JPH044018B2 - - Google Patents

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JPH044018B2
JPH044018B2 JP60105769A JP10576985A JPH044018B2 JP H044018 B2 JPH044018 B2 JP H044018B2 JP 60105769 A JP60105769 A JP 60105769A JP 10576985 A JP10576985 A JP 10576985A JP H044018 B2 JPH044018 B2 JP H044018B2
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Description

【発明の詳細な説明】 生化学および生物工学の分野において、高分子
並びに「低分子」の分離用に、また例えば技術的
に応用可能な酵素並びに病気の診断用抗原および
抗体の固定用に、さまざまな種類の吸着剤が使用
されている。本発明はこのカテゴリーの吸着剤に
属するが、いくつかの特徴的な点で従来の吸着剤
と異なつている。
本発明の物質は１〜1000μｍ程の直径を有する
特に有用な球状の形をした粒子から成る細く分割
された吸着剤である。これら粒子は重合体ネツト
から成り、このネツトは全体的に粒子に浸透して
おり、またはその表面を被覆しており、かつ置換
基または架橋結合を含んでおり、この置換基また
は架橋結合は、チオエーテルのイオウからエチレ
ン橋を経て分離されたスルホン基を有する鎖の形
の特徴的な原子連続体Ｘ−CH2−CH2−SO2−
CH2−CH2−Ｓ−Ｙを有する。さらに、チオエー
テルのＳの一方は基Ｙに結合しており、この基Ｙ
はエーテル結合している鎖の一端に位置し、他端
には基Ｘが位置しており、このＸは２つ以上の炭
素原子を有し、このようにして重合体ネツトが構
成されている。これら基ＹおよびＸはネツトの別
の枝に共に結合することもでき、この場合基−
SO2−CH2−CH2−Ｓはネツト内で２つの重合体
の鎖間に架橋結合を生成する。
本発明の物質のきわ立つた特徴はその吸着性に
あり、この特性はいわゆる疎水性吸着剤のそれと
同種のものである。例えば、蛋白質の吸着は例え
ば塩化アルカリ、硫酸アルカリおよび硫酸マグネ
シウムのような高濃度の水性構造に組織された塩
の存在の下で増加する。しかしながら、明らかに
本発明の吸着剤は、例えば８〜18個の炭素原子を
含むアルキル基の存在に基づく疎水性吸着剤より
も蛋白質を好ましく吸着する。しかしながら、予
期しないことは、このようにして構造全体を比較
的親水性にする水酸基がＹの端部に位置すること
である。この結果、−SO2−CH2−CH2−Ｓ−
CH2−CH2−OH基は例えば血清蛋白（これは疎
水性アルキル化ゲル上に容易に吸着されない）用
の優れた吸着剤を生成する。この聞の吸着力はＸ
の性質によつて弱めることも強めることもでき
る。この特徴的な連続状の基が次のように２続に
なると吸着力が増加する。
−SO2−CH2−CH2−Ｓ−CH2−CH2 −SO2−CH2−CH2−Ｓ−CH2−CH2OH イオン発生基が導入されると、例えば−SO2−
CH2−CH2−Ｓ−CH2−CH2−COOHのようにな
ると、吸着特性は変化する。
このような変性吸着剤でも、蛋白質および核酸
に対してクロマトグラフイーを扱う分野において
現在使用されている多くの分離用化合物にとつて
有効な補体である。
すなわち、本発明の吸着剤は、核酸、ヌクレオ
チド、蛋白質、血清蛋白およびポリペプチドのよ
うな生体高分子の分別用に用いることができる。
しかしながら、本発明の吸着剤は、特に、蛋白
質の分離および固定用として好ましい。
本発明の基Ｙの他の例としては、置換芳香族炭
化水素および複素環配位子を挙げることができ
る。これらのいくつかは下記実施例に述べられて
いる。疎水性の強い基Ｙ、例えばCoH2o+1（ｎ≧
６）は特に有益なものである。疎水性相互作用お
よび−SO2−によつて強化された−Ｓ−に基づく
吸着性の組合わせ効果は、蛋白質の固定に利用す
