JPH07104332B2 - カラム用充填剤 - Google Patents

カラム用充填剤

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JPH07104332B2
JPH07104332B2 JP61158412A JP15841286A JPH07104332B2 JP H07104332 B2 JPH07104332 B2 JP H07104332B2 JP 61158412 A JP61158412 A JP 61158412A JP 15841286 A JP15841286 A JP 15841286A JP H07104332 B2 JPH07104332 B2 JP H07104332B2
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    • B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、例えば液体クロマトグラフィー、血液処理用
カラムなどに使用されるカラム用充填剤に関する。
「従来技術およびその問題点」 液体クロマトグラフィーなどのカラム用充填剤として
は、従来からシリカゲル、化学修飾シリカゲル、合成高
分子ゲル、天然高分子ゲル、カーボンゲルなどからなる
ものが知られている。また、これらの充填剤を多孔質に
した多孔質シリカ、化学修飾多孔質シリカ、多孔質高分
子なども知られている。
一方、リン酸カルシウム系化合物、特に合成ハイドロキ
シアパタイト（Ca10（PO4）６（OH）２）は、歯や骨の
無機主成分と同質であり、その優れた生体親和性を応用
して合成ハイドロキシアパタイトによる人工歯根や骨補
填材が開発されている。この生体と深く関わりをもつリ
ン酸カルシウム系化合物を液体クロマトグラフィーの充
填剤として利用しようとする試みは古くから行なわれて
おり、蛋白質、酵素などの分離に応用されている。ま
た、近年においては、製法や形状に特徴を有する充填剤
も提案されている（特開昭60−143762号）。
ところで、従来のリン酸カルシウム系化合物からなる充
填剤は、噴霧乾燥造粒法、回転転動造粒法、粉砕造粒法
などの手段で造粒された顆粒状をなしている。その形状
は、球状、不定形、板状など各種のものが採用されてい
る。
しかしながら、上記のリン酸カルシウム系化合物からな
る充填剤は、均一な形状および大きさに形成することが
極めて困難であった。このため、液体クロマトグラフィ
ーに適用した場合に、理論段数が低く、分析チャートに
テーリング現象が生じやすく、さらに送液圧力および流
量の調整が難しいという問題点があった。
「発明の目的」 本発明の目的は、リン酸カルシウム系化合物を材質とす
る充填剤であって、ほぼ球形に近い形状をなし、かつ、
均一な大きさを有するものを提供することにある。
「発明の構成」 本発明のカラム用充填剤は、球状基材表面にリン酸カル
シウム系化合物の熱処理コーティング層を有することを
特徴とする。
このように、本発明のカラム充填剤は、球状基材の表面
にリン酸カルシウム系化合物をコーティングし、次いで
熱処理することにより形成されるので、球状基材として
公知の各種ビーズを用いることにより、ほぼ真球に近い
形状をなし、しかも大きさが均一な充填剤が得られる。
これによって、例えば液体クロマトグラフィーに適用し
た場合に、理論段数を大きくし、テーリング現象を少な
くすることができ、送液圧力と流量との調整も容易にな
る。
本発明において、リン酸カルシウム系化合物としては、
例えばCa10（PO4）６（OH）２、Ca3（PO4）２、Ca2P
2O7、Ca（PO3）２、Ca10（PO4）6F2、Ca10（PO4）6Cl2
などが採用できる。これらのリン酸カルシウム系化合物
は、水溶性のリン酸塩と水溶性のカルシウム塩とを水溶
液中で反応させる湿式合成法や、リン酸化合物とカルシ
ウム化合物とを高温下で反応させる乾式合成法など、公
知の各種の方法で合成することができる。
また、球状基材としては、例えばポリエステル、ポリス
チレン、ポリアクリル、カーボン、シリカ、アルミナ、
リン酸ガラスなどのビーズが採用できる。これらのビー
ズは一般に市販されているものであり、例えばポリスチ
レンビーズ（住友化学工業製、商品名「ファインパー
ル」）、ポリアクリルビーズ（住友化学工業製、商品名
「ファインパール」）、カーボンビーズ（モリテックス
製）、シリカビーズ（ナーゲル社製、商品名「ヌクレオ
シル」）、アルミナビーズ（モリテックス製、Al2O399.
