JPH04118047A - 分取、精製用吸着剤・充填剤およびそれらの製造法 - Google Patents
分取、精製用吸着剤・充填剤およびそれらの製造法Info
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- JPH04118047A JPH04118047A JP2083476A JP8347690A JPH04118047A JP H04118047 A JPH04118047 A JP H04118047A JP 2083476 A JP2083476 A JP 2083476A JP 8347690 A JP8347690 A JP 8347690A JP H04118047 A JPH04118047 A JP H04118047A
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Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、たんばく質、酵素、核酸等の生体高分子の分
離、精製に有用な吸着剤または球状ヒドロキシアパタイ
ト液体クロマトグラフィー用充填剤およびそれらの製造
法に関するものである。
離、精製に有用な吸着剤または球状ヒドロキシアパタイ
ト液体クロマトグラフィー用充填剤およびそれらの製造
法に関するものである。
[従来技術]
従来からヒドロキシアパタイト (以下、HAPと略称
する。)は、液体クロマトグラフィー用充填剤としてタ
ンパク質、酵素、核酸等の生体高分子の分離精製に使用
されてきた。
する。)は、液体クロマトグラフィー用充填剤としてタ
ンパク質、酵素、核酸等の生体高分子の分離精製に使用
されてきた。
当初使用されていた)IAP充填剤は、結晶形状が板状
であることから均一充填が難しく、分離性能の再現性に
乏しかった。また、機械的強度についても、充填剤に高
圧を作用させた場合や長時間に亙って測定をおこなった
場合に壊れて微粉化し易く、このため導入流体の不整流
を生じ、分離性能の低下することがあった。
であることから均一充填が難しく、分離性能の再現性に
乏しかった。また、機械的強度についても、充填剤に高
圧を作用させた場合や長時間に亙って測定をおこなった
場合に壊れて微粉化し易く、このため導入流体の不整流
を生じ、分離性能の低下することがあった。
このため、−時粒子が0.01〜0.1 μm程度の針
状のRAP粒子を凝集、乾燥させた後、400〜140
0°Cで焼成して機械的強度を上げた球状粒子を使用す
るようになってきた。また、現在上記したような方法で
得たと推定される充填剤が市販されている。
状のRAP粒子を凝集、乾燥させた後、400〜140
0°Cで焼成して機械的強度を上げた球状粒子を使用す
るようになってきた。また、現在上記したような方法で
得たと推定される充填剤が市販されている。
さて−船釣にいって、充填剤は分析用充填剤と分取用充
填剤の二種額に大きく分けられる。前者は今まで説明し
てきた分析用の充填剤で、この場合は、本来の分離性能
に加え高圧がかかるため粒子強度が要求され、従来はこ
のように機械的強度に着目した充填剤が主として製造さ
れてきた。−方後者は、分離性能と吸着量の両方が要求
されるが、比較的圧力はかからないため粒子強度はあま
り要求されない。
填剤の二種額に大きく分けられる。前者は今まで説明し
てきた分析用の充填剤で、この場合は、本来の分離性能
に加え高圧がかかるため粒子強度が要求され、従来はこ
のように機械的強度に着目した充填剤が主として製造さ
れてきた。−方後者は、分離性能と吸着量の両方が要求
されるが、比較的圧力はかからないため粒子強度はあま
り要求されない。
従来使用されていた充填剤は、分析用に使用する場合は
何ら支障はないが、分取用に使用する場合は単位重量当
たりの被吸着質の吸着量が少なく、例えば酸性たんぽ(
の一つである牛血清アルブミン(以下、BSAと略称す
る。)では、20μm球状充填剤で単位重量当り約15
mgであり、塩基性たんばく質の一つであるリゾチーム
では単位重量当り約25mgであった。
何ら支障はないが、分取用に使用する場合は単位重量当
たりの被吸着質の吸着量が少なく、例えば酸性たんぽ(
の一つである牛血清アルブミン(以下、BSAと略称す
る。)では、20μm球状充填剤で単位重量当り約15
mgであり、塩基性たんばく質の一つであるリゾチーム
では単位重量当り約25mgであった。
そのため、近年の医薬品や食品産業での大量分離や大量
精製の要求に対し一回での処理能力が低く、上記処理に
長時間を要するという問題があった。また、大量に処理
する場合は量を増やすという手段もあるが、高価なHA
P充填剤を多量に使用しなければならないため、不経済
であった。
精製の要求に対し一回での処理能力が低く、上記処理に
長時間を要するという問題があった。また、大量に処理
する場合は量を増やすという手段もあるが、高価なHA
P充填剤を多量に使用しなければならないため、不経済
であった。
[問題点を解決するための具体的手段1本発明者らは、
上記のような現状から大量処理に通したたんばく質吸着
量が多く、分離性能にも優れた充填剤を得る方法につい
て鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達したものである
。
上記のような現状から大量処理に通したたんばく質吸着
量が多く、分離性能にも優れた充填剤を得る方法につい
て鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達したものである
。
すなわち本発明は、比表面積が60rrf/g以上、平
均細孔半径が180Å以上で、かつ焼成二次粒子径力1
5〜300μmの球状ヒドロキシアパタイト吸着剤また
は液体クロマトグラフィー用充填剤、および粒径が0.
