JPH09313906A - タンパク質分離用逆相分離膜 - Google Patents
タンパク質分離用逆相分離膜Info
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- JPH09313906A JPH09313906A JP8139970A JP13997096A JPH09313906A JP H09313906 A JPH09313906 A JP H09313906A JP 8139970 A JP8139970 A JP 8139970A JP 13997096 A JP13997096 A JP 13997096A JP H09313906 A JPH09313906 A JP H09313906A
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- meth
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- membrane
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 タンパク質分離用の逆相分離膜と同膜の製造
方法。 【解決手段】 このタンパク質分離用の逆相分離膜は、
多孔質高分子材料膜に疎水性の官能基を有する重合性単
量体と、親水性の官能基を有する重合性単量体とを共グ
ラフト重合させて製造される。多孔質高分子材料膜とし
ては、オレフィンまたはハロゲン化オレフィンの重合体
または共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリスル
フォン、ポリイミド、セルロースまたはセルロース誘導
体の膜が、疎水性の官能基を有する重合性単量体として
は、オクタデシル（メタ）アクリレート等が、また親水
性の官能基を有する重合性単量体として、ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート等が挙げられている。
方法。 【解決手段】 このタンパク質分離用の逆相分離膜は、
多孔質高分子材料膜に疎水性の官能基を有する重合性単
量体と、親水性の官能基を有する重合性単量体とを共グ
ラフト重合させて製造される。多孔質高分子材料膜とし
ては、オレフィンまたはハロゲン化オレフィンの重合体
または共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリスル
フォン、ポリイミド、セルロースまたはセルロース誘導
体の膜が、疎水性の官能基を有する重合性単量体として
は、オクタデシル（メタ）アクリレート等が、また親水
性の官能基を有する重合性単量体として、ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート等が挙げられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔質高分子材料膜に
疎水性の官能基を有する重合性単量体と、親水性の官能
基を有する重合性単量体とを共グラフト重合させてな
る、新規なタンパク質分離用逆相分離膜と、その製造方
法に関する。このタンパク質分離用逆相分離膜は、その
逆相モードの分離能により、タンパク質の分離を可能と
するものである。
疎水性の官能基を有する重合性単量体と、親水性の官能
基を有する重合性単量体とを共グラフト重合させてな
る、新規なタンパク質分離用逆相分離膜と、その製造方
法に関する。このタンパク質分離用逆相分離膜は、その
逆相モードの分離能により、タンパク質の分離を可能と
するものである。
【０００２】
【従来の技術】逆相クロマトグラフィーは、クロマトグ
ラフィー用ビーズを充填したカラムを用いておこなわ
れ、その用途は広範囲にわたる。とりわけ、医薬品およ
びファインケミカルの分野では、きわめて重要な分離、
分析手段である。この逆相カラムクロマトグラフィーに
おいては、球形または破砕形のシリカゲルまたは高分子
から成る基材の表面に化学反応でオクタデシル基、オク
チル基などの疎水性の官能基を共有結合した充填剤を充
填したカラムを用いる。充填剤中の疎水性官能基と、分
離対象物質の疎水部分が相互作用し、移動速度に差が生
じるために、分離が達成される。タンパク質を分離する
場合には、強い疎水吸着によるタンパク質の不可逆吸着
を防ぐために、基材として表面に親水性を付与したポリ
マーを用いるか、または疎水性官能基の結合後にシラノ
ール基をブロックしないシリカゲルを用いる。しかしな
がら、ビーズを利用する方法では、物質の移動速度が拡
散に支配されるため、長時間を要することが多い。ま
た、拡散移動ではピークのリーディングやテーリングと
いった問題がおこりやすい。さらに、最も汎用性の高い
シリカ系の充填剤をカラムに充填する際には１０ＭＰａ
以上の高い圧力が必要で、このような条件に耐えるため
には高価で複雑な高耐圧の充填装置が必要となる。この
ことは、カラムの大型化すなわち、大規模な分離操作を
著しく困難なものにしている。また、均一に圧密された
充填層を得るためには、煩雑な操作が必要な上、充填層
の形成がうまくいかないことも多い。また、基材として
多く利用されるシリカゲルには、使用ｐＨの範囲に著し
い制限があり、タンパク質の分離において広いpH範囲で
の分離処理をおこないたいという要求は強い。
