JPS5851007B2 - 親水性重合体マトリツクスを有する両性イオン交換体の製造方法 - Google Patents

親水性重合体マトリツクスを有する両性イオン交換体の製造方法

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JPS5851007B2
JPS5851007B2 JP58013854A JP1385483A JPS5851007B2 JP S5851007 B2 JPS5851007 B2 JP S5851007B2 JP 58013854 A JP58013854 A JP 58013854A JP 1385483 A JP1385483 A JP 1385483A JP S5851007 B2 JPS5851007 B2 JP S5851007B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、その構造中にカチオン性およびアニオン性官
能基を同時に有する親水性重合体ゲルの製造方法に関し
、さらに詳しくは、特に生物学的物質の単離および分離
に好適な両性の親水性巨大気孔質イオン交換体の製造方
法に関するものである。
チェコスロヴアキア特許出願第ＰＶ７０３−７４号、第
ＰＶ７０４−７４号およびＰＶ８９６−７４号の方法に
より製造された制御された気孔率を有するイオン交換親
水性重合体ゲルは、その構造中に、アニオン性官能基（
カチオン交換体）またはカチオン性官能基（アニオン交
換体）のいずれかを有している。
これらの物質は、今日まで使用されてきたセルローズま
たはポリデキストランマトリックスを有するカチオン交
換体およびアニオン交換体より、各種生体高分子の収着
およびクロマトグラフィーにおいて、その物理的並びに
化学的性質において優れている。
一般のカチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂の他に
、その構造中に塩基性および酸性官能基を同時に有する
合成有機ポリスチレンージビニルベンゼンイオン交換樹
脂が少し前まで製造されてきた。
酸性成分（たとえば、アクリル酸）は、イオン交換によ
りポリスチレンアニオン交換樹脂に吸収され、アニオン
交換樹脂粒子へ浸透後、交換樹脂の網状構造中へ、とく
に巨大分子鎖のはまり込みにより重合される。
ついで同様に、塩基性成分をカチオン交換樹脂中に結合
することも可能である。
市販の両性イオン交換樹脂は、これらの方法により製造
され、たとえば遅延イオン （Ｒｅｔａｒｄｉｏｎ ）型のものであり、これはいわ
ゆるイオン性減速度（１ｏｎｉｃｒｅｔａｒｄａｔｉｏ
ｎ ）といわれるプロセスにおいてとくにその用途が見
出された。
この分離方法（二工程方法）は、実験室および製造規模
の両者において用いられる。
生体高分子のクロマトグラフィーについての現在の発展
により、巨大分子の浸透を許すマトリックスに結合した
官能基を有する場合の両性イオン交換体の重要性、例え
ばポリデキストランについての重要性が見い出された（
Ｊ、、Ｐｏｒａｔｈ、 Ｌ。
Ｆｒｙｋｌｕｎｄ ：Ｎａｔｕｒｅ １９７０１２２６
．１１６９；Ｊ、 Ｐｏｒａｔｈ 、 Ｎ、 Ｆｏｒｎ
ｓｔｅｄｔ ： Ｊ、 Ｃｈｒｏｍａｔｏｇ 。
１９７０．５１．４７９）。
本発明者らの研究によると、多糖類誘導体より多くの点
で優れている（チェコスロヴアキア特許第１４８８２８
号および同第１５０８１９号の方法により製造された）
親水性ヒドロキシアクリレートまたはヒドロキシメタク
リレートゲルは、その有利な化学的および機械的性質に
より、両性または双極子電解性基に対する極めて好適な
担体となる。
本発明の目的は、化学的および機械的特性に優れると共
に分離効果に優れ、特に生物学的物質の単離および分離
に好適な両性の親水性巨大気孔質イオン交換体およびそ
の製造方法を提供することにある。
本発明による両性の親水性巨大気孔質イオン交換体の製
造方法は、非電解質ゲルの転化により両性イオン交換体
を製造するものであり、ヒドロキシル基を有するアクリ
ル系、メタクリル系、アクリルアミド系またはメタクリ
ルアミド系単量体の架橋共重合体を、ハロゲノアルキル
アミン類、ハロゲノアルキルアンモニウム化合物類、エ
ポキシアルキルアミン類およびエポキシアルキルアンモ
ニウム化合物類およびノｈロゲンアルカン酸よりなる群
から選ばれた少なくとも１種のアニオン電解性化合物お
よびカチオン電解性化合物の平行反応により変性するこ
とを特徴とするものである。
前記変性前の架橋共重合体は、ヒドロキシル基を有する
アクリル系、メタクリル系、アクリルアミド系またはメ
タクリルアミド系の単量体、例えばヒドロキシアルキル
アクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、Ｎ
−ヒドロキシアルキルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシ
アルキルメタクリルアミド、ポリグリコールモノアクリ
レート、ポリグリコールモノメタクリレート等の単量体
を、アルキレンジアクリレート、アルキレンジメタクリ
レート、オリゴ−およびポリグリコールジアクリレート
、オリゴ−およびポリグリコールジメタクリレート、ビ
スアクリルアミド、ビスメタクリルアミドおよびジビニ
ルベンゼンよりなる群から選ばれた少なくとも１種のジ
アクリレートもしくはジメタクリレート型の架橋性単量
体（架橋剤）とともに共重合させることにより得られる
。
この架橋剤は、共重合しつるアクリロイル基またはメタ
クリロイル基を２個以上含むことができる。
また、上記架橋共重合体は、アニオン電解性およびカチ
オン電解性化合物の反応に支障のない範囲でさらに他の
単量体も含むことができ、特にＮ−アルキルアミノアル
