JPH06315629A - 除タンパク用充填剤およびこれを充填したカートリッジ - Google Patents

除タンパク用充填剤およびこれを充填したカートリッジ

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JPH06315629A JP3300867A JP30086791A JPH06315629A JP H06315629 A JPH06315629 A JP H06315629A JP 3300867 A JP3300867 A JP 3300867A JP 30086791 A JP30086791 A JP 30086791A JP H06315629 A JPH06315629 A JP H06315629A
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慶子 権藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】生体試料等の分析において目的成分を定量する
際に定量の妨害となるタンパク質を除去処理するための
充填剤およびこれを充填したカ−トリッジを提供する。 【構成】ヒドロキシアパタイト繊維の三次元網目状集合
体であって、平均孔半径0.02〜0.08μm、比表面
積25〜65m2/g,平均粒径1〜30μmである充
填剤およびこれを充填したカ−トリッジおよび無水リン
酸第2カルシウムとアルカリを20〜60%のスラリ−
濃度で反応させて得られる充填剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生体試料等の分析、例
えば高速液体クロマトグラフィ−等において目的成分を
定量する際に定量の妨害あるいは測定機器の寿命低下の
原因となるタンパク質を予め除去処理するための充填剤
およびこれを充填したカ−トリッジに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術とその問題点】従来より生体試料中のアミ
ノ酸の分析や薬物代謝をトレ−スするための分析におい
ては高速液体クロマトグラフィ−による分析が進歩を遂
げ、医療等の分野において有効な手段となってきている
が、大量の試料を正確にかつ簡便に短時間で処理するこ
とは容易でなかった。
【0003】この原因の第1は、生体試料中に大量に含
まれるタンパク質にある。すなわち目的成分の定量の妨
害となったり、あるいは測定機器の寿命低下の原因とな
るために分析に先だって、このタンパク質を除去する必
要がある。この除去方法としては、薬物代謝において
は、トリクロル酢酸を添加して遠心分離をおこなうか、
有機溶媒を用いて抽出をおこなう方法等が一般的であ
る。いずれにしてもその操作が煩雑であり、短時間での
処理がおこなえないという問題があった。また、近年血
液からの感染等、衛生面からも非接触、使い捨てでの処
理が望まれている。
【0004】かかる点に着目して、限外ろ過膜を用いた
フィルタ−を容器に設置した使い捨てのカ−トリッジが
提案されている。この方法では確かに操作は簡便になる
が、比較的高価な限外ろ過膜を使用するため簡便さを追
求すると使い捨てにすればコストが高くなる。また処理
時間も比較的長いため短時間処理という点からも十分な
ものではなかった。
【0005】ヒドロキシアパタイトはその吸着性能を利
用して高速液体クロマトグラフィ−のカラム充填剤とし
て使用されている。リン酸と水酸化カルシウムとの反応
により得られる反応スラリ−を噴霧乾燥して得られるヒ
ドロキシアパタイトを圧縮成型後焼結成形体を除タンパ
クのフィルタ−として用いる方法が知られている(特願
平2−45297号)が、このものはタンパク質の除去
性能が必ずしも十分でない。また、リン酸第二カルシウ
ムとアルカリとの反応で得られるヒドロキシアパタイト
の三次元網目状集合体をクロマトグラフィ−のカラム充
填剤として用いることが特開平1−201015号に記
載されており、この中で溶液中でタンパク質の吸着性能
が示されているが、タンパク質を分析用試料の前処理と
して極めて短時間にほぼ完全に除去する必要のある除タ
ンパク性能については記載がない。
【0006】
【問題点を解決するための具体的手段】本発明者らは、
かかる現状に鑑み鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち本発明は、ヒドロキシアパタイト繊維の三
次元網目状集合体であって、該集合体が平均孔半径0.
