JPH059233A - Crosslinked copolymer particle and its production - Google Patents

Crosslinked copolymer particle and its production

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JPH059233A
JPH059233A JP3202133A JP20213391A JPH059233A JP H059233 A JPH059233 A JP H059233A JP 3202133 A JP3202133 A JP 3202133A JP 20213391 A JP20213391 A JP 20213391A JP H059233 A JPH059233 A JP H059233A
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title particle which can selectively separate a polymeric substance such as a protein and is advantageous in that it has hydrophilicity equivalent to that of a natural separating agent though it is a synthetic separating agent. CONSTITUTION:A hydrophilic separating agent which is a crosslinked copolymer of glycidyl methacrylate with a crosslinking agent of general formula (I): CH2= CH(CH3)-COO-(R-O)n-OC-C(CH3)=CH2 (wherein R is 2-4 C alkylene group, and n is an integer of 1-4) or its hydrolyzate, has pendant glycerol groups and optionally further amino or sulfo groups in and has a specific volume after drying of 2.0-3.0ml/g and a specific volume in water of 6.0-13.0ml/g; a process for producing the same; and a process for separating a protein by using the same.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は水中で著るしく膨潤する
架橋共重合体粒子及びその製造法に関するものである。
また、それから誘導される親水性分離剤、イオン交換樹
脂及びそれらの製造法並びに該イオン交換樹脂を用いた
蛋白質の分離方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crosslinked copolymer particle which swells remarkably in water and a method for producing the same.
It also relates to a hydrophilic separating agent derived therefrom, an ion exchange resin, a method for producing them, and a method for separating a protein using the ion exchange resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】種々の高分子物質を含む水溶液から特定
の高分子物質を回収することがしばしば行なわれてい
る。その1例は水溶液からの蛋白質の回収である。例え
ば微生物や細胞の培養液から、酵素や生理活性のある蛋
白質を回収することである。また血液中から特定の蛋白
質、例えばアルブミンを回収することも行なわれてい
る。更には乳清からの蛋白質の回収もその一例である。
2. Description of the Related Art A specific polymer substance is often recovered from an aqueous solution containing various polymer substances. One example is the recovery of proteins from aqueous solutions. For example, it is to recover an enzyme or a protein having physiological activity from a culture solution of a microorganism or a cell. In addition, a specific protein such as albumin is also collected from blood. Another example is the recovery of proteins from whey.

【0003】このような、水溶液からの高分子物質、例
えば蛋白質の回収にはいくつかの方法が用いられている
が、そのなかに分子篩や吸着剤(以下、これらを総称し
て「分離剤」という)を用いる方法がある。例えば、セ
ルロースやデキストラン等の天然多糖類に架橋剤を反応
させて製造した、水中で溶解せずに膨潤するゲル状粒子
をカラムに充填し、このカラムに複数種の蛋白質を含む
水溶液を流して、特定の蛋白質を分離・回収することが
行なわれている。この方法はゲル濾過クロマトグラフィ
ーといわれている。これは水溶液中の溶質分子の大きさ
により、溶質分子がゲル状粒子中を拡散するに要する時
間が異なるという現象、即ち分子篩効果を利用するもの
である。ゲル濾過クロマトグラフィーでは、ゲル状粒子
の網目の大きさを調節することにより、複数種の蛋白質
を含む水溶液中から、所望の蛋白質を分離・回収するこ
とができる。
Several methods have been used for recovering such polymeric substances, such as proteins, from an aqueous solution. Among them, there are molecular sieves and adsorbents (hereinafter, these are collectively referred to as "separating agents"). There is a method of using. For example, a gel-like particle produced by reacting a natural polysaccharide such as cellulose or dextran with a cross-linking agent and swelling without being dissolved in water is packed in a column, and an aqueous solution containing a plurality of kinds of proteins is flowed through this column. , Specific proteins are separated and collected. This method is called gel filtration chromatography. This utilizes the phenomenon that the time required for the solute molecules to diffuse in the gel particles differs depending on the size of the solute molecules in the aqueous solution, that is, the molecular sieving effect. In gel filtration chromatography, a desired protein can be separated and recovered from an aqueous solution containing plural kinds of proteins by adjusting the size of the mesh of gel particles.

【0004】イオン性の高分子物質を分離・回収する場
合には、内部にイオン交換基を有するゲル状粒子を分離
剤として用いることも行なわれている。例えば内部に3
級アミノ基を有するゲル状粒子を充填したカラムに、カ
ルボキシル基を有する高分子物質と非イオン性の高分子
物質とを含むアルカリ性水溶液を流すと、カルボキシル
基を有する高分子物質はゲル状粒子内に拡散して、そこ
に存在するアミノ基に捕捉される。一方、非イオン性の
高分子物質はゲル状粒子内に拡散しても、そこで捕捉さ
れることなく、粒子から抜け出す。非イオン性の高分子
物質がカラムから流出した後に、カラムに溶離液を流す
と、ゲル状粒子内に捕捉されていたカルボキシル基を有
する高分子物質が流出してくるのでこれを回収する。こ
のようなイオン性高分子物質の分離には、前述の天然多
糖類に架橋剤を反応させて得たゲル状粒子に、アミノ基
やスルホン酸基等のイオン交換基を導入したものが分離
剤として用いられる。
In the case of separating and recovering an ionic polymer substance, it has been practiced to use gel particles having an ion exchange group inside as a separating agent. For example 3 inside
When an alkaline aqueous solution containing a polymeric substance having a carboxyl group and a nonionic polymeric substance is flowed through a column packed with gelled particles having a primary amino group, the polymeric substance having a carboxyl group is To be trapped in the amino groups present there. On the other hand, even if the nonionic polymer substance diffuses into the gel-like particles, it is not captured there and escapes from the particles. When the eluent is passed through the column after the nonionic polymer substance flows out from the column, the polymer substance having a carboxyl group trapped in the gel particles comes out and is collected. For separation of such ionic polymer substances, gel-like particles obtained by reacting the aforementioned natural polysaccharide with a cross-linking agent, and introducing ion-exchange groups such as amino groups and sulfonic acid groups are used as separation agents. Used as.

【0005】然し、このような天然物を素材とするゲル
状粒子は、一般に物理的強度が小さい。また、酸やアル
カリで分解し易く、且つ微生物により分解され易い欠点
がある。天然物を素材とするゲル状粒子の代りに、親水
性の合成高分子から成る粒子も提案されている。例え
ば、特公昭58−58026号には、グリシジルメタク
リレートとエチレングリコールメタクリレートとの混合
物を水性媒体中で懸濁重合してグリシジル基を有する多
孔性架橋共重合体粒子を得、次いでこのグリシジル基を
加水分解してペンダントグリセロール基を有する親水性
の多孔性架橋共重合体粒子としたものを分離剤として、
クロマトグラフィーを行なうことが開示されている。こ
の方法はゲル浸透クロマトグラフィーといわれている。
何故ならば前述の天然高分子を素材とする分離剤と異な
り、この多孔性架橋共重合体粒子はその内部に無数の細
孔を有しており、溶質分子は粒子の網目の内部ではなく
この細孔内に拡散するからである。従って多孔性分離剤
は、一般に溶質分子の拡散に寄与する細孔の容積をでき
るだけ多くする方向で研究が進められてきた。また、特
開昭53−90991号には、グリシジル基を有する多
孔性架橋共重合体粒子に、ジメチルアミン等を反応させ
てアミノ基を有する多孔性の分離剤とすることが開示さ
れている。
However, such a gel-like particle made of a natural product generally has a small physical strength. Further, it has a drawback that it is easily decomposed by an acid or an alkali and easily decomposed by microorganisms. Instead of gel-like particles made of natural products, particles made of hydrophilic synthetic polymers have also been proposed. For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 58-58026, a mixture of glycidyl methacrylate and ethylene glycol methacrylate is suspension polymerized in an aqueous medium to obtain a porous crosslinked copolymer particle having a glycidyl group, and then the glycidyl group is hydrolyzed. What was decomposed into hydrophilic porous crosslinked copolymer particles having a pendant glycerol group was used as a separating agent,
Performing chromatography is disclosed. This method is called gel permeation chromatography.
This is because, unlike the above-mentioned natural polymer-based separating agent, the porous cross-linked copolymer particles have innumerable pores inside, and the solute molecule is not inside the mesh of the particles. This is because they diffuse into the pores. Therefore, in general, a porous separating agent has been studied in the direction of increasing the volume of pores contributing to the diffusion of solute molecules as much as possible. Further, JP-A-53-90991 discloses that porous cross-linked copolymer particles having a glycidyl group are reacted with dimethylamine or the like to prepare a porous separating agent having an amino group.

【0006】これらの合成高分子から成る多孔性の分離
剤と、前述の天然物を素材とする分離剤との大きな違い
は、前者は水中で殆んど乃至はあまり膨潤しないが、後
者は水中で著るしく膨潤することである。前者の粒子
は、乾燥状態において、架橋共重合体から成る緻密で堅
固な骨格部分と、この骨格部分で囲まれた空間部分すな
わち孔とから成り、著るしく大きな比体積(ml/g)
を有している。これを水中に入れると、水は粒子内の空
間部分に侵入する。しかし、堅固な骨格が粒子の膨潤を
阻止する。
The major difference between the porous separating agent composed of these synthetic polymers and the separating agent made of the above-mentioned natural product is that the former hardly swells in water but the latter does not swell in water. It is to swell significantly. In the dry state, the former particles are composed of a dense and solid skeleton part composed of a cross-linked copolymer and space parts or pores surrounded by this skeleton part, and have a remarkably large specific volume (ml / g).
have. When this is put in water, water penetrates into the space inside the particles. However, the rigid skeleton prevents the particles from swelling.