ラフィー用ビーズを充填したカラムを用いておこなわ
れ、その用途は広範囲にわたる。とりわけ、医薬品およ
びファインケミカルの分野では、きわめて重要な分離、
分析手段である。この逆相カラムクロマトグラフィーに
おいては、球形または破砕形のシリカゲルまたは高分子
から成る基材の表面に化学反応でオクタデシル基、オク
チル基などの疎水性の官能基を共有結合した充填剤を充
填したカラムを用いる。充填剤中の疎水性官能基と、分
離対象物質の疎水部分が相互作用し、移動速度に差が生
じるために、分離が達成される。タンパク質を分離する
場合には、強い疎水吸着によるタンパク質の不可逆吸着
を防ぐために、基材として表面に親水性を付与したポリ
マーを用いるか、または疎水性官能基の結合後にシラノ
ール基をブロックしないシリカゲルを用いる。しかしな
がら、ビーズを利用する方法では、物質の移動速度が拡
散に支配されるため、長時間を要することが多い。ま
た、拡散移動ではピークのリーディングやテーリングと
いった問題がおこりやすい。さらに、最も汎用性の高い
シリカ系の充填剤をカラムに充填する際には１０ＭＰａ
以上の高い圧力が必要で、このような条件に耐えるため
には高価で複雑な高耐圧の充填装置が必要となる。この
ことは、カラムの大型化すなわち、大規模な分離操作を
著しく困難なものにしている。また、均一に圧密された
充填層を得るためには、煩雑な操作が必要な上、充填層
の形成がうまくいかないことも多い。また、基材として
多く利用されるシリカゲルには、使用ｐＨの範囲に著し
い制限があり、タンパク質の分離において広いpH範囲で
の分離処理をおこないたいという要求は強い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の多く
の問題点を有するタンパク質分離用逆相カラムクロマト
グラフィーに代わる、新規な分離精製方法と、この方法
で用いるタンパク質分離用逆相分離膜を提供するもので
ある。
の問題点を有するタンパク質分離用逆相カラムクロマト
グラフィーに代わる、新規な分離精製方法と、この方法
で用いるタンパク質分離用逆相分離膜を提供するもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、新規な分
離精製方法として、多孔質高分子材料膜の性質を鋭意検
討した結果、多孔質高分子材料膜上に疎水性の官能基と
親水性の官能基を同時に固定化した高分子膜が、従来の
充填剤を充填したカラムを利用するカラムクロマトグラ
フィー法の欠点を克服したタンパク質分離用逆相分離膜
として利用できることを見い出し、本発明を完成した。
離精製方法として、多孔質高分子材料膜の性質を鋭意検
討した結果、多孔質高分子材料膜上に疎水性の官能基と
親水性の官能基を同時に固定化した高分子膜が、従来の
充填剤を充填したカラムを利用するカラムクロマトグラ
フィー法の欠点を克服したタンパク質分離用逆相分離膜
として利用できることを見い出し、本発明を完成した。
【０００５】すなわち本発明は、多孔質高分子材料膜上
に疎水性の官能基を有する重合性単量体と、親水性の官
能基を有する重合性単量体とを共グラフト重合させてな
るタンパク質分離用逆相分離膜に関するものである。
に疎水性の官能基を有する重合性単量体と、親水性の官
能基を有する重合性単量体とを共グラフト重合させてな
るタンパク質分離用逆相分離膜に関するものである。
【０００６】また本発明は、多孔質高分子材料膜に疎水
性の官能基を有する重合性単量体と、親水性の官能基を
有する重合性単量体とを共グラフト重合させてなるタン
パク質分離用逆相分離膜の製造方法にも関する。
性の官能基を有する重合性単量体と、親水性の官能基を
有する重合性単量体とを共グラフト重合させてなるタン
パク質分離用逆相分離膜の製造方法にも関する。
【０００７】本発明において、疎水性の官能基と、親水
性の官能基を有する重合性単量体とを共グラフト重合さ
せる基材となる多孔質高分子膜を製造するための材料の
重合体または共重合体の具体例としては、オレフィン又
はハロゲン化オレフィンの重合体又は共重合体、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリイミド、セ
ルローズ又はセルローズ誘導体の膜であるか、これらの
材料を複合して得られた膜が挙げられる。
性の官能基を有する重合性単量体とを共グラフト重合さ
せる基材となる多孔質高分子膜を製造するための材料の
重合体または共重合体の具体例としては、オレフィン又
はハロゲン化オレフィンの重合体又は共重合体、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリイミド、セ
ルローズ又はセルローズ誘導体の膜であるか、これらの
材料を複合して得られた膜が挙げられる。
【０００８】この多孔質高分子膜の基材のオレフィン又
はハロゲン化オレフィンの重合体又は共重合体の具体例
としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、
テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン
の重合体または共重合体が挙げられ、より具体的には、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリスチ
レン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン３重合
体、プロピレン−ブチレン共重合体、テトラフルオロエ
チレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などが挙
げられる。
はハロゲン化オレフィンの重合体又は共重合体の具体例
としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、
テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン
の重合体または共重合体が挙げられ、より具体的には、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリスチ
レン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン３重合
体、プロピレン−ブチレン共重合体、テトラフルオロエ
チレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などが挙
げられる。
【０００９】また、この多孔質高分子膜の材料となるポ
リアミドとしては線状全芳香族ポリアミド、架橋全芳香
族ポリアミドなどが、多孔質高分子膜の材料のポリエス
テルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレートなどが、その他多孔質高分子膜の材
料のポリスルフォン、ポリイミド、セルロースまたはセ
ルロース誘導体としては液体はたは気体の分離のために
用いられている公知の材料が挙げられる。
リアミドとしては線状全芳香族ポリアミド、架橋全芳香
族ポリアミドなどが、多孔質高分子膜の材料のポリエス
テルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレートなどが、その他多孔質高分子膜の材
料のポリスルフォン、ポリイミド、セルロースまたはセ
ルロース誘導体としては液体はたは気体の分離のために
用いられている公知の材料が挙げられる。
【００１０】基材となる多孔質高分子材料膜の形状とし
ては、種々のものから選択することができ、具体的には
フィルム状、中空糸状などの形状のものが挙げられる
が、中空糸状のものが好適に使用される。
ては、種々のものから選択することができ、具体的には
フィルム状、中空糸状などの形状のものが挙げられる
が、中空糸状のものが好適に使用される。
【００１１】多孔質高分子材料膜上に共グラフト重合さ
れる重合性単量体としては、疎水性の官能基を有する重
合性単量体および親水性の官能基を有する重合性単量体
が用いられるが、これらの官能基を有するものなら、い
かなるものでも用いることができる。
れる重合性単量体としては、疎水性の官能基を有する重
合性単量体および親水性の官能基を有する重合性単量体
が用いられるが、これらの官能基を有するものなら、い
かなるものでも用いることができる。
【００１２】多孔質高分子材料膜上に共グラフト重合さ
れる重合性単量体であって、疎水性の官能基を有する単
量体の具体例としては、オクタデシル（メタ）アクリレ
ート、トリデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メ
タ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２
−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシ
ル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチ
ル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アク
リレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどを挙げる
ことができる。ここで、「・・・（メタ）アクリレー
ト」の表記は、この技術分野の一般的な慣習に従って、
対応するメタクリル酸エステルおよびアクリル酸エステ
ルのいずれかを指すものとする。すなわちメチル（メ
タ）アクリレートの表記によっては、アクリル酸メチル
およびメタクリル酸メチルのいずれかまたは両者を表す
ものとする。
れる重合性単量体であって、疎水性の官能基を有する単
量体の具体例としては、オクタデシル（メタ）アクリレ
ート、トリデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メ
タ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２
−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシ
ル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチ
ル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アク
リレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどを挙げる
ことができる。ここで、「・・・（メタ）アクリレー
ト」の表記は、この技術分野の一般的な慣習に従って、
