JPS6223437A - 粒子状担体 - Google Patents

粒子状担体

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JPS6223437A
JPS6223437A JP60162148A JP16214885A JPS6223437A JP S6223437 A JPS6223437 A JP S6223437A JP 60162148 A JP60162148 A JP 60162148A JP 16214885 A JP16214885 A JP 16214885A JP S6223437 A JPS6223437 A JP S6223437A
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JP
Japan
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core particles
average particle
particulate carrier
agarose gel
particle size
Prior art date
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Pending
Application number
JP60162148A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Kuriyama
昌樹 栗山
Satoko Iwaki
岩木 聡子
Seiji Aotani
征二 青谷
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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  • Peptides Or Proteins (AREA)
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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、芯粒子にアガロースゲルを被IWシた粒子状
担体に関するものであり、更に詳しくは生物学的物質な
どの分離・生成、特にアフィニティークロマトグラフィ
ー用担体に適した粒子状担体に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、アフィニティクロマトグラフィー用の粒子状担体
としては、アガロース、デキストラン、セルロースなど
の天然高分子、ポリスチレン、ポリアクリルアミドなど
の合成高分子などからなる粒子状担体が使用されてきた
ここで、アフィニティークロマトグラフィーとは、不溶
性の天然または合成の高分子からなる担体に、分離・精
製を目的とする物質と特異的に結合する物質(以下、「
特異結合物質」という)を担持させ、この担体を充填し
たカラムを用いるクロマトグラフィーであり、特に生物
学的物質の分離・精製に用いられる。
前記粒子状担体のうち、アガロースゲルよるなる担体を
用いたアフィニティークロマトグラフィーは、排除でき
る不純物の限界分子量がデキストランおよびポリアクリ
ルアミドよりも大きいため、高分子量物質からなる生物
学的物質を扱う場合に適しているが、耐圧性などに欠け
、物理的性質が充分でないという欠点を有する。
例えばアガロースゲルよるなる粒子状担体をカラムに充
填し、試料を流すとアガロースゲルの耐圧性が欠けるた
め、該ゲルが偏平化し、圧力を代けて使用できず、また
、カラムの容積が大きくなり、充填する粒子状担体が多
量になると、粒子状担体の重みでゲルが偏平化してしま
い、圧力をかけなくても使用できなくなる、などの使用
条件が限られる欠点を有する。
また、ポリスチレンは親水性に乏しく、かつ生物学的物
質の非特異的吸着が起こり易いなどの欠点を有し、ポリ
アクリルアミドは親水性に優れているが極端な酸性また
はアルカリ性あるいは亜硝酸によってアミド基が加水分
解されたり、アガロールゲルと同様に耐圧性に欠けるな
どの欠点を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、アフィニティークロマトグラフィー用担体な
どの生物学的物質などを担持する担体として広く用いら
れているアガロールゲルよりなる担体の耐圧性などの物
理的性質を改善し、耐圧性に優れ、早いカラム流速およ
び容積の大きいカラムの使用時にも耐え得る担体を提供
するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
即ち、本発明は、平均粒径5〜1,000μmの芯粒子
にアガロースゲルを該芯粒子の平均粒径の0.05〜0
.75倍の厚さに被覆したことを特徴とする粒子状担体
を提供するものである。
本発明における芯粒子の形状は、球状が好ましく、芯粒
子を構成する物質としては、ガラス、シリカ、シラスな
どの無機化合物、ポリスチレン、ポリビニルアルコール
、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸
ビニルなどのポリビニル化合物、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタ
レートなどのポリエステル、ナイロン6、ナイロン6゜
6などのポリアミド、ポリカーボネート、不飽和ポリエ
ステル樹脂、アルキド樹脂などの有機高分子化合物を例
示することができ、特異結合物質および分離・精製を目
的とする物質と吸着および結合などの相互作用が少ない
もの、またはないものから選ばれる。
芯粒子の平均粒径は、5〜1,000μmであり、好ま
しくは20〜500μmである。
芯粒子の平均粒径が5μmでは、実用上有効な耐圧性が
得られず、一方i、oooμmを越えると芯粒子にアガ
ロールゲルを被覆して担体として使用したときの表面積
が小さくなり、担体として性能を発揮できなくなる。
また、これらの芯粒子には、アガロールゲルとの親和性
を増すために芯粒子の表面を親水化したり、エツチング
などの化学的または物理的処理を行うことができる。
次に、アガロースゲルとは、中性の鎖状多糖類であるア
ガロースを沸騰水に溶解し、40°C以下に冷却するこ
とによって得られる熱可逆性のゲルである。
本発明の粒子状担体の形成方法は、芯粒子の粒径、アガ
ロース水溶液の濃度、被覆するアガロースゲルの厚さな
どによって適宜選択される。
例えばアガロース水溶液と芯粒子との混合液を、芯粒子
には非溶媒である加熱した有機溶媒中に投入し、充分に
攪拌した後、液温を40℃以下に攪拌しながら冷却する
ことにより、芯粒子にアガロースゲルが被覆された粒子
状担体を得ることができる。
前記におけるアガロール水溶液の濃度は、通常、2〜1
0重景%であり、芯粒子の量に対するアガロール水溶液
の添加量は、芯粒子の■および目的とするアガロースゲ
ルの厚みによって適宜調節される。
また、アガロース水溶液と芯粒子とを混合するときの温
度は、通常、50〜90°Cである。
更に、有機溶媒としては、水に溶解しないものであれば
よく、例えばベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素
、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレンな
どのハロゲン化炭化水素およびこれらの誘導体が挙げら
れ、これらの有機溶媒は2種以上混合して用いることも
できる。
かかる有機溶媒は、非イオン型界面活性剤などの分散安
定剤を0.1〜20重量%含んでいてもよい。
アガロース水溶液と芯粒子の混合液は、有機溶媒に対し
て、通常、容積比で1:2〜1:15(アガロール水溶
液と芯粒子との混合液:有機溶媒)で投入さnl、この
ときの有機溶媒の温度は、通常、50〜90°Cであり
、撹拌は温度を50〜90゛Cに保ったまま2〜10分
間行う。
このとき、前記アガロース水溶液と芯粒子を含む有@、
溶媒の攪拌速度およびアガロースの使用量の割合によっ
て、芯粒子に被覆されるアガロースゲルの厚さを調節す
ることができる。
また、本発明の粒子状担体の他の形成方法としては、二
重管オリフィスの内管より芯粒子の成分を、外管よりア
ガロース水溶液をそれぞれ押し出し、芯粒子をアガロー
スゲルで一粒ずつ包む方法を挙げることができる。
次に、芯粒子を被覆するアガロースゲルの厚みは、芯粒
子の平均粒径の0.05〜0.75倍であり、好ましく
は0.05〜0.5倍である。
アガロースゲルの厚みが、芯粒子の平均粒径の0.05
倍未満では担体としての効果に乏しく、一方0.75倍
を越えると担体としての耐圧性に乏しいものとなる。
本発明の粒子状担体をアフィニティークロマトグラフィ
ー用度体として用いる際の特異結合物質として粒子状担
体に結合し担持される物質としては、糖質、脂質、補酵
素、アミノ酸、ペプチド、ポリヌクレオチド、各種の抗
原および抗体ならびに酵素などの生物学的物質が挙げら
れる。
特異結合物質を担体に担持させるための方法としては、
臭化シアン法などの従来から知られている方法を用いる
ことができる。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが
、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
実施例1 平均粒径190μmのポリスチレン球状粒子30gに8
0℃のアガロース4重量%水溶?ffuOmeを加え混
合液Aとした。
次に、トルエン450m(1、四塩化炭素150m!お
よび硬化ヒマシ油型の界面活性剤(エマレックスHC−
20、日本エマルジョン■製)3gを混合し、60℃と
したものの中に前記混合液Aを加え混合液Bとした。
次いで、混合液Bを780rpmで撹拌しながら水冷し
たトルエン200m1を加え、該混合液を40℃以下に
した。
その結果、芯粒子であるポリスチレン粒子にアガロース
ゲルが、平均60μmの厚さで被覆された粒子状担体が
得られた。
比較例1 芯粒子を用いない以外は、実施例1と同様に調製した混
合液Bを40Orpmで攪拌した以外は、実施例1と同
様にして平均粒径300μmのアガロースゲルの粒子を
得た。
比較例2 芯粒子を用いない以外は、実施例1と同様に調製した混
合液Bを820 r pmT:攪拌した以外は、実施例
1と同様にして平均粒径12Qμmのアガロースゲルの
粒子を得た。