01〜0.5μmでスラリー濃度が1〜15wt%の針
状アパタイトスラリーを噴霧乾燥した後、300〜60
0℃で焼成することを特徴とする球状ヒドロキシアパタ
イト吸着剤または液体クロマトグラフィー用充填剤の製
造法を提供するものである。
均細孔半径が180Å以上で、かつ焼成二次粒子径力1
5〜300μmの球状ヒドロキシアパタイト吸着剤また
は液体クロマトグラフィー用充填剤、および粒径が0.
01〜0.5μmでスラリー濃度が1〜15wt%の針
状アパタイトスラリーを噴霧乾燥した後、300〜60
0℃で焼成することを特徴とする球状ヒドロキシアパタ
イト吸着剤または液体クロマトグラフィー用充填剤の製
造法を提供するものである。
本発明の焼成球状HAPの原料となる粒径が0.01〜
0.5μmの針状RAP粒子は、種々の方法によって1
写ることができるが、例えばカルシウム化合物として水
酸化カルシウムとリン酸を、生成HAPのスラリー濃度
が、0.1〜15wt%の範囲になるよう設定して、室
温から80℃程度の温度で反応させることにより得られ
る。得られたHAPスラリーは、−旦沈殿させて上澄み
の液を除去するか、もしくは水で希釈することにより、
1〜]5−1%のスラリーm度に調整した後、噴霧乾燥
することにより球状の形に成形することができる。球状
2次粒子の粒子径はこの場合、15〜300μm程度の
範囲でコントロールできる。
0.5μmの針状RAP粒子は、種々の方法によって1
写ることができるが、例えばカルシウム化合物として水
酸化カルシウムとリン酸を、生成HAPのスラリー濃度
が、0.1〜15wt%の範囲になるよう設定して、室
温から80℃程度の温度で反応させることにより得られ
る。得られたHAPスラリーは、−旦沈殿させて上澄み
の液を除去するか、もしくは水で希釈することにより、
1〜]5−1%のスラリーm度に調整した後、噴霧乾燥
することにより球状の形に成形することができる。球状
2次粒子の粒子径はこの場合、15〜300μm程度の
範囲でコントロールできる。
噴霧乾燥は、ディスク回転式等普通用いられる装置なら
なんでもよく、気流温度も100〜250℃と通常の乾
燥温度でよい。
なんでもよく、気流温度も100〜250℃と通常の乾
燥温度でよい。
さらに大きい二次粒子が必要とされることがある場合は
製造できるが、噴霧乾燥ではなく、IIAPスラリーを
パン造粒械のようなもので造粒することにより製造する
ことができる。
製造できるが、噴霧乾燥ではなく、IIAPスラリーを
パン造粒械のようなもので造粒することにより製造する
ことができる。
得られた球状2次粒子を300〜600℃、好ましくは
400〜500℃で焼成することにより、たんばく質の
吸着性および分離性能に優れた(理論段数の高い)もの
となることを見いだした。すなわち、これらはたんばく
質の吸着特性がHAPの表面特性と関係することから種
々検討した結果、次のような関係を見い出したものであ
る。まず吸着量を考えると、本発明の吸着はHAPの表
面の活性点に物質が化学吸着することと理解され、その
活性点の数は表面積に関係するので、その関数として比
表面積を考えればよい。そこでその関係をみてみると、
BSAおよびリゾチームの吸着量の値はちょうど比表面
積に比例するように増加している。特に600℃と70
0℃の焼成温度との間で表面積に著しい増加があり、そ
れに伴って吸着量にも増加がみられ工業的に大量精製で
きる程度の吸着量を得るためには、少なくとも比表面積
として60m/g以上が必要なことがわかった。
400〜500℃で焼成することにより、たんばく質の
吸着性および分離性能に優れた(理論段数の高い)もの
となることを見いだした。すなわち、これらはたんばく
質の吸着特性がHAPの表面特性と関係することから種
々検討した結果、次のような関係を見い出したものであ
る。まず吸着量を考えると、本発明の吸着はHAPの表
面の活性点に物質が化学吸着することと理解され、その
活性点の数は表面積に関係するので、その関数として比
表面積を考えればよい。そこでその関係をみてみると、
BSAおよびリゾチームの吸着量の値はちょうど比表面
積に比例するように増加している。特に600℃と70
0℃の焼成温度との間で表面積に著しい増加があり、そ
れに伴って吸着量にも増加がみられ工業的に大量精製で
きる程度の吸着量を得るためには、少なくとも比表面積
として60m/g以上が必要なことがわかった。
一方、吸着剤の分離性能に影響する要因の一つとして吸
脱着速度があるが、これは焼成二次粒子の大きさと細孔
の大きさに依存すると考えられ、二次粒子が小さくなる
ほど粒子間の空隙から粒子内に拡散する距離は短くなる
ので分離性能が大きくなることが予想される。また実際
にもそのようになっており、二次粒子径が数μmのもの
