JPS6392627A - 親水性多孔粒子 - Google Patents
親水性多孔粒子Info
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、糖、蛋白質、酵素等の分離、精製用担体と
して用いられる親水性多孔粒子に関する〔背景技術〕 糖、蛋白質、酵素等の生体高分子物質が混在した生理活
性物質を固体粒子担体との相互作用によって分離、精製
する、いわゆる液体クロマトグラフィーには、その分離
モードによって、イオン交換、ゲル濾過(浸透)、疎水
性およびアフィニティー等、各種のものが存在する。そ
の中でも、分離、精製後の生理活性物質の保持に関して
は、ゲル濾過クロマトグラフィー、すなわち、蛋白質等
の試料を溶離液に溶解し、その溶離液が固体粒子(ゲル
濾過担体)内を通過する際、粒子の網目に入り込む程度
の差(分子の大きさの差)のみによって分離、溶出する
方法が最も優れており、また操作の簡便さも手伝って、
多用されている。
して用いられる親水性多孔粒子に関する〔背景技術〕 糖、蛋白質、酵素等の生体高分子物質が混在した生理活
性物質を固体粒子担体との相互作用によって分離、精製
する、いわゆる液体クロマトグラフィーには、その分離
モードによって、イオン交換、ゲル濾過(浸透)、疎水
性およびアフィニティー等、各種のものが存在する。そ
の中でも、分離、精製後の生理活性物質の保持に関して
は、ゲル濾過クロマトグラフィー、すなわち、蛋白質等
の試料を溶離液に溶解し、その溶離液が固体粒子(ゲル
濾過担体)内を通過する際、粒子の網目に入り込む程度
の差(分子の大きさの差)のみによって分離、溶出する
方法が最も優れており、また操作の簡便さも手伝って、
多用されている。
このようなゲル濾過クロマトグラフィーに現在量も多く
利用されているゲル濾過担体は、デキストラン、アガロ
ースあるいはセルロース等の天然系多糖類を主成分とし
、それに、エピクロルヒドリンや2.3−ジブロモプロ
パノール等を作用させた球状ゲルであるが、これら天然
系のものは、分離選択性は良好なものの、 (イ)機械的強度が弱い、 (ロ)芳香族化合物を吸着する、 (ハ)酵素、微生物等による攻撃を受は易い、(ニ)長
期保存が困難である、 環条(の問題を抱えている。
利用されているゲル濾過担体は、デキストラン、アガロ
ースあるいはセルロース等の天然系多糖類を主成分とし
、それに、エピクロルヒドリンや2.3−ジブロモプロ
パノール等を作用させた球状ゲルであるが、これら天然
系のものは、分離選択性は良好なものの、 (イ)機械的強度が弱い、 (ロ)芳香族化合物を吸着する、 (ハ)酵素、微生物等による攻撃を受は易い、(ニ)長
期保存が困難である、 環条(の問題を抱えている。
そこで、このような天然系のものに代わる担体として、
スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体、メチルメタ
クリレート−ジエチレングリコールジメタクリレート系
架橋重合体、 (メタ)アクリルアミド−メチレンビス
メタクリルアミド系架橋重合体等の合成高分子化合物系
のものや、多孔性シリカ、ガラスピーズ等の無機系のも
のが多岐に亘り、開発されている。
スチレン−ジビニルベンゼン系架橋重合体、メチルメタ
クリレート−ジエチレングリコールジメタクリレート系
架橋重合体、 (メタ)アクリルアミド−メチレンビス
メタクリルアミド系架橋重合体等の合成高分子化合物系
のものや、多孔性シリカ、ガラスピーズ等の無機系のも
のが多岐に亘り、開発されている。
ところで、糖、蛋白質、酵素等の生体高分子物質を、そ
れら分子の大きさによってのみ分離精製しようとする場
合には、担体材料自体によるこれら被精製物質の吸着が
あってはならないことば素材上の必須の要件である。し
かしながら、上記の各担体は、一部の天然系素材を除い
て、いずれも、糖、蛋白質等を極めて強く吸着するので
、その用途は非水系溶離液による有機化合物の高速cp
C分析用担体や、あるいは、素材表面に疎水性やイオン
交換基等のりガントを固定化し改質して疎水性クロマト
グラフィー担体やイオン交換クロマトグラフィー等に限
られているのが現状である。
れら分子の大きさによってのみ分離精製しようとする場
合には、担体材料自体によるこれら被精製物質の吸着が
あってはならないことば素材上の必須の要件である。し
かしながら、上記の各担体は、一部の天然系素材を除い
て、いずれも、糖、蛋白質等を極めて強く吸着するので
、その用途は非水系溶離液による有機化合物の高速cp
C分析用担体や、あるいは、素材表面に疎水性やイオン
交換基等のりガントを固定化し改質して疎水性クロマト
グラフィー担体やイオン交換クロマトグラフィー等に限
られているのが現状である。
生体高分子物質を、その分子の大きさによってのみ分離
精製するゲル濾過クロマトグラフィーの有利性は、また
、溶出分画後の生物活性の保持率の高さに存する。疎水
性クロマトグラフィーやイオン交換クロマトグラフィー
では、非水溶媒、 pH変化、あるいは、塩濃度変化に
よる肌着機構が必須となっているために被分離物質の生
物活性の失活がかなり高い確率で発生する。一方、天然
系素材、特にアガロース系では吸着はあまり問題となら
ないものの、その機械的強度の脆弱性のため、大量分離
、工業用精製への利用は困難とされる。
精製するゲル濾過クロマトグラフィーの有利性は、また
、溶出分画後の生物活性の保持率の高さに存する。疎水
性クロマトグラフィーやイオン交換クロマトグラフィー
では、非水溶媒、 pH変化、あるいは、塩濃度変化に