実施例2 平均粒径100μmの10%架橋ポリビニルアルコール
の球状粒子30gに80℃のアガロース4重量%水溶液
60m1を加え混合液Cとした。
次に、テトラクロロエチレン/1,2−ジクロロエタン
/トルエン(重量比)=4/3/10の混合液780m
!!および界面活性剤(エマレックスHC−10、日本
エマルジョン■製)3gを混合し、70℃としたものの
中に前記混合液Cを加え混合液りとした。
次いで、混合wLDを96Orpmで3分間攪拌した後
、該混合液を40℃以下に冷却した。
その結果、芯粒子である10%架橋のポリビニルアルコ
ール粒子にアガロースゲルが平均15μmの厚さで被覆
された粒子状担体が得られた。
比較例3 平均粒径120μmの10%架橋ポリビニルアルコール
の球状粒子を用い、攪拌速度を1.11Orpmとした
以外は、実施例2と同様にして芯粒子である10%架橋
ポリビニルアルコール粒子に平均1.5μmの厚さでア
ガロースゲルが被覆された粒子状担体を得た。
実施例3 平均粒径60μmの10%架橋ポリビニルアルコールの
球状粒子20gに、60℃のアガロース4重量%水溶液
2Qm(lを加え混合液Eとした。
次に、テトラクロロエチレン/1,2−ジクロロエタン
/トルエン(重量比)=4/3/10の混合液1.10
0m1および界面活性剤(エマレ・2クスHC−20、
日本エマルジョン■製)6gを混合し、70℃としたも
のの中に前記混合液Eを加え混合液Fとした。
次いで、混合液Fを1,1100rpで4分間攪拌した
後、液温を40℃以下に冷却した。
その結果、芯粒子である10%架橋のポリビニルアルコ
ール粒子にアガロースゲルが平均30μmの厚さで被覆
された粒子状担体が得られた。
比較例4 平均粒径35μmの10%架橋ポリビニルアルコールの
球状粒子を用い、攪拌速度を1,20Orpmとした以
外は、実施例3と同様にして芯粒子である10%架橋ポ
リビニルアルコール粒子に平均40μmの厚さでアガロ
ースゲルが被覆された粒子状担体を得た。
実施例4 実施例1〜3および比較例1〜4で得られた粒子状担体
を内径1011、長さ250龍のカラムに充填し、水を
流したときのカラム流量を測定した。
その結果を第1表に示す。第1表から明らかなように、
本発明の芯粒子を含む粒子状担体は、強度が向上し耐圧
性に優れていることが分かる。
*)圧密化が起こり流れなくなった。
実施例5 実施例2〜3および比較例2〜3で得られた粒子状担体
を各50m!とり、臭化シアン法で活性化した後、HB
sBs抗体1亢量 次に、燐酸緩衝液で洗浄した後、各担体に担持されたH
Bs抗体を加水分解してフルオレスカミンを用いて定量
したところ、第2表の結果を1)だ。
次に、前記操作によりH B s抗体を風待された粒子
状担体を内径1(lss、高さ500鶴のカラムに充填
し、HBs抗原を20μg / m 1!含む血清をL
 O O m l / h rの流量で1時間流した。
流出してきた血゛清について、リバースセイア(山之内
製薬9噂製)を用いて抗原価を測定し、HBs抗原の粒
子状担体への吸着率を算出した。
その結果を第2表に示す。第1〜2表の結果から本発明
の粒子状風体は、生物学的物質の高い担持能力および耐
圧性を併せて有するもので、アフィニティークロマトグ
ラフィー用担体として優れた性能であることが分かった
第2表 *)圧密化が起こり流れなくなった。
〔発明の効果〕
本発明の粒子状担体は、芯粒子とこれを被覆するアガロ
ースゲルとよりなるため、生物学的物質の担体として優
れているばかりではなく、従来のアガロースゲル担体に
比し耐圧性が極めて大である。
このため、本発明の粒子状担体は、生物学的物質の担体
として極めて有用であり、特にアフィニティークロマト
グラフィー用担体として優れている。
即ち本発明の粒子状担体をアフィニティークロマトグラ
フィー用担体として用いると、その耐圧性が大であるた
めカラムに充填された担体に試料を流し、圧力をかけて
も変形せず早い流速に耐えることが可能であり、分離時
間を大幅に短縮することができる。
特許出願人  日本合成ゴム株式会社 代理人  弁理士  白 井 重 隆 手続補正書(1発) 昭和60年8月16日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平均粒径5〜1,000μmの芯粒子にアガロー
    スゲルを該芯粒子の平均粒径の0.05〜0.75倍の
    厚さに被覆したことを特徴とする粒子状担体。
JP60162148A 1985-07-24 1985-07-24 粒子状担体 Pending JPS6223437A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373848A (ja) * 1989-05-23 1991-03-28 Sekisui Chem Co Ltd 液体クロマトグラフィー用充填剤とその製造法
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WO2018174022A1 (ja) * 2017-03-21 2018-09-27 日立化成株式会社 分離材
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