02〜0.08μm、比表面積が25〜65m2/g、
平均粒径が1〜30μmである除去タンパク用充填剤お
よびこれを充填したカ−トリッジである。
【0007】図1は本発明のヒドロキシアパタイト繊維
の三次元網目状集合体の表面状態を拡大した図面代用写
真であり、ヒドロキシアパタイトの約0.02〜0.0
7μmの細長い繊維が複雑に三次元に絡み合った状態と
なっている。
【0008】この集合体は繊維と繊維との間隙に形成さ
れる空孔を有しており、水銀圧入法で測定した平均孔半
径は0.02〜0.08μmの範囲である。本発明の充
填剤の製造方法としては、次の方法が例示できる。
【0009】無水のリン酸第二カルシウム(CaHPO
4)と水の系にアルカリ源としてNH3 、NH4OH、N
aOH、KOHのうち少なくとも1種を加え、CaHP
4/H2Oスラリ−濃度を20〜60%にて反応をおこ
なう。CaHPO4/H2Oスラリ−濃度が20%未満で
は繊維状結晶が粗く綿状に絡み合った凝集多結晶体とな
り、比表面積が大きくならず、吸着能力を十分に発揮さ
せるためには25m 2/g以上が好ましく、この濃度以
上での反応が好ましい。
【0010】また、スラリ−濃度は上限60%程度まで
が好ましい。この範囲を越えると反応液の粘度が高くな
り、操作性が悪くなって均質なヒドロキシアパタイトを
得ることができない。 かかる製造法により得られるヒ
ドロキシアパタイトのCa/Pモル比は1.4〜1.6
の範囲である。また、平均粒径は1〜30μmの範囲が
好ましい。この範囲より小さいとハンドリングに問題が
あり、この範囲より大きいと密に充填することができな
い。
【0011】本発明の除タンパク用充填剤は、種々のタ
ンパク質について有効であるが、人体、動物の体液が最
も一般的に対象となるものであり、かかる観点からは、
平均孔半径が0.02〜0.08μmの範囲のものが好
ましく、特に、アルブミン、グロブリンに対する除去性
能を考慮すると平均孔半径が0.04〜0.06μmの
範囲のものが好ましく、このためにもスラリ−濃度は2
0%以上が好ましい。
【0012】また、比表面積が65m2/g以上を越え
ると有効な平均孔半径の範囲からはずれるため好ましく
ない。本発明の除タンパク用充填剤は、使い捨てを原則
とするものであり、かかる観点から所定の量をカ−トリ
ッジに充填して用いることが好ましい。そのカ−トリッ
ジの形状、材質等は、特に限定されないが、一般的には
図4に示すような形状のものを用いる。
【0013】図4は一部断面を示すカ−トリッジ組立図
であり、カ−トリッジは全体に円筒状のものを組み立
てて構成されるもので、充填用円筒部2、原液注入口
3、除タンパク試料出口4からなる。5は充填されたヒ
ドロキシアパタイトであり、6はろ紙等のフィルタ−で
ある。材料としては、使い捨てであり、プラスチック材
料を用いるのが一般的である。
【0014】ここで、充填部分の径と長さの関係は通
常、長さ/径の比が約1〜3の範囲である。また、充填
部分のボリュウムは、一般に分析用試料として最低限必
要な量600μlを考慮して、もとの注入液量との関係
から決定すればよいが、充填部分の量が1ml程度が標
準となる。この量が少ないと吸着能力が十分ではなく、
所定の必要試料量を確保できず、また多すぎると充填剤
の間隙に滞留する液量が多くなるため必要試料量を確保
するのに要する注入液量が多くなるので、これらを考慮
して決定する。
【0015】充填剤の充填密度は特に限定されないが、
小さい方が注入に要する圧力が少なくなる。従って、所
定の必要試料量を確保するために要する時間の制限等を
考慮してこの充填密度は決定すればよいが、一般的には
1g/ml程度が好ましい。
【0016】本発明の除タンパク用充填剤は、除タンパ
ク能力に優れ、分析に必要な試料量においてほぼ100
%除去することが可能であるとともに目的成分であるア
ミノ酸等に対しては、ほとんど吸着性能を示さず、極め
て高い回収率で回収が可能である。
