JPWO2013176215A1 - 分離剤 - Google Patents
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Abstract
Description
前記分離剤としては、従来から全多孔性のシリカゲルを担体とし、その担体上に分離対象とする目的物質に応じて種々のリガンドを担持させたものが知られている。
前記光学活性ポリマーとしては、セルロース等の多糖を誘導体化した多糖誘導体(例えば、特許文献1参照)、光学活性なポリ(メタ)アクリル酸アミド(例えば、特許文献2参照)、光学活性なポリアミノ酸(例えば、特許文献3参照)、光学活性なポリアミド(例えば、特許文献4及び5参照)が報告されている。
一方、光学活性な低分子化合物(例えばビナフチル構造やクラウンエーテル構造を有する化合物)が担体に化学的結合により結合した光学異性体の分離剤も知られている(例えば、特許文献6参照)。
また、担体に核酸を担持させたものについては、例えば、ガラス基板上に、キトサンを介してDNAを固定化する技術が知られている(例えば、特許文献8参照)。
さらには、イオン性高分子を同定するために用いるチップとして、ガラスのような担体にDNAやRNA等を担持する技術も知られている(例えば、特許文献9参照)。
本発明の分離剤には、無孔性のコアとその外面に多孔性のシェルを有するコアシェル型粒子を用いる。また、そのコアシェル型粒子のシェルの細孔直径は30nm以上である。
コアシェル型粒子のシェルの細孔直径が30nm以上であることで、コアシェル型粒子のシェルの内部にまで、リガンドとなる物質が浸透し、目的物質の良好な分離に寄与することが期待される。
コアシェル粒子のシェルの細孔直径は水銀圧入法により測定できる。
細孔直径は通常300nm以下である。
水銀圧入法は、圧力をかけて水銀を開孔部に侵入させ、圧力値と対応する侵入水銀体積とを用いて、円柱状と仮定した細孔の径をWashburnの式から算出する方法であり、セラミックス成形体について規定されたJIS R1655を準用することができる。
一方、本発明でいう多孔性とは、BET法により測定されるその表面の比表面積が10mm2/g以上であるものをいう。
コアシェル型粒子のコアとシェルの厚さの比は通常、1:9〜9:1である。この比は、目的物質の良好な分離特性を確保する観点から、4:1〜2:1であることが好ましい。この比については、後述するようにコアシェル粒子のシェルの層の厚さを調整することで、調製可能である。
ここで、コアの厚さとは、コアの直径をいう。
コアシェル型粒子の粒径は、通常0.2μm以上、1000μm以下であるものを用いる。
上記アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシランであることが好ましく、その中でも、テトラメトキシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランを用いることが好ましく、テトラエトキシシランを用いることがより好ましい。
上記コアシェル型粒子の作製に当たっては、特開昭49−36396号公報を参照することができる。具体的には、まず、アルコキシシランについて部分加水分解を行ってポリアルコキシシロキサンを生成させる。そして、それにより得られたポリアルコキシシロキサンをエーテル、アセトン、ジクロロメタンのような溶媒に溶解させてポリアルコキシシロキサンの溶液を調製する。この溶液を上記コアとなる粒子に塗布あるいは上記コア粒子をこの溶液に浸漬させ、その後に溶媒を除去することで、コア粒子の表面にポリアルコキシロキサンをシェルとして積層させる。そしてその後、積層させたポリアルコキシシロキサンについて、水の存在下で重縮合(加水分解)を行わせる。これにより、コアシェル型粒子を得ることができる。
また、シェルの比表面積及び細孔直径の調整方法としては、シェルを積層し、重縮合を行わせる際に用いる水溶液のpHを調整することが挙げられ、例えば、比表面積及び細孔直径を大きくする場合には、pHを増加させることが考えられる。
ここで、シェルの厚さとは、コアシェル型粒子の直径から、コアの直径を引き、その値を2で割った値をいう。
本発明でいう「リガンド」とは、担体となるコアシェル型粒子に担持されるものであって、分離対象とする目的物質に対して、物理的な親和性を示すかまたは不斉認識が可能であるものをいう。
1.光学活性ポリマー
本発明の分離剤に用いることのできるリガンドとして、光学活性ポリマーが挙げられる。本発明でいう光学活性ポリマーは、当該ポリマーを溶解した溶液について、平面偏光を透過させた際、偏光面を回転させる旋光性、すなわちキラリティをもつポリマーのことを言う。
より具体的には、光学活性ポリマーを構成するためのモノマーが光学活性を有するか、光学不活性なモノマーを光学活性な重合触媒を用いて重合させ、分子量が、1,000〜1,000,000である。
