WO2005075974A1 - 超臨界流体クロマトグラフィーによって光学異性体を分離する方法 - Google Patents

超臨界流体クロマトグラフィーによって光学異性体を分離する方法 Download PDF

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WO2005075974A1
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optical isomers
optical isomer
optical
supercritical fluid
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PCT/JP2005/001613
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Akihiro Matabe
Hirofumi Oda
Takeshi Ishiguro
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Daicel Chemical Industries, Ltd.
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/38—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 - B01D15/36
    • B01D15/3833—Chiral chromatography
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    • B01D15/40—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism using supercritical fluid as mobile phase or eluent
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
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    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography

Definitions

  • the present invention relates to a method for separating optical isomers by supercritical fluid chromatography using a column having a separating agent for optical isomers, and in particular, a polysaccharide derivative capable of separating optical isomers
  • the present invention relates to a method for separating optical isomers by supercritical fluid chromatography using a column having an optical isomer separating agent having a high ratio of
  • chromatography As a method for separating a desired substance in a sample, various types of chromatography are used. As one of such chromatography, supercritical fluid chromatography using a supercritical fluid as a mobile phase is known. Supercritical fluid chromatography uses a supercritical fluid, which is a fluid having various characteristics compared to general solvents, as a mobile phase, and therefore separates various substances such as optical isomers, which have been considered difficult to separate. Its use for analysis, purification, etc. is being considered.
  • a separating agent for optical isomers in which a polysaccharide derivative such as a polysaccharide ester derivative or a polysaccharide rubamate derivative that separates optical isomers is supported on a particulate carrier such as silica is filled.
  • a technique for separating optical isomers by using the prepared column for batch liquid chromatography is known (for example, see WO 95Z23125 pamphlet).
  • an optical isomer discrimination site for example, a polysaccharide derivative or the like
  • an optical isomer separating agent it is considered that a large amount is preferable in increasing the productivity of the separated optical isomer. Based on such an idea, it is most preferable to use a separating agent for optical isomers containing as much of the identification site as possible.
  • the mobile phase such as an organic solvent or a mixed solvent of water and an organic solvent may cause the optical isomer to be different from the identification site. Is repeatedly attached and detached. In some cases, the optical isomer cannot be moved at a sufficient speed. For this reason, it is difficult to perform good separation, for example, the detected peak becomes broad.
  • the present invention relates to a supercritical fluid chromatography using a column having a separating agent for an optical isomer having a polysaccharide derivative capable of separating optical isomers, wherein the separating agent for an optical isomer having a large number of identification sites is used. It is an object of the present invention to provide a technique for separating optical isomers that can perform good separation even when the separation is performed.
  • a column comprising an optical isomer-separating agent containing the polysaccharide derivative, wherein the content of the polysaccharide derivative as an identification site is sufficiently high, is defined as a supercritical fluid. Separation of optical isomers by supercritical fluid chromatography using as a mobile phase.
  • the present invention provides a method for injecting a sample containing a mixture of optical isomers into a mobile phase, and passing the mobile phase into which the sample has been injected through a column having an optical isomer separating agent for separating optical isomers.
  • a mobile phase containing a supercritical fluid is used as a mobile phase, and a polysaccharide derivative that separates optical isomers is used as a separating agent for optical isomers.
  • This is a method using an optical isomer separating agent containing 50% by mass or more based on the whole body separating agent (hereinafter simply referred to as “separation method”).
  • FIG. 1 is a diagram showing one example of a supercritical fluid chromatography fractionation device used in the present invention.
  • FIG. 2 is a chromatogram when trans-stilbenoxide was subjected to optical resolution using column 1 filled with OB beads in supercritical fluid chromatography in Example 1.
  • FIG. 3 is a chromatogram when trans-stilbenoxide is subjected to optical separation using a comparative column filled with silica particles carrying an OB polymer in supercritical fluid chromatography in Comparative Example 1. .
  • FIG. 4 In Example 2, a column 1 packed with OB beads was used for supercritical fluid chromatography, and 400 g of trans stilbenoxide was injected to perform optical resolution. is there.
