JPS5824307A - 物質の分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２種以上の非イオン性物質混合物から、シリ
カゲルを用いて個々の物質を分離する方法の改良に関す
るものである。

従来、２種以上の物質の混合物から各成分を分離する方
法としては、各物質のイオン性の有無、イオン性の種類
や強弱を利用したイオン交換クロマトグラフィーが一般
的に用いられている。

他方、非イオン性物質同士の分離方法としては、シリカ
ゲルやアルミナを吸着材とする吸着クロマトグラフィー
が知られている。この吸着クロマトグラフィーは、例え
ば水酸基のような極性の大きい官能基を有する物質は、
吸着材に強く吸着し、アルキル基のような極性の小さい
官能基を有ｆ、４物質は、吸着材に弱く吸着するという
、吸着力の差を利用して分離する方法であり、極性の異
なる官能基を有する各種非イオン性物質を吸着した吸着
材を、極性の小さい溶剤から極性の大きい溶剤に順々に
変えて洗うことにより段階的に溶離させ、各溶離液から
所要の物質を回収することによって行われるのが普通で
ある。この際の極性の小さい溶剤としては、例えばヘキ
サン、イソオクタンのような炭化水素系溶剤を、また極
性の大きい溶剤としてはメタノール、エタノールのよう
なアルコール系溶剤をそれぞれ挙げることができる。

このような吸着クロマトグラフィ〜においては、吸着性
能からみれば、吸着材は、吸着力が強く大きな表面積を
有するもの、換言すれば比較的小さな径の細孔を多く有
するシリカゲルが望ましい。

しかし、吸着力の強いシリカゲルは極性の大きいある種
の非イオン性物質、例えばポリエチレングリコールやポ
リエトキシアルキルエーテルなどを強く吸着するため、
メタノールのような極めて溶出力の強い浴剤を溶離剤に
用いても、これらの吸着・物質を完全に溶離できない場
合があり、所望の分離効果が得られないという問題を生
じる。

他方、吸着力の比較的弱い、大きな孔径を有するシリカ
ゲルは、吸着後の溶離は容易であるが、極性が近似する
吸着物質を別々に溶離させる分離性能が劣り、満足する
分離効果が得られない欠点を有する。

従って、従来の吸着クロマトグラフィーにおいでは、比
較的吸着力の強いシリカゲルが吸着材として使用され、
その際極性の大きい非イオン性物質は分離対象から除か
れ、それらの物質は特殊な有機変性シリカゲルを用いて
分離することが行なわれでいる。

本発明者らは、このような従来のシリカゲルを用いる吸
着クロマトグラフィーにおける欠点を克服し、非イオン
性物質間の分離を効率よく行うことができる方法を開発
するために鋭意研究を重ねた結果、平均孔径の異なる２
種のシリカゲルを用　　　　　　１い、かつ溶剤による
溶離の仕方に工夫を加えることによりその目的を達成し
うることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに
至った。

すなわち、本発明は、２種以上の非イオン性物質成分を
含む溶液を、シリカゲルを用いて個々の成分に分離する
に当り、 （イ）　シリカゲルとして、平均孔径の大きいシリカゲ
ルと平均孔径の小さいシリカゲルの２種を用いること、 （ロ）該溶液を平均孔径の大きいシリカゲルと接触させ
て各成分を吸着させること、 （ハ）極性の異なる２種以上の溶剤を、その極性の小さ
い順序で平均孔径の大きいシリカゲルから各成分を溶離
させること、 に）前記溶離液のそれぞれを平均孔径の小さいシリカゲ
ルと接触させること、及び （ホ）使用溶剤中で最も極性の大きい溶剤を、平均孔径
の小さいシリカゲルと接触させたのち、平均孔径の大き
いシリカゲルに接触させることを特徴とする物質の分離
方法を提供するものである。

本発明の方法において分離される非イオン性物質は、非
イオン性の有機化合物を実質的に包含する。本発明の方
法は、強い極性基を有する吸着力の強い物質から極めて
弱い極性基しか含有しない吸着力の弱い物質までの広い
゛範囲にわたる非イオン性物質の混合物を効果的に分離
することができる実用性の優れたものである。

本発明の方法においては、従来吸着クロマトグラフィー
用吸着材としてほとんど使用されることのない孔径の比
較的大きいシリカゲルを、孔径の小さい吸着能の優れた
シリカゲル吸着材と組合せて使用することに技術的特徴
がある。