本発明で用いるリガンドとなる光学活性ポリマーとして、多糖またはその誘導体が挙げられる。そのような多糖としては、例えばβ−1,4−グルカン(セルロース)、α−1,4−グルカン(アミロース、アミロペクチン)、α−1,6−グルカン(デキストラン)、β−1,6−グルカン(プスツラン)、β−1,3−グルカン(カードラン、シゾフィラン)、α−1,3−グルカン、β−1,2−グルカン(Crown Gall多糖)、β−1,4−ガラクタン、β−1,4−マンナン、α−1,6−マンナン、β−1,2−フラクタン(イヌリン)、β−2,6−フラクタン(レバン)、β−1,4−キシラン、β−1,3−キシラン、β−1,4−キトサン、β−1,4−N−アセチルキトサン(キチン)、プルラン、アガロース、アルギン酸、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、ニゲラン、及びアミロースを含有する澱粉等が挙げられる。
多糖の数平均重合度(1分子中に含まれるピラノース又はフラノース環の平均数)は、好ましくは5以上、より好ましくは10以上であり、特に上限はないが、1000以下であることが取り扱いの容易さの点で好ましく、より好ましくは5〜1000、更に好ましくは10〜1000、特に好ましくは10〜500である。
このような多糖誘導体は、キラル固定相として高い光学分割能を有することが知られている。
エステル誘導体やカルバメート誘導体の具体例として、例えば、特公平4−42371号公報には、フェニルカルバメートの芳香族環の水素の一部がハロゲン(フッ素または塩素)で置換された置換基により、セルロースの水酸基が修飾されてなるセルロース誘導体や、特開2005−315668号公報に記載されている、フェニルカルバメートの芳香族環の水素の一部が、フッ素、アルキル基、またはアルコキシ基で置換された置換基により、セルロースまたはアミロースの水酸基が修飾されたセルロース誘導体及びアミロース誘導体についても本発明のリガンドとして使用可能である。
このようなフェニルカルバメート誘導体のうち、芳香族環の水素が置換される置換基としては、ハロゲンのみ、ハロゲンとアルキル基またはアルキル基のみ、の態様が挙げられ、その場合のハロゲンとしては、塩素が好ましく挙げられ、アルキル基としては炭素数1〜3のものが挙げられ、その中でも特にメチル基が好ましく挙げられる。
上記の多糖又はその誘導体のうち、分離対象とする光学異性体の分離性能の観点やコアシェル型粒子へ担持させる際の容易さから、上記で説明した多糖誘導体から選ばれるものを用いることが特に好ましい。
多糖誘導体については、上記のものに限らず、適宜用いることが可能である。
前記多糖又はその誘導体をコアシェル型粒子に物理的吸着により担持させるには、前記多糖又はその誘導体と溶剤とを含有する溶液に、前記コアシェル型粒子を浸漬した後、溶剤を留去することによってコアシェル型粒子に物理的吸着させることができる。
上記コアシェル型粒子に対する多糖またはその誘導体の担持量は、分離剤100重量部に対して1.0〜25重量部であることが好ましい。
本発明では、リガンドとなる光学活性ポリマーとして、ポリ(メタ)アクリル酸アミドが挙げられる。このようなポリ(メタ)アクリル酸アミドは、下記式(I)で示される(メタ)アクリル酸アミドのうち、光学活性なものを重合させて得られるものが好ましく用いられる。
そのような重合反応として、例えば、ルイス酸触媒存在下、AIBN(アゾビスイソブチロニトリル)等のラジカル重合開始剤を用いるラジカル重合が挙げられる。
ここで用いられるルイス酸は金属塩(MX)である金属ルイス酸が望ましく、例えば、スカンジウムトリフラート、イットリウムトリフラート、臭化マグネシウム、塩化ハフニウム、イッテルビウムトリフラート、ルテチウムトリフラート等が挙げられる。
重合反応において、(メタ)アクリル酸アミドが常温、常圧で液体の場合、無溶剤条件でも重合反応を行うことができるが、固体である場合に使用する反応溶媒としてはラジカル補足効果のない通常のいかなる有機溶剤でも使用することができる。より望ましくはテトラヒドロフラン、クロロホルム、メタノールなどである。
その他の重合条件は国際公開第02/088204号を参照して適宜調整することができる。
上記コアシェル型粒子に対するポリ(メタ)アクリル酸アミドの担持量は、分離剤100重量部に対して1.0〜25重量部であることが好ましい。
上記ポリ(メタ)アクリル酸アミドをコアシェル粒子状に物理的吸着により担持させるには、上記ポリアミノ酸を溶解した溶液(例えば溶剤としてクロロホルムやジクロロメタンを使用)に上記コアシェル型粒子を浸漬し、その後溶剤を留去することにより可能である。
本発明に用いられる光学活性ポリマーとして、ポリアミノ酸が挙げられる。本発明で言うポリアミノ酸には、後述するタンパク質は含まない。そのようなポリアミノ酸としては、下記式(II)で表されるものが挙げられる。このようなポリアミノ酸は例えば特開昭60−193538号公報に記載の方法で合成することができる。