  • Example 2 a column 1 filled with OB beads was used for supercritical fluid chromatography, and 500 g of trans stilbenoxide was injected to perform optical resolution. is there.
  • Example 2 a column 1 packed with OB beads was used for supercritical fluid chromatography, and 700 g of trans stilbenoxide was injected to perform optical resolution. is there.
  • FIG. 7 In Comparative Example 2, 400 g of trans stilbenoxide was injected using a comparative column filled with silica particles carrying an OB polymer for supercritical fluid chromatography to perform optical resolution. It is a chromatograph when it is.
  • FIG. 8 In Comparative Example 2, optical resolution was performed by injecting 500 g of trans stilbenoxide using a comparative ram filled with silica particles carrying an OB polymer for supercritical fluid chromatography. It is a chromatograph when it is.
  • FIG. 9 In Comparative Example 2, optical resolution was performed by injecting 700 g of trans stilbenoxide using a comparative ram packed with silica particles carrying OB polymer in supercritical fluid chromatography. It is a chromatograph when it is.
  • a sample containing a mixture of optical isomers is injected into a mobile phase, and the mobile phase into which the sample has been injected is passed through a column having an optical isomer separating agent for separating optical isomers. Then, in the method for separating optical isomers in the sample, a mobile phase containing a supercritical fluid is used as the mobile phase.
  • the mobile phase is not particularly limited as long as it contains a supercritical fluid.
  • the supercritical fluid in the present invention is a gas under at least one of a pressure exceeding a critical pressure and a temperature exceeding a critical temperature.
  • a pressure exceeding a critical pressure and a temperature exceeding a critical temperature.
  • the gas carbon dioxide, ammonia, dioxide, hydrogen halide, nitrous oxide, hydrogen sulfide, methane, ethane, propane, butane, ethylene, propylene, halogenated hydrocarbon, water and the like may be used. it can.
  • the gas From the viewpoints of flammability, explosiveness, harm to the human body, easiness of handling and economic efficiency, carbon dioxide is preferred.
  • examples of the mobile phase include a supercritical fluid or a mixed solvent containing a supercritical fluid and a solvent.
  • the solvent mixed with the supercritical fluid include an organic solvent.
  • the organic solvent a known organic solvent selected according to the type of the optical isomer to be separated, the type of the separating agent for the optical isomer, or the like is used.
  • examples include lower alcohols such as ethanol and 2-propanol.
  • the separating agent for optical isomers is used as the separating agent for optical isomers in an amount of 50% by mass or more based on the whole separating agent for optical isomers.
  • the separating agent for an optical isomer is composed of the polysaccharide derivative alone or a carrier and a polysaccharide derivative supported on the carrier.
  • the polysaccharide derivative is not particularly limited as long as it is a polysaccharide derivative that can be used for separating optical isomers.
  • a polysaccharide derivative contains, for example, an optically active polysaccharide as a skeleton, and at least a part of a hydroxyl group and an amino group of the polysaccharide is substituted with a functional group acting on an optical isomer in a sample.
  • polysaccharide derivatives for example, an optically active polysaccharide as a skeleton, and at least a part of a hydroxyl group and an amino group of the polysaccharide is substituted with a functional group acting on an optical isomer in a sample.
  • the polysaccharide may be a synthetic polysaccharide, a natural polysaccharide or a natural product-modified polysaccharide, regardless of whether it is an optically active polysaccharide. ⁇ is preferred, and a chain is preferred.
  • 13-1,4-glucan cellulose
  • ⁇ 1,4-glucan amylose, amylopectin
  • ⁇ -1,6-gnolecan dextran
  • ⁇ -1,6-gnolecan Busulan
  • ⁇ -1,3-glucan for example, curdlan, schizophyllan, etc.
  • ⁇ -1,3-gunolecan ⁇ -1,2-glucan (Crown Gall polysaccharide), ⁇ -1,4-galatatan, ⁇ -1 , 4 mannan, 6—mannan, j8—1,2—fructan (inulin), ⁇ -2,6-fructan (levan), ⁇ -1,4-xylan, ⁇ -1,3-xylan, ⁇ -1, 4 Chitosan, 4- ⁇ -acetyl-chitosan (chitin), pullulan, agarose, alginic acid, etc., including starch containing amylose.