と数十μmのものとでは分離性能を表わす関数の一つと
考えられる理論段数に数桁の違いがある。しかし、二次
粒子が15μm程度以上大きい場合はそれより小さい場
合に比較して、理論段数の粒径による大きな変化はなく
また焼成温度による傾向もほぼ一定である。従ってこの
ような粒子においては、吸脱着の速度は細孔径に左右さ
れる。普通微量は前述したように比表面積に比例して大
きくなるが、一方平均細孔半径は、比表面積に反比例し
て小さ(なる。細孔径がある程度以下の大きさになった
時、たんばく質の細孔への出入りが窮屈になり、吸脱着
の速度が遅くなり、理論段数も小さくなると考えられる
が、代表的な塩基性たんばくであるリゾチームを吸着さ
れる物質として、40μmの焼成二次粒子を充填して理
論段数を測定した場合、300〜600℃で500〜6
00の範囲内で大きく変わらないのに対し200℃では
大きく低下することがわかった。他のたんばく質におい
てもその傾向は変わらなかった。このことより、平均細
孔半径が180人より小さくなった場合に吸脱着速度が
大きく低下すると考えられる。
脱着速度があるが、これは焼成二次粒子の大きさと細孔
の大きさに依存すると考えられ、二次粒子が小さくなる
ほど粒子間の空隙から粒子内に拡散する距離は短くなる
ので分離性能が大きくなることが予想される。また実際
にもそのようになっており、二次粒子径が数μmのもの
と数十μmのものとでは分離性能を表わす関数の一つと
考えられる理論段数に数桁の違いがある。しかし、二次
粒子が15μm程度以上大きい場合はそれより小さい場
合に比較して、理論段数の粒径による大きな変化はなく
また焼成温度による傾向もほぼ一定である。従ってこの
ような粒子においては、吸脱着の速度は細孔径に左右さ
れる。普通微量は前述したように比表面積に比例して大
きくなるが、一方平均細孔半径は、比表面積に反比例し
て小さ(なる。細孔径がある程度以下の大きさになった
時、たんばく質の細孔への出入りが窮屈になり、吸脱着
の速度が遅くなり、理論段数も小さくなると考えられる
が、代表的な塩基性たんばくであるリゾチームを吸着さ
れる物質として、40μmの焼成二次粒子を充填して理
論段数を測定した場合、300〜600℃で500〜6
00の範囲内で大きく変わらないのに対し200℃では
大きく低下することがわかった。他のたんばく質におい
てもその傾向は変わらなかった。このことより、平均細
孔半径が180人より小さくなった場合に吸脱着速度が
大きく低下すると考えられる。
前述したような表面特性のHAPの焼成二次粒子を得る
ためには、粒径が0.01〜0.5μmでスラリー濃度
が1〜15w t%の針状アパタイトスラリーを噴霧乾
燥した後に、300〜600℃で焼成する方法を採るの
が適当である。
ためには、粒径が0.01〜0.5μmでスラリー濃度
が1〜15w t%の針状アパタイトスラリーを噴霧乾
燥した後に、300〜600℃で焼成する方法を採るの
が適当である。
上記方法によって得られた焼成体は、カラム流通式吸着
試験法においてBSAの吸着量が30mg/g−1(A
P以上、リゾチームの吸着量が40mg/g −HAP
AP以上う極めて大きな吸着量を有する。
試験法においてBSAの吸着量が30mg/g−1(A
P以上、リゾチームの吸着量が40mg/g −HAP
AP以上う極めて大きな吸着量を有する。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1〜4、比較例1〜4
60J反応槽に0.06mol〕lの濃度の水酸化カル
シウム25βを仕込み、室温で攪拌しながら0.036
mo1ノ濃度のリン酸を1時間で供給した。その後、反
応液の温度を40°Cに上げて2時間熟成した。
シウム25βを仕込み、室温で攪拌しながら0.036
mo1ノ濃度のリン酸を1時間で供給した。その後、反
応液の温度を40°Cに上げて2時間熟成した。
このようにして得られたHAPスラリーを、ディスク回
転式の噴霧乾燥機を使用して160℃で噴霧乾燥し、平
均粒径40μmの球状粒子を得た。この粒子を第1表に
示す各温度で1時間焼成した。
転式の噴霧乾燥機を使用して160℃で噴霧乾燥し、平
均粒径40μmの球状粒子を得た。この粒子を第1表に
示す各温度で1時間焼成した。
各実施例で製造した焼成粒子を、221φX 50mm
のSUS製カシカラム然沈降で充填し、たんばく吸着量
を測定した。たんばく吸着量は、BSAおよびリゾチー
ムをそれぞれ単独で測定した。
のSUS製カシカラム然沈降で充填し、たんばく吸着量
を測定した。たんばく吸着量は、BSAおよびリゾチー
ムをそれぞれ単独で測定した。
測定は、0.01molのリン酸カリウム緩衝液に溶解
させたBSAまたはりゾチームを、2m//minの流