【0007】これに対し、後者の天然物を素材とする親
水性の分離剤は、乾燥状態において孔も、堅固な骨格も
有していない。これを水中に入れると、水は粒子内の網
目内に侵入して網目を拡大させるので粒子は膨潤する。
そして一般に架橋密度が低いほどよく膨潤する。
On the other hand, the latter hydrophilic separating agent made of a natural product has neither pores nor a solid skeleton in a dry state. When this is put in water, water penetrates into the meshes in the particles and expands the meshes, so that the particles swell.
In general, the lower the crosslink density, the better the swell.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は水中で著るし
く膨潤する、即ち前述の天然物を素材とする分離剤に類
似の、合成高分子から成る分離剤を提供せんとするもの
である。本発明の目的の一つは、ペンダントグリセロー
ル基を有していて水中で著るしく膨潤し、従ってゲル濾
過クロマトグラフィーに好適な分離剤を提供せんとする
ものである。本発明の他の目的は、ペンダントグリセロ
ール基と共にスルホン酸基又はアミノ基を有していて、
水中で著るしく膨潤し、従ってイオン性の高分子化合物
の吸着分離に好適な分離剤を提供せんとするものであ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to provide a separating agent composed of a synthetic polymer, which swells markedly in water, that is, similar to the separating agent based on the above-mentioned natural product. . One of the aims of the present invention is to provide a separating agent which has pendant glycerol groups and which swells markedly in water and is therefore suitable for gel filtration chromatography. Another object of the present invention is to have a sulfonic acid group or an amino group together with a pendant glycerol group,
The purpose of the present invention is to provide a separating agent which swells remarkably in water and is therefore suitable for adsorption separation of ionic polymer compounds.

【0009】本発明の更に他の目的は、これらの分離剤
を用いたクロマトグラフィーにより、蛋白質の如き高分
子化合物の分離を行なう方法を提供することにある。本
発明の更に他の目的は、スルホン酸基又はアミノ基を有
する上述の分離剤を用いて、水溶液中から蛋白質を吸着
分離する方法を提供することにある。また本発明のもう
一つの目的は、これらの分離剤の製法を提供することに
ある。本発明の更にもう一つの目的は、これらの分離剤
の製造に好適なグリシジル基を有する架橋共重合体およ
びその製造法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method for separating a high molecular compound such as a protein by chromatography using these separating agents. Still another object of the present invention is to provide a method for adsorbing and separating a protein from an aqueous solution using the above separating agent having a sulfonic acid group or an amino group. Another object of the present invention is to provide a method for producing these separating agents. Still another object of the present invention is to provide a crosslinked copolymer having a glycidyl group, which is suitable for producing these separating agents, and a method for producing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る分離剤は、
ペンダントグリセロール基を有する架橋したポリマー粒
子である。このものは更にアミノ基又はスルホン酸基の
いずれか一方を有していてもよい。このものは乾燥状態
では2.0〜3.0ml/gという比較的小さな比体積
を有している。しかし、水中では水を吸収して乾燥時の
2倍以上、通常は3倍以上の体積に膨潤する特性を有し
ている。
The separating agent according to the present invention comprises:
Crosslinked polymer particles having pendant glycerol groups. This may further have either an amino group or a sulfonic acid group. This product has a relatively small specific volume of 2.0 to 3.0 ml / g in a dry state. However, it has a characteristic that it absorbs water in water and swells to a volume twice or more, and usually three times or more than that in a dry state.

【0011】本発明の分離剤を製造するには、先ずグリ
シジルメタクリレートと一般式(1)で表わされる架橋
剤としてのジメタクリレートとを共重合させて、グリシ
ジル基を有する架橋共重合体とする。 CH2 =C(CH3 )−COO−(R−O)n −OC−
C(CH3 )=CH2 (1) (式中、Rはエチレン、n−プロピレン、i−プロピレ
ンなど炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nは1〜4
の整数を示す)架橋剤として好ましいのは、(2)式で
示されるエチレングリコール又はエチレングリコールの
オリゴマーのジメタクリレートである。
To produce the separating agent of the present invention, first, glycidyl methacrylate and dimethacrylate as a cross-linking agent represented by the general formula (1) are copolymerized to form a cross-linking copolymer having a glycidyl group. CH 2 = C (CH 3) -COO- (R-O) n -OC-
C (CH 3) = CH 2 (1) ( wherein, R represents an ethylene, n- propylene, i- propylene like alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, n represents 1 to 4
Preferred as a cross-linking agent is ethylene glycol or an ethylene glycol oligomer dimethacrylate represented by the formula (2).

【0012】 CH2 =C(CH3 )−COO−(CH2 −CH2
O)n −OC−C(CH3 )=CH2 (2) グリシジルメタクリレートと(2)式で示される架橋剤
との共重合体とから誘導される分離剤は、一般に水中で
の膨潤性に富み、且つ蛋白質と特異な相互作用を起さな
いので蛋白質の分離剤として好適である。
CH 2 ═C (CH 3 ) —COO— (CH 2 —CH 2
O) n -OC-C (CH 3 ) = CH 2 (2) A separating agent derived from a copolymer of glycidyl methacrylate and a cross-linking agent represented by the formula (2) is generally swellable in water. Since it is rich and does not cause a specific interaction with a protein, it is suitable as a protein separating agent.

【0013】特に好ましい架橋剤は、ジエチレングリコ
ールジメタクリレートである。何故ならば、このものは
グリシジルメタクリレートに近い反応性を有しているの
で、共重合に際し一方のモノマーだけが優先的に反応し
て、反応の初期と末期とで生成する共重合体の組成が変
化するという好ましからざる現象を避けることができ
る。
A particularly preferred cross-linking agent is diethylene glycol dimethacrylate. This is because this compound has a reactivity close to that of glycidyl methacrylate, so that only one monomer reacts preferentially during copolymerization, and the composition of the copolymer produced at the initial and final stages of the reaction is You can avoid the unwanted phenomenon of change.

【0014】共重合反応に供するモノマー混合物中に占
める架橋剤の比率は、ビニル基のモル%で3〜15%で
あるが、一般には重量%で2.5〜10である。架橋剤
の比率が大きくなると、多孔質の架橋共重合体が生成し
易くなる。従って生成する架橋共重合体の1,4−ジオ
キサン中での膨潤性及びこの架橋共重合体から誘導され
る分離剤の水中での膨潤性が共に低下する傾向がある。
逆にモノマー混合物中の架橋剤の比率が小さくなると一
般に製品の膨潤性は大きくなるが、最終的に得られる分
離剤の物理的強度が低下する。モノマー混合物中での架
橋剤の好ましい比率は3〜10wt%、特に4〜9wt
%である。
The proportion of the cross-linking agent in the monomer mixture used in the copolymerization reaction is 3 to 15% by mol% of vinyl groups, but is generally 2.5 to 10% by weight. When the ratio of the cross-linking agent is large, a porous cross-linked copolymer is likely to be formed. Therefore, the swellability of the crosslinked copolymer produced in 1,4-dioxane and the swellability of the separating agent derived from this crosslinked copolymer in water tend to both decrease.
On the contrary, when the ratio of the cross-linking agent in the monomer mixture decreases, the swelling property of the product generally increases, but the physical strength of the finally obtained separating agent decreases. The preferred proportion of cross-linking agent in the monomer mixture is 3-10 wt%, especially 4-9 wt%.
%.

【0015】共重合反応は公知の種々の方法で行なうこ
とができる。通常は常法に従い、分散安定剤及び無機塩
類を存在させた水性媒体中において懸濁重合する方法が
採用される。分散安定剤としてはゼラチン、ポリアクリ
ル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリビ
ニルアルコール等が用いられる。また無機塩類として
は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム
等が用いられる。水性媒体中にこれらの無機塩類を溶解
させておくと、モノマーの水性媒体中への溶解を阻止す
るのに役立つ。
The copolymerization reaction can be carried out by various known methods. Usually, a method of suspension polymerization in an aqueous medium in which a dispersion stabilizer and inorganic salts are present is adopted according to a conventional method. As the dispersion stabilizer, gelatin, sodium polyacrylate, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol and the like are used. As the inorganic salts, sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, etc. are used. Dissolving these inorganic salts in the aqueous medium helps prevent dissolution of the monomers in the aqueous medium.

【0016】懸濁重合は、グリシジルメタクリレート、
架橋剤、重合開始剤及びこれらの成分を溶解し且つ水性
媒体に溶解しない有機溶媒から成る有機相を上述の水性
媒体中に懸濁させ、50〜90℃で6〜20時間反応さ
せることにより行なわれる。勿論、所望ならばより低い
温度でより長時間の反応を行なうこともできる。重合開
始剤としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルハイドロ
パーオキサイド等の有機過酸化物や、アゾビスイソブチ
ロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)のような有機アゾビス化合物など、常用
のものを用いることができる。重合開始剤はモノマー混
合物に対して一般に0.01〜5wt%の量で用いられ
る。
For suspension polymerization, glycidyl methacrylate,
It is carried out by suspending an organic phase composed of a cross-linking agent, a polymerization initiator and an organic solvent which dissolves these components and does not dissolve in an aqueous medium in the above aqueous medium and reacting at 50 to 90 ° C. for 6 to 20 hours. Be done. Of course, if desired, the reaction can be carried out at a lower temperature for a longer time. Examples of the polymerization initiator include organic peroxides such as benzoyl peroxide and t-butyl hydroperoxide, and organic compounds such as azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). A conventional one such as an azobis compound can be used. The polymerization initiator is generally used in an amount of 0.01 to 5 wt% based on the monomer mixture.

【0017】有機溶媒としてはトルエン、シクロヘキサ
ノール、1−オクタノール、ジブチルエーテル、n−ブ
チルアセテート、イソオクタン等が用いられる。有機溶
媒の使用量は一般にモノマー混合物に対し室温での容量
比で0.5〜1.5倍である。モノマー混合物を有機溶
媒に溶解させて懸濁重合させると、球状の架橋共重合体
粒子を容易に製造することができる。また、モノマー混
合物に対する有機溶媒の量比が大きくなると、一般に生
成する架橋共重合体の乾燥状態における比体積が大きく
なる。特にイソオクタンや1−オクタノールなどのグリ
シジルメタクリレートのホモポリマーに対するいわゆる
貧溶媒の場合には、この傾向が著るしい。また、このよ
うな貧溶媒を用いると生成する架橋共重合体が多孔質化
し易い。従ってモノマー混合物中での架橋剤の比率が大
きい場合には、これらの貧溶媒の代りにトルエンやシク
ロヘキサノールなどを用いて、生成する架橋共重合体の
多孔質化を避けるのが好ましい。
As the organic solvent, toluene, cyclohexanol, 1-octanol, dibutyl ether, n-butyl acetate, isooctane or the like is used. The amount of the organic solvent used is generally 0.5 to 1.5 times the volume ratio of the monomer mixture at room temperature. By dissolving the monomer mixture in an organic solvent and carrying out suspension polymerization, spherical crosslinked copolymer particles can be easily produced. In addition, when the amount ratio of the organic solvent to the monomer mixture increases, the specific volume of the cross-linked copolymer that is generally formed in the dry state increases. This tendency is remarkable especially in the case of a so-called poor solvent for a homopolymer of glycidyl methacrylate such as isooctane or 1-octanol. Further, when such a poor solvent is used, the crosslinked copolymer produced is likely to become porous. Therefore, when the ratio of the cross-linking agent in the monomer mixture is large, it is preferable to use toluene, cyclohexanol or the like in place of these poor solvents to avoid porosity of the resulting cross-linked copolymer.