複素環基を構成する複素環としては、5−ピラゾロン、ピラゾール、トリアゾール、オキサゾロン、イソオキサゾロン、バルビツール酸、ピリドン、ピリジン、ロダニン、ピラゾリジンジオン、ピラゾロピリドン、メルドラム酸およびこれらの複素環にさらに炭化水素芳香環や複素環が縮環した縮合複素環が挙げられる。
上記のようなポリアミノ酸を構成するためのα−アミノカルボン酸を例示すると、アラニン、バリン、ロイシン、フェニルアラニン、プロリン、グルタミン酸、アスパラギン酸が挙げられる。また、アスパラギン酸ベンジル、グルタミン酸メチル、グルタミン酸ベンジル、カルボベンゾキシリシン、カルボベンゾキシオルニチン、アセチルチロシン、ベンジルセリンのようなアミノ酸誘導体もポリアミノ酸の構成材料として挙げることができる。
上記式(II)において、nは100以下であることが好ましく、10〜40がより好ましい。
上記コアシェル型粒子に対するポリアミノ酸の担持量は、分離剤100重量部に対して1.0〜25重量部であることが好ましい。
上記ポリアミノ酸をコアシェル粒子状に物理的吸着により担持させるには、上記ポリアミノ酸を溶解した溶液(例えば溶剤としてジメチルホルムアミドやジオキサンを使用)に上記コアシェル型粒子を浸漬し、その後溶剤を留去することにより可能である。
本発明の分離剤に用いられる光学活性ポリマーとして、ポリアミドが挙げられる。このポリアミドでは、繰り返し単位の主鎖に1の光学活性アミノ酸残基を有するものである。
この光学活性ポリアミドの合成にかかるモノマー成分として、光学活性なジカルボン酸であるN−置換アミノ酸とジアミンと採用したものである。N−置換アミノ酸としては、例えばN−置換グルタミン酸やN−置換アスパラギン酸を用いることができ、ジアミンとしては4,4’−ジアミノジフェニルメタンや1,3−フェニレンジアミンのような芳香族ジアミンを用いることができる。
上記ポリアミドの合成方法の一例を説明する。上記ポリアミドは上記のように、光学活性なジカルボン酸であるN−置換アミノ酸と、ジアミンとを重合させることにより合成することができる。具体的には、N−メチルピロリドン(以下、「NMP」と記載する。)とピリジン(以下、「Py」と記載する。)とを例えば容量比4:1で混合した液に、塩化リチウム(以下、「LiCl」と記載する。)を例えば4重量%加えた液(以下、「NMP−Py混合溶液」と記載する。)、例えば7.5cm3に、所定量の、例えば3mmolのベンゾイル−L−グルタミン酸(光学活性なジカルボン酸であるN−置換アミノ酸)と、これと等モル量、例えば3mmolの4,4’−ジアミノジフェニルメタン(ジアミン)と、これらの2倍のモル量、例えば6mmolの亜リン酸トリフェニルとを、所定温度、例えば80℃で撹拌しながら所定時間、例えば3時間加熱する。反応終了後、生成物をメタノール中に滴下した後、これをろ過してポリマーを得、減圧乾燥させる。
上記のポリアミドは、光学活性なジカルボン酸であるN−置換アミノ酸を用いて合成されているため、そのポリマー内部にD−又はL−光学活性体認識部位を有し、この光学活性体認識部位を利用して光学分割を行うことができる。
ジカルボン酸としてはHOOC−R1−COOHで示されるものを用いることができ、R1として、炭素数が4、6、8、10のアルキレン基や、フェニレン基、オキシジフェニレン基、シクロへキサンやシクロブタンなどのシクロアルカンの構造を有するシクロアルキレン基を挙げることができる。
上記ポリアミドをコアシェル粒子状に物理的吸着により担持させるには、上記ポリアミドを溶解した溶液(例えば溶剤としてヘキサフルオロイソプロパノール、ジメチルホルムアミドまたはジクロロメタンを使用)に上記コアシェル型粒子を浸漬し、その後溶剤を留去することにより可能である。
本発明で用いるリガンドとして、光学不活性なポリエステルが挙げられる。そのようなポリエステルの具体例として、ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン・ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリεカプロラクトン及びポリ(オキシカルボニルオキシ−1,4−フェニレン−2,2−イソプロピリデン−1,4−フェニレン){ビスフェノールAのポリカーボネート)等が挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸またはポリグリコール酸を用いることが好ましい。
上記ポリエステルの重量平均分子量は、担体への物理的吸着の強固さとポリマー溶解溶媒粘性増による取扱い易さの観点から1万〜100万が好ましく、2万〜20万であることがより好ましい。
上記コアシェル型粒子に対するポリエステルの担持量は、分離剤100重量部に対して1.0〜25重量部であることが好ましい。
これにより得られる分離剤は、タンパク質のような高分子量の分子の分離に用いることが期待される。
本発明の分離剤のリガンドとして、タンパク質を用いることができる。本発明で用いることのできるタンパク質は、分子量3〜300kDa、好ましくは30〜150kDaであって、分離対象とする例えば抗体のようなタンパク質に対して親和性のある物質が挙げられる。