速で吸着させ、その後0.01〜0.3molリン酸カ
リウム/lhrグラジェントで分離を行った。
させたBSAまたはりゾチームを、2m//minの流
速で吸着させ、その後0.01〜0.3molリン酸カ
リウム/lhrグラジェントで分離を行った。
第1表に焼成条件、比表面積、平均細孔半径およびBS
Aとリゾチームの吸着量、リゾチームを吸着させた時の
理論段数を示す。
Aとリゾチームの吸着量、リゾチームを吸着させた時の
理論段数を示す。
この表より、焼成温度が300〜600℃、より好まし
くは400〜500℃で、比表面積が60rrf/g以
上、平均細孔半径が180Å以上の場合、たんばく質の
吸着量が大きく、吸脱着特性にも優れていることがわか
る。
くは400〜500℃で、比表面積が60rrf/g以
上、平均細孔半径が180Å以上の場合、たんばく質の
吸着量が大きく、吸脱着特性にも優れていることがわか
る。
[発明の効果1
本発明の粒径が0.01〜0,5μmでスラリー濃度が
0.1〜15wt%の針状アパタイトスラリーを噴霧乾
燥した後、300〜600℃で焼成した比表面積が60
m1g91上、平均細孔半径が180Å以上で、かつ焼
成二次粒子径が15〜300μmの球状)IAP液体ク
ロマトグラフィー用充填剤または吸着剤は、酸性たんば
く質の一つであるBSAの吸着量が30mg/g以上、
塩基性たんばく質の一つであるリゾチームの吸着量が4
0mg/g以上とたんばく質の吸着量が大きい上、吸脱
着の速度が大きいのでたんばく質を多量に吸着II製す
る吸着剤や分取用の液体クロマトグラフィー用充填剤と
して最適である。
0.1〜15wt%の針状アパタイトスラリーを噴霧乾
燥した後、300〜600℃で焼成した比表面積が60
m1g91上、平均細孔半径が180Å以上で、かつ焼
成二次粒子径が15〜300μmの球状)IAP液体ク
ロマトグラフィー用充填剤または吸着剤は、酸性たんば
く質の一つであるBSAの吸着量が30mg/g以上、
塩基性たんばく質の一つであるリゾチームの吸着量が4
0mg/g以上とたんばく質の吸着量が大きい上、吸脱
着の速度が大きいのでたんばく質を多量に吸着II製す
る吸着剤や分取用の液体クロマトグラフィー用充填剤と
して最適である。
特許出願人 セントラル硝子株式会社
Claims (3)
- (1)比表面積が60m^2/g以上、平均細孔半径が
180Å以上で、かつ焼成二次粒子径が15〜300μ
mの球状ヒドロキシアパタイト吸着剤。 - (2)粒径が0.01〜0.5μmでスラリー濃度が0
.1〜15wt%の針状アパタイトスラリーを噴霧乾燥
した後、300〜600℃で焼成することを特徴とする
球状ヒドロキシアパタイト吸着剤の製造法。 - (3)比表面積が60m^2/g以上、平均細孔半径が
180Å以上で、かつ焼成二次粒子径が15〜300μ
mの球状ヒドロキシアパタイト液体クロマトグラフィー
用充填剤。(4)粒径が0.01〜0.5μmでスラリ
ー濃度が0.1〜15wt%の針状アパタイトスラリー
を噴霧乾燥した後、300〜600℃で焼成することを
特徴とする球状ヒドロキシアパタイト液体クロマトグラ
フィー用充填剤の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2083476A JPH04118047A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 分取、精製用吸着剤・充填剤およびそれらの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2083476A JPH04118047A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 分取、精製用吸着剤・充填剤およびそれらの製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04118047A true JPH04118047A (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=13803520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2083476A Pending JPH04118047A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 分取、精製用吸着剤・充填剤およびそれらの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH04118047A (ja) |
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