【0018】懸濁重合に際しては、有機相と水性媒体相
との比率(重合比)を1:3〜1:10とするのが好ま
しい。水性媒体相が多すぎると、水性媒体相に溶解する
モノマーの量が増加して、架橋共重合体粒子の収率が低
下する。逆に水性媒体相が少なすぎると、有機相の懸濁
状態が不安定となり、球状の架橋共重合体粒子を得るの
が困難となる。生成するグリシジル基を有する架橋共重
合体粒子の性状は、所望の性状の分離剤に誘導するため
に、下記の範囲にあるのが好ましい。
In suspension polymerization, the ratio of the organic phase to the aqueous medium phase (polymerization ratio) is preferably 1: 3 to 1:10. When the amount of the aqueous medium phase is too large, the amount of the monomer dissolved in the aqueous medium phase increases, and the yield of the crosslinked copolymer particles decreases. On the contrary, when the amount of the aqueous medium phase is too small, the suspension state of the organic phase becomes unstable, and it becomes difficult to obtain spherical crosslinked copolymer particles. The properties of the resulting crosslinked copolymer particles having a glycidyl group are preferably in the following range in order to induce a separating agent having a desired property.

【0019】 乾燥状態での比体積 1.8〜3.0ml/g,特に2.0〜3 .0ml/g 水中での比体積 1.8〜3.0ml/g,特に2.0〜3 .0ml/g 1,4−ジオキサン中での比体積 5.0〜15.0ml/g 即ち、グリシジル基を有する架橋共重合体粒子は、1,
4−ジオキサン中で著るしく膨潤するものが好ましい。
乾燥状態での比体積と1,4−ジオキサン中での比体積
との比は少くとも2.5以上であるべきである。
Specific volume in dry state 1.8-3.0 ml / g, especially 2.0-3. 0 ml / g specific volume in water 1.8-3.0 ml / g, especially 2.0-3. Specific volume in 0 ml / g 1,4-dioxane 5.0-15.0 ml / g That is, the cross-linked copolymer particles having a glycidyl group are 1,
Those which remarkably swell in 4-dioxane are preferable.
The ratio of the specific volume in the dry state to the specific volume in 1,4-dioxane should be at least 2.5 or more.

【0020】乾燥状態及び水中での比体積を大きくする
には、懸濁重合に際しモノマー混合物に対する有機溶媒
の比を大きくしたり、有機溶媒として貧溶媒を用いれば
よい。またジオキサン中での比体積を大きくするには、
モノマー混合物中の架橋剤の比率を小さくすればよい。
グリシジル基を有する架橋共重合体の粒径は一般に5μ
m〜2000μmであるが、具体的には最終的に得よう
とする分離剤の粒径に応じて決定する。例えばゲル濾過
クロマトグラフィーに用いるペンダントグリセロール基
を有する分離剤を得ようとする場合には、小粒径の分離
剤の方が分離効率がよいのでグリシジル基を有する架橋
共重合体の粒径は、一般に乾燥状態で10μm〜150
μm、好ましくは30μm〜100μmである。また、
ペンダントグリセロール基の外にアミノ基又はスルホン
酸基を有する分離剤を得ようとする場合には、粒径の大
きい分離剤の方が取扱い易いのでグリシジル基を有する
架橋共重合体の粒径は、乾燥状態で70μm〜300μ
mであるのが好ましい。
In order to increase the dry volume and the specific volume in water, the ratio of the organic solvent to the monomer mixture in the suspension polymerization may be increased, or a poor solvent may be used as the organic solvent. To increase the specific volume in dioxane,
It suffices to reduce the proportion of the crosslinking agent in the monomer mixture.
The particle size of the cross-linked copolymer having a glycidyl group is generally 5μ.
m to 2000 μm, but it is specifically determined according to the particle size of the separating agent to be finally obtained. For example, when a separating agent having a pendant glycerol group used for gel filtration chromatography is to be obtained, a separating agent having a small particle size has better separation efficiency. Therefore, the particle size of the crosslinked copolymer having a glycidyl group is Generally 10 μm to 150 in dry state
μm, preferably 30 μm to 100 μm. Also,
In order to obtain a separating agent having an amino group or a sulfonic acid group in addition to the pendant glycerol group, a separating agent having a large particle size is easier to handle, and therefore the particle size of the crosslinked copolymer having a glycidyl group is 70μm-300μ in dry state
It is preferably m.

【0021】上述のグリシジル基を有する架橋共重合体
を水と反応させてグリシジル基を加水分解すると、本発
明に係るペンダントグリセロール基を有する分離剤が得
られる。この加水分解は、上述のグリシジル基を有する
架橋共重合体を親水性の有機溶媒で膨潤させ、この膨潤
している架橋共重合体に水と触媒としての酸を添加して
反応させるのが好ましく、こうすることにより 乾燥状態における比体積 2.0〜3.0ml/g 水中における比体積 6.0〜13.0ml/g という、水中で著るしく膨潤する分離剤が得られる。こ
れに反し、上述のグリシシジル基を有する架橋共重合体
を有機溶媒で膨潤させることなく、これに酸水溶液を加
えて加熱しても、グリシジル基は加水分解してグリセロ
ール基となるが、かくして得られた分離剤は一般に水中
での膨潤性に乏しい。
When the crosslinked copolymer having a glycidyl group is reacted with water to hydrolyze the glycidyl group, the separating agent having a pendant glycerol group according to the present invention can be obtained. This hydrolysis is preferably performed by swelling the above-mentioned crosslinked copolymer having a glycidyl group with a hydrophilic organic solvent, and adding water and an acid as a catalyst to the swollen crosslinked copolymer to cause a reaction. By doing so, a separating agent having a specific volume in the dry state of 2.0 to 3.0 ml / g and a specific volume in water of 6.0 to 13.0 ml / g, which remarkably swells in water, can be obtained. On the contrary, without swelling the above-mentioned cross-linked copolymer having a glycidyl group with an organic solvent, even if an acid aqueous solution is added thereto and heated, the glycidyl group is hydrolyzed to a glycerol group, which is thus obtained. The separating agent thus obtained generally has a poor swelling property in water.

【0022】グリシジル基を有する架橋共重合体を膨潤
させる有機溶媒としては一般に1,4−ジオキサンが用
いられるが、その他にもテトラヒドロフラン、N,N−
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の水と
任意の割合で溶解し、且つ架橋共重合体粒子の体積を2
倍以上に膨潤させることのできる親水性有機溶媒を用い
ることができる。グリシジル基を有する架橋共重合体を
これらの有機溶媒中に入れ、室温ないし加温下に1〜5
時間保持すると、多くの場合、体積が2倍以上に膨潤す
る。通常は体積増加が生じなくなるまで十分に膨潤させ
るのが好ましい。次いで膨潤した架橋共重合体を大量の
有機溶媒に懸濁させた状態で、これにグリシジル基に対
して大過剰の酸水溶液を加え、20〜90℃に0.5〜
5時間保持すると、グリシジル基が加水分解されてグリ
セロール基に転換される。グリシジル基が完全に加水分
解したことは、加水分解処理した粒子の赤外吸収スペク
トルにエポキシ環の吸収に相当する900cm-1付近の
吸収が無いことで確認できる。
As the organic solvent for swelling the cross-linked copolymer having a glycidyl group, 1,4-dioxane is generally used, but also tetrahydrofuran, N, N-
It is dissolved in water such as dimethylformamide and dimethylsulfoxide at an arbitrary ratio, and the volume of the crosslinked copolymer particles is adjusted to 2
A hydrophilic organic solvent that can swell more than twice can be used. The cross-linked copolymer having a glycidyl group is put in these organic solvents, and the mixture is heated at room temperature or under heating for 1-5.
When kept for a long time, the volume often swells more than double. Usually, it is preferable to swell sufficiently until no increase in volume occurs. Then, the swollen cross-linked copolymer was suspended in a large amount of an organic solvent, and a large excess of an aqueous acid solution was added to the glycidyl group, and the solution was added at 20-90 ° C. to 0.5-
When kept for 5 hours, the glycidyl group is hydrolyzed and converted into a glycerol group. The complete hydrolysis of the glycidyl group can be confirmed by the absence of absorption around 900 cm −1 corresponding to the absorption of the epoxy ring in the infrared absorption spectrum of the hydrolyzed particles.

【0023】加水分解は、架橋共重合体のエステル結合
をできるだけ解裂させないように、穏和な条件下で行な
うのが好ましい。生成する分離剤中にエステル結合の解
裂により生成したカルボキシル基が存在すると、蛋白質
などのイオン性官能基を有する高分子化合物の分離に好
ましくない影響がある。加水分解により生成したペンダ
ントグリセロール基を有する分離剤中のカルボキシル基
の量は、水中で膨潤した状態において0.1meq/m
l以下、特に0.05meq/ml以下であるのが好ま
しい。
The hydrolysis is preferably carried out under mild conditions so that the ester bond of the crosslinked copolymer is not cleaved as much as possible. The presence of a carboxyl group produced by cleavage of the ester bond in the produced separating agent has an unfavorable effect on the separation of the polymer compound having an ionic functional group such as protein. The amount of carboxyl groups in the separating agent having pendant glycerol groups produced by hydrolysis is 0.1 meq / m 2 when swollen in water.
It is preferably 1 or less, particularly preferably 0.05 meq / ml or less.

【0024】このようにして得られたペンダントグリセ
ロール基を有する水膨潤性のポリマー粒子は、このまま
でゲル濾過クロマトグラフィーの分離剤として用いるこ
とができる。この場合には、粒子の大きさは水中で膨潤
した状態において一般に20〜300μm、好ましくは
50〜150μmである。本発明に係る分離剤は、ペン
ダントグリセロール基に加えて第3級アミノ基又はスル
ホン酸基を有していてもよい。このようなアミノ基又は
スルホン酸基を有する水膨潤性の分離剤は、或る種の蛋
白質のようなアミノ基やカルボキシル基を有する高分子
化合物の分離・回収に特に有効である。これらのアミノ
基又はスルホン酸基を有する分離剤も、水中で著るしく
膨潤するという特性、即ち 乾燥状態における比体積 2.0〜3.0ml/g 水中における比体積 6.0〜13.0ml/g を有することが好ましい。
The water-swellable polymer particles having pendant glycerol groups thus obtained can be used as they are as a separating agent for gel filtration chromatography. In this case, the size of the particles, when swollen in water, is generally 20 to 300 μm, preferably 50 to 150 μm. The separating agent according to the present invention may have a tertiary amino group or a sulfonic acid group in addition to the pendant glycerol group. Such a water-swellable separating agent having an amino group or a sulfonic acid group is particularly effective for separating and recovering a polymer compound having an amino group or a carboxyl group such as a certain protein. The characteristics of these separating agents having amino groups or sulfonic acid groups also swell significantly in water, that is, the specific volume in the dry state is 2.0 to 3.0 ml / g, the specific volume in water is 6.0 to 13.0 ml. It is preferable to have / g.

