JPH0222904B2

JPH0222904B2 -

Info

Publication number: JPH0222904B2
Application number: JP57167361A
Authority: JP
Inventors: Yoshuki Mukoyama; Osamu Hirai; Tetsuya Aoyama
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1990-05-22
Also published as: US4505818A; EP0104912A3; EP0104912A2; EP0104912B1; JPS5956161A; DE3375081D1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は糖または糖アルコールの分離に適した
液体クロマトグラフイー用カラム充てん剤に関す
る。従来、糖または糖アルコールを液体クロマトグ
ラフイーにより分離する場合、強酸性陽イオン交
換体として知られるスルホン化スチレン−ジビニ
ルベンゼン系共重合体粒子のスルホン基をNa⁺等
の適当な無機陽イオンにより中和して得られる粒
子をカラム充てん剤として用いる方法が知られて
いる。しかし、このような充てん剤を用いた場
合、該充てん剤と糖または糖アルコールとの間に
吸着現象を生じ、分子サイズ別に分離することが
できない。本発明は、このような問題点を解決するもので
あり、糖または糖アルコールの分離に適した新規
な液体クロマトグラフイー用カラム充てん剤を提
供するものである。すなわち、本発明は、−SO₃ ^-基およびその対イ
オンとして一般式（） ⁺NHnXm （）（ただし、式中、Ｘは−CH₂OH、−（CH₂CH₂O
−）_pＨまたは−CR′q（CH₂OH）ｒ基であり複数の
Ｘは同一でも異なつてもよく、ここでR′は水素
または低級アルキル基およびｑは０、１または２
であり、ｒは１〜３の整数であつてｑ＋ｒは３で
あり、ｐは１〜10の整数であり、ｎは０または
１、ｍは複数のＸの基の個数の合計を示し、３ま
たは４であり、ｍ＋ｎが４である）で表わされるイオンを有する多孔性スチレン−ジ
ビニルベンゼン系共重合体粒子からなる液体クロ
マトグラフイー用カラム充てん剤に関する。本発明に係るカラム充てん剤はSO₃ ^-基および
その対イオンとして上記一般式（）で表わされ
るイオンを各々、カラム充てん剤１ｇ当り２ミリ
当量（2meq／ｇ）以上有するのが好ましく、特
に３〜5meq／ｇ有するのが好ましい。2meq／ｇ
未満では、親水性が不充分になり、吸着現象が発
生しやすくなる傾向にある。また、上記カラム充
てん剤には吸着現象の影響を排除するため、実質
的に−SO₃H基またはその無機陽イオンにより中
和された基を有しないのが好ましい。ここで、実
質的にとは、中和滴定等によりSO₃H基またはそ
の中和された基の存在が確認されない程度である
ことを意味する。また、上記カラム充てん剤の排
除限界は適宜決定すればよいが、400〜１×10⁷の
範囲が好ましい。また、粒径は液体クロマトグラ
フイー分析用としては１〜20μｍであることが好
ましく、液体クロマトグラフイーによる分取用と
しては20〜300μｍであることが好ましい。本発明のカラム充てん剤は、スルホン化多孔性
スチレン−ジビニルベンゼン系共重合体粒子また
はその無機陽イオン等の従来知られた中和物を一
般式（）〔⁺NHnXm〕ｌ（Y^k-）ｈ（）（ただし、式中、Ｘ、ｎおよびｍは一般式（）
の場合と同じであり、Y^k-は陰イオン、ｌはｋと
ｈの積に等しく、ｌ、ｋおよびｈは正の整数であ
る）で表わされる化合物で処理することにより得
ることができる。処理方法としては、(1)スルホン化多孔性スチレ
ン−ジビニルベンゼン系共重合体粒子またはその
中和物を−SO₃ ^-基に対して過剰量の一般式（）
で表わされる化合物が含まれている水溶液に懸濁
させ、撹拌してイオンを交換する方法。(2)スルホ
ン化多孔性スチレン−ジビニルベンゼン系共重合
体粒子またはその中和物をカラムに充填するかあ
るいはロート上にのせ、−SO₃ ^-基に対して過剰量
の一般式（）で表わされる化合物を含む水溶液
を通液してイオンを交換する方法等がある。特
に、スルホン化多孔性スチレン−ジビニルベンゼ
ン系共重合体粒子の場合、一般式（）において
Y^k-がOH^-である（したがつて、一般式（）
中、ｌおよびｋは１である）化合物を含む水溶液
で中和する方法が好ましい。これらの方法で一般式（）で表わされる化合
物の量は、カラム充てん剤の−SO₃ ^-基の対イオ
ンが完全に交換するに十分な量があれば、一般式
（）で表わされる化合物の量及びその水溶液の
濃度に特に制限はない。一般式（）で表わされる陽イオンおよび一般
式（）で表わされる化合物のうち陽イオン部す
なわち（NHnXm）⁺で表わされる陽イオンとし
ては、テトラエタノールアンモニウム、トリエタ
ノールアンモニウム、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエタノー
ル−１，１，１−トリメチロール−メチルアンモ
ニウム、Ｎ，Ｎ−ジエタノール−１，１，１−ト
リメチロール−メチルアンモニウムなどがあり、
これらを使用することにより吸着現象の少ない分
子サイズ別分離を効果的に行なうことができる。
陽イオンとして１級または２級アンモニウムを使
用した場合は、分子サイズ別分離性能が低下す
る。また一般式（）で表わされる化合物のうち、