よる肌着機構が必須となっているために被分離物質の生
物活性の失活がかなり高い確率で発生する。一方、天然
系素材、特にアガロース系では吸着はあまり問題となら
ないものの、その機械的強度の脆弱性のため、大量分離
、工業用精製への利用は困難とされる。
これらを背景として、近年、ポリビニルアルコ−ルを素
材とした親水性担体の開発がなされているが、依然、孔
径の小さな比較的低分子量物質を対象とした分析を中心
とした用途に限られていると言える。
材とした親水性担体の開発がなされているが、依然、孔
径の小さな比較的低分子量物質を対象とした分析を中心
とした用途に限られていると言える。
現在分析手段として広く利用されているGPC(ゲル浸
透クロマトグラフィー)担体はスチレン−ジビニルベン
ゼン系共重合体ゲルが広く使用されている。また、その
大きな細孔面積に比して高い機械的強度が期待できる無
機多孔質シリカゲル等の担体は、高速液体クロマトグラ
フィーに利用されている。しかしながら、すでに述べた
如く、これらの担体は蛋白質等の生体高分子物質を強く
、かつ、非特異的に吸着する性質を有しており、主とし
て、その利用は石油系高分子等の分析、すなわち、有機
溶媒系でのゲル浸透作用を利用した分析方法に限られて
いる。
透クロマトグラフィー)担体はスチレン−ジビニルベン
ゼン系共重合体ゲルが広く使用されている。また、その
大きな細孔面積に比して高い機械的強度が期待できる無
機多孔質シリカゲル等の担体は、高速液体クロマトグラ
フィーに利用されている。しかしながら、すでに述べた
如く、これらの担体は蛋白質等の生体高分子物質を強く
、かつ、非特異的に吸着する性質を有しており、主とし
て、その利用は石油系高分子等の分析、すなわち、有機
溶媒系でのゲル浸透作用を利用した分析方法に限られて
いる。
これらの疎水性担体を生体高分子物質の分離分析に利用
しようとする場合には、爪体表面の親水化処理が必要と
なるが、一般にその効率は極めて低い。
しようとする場合には、爪体表面の親水化処理が必要と
なるが、一般にその効率は極めて低い。
これに対し、親木性担体の開発も行われている。現在親
水性担体として知られているのは、デキストランゲル、
アガローズゲル、ポリアクリルアミドゲル9ポリビニル
アルコールゲル等である。
水性担体として知られているのは、デキストランゲル、
アガローズゲル、ポリアクリルアミドゲル9ポリビニル
アルコールゲル等である。
このうち、前2者は天然系多糖類を架橋剤でゲル化した
ものであるが機械的強度が小さく、改良の余地が残され
ている。また後ろの2者は排除限界分子量が比較的小さ
く、さらに、耐アルカリ安定性に難点があるなど、これ
も改良の余地がある。
ものであるが機械的強度が小さく、改良の余地が残され
ている。また後ろの2者は排除限界分子量が比較的小さ
く、さらに、耐アルカリ安定性に難点があるなど、これ
も改良の余地がある。
アクリルアミド以外のアクリル酸の他の誘導体を用いた
従来のゲル、たとえば、ポリメチルメタクリレートゲル
、ポリエチレングリコールジメタクリレートゲルなどは
全て疎水性である。また、親水性官能基を有する種々の
水溶性モノマーを通常の2官能架橋剤、たとえば、エチ
レングリコールジメタクリレートまたはジビニルベンゼ
ン等と共重合させ、水不溶化して得られるゲルも、やは
り、疎水的性質を示し、蛋白質を強く吸着する。
従来のゲル、たとえば、ポリメチルメタクリレートゲル
、ポリエチレングリコールジメタクリレートゲルなどは
全て疎水性である。また、親水性官能基を有する種々の
水溶性モノマーを通常の2官能架橋剤、たとえば、エチ
レングリコールジメタクリレートまたはジビニルベンゼ
ン等と共重合させ、水不溶化して得られるゲルも、やは
り、疎水的性質を示し、蛋白質を強く吸着する。
以上のように、蛋白質の吸着は担体表面の疎水的性質に
関係している。これらの知見から、担体の疎水的性質は
、使用する架橋剤構造に左右されるものと推論すること
ができる。
関係している。これらの知見から、担体の疎水的性質は
、使用する架橋剤構造に左右されるものと推論すること
ができる。
他の問題点は担体ゲルの機械的強度についてである。従
来技術では、架橋剤は2官能性モノマーが中心である。
来技術では、架橋剤は2官能性モノマーが中心である。
そして、架橋度は使用する架橋剤の濃度に比例し、担体
の多孔度(細孔分布)は架橋度に関係する。また、担体
の強度は、一般に細孔々径の大きいゲルでは弱く、孔径
が小さくなる程強い。しかしまた、高分離能は細孔々径
が大きくなる程、すなわち、細孔容積量が大きくなる程
、前述したように、良くなるであろう。
の多孔度(細孔分布)は架橋度に関係する。また、担体
の強度は、一般に細孔々径の大きいゲルでは弱く、孔径
が小さくなる程強い。しかしまた、高分離能は細孔々径
が大きくなる程、すなわち、細孔容積量が大きくなる程
、前述したように、良くなるであろう。
以上のように、従来技術では、高強度化と高分離能化と
を同時に満足するゲルを得るのは困難である。
を同時に満足するゲルを得るのは困難である。
この発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであって
、優れた親水性すなわち非吸着性を有し、かつ、高分離
能で高強度な担体となる親水性多孔粒子を提供すること
を目的としている。
、優れた親水性すなわち非吸着性を有し、かつ、高分離
能で高強度な担体となる親水性多孔粒子を提供すること
を目的としている。
この発明は、上記課題を達成するために、担体粒子を構
成する架橋剤構造に、親水性を付与するため部分的にエ