本発明の方法に用いる比較的大きい孔径を有するシリカ
ゲルは、上記のように吸着クロマトグラフィーの分野で
は、はとんど使用されることのなかったものであり、例
えば５００Ａ以上の平均孔径を有するもので、好ましく
は１０００〜２０００　Ｘの平均孔径を有するシリカゲ
ルである。このシリカゲルは吸着材として光分な吸着能
を有するものであればよく、比較的吸着力が弱いから、
吸着物質を容易に溶離させることができる吸着材である
。

また、本発明に−おいて上記吸着材と組合わせて使用す
るシリカゲル吸着材は、例えば平均孔径５００Ａ未満の
細孔を有する吸着力の優れたもので、極めて極性の大き
い物質以外の非イオン性物質の分離に従来用いられてい
るものであるが、本発明の方法においては平均孔径が４
０〜１００Ａのものが好ましい。

本発明の方法において、２種以上の非イオン性物質が混
在する混合物は、まず可及的に極性の小さい溶剤、例え
ば吸着物質の溶離に用いる溶剤の中でも最も極性の弱い
溶剤又はそれより極性の小さい溶剤に溶解もしくは分散
させ、この液を上記５００　Ａ以上の平均孔径を有する
シリカゲル吸着材と接触させて、溶剤中の非イオン性物
質を実質的に該シリカゲル吸着材に吸着保持させる。こ
の場合、この吸着材をカラムに充てんして、溶液又は分
散液をその充てん層に通すか、吸着材と液を混合し、充
分に接触させて、例えば温浴上で浴剤を留去させること
により液中の物質を吸着させることができる。カラムを
用いる場合には、より完全を期すために、通常カラムか
ら出た液は、さらに蓋材を充てんした第２の吸着カラム
に通される。

各種物質を吸着した大きい孔径を有するシリカゲルは、
極性の小さいものから順次大きい溶剤で接触処理され、
各処理液は順次率さい孔径を有するシリカゲルを充てん
した第２の吸着カラムに通されて、流出液は各溶剤ごと
のフラクションとして回収され、それぞれに対応した溶
出物質が分離される。分離されるべき物質のうち、吸着
力の強い孔径の小さいシリカゲルに吸着されるとき、極
性の大きい溶剤で実質的完全に溶離させることが困難な
物質は、第１のカラムの吸着材から溶離させないことが
重要である。このような極性の強い物質は、最も極性の
大きい溶離浴剤で溶出処理され、その溶出液は第２０カ
ラムに通すことなく回収されねばならない。しかし、こ
の最も極性の大きい溶剤は、平均孔径の大きいシリカゲ
ルを充てんした第１のカラムに通す前に、平均孔径の小
さいシリカゲルを充てんした第２０カラムに通すことが
望ましい。

このように２つの異なる吸着力を有するシリカゲルを組
合わせて吸着−溶出処理することにより、従来分離対象
物から除外されていた極性の大きい非イオン性物質を他
の混合物質とともに効果的かつ容易に分離することがで
きる。

本発明の方法を添付図面についてさらに具体的に説明す
る。

図面は、本発明の分離方法を実施するためのフローシー
トの１例を示したものである。この図において、カラム
】には平均孔径１０００　Ａを有するシリカゲルが充て
んされ、カラム２には平均孔径６０Ａを有するシリカゲ
ルが充てんされている。

物質の分離効果を一層よくするために、カラム２のシリ
カゲルは粒径が４００〜２３０メツシ２（０，ｏ４〜０
．０６３＋ｍｎ）に調製され、カラムの長さもカラム１
より長く設計されている。　＼ 分離すべき非イオン性物質成分類を含む溶液を、まず管
３よりカラムｌの頂部に導入し、カラム１内のシリカゲ
ル吸着材と接触させ各成分を吸着させる。カラム１を出
１こ溶剤は管４を経てカラム２の頂部に導入され、カラ
ム２の平均孔径６０入のシリカゲル層を通って該カラム
の底部に設けられた管５から回収される。次に吸着した
物質を溶出分離するために、極性の異なる各物質に適合
した極性の異なるそれぞれの溶剤が準備され、まず最も
極性の小さい溶離溶剤が、管３よりカラム１に導入され
る。この溶剤は物質類を吸着したカラム１のシリカゲル
層を通り、管４によりカラム２の頂部に導かれてカラム
内の吸着材と接触したのち管５より第１のフラクション
として回収される。