対応するメタクリル酸エステルおよびアクリル酸エステ
ルのいずれかを指すものとする。すなわちメチル（メ
タ）アクリレートの表記によっては、アクリル酸メチル
およびメタクリル酸メチルのいずれかまたは両者を表す
ものとする。
【００１３】多孔質高分子材料膜上に共グラフト重合さ
れる重合性単量体であって、親水性の官能基を有する単
量体の具体例としては、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
２,３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートなどを挙げ
ることができる。
れる重合性単量体であって、親水性の官能基を有する単
量体の具体例としては、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
２,３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートなどを挙げ
ることができる。
【００１４】多孔質高分子材料膜に疎水性、および親水
性の官能基を有する重合性単量体を共グラフト重合させ
る方法としては、種々の公知の方法を利用することがで
きる。
性の官能基を有する重合性単量体を共グラフト重合させ
る方法としては、種々の公知の方法を利用することがで
きる。
【００１５】例えば、過酸化物開始剤を多孔質高分子材
料膜に接触させ、多孔質高分子材料膜の幹上に活性点を
導入し、これを重合開始点としてグラフト化する方法、
多孔質高分子材料膜をオゾンで処理し活性点を多孔質高
分子材料膜の幹上に生成させ、これを重合開始点として
グラフト化する方法、多孔質高分子材料膜を高温プラズ
マと接触し活性点を多孔質高分子材料膜の幹上に生成さ
せ、これを開始点としてグラフト化するプラズマ法、多
孔質高分子材料膜にイオン化放射線を照射し活性点を多
孔質高分子材料膜の幹上に生成させ、これを開始点とし
てグラフト化する放射線グラフト化法などが挙げられ
る。そして、多孔質高分子材料膜の種類や形状を選ばな
いイオン化放射線を用いる方法が好適に使用される。
料膜に接触させ、多孔質高分子材料膜の幹上に活性点を
導入し、これを重合開始点としてグラフト化する方法、
多孔質高分子材料膜をオゾンで処理し活性点を多孔質高
分子材料膜の幹上に生成させ、これを重合開始点として
グラフト化する方法、多孔質高分子材料膜を高温プラズ
マと接触し活性点を多孔質高分子材料膜の幹上に生成さ
せ、これを開始点としてグラフト化するプラズマ法、多
孔質高分子材料膜にイオン化放射線を照射し活性点を多
孔質高分子材料膜の幹上に生成させ、これを開始点とし
てグラフト化する放射線グラフト化法などが挙げられ
る。そして、多孔質高分子材料膜の種類や形状を選ばな
いイオン化放射線を用いる方法が好適に使用される。
【００１６】イオン化放射線を用いる方法では、イオン
化放射線としてα線、β線、γ線、加速電子線、Ｘ線の
いずれもが用いられるが、特に加速電子線、γ線が好ま
しく用いられる。
化放射線としてα線、β線、γ線、加速電子線、Ｘ線の
いずれもが用いられるが、特に加速電子線、γ線が好ま
しく用いられる。
【００１７】放射線法には、多孔質高分子材料膜を重合
性単量体の共存下に放射線で照射してグラフト化する同
時照射法と、多孔質高分子材料膜のみに予め放射線を照
射した後、重合性単量体とこの多孔質高分子材料膜とを
接触させる前照射法の２通りの方法がある。いずれの方
法でもグラフト重合をおこない得るが、同時照射法によ
れば重合性単量体のホモポリマーを副成することがある
ので、目的物を高収率で得るという観点からすれば、前
照射法が好ましい。
性単量体の共存下に放射線で照射してグラフト化する同
時照射法と、多孔質高分子材料膜のみに予め放射線を照
射した後、重合性単量体とこの多孔質高分子材料膜とを
接触させる前照射法の２通りの方法がある。いずれの方
法でもグラフト重合をおこない得るが、同時照射法によ
れば重合性単量体のホモポリマーを副成することがある
ので、目的物を高収率で得るという観点からすれば、前
照射法が好ましい。
【００１８】グラフト重合の際に、多孔質高分子材料膜
を重合性単量体と接触させる方法は、液状の重合性単量
体あるいは重合性単量体溶液と直接接触させる液相重合
法と、重合性単量体を気化状態で接触させる気相グラフ
ト重合法とがあるが、いずれの方法も目的にあった選択
が可能である。
を重合性単量体と接触させる方法は、液状の重合性単量
体あるいは重合性単量体溶液と直接接触させる液相重合
法と、重合性単量体を気化状態で接触させる気相グラフ
ト重合法とがあるが、いずれの方法も目的にあった選択
が可能である。
【００１９】いずれの方法によるグラフト化であって
も、はじめに疎水性の官能基を有する重合性単量体と活
性化された多孔質高分子膜とを接触させ次いで親水性の
官能基を有する重合性単量体を接触させるか、はじめに
親水性の官能基を有する重合性単量体と活性化された多
孔質高分子膜とを接触させ次いで疎水性の官能基を有す
る重合性単量体を接触させるか、疎水性の官能基を有す
る重合性単量体と親水性の官能基を有する重合性単量体
とを同時に活性化された多孔質高分子膜材料と接触させ
るか、または親水性の官能基を有する重合性単量体また
は疎水性の官能基を有する重合性単量体と活性化された
多孔質高分子膜とを接触させ、再びこのグラフト化され