チレンオキサイド鎖を導入し、がっ、2官能架橋剤だけ
でなく、他の多官能(3〜6)架橋剤を同時に併用する
ことを特徴とするものである。
成する架橋剤構造に、親水性を付与するため部分的にエ
チレンオキサイド鎖を導入し、がっ、2官能架橋剤だけ
でなく、他の多官能(3〜6)架橋剤を同時に併用する
ことを特徴とするものである。
すなわち、この発明は、下記の一般式で表された、両末
端に重合性二重結合を有するポリオキシエチレン化合物 R+ 0−fCHz CHz−○チnR1と、この
ポリオキシエチレン化合物と重合可能なモノマーのうち
少なくともポリオキシエチレン化合物が、これまたはこ
れらの成分は溶解するが、重合生成物は溶解しない性質
を有する溶剤に溶解されてなる溶液を、多官能架橋剤の
存在下、水分散系で懸濁重合してなる親水性多孔粒子を
要旨とする。
端に重合性二重結合を有するポリオキシエチレン化合物 R+ 0−fCHz CHz−○チnR1と、この
ポリオキシエチレン化合物と重合可能なモノマーのうち
少なくともポリオキシエチレン化合物が、これまたはこ
れらの成分は溶解するが、重合生成物は溶解しない性質
を有する溶剤に溶解されてなる溶液を、多官能架橋剤の
存在下、水分散系で懸濁重合してなる親水性多孔粒子を
要旨とする。
以下に、この発明の詳細な説明する。
この発明に用いられる、両末端に重合性二重結合を有す
るポリオキシエチレン化合物とは、下記の一般式であら
れされた2官能架橋剤を言う。
るポリオキシエチレン化合物とは、下記の一般式であら
れされた2官能架橋剤を言う。
RI O−+CHz CHz O←R1但し、上記
式中n(エチレンオキシド基連鎖の数)は14から45
の範囲のものが有効である。
式中n(エチレンオキシド基連鎖の数)は14から45
の範囲のものが有効である。
この範囲以外であると、小さくとも、太き(とも、蛋白
質の吸着が起きる。
質の吸着が起きる。
式中R1としては、アクリレート基、メタクリレート基
、メタクリロイルカルバモイル基およびメタクリロイル
オキシエチルカルバモイル基等を挙げることができる。
、メタクリロイルカルバモイル基およびメタクリロイル
オキシエチルカルバモイル基等を挙げることができる。
アミノ酸、ペプチド、蛋白質等をその分子量あるいは分
子サイズに準じて溶出1分離させるゲル濾過クロマトグ
ラフィー担体として、まず第一に重要な要件に、それら
被分離精製物質の非吸着性が挙げられる。ゲル粒子への
、このような非吸着性の付与が、2官能性架橋剤構造の
一つの工夫によって達成されることはすでに先の出願(
特願昭60−188028号)において開示した。
子サイズに準じて溶出1分離させるゲル濾過クロマトグ
ラフィー担体として、まず第一に重要な要件に、それら
被分離精製物質の非吸着性が挙げられる。ゲル粒子への
、このような非吸着性の付与が、2官能性架橋剤構造の
一つの工夫によって達成されることはすでに先の出願(
特願昭60−188028号)において開示した。
今回、この非吸着性に加えて、架橋密度変化による機械
的強度の増強に、多官能(3以上)架橋剤の併用使用が
有効であること、その際、これら多官能架橋剤にエチレ
ンオキサイド基の導入が糖、ペプチド、蛋白質等の非吸
着性改善に効果的であることが見出され、新規な蛋白質
分離用ゲル濾過クロマトグラフィー充填剤として有効な
ことが判明したものである。
的強度の増強に、多官能(3以上)架橋剤の併用使用が
有効であること、その際、これら多官能架橋剤にエチレ
ンオキサイド基の導入が糖、ペプチド、蛋白質等の非吸
着性改善に効果的であることが見出され、新規な蛋白質
分離用ゲル濾過クロマトグラフィー充填剤として有効な
ことが判明したものである。
このような多官能架橋剤としては、下記の一般式 (I
)、(f)、 (II) Rs−CHz−C−GCHzO−C−C=CHz) 3
・・・(I)OR。
)、(f)、 (II) Rs−CHz−C−GCHzO−C−C=CHz) 3
・・・(I)OR。
CイC)12〜0−Y−C−C=CHz)−・・・ (
Il)OR。
Il)OR。
II 1
R6
であられされたもののうちの少なくとも一つを配合する
ことが好ましい。
ことが好ましい。
このような多官能架橋剤としては、トリメチルプロパン
トリメタクリレート、トリメチルプロパントリアクリレ
ート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テト
ラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリ
スリトールへキサアクリレート、ポリオキシエチレンジ
ペンタエリスリトールへキサアクリレート、ポリオキシ
エチレングリセロールエーテルトリアクリレート、ポリ
オキシエチレンペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト等が好ましく、特に、ポリオキシエチレンペンタエリ
スリトールテトラアクリレート等のポリオキシエチレン
部分を有するものや、ジペンタエリスリトールへキサア
クリレート等が良好である。
トリメタクリレート、トリメチルプロパントリアクリレ
ート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テト
ラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリ
スリトールへキサアクリレート、ポリオキシエチレンジ
ペンタエリスリトールへキサアクリレート、ポリオキシ
エチレングリセロールエーテルトリアクリレート、ポリ
オキシエチレンペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト等が好ましく、特に、ポリオキシエチレンペンタエリ
スリトールテトラアクリレート等のポリオキシエチレン
部分を有するものや、ジペンタエリスリトールへキサア
クリレート等が良好である。
多官能架橋剤の使用量は、上記2官能性ポリオキシ工チ
レン化合物および官能性上ツマ−からなる全組成物重量
に対して、40〜175重量%の範囲で用いるのがよい
。この範囲より小さいと、ゲル強度の補強効果が認めに
く(、また逆に、この範囲より大きいと、架橋剤自体が
持つ疎水的性質のためにゲルの蛋白質吸着が増大し、ゲ
ル濾過クロマトグラフィー用担体としては難が生ずる恐
れがある。
レン化合物および官能性上ツマ−からなる全組成物重量
に対して、40〜175重量%の範囲で用いるのがよい
。この範囲より小さいと、ゲル強度の補強効果が認めに
く(、また逆に、この範囲より大きいと、架橋剤自体が
持つ疎水的性質のためにゲルの蛋白質吸着が増大し、ゲ
ル濾過クロマトグラフィー用担体としては難が生ずる恐
れがある。
多孔粒子表面に水酸基、アミノ基、スルホン基、カルボ
キシル基、ホスホン酸基等の官能基を付与したい場合、
あるいは、ゲルをさらに親水化したい場合には、上記し
たポリオキシエチレン化合物ならびに多官能性架橋剤と
共重合し得る当該モノマーを添加し、特許請求の範囲記
載の方法で重合すればよい。
キシル基、ホスホン酸基等の官能基を付与したい場合、
あるいは、ゲルをさらに親水化したい場合には、上記し
たポリオキシエチレン化合物ならびに多官能性架橋剤と
共重合し得る当該モノマーを添加し、特許請求の範囲記
載の方法で重合すればよい。
これらポリオキシエチレン化合物および多官能性架橋剤
と共重合可能なモノマーとしては、2゜3−ジヒドロキ
シエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタク
リレート等のOH基を有する(メタ)アクリル酸誘導体
、ジメチル(エチル)アミノアクリレート等のNR2基
を有する(メタ)アクリル酸誘導体の他、カリウムスル
ホプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−メタ
クリルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド
等を挙げることができる。このようなモノマーの使用量
は、他の重合性架橋剤総量のO〜30重景%の範囲であ
るのが好ましい。この範囲を超えると、ゲルの機械的強
度あるいは蛋白質の吸着に不具合が生ずる恐れがあるか
らである。
と共重合可能なモノマーとしては、2゜3−ジヒドロキ
シエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタク
リレート等のOH基を有する(メタ)アクリル酸誘導体
、ジメチル(エチル)アミノアクリレート等のNR2基
を有する(メタ)アクリル酸誘導体の他、カリウムスル
ホプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−メタ
クリルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド
等を挙げることができる。このようなモノマーの使用量
は、他の重合性架橋剤総量のO〜30重景%の範囲であ
るのが好ましい。この範囲を超えると、ゲルの機械的強
度あるいは蛋白質の吸着に不具合が生ずる恐れがあるか
らである。
この発明に用いられる非活性有機溶媒としては、上記の
ポリオキシエチレン化合物、多官能性架橋剤およびこれ
らと共重合可能な七ツマー類に対して可溶であり、かつ
、その共重合体を溶解せず、重合に不活性で、水に不溶
な有機溶媒であれば、特に限定されない。このような溶
媒としては、たとえば、ベンゼン、トルエン等の芳香族
炭化水素、クロロベンゼン、o (m、p)−ジクロロ
ベンゼン、1.4−ジクロロブタン、1.2−ジクロロ
ブタン、1,2−ジクロロプロパン、1.2−ジブロモ
エタン等が好ましく、特に、クロロベンゼンが最も好ま
しい。なお、これらの溶媒は、単独もしくは2種以上を
任意に組み合わせて用いてもよい。これら溶媒の使用量
は、全固形分に対して、50〜700重量%の範囲で用
いられるのがよい。溶媒の使用量が上記値より少ない場
合は、細孔容積量が小さく、充分な分離性能が得られな
い恐れがある。反対に、この範囲よりも多い場合には、
機械的強度が充分に得られず、高速化に難を生ずる恐れ
がある。また、これら溶媒は、100〜450重量%の
範囲内で使用することがより好ましい。
ポリオキシエチレン化合物、多官能性架橋剤およびこれ
らと共重合可能な七ツマー類に対して可溶であり、かつ
、その共重合体を溶解せず、重合に不活性で、水に不溶
な有機溶媒であれば、特に限定されない。このような溶
媒としては、たとえば、ベンゼン、トルエン等の芳香族
炭化水素、クロロベンゼン、o (m、p)−ジクロロ
ベンゼン、1.4−ジクロロブタン、1.2−ジクロロ
ブタン、1,2−ジクロロプロパン、1.2−ジブロモ
エタン等が好ましく、特に、クロロベンゼンが最も好ま
しい。なお、これらの溶媒は、単独もしくは2種以上を
任意に組み合わせて用いてもよい。これら溶媒の使用量
は、全固形分に対して、50〜700重量%の範囲で用
いられるのがよい。溶媒の使用量が上記値より少ない場
合は、細孔容積量が小さく、充分な分離性能が得られな
