JPH03270725A - 動電クロマトグラフィー用界面活性剤、及びこれをキャリヤーとして使用する光学分割方法及び動電クロマトグラフィー - 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、光学異性体の分離を行う動電クロマトグラフ
ィーに用いる界面活性剤、及び、これをキャリヤーとし
て使用する光学分割方法、更にはこれをキャリヤーとす
る動電クロマトグラフィーに関する。

〔従来の技術〕

医薬、農薬、香料などの分野において、光学活性物質を
得ることは必要不可欠となっている。

一対の光学異性体（Ｒ体と３体）が混合して含まれるラ
セミ体物質を、Ｒ体と３体それぞれに分離する方法とし
ては、ジアステレオマー塩として結晶させたり、優先晶
出法や酵素、微生物を用いる分割方法などがある。

このうち、ジアステレオマー塩として結晶化させる方法
や、優先晶出法では、多量の分析用試料を必要とするた
め、困難な合成物質や微量しか得られない貴重な物質の
分析には不向きであり、微量の試料でも分離可能な、液
体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーなどの
クロマトグラフ法が急速に発展してきている。

クロマトグラフ法では、クラウンエーテル、タンパク質
、アミノ酸、多糖類など１種々の光学活性物質を担体に
化学結合させた光学分割用固定相が用いられる。

この固定相をカラムに充填し、このカラム内に。

分離しようとするラセミ体物質を注入すると、ラセミ体
物質は固定相と相互作用する。

このとき、Ｒ体と８体とではその相互作用のエネルギー
が微妙に異なるため、その僅かな差異を利用してＲ体と
８体とを分離するのである。

特に最近では、固定相に相当する担体がカラム内に固定
されず、溶液として均一に分布し、電気泳動によりカラ
ム内を一定速度で移動する動電クロマトグラフィーの開
発が進んでいる。

この方法によれば、微量の試料を高精度で異性体に分離
することができる。

動電クロマトグラフィーにおいて、担体として使用され
る物質には、イオン性界面活性剤ミセル、シクロデキス
トリン誘導体、多価イオンなどが挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなＲ体と８体と、固定相との相互作用のエネル
ギー差を利用する場合、このエネルギー差は通常かなり
小さいものであるため、分離効率の高いシステムが要求
される。

上述した動電クロマトグラフィーでは、分離能は担体に
よって左右される場合が多く、イオン性界面活性剤ミセ
ルを担体として使用する場合、カラム軸方向への分子拡
散およびミセル可溶化における反応速度が大きく影響す
ることが明らかになっている。

したがって、この反応速度のより高い、更にＲ体及びＬ
体との相互作用のエネルギー差がより大きい界面活性剤
を得ることが、光学異性体分離の高性能化を図る上で重
要な課題となっている。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、動電クロマトグラフィーの優れた特性を活かし、さ
らに高効率で分離を行うことのできる、動電クロマトグ
ラフィー用界面活性剤、及び、これをキャリヤーとして
使用する光学分割方法、更にはこれをキャリヤーとする
動電クロマトグラフィー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〕

本発明の動電クロマトグラフィー用界面活性剤は、光学
活性なアミノ酸を不斉源として含有している。

たとえば、以下に示すような化合物が、本発明によるア
ミノ酸ジアミド構造を有する光学活性な界面活性剤とし
て例示される。

（式中、Ｒはアルキル基、アリール基およびアラルキル
基のなかから選ばれた１種の有機基、Ｒ１はアルキル基
又はアリール基、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はアルキル基または
水素原子、Ｘはハロゲン原子、そしてＹはアミノ酸側鎖
基を示す。） さらに、上述した式中においてＹで示されるアミノ酸側
鎖としては、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシ
ン、ｔｅｒｔ−ロイシン、セリン、スレオニン、フェニ
ルアラニン、チロシン、トリプトファン、メチオニン、
システィン、リジン、ヒドロキシリジン、ヒスチジン、
アルギニン、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミ
ン酸、グルタミンなど、分子中に不斉炭素を含有するア
ミノ酸が挙げられる。

これら光学活性界面活性剤は、たとえば次のような方法
で合成することができる。

まず、（１）式で表される光学活性界面活性剤の場合、
光学活性なアミノ酸とハロゲン化アルキルアミンとを反
応させ、その後アシルクロライドと反応させる。さらに
アルコール中でトリアルキルアミンと反応させることに
より、光学活性な界面活性剤を得る。

