及びクロマト分離操作の条
件を独立してコントロールできるようにすると共に、各
カラム毎に再生処理を行えるようにするために、プレカ
ラム１とメインカラム２とを別体としである。

第１図では、試料をまず配管１１からプレカラム１に導
入して目的物を吸着させ、塩類を含む流出液は配管１２
より排出する（第１図（ａ））。

ここで、ブラカラム１としては、メインカラム２におい
て分ａｙｉ製する試料中の目的成分を吸着させるのに必
要最少限のイオン交換樹脂量を充填し得る最小容積のカ
ラムを用い、プレカラム１内のイオン交換樹脂の交換容
量最大限に試料を交換吸着させるのが経済的にも有利で
ある。プレカラムｔに充填するイオン交換樹脂は、メイ
ンカラム２に充填するイオン交換樹脂と同一かあるいは
類似のイオン交換樹脂とするのが好ましい。プレカラム
１への試料の吸着は通常−過式で行なうが、−過式の送
液で吸着が不十分である場合には、循環送液を行なう。

プレカラム１に試料を吸着した後は、配管１１より水洗
水を導入し、水洗、脱塩を行なう（第１図（ｂ））。脱
塩に必要な水の送液量は、処理対象等に応じても異なる
が、通常の場合２８Ｖ程度で十分である。水洗により塩
類を含む水洗液は、配管１２より排出される。

次いで、プレカラム１と予め分１１！！溶媒（溶離液）
で安定化されたメインカラム２とを配管１３で直列的に
接続し、溶離液を配管１１よりプレカラム１に供給し、
プレカラム１中の脱塩試料を溶出した液を、配管１３を
経てメインカラム２に導入して、メインカラム２におい
てクロマト分離を行なう（第１図（Ｃ））。

メインカラム２においては、塩類を含まない試料が導入
されるため、塩類濃度の変化によるイオン交換樹脂の収
縮、膨潤に起因する樹脂層の乱れ等を生じることなく、
高精度なりロマト分離が達成される。

このような、本発明の方法は共存塩類を多く含む試料を
処理する場合に極めて有効であるが、このような試料と
しては、例えば培地に無機塩を含む醗酵液や、各種合成
薬物含有液、例えば反応生成物としての薬物及び無機塩
を含む液、バッファー系での反応による合成薬物含有液
、無機塩共存系における反応による合成薬物含有液等の
抗生物質、半合成抗生物質、合成薬物等を含有する溶液
が挙げられる。

プレカラムやメインカラムに充填するイオン交換樹脂と
しても特に制限はなく、一般のイオン交換樹脂をいずれ
も有効に使用することができる。

前述の如く、プレカラム及びメインカラムには、同−又
は類似のイオン交換樹脂を充填するのが好ましいが、こ
の場合、類似とは同一ないし近似した化学的性質を有す
ることを指し、例えば弱イオン交換樹脂と弱イオン交換
樹脂、あるいは強イオン交換樹脂と強イオン交換樹脂な
どの組み合せで充填するのが好ましい。

なお、第１図（ａ）〜（Ｃ）におけるプレカラム１の排
出液は、バルブの切り換えによりその流出方向を操作す
るようにすることもできる。

［作用］ 本発明のイオンクロマトグラフィー方法では、試料を予
め脱塩用プレカラムに通液し、プレカラムの溶離液、即
ち脱塩された試料液をクロマト分離用メインカラムに通
液するため、共存塩類濃度の高い試料が直接クロマト分
離用のカラムに導入されることがない。このため、クロ
マト分離用カラムのイオン交換樹脂層の乱れがなくなり
、高精度のクロマト分離を安定に行なうことが可能とさ
れる。

［実施例］ 、以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。

実施例１ 粗ツベラクチノマイシン混合物からツベラクチノマイシ
ンＮとツベラクチノマイシン０どの分！Ｉ！１１： Ｓｔ、　ｇｒｉｓｅｏｖｅｒｔｉｃｔｌｌａｔｕｓ　ｖ
ａｒ　ｔｕｂｅｒａｃｔｉｃｕｓの発酵ｆ液よりイオン
交換樹脂を使用して得た粗ツベラクチノマイシン混合物
中には、ツベラクチノマイシンＮ、ツベラクチノマイシ
ン０及び塩化ナトリウムが含有されている。このものを
試料として、本発明方法に従ってクロマト分離を行なっ
た。

プレカラムは、内径１０ｍｍ、長さ２５ｍｍのカラムに
弱カチオン交換樹脂「アンバーライトＩＲＣ−５０Ｊ　
　（ロームアンドハース社商標）の１００〜２００メツ
シユのものを充填して作成した。メインカラムは、内径
１０ｍｍ、長さ５００ｍｍのカラムに「アンバーライト
ＣＧ−５０Ｊ（ロームアンドハース社商標）の１００〜
２００メツシユのものを充填して作成した。両力ラムと
も２Ｎ−アンモニア水で再生して、樹脂をアンモニア型
に変えた後、水洗して調整した。

用いた試料はツベラクチノマイシンＮを１．２１ｍｇ／
ｍＩＬ、ツベラクチノマイシンＯを０．３０５ｍｇ／ｍ
ｆＬ、塩化ナトリウムを約０．２５Ｍの濃度で含み、か
つｐＨ６，８であった。

まず、プレカラムとメインカラムとを切り離して、プレ
カラムに試料を負荷した（第１図（ａ））。試料負荷後
、水洗を行なった（第１図（ｂ））。その後、プレカラ
ムとメインカラムとを直列に接続し、所定濃度（０，０
５Ｎ）のアンモニア水を送液してクロマト分離を行なフ
た（第１図（ｅ））。

クロマト分離結果を第２図に示す。

比較例１ 実施例１において、プレカラムを使用しないで、実施例
１と同様の試料溶液を直接メインカラムに導入し、水洗
（水洗容量２ＢＶ）Ｌ、た後、同様にしてアンモニア水
でクロマト分離を行なった。結果を第３図に示す。

第２図及び第３図より明らかなように、脱塩用プレカラ
ムを用いない比較例１の方法では、良好なりロマト分離
が行なえない。これに対し、本発明の方法に従って、プ
レカラムにより予め脱塩した試料をクロマト分離した場
合には、目的成分を高精度に分離することができる。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のイオンクロマトグラフィー
方法によれば、共存塩類濃度の高い試料をクロマト分離
する場合においても、共存塩類がクロマト分離用カラム
に導入されることが殆どないため、塩類濃度の変化によ
るイオン交換樹脂の収縮、膨潤で樹脂層に乱れが生じる
ことが防止され、クロマト分離を高精度かつ安定に行な
うことができる。しかも、その実施方法も極めて容易で
、煩雑な処理操作を要しない。

このようなことから、本発明のイオンクロマトグラフィ
ー方法によれば、共存塩類濃度の高い試料であっても、
容易かつ効率的にクロマト分離を行なうことができ、目
的成分を高収率かつ高純度で得ることが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は、本発明のイオンクロマトグラ
フィー方法の一実施方法を示す系統図である。第２図は
実施例１の結果を示すグラフ、第３図は比較例１の結果
を示すグラフである。 １・・・プレカラム、　　２・・・メインカラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）共存塩類を含む試料をイオンクロマトグラフィー
   処理する方法において、試料をイオン交換樹脂を充填し
   た脱塩用プレカラムに通液して脱塩処理し、次いでイオ
   ン交換樹脂を充填したクロマト分離用カラムに通液する
   ことを特徴とするイオンクロマトグラフィー方法。