い恐れがある。反対に、この範囲よりも多い場合には、
機械的強度が充分に得られず、高速化に難を生ずる恐れ
がある。また、これら溶媒は、100〜450重量%の
範囲内で使用することがより好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、通常よく用いられている
有機過酸化物やアゾ化合物を使用することができる。た
とえば、過酸化ヘンジイル、2゜2′−アゾビスイソブ
チロニトリル、2.2′−アゾビス(2,4−ジメチル
バレロニトリル)等の公知のものが適宜選ばれるが、特
に限定されるものではない。これら開始剤の使用量は、
通常の懸濁重合に用いられる範囲、たとえば、全固形分
に対して0.1〜5重量%の範囲で用いてやればよい。
有機過酸化物やアゾ化合物を使用することができる。た
とえば、過酸化ヘンジイル、2゜2′−アゾビスイソブ
チロニトリル、2.2′−アゾビス(2,4−ジメチル
バレロニトリル)等の公知のものが適宜選ばれるが、特
に限定されるものではない。これら開始剤の使用量は、
通常の懸濁重合に用いられる範囲、たとえば、全固形分
に対して0.1〜5重量%の範囲で用いてやればよい。
懸濁重合時、水相に加えられる分散安定剤としては、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース等のを撥水溶性
高分子化合物がよく、特に重合度500程度のポリビニ
ルアルコールが好ましい。
リビニルアルコール、メチルセルロース等のを撥水溶性
高分子化合物がよく、特に重合度500程度のポリビニ
ルアルコールが好ましい。
重合温度は通常よく行われている条件を使用することが
でき、たとえば、60〜100℃の範囲で行われる。
でき、たとえば、60〜100℃の範囲で行われる。
上述したこの発明の手段を採択することにより、先に開
示した蛋白質非吸着性粒子としての性質を損なうことな
く、機械的強度と分離の高速化ならびに蛋白質分離性能
の良好なゲル濾過クロマトグラフィー用担体として提供
し得る多孔質粒子を得ることができる。
示した蛋白質非吸着性粒子としての性質を損なうことな
く、機械的強度と分離の高速化ならびに蛋白質分離性能
の良好なゲル濾過クロマトグラフィー用担体として提供
し得る多孔質粒子を得ることができる。
この理由として、エチレンオキシド基による親水化作用
とともに、多官能架橋剤の併用による架橋密度の増大が
、蛋白質吸着機能および機械的強度に影響を及ぼしてい
るものと考えられる。
とともに、多官能架橋剤の併用による架橋密度の増大が
、蛋白質吸着機能および機械的強度に影響を及ぼしてい
るものと考えられる。
以下、実施例により、この発明を、さらに具体的に説明
するが、この発明は、これらの実施例のみに限定される
ものではない。
するが、この発明は、これらの実施例のみに限定される
ものではない。
(実施例1)
ポリエチレングリコール(Mw= 1000)ジメタク
リレート98g1ジペンタエリスリトールへキサアクリ
レート42g、2,3−ジヒドロキシエチルメタクリレ
ート14g、クロロベンゼン385gおよび2,2′−
アゾビスイソブチロニトリル1.4gよりなる均一混合
溶液をポリビニルアルコール0.1重量%を含む脱イオ
ン水L225n+4の入った丸底フラスコ中に、激しく
攪拌しながら添加し、70℃、5時間の加熱重合を行っ
た。
リレート98g1ジペンタエリスリトールへキサアクリ
レート42g、2,3−ジヒドロキシエチルメタクリレ
ート14g、クロロベンゼン385gおよび2,2′−
アゾビスイソブチロニトリル1.4gよりなる均一混合
溶液をポリビニルアルコール0.1重量%を含む脱イオ
ン水L225n+4の入った丸底フラスコ中に、激しく
攪拌しながら添加し、70℃、5時間の加熱重合を行っ
た。
反応後、得られた重合体粒子を280メソシユ(53p
)フィルターで日別水洗し、次いで、145メツシユ(
105μm)フィルターで大粒径粒子を除去した。得ら
れた53−105II分級重合体粒子をアセトン、メタ
ノールの順で充分に洗浄したのち、脱イオン水でさらに
洗浄し、0.15Mの食塩を含む0.1 M )リス塩
酸緩衝液に置換し、得られたスラリーを超音波−減圧脱
気処理したのち、内径1.6 cm、長さ70cmのガ
ラス製カラムに充填し、上昇流で蛋白質混合物の分離測
定を行った。用いた試料は、ウシ血清アルブミン(al
と卵白リソ゛チーム(blのγ捏合トリス?容液であっ
た。
)フィルターで日別水洗し、次いで、145メツシユ(
105μm)フィルターで大粒径粒子を除去した。得ら
れた53−105II分級重合体粒子をアセトン、メタ
ノールの順で充分に洗浄したのち、脱イオン水でさらに
洗浄し、0.15Mの食塩を含む0.1 M )リス塩
酸緩衝液に置換し、得られたスラリーを超音波−減圧脱
気処理したのち、内径1.6 cm、長さ70cmのガ
ラス製カラムに充填し、上昇流で蛋白質混合物の分離測
定を行った。用いた試料は、ウシ血清アルブミン(al
と卵白リソ゛チーム(blのγ捏合トリス?容液であっ
た。
測定条件は流速20−7時、溶離液は0. I M )
リス塩酸+0゜15M食塩水溶液、室温、検出はUV2
80nmを用いてクロマトグラムを得た(第1図(a)
)。
リス塩酸+0゜15M食塩水溶液、室温、検出はUV2
80nmを用いてクロマトグラムを得た(第1図(a)
)。
同カラムによる分離性能を調べるために数種の蛋白質に
よる選択吸収曲線を作成した。結果を第1図(b)に示
す。図中の分離係数(Ko)は、カラム内の正味のゲル
体積の内の溶質分子に利用される分率をあられす係数で