た多孔質高分子膜を活性化し、次いでこれに他の親水性
の官能基を有する重合性単量体または疎水性の官能基を
有する重合性単量体を接触させる２段階のグラフトを行
うことによって、多孔質高分子膜上に疎水性の官能基を
有する重合性単量体と親水性の官能基を有する重合性単
量体とを共グラフト重合させることができるのである。
も、はじめに疎水性の官能基を有する重合性単量体と活
性化された多孔質高分子膜とを接触させ次いで親水性の
官能基を有する重合性単量体を接触させるか、はじめに
親水性の官能基を有する重合性単量体と活性化された多
孔質高分子膜とを接触させ次いで疎水性の官能基を有す
る重合性単量体を接触させるか、疎水性の官能基を有す
る重合性単量体と親水性の官能基を有する重合性単量体
とを同時に活性化された多孔質高分子膜材料と接触させ
るか、または親水性の官能基を有する重合性単量体また
は疎水性の官能基を有する重合性単量体と活性化された
多孔質高分子膜とを接触させ、再びこのグラフト化され
た多孔質高分子膜を活性化し、次いでこれに他の親水性
の官能基を有する重合性単量体または疎水性の官能基を
有する重合性単量体を接触させる２段階のグラフトを行
うことによって、多孔質高分子膜上に疎水性の官能基を
有する重合性単量体と親水性の官能基を有する重合性単
量体とを共グラフト重合させることができるのである。
【００２０】すなわち２つまたはそれ以上の組み合わせ
の重合性単量体を共グラフト重合する方法としては、重
合性単量体を同時に多孔質高分子膜上でグラフト重合さ
せる方法、または段階的に重合させる方法のいずれであ
っても、生成した分離膜に於いて親水性および疎水性の
バランスが目的物との関係で適切に保たれている限りよ
いものとする。
の重合性単量体を共グラフト重合する方法としては、重
合性単量体を同時に多孔質高分子膜上でグラフト重合さ
せる方法、または段階的に重合させる方法のいずれであ
っても、生成した分離膜に於いて親水性および疎水性の
バランスが目的物との関係で適切に保たれている限りよ
いものとする。
【００２１】本発明の多孔質高分子膜上への疎水性の官
能基を有する重合性単量体と親水性の官能基を有する重
合性の単量体との共グラフト重合の方法について、以下
具体的に説明する。
能基を有する重合性単量体と親水性の官能基を有する重
合性の単量体との共グラフト重合の方法について、以下
具体的に説明する。
【００２２】イオン化放射線法の場合、気相法では重合
性単量体をそのまま用いる。液相法では、重合性単量体
をそのまま、または希釈して任意の濃度で用いる。希釈
する場合は、メタノールまたはアセトンなどが好適に使
用され、そのときの各重合性単量体の濃度は目的とする
重合性単量体の固定化量、固定化する多孔質高分子材料
膜膜の性質、その重合性単量体の粘度などに応じて決定
するが、その濃度は１〜１００％の範囲で用いられる。
性単量体をそのまま用いる。液相法では、重合性単量体
をそのまま、または希釈して任意の濃度で用いる。希釈
する場合は、メタノールまたはアセトンなどが好適に使
用され、そのときの各重合性単量体の濃度は目的とする
重合性単量体の固定化量、固定化する多孔質高分子材料
膜膜の性質、その重合性単量体の粘度などに応じて決定
するが、その濃度は１〜１００％の範囲で用いられる。
【００２３】一方、多孔質高分子材料膜として中空糸を
用いる場合、適当な長さの中空糸に窒素雰囲気下で加速
電子線またはγ線を照射する。照射量は、多孔質高分子
材料膜の性質、重合性単量体の反応性、固定化量などに
より任意に変えることができるが、好ましくは２０から
２００ＫＧｙが用いられる。照射後の多孔質高分子材料
膜は、気相法の場合は密閉容器中で、重合性単量体の蒸
気に所定時間接触させることでグラフト重合をおこな
う。グラフト重合時間は用いる重合性単量体、多孔質高
分子材料膜の種類および固定化量により変化させるが、
通常数分から数時間の範囲内である。
用いる場合、適当な長さの中空糸に窒素雰囲気下で加速
電子線またはγ線を照射する。照射量は、多孔質高分子
材料膜の性質、重合性単量体の反応性、固定化量などに
より任意に変えることができるが、好ましくは２０から
２００ＫＧｙが用いられる。照射後の多孔質高分子材料
膜は、気相法の場合は密閉容器中で、重合性単量体の蒸
気に所定時間接触させることでグラフト重合をおこな
う。グラフト重合時間は用いる重合性単量体、多孔質高
分子材料膜の種類および固定化量により変化させるが、
通常数分から数時間の範囲内である。
【００２４】上記した製造方法により得られたタンパク
質分離用逆相分離膜は、疎水性官能基の固定化量を０.
１mmol/ｇ-基材膜から２０mmol/ｇ-基材膜の範囲で、親
水性官能基の固定化量を０.１mmol/ｇ-基材膜から４０m
mol/ｇ-基材膜の範囲で、それぞれ自由に変化させるこ
とができる。また、固定化する官能基は、オクタデシ
ル、トリデシル、ドデシル、オクチル、２−エチルヘキ
シル、シクロヘキシル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、
ｔｅｒｔ-ブチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、
エチル、ベンジルなどの種々のものを固定化することが
できる。
質分離用逆相分離膜は、疎水性官能基の固定化量を０.