これらの中でも、リガンドとしてプロテインA、プロテインG、プロテインL及びこれらの機能性変異体が抗体のタンパク質の分離に用いる際の選択率が高く好ましい。
抗体の分離を主目的とする場合、リガンドとしては免疫グロブリンの一部と特異的に結合可能なものが好ましい。
上記機能性変異体は、天然アミノ酸配列において少なくとも1つの変性を有し、天然配列に伴われている少なくとも1つの機能をなお維持しているタンパク質を指す。天然配列には、本来自然に発生するアミノ酸配列が含まれる。アミノ酸の変化としては、1つ以上のアミノ酸の別のアミノ酸への置換、1つ以上のアミノ酸の削除および/または1つ以上のアミノ酸の追加またはこれらのいずれかの組合せを挙げることができる。天然配列に対して行われる追加、削除および置換の組合せのような態様も挙げられる。機能性変異体は、タンパク質の断片またはドメインを含むこともできる。機能性変異体のアミノ酸配列は、天然アミノ酸配列と少なくとも70%同一、少なくとも75%同一、少なくとも80%同一、少なくとも85%同一、少なくとも90%同一、少なくとも95%同一、少なくとも98%同一であってもよく、天然配列に伴われている少なくとも1つの機能をなお維持している。
上記コアシェル型粒子に上記タンパク質を物理的吸着により担持させるには、上記タンパク質を適当な溶媒、例えばヘキサンやクロロホルムに溶解させた溶液に上記コアシェル型粒子を浸漬した後、減圧乾燥等により溶剤を留去する方法が挙げられる。
本発明の分離剤のリガンドとして、核酸を用いることができる。そのような核酸としては特に制限はないが、DNA、RNA、オリゴヌクレオチド、修飾オリゴヌクレオチドなどが挙げられる。また、DNA及びRNAの誘導体も用いることができ、DNAやRNAは天然型でも人工型でもよいが、分離剤としての安定性を考慮すると、構造的に安定な人工型を使用することが好ましい。人工型においては天然型には存在しない配列を形成することができる。
このような核酸の塩基数としては、5〜10000のものを挙げることができる。
この中でも、人工型の核酸の塩基数は50〜200程度であるものが好ましく、効率的な合成を可能にする観点から、100塩基程度のものを用いることが好ましい。人工型の核酸ではチミンの二量体化を防ぐ観点から、チミン同士が隣接しないことが好ましい。
さらに、分離剤としての耐久性を考慮して、上記核酸は保護基により誘導体化されていてもよい。具体的には、5’位、3’位のいずれか一方又は双方にある水酸基をリン酸エステル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ベンジル基、置換ベンジル基、アリル基などを用いて誘導化することができる。
N=16×[(保持時間)/(ピーク幅)]2
<保持係数>
k'= [(対掌体の保持時間)−(デッドタイム)]/(デッドタイム)
<分離係数>
α=(より強く保持される対掌体の保持係数)/(より弱く保持される対掌体の保持係数)
この時、デッドタイムはTri-tert-butylbenzeneの溶出時間をデッドタイムとした。
Cellulose tris(4-chloro-3-methylphenylcarbamate)を物理的吸着により、5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(1)Cellulose tris(4-chloro-3-methylphenylcarbamate)(1)の合成
市販品の4-chloro-3-methylphenylisocyanateとセルロースをピリジン溶媒中で反応させ、白色固体(1)を得た。反応条件は非特許文献2の記載を参考とした。
(1)で得られたセルロース誘導体(1)0.2gを30mLのテトラヒドロフランに溶解させた。その溶液に、コアシェル型シリカゲル(株式会社クロマニックテクノロジース社製特殊カラム 4.6×150mm(粒子径2.6μm、細孔直径30nm、C4コアシェル)から充填剤を抜き取り、電気炉にて600度まで1時間で昇温、その後5時間維持し放冷後、4N 塩酸に分散させ、一晩、攪拌させ、純水で洗浄、乾燥させたもの、粒子径:2.6μm、細孔直径30nm(カタログ値)、コアの直径1.6μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))3.8gを加え、数分間の振盪攪拌を行った後に、溶剤を減圧留去させることで、Cellulose tris(4-chloro-3-methylphenylcarbamate)(1)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(2)で作製された担持型充填剤をφ0.46cm×L25cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Cellulose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)を2.1重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(4)Cellulose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)(2)の合成