キルアクリレート、Ｎ−アルキルアミノアルキルアクリ
ルアミド等を含む場合には、ゲルに結合しているアルキ
ルアミン基の第四級化反応がハロゲノアルカン酸の電解
質分子の結合に使用され、両性イオン交換体が生成する
。
つぎの重要な要求は、両性ゲルの合成にしばしば生ずる
ものであり、すなわち、転化のために供給された基は、
化学量論的当量だけでなく、溶液中でそれぞれが独立し
た回転をしうるような方法で配向させるべきで、そのス
ペイサ−アームの長さにより分境された空間に位置をと
るべきであるということである。
また、ある個所で相互に出会いかつ、イオン性結合を生
成することも要求される。
この両性イオン交換親水性ゲルは、精密分別法の開発に
重要である。
これらは、溶離勾配の適用を除外することなく、線状ク
ロマトグラフィーによるたんばく質と核酸との混合物を
分離する。
この両性イオン交換体によってなされる分離の結果は、
通常の単官能イオン交換誘導体［Ｊ、 Ｊ’ｉ’ｏｒａ
ｔｈ ：Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｍｅｔｈｏ
ｄｓ ｉｎ Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆ Ｅｎｚ
ｙｍｅｓ ： ｉｎ Ｂ ｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ａｎｄＢ ｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｍｐ 、
１６．、 ３、ＰＰ、１４５〜１６６、（１９７２））
によってえられる分離効果より優れている。
従来、この目的に使用されてきたポリデキストランの誘
導体であるセファデックス（Ｓ ｅｐｈａｄｅｘ ）お
よびセファロス（５ｅｐｈｏｒｏｓｓ ） （登録商標
）は、ヒドロキシアクリレートまたはヒドロキシメタク
リレートゲルの親水性誘導体に比して、化学的ならびに
機械的安定性が本質的に低い。
さらに、本発明方法により製造された新規なイオン交換
体は、極めて僅かに膨潤するだげであり、また、高い通
液速度下においても充填されたカラム内でクロラギング
を起すことはない。
このゲルは細菌感染にたいして耐性があり、かつ、必要
により、煮沸により消毒できるという利点がある。
つぎの実施例は、本発明による両性イオン交換体の製造
方法を示すものであるが、なんら本発明を限定するもの
ではない。
実施例 １ 分子量限外限界７０００００を有し、３２．０％の２−
ヒドロキシエチルメタクリレート、２４．５％のエチレ
ンジメタクリレートおよび４３．５％のＮ−Ｎ−ジエチ
ルアミノエチルメタクリレートを含有する共重合体ＩＬ
？を、５ｒｎｌのジメチルホルムアミド中に分散させ、
２．５ｒの部分的に中和したクロル酢酸を添加し、その
混合物を還流下に１０時間加熱した。
そのゲルを濾別し、アセトン、メタノールおよび水、５
％ＮａＯＨ，水および５％ＨＣｌ１水、メタノールおよ
びアセトンで洗浄した。
生成物を最初空気中で、ついで、減圧下に乾燥し、全交
換能力を測定したところ、１．５ ｍｅｑｕｉｖ ／
？であった。
実施例 ２ 実施例１と同一のゲル１グを、１０ｒｎｌの３０％Ｎａ
ＯＨ中で膨潤させた。
混合物を水と食塩との浴中で冷却し、ついで ２グのク
ロル酢酸および２．５１のＮａＯＨを含有する５ｍｌの
溶液を添加した。
この混合物を攪拌しながら完全に均質化し、ついで、反
応容器を１０５℃の浴に入れ、７時間加熱した。
ついで、冷却し、ゲルを濾別し、水、メタノール、アセ
トンおよびエーテルで洗浄し、空気中で、かつ、最終的
には減圧下に乾燥した。
生成物の全交換能を測定した。
実施例 ３ ジエチレングリコールモノメタクリレートとエチレンジ
アクリレートとの共重合体１Ｌ？を、１０ｒＩＬｌの冷
却した４０％ＮａＯＨ溶液中で膨潤させた。
混合物をよく攪拌し、冷却し、これに１１のクロル酢酸
、０．８ Ｓ’の２−クロロエチル−Ｎ−Ｎ−ジエチル
アミンおよび１．５１のＮａＯＨを含有する５ｍｌの溶
液を添加した。
その生成物を、熱水、ｌＯ％ＨＣ１、水、１０％ＮａＯ
Ｈ，水、１０％ＨＣＩ、水、メタノール、アセトンおよ
びエーテルで洗浄した。
ゲルは、最初は空気中で、ついで、減圧下に乾燥した。
窒素含有量はキエールダル（Ｋ ｊｅｈｌｄａｌ ）法
により、また、交換能力は滴定により測定した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ アルキレンジアクリレート、アルキレンジメタクリ
    レート、オリゴ−およびポリグリコールジアクリレート
    、オリゴ−およびポリグリコールジメタクリレート、ビ
    スアクリルアミド、ビスメタクリルアミドおよびジビニ
    ルベンゼンよりなる群から選ばれた架橋性単量体により
    架橋されたヒドロキシル基を有するアクリル系、メタク
    リル系、アクリルアミド系またはメタクリルアミド系単
    量体の架橋共重合体を、ハロゲノアルキルアミン類、ハ
    ロゲノアルキルアンモニウム化合物類、エポキシアルキ
    ルアミン類、エポキシアルキルアンモニウム化合物類お
    よびハロゲノアルカン酸類よりなる群から選ばれた少な
    くとも１種のアニオン電解性およびカチオン電解性化合
    物により平行反応で変性することを特徴とするとくに生
    物学的物質の分離に有用な両性の新水性巨大気孔質イオ
    ン交換体の製造方法。
JP58013854A 1974-02-12 1983-02-01 親水性重合体マトリツクスを有する両性イオン交換体の製造方法 Expired JPS5851007B2 (ja)

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