１mmol/ｇ-基材膜から２０mmol/ｇ-基材膜の範囲で、親
水性官能基の固定化量を０.１mmol/ｇ-基材膜から４０m
mol/ｇ-基材膜の範囲で、それぞれ自由に変化させるこ
とができる。また、固定化する官能基は、オクタデシ
ル、トリデシル、ドデシル、オクチル、２−エチルヘキ
シル、シクロヘキシル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、
ｔｅｒｔ-ブチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、
エチル、ベンジルなどの種々のものを固定化することが
できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によって得られたタンパク質分離
用逆相分離膜は、疎水性官能基および親水性官能基の固
定化量を、極めて広い範囲で制御することができ、さら
にそれらの固定化比率を変化させることもできるので、
膜表面の疎水性の強さを自由に変化させることができ
る。このため、対象とするタンパク質の性質に応じた材
料を製造することが可能となる。また、疎水性官能基も
多くのものから選択できるため、同様に適応範囲が広く
なる。
用逆相分離膜は、疎水性官能基および親水性官能基の固
定化量を、極めて広い範囲で制御することができ、さら
にそれらの固定化比率を変化させることもできるので、
膜表面の疎水性の強さを自由に変化させることができ
る。このため、対象とするタンパク質の性質に応じた材
料を製造することが可能となる。また、疎水性官能基も
多くのものから選択できるため、同様に適応範囲が広く
なる。
【００２６】カラムクロマトグラフィーにおいては、物
質移動が拡散に支配されるため移動速度が遅いのに対
し、多孔質高分子材料膜では分離対象物質は強制流で官
能基まで移動するため、より高速な分離が可能となる
上、洗浄も容易となる。高速分離により、移動相使用量
の大幅な削減も可能となる。
質移動が拡散に支配されるため移動速度が遅いのに対
し、多孔質高分子材料膜では分離対象物質は強制流で官
能基まで移動するため、より高速な分離が可能となる
上、洗浄も容易となる。高速分離により、移動相使用量
の大幅な削減も可能となる。
【００２７】また、多孔質高分子材料膜を用いれば、カ
ラムのような充填が不要となり、さらに中空糸膜を用い
ればモジュール化による大型化も容易である。また、膜
は数ｍｍと薄いため、カラムクロマトグラフィーに比べ
て圧力損失が１０分の１以下となる。
ラムのような充填が不要となり、さらに中空糸膜を用い
ればモジュール化による大型化も容易である。また、膜
は数ｍｍと薄いため、カラムクロマトグラフィーに比べ
て圧力損失が１０分の１以下となる。
【００２８】また、多孔質高分子材料膜としてポリエチ
レンなどの耐薬品性の高いものを選べば、酸性およびア
ルカリ性条件下でも使用できるため、分離対象物質の等
電点やコンフォメーションに合わせて、幅広い範囲で分
離条件を設定することができる。
レンなどの耐薬品性の高いものを選べば、酸性およびア
ルカリ性条件下でも使用できるため、分離対象物質の等
電点やコンフォメーションに合わせて、幅広い範囲で分
離条件を設定することができる。
【００２９】従って、本発明により得られるタンパク質
分離用逆相分離膜は、従来用いられてきた、ビーズを充
填したカラムクロマトグラフィーの欠点を克服したもの
であり、タンパク質分離用逆相カラムクロマトグラフィ
ーに代わるものとして、極めて優れたものである。以
下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
分離用逆相分離膜は、従来用いられてきた、ビーズを充
填したカラムクロマトグラフィーの欠点を克服したもの
であり、タンパク質分離用逆相カラムクロマトグラフィ
ーに代わるものとして、極めて優れたものである。以
下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３０】
実施例 １ ポリエチレン製の多孔性精密ろ過中空糸膜（内径1.2m
m、外径2.5mm、長さ10cm、細孔径0.3μm）に、窒素雰囲
気下で２００ｋＧｙの電子線を照射（加速電圧２MeV、
電子線電流１mA）した。電子線照射後、この膜を三方コ
ックのついたアンプルに入れ脱気した。ここに、あらか
じめ調製しておいた、オクタデシルメタクリレート（以
下、ＯＤＭＡと略す）、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト（以下ＨＥＭＡと略す）がそれぞれ０.７５ｍｏｌ／
Ｌ、０.２３ｍｏｌ／Ｌの濃度である、重合性単量体を
混合したアセトン溶液を膜が完全に浸るまで吸入した。
この容器を水浴に入れ、４０度でグラフト重合をおこな
った。反応時間を変えることにより、図１に示すよう
に、ＯＤＭＡとＨＥＭＡの組成が変化した膜を得た。
m、外径2.5mm、長さ10cm、細孔径0.3μm）に、窒素雰囲
気下で２００ｋＧｙの電子線を照射（加速電圧２MeV、
電子線電流１mA）した。電子線照射後、この膜を三方コ
ックのついたアンプルに入れ脱気した。ここに、あらか
じめ調製しておいた、オクタデシルメタクリレート（以
下、ＯＤＭＡと略す）、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト（以下ＨＥＭＡと略す）がそれぞれ０.７５ｍｏｌ／
Ｌ、０.２３ｍｏｌ／Ｌの濃度である、重合性単量体を
混合したアセトン溶液を膜が完全に浸るまで吸入した。
この容器を水浴に入れ、４０度でグラフト重合をおこな
った。反応時間を変えることにより、図１に示すよう
に、ＯＤＭＡとＨＥＭＡの組成が変化した膜を得た。
【００３１】実施例 ２ 実施例１で得た膜のうち、ＯＤＭＡとＨＥＭＡの固定量