5％）などが知られている。そして、目的とする充填剤
の大きさに応じてこれらのビーズの大きさを適宜選択す
ればよい。
球状基材表面にリン酸カルシウム系化合物をコーティン
グする方法としては、例えばスパッタリング法、噴霧乾
燥造粒法（スプレードライ法）、回転転動造粒法などが
採用できる。
本発明の充填剤は、その粒径が１〜100μｍとされるこ
とが好ましい。１μｍ未満ではカラムに送液した場合に
おける圧力損失が大きくなり、100μｍを超えると比表
面積が小さくなるので分離性能が低下する傾向がある。
リン酸カルシウム系化合物のコーティング膜の厚さは、
0.5〜50μｍ程度が好ましい。0.5μｍ未満では充分な膜
強度が得られず、50μｍを超えると真球状に成形するこ
とが困難となる。
「発明の実施例」 実施例１ 球状基材として、粒径30μｍのシリカビーズ（ナーゲル
社製、商品名「ヌクレオシル」）を用いた。また、リン
酸カルシウム系化合物として、ハイドロキシアパタイト
（Ca10（PO4）６（OH）２）を用いた。さらに、スパッ
タリング装置として、「SPF210H RF」（商品名、日電ア
ネルバ製）を用いた。
上記シリカビーズをコーティング基材用のホルダーに入
れる。このホルダーには回転機構が装備されており、ビ
ーズの全面がコーティングされる機構となっている。ま
た、ターゲット部にはハイドロキシアパタイトを取付け
る。
ターゲットとコーティング基材間の距離、スパッタのた
めの高周波電力、スパッタ圧力等を調整する。そして、
10分から30分プレスパッタを行ない、ターゲット表面の
不純物を除去する。
RFスパッタリングの条件は、ターゲット−基板間距離40
mm、スパッタ圧力5.5×10Pa、スパッタ電力100W、スパ
ッタレート40Å/minであり、約４時間スパッタリングを
した。このようにして得られたサンプルをアルゴン雰囲
気中で700℃にて１時間熱処理した。このサンプルは、
Ｘ線回折装置、分光光度計で調べた結果、コート膜の組
成はハイドロキシアパタイトであり、膜厚は1.2μｍで
あることがわかった。
こうして、粒径32.4μｍ、ハイドロキシアパタイトの膜
厚1.2μｍのほぼ真球状をなす充填剤を得た。この充填
剤を、直径7.5mm、長さ100mmのステンレス製カラムに湿
式充填して、高速液体クロマトグラフィー（島津製、商
品名「LC−6A」）にて標準蛋白質分析を行なった。以下
に分析結果を示す。
移動相：リン酸ナトリウム緩衝液 PH6.8 0.01−0.4M30分リニアグラジエント 流速:1ml/min 圧力:20kg/mc2 サンプル:BSA、リゾチーム、チトクロムＣ 見かけの理論段数:15,000（リゾチームのピークによ
る。） テーリング：小さい 実施例２ 球状基材として、粒径30μｍのシリカビーズ（ナーゲル
社製、商品名「ヌクレオシル」）を用いた。また、リン
酸カルシウム系化合物として、ハイドロキシアパタイト
を用いた。
ハイドロキシアパタイトを水に１％分散させたスラリー
中に、上記シリカビーズを投入して充分撹拌した。そし
て、撹拌を保持した状態で、スプレードライヤー（アシ
ザワニロ製、モービルマイナ型）で出口温度90〜110℃
にて噴霧乾燥を行ない、シリカビーズ表面にハイドロキ
シアパタイトがコーティングされた顆粒を得た。この顆
粒をアルゴン雰囲気中で700℃にて１時間熱処理し、充
填剤を得た。この充填剤は、粒径32μｍ、ハイドロキシ
アパタイトの膜厚１μｍであった。
この充填剤を用いて実施例１と同様な標準蛋白質分析を
行なった。以下に分析結果を示す。
移動相：リン酸ナトリウム緩衝液 PH6.8 0.01−0.4M30分リニアグラジエント 流速:1ml/min 圧力:20kg/cm2 サンプル:BSA、リゾチール、チトクロムＣ 見かけの理論段数:14,000（リゾチームのピークによ
る。） テーリング：小さい 実施例３ 球状基材として、粒径30μｍのシリカビーズ（ナーゲル
