JPH0219902B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高速液体クロマトグラフイー用充填剤
に関し、更にくわしくは、水溶液中に溶解してい
る分子量数万以下の成分の、ゲルパーミエーシヨ
ンクロマトグラフイーを主たる分離機構とする高
速でかつ高度の分離または分析に適する液体クロ
マトグラフイー用充填剤に関する。 液体クロマトグラフイーは、固定相つまり充填
剤と液体よりなる移動相に溶解している被分離成
分との間の何らかの相互作用により溶出速度に差
が生じることを利用した分離または分析方法であ
る。なかでも小粒径で機械的強度の大きい充填剤
を用い、溶媒を高速で通液することで高度な分離
または分析を短時間に行なう方法を一般に高速液
体クロマトグラフイー（以下HLCと表わす）と
いい種々の分野で用いられている。 ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイー（以
下GPCと表わす）は液体クロマトグラフイーの
一種で充填剤（以下ゲルと表わす）内のポアより
小さい分子サイズの成分はその大きさに応じてゲ
ル内へ浸透し、大きい成分はゲルの外を素通りす
る原理を利用して分子サイズの大きい成分から溶
媒と共に順次溶出させる方法である。 GPCは分離または分析の際に用いる溶媒によ
つて有機溶媒系と水溶媒系に分類される。このう
ち水溶媒系のGPCは水溶性合成高分子、糖類、
アミノ酸、蛋白質等の分離分析に用いることがで
きる。中でも血清等の分析においては吸着や分配
を利用した液体クロマトグラフイーにくらべて、
サンプルの前処理や分析中の溶媒交換が不要であ
り、得られる情報量も多いことから簡便な分析方
法として生化学、医学分野において注目を集めて
いる。特に血液や尿中の分子量数万以下の成分は
腎臓や肝臓の疾患あるいはがん等の症状との関連
が深いといわれており、これらの成分の分離、分
析に適する高速液体クロマトグラフイー用ゲル、
特に水溶媒系の高速GPC用ゲルの開発が強く望
まれている。 これまで水溶媒系GPC用ゲルとして、デキス
トランをエピクロルヒドリンで架橋して成るゲル
（商品名セフアデツクス、フアルマシア社、スウ
エーデン）が知られており、よく使用されてい
る。しかし、このゲルは分離に用いるポアが架橋
の網目からなる軟質ゲルといわれるものであり、
機械的強度が小さいので高速GPC用ゲルとして
用いることはできなかつた。 次に、例えば酢酸ビニルと１，４―ブタンジオ
ールジビニルエーテルの共重合体からなる粒子を
ケン化することにより、水溶媒系のゲルが得られ
ることも知られている（特公昭44−20917号公報
参照）。しかし当該出願の発明者であるW.Heitz
も認めるように、このゲルは重合に用いた単量体
の共重合性が良くない（W.Heitz.J.Chromatogr.
5337（1970）参照）ので生成したゲルは十分な強
度をもたず、HLC用として実用化することはで
きなかつた。 更に、例えばジエチレングリコールジメタクリ
レートやグリシジルメタクリレートと酢酸ビニル
との共重合粒子をケン化し、そしてエピクロルヒ
ドリンで架橋することによつて機械的強度の大き
い水溶媒系ゲルが得られるといわれている（特開
昭52−138077号公報参照）。しかしこのような製
造方法は複雑であり、再現性良く一定の品質をも
つゲルを得ることが困難である。 さらにまた、酢酸ビニルとトリアジン環構造を
有する架橋剤よりなる共重合体を、少なくとも赤
外線吸収スペクトルの1730cm^-1に見られるエステ
ルの吸収が完全に消失するまでケン化することに
より硬質ポリビニルアルコールゲルが得られるこ
とも公知である（特開昭55−58203号公報参照）。
しかしながら、本発明者らの研究によるとこのよ
うな方法で得られたゲルは架橋剤の量が多い場合
は被分離成分を強く吸着するためGPC用ゲルの