〔作　用〕

本発明の動電クロマトグラフィー用界面活性剤は、　ｐ
Ｈを調整した緩衝溶液中において、臨界ミセル濃度以上
で、正の電荷を有する光学活性なミセルを形成する。

このミセルに試料物質が可溶化され、ミセル内のアミノ
酸残基と相互作用する。

このとき、Ｒ体と８体とではアミノ酸残基との相互作用
に差異が生じるのであるが、ミセルを形成する界面活性
剤が、本発明のように光学活性を有する場合、その差異
はより明確に表われ易く。

ラセミ体のＲ体と８体との分離作用が高効率化する。

また、ミセルは電荷を有するため、負極への移動が可能
で、動電クロマトグラフィーに用いることができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明する。ここでは、まず
本発明による光学活性な界面活性剤の合成について述べ
、続いてそれを用いて行った動電クロマトグラフィーの
結果を述べる。

合成例１ （Ｎ−ドデカノイイルーＬ−バリル）アミノプロピルト
リメチルアンモニウムブロマイドの合成は一実施例を挙
げれば次の通りである。

■Ｌ−バリンを２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液に溶かし、
さらにエーテルを加えた。水冷下刃ルポベンジルオキシ
クロライドを添加した後室温にて２４時間反応させ、Ｎ
−カルボベンジルオキシ−Ｌ−バリンを得た。

■Ｎ−カルボベンジルオキシーＬ−バリンとＮ−ヒドロ
キシスクシニミドをテトラヒドロフランに溶かし、室温
にて１１時間反応させ、Ｎ−カルボベンジルオキシ−Ｌ
−バリンのＮ−ヒドロキシスクシニミドエステルを得た
。

■Ｎ−カルボベンジルオキシーＬ−バリンのＮ−ヒドロ
キシスクシニミドエステル及びｌ−アミノ−３−ブロモ
プロパンをクロロホルムに溶かし、さらに水を添加した
。水冷下激しく攪拌しながら２時間３０分反応させ、１
−（Ｎ−カルボベンジルオキシ−Ｌ−バリル）アミノ−
３−ブロモプロパンを得た。

■１−（Ｎ−カルボベンジルオキシ−Ｌ−バリル）アミ
ノ−３−ブロモプロパンに臭化水素、酢酸溶液を加えて
室温にて４時間反応させ、１−Ｌ−／＜リルアミノー３
−ブロモプロパンを得た。

■１−Ｌ−バリルアミノー３−ブロモプロパンをクロロ
ホルムに懸濁させ、水冷下ドデカノイルクロライドを加
え３０分間反応させ、１−（Ｎ−ドデカノイル−Ｌ−バ
リル）アミノ−３−ブロモプロパンを得た。

■１−（Ｎ−ドデカノイル−Ｌ−バリル）アミノ−３−
ブロモプロパンに、エタノール及び２８％トリメチルア
ミン水溶液を加え７０’Ｃで２４時間反応させた。

こうして、下式に示すような ＯＨＨ （Ｎ−ドデカノイル−Ｌ−バリル）アミノプロピルトリ
メチルアンモニウムブロマイド（以下ＤＶＡＰＴＡＢと
略す）を得た。

この他一般式で表される界面活性剤としては。

（Ｎ−オクタノイル−Ｌ−フェニルアラニル）アミノプ
ロピルトリメチルアンモニウムブロマイド、（Ｎ−テト
ラデカノイル−Ｌ−スレオニル）アミノブチルアンモニ
ウムクロライド、２−（Ｎ−ドデカノイル−Ｄ−ロイシ
ル）アミノエチルアンモニウムブロマイドが挙げられる
。

それでは、続いてこれらの光学活性界面活性剤を用いて
動電クロマトグラフィーを行った例について説明する。

去遣」シ一 上述したＤＶＡＰＴＡＢを０．　ＩＭＴｒｉｓ−ＨＣＥ
ｌ緩衝液（ｐＨ７，０）に溶かし、濃度０．０２５Ｍの
ＤＶＡＰＴＡＢ溶液をミセル溶液として調製した。

このミセル溶液を、内径５０μｍ、長さ７０ａａのフユ
ーズドシリ力キャピラリー管によるカラムに充填し、室
温、印可電圧−８ＫＶ、電流４０μＡ、の条件で４−ニ
トロベンゾイル−ＤＬ−アラニンイソプロピルエステル
および４−ニトロベンゾイル−０Ｌ−バリンイソプロピ
ルエステルについて、それぞれＤ体、Ｌ体への分離を行
った。

分離の確認は、２５０ｎ１１におけるＵＶ検出により行
った。これらの結果を第１図に示す。

第１図の結果から明らかなように、溶出時間１８分付近
でアラニンが、２１分付近でバリンが、それぞれＤ体と
Ｌ体とを示す２本のピークを示し、しかも各ピークの立
上りが鋭く、極めて高効率に光学異性体を分離すること
ができた。