市販品の3,5-Dimethylphenylisocyanateとセルロースをピリジン溶媒中で反応させ、白色固体(2)を得た。反応条件は非特許文献3及び4を参考とした。
(4)で得られたセルロース誘導体(2)0.1gを34mLのテトラヒドロフランに溶解させた。その溶液に、コアシェル型シリカゲル(株式会社クロマニックテクノロジース社製特殊カラム 4.6×150mm(粒子径2.6μm、細孔直径30nm、C4コアシェル)から充填剤を抜き取り、電気炉にて600度まで1時間で昇温、その後5時間維持し放冷後、4N 塩酸に分散させ、一晩、攪拌させ、純水で洗浄、乾燥させたもの、粒子径:2.6μm、細孔直径30nm(カタログ値)、コアの直径1.6μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))4.0gを加え、振盪攪拌を行った後に、溶剤を減圧留去することで、Cellulose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)(2)が2.1重量%担持された充填剤を作製した。
(5)で作製された担持型充填剤をφ0.46cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Cellulose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)を7.6重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(7)Cellulose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)(2)が7.6重量%担持された充填剤の作製
(4)で得られたセルロース誘導体(2)0.33gを34mLのテトラヒドロフランに溶解させた。その溶液に、コアシェル型シリカゲル(株式会社クロマニックテクノロジース社製特殊カラム 4.6×150mm(粒子径2.6μm、細孔直径30nm、C4コアシェル)から充填剤を抜き取り、電気炉にて600度まで1時間で昇温、その後5時間維持し放冷後、4N 塩酸に分散させ、一晩、攪拌させ、純水で洗浄、乾燥させたもの、粒子径:2.6μm、細孔直径30nm(カタログ値)、コアの直径1.6μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))4.0gを加え、数分間の振盪攪拌を行った後に、溶剤を減圧留去することで、Cellulose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)(2)が7.6重量%担持された充填剤を作製した。
(7)で作製された担持型充填剤をφ0.46cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Amylose tris(3-chloro-4-methylphenylcarbamate)を物理的吸着により、5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(9)Amylose tris(3-chloro-4-methylphenylcarbamate)(3)の合成
市販品の3-chloro-4-methylphenylisocyanateとアミロースをピリジン溶媒中で反応させ、白色固体(3)を得た。反応条件は非特許文献5の記載を参考とした。
(9)で得られたアミロース誘導体(3)0.1gを15mLのテトラヒドロフランに溶解させた。その溶液に、コアシェル型シリカゲル(株式会社クロマニックテクノロジース社製特殊カラム 4.6×150mm(粒子径2.6μm、細孔直径30nm、コアシェル)から充填剤を抜き取り、電気炉にて600度まで1時間で昇温、その後5時間維持し放冷後、4N 塩酸に分散させ、一晩、攪拌させ、純水で洗浄、乾燥させたもの、粒子径:2.6μm、細孔直径30nm(カタログ値)、コアの直径1.6μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.8gを加え、数分間の振盪攪拌を行った後に、溶剤を減圧留去させることで、Amylose tris(3-chloro-4-methylphenylcarbamate)(3)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(10)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Amylose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)を5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(12)Amylose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)(4)の合成