ある。図中1はビタミンB+z、2は卵白リゾチーム、
3はウシ膵臓キモトリプシノーゲンA、4はウシ血清ア
ルブミン、5はウシ肝臓カタラーゼを、それぞれ、示し
ているまた、この実施例1に用いたカラムと、デキスト
ランを2官能架橋剤で架橋した市販ゲルカラムとを同条
件下で測定し、クロマトグラムを得た。
よる選択吸収曲線を作成した。結果を第1図(b)に示
す。図中の分離係数(Ko)は、カラム内の正味のゲル
体積の内の溶質分子に利用される分率をあられす係数で
ある。図中1はビタミンB+z、2は卵白リゾチーム、
3はウシ膵臓キモトリプシノーゲンA、4はウシ血清ア
ルブミン、5はウシ肝臓カタラーゼを、それぞれ、示し
ているまた、この実施例1に用いたカラムと、デキスト
ランを2官能架橋剤で架橋した市販ゲルカラムとを同条
件下で測定し、クロマトグラムを得た。
結果を第1図(C1ならびに第1表に示す。
図にみるように、実施例1のカラムは試料分子量の順序
どおり溶出するのに対し、市販ゲルは試料との強い相互
作用のために、溶出順序に逆転が生じていることがわか
った。
どおり溶出するのに対し、市販ゲルは試料との強い相互
作用のために、溶出順序に逆転が生じていることがわか
った。
第 1 表
(実施例2.比較例1)
粒子組成の比較としζ、ポリエチレングリコール(Mw
lOOO)ジメタクリレートLog、2゜3−ジヒドロ
キシエチルメタクリレート1g、クロロにンゼン80g
および2,2′−アゾビスイソブチロニトリル0.1g
よりなる均一混合溶液を実施例1と同様の操作により合
成して粒径53〜105μmの粒子A(比較例1)を得
た。一方、ポリエチレングリコール(Mwlooo)ジ
メタクリレート6g、ジペンタエリスリトールへキサア
クリレート4g、2.3−ジヒドロキシエチルメタクリ
レート1g、クロロベンゼン80gおよヒ2゜2′−ア
ゾビスイソブチロニトリル0.1 gよりなる均一混合
溶液を同様に合成して前記と同粒径の粒子B(実施例2
)を得た。この二つの粒子A、 Bの機械的強度を測
定した結果、粒子Aは繰作圧高さMax35amが限界
であったのに対し、粒子BはMax70cmまで直線関
係を示した。
lOOO)ジメタクリレートLog、2゜3−ジヒドロ
キシエチルメタクリレート1g、クロロにンゼン80g
および2,2′−アゾビスイソブチロニトリル0.1g
よりなる均一混合溶液を実施例1と同様の操作により合
成して粒径53〜105μmの粒子A(比較例1)を得
た。一方、ポリエチレングリコール(Mwlooo)ジ
メタクリレート6g、ジペンタエリスリトールへキサア
クリレート4g、2.3−ジヒドロキシエチルメタクリ
レート1g、クロロベンゼン80gおよヒ2゜2′−ア
ゾビスイソブチロニトリル0.1 gよりなる均一混合
溶液を同様に合成して前記と同粒径の粒子B(実施例2
)を得た。この二つの粒子A、 Bの機械的強度を測
定した結果、粒子Aは繰作圧高さMax35amが限界
であったのに対し、粒子BはMax70cmまで直線関
係を示した。
なお、機械的強度の測定は、ガラス製、内径IQmm、
長さ15cm0カラムを用い、溶離液として前記0.1
5M食塩を含むトリス塩酸緩衝液による流速と操作静水
圧(高さ)との関係から直線関係を保持する最大高さく
Max)より求めた。
長さ15cm0カラムを用い、溶離液として前記0.1
5M食塩を含むトリス塩酸緩衝液による流速と操作静水
圧(高さ)との関係から直線関係を保持する最大高さく
Max)より求めた。
(実施例3)
ポリエチレングリコール(Mw= 1000)ジメタク
リレート38.5 g、ジペンタエリスリトールへキサ
アクリレート16.5 g、2.3−ジヒドロキシエチ
ルメタクリレート5.5g、クロロベンゼン302.5
gおよび2.2′−アゾビスイソブチロニトリル0.
55 gよりなる均一混合溶液をポリビニルアルコール
0.1重量%を含む脱イオン水825 mlの入った丸
底フラスコ中に、激しく攪拌しながら添加し、70℃、
5時間の加熱重合を行った得られた重合体粒子を実施例
1と同様に処理し、充填して蛋白質の分離性能を調べた
。試料としては、ウシ甲状腺チログロブリン(C1とヒ
ト血清T−グロブリン(dlの混合トリス溶液を供した
(第2図)。
リレート38.5 g、ジペンタエリスリトールへキサ
アクリレート16.5 g、2.3−ジヒドロキシエチ
ルメタクリレート5.5g、クロロベンゼン302.5
gおよび2.2′−アゾビスイソブチロニトリル0.
55 gよりなる均一混合溶液をポリビニルアルコール
0.1重量%を含む脱イオン水825 mlの入った丸
底フラスコ中に、激しく攪拌しながら添加し、70℃、
5時間の加熱重合を行った得られた重合体粒子を実施例
1と同様に処理し、充填して蛋白質の分離性能を調べた
。試料としては、ウシ甲状腺チログロブリン(C1とヒ
ト血清T−グロブリン(dlの混合トリス溶液を供した
(第2図)。
(実施例4)
ポリエチレングリコール(Mw= 1000)ジメタク
リレート20g、ポリオキシエチレンペンタエリスリト
ールテトラアクリレート20g、クロロベンゼン180
gおよび2.2′−アゾビスイソブチロニトリル0.4
gよりなる均一混合溶液をポリビニルアルコール0.
1重量%を含む脱イオン水500m/の入った丸底フラ
スコ中に、激しく攪拌しながら添加し、70℃、4時間
の加熱重合を行った。
リレート20g、ポリオキシエチレンペンタエリスリト
ールテトラアクリレート20g、クロロベンゼン180
gおよび2.2′−アゾビスイソブチロニトリル0.4
gよりなる均一混合溶液をポリビニルアルコール0.