用途が制限される。また架橋剤が少ない場合はゲ
ルの機械的強度が小さく、機械的強度を特に必要
としない粒径の大きいゲルが用いられる工業的分
離、たとえば高分子水溶液の脱塩等に対しては用
い得るかもしれないが、小粒径例えば平均径
20μm以下のゲルが高圧下で用いられる高速GPC
に用いることはできない。 水溶媒系高速GPCゲルとして用いるためには、
被分離成分の分子サイズに応じて厳密に制御され
たポアと小粒径で十分な機械的強度を有し、親水
性で水溶液中の被分離成分に対する吸着性が少な
いことが必要である。 本発明者らはかかる従来技術の現状に鑑み、上
記要件を満たす水溶媒系GPC用ゲルを開発すべ
く鋭意研究の結果、骨格に主として水酸基、エス
テル基およびイソシアヌレート環を有する架橋性
単量体単位を含み水溶液中の分子量数万以下の成
分の分離、分析に適した大きさのポアをもち、か
つ高流速又は高圧に耐えられる機械的強度を兼ね
備えたゲルの開発に成功し本発明をなすに至つ
た。 すなわち、本発明は、主としてビニルアルコー
ル単位（）、カルボン酸ビニルエステル単位
（）及びイソシアヌレート環を有する架橋性単
量体単位（）からなる共重合体より成り、単位
（）および（）の割合が下記の範囲にあり、 0.4≦ａ／ａ＋ｂ≦0.8 （ただしａおよびｂはそれぞれ全骨格中の構成単
位（）および（）のモル分率である） かつ、構成単位（）、（）及び（）の割合が 0.24≦3c／ａ＋ｂ＋3c≦0.29 （但し、ｃは全骨格中の構成単位（）のモル分
率である） の範囲にある全多孔質高速液体クロマトグラフイ
ー用充填剤に関する。 水溶媒系高速GPC用ゲルは高流速または高圧
に耐える機械的強度と親水性を兼ねそなえていな
ければならない。本発明のゲルの親水性は骨格中
の水酸基に起因する。水酸基はカルボン酸ビニル
エステルとイソシアヌレート環を有する架橋性単
量体との共重合中のエステル基をエステル交換ま
たはケン化することにより生成する。しかし本発
明者らの検討の結果、エステル基をエステル交換
またはケン化する割合が高くなると、ゲルの親水
性は大きくなるが機械的強度が減少する傾向が見
られ、エステル基の40〜80％が水酸基になるよう
に反応を行うことによつて十分な親水性が得ら
れ、強度も大きいことがわかつた。エステル交換
率Ｙ（０≦Ｙ≦１）は下記式(1)で表わされる。 Ｙ＝ａ／ａ＋ｂ …(1) ここでａおよびｂはそれぞれビニルアルコール
単位およびカルボン酸ビニルエステル単位のモル
分率、つまり単位数の割合を表わす。ａ及びｂは
ゲル中の水酸基密度（q_OH）及びイソシアヌレー
ト環を有する架橋性単量体単位（）の量から計
算により求めることができる。q_OHはゲル単位重
量あたりの（）の量のことで、ゲルをピリジン
溶媒中で無水酢酸と反応させて水酸基と反応して
消費した無水酢酸の量またはゲルの重量変化を測
定し、これから求めることができる。乾燥ゲル１
ｇが1mmolの無水酢酸と反応したときのq_OHが
1meq／ｇである。イソシアヌレート環を有する
架橋性単量体単位の種類はゲルの赤外線吸収スペ
クトルより知ることができ、かつその量はゲルを
元素分析として得られる窒素の含有率から求めら
れる。つまりａはq_OHから、ｂはゲル全体から
（）及び（）の量を差し引いた値からそれぞ
れ求められる。ゲル中のカルボン酸ビニルエステ
ル基の化学構造はゲルを完全にエステル交換また
はケン化して生成するカルボン酸を同定すること
で確認できる。ゲルの製造条件が判明している場
合は、原料の組成及び生成ゲルのq_OHからＹを計
算することもでき。エステル交換率は好ましくは
0.45〜0.75の範囲にあるのがよい。q_OHは原料のカ
ルボン酸ビニルエステルの種類、架橋度及びエス
テル交換率によつて異なるが、本発明においては
通常４〜10meq／ｇの範囲にある。このように本
発明のゲルはビニルアルコール、カルボン酸ビニ
ルエステル、およびイソシアヌレート環を有する