【0017】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 製造例1 60l反応槽(SUS)にて、内部に無水CaHPO4
7.5Kg、水25Kgを仕込んだのち加温し、75℃
で28%NH4OHを2.5Kg,pH8.0〜8.2
に保ちながら添加し、8時間反応をおこなったのち、生
成物を濾別し十分な水でアルカリを洗浄除去し乾燥した
(No.1)。反応条件を変えて、No.2〜4の製造
をおこなった。
【0018】表1に反応条件及び結果を示す。なお、N
o.1のものについてその表面状態を示したのが図1の
図面代用写真である。
【0019】
【表1】
【0020】製造例2 リン酸溶液に水酸化カルシウムスラリ−液を常温で添加
してスラリ−濃度5%にて反応をおこない、2時間、6
0℃で熟成した。この生成スラリ−を噴霧乾燥して得ら
れる造粒品を800℃で焼成した。
【0021】この結果得られたヒドロキシアパタイトは
比表面積が22m2/g、平均粒径が20μmであり、
その表面の状態は図2に示す図面代用写真のようであ
り、繊維状ヒドロキシアパタイトが三次元に絡み合った
製造例1のものとは明らかに異なり棒状の一次粒子が粒
成長したものであった。
【0022】製造例3 無水リン酸第二カルシウム(CaHPO4)と水のスラ
リ−溶液に反応温度80℃でpHを10以下に保ちなが
ら水酸化カルシウムスラリ−溶液を添加し反応をおこな
った。
【0023】この結果得られたヒドロキシアパタイトは
比表面積が7m2/g、平均粒径が15μmであり、そ
の表面の状態は図3で示す図面代用写真のように六角柱
状の結晶の集合体であり、製造例1のものとは明らかに
異なったものであった。
【0024】実施例1 表1のNo.1のヒドロキシアパタイトを概略図4で示
すカ−トリッジ(充填部分9mmΦ×15mmL)にミ
クロスパ−テルで少量ずつ入れ、9mmΦの押し棒を用
いて充填を行い、0.39gを充填した(上下面は濾紙
No.5Cで保持)。
【0025】牛血清を純水(逆浸透膜、イオン交換処
理)で2倍に希釈後、0.45μmメンブレンフィルタ
−でろ過した液を2mlの硝子製シリンジに2ml測り
取り、カ−トリッジに接続後静かに押し出した。この結
果1分20秒後に1滴、以下10秒に1滴の割合で採取
できるように送液し、合計2分50秒後に送液を中止し
た。このそれぞれの1滴についてタンパク質の除去率を
測定した。
【0026】除去率は次のように測定した。タンパク質
と色素が結合すると色調変化をおこすことを利用した色
素結合法により、Biorad社のプロテインアッセイ
試薬を使用し、595nmの吸光度を測定することによ
り求めた。
【0027】この結果、8滴までは除去率が98%を示
しており、アミノ酸分析に必要な量0.2ml(約5
滴)を十分に達成していることを確認した。 実施例2〜4 実施例1と同様にしてNo.2〜4の各ヒドロキシアパ
タイトについても同様の測定をおこなった結果、実施例
1と同様にいずれも8滴までは除去率98%を示してい
た。
【0028】比較例1、2 製造例2(比較例1)および製造例3(比較例2)で製
造したヒドロキシアパタイトを充填剤として使用し、実
施例1と同様にして測定した結果、製造例2のものにつ
いては、2滴目で除去率97%、3滴目で除去率91%
であった。製造例3のものは、3滴目で除去率97%、
4滴目で除去率94%であり、いずれも除タンパク性能
が十分でなかった。
【0029】実施例5 アミノ酸標準液(2mg/dl)+10mMリン酸ナト
リウム緩衝液(pH7.7)(1+3)2mlを用い実
施例1と同じ要領でカ−トリッジを通液させた。
【0030】この通過液をAsahipak G−52
0(50×0.7cm i.d.)、検出250nm、
移動相(30mMリン酸ナトリウムと150mM硫酸ナ
トリウム含有のpH7.0水溶液)、流速1mM/mi
nの条件で通常のアミノ酸分析(ニンヒドリン法)によ
りアミノ酸の回収率を測定した。この結果を表2に示し
た。
【0031】
【表2】
