JPH03254834A - カラム用充填剤 - 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、物質の分離、精製、採取及び培養などに使用
されるカラム用充填剤としてハイドロキシアパタイトを
ガラス、セラミックス、金属又はポリマー球に均一に被
覆させた吸着剤、更に詳しくは、バインダーを使用する
ことなくハイドロキシアパタイトを被覆させた吸着剤に
関するものである。

（従来の技術） ハイドロキシアパタイトは蛋白質、細胞、菌等の特異な
吸着用充填剤として、イオン交換樹脂、活性アルミナ、
炭酸カルシウムなどでは分離しにくい物質に使用されて
きたが、その粒子の機械的強度に問題があったソめ、利
用時に調整し、１回の利用で破棄するような方法で使用
されていた。

然し近年、ハイドロキシアパタイトの分離特性が注目さ
れ、その単結晶粒子、焼成球状化粒子、スプレードライ
による凝集球状粒子、キャリアー表面にハイドロキシア
パタイトを付着させた粒子など各種のクロマトグラフィ
ー用カラム充填剤が開発使用されている。例えば特開昭
６３−１２６５４８号公報は、耐圧力崩壊性キャリアー
球上にハイドロキシアパタイト又はそれとバインダーと
を含む懸濁液をスプレーし、乾燥又は焼成した吸着剤を
、特開昭６３−１８２５６３号公報は、ガラス球又はポ
リマー球にハイドロキシアパタイトを被覆させた吸着剤
を開示している。然しなからこれらの方法でハイドロキ
シアパタイトを凝集成いはコーティングされた吸着剤は
、カラムに使用中ハイドロキシアパタイトが微粉化して
、或いはキャリアー表面から剥離して分離液の流通を阻
止したり、条件によってはバインダーがハイドロキシア
パタイトの表面をコートしたりしてハイドロキシアパタ
イトの分離特性が低下する。又大型カラムに使用する場
合も強度の点で問題がある。一方焼成することによりハ
イドロキシアパタイトの結合力が増強され、その微粒化
が起こり難モくなることは認められるが焼成によりハイ
ドロキシアパタイトの分離特性が損われる可能性を否定
することはできない。

（本発明が解決しようとする課題） 本発明は、カラム充填吸着剤としての上記のような欠点
を除去し、吸着、分離能が損われておらず、その上強度
が高いので、いかなる圧力下でも十分な分離液流速かえ
られるハイドロキシアパタイト吸着剤を提供することを
目的とし、更にバインダーを使用せず、ハイドロキシア
パタイトをキャリアーに直接付着させるため従来の方法
の如くバインダーによる影響をうけることなく、加えて
簡単に製造できるハイドロキシアパタイト吸着剤を提供
することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記したハイドロキシアパタイト吸着剤をえるため、本
発明では以下に記する方法、即ち、ポリエチレン、ポリ
メチルメタアクリレート、ポリスチレン、ナイロン等の
合成樹脂；酸化チタン、アルミナ、シリカ等のセラミッ
クス及びガラスなどの一定粒度の球状物質（以下母粒子
と記す〉に−定粒度のハイドロキシアパタイトを、水、
バインダーなどの結合剤を使用することなく、直接オー
ダードミクスチャ一方式により付着させる方法、を採用
する。オーダード旦りスチャ一方式は溶媒を用いず、乾
燥混合により２粒子を付着させる方法であり、粉体／粉
体系の複合化技術として開発され、各種の装置が提案さ
れている。一般にオーダードξクスチャ一方式で粒子に
Ａ粒子を均一に付着させるためには、両粒子の形状、大
きさ、相互作用、即ち、ファン・デル・ワールスカ、静
電気力の関係が重要でＡ粒子／粒子の粒径比が１７１０
以下が望ましく、粒子の粒径が小さい程オーダードミク
スチャーが形成され易く粒子の粒径が１００μｍ以下が
好ましいとされている。然しながら本発明の如くハイド
ロキシアパタイトを使用する場合、ハイドロキシアパタ
イト粒子／母粒子の粒径は一般の如＜　１／１０以下が
好ましいが、母粒子の粒径は２ｆｉ以下であれば充分に
オーダードミクスチャーが形成されることを認めた。

混合機に母粒子及びハイドロキシアパタイト微粉末を入
れて混合する。この混合物を高速気流中衝撃法改質機に
入れ、高速運転することによりハイドロキシアパタイト
がコーティングされた球状物質ができる。使用に応じた
母粒子を用いることにより粒度の異なるコーティング球
状物質を得ることができる。

（作用〉 このようにして得られたハイドロキシアパタイト被覆球
状物質は、強度が強く、長時間、高圧下の使用でもハイ
ドロキシアパタイトが剥離することがなく、クロマトグ
ラフの規模に関係なく使用でき、バインダーによる影響
がないため、優れた吸着、分離、精製能を得ることがで
きる。