架橋性単量体の各単位を同時に骨格に含むことに
よつて水溶媒系高速GPC用ゲルとしてすぐれた
特性を有するものである。その理由はゲル中の残
エステル単位はゲルの強度維持に貢献しかつ架橋
性単量体単位よりも親水性が大きいため同じ強度
を架橋性単量体のみで維持する場合よりもゲルの
吸着性が少なくなるためと思われる。 次にカルボン酸ビニルエステルとイソシアヌレ
ート環を有する架橋性単量体との共重合体をエス
テル交換して得られるゲルにおいては、架橋性単
量体を多く用いて得られたゲルの方が機械的強度
は大きい。しかしながら、架橋性単量体は水酸基
をもたず加水分解によつても水酸基を生じないの
で、架橋性単量体単位を骨格に多く含むとゲルの
親水性は減少する。つまり水溶媒系高速GPC用
ゲルとして用い得るためにはトリアリルイソシア
ヌレート環を有する架橋性単量体の量を最適の範
囲になければならない。本発明のゲルの架橋度
（以下Ｘと表わす）は0.24≦Ｘ≦0.29の範囲にあ
るのがよい。Ｘは下記式(2)で表わされる。 Ｘ＝3c／ａ＋ｂ＋3c ……(2) ここで、ａ，ｂは前記の通りであり、ｃは全骨
格中の前記構成単位（）のモル分率を表わす。 ａ，ｂは前記の方法で求められ、ｃはゲル、又
はエステル化したゲルの元素分析値から求められ
る。ゲルの製造条件が判明している場合はａ＋ｂ
およびｃをそれぞれ重合に用いたカルボン酸ビニ
ルエステル及び架橋性単量体のモル数として計算
すればＸを容易に求めることができる。 Ｘが前記範囲にあることによつて粒径が小さく
ても機械的強度が十分なため、高圧または高流速
での使用に耐えることができ、かつ親水性が十分
なため水溶液中の被分離成分、特に蛋白質やアミ
ノ酸を吸着しにくく水溶媒系高速GPC用ゲルと
して好ましい。更に本発明のゲルが前記ＹとＸの
範囲を同時に満たすことは極めて好ましいことで
ある。 また従来の軟質ゲルでは排除限界分子量（以下
Mlimと表わす）つまりゲル粒子内に浸透できな
い物質の最低分子量を大きくするためには、架橋
度を低くして網目を広げなければならないので必
然的に保水量（以下W_Rと表わす）が増大し機械
的強度が低下する欠点があつた。特に粒径が小さ
い場合、機械的強度低下による充填カラムの圧力
損失増大等の悪影響が著しいので、通常は50μm
以上の粒径を有する大きいゲルが用いられてい
た。これに対し本発明のゲルは、Mlim、に関係
なくW_Rが0.5〜2.0ｇ／ｇの範囲にあり、Mlim、
の高いゲルでも高速GPCに用いることが可能で
ある。このことは機械的強度の要求される20μ以
下のゲルを用いる高速GPC用水溶媒系ゲルとし
て画期的なことである。W_Rとはゲルを水と平衡
にしたときにゲルが粒子内に含みうる水の量をゲ
ル乾燥重量あたりの値として表示したものであ
る。つまりW_RはGPC作用を及ぼすゲル内の孔量
の目安となる。W_Rが大きくなると水中において
ゲル単位体積あたりの骨格を形成する部分、つま
りゲルそのものの重量％が相対的に低下する。そ
のためW_Rが大きすぎると水中においてゲルの機
械的強度が低下するので、流速を高くることがで
きず、充填カラムの圧力損失も大きくなる。W_R
が小さすぎるとGPC作用を及ぼす粒子内孔量が
少なくなるのでゲルの分離性能は低下する。した
がつてW_Rが適当な範囲にあることは水溶媒系高
速GPCゲルにおいては極めて重要な物性の一つ
である。本発明のような構造を有する水溶媒系高
速GPC用ゲルのW_Rは0.5〜2.0ｇ／ｇの範囲にあ
るのが好ましく、本発明のゲルのW_Rはこの範囲
にあることが可能である。 W_Rは蒸留水と十分平衡にしたゲルを遠心分離
器にかけてゲル表面に付着している水を除去した
のち、その重量（W₁）を測定しさらにそのゲル
を乾燥して乾燥後の重量（W₂）を求め次式によ
つて求めることができる。 W_R＝W₁−W₂／W₂ W_Rの値は実用上からは0.8〜2.0ｇ／ｇの範囲に
あるのが更に好ましい。 本発明のゲルのMlimは、10³以上がよい。