次いで第２番目に極性の小さい溶剤を同様に管３からカ
ラム１、管４、カラム２を通して、第２のフラクション
として管５から回収される。同様にして、順次極性の大
きい溶剤を吸着材と段階的に接触させ、管５からそれぞ
れのフラクションを回収する。カラム１に最も極性の大
きい物質が吸着残留した段階で、その前段で溶離処理に
用いた溶剤より極性の大きい溶剤を管６よりカラム２の
頂部に導入し、カラム内の吸着材と接触させて溶離すべ
き物質を完全に溶出させ管５より回収する。

最後に、最も極性の大きい溶剤を、これはカラム２の底
部へ管７を介して導入し、該カラムの頂部から流出する
溶剤を管８を経てカラム１の頂部に導き、カラムｌ内の
吸着材に吸着されている最も極性の大きい物質を溶離さ
せ、その溶出液をカラム１の底部の管９より回収する。

回収された各フラクションから分離された各物質を容易
に得ることができる。

このようにして、極性の異なる各種非イオン性物質の混
合物をフラクションごとに単離し、しかも、従来分離対
象外であった強い極性物質も、同時に効果的に分離する
ことができる。

本発明の方法に用いられる溶離浴剤は、好ましくは常温
、常圧下で液体であり、比較的沸点が低い溶剤が望まし
く、溶離物との分離が容易なものが好都合に用いられる
。

極性の小さい溶剤としては０５〜Ｃ８の炭化水素類が代
表的であり、極性のある程度大きいものとシテハエーテ
ル、ケトン、エステル、ノ１０ゲン化炭化水素類が挙げ
られ、極性の大きいものとじては、例えば低級アルコー
ル類がある。極性の小さいものから大きいものを順に挙
げれば、例えばｎ−へキサン、イソオクタン、ベンゼン
、ペンタン。

シクロヘキセン、ヘプタン、ジエチルエーテル。

ジプロピルエーテル、ジクロルメタン、クロロホルム、
アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、イソプロ
ピルアルコール、エチルアルコール及びメチルアルコー
ルを例示することができる。

これらの溶剤は、もちろん単独で用いることができるが
、必要に応じて混合使用できる。これらの単独溶剤又は
混合溶剤は、溶離溶剤として、分離しようとする混合物
中の成分の数に対応する数似上のものが準備され適用さ
れる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１゜ 下記組成の混合物を約５０倍量のイソオクタン！： に溶解又は分散させ、この液を混合物に対して約１０倍
量の１００ＯＡの平均細孔径を有するシリカゲルと混合
後、温浴上でイソオクタンを留去させる方法によって混
合成分をシリカゲルに吸着させた。

組成　ワセリン　　　　　　（Ｗ）　　１７．３４ドパ
ルミチン酸イソプロピル（ＩＰ）　　３９．３　　ｔｔ
セチルアルコール　　　　（Ｃ）　　１４．３　　ｔｔ
ＰＥＧす６０００＊　　　　　四）　　２９．１　　ｎ
＊ポリエチレングリコール平均分子量６０００次に６種
類の極性の異なる溶離溶剤を用意し、図面に示す装置を
用いて、極性の小さい順に上記成分を吸着した平均細孔
径１０００Ａのシリカゲル吸着材を充てんした層及び平
均孔径６０Ａシリ力ゲル吸着材を充てんした層を通過さ
せ、それぞれの溶剤に対応するフラクションを回収して
、それぞれの溶剤を留去し、各残留物の重量を測定した
。

使用した溶離溶剤 １、イソオクタン ２゜　イソオクタン／エチルエーテル＝１９Ａ３、　イ
ソオクタン／酢酸エチル　　＝５７１４、　イソオクタ
ン／酢酸エチル　　−１／２５、　酢酸エチル／アセト
ン　　　　＝９／１６、メタノール 実験は比較のために、微細孔径のシリカゲル吸着材（方
法１〕、粗大孔径のシリカゲル吸着材（方法２）をそれ
ぞれ単独使用した場合を、本発明の方法と対比した。

方法１゜ 平均孔径６０Ａのシリカゲル吸着材に混合成分を吸着し
たものを内径５．５咽、長さ５００閣のカラムに充てん
し、このカラムに上記溶離浴剤を順次通過して各フラク
ションを回収した。