【0032】実施例6 製造例1のNo.1の充填剤を用い、実施例1と同様に
してカ−トリッジに充填し、人の血漿について除タンパ
ク性能を測定した。この条件と結果を表3に示した。
【0033】
【表3】
【0034】実施例7 血清50μlに蒸留水450μl、生理食塩水500μ
l、Theophylline(気管支喘息薬)20μ
l(50ppm)、7−(2−Hydroxyethy
l)theophylline(1S)10μl(10
0ppm)(内部標準物質)を添加混合し、実施例1で
調整充填したカ−トリッジに通液した。この通過液を用
いて高速液体クロマトグラフィ−により分析をおこない
検量線法によりTheophyllineの回収率を測
定した結果、92.9%であった。なお、高速液体クロ
マトグラフィ−の操作条件は次のとおりである。
【0035】波長 280nm カラム Inertsil ODS、0.46 i.
d.X 15cm 移動相 アセトニトリル+水(10+90) 流量 1ml/min 注入量 20μl
【0036】
【発明の効果】本発明の充填剤は、生体試料の分析用試
料中に含まれるタンパク質を効率よく除去できるもので
あり、カ−トリッジに充填して使用することで簡単に除
タンパクでき、使い捨て方式により衛生的にかつ効率よ
く目的成分の分析が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造例1によるヒドロキシアパタイト
の表面状態を示す図面代用写真である。
【図2】本発明とは異なる製造例2によるヒドロキシア
パタイトの表面状態を示す図面代用写真である。
【図3】本発明とは異なる製造例3によるヒドロキシア
パタイトの表面状態を示す図面代用写真である。
【図4】本発明の充填剤を充填するためのカ−トリッジ
の一例を示す一部断面図である。
【符号の説明】 .カ−トリッジ 2.充填用円筒部 3.原液注入口 4.除タンパク試料出口 5.ヒドロキシアパタイト 6.フィルタ−
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 力 東京都杉並区下高井戸1−3−11 (72)発明者 小林 亘 山形県鶴岡市みどり町33−4 (72)発明者 権藤 慶子 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1 味の 素株式会社中央研究所内 (72)発明者 岩瀬 廣 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1 味の 素株式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒドロキシアパタイト繊維の三次元網目
    状集合体であって、該集合体が平均孔半径0.02〜
    0.08μm、比表面積が25〜65m2/g、平均粒
    径が1〜30μmであることを特徴とする除タンパク用
    充填剤。
  2. 【請求項2】 ヒドロキシアパタイト繊維の三次元網目
    状集合体が無水のリン酸第二カルシウム(CaHP
    4)と水の系にアルカリ源としてNH3、NH4OH、
    NaOH、KOHのうち少なくとも1種を加え、CaH
    PO4/H2Oスラリ−濃度を20〜60%にて反応をお
    こなうことにより得られるCa/Pモル比1.4〜1.
    6の範囲である請求項1記載の除タンパク用充填剤。
  3. 【請求項3】 ヒドロキシアパタイト繊維の三次元網目
    状集合体であって、該集合体が平均孔半径0.02〜
    0.08μm、比表面積が25〜65m2/g、平均粒
    径が1〜30μmである充填剤を充填してなる除タンパ
    ク用カ−トリッジ。
JP3300867A 1991-11-15 1991-11-15 除タンパク用充填剤およびこれを充填したカートリッジ Pending JPH06315629A (ja)

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