Mlimはゲルのポア内へ浸透できない分子の分子
量の下限を表わす値である。この値より小さい分
子量の成分間についてはGPCによる分離が可能
であるが、この値より大きい分子量の成分はゲル
のポアに入れず、ゲル粒子の間隙を素通りして出
て行き、分子量に関係なくほとんど同じ溶出容量
をもつため、GPCによる分離はできない。Mlim
はGPCの検量線から求められる。検量線はゲル
を充填したカラムについて横軸に溶出容量、縦軸
に分子量の対数を目盛つたグラフに分子量既知の
サンプルの測定データをプロツトして得られ、縦
軸にほとんど平衡な線と、それに続く負の勾配を
もつた線からなる。 本発明におけるMlimは、分子量既知の標準物
質としてポリエチレングリコールまたはデキスト
ランを用い、蒸留水を溶媒として求めた検量線の
縦軸に平行な線の延長と、傾斜した線の延長が交
わる点の縦軸の値として表わされる（第３図参
照）。 Mlimが前記範囲より小さいゲルは、ごく限ら
れた低分子物質の分離に用い得るだけなので実用
的価値がない。 さらに、本発明のゲルは全多孔質の硬質ゲルで
あるため、乾燥状態で大きい比表面積を有する。
ここで全多孔質とは粒子の内部までポアが分布し
ている構造をいう。一般に架橋構造をもつ有機合
成高分子はその高分子と親和性のある溶媒中で膨
潤し、乾燥すると収縮する。膨潤時に溶媒が満た
されているポアが架橋の網目だけで維持されてい
る軟質ゲルの場合は、乾燥すると網目は広がつた
状態を維持できなくなつてつぶれてしまい、ポア
はほとんど消失する。この場合の比表面積はほと
んど粒子の外側だけの値となるため一般に１m²／
ｇ以下の低い値を示す。一方ポアがしつかりした
構造をもつ硬質ゲルの場合は乾燥してもポアは多
少収縮するものの膨潤時の状態をほとんど維持す
る、つまりパーマネントポアを有する。したがつ
て前記比表面積は軟質ゲルの値よりはるかに高い
値を示す。本発明のゲルは通常５〜1000m²／ｇの
比表面積を有する。比表面積の値が前記の範囲よ
り小さいゲルは微細孔をほとんど持たない均一型
の構造（軟質ゲル）をしていることを意味し、高
速GPC用ゲルとして好ましくない。 比表面積の測定方法はいろいろあるが、本発明
では最も一般的な窒素ガスによるBET法で求め
るものとする。また比表面積測定に用いるサンプ
ルは十分に乾燥しておかねばならない。本発明の
ゲルは親水性が大で乾燥しにくいので、水にぬれ
たゲルをアセトンと平衡にしたのち60℃以下で減
圧乾燥するのがよい。 本発明のゲルは粒径が小さい場合にHCL用ゲ
ルとしてのすぐれた特性が顕著になる。本発明の
ゲルの平均粒径（_w）は通常５〜20μm、好まし
くは５〜15μmの範囲にあるのが良く、特に高分
離能を必要とする場合は５〜12μmの範囲にある
のが更に好ましい。_wはコールターカウンター
（米国コールターエレクトロニクス社）を用いて
測定し、粒子径diの表われる頻度をniとすれば次
式によつて表わされる。 _w＝Σ（ni di⁴）／Σ（ni di³） 液体クロマトグラフイーにおいて充填剤を小粒
径化することにより分離能が向上することは良く
知られている。しかしながら、小粒径のゲルを充
填したカラムに溶媒を通液した場合、大粒径のゲ
ルを用いた場合にくらべて充填層の圧力損失が大
きくなる。したがつてゲルの機械的強度が小さい
とゲルが変形または破壊し、異常に大きい圧力損
失を生じ小粒径のゲルを用いたHLCを行なうこ
とはできない。本発明のゲルはエステル交換率や
架橋度をはじめとする諸特性の制御により機械的
強度の改良に成功したので、小粒径でも高流速又
は高圧に耐えられる。 前記のような物性をもつ本発明のゲルは、カル
ボン酸ビニルエステルとイソシアヌレート環を有
する架橋性単量体を 次式の範囲で用い、 0.24≦3e／ｄ＋3e≦0.29 （ここでｄ，ｅはそれぞれカルボン酸ビニルエス
テルとイソシアヌレート環を有する架橋性単量体