【0025】また、これらの分離剤のイオン交換容量
は、水中で膨潤した状態において、樹脂1mlにつき通
常は0.05〜0.5meq/mlであり、好ましくは
0.4meq/ml以下である。蛋白質は一般に、アミ
ノ基当量及びカルボキシル基当量(アミノ基又はカルボ
キシル基1モル当りの分子量)が極めて大きい。従って
低分子量のイオン性化合物を捕捉する場合と異なり、蛋
白質を捕捉する場合には、分離剤は単位容量当りのイオ
ン交換容量が小さくてもよい。むしろイオン交換容量が
大きいと、吸着した蛋白質を溶離させるのに大量の溶離
剤を用いなければならず不利である。
The ion-exchange capacity of these separating agents is usually 0.05 to 0.5 meq / ml, preferably 0.4 meq / ml or less per 1 ml of resin when swollen in water. A protein generally has a very large amino group equivalent and carboxyl group equivalent (molecular weight per mol of amino group or carboxyl group). Therefore, unlike the case of capturing a low molecular weight ionic compound, in the case of capturing a protein, the separating agent may have a small ion exchange capacity per unit volume. Rather, the large ion exchange capacity is disadvantageous because a large amount of eluent must be used to elute the adsorbed protein.

【0026】本発明に係る分離剤を用いて、イオン交換
やイオン交換クロマトグラフィーにより蛋白質の分離・
回収を行なう場合には、分離剤の好適なイオン交換容量
は、水中で膨潤した状態において樹脂1mlにつき0.
1〜0.3meqである。また、分離剤のイオン交換作
用を利用する場合には、分離剤の粒径は比較的大きい方
が好ましい。従ってアミノ基又はスルホン酸基を有する
本発明の分離剤は水中で膨潤した状態において通常は1
00〜500μmの範囲にあるのが好ましい。
Separation of proteins by ion exchange or ion exchange chromatography using the separating agent according to the present invention.
When recovering, the preferred ion exchange capacity of the separating agent is 0.1 per ml of resin when swollen in water.
It is 1 to 0.3 meq. When the ion exchange action of the separating agent is used, it is preferable that the separating agent has a relatively large particle size. Therefore, the separating agent of the present invention having an amino group or a sulfonic acid group is usually 1 when swollen in water.
It is preferably in the range of 00 to 500 μm.

【0027】ペンダントグリセロール基とアミノ基とを
有し、且つ水中で著るしく膨潤する分離剤を得るには、
前述のペンダントグリセロール基を有する水膨潤性のポ
リマー粒子にアミノ基を導入すればよい。アミノ基の導
入は、上述のペンダントグリセロール基を有する水膨潤
性のポリマー粒子を、水酸化アルカリ水溶液と親水性有
機溶媒との混合溶液に投入して、混合溶液をポリマー粒
子に浸透させて、この混合溶液で膨潤した状態にすると
共に水酸化アルカリによりグリセロール基の水酸基を活
性化させ、次いでこれにハロアルキル基を有するアミン
又はその塩を加えて膨潤状態を維持したままで水酸基に
ハロアルキル基を反応させる2段階で行なうのが好まし
い。かくすることにより、原料のペンダントグリセロー
ル基を有するポリマー粒子と実質的に等しい乾燥状態に
おける比体積を有し、且つ水中で原料以上に膨潤する塩
基性陰イオン交換樹脂を得ることができる。
To obtain a separating agent having a pendant glycerol group and an amino group and swelling remarkably in water,
An amino group may be introduced into the water-swellable polymer particles having the above-mentioned pendant glycerol group. The introduction of the amino group is carried out by introducing the above-mentioned water-swellable polymer particles having a pendant glycerol group into a mixed solution of an aqueous alkali hydroxide solution and a hydrophilic organic solvent, and allowing the mixed solution to penetrate the polymer particles. The swelled state in the mixed solution is activated, and the hydroxyl group of the glycerol group is activated by alkali hydroxide, and then an amine having a haloalkyl group or a salt thereof is added thereto to react the haloalkyl group with the hydroxyl group while maintaining the swollen state. It is preferable to carry out in two steps. By doing so, it is possible to obtain a basic anion exchange resin having a specific volume in a dry state which is substantially equal to that of the polymer particles having a pendant glycerol group as a raw material and swelling more than the raw material in water.

【0028】若し、これに反し、ペンダントグリセロー
ル基を有するポリマー粒子を水酸化アルカリ水溶液中に
投入して水で膨潤させ、次いでこれにハロアルキル基を
有するアミン又はその塩を反応させると、反応中に粒子
が収縮して、水中での膨潤性に富む塩基性陰イオン交換
樹脂は得られない。親水性有機溶媒としては、通常は1
価ないし多価アルコールが用いられる。特に炭素数2〜
4のアルコールが水酸化アルカリ水溶液との相溶性がよ
いので好ましい。なかでも2級水酸基を有するアルコー
ル、特にイソプロパノールがグリセロール基の水酸基の
活性化に有効であると考えられるので好ましい。親水性
有機溶媒は水酸化アルカリ水溶液に対し0.3〜3(容
量)倍用いるのが好ましい。親水性有機溶媒はポリマー
粒子とハロアルキルアミンとの反応に際し、ポリマー粒
子の膨潤状態を維持し、且つハロアルキルアミンがポリ
マー粒子内に均一に拡散するのを助長しているものと考
えられる。水酸化アルカリとしては通常は水酸化ナトリ
ウムが用いられるが、水酸化カリウムや水酸化リチウム
等も用いられる。水酸化アルカリ水溶液の濃度は1〜1
0規定が適当である。水溶液の濃度が低いとグリセロー
ル基の水酸基を活性化させる作用が弱い。逆に水溶液の
濃度が高過ぎるとポリマーのエステル結合の解裂が起る
おそれがある。
On the contrary, when the polymer particles having a pendant glycerol group are put into an alkali hydroxide aqueous solution and swollen with water, and then the amine having a haloalkyl group or a salt thereof is reacted with it, the reaction proceeds. Since the particles shrink, the basic anion exchange resin which is highly swellable in water cannot be obtained. The hydrophilic organic solvent is usually 1
A polyhydric or polyhydric alcohol is used. Especially carbon number 2
Alcohol 4 is preferable because it has good compatibility with the aqueous alkali hydroxide solution. Of these, alcohols having a secondary hydroxyl group, especially isopropanol, are considered to be effective in activating the hydroxyl group of the glycerol group, and are therefore preferable. It is preferable to use the hydrophilic organic solvent in an amount of 0.3 to 3 (volume) times the aqueous alkali hydroxide solution. It is considered that the hydrophilic organic solvent maintains the swollen state of the polymer particles during the reaction between the polymer particles and the haloalkylamine and promotes the uniform diffusion of the haloalkylamine into the polymer particles. As the alkali hydroxide, sodium hydroxide is usually used, but potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like are also used. The concentration of alkaline hydroxide aqueous solution is 1 to 1
0 is appropriate. When the concentration of the aqueous solution is low, the action of activating the hydroxyl group of the glycerol group is weak. Conversely, if the concentration of the aqueous solution is too high, the ester bond of the polymer may be cleaved.

【0029】水酸化アルカリ水溶液と親水性有機溶媒と
の混合溶液は、膨潤後においてもポリマー粒子がスラリ
ー状で存在し得るように、ポリマー粒子に対して大過剰
に用いるのが好ましい。ハロアルキル基を有するアミン
としては(3)式で表わされる3級アミンを用いる
The mixed solution of the aqueous alkali hydroxide solution and the hydrophilic organic solvent is preferably used in a large excess with respect to the polymer particles so that the polymer particles can remain in a slurry state even after swelling. As the amine having a haloalkyl group, a tertiary amine represented by the formula (3) is used.

【0030】[0030]

【化2】 [Chemical 2]

【0031】(式中、Xは塩素、臭素又はヨウ素を示
し、R1 はアルキレン基を示し、R2 、R3 はアルキル
基又はヒドロキシアルキル基を示す)(3)式におい
て、ハロアルキル基(X−R1 −)として好ましいのは
2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、3−クロロ
プロピル基、4−クロロブチル基などの炭素数2〜4の
低級ハロアルキル基である。また、R2 、R3 として好
ましいのはメチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル
基、n−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基など
の炭素数1〜4の低級アルキル基ないしは炭素数2〜4
のヒドロキシ低級アルキル基である。特に好ましいのは
1−ハロ−2(N,N−ジエチルアミノ)エタンや1−
ハロ−2−(N,N−ジメチルアミノ)エタンなどであ
る。アミンはポリマー粒子のグリセロール基に対し、通
常0.1〜3モル倍用いられる。アミンは遊離型で用い
てもよく、また塩酸塩、炭酸塩、重炭酸塩等の塩型で用
いてもよい。
(Wherein X represents chlorine, bromine or iodine, R 1 represents an alkylene group, and R 2 and R 3 represent an alkyl group or a hydroxyalkyl group). In formula (3), a haloalkyl group (X Preferred as -R 1- ) is a lower haloalkyl group having 2 to 4 carbon atoms such as 2-chloroethyl group, 2-bromoethyl group, 3-chloropropyl group and 4-chlorobutyl group. Further, as R 2 and R 3 , preferred are lower alkyl groups or carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, 2-hydroxyethyl group, n-propyl group, n-butyl group, i-butyl group. Number 2-4
Is a hydroxy lower alkyl group. Especially preferred are 1-halo-2 (N, N-diethylamino) ethane and 1-
Halo-2- (N, N-dimethylamino) ethane and the like. The amine is usually used in an amount of 0.1 to 3 times the molar amount of the glycerol group of the polymer particles. The amine may be used in a free form, or may be used in a salt form such as a hydrochloride, carbonate or bicarbonate.