陰イオン部、すなわちY^k-で表わされる陰イオン
としては、特に制限はないが、一般式（）で表
わされる化合物の水への溶解性を考慮するとヒド
ロキシニウムイオン（OH^-）、塩化物イオン
（Cl^-）が好ましい。一般式（）で表わされる化合物は、トリエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノ
ールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエタノール−１，１，１
−トリメチロール−メチルアミン等のアミンを水
または塩酸水溶液等の無機酸水溶液に溶解させる
方法、上記アミンおよび２−クロルエタノールを
水に溶解させる方法などにより製造でき、塩酸塩
等の無機塩は単離することができる。スルホン化多孔性スチレン−ジビニルベンゼン
系共重合体粒子は、従来公知の方法で製造され
る。例えば、ジビニルベンゼンおよびスチレン系
単量体をアミルアルコール、トルエン等の非水溶
性有機溶剤の存在下に懸濁重量させ、得られる粒
子を単離してジクロルエタン、トリクロルエタン
等の膨潤剤で膨潤させ、濃硫酸またはクロル硫酸
等を添加し、室温〜120℃でスルホン化反応させ
ることにより得ることができる。上記したイオン
交換容量は、濃硫酸またはクロル硫酸との反応時
に、その反応条件を適宜調整することにより調整
することができ、本発明におけるカラム充てん剤
の排除限界は、上記懸濁重合時に、その条件、主
に非水溶性有機溶剤の種類および量を調整するこ
とにより調整することができ、粒径は懸濁重合条
件を適宜選択して調整できる。なお、上記反応成分総量にジビニルベンゼン
は、５〜60重量％使用されるのが好ましい。ま
た、スチレン系単量体としてはスチレン、エチル
モノビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−Me
スチレン等があり、酢酸ビニル、メタアクリル
酸、アクリル酸等の他のモノマーを反応成分総量
に対して５重量％以下の範囲で使用してもよい。
なお、懸濁重合に際し、過酸化ベンゾイル等の過
酸化物等の通常使用される重合開始剤を使用する
ことができる。本発明のカラム充てん剤は糖または糖アルコー
ルの分離に適しているが、この場合、試料の溶媒
および溶離液は水が使用される。分離できる糖としては、ラフイノース
（raffinose）、シユークロス（sucrose）、グルコ
ース（glucose）、アラビノース（arabinose）、デ
キストラン（dextran）等があり、糖アルコール
としては、マルチトール（maltitol）、マニトー
ル（mannitol）、ソルビトール（sorbitol）、イノ
シトール（inositol）等がある。本発明のカラム充てん剤は、サンプル注入口よ
り試料を注入し、上記したカラム剤を充填したカ
ラム内を溶離液を通液しつつ通過させ、通過物を
検知器により検知させて、クロマトグラムを書か
せるようなゲルパーミエーシヨンクロマトグラフ
イー分析、ゲルろ過といわれる、カラム充てん剤
を充てんしたカラム内を通過させて、分画毎に採
取する分取等に適用できる。また、カラム充てん
剤をカラムに充てんするには、従来公知の方法が
採用でき、特にスラリー状で圧入するのが好まし
い。このような分離方法において、本発明のカラム
充てん剤は、イオン交換樹脂として機能しない。次に本発明のカラム充てん剤の合成例および実
施例を示す。合成例１スルホン化多孔性スチレン−ジビニルベンゼン
系共重合体粒子（多孔性ジビニルベンゼン−エチ
ルモノビニルベンゼン−スチレンの三元共重合体
粒子でジビニルベンゼンの含有量が10重量％のも
のをスルホン化して得たもの、粒子径８〜15μ
ｍ、イオン交換容量4.5meq／ｇ）30ｇをガラス
フイルター上にのせ、20％トリエタノールアミン
塩酸塩水溶液２で処理したのち、水１で洗浄
して、カラム充てん剤を製造した。これは、排除
限界900を示し、すべてのスルホン基が−SO₃ ^-
〔NH−（CH₂CH₂OH）₃〕⁺に中和された。合成例２スルホン化多孔性スチレン−ジビニルベンゼン
系共重合体粒子（多孔性ジビニルベンゼン−エチ
ルモノビニルベンゼン−スチレン三元共重合体粒
子で、ジビニルベンゼンの含有量が45重量％のも
のをスルホン化して得たもの、粒子径８〜15μ
ｍ、イオン交換容量3.5meq／ｇ）を使用し、合
成例１と同様にして、カラム充てん剤を製造し
た。これの排除限界は２×10⁶であつた。合成例３ 20％トリエタノールアミン塩酸塩水溶液の代わ
りに20％Ｎ，Ｎ−ジエタノール−１，１，１−ト
リメチロール−メチルアミン塩酸塩水溶液を使用
した以外は合成例１と同様にしてカラム充てん剤
を製造した。これの排除限界は700であつた。合成例４ 20％トリエタノールアミン塩酸塩水溶液の代わ
りに５％塩化ナトリウム水溶液を使用した以外は
合成例１と同様にしてカラム充てん剤を製造し
た。これの排除限界は1000であつた。合成例５ 20％トリエタノールアミン塩酸塩水溶液の代わ
りに20％トリス（ヒドロキシメチル）メチルアミ
ン塩酸塩水溶液を使用した以外は合成例１と同様
にしてカラム充てん剤を製造した。これの排除限
界は700であつた。実施例１〜５および比較例１〜２合成例１〜５で得たカラム充てん剤を所定のカ
ラムにつめ、高速液体クロマトグラフイー用装置
にセツトし、表１に示す試料と条件で液体クロマ
トグラフイー分析を行なつた。それぞれの結果を
第１〜７図に示す。