のモル数） これらの単量体を溶解するが、水に溶解しにく
い有機溶媒の共存下に懸濁重合を行ない、得られ
た粒状共重合体のエステル基の40〜80％をエステ
ル交換またはケン化することによつて得られる。 本発明において用いられるカルボン酸ビニルエ
ステルとは、重合可能なカルボン酸ビニルエステ
ル基を一つ以上有する化合物のことで酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、吉草酸ビ
ニルおよびピバリン酸ビニルの中から選ばれ、単
独又は二種以上の組合せで用いられる。なかでも
重合やエステル交換またはケン化及び入手の容易
さから酢酸ビニルやプロピオン酸ビニルが特に好
ましい。 次に本発明で用いられるイソシアヌレート環を
有する架橋性単量体とは下記の構造式で表わされ
るものである。 （ただしR₁，₂およびR₃はそれぞれ独立に―CH₂
―CH＝CH₂，―CH₂―Ｃ≡CH又は
【式】を示す。） 中でもR₁，R₂およびR₃がすべて―CH₂―CH＝
CH₂であるトリアリルイソシアヌレートは酢酸ビ
ニルとの共重合性が良く、かつエステル交換また
はケン化に対しても安定性が大きいので架橋剤と
して好ましい。 カルボン酸ビニルエステルやイソシアヌレート
環を有する架橋性単量体以外の単量体をゲルの物
性にほとんど影響しない程度に併用し共重合させ
ることは本発明のゲルを得るうえで何ら支障な
い。 また本発明ではカルボン酸ビニルエステルとイ
ソシアヌレート環を有する架橋性単量体とを懸濁
共重合させる際に、単量体を溶解するが水には溶
解しにくい有機溶媒の一種以上を単量体に加える
とにより、得られる共重合体にパーマネントポア
を形成させると共にそのポアの孔量、孔径あるい
は孔径分布を制御する。 単量体を溶解するが水に溶解しにくい有機溶媒
とは、具体的には、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサ
ン、デカリン等の脂肪族炭化水素、酢酸ｎ―ブチ
ル、酢酸iso―ブチル、酢酸ｎ―ヘキシル、等の
エステル化合物或いはメチルイソブチルケトン、
ｎ―ヘプタノール等のことである。 有機溶媒は単量体100重量部に対して20〜100重
量部の範囲で用いられる。この範囲より少ないと
ゲルの孔量が少なくなりすぎるため分離性能が低
下し、多すぎるとゲルの機械的強度が不足するの
で小粒径で高圧または高流速下で用いるには好ま
しくない。有機溶媒の量は実用上からは30〜90重
量部の範囲にあるのがよい。 共重合体の孔径あるいは孔径分布を制御するた
めに単量体混合物に溶解する線状重合体を前記有
機溶媒と併用してもよい。 単量体混合物に溶解する線状重合体とは、単量
体に１重量％以上の濃度で溶解する線状重合体の
ことで、例えばポリ酢酸ビニルやポリスチレンの
ことで、単量体100重量部に対して３重量部以下
で用いられる。かかる線状重合体を前記有機溶媒
と併用することによつて、より孔径の大きい、即
ちMlimの高いゲルを得るのが容易になる。 重合に際して用いられる開始剤は、通常の懸濁
重合に用いられる一般的なラジカル重合開始剤で
よく、たとえば２，2′―アゾビスイソブチロニト
リル、２，2′―アゾビス―（２，４―ジメチルバ
レロニトリル）、等のアゾ系の開始剤や、過酸化
ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジｔ―ブチルパ
ーオキサイド又はクメンハイドロパーオキサイド
等の過酸化物系の開始剤を用いることができる。 懸濁重合を行なう際には、水相にはポリビニル
アルコールやメチルセルロース等の通常用いられ
る有機高分子系の懸濁安定剤を加えておくのがよ
く、必要によりリン酸ナトリウム等のPH緩衝剤を
併用してもよい。懸濁安定剤の種類や量或いは撹
拌速度を変えることによつて、重合によつて得ら
れる粒状共重合体の粒径を変えることができる。 重合によつて得られた粒状共重合体を抽出して