【0032】前述の水酸化アルカリ水溶液と親水性有機
溶媒との混合溶液にグリセロール基を有するポリマー粒
子を投入して、20〜90℃で1〜5時間スラリー状態
で保持してグリセロール基の水酸基を活性化し、かつ乾
燥時に比して2倍以上の体積となるように膨潤させたの
ち、これに上述の3級アミンを添加して更に20〜90
℃で1〜10時間保持すると、グリセロール基にハロア
ルキルアミンが反応して本発明に係る塩基性陰イオン交
換樹脂が生成する。
Polymer particles having a glycerol group were added to a mixed solution of the above-mentioned aqueous solution of alkali hydroxide and a hydrophilic organic solvent, and the mixture was kept in a slurry state at 20 to 90 ° C. for 1 to 5 hours to remove the hydroxyl group of the glycerol group. After activating and swelling so as to have a volume more than twice as large as that at the time of drying, the above-mentioned tertiary amine is added to this to further swell 20 to 90
When kept at 1 ° C. for 1 to 10 hours, the haloalkylamine reacts with the glycerol group to form the basic anion exchange resin according to the present invention.

【0033】かくして得られた陰イオン交換能を有する
分離剤は、原料として用いたペンダントグリセロール基
を有するポリマー粒子とほぼ同じ乾燥状態での比体積を
有し且つ原料に等しいかないしはこれにまさる水中での
比体積を有している。ペンダントグリセロール基とスル
ホン酸基とを有し且つ水中で著るしく膨潤する分離剤を
得るには、前述のグリシジル基を有する膨潤性架橋共重
合体に亜硫酸塩又は重亜硫酸塩を反応させたのち、ポリ
マー粒子を親水性溶媒で膨潤させ、次いでこれに酸水溶
液を加えてグリシジル基の加水分解を行なうことにより
得ることができる。
The thus obtained separating agent having anion exchange capacity has a specific volume in a dry state which is almost the same as that of the polymer particles having pendant glycerol groups used as a raw material and is equal to or superior to the raw material. It has a specific volume in water. In order to obtain a separating agent having a pendant glycerol group and a sulfonic acid group and swelling remarkably in water, a swellable crosslinked copolymer having the above-mentioned glycidyl group is reacted with sulfite or bisulfite. , The polymer particles are swollen with a hydrophilic solvent, and then an aqueous acid solution is added thereto to hydrolyze the glycidyl group.

【0034】亜硫酸塩又は重亜硫酸塩としては、通常は
亜硫酸ナトリウム又は重亜硫酸ナトリウムが用いられ
る。これらの塩の0.1mol/リットルないし飽和水
溶液にポリマーを投入し、30〜90℃で1〜10時間
反応させる。これにより、グリシジル基を有する膨潤性
ポリマーはグリシジル基とスルホン酸基を有する酸性陽
イオン交換樹脂となる。次いで未反応のグリシジル基を
加水分解してペンダントグリセロール基に転換する。こ
のスルホン化ポリマーのグリシジル基の加水分解は、架
橋共重合体のグリシジル基の加水分解と同じくポリマー
を親水性有機溶媒で膨潤させた状態で行なうことが必要
である。ポリマーを単に鉱酸水溶液中に入れてグリシジ
ル基の加水分解を行なったのでは、水中で膨潤性に富む
製品は得られない。
As the sulfite or bisulfite, sodium sulfite or sodium bisulfite is usually used. The polymer is added to 0.1 mol / liter or a saturated aqueous solution of these salts and reacted at 30 to 90 ° C. for 1 to 10 hours. As a result, the swellable polymer having a glycidyl group becomes an acidic cation exchange resin having a glycidyl group and a sulfonic acid group. Next, the unreacted glycidyl group is hydrolyzed and converted into a pendant glycerol group. The hydrolysis of the glycidyl group of the sulfonated polymer needs to be carried out in the state where the polymer is swollen with a hydrophilic organic solvent, similarly to the hydrolysis of the glycidyl group of the crosslinked copolymer. If the polymer is simply put in the aqueous solution of mineral acid to hydrolyze the glycidyl group, a product having a high swelling property in water cannot be obtained.

【0035】スルホン化ポリマーのグリシジル基の加水
分解は、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、
N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド
等の、水と任意の割合で溶解する親水性有機溶媒中にポ
リマーを入れ室温下で1〜5時間程度保持してポリマー
粒子を乾燥時の体積の2倍以上に膨潤させる。次いでこ
れに酸水溶液を加えて20〜90℃に0.5〜5時間保
持すると、グリシジル基は加水分解されてペンダントグ
リセロール基とスルホン酸基を有する水膨潤性の酸性陽
イオン交換樹脂が生成する。
Hydrolysis of the glycidyl group of the sulfonated polymer is carried out using 1,4-dioxane, tetrahydrofuran,
The polymer is placed in a hydrophilic organic solvent such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, etc., which dissolves in water at an arbitrary ratio, and the polymer particles are kept at room temperature for about 1 to 5 hours to have twice the volume of the dried particles. Swell to above. Then, an aqueous acid solution is added to this and held at 20 to 90 ° C. for 0.5 to 5 hours to hydrolyze the glycidyl group to form a water-swellable acidic cation exchange resin having a pendant glycerol group and a sulfonic acid group. .

【0036】本発明に係る分離剤は、クロマトグラフィ
ーカラムの充填剤として有用である。例えば本発明に係
る分離剤を充填し且つ水で満されたカラムに、その上部
から分子量の異なる各種の蛋白質を含む試料水溶液を供
給してカラム内を流下させ、次いでカラムの上部から水
を供給して試料水溶液を押出すと、試料水溶液中の各種
蛋白質は相互に分離してカラムの底部から流出する。本
発明に係る分離剤は天然物を素材としたものよりも機械
的強度が大きいので、カラムへの充填高さを大きくする
ことができる。例えば本発明に係る分離剤は、カラムに
50cm以上の高さに充填してクロマトグラフィーに供
することができる。
The separating agent according to the present invention is useful as a packing material for a chromatography column. For example, to a column filled with the separating agent according to the present invention and filled with water, a sample aqueous solution containing various proteins having different molecular weights is supplied from the upper part to flow down the column, and then water is supplied from the upper part of the column. Then, when the sample aqueous solution is extruded, various proteins in the sample aqueous solution are separated from each other and flow out from the bottom of the column. Since the separating agent according to the present invention has a higher mechanical strength than a natural material, the packing height of the column can be increased. For example, the separating agent according to the present invention can be packed in a column at a height of 50 cm or more and subjected to chromatography.

【0037】また、本発明に係る分離剤のうちアミノ基
又はスルホン酸基を有するものは、イオン交換樹脂とし
て有用である。例えば本発明に係るアミノ基を有する分
離剤を充填したカラムの上部に、各種の蛋白質を含む試
料水溶液を供給してカラム内を流下させる。この際、試
料水溶液のpHは、捕捉しようとする蛋白質の等電点よ
りも高いpHに調節しておく。カラムの底部からの流出
液を監視して、その中に捕捉しようとする蛋白質が許容
量以上に漏れ出し(leak)てきたら、カラムへの試
料水溶液の供給を停止し、代りに水を供給してカラム内
に残存している試料溶液を押出す。次いで低濃度の酸水
溶液、例えば0.1モル/リットルの塩酸水溶液をカラ
ムに供給すると、分離剤に吸着されている蛋白質が溶出
してくる。酸水溶液の代りに0.5〜1mol/リット
ル程度の塩化ナトリウム水溶液を用いることもできる。
Among the separating agents according to the present invention, those having an amino group or a sulfonic acid group are useful as an ion exchange resin. For example, a sample aqueous solution containing various proteins is supplied to the upper part of the column packed with the separating agent having an amino group according to the present invention to flow down the column. At this time, the pH of the sample aqueous solution is adjusted to a pH higher than the isoelectric point of the protein to be captured. Monitor the effluent from the bottom of the column, and if the protein to be captured leaks more than the allowable amount (leak), stop supplying the sample aqueous solution to the column and supply water instead. The sample solution remaining in the column is extruded. Next, when a low-concentration aqueous acid solution, for example, a 0.1 mol / liter aqueous hydrochloric acid solution is supplied to the column, the protein adsorbed on the separating agent is eluted. Instead of the acid aqueous solution, a sodium chloride aqueous solution of about 0.5 to 1 mol / liter can be used.

【0038】また、別法として本発明に係るイオン交換
能を有する分離剤を試料水溶液中に投入して目的とする
成分を吸着させる。次いで濾過又は遠心分離により分離
剤を回収し、これを酸水溶液または塩化ナトリウム水溶
液に投入して、吸着している成分を溶出させることもで
きる。例えばpHを約3に調節した乳清に本発明に係る
スルホン酸基を有する分離剤を投入して、乳清中のラク
トアルブミン及びラクトグロブリンを吸着させる。次い
で分離剤をpH9程度のアルカリ性水溶液又は0.5〜
1mol/リットル程度の塩化ナトリウム水溶液中に投
入すると吸着されている蛋白質が溶出してくる。本発明
に係る分離剤は水中で著るしく膨潤して、蛋白質が容易
に分離剤の内部まで拡散することを許すので、蛋白質に
対する吸着容量が著るしく大きい。例えば本発明によれ
ばカラムに充填されている分離剤1リットル当り30g
以上、好ましくは50g以上の蛋白質を吸着させること
ができる。
As another method, the separating agent having the ion-exchange ability according to the present invention is put into a sample aqueous solution to adsorb a target component. Then, the separating agent may be recovered by filtration or centrifugation, and the separated agent may be put into an aqueous acid solution or an aqueous sodium chloride solution to elute the adsorbed components. For example, the separating agent having a sulfonic acid group according to the present invention is added to whey having a pH adjusted to about 3 to adsorb lactalbumin and lactoglobulin in the whey. Next, the separating agent is an alkaline aqueous solution having a pH of about 9 or 0.5 to
When it is put into an aqueous solution of sodium chloride of about 1 mol / liter, the adsorbed protein is eluted. Since the separating agent according to the present invention swells remarkably in water and allows the protein to easily diffuse into the inside of the separating agent, the adsorption capacity for the protein is remarkably large. For example, according to the invention, 30 g per liter of separating agent packed in the column
Above, preferably 50 g or more of protein can be adsorbed.