ることができる。
本発明の１つの具体例は、中心までずつと浸透
可能な蛋白質用ネツトを構成する粒子から成る、
ということが上記事項から明らかである。第２の
具体例によれば、粒子の表層のみが蛋白質に対し
て浸透可能であり、この場合、粒子は吸着特性を
有する基を含む必要がない。第３の具体例は不浸
透性核を包囲する多少厚い層のネツトから成る。
この核は任意に生成することができ、例えば繊維
並びにホース、ビーカーまたは他の容器の内面か
ら成るものである。
高分子を浸透させるために、かつ特徴的な吸収
性を適切に発現させるために、重合体ネツトは特
有の性質を持つていなければならない。即ち、重
合体ネツトは親水性であり、かつ重合体に対して
浸透性がなければならず、また損傷させることな
く蛋白質を吸着するPH範囲内において、好ましく
はPH４〜８の範囲内において、しかし望ましくは
広い範囲内において耐性がなければならない。ま
た、重合体ネツトの化学的性質は吸着特性にかか
わる基を充分に受入れるものでなければならな
い。重合体ネツトに関して、本発明はこれらの要
件により次のような親水性重合体に限定される。
即ち、例えばポリビニルアルコール、ポリヒドロ
キシメタン、多糖類および架橋ヘキシトールのよ
うなポリアルコール並びに架橋ポリアクリルアミ
ドのようなポリアミド。さらに架橋ポリアミンお
よび多酸も挙げることができるが、この場合、無
機基の存在により吸着がさらに複雑になることが
認められる。さらにゲルネツトは、グリセロール
置換基のような親水基、または次の基 によつて置換されたシリカゲルから成る。
本発明の特に有用な吸着剤は架橋寒天である。
吸収特性基の導入は次のように有利に行なうこと
ができる。まず、重合体の母材をジビニルスルホ
ンと反応させ、次にこのようにして架橋し同時に
活性化した生成物を次の化合物で変換する。メル
カプタン、例えばメルカプトエタノール またはシステイン： またはチオフエノール： またはチオ置換複素環式化合物、例えば６−チオ
アデニン： また、上記ジビニルスルホンで活性化した母材
はジチオール、例えば次の化合物と反応させるこ
とができる。
−Ｏ−CH2−CH2−SO2−CH ＝CH2＋HS−CH2−CH2−SH→ −Ｏ−CH2−CH2−SO2−CH2 −CH2−Ｓ−CH2−CH2−SH 後者の生成物はさらにジビニルスルホン
（DVS）と反応して、次の新しい架橋生成物を得
る。
また、２度活性化した母材をメルカプトエタノ
ールと反応させて次の生成物を得ることもでき
る。
上記変更例のなかで、メルカプタンおよびジチ
オールと反応させて生成したものが、本発明の吸
着剤として特に好ましい。
実施例 １ ブフナ斗内で粒状アガロースゲルを脱イオン
水で洗浄した。中間溶液からゲルを吸引し、１ｇ
のゲルを秤量して丸底フラスコ内の0.5mlの
Na2CO3溶液中に懸濁した。0.1mlのジビニルスル
ホンを加え、得られた混合物を撹拌しながら室温
で一晩反応させた。このようにして得られた活性
化ゲルをブフナ斗に移して、脱イオン水で洗浄
した。
１mlの0.1モルNaHCO3溶液および0.1.mlのメル
カプトエタノールを加えながら、上記活性化ゲル
を反応容器に投入した。15時間接触させた後、ゲ
ルをブフナ斗に移し、脱イオン水で洗浄した。
蛋白質吸着能についてゲルを試験した。0.5モ
ルのK2SO4を含むPH7.6の0.1モルトリス−HCl緩
衝液中においてゲルをクロマトグラフの床に充填
した。各分量の人間の血清をゲル床において種々
のクロマトグラフイーの実験に分けた。90分収単
位（280nｍ）を床に導入すると、35単位で吸着
され、その後硫酸カリウムを含まない緩衝液で床
を洗浄することにより、そのうちの26単位が脱着
された。残部は30％のイソプロパノールを含む緩
衝液により脱着された。
次の実験では、1300の吸収単位の透析した人間
の血清を供給した。280単位が吸着され、そのう
ちの240単位が硫酸塩を含まない緩衝液で洗浄し
た時に脱着された。
従つて、それぞれ39％および23％の血清蛋白が
吸着されたわけである。ゲルの電気泳動分析によ