線状重合体、残留単量体あるいは有機溶媒を除い
たのち、生成共重合体のエステル交換又はケン化
を行なう。エステル交換反応又はケン化反応は、
水やアルコールまたはその混合液を溶媒として酸
またはアルカリを用いて行なわれる。ただしゲル
中のすべてのエステル基がエステル交換又はケン
化されてしまうまで反応を行なうと親水性の大き
いゲルが得られるが、このようなゲルは必らずし
も機械的強度が十分ではない。小粒径で高圧また
は高流速での使用に耐える親水性のゲルを得るた
めにはエステル交換率が0.4〜0.8になるようにコ
ントロールするのがよい。 エステル交換またはケン化反応をコントロール
して前記反応率のゲルを得るには、反応溶媒、反
応温度または反応時間等の反応条件と反応率との
関係を事前に把握しておき、反応条件を設定する
のが良い。 エステル交換反応後、得られたゲルは必要によ
り分級を行なつてHLC用充填剤として用いるこ
とができる。 本発明のゲルは骨格に主として水酸基、エステ
ル基、およびイソシアヌレート環を有する架橋性
単量体単位を含み、水酸基が前記範囲にあり、十
分な親水性を有するため、水に溶解する多くの物
質に対して吸着性を示さない。したがつて水溶性
合成高分子、糖類、あるいは蛋白質等の分離、分
析において、溶出容量と分子量の対数の関係がほ
とんど直線またはなめらかな曲線である検量線を
もつ。つまり水溶媒系GPCゲルとして使用でき
る。ただし本発明のゲルを用いた血清や尿等の多
種の成分よりなるサンプルの分析ではゲルに弱く
吸着されて溶出容量が分子量から予想される値よ
りも大きい値を示す成分も見出され、そのために
実に多数のピークが検出される。しかもアルブミ
ン等の蛋白質に対してはほとんど吸着性を示さず
分子量に相当する溶出溶量で溶出せしめる。その
ため、本発明のゲルを用いた血清や尿の分析は除
蛋白を必要とせず極めて簡単に行なえかつ多くの
情報が得られる。本発明のゲルは水酸基、エステ
ル基およびイソシアヌレート環を有する架橋性単
量体単位が適当な割合で含まれるため、本来のね
らいである分子の大きさに基ずく分離作用に加え
て適度な吸着性が与えられてこのような良好な分
離が実現されたものと推定される。 さらに本発明のゲルはこのような化学構造を有
すると共に、前記範囲にコントロールされたW_R
をもち、極めて大きい機械的強度を有する。その
ため小粒径において高圧、高流速に耐えられる。
水溶媒系高速GPC用ゲルは、少なくとも(1)ゲル
内にポアを有し、(2)吸着性が少なく、(3)小粒径で
高圧または高流速に耐える機械的強度を有するこ
とが必要である。本発明のゲルはこれらの条件を
満たすものであるが、この特性はＸおよびエステ
ル交換率が前記範囲を満たすことによつて得られ
る。 たとえば特開昭55−58203号公報に示されてい
るようなＸが低く、赤外線吸収スペクトルで1730
cm^-1の吸収が完全に消失したビニルアルコールと
トリアリルイソシアヌレートの共重合体の構造を
もつゲルでは上記のようなすぐれた分離特性およ
び機械的強度を発揮することができず、HCL用
充填剤としては不適当であるといわざるを得な
い。 また本発明のゲルは通常、分子量数万以下の成
分のGPC分離に適するポアをもつ。したがつて、
水溶性合成高分子、糖類、あるいは蛋白質等の分
離、分析だけでなく、腎臓や肝臓の疾患あるいは
がん等の症状と関連が深いといわれている血液や
尿中の分子量数十〜数万の成分の分析に用い得
る。しかも前記の高速GPCゲルとしてのすぐれ
た特性をもつため、これらの分析を短時間に行な
い、かつ多くの情報を得ることができる。 本発明ゲルは通常カラムに充填された状態で用
いられる。カラムは通常ステンレス製の円筒状の
ものが用いられるが目的に応じて任意に選びう
る。 以下に本発明の実施例を説明するが、本発明の
範囲をこれらの実施例に限定するものではないこ
とはいうまでもない。 実施例 １ 酢酸ビニル100ｇ、トリアリルイソシアヌレー
