JPS61193068A - ゲルクロマトグラフイ−用粒状デキストランの製造方法 - Google Patents

ゲルクロマトグラフイ−用粒状デキストランの製造方法

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JPS61193068A
JPS61193068A JP60293332A JP29333285A JPS61193068A JP S61193068 A JPS61193068 A JP S61193068A JP 60293332 A JP60293332 A JP 60293332A JP 29333285 A JP29333285 A JP 29333285A JP S61193068 A JPS61193068 A JP S61193068A
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dextran
gel
reduction
prepared
water content
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ヤン ペシユカ
イジー レンフエルド
ズデニエク プリフタ
ミラン ベネシユ
フランテイシエク シユベツ
イジー チヨウペク
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    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/291Gel sorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0021Dextran, i.e. (alpha-1,4)-D-glucan; Derivatives thereof, e.g. Sephadex, i.e. crosslinked dextran
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ゲルクロマトグラフィー用の物質である粒状
デキストランの製造方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕ダル
クロマトグラフィー用には、幾つかの型式の物質が知ら
れている。デキストランに基づく物質は、それらの中に
あって重要な位置を占めており、そして商業的に供給さ
れて、すでに15年以上の間一般的に使用されている。
これらの物質は、球形の粒子からなり、蘭次に変化する
量により規定される特性を有する粒子のシリーズとして
供給される。重要な基本的性質は、特“に架橋密度であ
夛、それはいわゆる排他限界(@xj!1uslo?l
11m1t )、すなわちその粒子の内部にもはや入シ
込むことができない化合物の分子量、として示される細
孔の大きさに影響を与える。これもまた架橋密度に関係
するものであるが、膨潤容量は、−11irの乾燥物質
に対応する遠心i分離にかけられた試料中の水分(財)
で表わされる水分量(water regain)とし
て、あるいはベッド体積、すなわち膨潤が平衡に達した
後に1gの乾燥試料によって占められる体積として、い
ずれかで定義される。これらの性質が一般に利用され、
そして排他限界に関しては700〜200,0.00の
広範囲の分子量を、また水分量に関しては1〜20d1
gの範囲を、ゲルに与える。
これらの物質のもう一つの重要な性質は、それらの化学
的純度、特にイオン発生性の基(特にカル?キシル基)
がないことであり、これらは望ましくない収着を引き起
し、そうしてダルクロマトグラフィーにおける分離効率
を減少させる。
デキストランゲルは、公知且つ特許により保護されてい
る方法によって製造される。基本の西ドイツ国特許第1
292883号(1969年)(1958年スウェーデ
ンにおける出願)は、バルク中での1−クロロ−2,3
−二Iキシゾロパンとの反応で生ずる橋かけしたデキス
トランダルの適用を記述する。最終生成物のゲルは、破
砕され、洗浄され、そしてふるいにより分類されて必要
とする粒度のものが得られ゛、そしてそれは不ぞろいの
形状の粒子からなる。下記の英国特許第974054号
(1964年)(1961年スウェーデンにおける出願
)によれば、粒状のデキストランゲルは、完全に球形の
粒子が形成される懸濁法で調製される。典型的な実験で
は、デキストランは水に溶解され、水酸化す) IJウ
ム溶液が加えられ、そしてその混合物は水に混じらない
適当な液に、有利にはトルエン又はノクロロエタンだ安
定剤の存在において分散される。その粒子は、架橋剤の
存在下で加熱することにより橋かけされ、そして生成し
たゲルはその後単離され、洗浄され、解膨潤され、そし
て乾燥される。もう一つの類似した方法(D、Cvet