【0039】[0039]

【実施例】以下実施例に基づき、本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものでは
ない。〈グリセロール基を有する水膨潤性ポリマー粒子
の比体積の測定法〉水中で膨潤しているポリマー粒子約
10mlを水と共に10mlのメスシリンダーに入れ、
その体積(V1 ml)を測定する。ポリマー粒子をビー
カーに移し傾斜して水を除いたのち、100mlのアセ
トンを加えて10分間保持し、傾斜してアセトンを除く
操作を2回反覆する。次にトルエン100mlを加えて
10分間保持し、傾斜してトルエンを除く操作を2回反
覆し、更にトルエンをn−ヘプタンに代えて同様な操作
を2回反覆する。濾過してポリマー粒子を回収し、減圧
下で乾燥してn−ヘプタンを蒸発させる。乾燥した樹脂
の重量(Wg)を測定する。また乾燥した樹脂を10m
lのメスシリンダーに入れてその体積(V2 ml)を測
定する。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. <Measurement Method of Specific Volume of Water-Swellable Polymer Particles Having Glycerol Group> About 10 ml of polymer particles swollen in water is put into a 10 ml graduated cylinder together with water,
The volume (V 1 ml) is measured. After the polymer particles were transferred to a beaker and tilted to remove water, 100 ml of acetone was added and held for 10 minutes, and the operation of tilting to remove acetone was repeated twice. Next, 100 ml of toluene is added and held for 10 minutes, the operation of removing the toluene by tilting is repeated twice, and the same operation is repeated twice by replacing n-heptane with toluene. The polymer particles are collected by filtration and dried under reduced pressure to evaporate n-heptane. The weight (Wg) of the dried resin is measured. 10m of dried resin
It is put in a graduated cylinder of 1 and its volume (V 2 ml) is measured.

【0040】 ポリマー粒子の乾燥状態での比体積 … V2 /W(ml/g) ポリマー粒子の水中で膨潤状態での比体積 … V1 /W(ml/g) アミノ基又はスルホン酸基を有するポリマー粒子の場合
には、アミノ基又はスルホン酸基を遊離状態にしてから
上記の操作を行なう。
Specific Volume of Polymer Particles in Dry State ... V 2 / W (ml / g) Specific Volume of Polymer Particles in Swelling State in Water ... V 1 / W (ml / g) Amino Group or Sulfonic Acid Group In the case of the polymer particles having the above, the above operation is performed after the amino group or the sulfonic acid group is released.

【0041】〈グリセロール基とアミノ基を有するポリ
マー粒子のイオン交換容量の測定法〉ポリマー粒子を
0.1N−NaOH水溶液で処理してアミノ基を遊離形
としたのち、よく水洗する。このポリマー粒子約5ml
を10mlのメスシリンダーに採取し、その体積(Vm
l)を測定する。遠心分離して水を除去したのちフラス
コに移し、0.1N−HCl100mlを加えて12時
間保持する。上澄液10mlをとり、0.1N−NaO
H水溶液で滴定する。0.1N−NaOH水溶液の消費
量をMmlとすると、ポリマー粒子のイオン交換容量は
(10−M)/Vmeq/mlで与えられる。
<Measurement Method of Ion Exchange Capacity of Polymer Particles Having Glycerol Group and Amino Group> The polymer particles are treated with an aqueous 0.1N-NaOH solution to give amino groups in a free form, and then washed thoroughly with water. About 5 ml of this polymer particle
Was sampled in a 10 ml graduated cylinder and its volume (Vm
l) is measured. After removing water by centrifugation, the mixture is transferred to a flask, 100 ml of 0.1N HCl is added, and the mixture is kept for 12 hours. Take 10 ml of the supernatant and add 0.1N-NaO.
Titrate with aqueous H solution. The ion exchange capacity of the polymer particles is given by (10-M) / Vmeq / ml, where Mml is the consumption amount of the 0.1N-NaOH aqueous solution.

【0042】〈グリセロール基又はグリセロール基とス
ルホン酸基を有するポリマー粒子のイオン交換容量の測
定法〉ポリマー粒子を0.1N−HCl水溶液で処理し
て、カルボキシル基又はカルボキシル基とスルホン酸基
を遊離形としたのち水洗する。このポリマー粒子約5m
lを10mlのメスシリンダーに採取し、その体積(V
ml)を測定する。遠心分離して水を除去したのちフラ
スコに移し、0.1N−NaOH100mlを加えて1
2時間保持する。上澄液10mlをとり、0.1N−H
Clで滴定する。0.1N−HCl水溶液の消費量をM
mlとすると、ポリマー粒子のイオン交換容量は(10
−M)/Vmeq/mlで与えられる。
<Method for Measuring Ion Exchange Capacity of Polymer Particles Having Glycerol Group or Glycerol Group and Sulfonic Acid Group> Polymer particles are treated with 0.1N HCl aqueous solution to release carboxyl group or carboxyl group and sulfonic acid group. After shaping, wash with water. About 5m of this polymer particle
l was sampled in a 10 ml graduated cylinder and its volume (V
ml) is measured. After removing water by centrifugation, transfer to a flask and add 100 ml of 0.1N-NaOH to 1
Hold for 2 hours. Take 10 ml of the supernatant and add 0.1N-H
Titrate with Cl. Consume the consumption amount of 0.1N-HCl aqueous solution as M
If the volume is ml, the ion exchange capacity of the polymer particles is (10
-M) / Vmeq / ml.

【0043】〈グリセロール基とスルホン酸基を有する
ポリマー粒子のスルホン酸基の測定法〉ポリマー粒子を
0.1N−HCl水溶液で処理してスルホン酸基を遊離
形としたのち、よく水洗する。このポリマー粒子約5m
lを10mlメスシリンダーに採取し、その体積(Vm
l)を測定したのち、真空乾燥器で100℃で24時間
乾燥する。乾燥したポリマー粒子を常法により元素分析
して硫黄の含有量(Wmg)を測定する。ポリマー粒子
のスルホン酸基の量は(W/32)/Vmeq/mlで
与えられる。
<Measurement Method of Sulfonic Acid Group of Polymer Particles Having Glycerol Group and Sulfonic Acid Group> The polymer particles are treated with a 0.1N-HCl aqueous solution to give sulfonic acid groups in a free form, and then washed thoroughly with water. About 5m of this polymer particle
l was sampled in a 10 ml graduated cylinder and its volume (Vm
After measuring l), it is dried in a vacuum dryer at 100 ° C. for 24 hours. The dried polymer particles are subjected to elemental analysis by a conventional method to measure the sulfur content (Wmg). The amount of sulfonic acid groups of the polymer particles is given by (W / 32) / Vmeq / ml.

【0044】〈排除限界分子量の測定法〉内径8.2m
mのガラスカラムにペンダントグリセロール基を有する
ポリマー粒子を充填する(充填高さ47.5cm)。こ
のカラムに0.5ml/minで脱塩水を連続的に流し
ながら、その中にデキストランを注入し、カラムからの
流出液中にデキストランが現れるまでの時間を測定す
る。種々の分子量のデキストランについて上記の測定を
行ない、その測定結果から常法によりデキストランの排
除限界分子量を求める。
<Measurement method of exclusion limit molecular weight> Inner diameter 8.2 m
A glass column of m is packed with polymer particles having pendant glycerol groups (packing height 47.5 cm). Dextran is injected into this column while continuously flowing demineralized water at 0.5 ml / min, and the time until dextran appears in the effluent from the column is measured. The above-mentioned measurement is performed for dextran having various molecular weights, and the exclusion limit molecular weight of dextran is determined from the measurement results by a conventional method.

【0045】〈アルブミン吸着容量の測定法〉ポリマー
粒子を緩衝液〔アミノ基を有するポリマー粒子の場合は
トリスー塩酸緩衝液(pH7.5)、スルホン酸基を有
するポリマー粒子の場合は酢酸緩衝液(pH4.5)〕
の中に入れ、水酸化ナトリウムか酢酸ナトリウムでpH
を調節する。ポリマーで粒子5mlを採取し、遠心分離
して緩衝液を除去する。これを10℃の4g/リットル
の牛血清アルブミン溶液200ml中に投入し、ゆるく
攪拌しながら10℃で6時間保持する。上澄液の280
nmでの吸光度と、もとのアルブミン溶液の280nm
での吸光度の差とから、ポリマー粒子に吸着されたアル
ブミンの量を算出する。
<Method for measuring albumin adsorption capacity> Polymer particles were buffered [in the case of polymer particles having an amino group, Tris-HCl buffer (pH 7.5), in the case of polymer particles having a sulfonic acid group, an acetic acid buffer ( pH 4.5)]]
And pH with sodium hydroxide or sodium acetate
Adjust. Collect 5 ml of particles with polymer and centrifuge to remove buffer. This is put into 200 ml of a 4 g / liter bovine serum albumin solution at 10 ° C., and the mixture is maintained at 10 ° C. for 6 hours while being gently stirred. 280 of supernatant
absorbance at 280 nm and the original albumin solution at 280 nm
The amount of albumin adsorbed on the polymer particles is calculated from the difference in absorbance at.

【0046】〔実施例1〕グリシジルメタクリレート9
5.7g、ジエチレングリコールジメタクリレート4.
3g及び2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニ
トリル)1.0gを、トルエン87gに溶解した。この
モノマー溶液を、脱塩水に塩化カルシウム120g、ポ
リビニルアルコール6g及び亜硝酸ナトリウム0.00
6gを溶解した水溶液600g中に加え、攪拌してモノ
マー溶液を水溶液中に分散させた。この状態で70℃で
6時間懸濁重合を行なった結果、白色球状で粒径が約3
0〜300μmの架橋共重合体粒子が得られた(収率9
1%)。このものの乾燥状態での比体積は2.7ml/
gであり、1,4−ジオキサン中で膨潤させた状態にお
ける比体積は10.8ml/gであった。また、この架
橋共重合体粒子を乾燥したのち水に投入してもその体積
は殆んど変化しなかった。
Example 1 Glycidyl Methacrylate 9
5.7 g, diethylene glycol dimethacrylate 4.
3 g and 1.0 g of 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were dissolved in 87 g of toluene. This monomer solution was added to demineralized water to obtain 120 g of calcium chloride, 6 g of polyvinyl alcohol and 0.003 of sodium nitrite.
6 g was added to 600 g of the dissolved aqueous solution, and the mixture was stirred to disperse the monomer solution in the aqueous solution. In this state, suspension polymerization was carried out at 70 ° C. for 6 hours.
Cross-linked copolymer particles of 0 to 300 μm were obtained (yield 9
1%). The specific volume of this product in the dry state is 2.7 ml /
The specific volume in the swollen state in 1,4-dioxane was 10.8 ml / g. Further, even if the crosslinked copolymer particles were dried and then added to water, the volume thereof was hardly changed.