ト32.2ｇ（Ｘ＝0.25）、酢酸ｎ―ブチル100ｇ及び
２，2′―アゾビスイソブチロニトリル3.3ｇより
なる均一混合液と、ポリビニルアルコール１重量
％、リン酸二水素ナトリウム二水和物0.05重量％
およびリン酸水素二ナトリウム十二水和物1.5重
量％を溶解した水800mlとを、２フラスコに入
れ、十分撹拌したのち65℃で18時間、さらに75℃
で５時間加熱撹拌して懸濁重合を行ない粒状共重
合体を得た。過、水洗、次いでアセトン抽出
後、カセイソーダ47ｇ及びメタノール２よりな
る溶液中で15℃で20時間、共重合体のエステル交
換反応を行なつた。得られた粒子分級して平均粒
径（_w）10.0μmのゲルを得た。_wの測定はコ
ールターカウンターZB型（米国コールターエレ
クトロニクス社）で行なわれた。前記方法で水酸
基密度（q_OH）を求めたところ、7.3meq／ｇエス
テル交換率0.64であつた。反応後のゲルの赤外線
吸収スペクトルでも骨格にエステルが残つている
ことが確認された。またゲルの保水量（W_R）は
1.58ｇ水／ｇ乾燥ゲルで、比表面積は95m³／ｇで
あつた、このゲルを内径7.5mm、長さ50cmのステ
ンレス製カラムに充填して種々の分子量をもつデ
キストランやポリエチレングリコールの水溶液を
測定したところ、それぞれ分子量の大きい順に溶
出され、GPCによる分離が行なわれていること
が確認された。デキストランの排除限界分子量は
約３×10⁴であつた。また0.3M塩化ナトリウムお
よび0.1Mリン酸ナトリウムを含む水溶液を溶媒
としてγ―グロブリン、牛血清アルブミン、卵白
アルブミンミオグロビンの分析を行なつたところ
分子量の大きい順に、かつほとんど100％の回収
率で溶出された。サンプルの測定はすべて流速１
ml／minで実施し、いずれも20分以内に分析を終
了した。さらに人血清の凍結乾燥品を溶解したサ
ンプル液を分析したところ、第１図のチヤートが
得られた。第１図のチヤートにおいて、ピークＡ
は主としてアルブミン、ピークＢはクレアチニ
ン、ピークＣは尿酸を示す。ゲルに対し弱い吸着
性をもつために用いたカラムの空塔容積よりも大
きい溶出容量で溶出する成分もあるがγ―グロブ
リンおよびアルブミンが溶出した後、多数の成分
が分離、検出された。 実施例 ２ 酢酸ビニル100ｇ、トリアリルイソシアヌレー
ト32.2ｇ（Ｘ＝0.25）、トルエン40ｇおよび２，
2′―アゾビスイソブチロニトリル3.3ｇよりなる
均一混合液を実施例１と同様に懸濁重合し、得ら
れた粒子のエステル交換反応を行なつた（ただし
反応は40℃で行なつた）。得られたゲルの物性は
Ｄ_w＝9.5μm、q_OH＝9.0meq／ｇ（エステル交換率
0.74）、W_R＝1.0ｇ／ｇおよび比表面積は38m²／ｇ
であつた。このゲルを実施例１と同様にカラムに
充填しポリエチレングリコールを分析したとこ
ろ、それぞれ分子量の大きい順に溶出することが
確認され、Mlimは1.9×10³であつた。サンプル
の測定はすべて流速１ml／minで実施し、いずれ
も20分以内に分析を終了した。さらに血清の凍結
乾燥品を溶解したサンプル液を分析したところ第
２図のチヤートが得られ多数の成分を分離検出で
きることが確認した。第２図のチヤートにおい
て、ピークＡは主としてアルブミン、ピークＢは
クレアチニン、ピークＣは尿酸を示す。 実施例 ３ 酢酸ビニル100ｇ、トリアリルイソシアヌレー
ト37.5ｇ（Ｘ＝0.28）、酢酸ｎ―ブチル100ｇ、ポ
リ酢酸ビニル（重合度約500）4.1ｇおよび２，
2′―アゾビスイソブチロニトリル3.4ｇよりなる
均一混合液を実施例１と同様に懸濁重合し、得ら
れた粒子のエステル交換反応を行なつた。（ただ
し反応時間は15時間とした）得られたゲルの物性
は_w9.1μm、q_OH＝5.1meq／ｇ（エステル交換率
0.50）、W_R1.46ｇ／ｇおよび比表面積86m²／ｇcm²