kov1c’ * B、 Pekic゛、 S、 XJ
ovanovic’ : H@m、Ind、33 (1
979) a 139)によれば、鉱油が分散媒として
使用される。更に別の方法(英国特許第1087964
号、1967年)は、分散媒として過剰の1−クロロ−
2,3−エデキシプロノ9ンを使用し、これは同時に架
橋剤として働く。
しかしながら、上述の公知の方法はある不利を有する。
鉱油の使用は、生成物の洗浄と精製とにおいて困謔を引
き起す。過剰の1−クロロ−2゜3−エポキシグロノ母
/との橋かけにおいては、Kンダントであるグリシツル
基及びグリセロイル基を生じさせる一方向の反応を減少
させることが必要である。更に、出発物質として使用さ
れるデキストラ/は、llrの乾燥物質当シ約20〜5
0μmotの量のラクトンを通常含む。これらのラクト
ンは、ゲルを調製する間にアルカリ溶媒中で加水分解さ
れ、その結果として生ずるゲルは、対応する量の遊離カ
ル−キシル基を含む。
前述の方法のもう一つの不利は、必要とする架橋密度を
獲得するのが困難なことにある。他の一定の条件下で調
製された試料においては、反応物質の割合、すなわちデ
キストランの量に対する架橋剤の量の割合に関する水分
量の依存関係が、に関するデータを、例として挙げるこ
とができる。
前述の依存関係は、架橋密度の小さいダル(水分量10
〜20m//g)の領域で勾配が非常に急であることが
、このデータかられかる。その結果として、懸濁工程の
調節は、使用物質の重量に、温度と攪拌の管理とを維持
することに、そしてまた出発物質の品質に、付随して起
こる少しの変化に対して、非常圧敏感である。再現性の
ない結果が、生成物の架橋密度に関して、しばしば生ず
る。例えば、あるパッチは標準反応時間後に不完全な橋
かけによりしばしば損じられ、そして原料はその後更に
別の工程において価値を減じられる。
公知の方法による調製は、実用範囲の水分量である1〜
1.5 ynl / gに関しても困難に遭遇する。
大過剰17)1−クロロ−2,3−エポキシゾロノぐン
も、それだけでは十分ではなく、そして高濃縮されたデ
キストラン溶液を必要とし、これは技術的な障害を引き
起こす。濃度が60重量%のデキストランの溶液を調製
することは、少しも容易ではない。これは、ニーダ−型
の特殊な設備を必要とし、溶解と溶液の均質化とにかな
り長時間を要し、エネルギー消費が増加し、そして原料
の品質は低下することがある。濃厚なデキストラン溶液
は高粘度であシ、この高粘度はそれらの分散において更
に別の問題を引き起こす。
以下遺白 〔問題点を解決するための手段及び作用効果〕驚くべき
ことに、上記の欠点は、本発明による方法によって比較
的容易に克服できることがわかった。
本発明は、ダルクロマトグラフィー用の物質である粒状
デキストランの製造方法に関するものであり、ここでデ
キストランは、懸濁工程の前もしくはその最中において
、又はその両方の工程において、アルカリ溶媒中にて、
有利には硼水素化ナトリウムによって還元され、且つ架
橋密度は、特に最初のデキストラン溶液の濃度を変える
ことによって調節され、そしてその結果として生ずるダ
ルは、独立したその後の操作において追加の橋かけを任
意に受けることができる。
本発明は、ラクトン中のカルがキシル基は硼水素化ナト
リウムにより容易に還元され得るという事実を利用する
。この還元が複雑な分散系においてさえも妨げられない
こと、及びカルボキシル基の含有量がこの方法で1gの
乾燥物質当シ2〜6μmotに減少することは、実験的
に証明されている。当然ながら、懸濁工程を始める前に
、溶解デキストランに硼水素化ナトリウムと水酸化ナト
リウムとを加えるような方法で還元を行なうことも可能
であり、そして懸濁架橋は、還元が完了した後に初めて
始めることが可能である。あるいはいわゆる水素化デキ
ストランも、出発物質、すなわち予め還元されそして単
離された物質として使用され得る。前述の方法の色々な
組合せでも、同じ結果が得られる。例えば、第一段階で
主要な部分を還元し、そして懸濁架橋の間に還元を完了
することも可能である。
10〜2011Lt/gの範囲の水分量により特徴づけ
られる低架橋密度の領域において架橋密度を調節するた
めには、デキストランの稀釈溶液を用いて開始するのが
有利である。同じ水分量を達成するのに必要なデキスト
ランに対する架橋剤の割合は、最初の溶液中のデキスト
ランの濃度に大きく依存することが判明した。このよう
にして、例えば、水分量が1od/gであるダルは、濃
度40チの最初の溶液中では、100.のデキストラン
当1) 8.6 gの1−クロロ−2,3−エポキンプ
ロパンを必要とし、これに対して、30qIb及び25
チ濃度では、100.のデキストラン当りそれぞれすで
に16g及び27gの1−クロロ−2,3−二Iキシプ
ロノ々ンを必要とする。低濃度の溶液の応用は、前忙述