1重量%を含む脱イオン水500m/の入った丸底フラ
スコ中に、激しく攪拌しながら添加し、70℃、4時間
の加熱重合を行った。
得られた重合体粒子を実施例1と同様に処理し、充填し
て蛋白質の分離性能を調べた。試料としては、ウシ血清
アルブミンfe)とウシ膵臓α−キモトリプシン(f)
の混合トリス溶液を供した(第3図)。
て蛋白質の分離性能を調べた。試料としては、ウシ血清
アルブミンfe)とウシ膵臓α−キモトリプシン(f)
の混合トリス溶液を供した(第3図)。
(実施例5)
吸着に及ぼすエチレンオキシド基の効果を調べるため、
エチレンオキシド基を含まないペンタエリスリトールテ
トラアクリレートを用いて実施例4と同様に粒子を作成
し、それを用いてブルーデキストラン吸着測定を行った
。その結果、実施例4により得られる粒子のブルーデキ
ストラン吸着測定による回収率は平均58%であるのに
対し、合成された粒子では上記回収率は平均約5%を示
すのみであった。このことから、粒子中にエチレンオキ
シド基が存在すると、ブルーデキストラン吸着が著しく
減少することがわかった。
エチレンオキシド基を含まないペンタエリスリトールテ
トラアクリレートを用いて実施例4と同様に粒子を作成
し、それを用いてブルーデキストラン吸着測定を行った
。その結果、実施例4により得られる粒子のブルーデキ
ストラン吸着測定による回収率は平均58%であるのに
対し、合成された粒子では上記回収率は平均約5%を示
すのみであった。このことから、粒子中にエチレンオキ
シド基が存在すると、ブルーデキストラン吸着が著しく
減少することがわかった。
以上のことから、多官能架橋剤としては、ポリオキシエ
チレン部分を有するものが好ましいことがわかった。
チレン部分を有するものが好ましいことがわかった。
(実施例6)
ポリエチレングリコール(Mw= 600)ジメタクリ
レート20g、ポリオキシエチレンペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート20g、クロロベンゼン180g
および2.2′−アゾビスイソブチロニトリル0.4g
よりなる均一混合溶液をポリビニルアルコール0.1重
里%を含む脱イオン水5QQm7の入った丸底フラスコ
中に、激しく攪拌しながら添加し、70°C,4時間の
加熱重合を行った。
レート20g、ポリオキシエチレンペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート20g、クロロベンゼン180g
および2.2′−アゾビスイソブチロニトリル0.4g
よりなる均一混合溶液をポリビニルアルコール0.1重
里%を含む脱イオン水5QQm7の入った丸底フラスコ
中に、激しく攪拌しながら添加し、70°C,4時間の
加熱重合を行った。
得られた重合体粒子を実施例1と同様に処理し、充填し
て蛋白質の分離性能を調べた。試料としては、ウシ甲状
腺チログロブリン(g)とヒト血清T−グロブリン(h
lのトリス塩酸緩衝溶液を供した(第4図)。
て蛋白質の分離性能を調べた。試料としては、ウシ甲状
腺チログロブリン(g)とヒト血清T−グロブリン(h
lのトリス塩酸緩衝溶液を供した(第4図)。
(実施例7)
ポリエチレングリコール(Mw= 2000)ジメタク
リロイルオキシエチル力ルバメー)20g、ジペンタエ
リスリトールへキサアクリレ−)20g、クロロベンゼ
ン180gおよび2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル0.4gよりなる均一混合’t8 ?llをポリビニ
ルアルコール0.1重量%を含む脱イオン水500 m
lの入った丸底フラスコ中に、激しく攪拌しながら添加
し、70℃、4時間の加熱重合を行った。
リロイルオキシエチル力ルバメー)20g、ジペンタエ
リスリトールへキサアクリレ−)20g、クロロベンゼ
ン180gおよび2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル0.4gよりなる均一混合’t8 ?llをポリビニ
ルアルコール0.1重量%を含む脱イオン水500 m
lの入った丸底フラスコ中に、激しく攪拌しながら添加
し、70℃、4時間の加熱重合を行った。
得られた重合体粒子を実施例1と同様に処理し、充填し
て蛋白質の分離性能を調べた。試料としては、ウシ血清
アルブミン(11とウシ膵臓α−キモトリプシン(j)
のトリス塩酸緩衝溶液を供した(第5図)。
て蛋白質の分離性能を調べた。試料としては、ウシ血清
アルブミン(11とウシ膵臓α−キモトリプシン(j)
のトリス塩酸緩衝溶液を供した(第5図)。
この発明の親水性多孔粒子は、以上のように構成されて
おり、両末端に重合性二重結合を有するポリオキシエチ
レン化合物と、このポリオキシエチレン化合物と重合可
能な七ツマ−のうち少なくともポリオキシエチレン化合
物が、これらの成分は溶解するが、重合生成物は溶解し
ない性質を有する溶剤に溶解されてなる溶液を、多官能
架橋剤の存在下、水分散系で懸濁重合してなるものであ
るため、優れた親水性すなわち非吸着性を有し、かつ、
筋分離能で高強度なものとなっている。
おり、両末端に重合性二重結合を有するポリオキシエチ
レン化合物と、このポリオキシエチレン化合物と重合可
能な七ツマ−のうち少なくともポリオキシエチレン化合
物が、これらの成分は溶解するが、重合生成物は溶解し
ない性質を有する溶剤に溶解されてなる溶液を、多官能
架橋剤の存在下、水分散系で懸濁重合してなるものであ
るため、優れた親水性すなわち非吸着性を有し、かつ、
筋分離能で高強度なものとなっている。
第1図(a)、第2図ないし第5図は、それぞれ、この
発明の親水性多孔粒子を用いて各種蛋白質混合液を分離
した結果をあられすクロマトグラム、第1図(blはこ
の発明の一実施例における蛋白質の選択吸収をあられす
選択吸収曲線、第1図+c>はこの実施例と市販ゲルカ
ラムとの分解能を比較したクロマトグラムである。 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第1図 (a) 溶出量(、/] 分子量 第1図 (c) 第2図 第3図 第4図 溶出量(1117〕
発明の親水性多孔粒子を用いて各種蛋白質混合液を分離
した結果をあられすクロマトグラム、第1図(blはこ
の発明の一実施例における蛋白質の選択吸収をあられす
選択吸収曲線、第1図+c>はこの実施例と市販ゲルカ
ラムとの分解能を比較したクロマトグラムである。 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第1図 (a) 溶出量(、/] 分子量 第1図 (c) 第2図 第3図 第4図 溶出量(1117〕
Claims (4)
- (1)下記の一般式で表された、両末端に重合性二重結
合を有するポリオキシエチレン化合物R_1−O−(C
H_2−CH_2−O)−_nR_1〔但し、式中nは
14≦n≦45をあらわし、R_1は▲数式、化学式、
表等があります▼ をあらわし、 R_2は−Hまたは−CH_3をあらわし、Xは ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼または▲数式、化学式、表等がありま
す▼ をあらわしている。上記式中の二つのR_1は同一かま
たは異なることができる。〕 と、このポリオキシエチレン化合物と重合可能なモノマ
ーのうち少なくともポリオキシエチレン化合物が、これ
またはこれらの成分は溶解するが、重合生成物は溶解し
ない性質を有する溶剤に溶解されてなる溶液を、多官能
架橋剤の存在下、水分散系で懸濁重合してなる親水性多