【表】

【表】ある。
比較例１では第５図から明らかなように、同一
分子量の糖アルコールのピークがマニトールのピ
ーク２１とソルビトールのピーク２２にわかれ、
また、近似した糖アルコールのピークであるマニ
トールのピーク２１およびソルビトールのピーク
２２とイノシトールのピーク２３は、比較例１の
分析条件で分子サイズ毎のピークとしては、実施
例２の結果を示す第２図のピーク８のように合同
ピークとなるべきところ、わかれたピークとな
る。すなわち、比較例１において、分子サイズ毎
に分かれたピークを有するクロマトグラムが得ら
れなかつた。比較例２と実施例５を比較しても同様の結果が
得られる。第８図に実施例１〜５および比較例１〜２で用
いた分析装置の模式図を示す。溶離液が容器２７
に蓄えられ、ポンプ２８によりパイプ２９を通し
て、カラム３０および検知器３１を通つて容器３
２に廃液される。試料は注入口３３（例えば三方
コツク）より注入され、検知器３１にはクロマト
グラムの記録計３４が連結している。本発明に係るカラム充てん剤は、糖および糖ア
ルコールの液体クロマトグラフイーによる分離に
適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ実施例１およ
び２の結果を示すクロマトグラム、第３図は実施
例３の結果を示す分子量−溶出容量曲線、第４図
は実施例４の結果を示すクロマトグラム、第５図
は比較例１の結果を示すクロマトグラム、第６図
は実施例５の結果を示すクロマトグラム、第７図
は比較例２の結果を示すクロマトグラム並びに第
８図は実施例および比較例で用いた分析装置の模
式図である。符号の説明、８……実施例２におけるマニトー
ル、ソルビトールおよびイノシトールの合同ピー
ク、２１……比較例１におけるマニトールのピー
ク、２２……比較例１におけるソルビトールのピ
ーク、２３……比較例１におけるソルビトールの
ピーク。

Claims

【特許請求の範囲】１ −SO₃ ^-基およびその対イオンとして一般式
（） ⁺NHnXm （）〔ただし、式中、Ｘは−CH₂OH、−（CH₂CH₂O
−）_pＨまたは−CR′q（CH₂OH）ｒ基であり複数の
Ｘは同一でも異なつてもよく、ここでR′は水素
または低級アルキル基およびｑは０、１または２
であり、ｒは１〜３の整数であつてｑ＋ｒは３で
あり、ｐは１〜10の整数であり、ｎは０または
１、ｍは複数のＸの基の個数の合計を示し、３ま
たは４であり、ｍ＋ｎが４である〕で表わされるイオンを有する多孔性スチレン−ジ
ビニルベンゼン系共重合体粒子からなる液体クロ
マトグラフイー用カラム充てん剤。２一般式（）で表わされるイオンが ⁺NH−（CH₂CH₂OH）₃ である特許請求の範囲第１項記載の液体クロマト
グラフイー用カラム充てん剤。３一般式（）で表わされるイオンがである特許請求の範囲第１項記載の液体クロマト
グラフイー用カラム充てん剤。