市販品の3,5-Dimethylphenylisocyanateとアミロースをピリジン溶媒中で反応させ、白色固体(4)を得た。反応条件は非特許文献6を参考とした。
(12)で得られたアミロース誘導体(4)0.1gを15mLの酢酸エチルに溶解させた。その溶液に、コアシェル型シリカゲル(株式会社クロマニックテクノロジース社製特殊カラム 4.6×150mm(粒子径2.6μm、細孔直径30nm、コアシェル)から充填剤を抜き取り、電気炉にて600度まで1時間で昇温、その後5時間維持し放冷後、4N 塩酸に分散させ、一晩、攪拌させ、純水で洗浄、乾燥させたもの、粒子径:2.6μm、細孔直径30nm(カタログ値)、コアの直径1.6μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.9gを加え、振盪攪拌を行った後に、溶剤を減圧留去することで、Amylose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)(4)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(13)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
光学活性ポリアミド(5)を5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(15)光学活性ポリアミド(5)の合成
市販品の(1S,2S)-(-)-1,2-Diphenylethylenediamineと塩化アジポイルを、トリエチアミンとジメチルアセトアミドの混合溶液中で、反応させ、白色固体(5)を得た。反応条件は特許文献11を参考とした。
コアシェル型シリカゲル(Advanced Materials Technology (AMT)社製、粒子径:3.4μm、細孔直径40nm(カタログ値)、コアの直径3.4μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.27gに、(15)で得られた光学活性ポリアミド(5)0.07gのヘキサフルオロイソプロピルアルコール溶液1.5mLを加えた後、ヘキサフルオロイソプロピルアルコールを留去する。得られた残渣をメタノールで洗浄して光学活性ポリアミド(5)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(16)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
光学活性ポリアミド(6)を5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(18)光学活性ポリアミド(6)の合成
市販品の(1S,2S)-(-)-1,2-DiphenylethylenediamineとDodecanedioyl Dichlorideを、トリエチアミンとジメチルアセトアミドの混合溶液中で、反応させ、白色固体(6)を得た。反応条件は特許文献11を参考とした。
コアシェル型シリカゲル(Advanced Materials Technology (AMT)社製、粒子径:3.4μm、細孔直径40nm(カタログ値)、コアの直径3.4μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.28gに、(18)で得られた光学活性ポリアミド(6)0.07gのヘキサフルオロイソプロピルアルコール溶液1.5mLを加えた後、ヘキサフルオロイソプロピルアルコールを留去する。得られた残渣をメタノールで洗浄して光学活性ポリアミド(6)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(19)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Poly-β-benzyl-L-aspartate(7)を5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