孔粒子。 - (2)多官能性架橋剤が、下記の一般式( I )、(II
)、(III) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 〔但し、式中R_3は−CH_3、−OHまたは−O−
C=CH_2をあらわし、 R_4は−Hまたは−CH_3をあらわしている。〕▲
数式、化学式、表等があります▼・・・(II) 〔但し、式中Yは −(CH_2−CH_2O)−_m〔1≦m≦4〕をあ
らわし、 R_5は−Hまたは−CH_3をあらわしている。〕▲
数式、化学式、表等があります▼・・・(III) 〔但し、式中Zは −(CH_2−CH_2−O)−_p〔0≦p≦4〕を
あらわし、 R_6は−Hまたは−CH_3をあらわしている。 であらわされたもののうちの少なくとも一つである特許
請求の範囲第1項記載の親水性多孔粒子。 - (3)ポリオキシエチレン化合物とモノマーとの総量に
対する、多官能性架橋剤の配合量が40〜175重量%
である特許請求の範囲第1項または第2項記載の親水性
多孔粒子。 - (4)水分散系が水中油型分散系である特許請求の範囲
第1項から第3項までのいずれかに記載の親水性多孔粒
子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61240071A JPH0623258B2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | 親水性多孔粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61240071A JPH0623258B2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | 親水性多孔粒子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6392627A true JPS6392627A (ja) | 1988-04-23 |
JPH0623258B2 JPH0623258B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17054057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61240071A Expired - Lifetime JPH0623258B2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | 親水性多孔粒子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623258B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63282370A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-11-18 | ユニリーバー・ナームローゼ・ベンノートシヤープ | 布柔軟用組成物 |
JPS6464740A (en) * | 1987-04-14 | 1989-03-10 | Northrop Corp | Built-up data model system |
JP2004124088A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-22 | Rikogaku Shinkokai | ブロック共重合体、及びミクロ相分離構造膜の製造方法 |
US9532940B2 (en) | 2012-01-31 | 2017-01-03 | Sekisui Plastics Co., Ltd. | Porous resin particles, method for manufacturing the same, dispersion liquid, and use thereof |
JP2020172658A (ja) * | 2015-10-28 | 2020-10-22 | テクノUmg株式会社 | グラフト共重合体、架橋粒子、グラフト架橋粒子、ゴム質重合体、およびそれを用いた熱可塑性樹脂組成物 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5599068A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-28 | Sekisui Chem Co Ltd | Filler for liquid chromatography |
-
1986
- 1986-10-07 JP JP61240071A patent/JPH0623258B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5599068A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-28 | Sekisui Chem Co Ltd | Filler for liquid chromatography |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6464740A (en) * | 1987-04-14 | 1989-03-10 | Northrop Corp | Built-up data model system |
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JP2004124088A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-22 | Rikogaku Shinkokai | ブロック共重合体、及びミクロ相分離構造膜の製造方法 |
US9532940B2 (en) | 2012-01-31 | 2017-01-03 | Sekisui Plastics Co., Ltd. | Porous resin particles, method for manufacturing the same, dispersion liquid, and use thereof |
JP2020172658A (ja) * | 2015-10-28 | 2020-10-22 | テクノUmg株式会社 | グラフト共重合体、架橋粒子、グラフト架橋粒子、ゴム質重合体、およびそれを用いた熱可塑性樹脂組成物 |
JP2020183535A (ja) * | 2015-10-28 | 2020-11-12 | テクノUmg株式会社 | グラフト共重合体、架橋粒子、グラフト架橋粒子、ゴム質重合体、およびそれを用いた熱可塑性樹脂組成物 |
US11352449B2 (en) | 2015-10-28 | 2022-06-07 | Techno-Umg Co., Ltd. | Graft copolymer, and thermoplastic resin composition using same |
US11401351B2 (en) | 2015-10-28 | 2022-08-02 | Techno-Umg Co., Ltd. | Method of producing a rubbery polymer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0623258B2 (ja) | 1994-03-30 |
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