社製、商品名「ヌクレオシル」）を用いた。また、リン
酸カルシウム系化合物として、ハイドロキシアパタイト
を用いた。
上記シリカビーズとハイドロキシアパタイトとを回転転
動造粒装置にかけ、シリカビーズ表面にハイドロキシア
パタイトをコーティングした。このコーティング物をア
ルゴン雰囲気中で700℃にて１時間熱処理し、充填剤を
得た。この充填剤は、粒径35.2μｍ、ハイドロキシアパ
タイトの膜厚2.6μｍであった。
この充填剤を用いて実施例１と同様な標準蛋白質分析を
行なった。以下に分析結果を示す。
移動相：リン酸ナトリウム緩衝液 PH6.8 0.01−0.4M30分リニアグラジエント 流速:1ml/min 圧力:20kg/cm2 サンプル:BSA、リゾチール、チトクロムＣ 見かけの理論段数:13,000（リゾチームのピークによ
る。） テーリング：小さい 比較例 ハイドロキシアパタイトを水に１％分散させたスラリー
を、スプレードライヤー（アシザワニロ製、モービルマ
イナ型）で出口温度90〜110℃にて噴霧乾燥を行ない、
ハイドロキシアパタイトからなる顆粒を得た。この顆粒
をアルゴン雰囲気中で700℃にて１時間熱処理し、充填
剤を得た。この充填剤は、粒径２〜20μｍの顆粒の集ま
りからなり、平均粒径は3.5μｍであった。
この充填剤を用いて実施例１と同様な標準蛋白質分析を
行なった。以下に分析結果を示す。
移動相：リン酸ナトリウム緩衝液 PH6.8 0.01−0.4M30分リニアグラジエント 流速:1ml/min 圧力:80kg/cm2 サンプル:BSA、リゾチール、チトクロムＣ 見かけの理論段数:4,000（リゾチームのピークによ
る。） テーリング：大きい 「発明の効果」 以上説明したように、本発明の充填剤によれば、球状基
材表面にリン酸カルシウム系化合物をコーティングして
なるので、ほぼ真球に近い形状をなし、かつ、粒径が均
一なものを得ることができる。したがって、例えば液体
クロマトグラフィーに適用した場合に、理論段数を大き
くし、テーリング現象を少なくすることができ、送液圧
力と流量との調整も容易になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横尾 明彦 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 河村 克己 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (56)参考文献 日本分析化学会関東支部編「高速液体ク ロマトグラフィーハンドブック」（昭和60 −11−15）丸善Ｐ．92−94

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】球状基材表面にリン酸カルシウム系化合物
    の熱処理コーティング層を有することを特徴とするカラ
    ム用充填剤。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記リン
    酸カルシウム系化合物は、Ca10（PO4）６（OH）２、Ca3
    （PO4）２、Ca2P2O7、Ca（PO3）２、Ca10（PO4）6F2、C
    a10（PO4）6Cl2のうちから選ばれた一種または二種以上
    であるカラム用充填剤。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項におい
    て、前記球状基材は、ポリエステル、ポリスチレン、ポ
    リアクリル、カーボン、シリカ、アルミナ、リン酸ガラ
    スより選ばれた材質からなるカラム用充填剤。
JP61158412A 1968-07-08 1986-07-05 カラム用充填剤 Expired - Lifetime JPH07104332B2 (ja)

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