べた放物線の依存関係における安定な領域にこのように
して対応し、開始条件の小さな変化は、生成物の品質に
小さな変化のみをもたらす。この方法で、上述の不利が
回避され、そしてこれに加えて、抽出部分を減少させる
ことにより収率がある程度増加し、その上生成物のその
後の処理、すなわち洗浄、解膨潤及び乾燥が容易になる
高い架橋密度の領域において、すなわち0.8〜2m/
gの水分量のゲルの調製において、公知の方法の不利は
、二段階の手順によって克服される。
2〜7mg/gの水分量を有する、中ぐらいの架橋密度
のゲルが最初に調製され、そしてその後、次の操作にお
いて、それは再び分散され、追加の橋かけを受け、単離
され、洗浄され、解膨潤され、そして乾燥される。この
手順の利点は、デキストランの高濃度浴液を用いる作業
を回避することにある。それは、所期の水分量を第1段
階において達成しなかった、失敗したパッチの価値を上
げることも可能にする。その上更に、第二段階における
反応は、第一段階におけるものよりも要求量が小さい。
既に生じた固形粒子は、互いにくっつく傾向がなりので
、安定剤を使用する必要はなく、そして反応は、よシ適
当な相の割合で行なわれる。
生成物の完全な洗浄は、ただ一度だけ、すなわち第二段
階の後に行なわれる。
本発明は、いくつかの実施例で更に説明されるが、しか
しながらその範囲を、いかなる手段によっても限定する
ものではない。
〔実施例〕
例1 デキストラン(toog)を、がス抜きされた3901
1Llの蒸留水に11.8gの水酸化ナトリウムを溶解
した溶液に溶解し、1gの粉末硼水素化ナトリウムを加
え、そしてその混合物を2時間放置L7’c。30gの
Iす酢酸ビニルと3gのオレイン酸とを含むトルエン(
1000ゴ)を、加熱ジャケットといかり型攪拌機とを
備えた反応器に入れた。デキストランの溶液を、500
rpmで攪拌しなからゆっくシと加えた。次に、温度を
30分以内に50℃まで上げ、59gの1−クロロ−2
゜3−エポキシゾロ/4ンを加え、そしてその混合物を
50℃で16時間、更に攪拌した。その混合物を冷却し
、そして生成物をデカンテーシ、ンにより分離し、トル
エン、エタノール及び水で連続的に、それぞれの溶剤で
3回洗浄し、希硫酸で滴定して中和し、そうして最後に
水で2回洗浄した。
エタノール中で解膨潤させそしてそのエタノールを抜い
た後忙粒度50〜300μm及び水分量15 ml/ 
gの球状デキストランゲルが得られた。
滴定によって測定されたカル−キシル基の含有量は、4
.2μmol/ gであった。
例2 デキストラン(100g)を、例1と同じ方法で処理し
た。しかしながら2時間後に、追加の硼水素化す) I
Jウム0,2gを還元された溶液に加え、そしてその後
デキストランを、例1におけるのと同じ方法で分散させ
そして処理したが、但し1−クロロ−2,3−工Iキシ
プロパン#:t30gだff使用した。乾燥した球状ゲ
ルは、粒度50〜300μm1水分量22d/g及びカ
ルゲキシル基の含有量2.5μmot/ gであった。
例3 デキストラ/(100g)全、11.8gの水酸化ナト
リウムを含む水溶液1501に溶解し、その後0.8.
の硼水素化ナトリウムを加え、そして10、のポリ酢酸
ビニルを溶解したトルエン500Hにその溶液を分散さ
せた。1時間後、25gの1−クロロ−2,3−エポキ
シゾロ/4ンを、50℃の攪拌されている混合物に加え
た。その後の手順は、例1におけるのと同様でありた。
乾燥した球状ゲルは、粒度100〜1000μm1水分
量3、3 Ill/ g及びカル−キシル基の含有量3
.5μmot/gであった。
例4 例3に準拠して調製を行なったが、前もって還元された
デキストランを使用した。100gのデキストランを溶
解するのに、140+aJの水に11.8gの水酸化ナ
トリウムを溶解したものを使用し、そしてIQgのIす
酢酸ビニルを溶解したトルエン500Mにその溶液を分
散させてslgのオレイン酸を加えた。30分後50℃
で、25gの1−クロロ−2,3−エポキシプロノぐン
e加tた。
例1で述べた方法を使用して、粒度50〜600μ謂い
水分量3.4 tri/ g及びカルボキシル基の含有
量5.0μmot/ Kの乾燥した球状ゲルが得られた
例5 予め還元されたデキストラン(100g)’t、ガス抜
きされた380jL/の蒸留水に22.の水酸化ナトリ
ウムを溶解した溶液に溶解した。30gのポリ酢酸ビニ
ルと3gのオレイン酸とを含むトルエン(1t)を分散
のために使用し、そして41g0l−10ロー2.3−
エホキシデロノfンを橋かけのために使用した。手順は
、例1に準拠して行なった。球状ゲルは、完全に球形の
粒子であシ、粒度100〜500μm1水分量9.5ゴ
/g及びカルボキシル基の含有量5.5μm o t/
gであった。
例6 実験は、例5に準拠して行なわれたが、但し最初のデキ