失直舊主 実施例１と同様のミセル溶液を用い、実施例１と同一条
件で３．５−ジニトロベンゾイル−０Ｌ−アラニンイソ
プロピルエステルの分離を行った。なお、分離の確認は
、２３５ｎｍにおけるＵＶ検出により行った。この結果
を第２図に示す。

第２図の結果から明らかなように、溶出時間１８分付近
でＤ体とＬ体とを示す２本のピークを示し、しかも各ピ
ークの立上りが鋭く、極めて高効率に光学異性体を分離
することができた。

失意監主 実施例１と同様のミセル溶液を用い、実施例１と同一条
件でベンゾイル−ＤＬ−ロイシンイソプロピルエステル
の分離を行った。なお、分離の確認は。

２３５ｎｍにおけるＵＶ検出により行った。この結果を
第３図に示す。

ベンゾイル−ＤＬ−ロイシンイソプロピルエステルの場
合でも、分離は良好であった。

迄製型上 界面活性剤として、光学不活性なドデシル硫酸ナトリウ
ムを用い、０．０２５Ｎ四ホウ酸ナトリウム−０゜０５
Ｍリン酸二水素ナトリウム緩衝液（ρｌ（７，０）に溶
かし、濃度０．０２５ＨのＳＯ８溶液をミセル溶液とし
て調製した。

このミセル溶液を用い、内径５０μｍ長さ７０ａｎのフ
ユーズドシリカキャピラリー管によるカラムに充填し、
室温、印加電圧１５に￥、電ｆｉｔ４０μＡの条件で、
３．５−ジニトロベンゾイル−０Ｌ−アラニンイソプロ
ピルエステルの分離を行ったところ、第４図に示すよう
に、アラニンのピークは１本で分離せず、Ｄ体とＬ体と
に分離することはできなかった。分離の確認は２３０ｎ
ｍに於けるＵＶ検出により行った。

左笠盟主 比較例１と同様の濃度０．０２５ＭのＳＤＳ溶液をミセ
ル溶液として使用し、比較例１と同一条件で４−ニトロ
ベンゾイル−０Ｌ−バリンイソプロピルエステルの分離
を行った。但し、分離の確認は２６０ｎｍに於けるＵＶ
検出により行った。

その結果、第５図に示すようにバリンのピークは１本で
分離せず、Ｄ体とＬ体とに分離することはできなかった
。

このように、光学不活性な界面活性剤を用いた動電クロ
マトグラフィーでは分離できないものでも、実施例のよ
うに光学活性な界面活性剤を使用することにより、高効
率で光学異性体を分離することができた。

さらに、分離に要する時間も短く、微量の試料を高い精
度で分離することができた。

上記の各実施例及び比較例に於て第６図の如き動電クロ
マトグラフ×云を使用している。

通常、内径１００μｍ以下のフユーズトシリ力キャピラ
リー管２にミセル溶液３を満たし、この−端から試料を
注入する。ここへ白金電極４を通じて電ｇ１から電場を
与えると、試料分子はミセルとの相互作用を繰り返しな
がらキャピラリー内を移動し分離される。分離の様子は
キャピラリー上に設置した検出器５及び記録計６により
モニターされる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明の動電クロマトグラフィー
用界面活性剤、それを使用する光学分割方法及び動電ク
ロマトグラフィーによれば、光学異性体の分離を高効率
で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明による一実施例の
ＤＶＡＰＴＡＢを界面活性剤として使用した場合の動電
クロマトグラフィーの結果を示す図。 第４図および第５図は従来の光学不活性なＳＯ５を界面
活性剤として使用した場合の動電クロマトグラフィーの
結果を示す図、第６図は本発明に於て使用される動電ク
ロマトグラフの概略図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式：▲数式、化学式、表等があります▼ で表される動電クロマトグラフィー用界面活性剤。 （式中、Ｒはアルキル基、アリール基およびアラルキル
   基のなかから選ばれた１種の有機基、Ｒ＾１はアルキル
   基又はアリール基、Ｒ＾２、Ｒ＾３、Ｒ＾４はアルキル
   基または水素原子、Ｘはハロゲン原子、そしてＹはアミ
   ノ酸側鎖基を示す。）
2. （２）一般式：▲数式、化学式、表等があります▼ で表される動電クロマトグラフィー用界面活性剤を使用
   する光学分割方法。
3. （３）一般式：▲数式、化学式、表等があります▼ で表される動電クロマトグラフィー用界面活性剤を使用
   する動電クロマトグラフィー。