【0047】このグリシジル基を有する架橋共重合体粒
子30gに1,4−ジオキサン300mlを加えて室温
で3時間保持してジオキサンで膨潤させたのち、更に
1,4−ジオキサン150mlと50g/リットルの硫
酸水溶液150mlを加え、50℃に加温して3時間保
持してグリシジル基をグリセロール基に加水分解した。
かくして得たペンダントグリセロール基を有するポリマ
ー粒子は、乾燥状態における比体積が2.6ml/gで
あり、水中で膨潤させた状態における比体積は8.5m
l/gであった。陽イオン交換容量は推定で約0.05
meq/リットルであった。排除限界分子量は約100
万であった。
After adding 300 ml of 1,4-dioxane to 30 g of the crosslinked copolymer particles having a glycidyl group and keeping the mixture at room temperature for 3 hours for swelling with dioxane, 150 ml of 1,4-dioxane and 50 g / liter were further added. 150 ml of a sulfuric acid aqueous solution was added, and the mixture was heated to 50 ° C. and kept for 3 hours to hydrolyze the glycidyl group into a glycerol group.
The polymer particles having pendant glycerol groups thus obtained had a specific volume of 2.6 ml / g in a dry state and a specific volume of 8.5 m when swollen in water.
It was 1 / g. Estimated cation exchange capacity is about 0.05
It was meq / liter. Exclusion limit molecular weight is about 100
It was good.

【0048】〔実施例2〕実施例1において、グリシジ
ルメタクリレートの量を91.3gとし、ジエチレング
リコールジメタクリレートの量を8.7gとした以外は
実施例1と同様にして共重合反応及び加水分解反応を行
なった。エポキシ基を有する架橋共重合体の比体積は、
乾燥状態において1.9ml/g1,4−ジオキサン中
で膨潤させた状態で7.1ml/gであった。ペンダン
トグリセロール基を有するポリマー粒子の比体積は、水
中で膨潤させた状態で7.5ml/gであった。排除限
界分子量は約50万であった。
Example 2 A copolymerization reaction and a hydrolysis reaction were conducted in the same manner as in Example 1 except that the amount of glycidyl methacrylate was 91.3 g and the amount of diethylene glycol dimethacrylate was 8.7 g. Was done. The specific volume of the cross-linked copolymer having an epoxy group is
It was 7.1 ml / g when swollen in 1.9 ml / g 1,4-dioxane in a dry state. The specific volume of the polymer particles having pendant glycerol groups was 7.5 ml / g when swollen in water. The exclusion limit molecular weight was about 500,000.

【0049】〔実施例3〕実施例1で得られたペンダン
トグリセロール基を有する膨潤状態のポリマー粒子10
0mlを遠心分離により脱水したのち、これを5N−N
aOH水溶液24mlと、イソプロパノール40mlと
の混合溶液に入れ、ゆるく攪拌しながら50℃で1時間
保持した。この膨潤したポリマー粒子を含むスラリー
に、2−クロロエチルジエチルアミン塩酸塩(Cl−C
2 −CH2 −N−(CH2 CH3 2 −HCl)31
gを水10gに溶解した溶液を加えて、50℃で5時間
保持した。かくして得た白色球状の陰イオン交換樹脂の
比体積は、乾燥状態で約2.0ml/g、水中で膨潤さ
せた状態で約8.5ml/gであった。またイオン交換
容量は0.3meq/mlであった。アルブミン吸着量
は58g/リットルであった。
Example 3 Polymer particles 10 in swollen state having pendant glycerol groups obtained in Example 1
After dehydrating 0 ml by centrifugation, this was 5N-N
The mixture was placed in a mixed solution of 24 ml of an aOH aqueous solution and 40 ml of isopropanol and kept at 50 ° C. for 1 hour while gently stirring. 2-Chloroethyldiethylamine hydrochloride (Cl-C) was added to the slurry containing the swollen polymer particles.
H 2 -CH 2 -N- (CH 2 CH 3) 2 -HCl) 31
A solution of 10 g of water in 10 g of water was added, and the mixture was kept at 50 ° C. for 5 hours. The white spherical anion exchange resin thus obtained had a specific volume of about 2.0 ml / g in a dry state and about 8.5 ml / g in a state of being swollen in water. The ion exchange capacity was 0.3 meq / ml. The albumin adsorption amount was 58 g / liter.

【0050】〔実施例4〕実施例1で得られたグリシジ
ル基を有する架橋共重合体約10gを1mol/リット
ルの亜硫酸ナトリウム水溶液100mlに入れ、攪拌し
ながら50℃に3時間保持した。濾過してポリマー粒子
を回収し、次いでこれをテトラヒドロフラン100ml
中に入れ、25℃で3時間保持してポリマー粒子を膨潤
させた。更にこれにテトラヒドロフラン50mlと50
g/リットル硫酸水溶液150mlを加え、攪拌しなが
ら50℃で3時間保持してグリシジル基をグリセロール
基に加水分解した。得られた白色の球状粒子は乾燥状態
における比体積が2.5ml/g、水中で膨潤した状態
における比体積が約10ml/gであった。またイオン
交換容量は0.15meq/mlであった。アルブミン
吸着量は85g/リットルであった。
Example 4 About 10 g of the glycidyl group-containing cross-linked copolymer obtained in Example 1 was placed in 100 ml of a 1 mol / liter sodium sulfite aqueous solution, and the mixture was kept at 50 ° C. for 3 hours while stirring. The polymer particles were recovered by filtration, and then this was added to 100 ml of tetrahydrofuran.
It was placed inside and kept at 25 ° C. for 3 hours to swell the polymer particles. Further add 50 ml of tetrahydrofuran and 50
150 ml of a g / liter sulfuric acid aqueous solution was added, and the mixture was maintained at 50 ° C. for 3 hours while stirring to hydrolyze the glycidyl group into a glycerol group. The obtained white spherical particles had a specific volume in a dried state of 2.5 ml / g and a specific volume in a swollen state in water of about 10 ml / g. The ion exchange capacity was 0.15 meq / ml. The amount of adsorbed albumin was 85 g / liter.

【0051】〔実施例5〕実施例1において、グリシジ
ルメタクリレートの使用量を93.1g、ジエチレング
リコールジメタクリレートの使用量を6.9gとした以
外は、実施例1と全く同様にして懸濁重合を行なった。
生成した白色球状の架橋共重合体の乾燥状態及び1,4
−ジオキサンで膨潤させた状態における比体積は、それ
ぞれ2.1ml/g及び8.3ml/gであった。また
乾燥ポリマーの粒径は約30〜250μmであった。こ
の架橋共重合体粒子30gにテトラヒドロフラン300
mlを加え、室温で3時間保持して粒子を膨潤させたの
ち、更にテトラヒドロフラン150mlと50g/リッ
トルの硫酸水溶液150mlを加え、50℃で3時間保
持した。生成したペンダントグリセロール基を有するポ
リマー粒子は、乾燥状態における比体積及び水で膨潤し
た状態における比体積が、それぞれ2.4ml/g及び
7.7ml/gであった。排除限界分子量は約100万
であった。
Example 5 Suspension polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of glycidyl methacrylate used was 93.1 g and the amount of diethylene glycol dimethacrylate used was 6.9 g. I did.
Dry state and 1,4 of the produced white spherical cross-linked copolymer
-The specific volumes swollen with dioxane were 2.1 ml / g and 8.3 ml / g, respectively. The particle size of the dried polymer was about 30 to 250 μm. Tetrahydrofuran 300 is added to 30 g of the crosslinked copolymer particles.
After adding ml, the mixture was kept at room temperature for 3 hours to swell the particles, 150 ml of tetrahydrofuran and 150 ml of a 50 g / l sulfuric acid aqueous solution were further added, and the mixture was kept at 50 ° C. for 3 hours. The produced polymer particles having pendant glycerol groups had a specific volume in a dry state and a specific volume in a state swollen with water of 2.4 ml / g and 7.7 ml / g, respectively. The exclusion limit molecular weight was about 1 million.

【0052】〔実施例6〕実施例1で得られたペンダン
トグリセロール基を有する膨潤状態のポリマー粒子約1
00mlを、遠心分離により脱水したのち、これを10
N−NaOH水溶液24mlとイソプロパノール40m
lの混合水溶液に入れ、ゆるく攪拌しながら50℃で1
時間保持した。次いでこのスラリーに2−クロロエチル
−ジエチルアミン塩酸塩の50%水溶液62gを加え
て、50℃で5時間保持した。かくして得た白色球状の
陰イオン交換樹脂の水中で膨潤した状態における比体積
は11ml/g、陰イオン交換容量は0.24meq/
mlであった。
Example 6 About 1 polymer particle in swollen state having pendant glycerol groups obtained in Example 1
After dehydrating 100 ml by centrifugation,
24 ml of N-NaOH aqueous solution and 40 m of isopropanol
1 l of mixed aqueous solution, with gentle stirring at 50 ° C for 1
Held for hours. Next, 62 g of a 50% aqueous solution of 2-chloroethyl-diethylamine hydrochloride was added to this slurry, and the mixture was kept at 50 ° C for 5 hours. The white spherical anion exchange resin thus obtained has a specific volume of 11 ml / g and an anion exchange capacity of 0.24 meq / in a state swollen in water.
It was ml.

【0053】〔実施例7〕実施例1と全く同様にして得
られたペンダントグリセロール基を有する膨潤状態のポ
リマー粒子100mlを5N−NaOH水溶液24ml
中に入れ、ゆるく攪拌しながら50℃で1時間保持し
た。このスラリーに2−クロロエチル−ジエチルアミン
塩酸塩31gを水10gに溶解した溶液を加えて、50
℃で5時間保持した。かくして得た色色球状の陰イオン
交換樹脂の比体積は乾燥状態で約2ml/g、水中で膨
潤させた状態で約5ml/gであり、実施例3のものよ
りも膨潤性の劣るものである。また、このもののイオン
交換容量は0.3meq/mlであった。アルブミン吸
着量は5g/リットルであった。
Example 7 100 ml of swollen polymer particles having a pendant glycerol group obtained in exactly the same manner as in Example 1 was replaced with 24 ml of a 5N-NaOH aqueous solution.
It was put in and kept at 50 ° C. for 1 hour with gentle stirring. A solution of 31 g of 2-chloroethyl-diethylamine hydrochloride dissolved in 10 g of water was added to this slurry to give 50
Hold at 5 ° C for 5 hours. The thus-obtained colored spherical anion exchange resin has a specific volume of about 2 ml / g in a dry state and about 5 ml / g in a state of being swollen in water, which is inferior to that of Example 3 in swelling property. . The ion exchange capacity of this product was 0.3 meq / ml. The amount of adsorbed albumin was 5 g / liter.

