JPH0255701A - クロマトグラフィー用充填剤の製造方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、クロマトグラフィー用充填剤の製造方法に
関する。より詳しくは、この発明はセルローストリアセ
テート微小球状粒子のアルカリ加水分解によるセルロー
ス微小球状粒子の製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 バイオテクノロジーの発達は、人類に有用な生体高分子
（タンパク質や多糖など）の大量生産を可能にしつつあ
るが、これらの有用物質を分離・精製するための方法は
不可欠な技術であり、様々な検討がなされている。なか
でらカラムクロマトグラフィーは最も効果的な方法であ
って、種々の分離モードによるらのが用いられている。

カラムクロマトグラフィー用充填剤の素材としてはアガ
ロース、デキストラン、セルロースなどの天然高分子、
ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリアクリルア
ミドなどの合成高分子が用いられているが、なかでも球
状に成形したセルロースは、タンパク質の非特異的吸着
が少ないこと、流速特性がよく、高速処理が可能なこと
、他素材に比べて安価で大規模精製に向いていることな
どの利点を有している。球状セルロース粒子を製造する
方法としては、大別して、セルロースの溶液から球状に
成形した液滴を固化する方法と、球状セルロース誘導体
を加水分解して球状セルロースを再生する方法が知られ
ているが、セルローストリアセテート球状粒子をアルカ
リ加水分解してセルロース粒子とする方法が、得られる
セルロース粒子の性能及び経済性から考えて最も現実的
な方法である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、この方法では、セルローストリアセテー
トが加水分解される際に生成するセルロース分子の水酸
基間で水素結合が生成するため、粒子の収縮が生じ、そ
れにともなって粒子の外表部のセルロース密変が大きく
なり、その結果排除限界分子量が小さくなったり、また
分画分子量範囲が挟くなろなどの欠点かある。このよう
な欠点をカバーするために、得られたセルロース粒子の
外表面だけを溶解させたり、アルカリで膨潤させたのち
架橋剤を加え工膨潤状態を固定するなどの方法が試みら
れているが、何れも工程が撲雑になりセルロース素材の
良さである経済性が損なわれるばかりでなく、分離性能
（排除限界分子量、分画分子量範囲など）と流速特性の
双方を十分に満足するセルロース粒子を得ることは困難
であった。

以上のような観点から、この発明の発明者らは鋭意検討
を重ねた結果、この発明に達するに至った。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明によ
れば、セルローストリアセテート微小球状粒子をアルカ
リで加水分解してセルロース微小球状粒子に変換する際
に、反応系に水酸基と反応してエーテル結合を生成しう
る官能基を分子中に２個以上有する化合物を添加するこ
とを特徴とするクロマトグラフィー用充填剤の製造方法
が提供される。

この発明に使用しうるセルローストリアセテート球状粒
子は、粒子径が１０〜５００４ｍであればどのような方
法で得られたものであってもよい。しかし、均一な網目
構造を有しているものが好ましい。

この発明における水酸基と反応してエーテル結合を生成
しうろ官能基を分子中に２−以上有する化合物とは、所
謂架橋剤であって、水酸基と反応してエーテル結合を形
成しうる官能基としてハロゲン、エポキシ、イソシアネ
ートなどが同一分子内に２つ以上あるものであればよい
。かような架橋剤の具体例としては、エピクロルヒドリ
ン、エピブロムヒドリンなどのハロエポキシド類、１．
３−ジクロル−２−プロパツール、１．３−ジブロモ−
２−プロパツールなどのジハロアルコール類、ジグリシ
ジルエーテル、ジグリシジル−１，２−エタンジオール
などの、ジエボキシド類が挙げられる。

セルローストリアセテート球状粒子のセルロース球状粒
子への加水分解反応は、たとえば原料粒子を希アルカリ
水溶液に分散さ仕、室温程度の温度で撹拌することによ
って行なうことができる。

使用するアルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムのようなアルカリ金属水酸化物を用いるのが好ましい
。これらのアルカリは水溶液として用いられ、その濃度
は通常０．５〜５規定であるのが好ましい。アルカリの
濃度により、原料粒子の膨潤度に影響を与えるであろう
。アルカリの使用量は、原料粒子におけるアセチル基の
含有量に対し、■、５〜５倍モル程度である。

また反応系中のアルカリ濃度をコントロールするために
、加水分解がある程度進んだ時点でアルカリを追加した
り、また酸を加えて一部アルカリを中和して架橋反応時
のアルカリ濃度をコントロールしてもよい。

上記架橋剤は、それによって架橋反応を行なわせるため
に添加される。その添加時期は、加水分解反応の当初、
中間または終了後の何れでもよい。

添加量は、セルローストリアセテート粒子の乾燥型ｆｉ
１００ｇ当り、１〜５０ｇである。架橋反応は、希アル
カリ水溶液の媒体中で２０〜８０℃、好ましくは４０〜
６０℃で行なうことができる。反応時間は、通常１〜３
時間である。

以下に実施例を示して、本発明の有用性を示すが、これ
ら実施例によって本発明が限定されるものではない。

（ホ）実施例 セルローストリアセテート粒子の製造例セルローストリ
アセテ−）　（Ｄ　Ｓ　＝２．９８．ダイセル化学製）
　３００９を塩化メチレン２５００ｚｉ２とイソプロパ
ツール（Ｉ　Ｐ　Ａ）　３００ｘ１２の混液に溶解した
溶液に、ジブチルフタレート６００１Ｉ２をゆっくりと
撹拌しながら加える。得られた溶液はセルローストリア
セテートを７．７重量％含有している。この溶液を少量
の消泡剤を含む１％ポリビニルアルコール水溶液に分散
する。これに、ジブチルフタレート３ｏｏｘｃと水３０
０ｘ（ｌを混合撹拌したものを加え、セルローストリア
セテートの液滴をゲル化させる。