コアシェル型シリカゲル(Advanced Materials Technology (AMT)社製、粒子径:3.4μm、細孔直径40nm(カタログ値)、コアの直径3.4μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.28gに、Poly-β-benzyl-L-aspartate(7)(Sigima-Ardorich社 重量平均分子量:15000-50000)0.07gのジクロロメタン溶液1mLを加えた後、ジクロロメタンを留去する。得られた残渣をメタノールで洗浄してPoly-β-benzyl-L-aspartate(7)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(21)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Polybutylene terephthalateを5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(23)Polybutylene terephthalate(8)が5重量%担持された充填剤の作製
コアシェル型シリカゲル(株式会社クロマニックテクノロジース社製特殊カラム 4.6×150mm(粒子径2.6μm、細孔直径30nm、コアシェル)から充填剤を抜き取り、電気炉にて600度まで1時間で昇温、その後5時間維持し放冷後、4N 塩酸に分散させ、一晩、攪拌させ、純水で洗浄、乾燥させたもの、粒子径:2.6μm、細孔直径30nm(カタログ値)、コアの直径1.6μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.9gに、Polybutylene terephthalate(Duranex 300FP)(8)0.1gのヘキサフルオロイソプロピルアルコール溶液2mLを加えた後、ヘキサフルオロイソプロピルアルコールを留去する。得られた残渣をメタノールで洗浄してPolybutylene terephthalate(8)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(23)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Polyethylene terephthalateを5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(24)Polyethylene terephthalate(9)が5重量%担持された充填剤の作製
コアシェル型シリカゲル(株式会社クロマニックテクノロジース社製特殊カラム 4.6×150mm(粒子径2.6μm、細孔直径30nm、コアシェル)から充填剤を抜き取り、電気炉にて600度まで1時間で昇温、その後5時間維持し放冷後、4N 塩酸に分散させ、一晩、攪拌させ、純水で洗浄、乾燥させたもの、粒子径:2.6μm、細孔直径30nm(カタログ値)、コアの直径1.6μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.4gに、Polyethylene terephthalate(帝人化成社、TR8550FF)(9)0.07gのヘキサフルオロイソプロピルアルコールとジクロロメタンを1:1で混合した溶液4mLを加えた後、ヘキサフルオロイソプロピルアルコールとジクロロメタンを留去する。得られた残渣をメタノールで洗浄してPolyethylene terephthalate(9)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(24)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
Polylactic acidを5重量%担持させた充填剤の製造法及び充填カラムの作製法
(26)Polylactic acid(10)が5重量%担持された充填剤の作製
コアシェル型シリカゲル(Advanced Materials Technology (AMT)社製、粒子径:3.4μm、細孔直径40nm(カタログ値)、コアの直径3.4μm、コアの材質:ガラス;シェルの厚さ0.5μm、シェルの材質:シリカゲル(ポリアルコキシシロキサンの加水分解物))1.48gに、Polylactic acid(Polysciences Inc.製、Poly(D,L-lactic acid)、Mw 6000-16000)(10)0.08gのヘキサフルオロイソプロピルアルコール溶液1mLを加えた後、ヘキサフルオロイソプロピルアルコールを留去する。得られた残渣をメタノールで洗浄してPolylactic acid(10)が5重量%担持された充填剤を作製した。
(26)で作製された担持型充填剤をφ0.21cm×L15cmのステンレス製カラムにスラリー充填法により、加圧、充填を行いカラムの作製を行った。
<実施例1>で作製された光学異性体分離カラムを用い、液体クロマトグラフィー法により、下記構造式を有する化合物を用いて光学異性体分離カラムのカラム性能(N値)の評価を行った。比較として、非特許文献1のコアシェル型シリカゲル(粒子径 2.6μm、目開き 9nm)を使用したCellulose tris(4-chloro-3-methylphenylcarbamate)(1)が担持された充填剤を用いた充填カラムのカラム性能(N値)を示した。なお、評価条件は実施例1及び文献に記載のものも、移動相としてn-ヘキサン/2-プロパノール=90/10を用い、流速を1.0mL/min.、温度を25℃に設定して行った。