【0054】〔実施例8〕実施例1と全く同様にして得
られた架橋共重合体粒子30gに100g/リットル%
硫酸水溶液150mlを加え、50℃に加温して5時間
保持してグリシジル基を加水分解した。かくして得たペ
ンダントグリセロール基を有する白色のポリマー粒子
は、水中で膨潤させた状態における比体積は3.2ml
/gであり、実施例1のものよりも著るしく膨潤性に劣
るものであった。
[Example 8] 100 g / l% was added to 30 g of the crosslinked copolymer particles obtained in exactly the same manner as in Example 1.
150 ml of a sulfuric acid aqueous solution was added, and the mixture was heated to 50 ° C. and kept for 5 hours to hydrolyze the glycidyl group. The white polymer particles having pendant glycerol groups thus obtained had a specific volume of 3.2 ml when swollen in water.
/ G, which was significantly inferior to that of Example 1 in swelling property.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、水中で著じるしく膨潤
することができる親水性の合成分離剤を提供できるのも
のであるので、天然系と合成系の分離剤の両者の利点を
有し、蛋白質等の高分子物質を選択的に分離できるので
きわめて有用である。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide a hydrophilic synthetic separating agent which can remarkably swell in water. Therefore, the advantages of both natural and synthetic separating agents can be obtained. It is extremely useful because it can selectively separate high molecular substances such as proteins.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B01D 15/08 8014−4D G01N 30/48 P 8105−2J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location // B01D 15/08 8014-4D G01N 30/48 P 8105-2J

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 グリシジルメタクリレートと下記一般式
(1)で表わされる架橋剤 CH2 =C(CH3 )−COO−(R−O)n −OC−
C(CH3 )=CH2 (1) (式中、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nは
1〜4の整数を示す)との架橋共重合体であって、乾燥
状態および水中における比体積が1.8〜3.0ml/
gであり1,4−ジオキサンで膨潤させた状態における
比体積が5.0〜15.0ml/gであることを特徴と
するもの。
1. A cross-linking agent CH 2 ═C (CH 3 ) —COO— (RO) n —OC— represented by the following general formula (1) with glycidyl methacrylate.
C (CH 3 ) = CH 2 (1) (wherein R represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 4) and is a crosslinked copolymer in a dry state. And the specific volume in water is 1.8 to 3.0 ml /
and a specific volume in a state swollen with 1,4-dioxane is 5.0 to 15.0 ml / g.
【請求項2】 グリシジルメタクリレート及び下記一般
式(1)で表わされる架橋剤 CH2 =C(CH3 )−COO−(R−O)n −OC−
C(CH3 )=CH2 (1) (式中、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nは
1〜4の整数を示す)から成るモノマー混合物と、モノ
マー混合物に対し相溶性のある有機溶媒と、重合開始剤
とから成る重合性混合物を水性媒体中で懸濁重合する方
法において、モノマー混合物中におけるグリシジルメタ
クリレートと架橋剤との重量比を97.5:2.5〜9
0:10の範囲から、モノマー混合物と有機溶媒との容
量比を1:0.5〜1:1.5の範囲からそれぞれ選択
することにより、乾燥状態および水中における比体積が
1.8〜3.0ml/gであり、1,4−ジオキサンで
膨潤させた状態における比体積が5.0〜15.0ml
/gである架橋共重合体を生成させることを特徴とする
方法
2. A cross-linking agent CH 2 ═C (CH 3 ) —COO— (R—O) n —OC— represented by glycidyl methacrylate and the following general formula (1).
Compatible with a monomer mixture consisting of C (CH 3 ) = CH 2 (1) (wherein R represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 4), and the monomer mixture. In a method of suspension-polymerizing a polymerizable mixture consisting of a certain organic solvent and a polymerization initiator in an aqueous medium, the weight ratio of glycidyl methacrylate to the crosslinking agent in the monomer mixture is 97.5: 2.5-9.
By selecting the volume ratio of the monomer mixture and the organic solvent from the range of 0:10 to the range of 1: 0.5 to 1: 1.5, respectively, the specific volume in the dry state and in water is 1.8 to 3. 0.0 ml / g, and the specific volume in a state swollen with 1,4-dioxane is 5.0 to 15.0 ml.
/ G of cross-linked copolymer is produced
【請求項3】 グリシジルメタクリレートと下記(1)
式で表わされる架橋剤 CH2 =C(CH3 )−COO−(R−O)n −OC−
C(CH3 )=CH2 (1) (式中、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nは
1〜4の整数を示す)とから成る架橋共重合体粒子の加
水分解物であって、乾燥状態における比体積が2.0〜
3.0ml/gであり、水で膨潤させた状態における比
体積が6.0〜13.0ml/gである親水性分離剤
3. Glycidyl methacrylate and the following (1)
Crosslinking agents represented by the formula CH 2 = C (CH 3) -COO- (R-O) n -OC-
C (CH 3 ) = CH 2 (1) (wherein R represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 4), and a hydrolyzate of crosslinked copolymer particles And the specific volume in the dry state is 2.0 to
Hydrophilic separating agent having a specific volume of 3.0 ml / g and a specific volume of 6.0 to 13.0 ml / g when swollen with water.
【請求項4】 ペンダントグリセロール基を有する親水
性の架橋共重合体粒子であって、乾燥状態における比体
積が2.0〜3.0ml/g、水で膨潤させた状態にお
ける比体積が6.0〜13.0ml/g、陽イオン交換
容量が0.05meq/ml以下であるもの。
4. Hydrophilic cross-linked copolymer particles having pendant glycerol groups, having a specific volume of 2.0 to 3.0 ml / g in a dry state and a specific volume of 6. when swollen with water. 0 to 13.0 ml / g and a cation exchange capacity of 0.05 meq / ml or less.
【請求項5】 請求項1に記載の架橋共重合体を親水性
有機溶媒で膨潤させ、次いで膨潤した該架橋共重合体を
水と反応させてグリシジル基を加水分解することを特徴
とする、水中において乾燥時の2倍以上の体積に膨潤す
る親水性架橋共重合体粒子の製造法
5. The crosslinked copolymer according to claim 1 is swollen with a hydrophilic organic solvent, and then the swollen crosslinked copolymer is reacted with water to hydrolyze a glycidyl group. Method for producing hydrophilic crosslinked copolymer particles that swell in water to a volume that is at least twice the volume when dried
【請求項6】 ペンダントグリセロール基とアミノ基又
はスルホン酸基とを有する親水性のイオン交換樹脂であ
って、乾燥状態における比体積が2.0〜3.0ml/
g、水で膨潤させた状態における比体積が6.0〜1
3.0ml/gであることを特徴とするもの。
6. A hydrophilic ion exchange resin having a pendant glycerol group and an amino group or a sulfonic acid group, which has a specific volume in a dry state of 2.0 to 3.0 ml /
g, specific volume in the swollen state with water is 6.0 to 1
What is characterized by being 3.0 ml / g.
【請求項7】 ペンダントグリセロール基を有し、乾燥
状態における比体積が2.0〜3.0ml/g、水で膨
潤させた状態における比体積が6.0〜13.0ml/
gである親水性架橋共重合体粒子を、水酸化アルカリ、
水及び親水性有機溶媒から成る混合液で処理して混合液
が内部に浸透して膨潤した粒子とし、これに下記一般式
(2)で示されるハロアルキルアミン 【化1】 (式中、Xはハロゲン原子を示し、R1 はアルキレン基
を示し、R2 、R3 はアルキル基又はヒドロキシアルキ
ル基を示す) 又はその塩を反応させることを特徴とする、水中で乾燥
時の体積の2倍以上に膨潤する塩基性陰イオン交換樹脂
の製造法。
7. Having a pendant glycerol group, a specific volume in a dry state is 2.0 to 3.0 ml / g, and a specific volume in a state swollen with water is 6.0 to 13.0 ml / g.
g of the hydrophilic cross-linked copolymer particles,
The mixture is treated with a mixture of water and a hydrophilic organic solvent to form particles swollen by permeating the mixture into haloalkylamine represented by the following general formula (2). (Wherein X represents a halogen atom, R 1 represents an alkylene group, R 2 and R 3 represent an alkyl group or a hydroxyalkyl group) or a salt thereof, and when dried in water A method for producing a basic anion exchange resin which swells to twice or more its volume.
【請求項8】 請求項1に記載の架橋共重合体粒子に、
亜硫酸塩及び重亜硫酸塩から成る群から選ばれた少くと
も1種を含む水溶液を反応させ、次いで親水性有機溶媒
で処理して有機溶媒が内部に浸透しており且つ乾燥時の
体積の2倍以上の体積に膨潤した状態とし、これに水を
反応させてグリシジル環の加水分解を行なうことを特徴
とする、ペンダントグリセロール基とスルホン酸基を共
に有する水膨潤性の酸性陽イオン交換樹脂の製造法
8. The crosslinked copolymer particles according to claim 1,
An aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of sulfites and bisulfites is reacted, then treated with a hydrophilic organic solvent, the organic solvent penetrates into the interior, and is twice the volume when dried. Production of a water-swellable acidic cation exchange resin having both pendant glycerol groups and sulfonic acid groups, which is characterized in that it is swollen in the above volume and water is reacted with it to hydrolyze the glycidyl ring. Law
【請求項9】 ペンダントグリセロール基とアミノ基又
はスルホン酸基とを有する親水性のイオン交換樹脂であ
って、乾燥状態における比体積が1.8〜3.0ml/
g、水で膨潤させた状態における比体積が6.0〜1
3.0ml/g、イオン交換容量が0.4meq/ml
以下であるものを充填したカラムに、蛋白質を含む水溶
液を通液して樹脂1リットル当り30g以上の蛋白質を
吸着させ、次いで溶離液を通液して吸着している蛋白質
を溶出させることを特徴とする蛋白質の回収方法。
9. A hydrophilic ion exchange resin having a pendant glycerol group and an amino group or a sulfonic acid group, which has a specific volume in a dry state of 1.8 to 3.0 ml /
g, specific volume in the swollen state with water is 6.0 to 1
3.0 ml / g, ion exchange capacity 0.4 meq / ml
An aqueous solution containing a protein is passed through a column packed with the following to adsorb 30 g or more of protein per liter of resin, and then an eluent is passed through to elute the adsorbed protein. And a method for recovering the protein.
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