脱液後ＩＰＡで十分に洗浄し、セルローストリアセテー
トのＩＰＡ湿潤粒子約３Ｑを得た。

実施例！ 製造例１で得られたセルローストリアセテート粒子（Ｉ
ＰＡ湿潤）約１１２を３Ｎ　　ＮａＯＨ水溶液１ａに分
散さけ、室温で１時間反応させた。その後、エピクロル
ヒドリン５ｇを加え、４０℃に昇温して２時間反応させ
た。冷却後中和し、水で十分に洗浄し、セルロース粒子
的０．４りを得た。

このらのを湿式分級によって分級し、４０−１００μｍ
の粒子を内径ＬｏａＲ１長さ４７０ｕのガラスカラムに
充填し、分子量既知のポリエチレングリコールを脱イオ
ン水をキャリアーとして流し、ゲル濾過クロマトグラフ
ィーを行なったところ、このものの排除限界分子量はポ
リエチレングリクールの分子量で約２万であることがわ
かった。その較正曲線を第１図に示した。

図中、縦軸は、Ｋａｖ　：試料が拡散し得る固定相ゲル
体積の割合を示し、次式で表わされる。

ｖｅ：試料の溶出体積 Ｖｔ：カラムの全容積 ＶＯ：排除体積 また横軸はポリエチレングリコールの分子量を示す。

比較例！ 製造例１で得たセルローストリアセテート粒子（（ＰＡ
湿潤）約１ｇを３Ｎ　−ＮａＯＨ水溶液１ｇに分散さけ
、室温で３時間反応さけセルロース粒子とした。中和後
、水で十分に洗浄したのち分級し４Ｏ−１ＯＯ＃ＩＩ＋
の粒子を得、このらのを実施例夏と同様の方法でゲル濾
過クロマトグラフィー充填剤としての評価を行なった。

このセルロース粒子の排除限界分子量はポリエチレング
リコールで８５００であった。較正曲線を第２図に示す
が、実施例１と比べて明らかに分画分子量範囲が小さく
なっていることがわかる。また、実施例１と比較例１の
セルロース粒子の流量に対する圧損はほぼ同程度であっ
た。

実施例２ 実施例！で行なったのと同じ方法で、セルローストリア
セテート濃度が２，４重量％のセルローストリアセテー
トドープからセルローストリアセテート粒子を得、この
セルローストリアセテート粒子（ＩＰＡｉｉ潤）約ＩＱ
を３Ｎ　　ＮａＯＨ水溶液水溶液間ｆｆし、実施例Ｉと
同様の方法で加水分解、架橋を行ない、セルロース粒子
を得た。分級して４〇−１００μｌのセルロース粒子に
ついて実施例１と同様の評価を行なったところ、このセ
ルロース粒子の排除限界分子量はポリエチレンオキシド
（ＰＥＯ）で３０万であった。

比較例２ 実施例２で用いたのと同じセルローストリアセテート粒
子（ＩＰＡ湿潤）約ＩＱを３Ｎ　−ＮａＯＨ水溶液で室
温３時間加水分解しセルロース粒子とした。

中和洗浄後、分級し、４０−１００μｍの粒子について
実施例１．２と同様の評価を行なったところ、このもの
の排除限界分子量は１５万であった。

実施例３ セルローストリアセテートの濃度が５．６重量％のセル
ローストリアセテートドープを用いて製造例１と同様の
方法で調製した。セルローストリアセテート粒子１ｆｆ
（ＩＰＡｉｉ潤）をエピクロルヒドリン５ｇを含む３Ｎ
の水酸化ナトリウムｌＱに分散し、室温で１時間、４０
℃で２時間反応さ仕た。

中和、洗浄後分級して、４Ｏ−１００ｕａ＋の粒子を得
た。

実施例１と同様の評価を行なったところ、このセルロー
ス粒子の排除限界分子量はポリエチレンオキシドで５万
でめった。

比較例３ 実施ＰＪ３で用いたものと同じセルローストリアセテー
トを３！１４ａＯＨ水溶液のみで処理して得たセルロー
ス粒子の排除限界分子量はポリエチレンオキシドで２万
であった。

実施例４ 実施例１で用いたエピクロルヒドリンにかえで１．３−
ジブロモ−２−プロパツール１０９を用いて反応を行な
った。得られたセルロース粒子の排除限界分子量は実施
例１で得られたものと同様ポリエチレングリコールで２
万であった。

（へ）発明の効果 セルローストリアセテート球状粒子をアルカリで加水分
解する際に、水酸基と反応しうる二官能基を有する化合
物すなわち架橋剤を共存させることにより、水素結合の
生成を抑制し、生成するセルロースの収縮をおさえるこ
とができ、分離性能と流速特性をともに満足しうるセル
ロース粒子を得ることができる。またこの発明の方法で
は系中のアルカリ濃度をコントロールすることにより種
々の膨潤状態で架橋を施すことが可能で、生成するセル
ロース粒子の性状をコントロールすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図：実施例１で得られたセルローストリアセテート
粒子の較正曲線を示す。 第２図：比較例１で得られたセルローストリアセテート
粒子の較正曲線を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セルローストリアセテート微小球状粒子をアルカリ
   で加水分解してセルロース微小球状粒子に変換する際に
   、反応系に水酸基と反応してエーテル結合を生成しうる
   官能基を分子中に２個以上有する化合物を添加すること
   を特徴とするクロマトグラフィー用充填剤の製造方法。