方法２゜ 平均孔径が１００ＯＡのシリカゲルを用いる以外は方法
１と同様に行なった。

方法３゜ 平均孔径１０００Ａのシリカゲル吸着材に混合成分を吸
着したものを内径４　、６　ｍｍ　、長さ１２５胴のカ
ラム１に充てんし、これとは別に平均孔径６０Ａのシリ
カゲルを内径５．５ｍｍ、長さ５００　ｗｎのカラム２
に充てんしたものを用意する。

溶離溶剤１〜５は混合成分を吸着させた吸着材を充てん
したカラムｌを通過させたのち、６ｏＡ孔径孔径材充て
んカラム２を通過させ、一方溶剤６はカラム２を通過さ
せたのち、カラム１を通過させてそれぞれのフラクショ
ンを回収した。それぞれの成分回収結果を下表にまとめ
た。

第　　　１　　　表 上表より次のことが明らかである。

方法１では極性の強いｐｍ成分の回収がほとんどできず
、この結果総合的回収率が低い。

方法２では回収率は良好であるが、極性の弱いＷ成分、
ＩＰ酸成分Ｃ成分の分離が不十分である。

これに対し、本発明の方法３は分離能、回収率とも良好
である。

実施例２゜ 混合成分及び溶離溶剤を変えて、実施例１の方法３で行
った。

ただし、溶剤１〜４はカラム１からカラム２に通し、溶
剤５はカラム１からカラム２に通した。

混合酸−分　ワセリン　　　　　　　　（Ｗ）　３４．
８重量係セタノール　　　　　　（Ｃ）　１９．４　　
ｕステアリルモノグリセライド（Ｅ＋）２１．６　　／
ＩＰＥＧ　＄６０００　　　　　　　（狂）２４．２〃
溶離溶剤 】、イソオクタン ２、　イソオクタン／酢酸エチル＝５７１３、　イソオ
クタン／酢酸エチル＝１／２４、酢酸エチル ５、メタノール 混合成分の分離回収結果を次の第２表に示す。

第２表 実施例３゜ 混合成分及び溶離溶剤を変えて実施例１の方法３に準じ
て行った。

ただし溶剤１〜５はカラム１からカラム２に通し、溶剤
６はカラム２のみに通し、溶剤７はカラム２からカラム
１の順に通した。

混合成分　ワセリン　　　　　　　　　　　　（Ｗ）１
１・９重にパルミチン酸イソプ・ピル　　　（ＩＰ）　
２６°８　“セタノール　　　　　　　　　　　（０）
　２２．３　　ｇラウリン酸ジェタノールアミド　（Ａ
）　１２．９　　〃ノニルフェノールＥＯ付ガ体（ＦＤ
Ｐ＝　２０）　（ｂ部）２６・１　“使用した溶離、溶
剤及びそれらの各フラクションの混合成分分離回収結果
を次の第３表にまとめて示す。

第　　　３　　　表

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施するためのフローシートの１
例である。 図中、１および２はシリカゲル充てんカラム、３〜９は
すべて導管である。 特許出願人　　ラ　イ　オ　ン　株式会社代理人　同　
形　　明

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２種以上の非イオン性物質成分を含む溶液を、シリカ
   ゲルを用いて個々の成分に分離するに当り、（イ）　シ
   リカゲルとして、平均孔径の大きいシリカゲルと平均孔
   径の小さいシリカゲルの２種を用いること、 （ロ）該溶液を平均孔径の大きいシリカゲルと接触させ
   て各成分を吸着させること、 （ハ）極性の異なる２種以上の溶剤を、その極性の小さ
   い順序で平均孔径の大きいシリカゲルから各成分を溶離
   させること、 に）前記溶離液のそれぞれを平均孔径の小さいシリカゲ
   ルと接触させること、及び （ホ）使用溶剤中で最も極性の大きい溶剤を、平均孔径
   の小さいシリカゲルと接触させたのち、平均孔径の大き
   いシリカゲルに接触させることを特徴とする物質の分離
   方法。 ２　平均孔径５００Ａ以上のシリカゲルと平均孔径５０
   ０　Ｘ未満のシリカゲルを用いる特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３　（ハ）における溶剤の一部を直接平均孔径の小さい
   シリカゲルと接触させる特許請求の範囲第１項記載の方
   法。