あつた。このゲルを実施例１と同様にカラムに充
填し、ポリエチレングリコール、デキストランあ
るいはγ―グロブリン等の蛋白質を分析したとこ
ろ、それぞれ分子量の大きい順に溶出し、蛋白質
はほとんど100％の回収率で溶出されることが確
認され、デキストランのMlimは８×10⁴であつ
た。サンプルの測定はすべて流速１ml／minで実
施し、いずれも20分以内に分析を終了した。 実施例 ４ プロピオン酸ビニル116ｇ、トリアリルイソシ
アヌレート39.4ｇ（Ｘ＝0.29）、酢酸ｎ―ブチル
62ｇおよび２，2′―アゾビスイソブチロニトリル
3.9ｇよりなる均一混合液を実施例１と同様に懸
濁重合し、得られた粒子のエステル交換反応を行
なつた（ただし、反応は40℃で行なつた）。得ら
れたゲルの物性は_w＝10.8μm、q_OH＝7.7meq／
ｇ（エステル交換率0.72）、W_R＝1.30ｇ／ｇおよ
び比表面積52m²／ｇであつた。このゲルを実施例
１と同様にカラムに充填し、ポリエチレンブリコ
ール、デキストランあるいはγ―グロブリン等の
蛋白質を分析したところ、それぞれ分子量の大き
い順に溶出し特に蛋白質はほとんど100％の回収
率で溶出されることが確認された。デキストラン
のMlimは２×10⁴であつた。サンプルの測定はす
べて流速２ml／minで実施しいずれも10分以内に
分析を終了した。 比較例 １ 実施例１においてケン化反応をメタノール−水
混合溶媒中にて60℃で20時間行なつた以外は実施
例１と同様に行なつてゲルを得た。ゲルの物性は
Ｄ_w＝9.7μm、q_OH＝13.5meq／ｇ（ケン化率0.98）
及びW_R＝1.95ｇ／ｇであつた。ゲルの赤外線吸
収スペクトルによると1730cm^-1のエステル基に基
ずく吸収は完全に消失していた。ゲルを実施例１
と同様にカラムに充填し、同様のクロマト条件で
分析を試みたところ、カラムの圧力損失が高くな
り測定できなかつた。ゲルの強度が不十分なため
である。 比較例 ２ 実施例１においてトリアリルイソシアヌレート
を24.1ｇ（Ｘ＝0.20）用いケン化反応をメタノー
ル−水混合液中で60℃で行なつた以外は実施例１
と同様に行なつてゲルを得た。ゲルの物性は_w
＝10.2μm、q_OH＝14.2（ケン化率0.95）及びW_R＝
2.15ｇ／ｇであつた。ゲルの赤外線吸収スペクト
ルによると1730cm^-1のエステルの吸収は完全に消
失していた。このゲルをカラム充填し実施例１と
同様のクロマト条件で分析を試みたところカラム
の圧力損失が高くなり測定できなかつた。ゲルの
強度が不十分なためである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１のゲルを用いた高速液体クロ
マトグラフイーにより人の血清の凍結乾燥品を溶
解したサンプル水溶液を分析して得られたチヤー
ト図である。第２図は実施例２のゲルを用い第１
図の場合と同様にして得たチヤート図である。第
３図はGPCの検量線及びその検量線からのMlim
の求め方を示すグラフ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主としてビニルアルコール単位（）、カル
   ボン酸ビニルエステル単位（）及びイソシアヌ
   レート環を有する架橋性単量体単位（）からな
   る共重合体より成り、共重合体中の単位（）お
   よび（）の割合が 0.4≦ａ／ａ＋ｂ≦0.8 （但し、ａおよびｂはそれぞれ全骨格中の構成単
   位（）および（）のモル分率である） の範囲にあり、かつ構成単位（）、（）及び
   （）の割合が 0.24≦3c／ａ＋ｂ＋3c≦0.29 （但し、ｃは全骨格中の構成単位（）のモル分
   率である） の範囲にあることを特徴とする全多孔質高速液体
   クロマトグラフイー用充填剤。 ２ 構成単位（）がトリアリルイソシアヌレー
   ト単位である特許請求の範囲第１項記載の充填
   剤。