ストラン溶液は、よシ低濃度であった。
100gのデキストランを溶解するのに、540dの水
に22.の水酸化す) IJウムを溶解した溶液を使用
した。その他の数量と手順とは、例5におけるのと同じ
ままであった。乾燥した球状ゲルは、粒度50〜300
4m、水分量21!//g及びカルがキシル基の含有量
6μmolJ’gであった。
例7 予め還元され九rキストラン(100g)全、例4にお
けるのと同様の方法で処理した。加熱を停止した後に、
懸濁液はトルエンで3回そしてエタノールで3回デカン
テーションし、過剰のエタノールは吸引によって取り除
き、そして残りの部分を真空中で蒸発させた。乾燥した
初期生成ゲルh、O−5gのp−ドデシルペンぜンスル
ホン酸を含むトルエン300−に分散させた。次に、そ
の混合物に81ゴの2oチ水酸化ナトリウムを加え、そ
して1時間後に、52.の1−クロロ−2,3−エポキ
シプロ/IPンを加えた。混合物は、50℃で16時間
攪拌され、冷却され、吸引によって分離され、エタノー
ルで洗浄して中和後に水で洗浄し、エタノール中で解膨
潤させ、そして乾燥した。
生成物は、粒度5’0〜300μm、、水分景1.1m
1g及びカルボキシル基の含有量5,5μmol/gで
あった。
男互 実験は、例7に準拠して行なわれたが、但し追加の橋か
け工程ておいて51dの35%水酸化ナトリウムを初期
生成ゲルの分散液に加え、また1−クロロ−2,3−二
ポキシプロノやンの量ハロ7gであった。乾燥生成物は
、粒度50〜30011へ水分量Q、 8ml / g
及びカルがキシル基の含有量6.5μmat/gであっ
た。
以下余白 ≧1頁の続き 之・発明者   フランティシェフ シ  チェコスロ
バキア国。
ユベツ 多発 明 者  イジー チョウペク  チェコスロバ
キア国。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ゲルクロマトグラフィー用の物質である粒状デキス
    トランを製造する方法であって、デキストランが、懸濁
    工程の前もしくはその最中において、又はその両方の工
    程において、アルカリ溶媒中にて還元され、且つ架橋密
    度が、特に最初のデキストラン溶液の濃度を変えること
    によって調節されることを特徴とする粒状デキストラン
    の製造方法。 2、前記還元が、硼水素化ナトリウムの作用により行な
    われる特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、得られるゲルを独立したその後の操作において追加
    して橋かけする特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、硼水素化ナトリウムによるデキストランの還元が懸
    濁工程の間に行なわれる特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 5、前記還元が、懸濁工程を開始する以前に行なわれる
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 6、その還元されたデキストランが単離され、乾燥され
    て、橋かけした粒状ゲルの製造に使用される特許請求の
    範囲第5項記載の方法。 7、デキストランが還元後に単離されず、そして還元後
    のアルカリ溶液が更に別の製造において使用される特許
    請求の範囲第5項記載の方法。 8、デキストランの大部分が懸濁工程を開始する以前に
    還元され、そしてその還元が懸濁架橋工程の間に完了さ
    れる特許請求の範囲第1項記載の方法。 9、10〜20ml/gの範囲の水分量(waterr
    egain)のデキストランゲルが、濃度5〜20重量
    %のデキストラン溶液から調製される特許請求の範囲第
    1項記載の方法。 10、初期生成ゲルが最初に調製され、少しの洗浄を受
    け、そして再び解膨潤の状態に分散されて追加の架橋を
    受ける特許請求の範囲第1項記載の方法。 11、0.8〜2ml/gの範囲の水分量のデキストラ
    ンゲルが、より高い水分量を有する初期生成ゲルから調
    製される特許請求の範囲第10項記載の方法。 12、前記初期生成ゲルの水分量が2〜7ml/gの範
    囲である特許請求の範囲第11項記載の方法。
JP60293332A 1984-12-29 1985-12-27 ゲルクロマトグラフイ−用粒状デキストランの製造方法 Pending JPS61193068A (ja)

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CS (1) CS249368B1 (ja)
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