が異なる膜を図２に示す装置に装着した。この膜に、
０.２ｇ／Ｌの濃度に調製した卵白リゾチームのりん酸
緩衝溶液（pH＝7.2）を０.０５ＭＰａの一定圧力で供給
した。溶出液の２８０nmにおける吸光度を測定し、濃度
を求めた。吸着量が一定となったら、メタノールを透過
させ、吸着したタンパク質を溶出させた。以上の操作に
より、吸着量および溶出率を求めた。ＯＤＭＡとＨＥＭ
Ａの比率と、吸着量および溶出率の関係を図３に示す。
共グラフト重合比率を変化させることで吸着量と溶出率
が変化することから、膜表面の疎水性が制御できること
がわかった。また、未溶出のタンパク質は０.１Ｎの水
酸化ナトリウム水溶液で洗浄した。洗浄後の膜を乾燥
し、重量を測定したところ合成後と変化していなかっ
た。この膜を用いて、上述の分離をおこなったところ、
同じ溶出、吸着パターンを得た。
が異なる膜を図２に示す装置に装着した。この膜に、
０.２ｇ／Ｌの濃度に調製した卵白リゾチームのりん酸
緩衝溶液（pH＝7.2）を０.０５ＭＰａの一定圧力で供給
した。溶出液の２８０nmにおける吸光度を測定し、濃度
を求めた。吸着量が一定となったら、メタノールを透過
させ、吸着したタンパク質を溶出させた。以上の操作に
より、吸着量および溶出率を求めた。ＯＤＭＡとＨＥＭ
Ａの比率と、吸着量および溶出率の関係を図３に示す。
共グラフト重合比率を変化させることで吸着量と溶出率
が変化することから、膜表面の疎水性が制御できること
がわかった。また、未溶出のタンパク質は０.１Ｎの水
酸化ナトリウム水溶液で洗浄した。洗浄後の膜を乾燥
し、重量を測定したところ合成後と変化していなかっ
た。この膜を用いて、上述の分離をおこなったところ、
同じ溶出、吸着パターンを得た。
【００３２】実施例 ３ 実施例１の方法により、〔ＨＥＭＡ〕／(〔ＨＥＭＡ〕
＋〔ＯＤＭA〕)＝０.５５の膜を合成し、図２に示す装
置に装着した。この膜に、ウシ血清アルブミンおよび卵
白リゾチームの０.２ｇ／Ｌの混合溶液（pH＝7.2のりん
酸緩衝液に溶解）を０.０５ＭＰａの一定圧力で透過さ
せた。溶出液の２８０ｎｍにおける吸光度を測定し、図
４に示す破過曲線を作成した。この破過曲線より、２成
分のタンパク質が分離することが確認された。
＋〔ＯＤＭA〕)＝０.５５の膜を合成し、図２に示す装
置に装着した。この膜に、ウシ血清アルブミンおよび卵
白リゾチームの０.２ｇ／Ｌの混合溶液（pH＝7.2のりん
酸緩衝液に溶解）を０.０５ＭＰａの一定圧力で透過さ
せた。溶出液の２８０ｎｍにおける吸光度を測定し、図
４に示す破過曲線を作成した。この破過曲線より、２成
分のタンパク質が分離することが確認された。
【図１】実施例１の条件でポリエチレン製の多孔性精密
濾過中空糸膜に電子線を照射後オクタデシルメタクリレ
−ト（ＯＤＭＡ）とヒドロキシエチルメタクリレート
（ＨＥＭＡ）とをそれぞれ０.７５モル／Ｌおよび０.２
３モル／Ｌの濃度で含有するアセトン溶液に浸漬し４０
℃でグラフト重合したときの反応時間と重合した単量体
の組成比を示す。
濾過中空糸膜に電子線を照射後オクタデシルメタクリレ
−ト（ＯＤＭＡ）とヒドロキシエチルメタクリレート
（ＨＥＭＡ）とをそれぞれ０.７５モル／Ｌおよび０.２
３モル／Ｌの濃度で含有するアセトン溶液に浸漬し４０
℃でグラフト重合したときの反応時間と重合した単量体
の組成比を示す。
【図２】実施例２および３で用いた実験装置の概要を示
す。
す。
【図３】実施例２の〔ＨＥＭＡ〕／(〔ＨＥＭＡ〕＋
〔ＯＤＭＡ〕)の値が変化したときのタンパク質（リゾ
チーム）の吸着量および溶出率の変化を示す。
〔ＯＤＭＡ〕)の値が変化したときのタンパク質（リゾ
チーム）の吸着量および溶出率の変化を示す。
【図４】ウシ血清アルブミンおよび卵白リゾチームの混
合液を透過させた場合の実施例３の実験による破過曲線
を示す。
合液を透過させた場合の実施例３の実験による破過曲線
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 71/68 Ｂ０１Ｄ 71/68 Ｃ０７Ｋ 1/34 Ｃ０７Ｋ 1/34 Ｃ０８Ｆ 291/00 ＭＰＺ Ｃ０８Ｆ 291/00 ＭＰＺ Ｃ０８Ｌ 101/00 ＬＴＢ Ｃ０８Ｌ 101/00 ＬＴＢ Ｇ０１Ｎ 30/48 Ｇ０１Ｎ 30/48 Ｓ 30/88 30/88 Ｊ
Claims (8)
- 【請求項１】 多孔質高分子材料膜に疎水性の官能基を
有する重合性単量体と、親水性の官能基を有する重合性
単量体とを共グラフト重合させてなる、タンパク質分離
用逆相分離膜。 - 【請求項２】 多孔質高分子材料膜が、オレフィンまた
はハロゲン化オレフィンの重合体または共重合体、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリイミド、
セルロースまたはセルロース誘導体の膜であるか、これ
らの材料を複合して得られた膜である請求項１記載のタ
ンパク質分離用逆相分離膜。 - 【請求項３】 疎水性の官能基を有する重合性単量体
が、オクタデシル（メタ）アクリレート、トリデシル
（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレー
ト、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシ
ル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アク
リレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル
（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アク
リレート、プロピル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ベン