<実施例2>及び<実施例3>で作製された光学異性体分離カラムを用い、液体クロマトグラフィー法により、上記のtrans-Stylbene oxideを用いて光学異性体分離カラムのカラム性能(k'値、α値、N値)の評価を行った。
比較例として、<実施例2>に記載の方法で全多孔型シリカゲル(粒子径5μm、細孔直径 12nm)にCellulose tris(3,5-dimetylphenylcarbamate)(2)を2.1重量%担持させた充填剤を用いた光学異性体分離カラムのカラム性能(k'値、α値、N値)を示した。なお、評価条件は実施例2、3及び比較例のいずれにおいても移動相としてn-ヘキサン/2-プロパノール=90/10を用い、流速を1.0mL/min.、温度を25℃に設定した。
<実施例4>及び<実施例5>で作製された光学異性体分離カラムを用い、液体クロマトグラフィー法により、上記trans-Stylbene oxideを用いて光学異性体分離カラムのカラム性能(k'値、α値)の評価を行った。比較例として、<実施例4>に記載の方法で全多孔型シリカゲル(粒子径5μm、細孔直径 12nm)にAmylose tris(3-chloro-4-methylphenylcarbamate)(3)を5.0重量%担持させた充填剤を用いた光学異性体分離カラムのカラム性能(k'値、α値)を示した。なお、評価条件は実施例3、実施例4、及び比較例のいずれにおいても移動相としてn-ヘキサン/2−プロパノール=90/10を用い、流速を0.15mL/min.、温度を25℃に設定した。
<実施例6>及び<実施例7>で作製された光学異性体分離カラムを用い、液体クロマトグラフィー法により、上記trans-Stylbene oxideを用いて光学異性体分離カラムのカラム性能(k'値、α値)の評価を行った。比較例として、<実施例6>に記載の方法で全多孔型シリカゲル(粒子径5μm、細孔直径 12nm)に光学活性ポリアミド(5)を5.0重量%担持させた充填剤を用いた光学異性体分離カラムのカラム性能(k'値、α値)を示した。なお、評価条件は実施例5、実施例6、及び比較例のいずれにおいても移動相としてn-ヘキサン/2-プロパノール=90/10を用い、流速を0.15mL/min.、温度を25℃に設定した。
実施例9及び実施例10で作製されたカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により、以下に示したo-terphenyl、m-terphenyl及びp-terphenylを用いてカラム性能(t値)の評価を行った。比較例として、実施例9に記載の方法で全多孔型シリカゲル(粒子径5μm、細孔直径 12nm)にPolybutylene terephthalate(8)を5.0重量%担持させた充填剤を用いたカラムのカラム性能(t値)を示した。なお、評価条件は実施例9、実施例10、及び比較例のいずれにおいても移動相としてn-ヘキサンを用い、流速を0.15mL/min.、温度を25℃に設定した。
Claims (8)
- 担体と、担体の表面に物理的吸着により担持されたリガンドとを有する分離剤において、
前記担体が、無孔性の無機物質からなるコアと、多孔性のシェルからなるコアシェル型粒子であって、該シェルの細孔直径は30nm以上であり、該シェルはポリアルコキシシロキサンの加水分解物からなり、
前記リガンドが、光学活性ポリマー、光学不活性なポリエステル、タンパク質または核酸であることを特徴とする、分離剤。 - 前記コアシェル型粒子が、コアがガラスからなり、コアとシェルの厚さの比が4:1〜2:1である、請求項1に記載の分離剤。
- 前記光学活性ポリマーが、多糖若しくはその誘導体、光学活性なポリ(メタ)アクリル酸アミド、光学活性なポリアミノ酸、光学活性なポリアミドから選ばれる、請求項1または2に記載の分離剤。
- 前記光学活性ポリマーが、多糖若しくはその誘導体、光学活性なポリアミノ酸及び光学活性なポリアミドから選ばれる、請求項1または2に記載の分離剤。
- 前記タンパク質が、糖タンパク質、プロテインA、プロテインG、プロテインL及びこれらの機能性変異体から選ばれる、請求項1または2に記載の分離剤。
- 前記光学不活性なポリエステルが、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸から選ばれる、請求項1または2に記載の分離剤。
- 前記核酸が、塩基数5〜10,000のDNA、RNA及びそれらの誘導体から選ばれる、請求項1または2に記載の分離剤。
- 前記分離剤が、クロマトグラフィー用分離剤である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の分離剤。
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