以下に本発明を具体的に実施例で説明する。

例１゜ ５〜８μｍのポリエチレン球１５０ｇと平均粒径約０．
５μｍのハイドロキシアパタイト粉末５０ｇを混合機に
入れて１．００Ｏｒｐｍで３分間運転し、混合物を取り
出す。

この混合物を直径２５ｃｍの高速気流中衝撃法改質機に
入れ、４．００Ｏｒｐｍで２分間運転後、内容物を取り
出し、ポリエチレンビーズにハイドロキシアパタイトを
コーティング・したビーズを得た。このビーズの電子顕
微鏡観察の結果、ビーズ表面にハイドロキシアパタイト
が均質に付着していることが認められた。また、このビ
ーズを水できれいに洗い流した後の電子顕微鏡写真観察
の結果も同様であった。

例２゜ 例１．のポリエチレン球１５０ｇを４〜６μｍの酸化チ
タン球７００ｇに換え、同様の方法でハイドロキシアパ
タイトをコーティングした酸化チタンビーズを得た。こ
のビーズの電子顕微鏡観察の結果、ビーズ表面にハイド
ロキシアパタイトが均質に付着していることが認められ
た。また、このビーズを水できれいに洗い流した後の電
子顕微鏡写真観察の結果も同様であった。

例３゜ 回転するパン中に５〜８μｍのポリエチレン球１５０ｇ
を入れ、アクリルニトリルのアセトン溶液を噴霧した後
、平均粒径約０．５μ釦のハイドロキシアパタイト粉末
１００ｇを噴霧し、１００℃で乾燥する方法でポリエチ
レンビーズにハイドロキシアパタイトをコーティングし
たビーズを得た。

このビーズの電子顕微鏡観察の結果、ビーズ表面にハイ
ドロキシアパタイトが均質に付着していることが認めら
れた。また、このビーズを水できれいに洗い流した後の
電子顕微鏡写真観察の結果も同様であった。

例４゜ 例３．のポリエチレン球１５０ｇを４〜６μｍのチタン
球７００ｇに換え、同様の方法でハイドロキシアパタイ
トをコーティングした酸化チタンビーズを得た。このビ
ーズの電子顕微鏡観察の結果、ビーズ表面にハイドロキ
シアパタイトが均質に付着していることが認められた。

また、このビーズを水できれいに洗い流した後の電子顕
微鏡写真観察の結果も同様であった。

例５゜ 内径４Ｄ、長さ５ＣＩ１１のステンレス管に例１．〜例
４．で作成した充填剤をそれぞれ充填し、チＦクロムＣ
１■／ｍＡ溶液２０ｐｌを圧力２０ｋｇ／己、流速１ｍ
ｆｆ／ｍｉｎでリン酸カリウム（ｐＨ６，８０）濃度１
０ｍＭから５００ｍＭまでのリニアグラジェント法で処
理したところ、例１８例２．で作成した充填剤では第１
図、第２図のようにチＩ・クロムＣが完全に分離され、
チトクロムＣが１００％回収された。しかし、例３８例
４．で作成した充填剤では第３図、第４図のようにチト
クロムＣが分離されず、またチトクロムＣの回収率がそ
れぞれ５９％、８２％であった。

（発明の効果） 製造されたハイドロキシアパタイトコーティングビーズ
はバインダーが使用されていないため、バインダーの劣
化による吸着、分離能力の衰えがないので長時間吸着、
分離能力の衰えないクロマトグラフ操作ができる。また
残存モノマーの影響やバインダーの溶解等による影響が
ない為、クロマトグラフ用充填剤としてだけではなく、
細菌、ウィルスの分離や細胞培養用マイクロビーズなど
としても用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は例１でえられた充填剤を使用したチトクロムＣ
カラムクロマトグラフィー処理の溶出液のクロマトグラ
ム 第２図は例２でえられた充填剤を使用したチトクロムＣ
カラムクロマトグラフィー処理の溶出液のクロマトグラ
ム 第３図は例３でえられた充填剤を使用したチトクロムＣ
カラムクロマトグラフィー処理の溶出液のクロマトグラ
ム 第４図は例４でえられた充填剤を使用したチトクロムＣ
カラムクロマトグラフィー処理の溶出液のクロマトグラ
ム を夫々示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バインダーを用いることなく、ハイドロキシアパ
   タイトを、ガラス、セラミックス、金属又はポリマーよ
   りえらばれた球状粒子に被覆させたことを特徴とする吸
   着剤。
2. （２）高速気流中衝撃法によりえられた請求項（１）記
   載の吸着剤。