れば、免疫グロブリンが吸着材と主成分であり、
また血清アルブミンは、メルカプトエタノールと
結合したジビニルスルホンで活性化した寒天ゲル
に全く吸着されず、またはほんのわずかだけ吸着
されたことがわかつた。
実施例 ２ アガロース粒子の代りにセルロース粉末を使用
し、かつジビニルスルホン含有量を活性化に基づ
いて20％引上げたことを除いて、実施例１と同様
にして効力検定を行つた。
吸着試験の結果によれば、血清蛋白の吸着能力
は対応する量のアガロースゲルの約30％であつ
た。
実施例 ３ エピクロロヒドリンで処理したポリアクリルア
ミド｛市販のユーパーガイド（Eupergite）Ｃ｝
を用いて、効力検定を行つた。PH９の0.1モルの
NaHCO2中においてNaSHで１晩処理すること
により、オキシランゲルをSHに変換し、その後
実施例１における寒天ゲルのように処理した。
ポリアクリルアミド誘導対の吸着能力は、ゲル
床の１ミリリツトル当りアガロース誘導体の約半
分であつた。
比較例 １ メルカプトエタノールの代りにエタノールアミ
ンを用いたことを除いて、実施例１と同じ方法で
効力検定を行つた。吸着試験の結果によれば、ご
く小量の血清蛋白が吸着されたにすぎず、かつ蛋
白質は硫酸塩を含まない緩衝液中でも緩衝液中に
含まれるイソプロパノールによつても脱着されな
かつた。
比較例 ２ 0.1mlのメルカプトエタノールの代りに0.1mlの
グリシンを用いたことを除いて、実施例１と同じ
操作を繰返した。１つの血清試験からのすべての
蛋白質が実施例１と同様に生成されたゲル床を通
過した。
実施例 ４ メルカプトエタノールの代りに２，３−ジメル
カプトエタノールを用いたことを除いて、実施例
１と同じ方法で効力検定を行つた。吸着試験の結
果によれば、100吸着単位の血清蛋白をカラムに
導入すると、32単位が吸着され、そのうちの15単
位がK2SO4を除去した緩衝液により溶出された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 親水性分子重合体ネツトにより全体的に、ま
    たは、部分的に浸透または表面被覆されている固
    相を有する、蛋白質の分離および固定用吸着剤に
    おいて、下記構造式で表わされる連続鎖を有する
    置換基または架橋結合が上記重合体ネツトに結合
    されていることを特徴とする吸着剤。 Ｙ−Ｓ−CH2−CH2−SO2−CH2−CH2−Ｘ− ［式中、Ｙはヒドロキシアルキル基またはメルカ
    プトアルキル基であり、Ｘはエーテルの酸素、チ
    オエーテルのイオウまたは窒素である。］ ２ 固相が１mm以下の直径を有する粒子から成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の吸
    着剤。 ３ 分子重合体ネツトが架橋ポリヒドロキシ重合
    体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    または第２項のいずれかに記載の吸着剤。 ４ 架橋ポリヒドロキシ重合体が多糖類であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の吸
    着剤。 ５ 架橋ポリヒドロキシ重合体が寒天またはアガ
    ロースであることを特徴とする特許請求の範囲第
    ３項記載の吸着剤。 ６ 分子重合体ネツトが架橋ポリアミドであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
    項のいずれかに記載の吸着剤。 ７ 架橋ポリアミドがポリアクリルアミドである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の吸
    着剤。
JP60105769A 1984-05-17 1985-05-17 蛋白質の分離および固定用吸着剤 Granted JPS615100A (ja)

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