ジル（メタ）アクリレート、またはこれらを２種以上組
み合わせたものである請求項１記載のタンパク質分離用
逆相分離膜。 - 【請求項４】 親水性の官能基を有する重合性単量体
が、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート、２,３−ジヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレート、またはこれらを２種以上組み合
わせたものである請求項１記載のタンパク質分離用逆相
分離膜。 - 【請求項５】 多孔質高分子材料膜に疎水性の官能基を
有する重合性単量体と、親水性の官能基を有する重合性
単量体とを共グラフト重合させることを特徴とするタン
パク質分離用逆相分離膜の製造方法。 - 【請求項６】 多孔質高分子材料膜が、オレフィンまた
はハロゲン化オレフィンの重合体または共重合体、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリイミド、
セルロースまたはセルロース誘導体の膜であるか、これ
らの材料を複合して得られた膜である請求項５記載の製
造方法。 - 【請求項７】 疎水性の官能基を有する重合性単量体
が、オクタデシル（メタ）アクリレート、トリデシル
（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレー
ト、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシ
ル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アク
リレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル
（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アク
リレート、プロピル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ベン
ジル（メタ）アクリレート、またはこれらを２種以上組
み合わせたものである請求項５記載のタンパク質分離用
逆相分離膜の製造方法。 - 【請求項８】 親水性の官能基を有する重合性単量体
が、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート、２,３−ジヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレート、またはこれらを２種以上組み合
わせたものである請求項５記載のタンパク質分離用逆相
分離膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8139970A JPH09313906A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | タンパク質分離用逆相分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8139970A JPH09313906A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | タンパク質分離用逆相分離膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09313906A true JPH09313906A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15257918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8139970A Pending JPH09313906A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | タンパク質分離用逆相分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09313906A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537033A (ja) * | 2001-02-22 | 2004-12-09 | プラント・バイオサイエンス・リミテッド | 荷電化合物の単離方法 |
| WO2018062451A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
-
1996
- 1996-06-03 JP JP8139970A patent/JPH09313906A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004537033A (ja) * | 2001-02-22 | 2004-12-09 | プラント・バイオサイエンス・リミテッド | 荷電化合物の単離方法 |
| WO2018062451A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
| JPWO2018062451A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2019-07-11 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040830 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060711 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070227 |