  • cellulose, amylose, ⁇ -1,4-xylan, ⁇ -1,4 chitosan, chitin, ⁇ -1,4 mannan, inulin, curdlan, etc. from which high-purity polysaccharides can be easily obtained
  • cellulose and amylose from which high-purity polysaccharides can be easily obtained
  • the polysaccharide has a number average degree of polymerization (average number of viranose or furanose rings contained in one molecule) of 5 or more, preferably 10 or more. There is no particular upper limit, but it is preferably 1,000 or less. It is preferable from the viewpoint of easy handling during the production of the separating agent.
  • the functional group is a functional group that acts on an optical isomer to be separated in the sample.
  • the effect of the functional group on the optical isomer cannot be unconditionally determined because the type of the functional group differs depending on the type of the optical isomer to be separated, but it is not sufficient to carry out the optical resolution of the optical isomer with a polysaccharide derivative. It is not particularly limited as long as it has a certain degree of effect.
  • Such effects include, for example, hydrogen bonding between the optical isomer and the functional group, affinity interaction such as ⁇ - ⁇ interaction, dipole-dipole interaction, and non-interaction such as steric hindrance. Affinity interactions.
  • the orientation of the optical isomer is adjusted without disturbing the approach of at least one optical isomer to the polysaccharide derivative, or the polysaccharide derivative is It is thought that its own higher-order structure can be arranged in an advantageous shape for asymmetric identification.
  • the functional group is selected according to the type of the optical isomer to be separated.
  • the functional group include a group which is bonded to a polysaccharide via an ester bond, a urethane bond, or an ether bond and contains an aromatic group which may have a substituent.
  • the aromatic group contains a heterocyclic ring or a condensed ring.
  • the substituent which the aromatic group may have include an alkyl group having up to about 8 carbon atoms, a halogen, an amino group, an alkoxyl group and the like.
  • the degree of substitution of the functional group and the arrangement of the functional group in the polysaccharide derivative are not particularly limited, and are appropriately selected according to the type of the functional group, the type of the polysaccharide, and the like.
  • the polysaccharide derivative can be produced by a known method.
  • the polysaccharide derivative is, for example, a compound capable of reacting with a hydroxyl group or an amino group of the polysaccharide, and a compound containing the functional group or becoming the functional group by a reaction with the hydroxyl group or the amino group; Can be produced by reacting the above with a dehydration reaction.
  • the polysaccharide derivative may be an ester derivative of a polysaccharide or a dibamate derivative of a polysaccharide as described in, for example, WO 95Z23125 pamphlet and the like. Particularly preferred. More specifically, the multiple Examples of the sugar derivative include a polysaccharide derivative having an amylose skeleton, cellulose tris benzoate, cellulose tris (phenylcarbamate), and cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamate).
  • the separating agent for optical isomers in which only the polysaccharide derivative is powerful that is, the separating agent for optical isomers in which the content of the polysaccharide derivative is 100% by mass is formed using the polysaccharide derivative as a constituent unit.
  • the separating agent for optical isomers comprising only the polysaccharide derivative is formed from a compound such as a polymer in which the polysaccharide derivatives are chemically bonded directly or via another appropriate substance.
  • the compound can be produced by a known esterification reaction or the like.
  • the separating agent for optical isomers, which is effective only for the polysaccharide derivative may be in any form as long as it is housed in a column. Examples of the form used in the present invention include a form of particles, and a form of a porous integrally molded article integrally forming a stationary phase when housed in a column tube.
  • the particle diameter is preferably from 1 to 100 m, more preferably from 1 to 75 m. More preferably, it is more preferably 1 to 30 ⁇ m.
  • the separating agent for optical isomers consisting solely of the polysaccharide derivative can be produced by a known method.
  • the compound is dissolved in a solvent, and the obtained solution of the compound is dissolved in an insoluble solvent, such as water, in which the compound is not dissolved.
  • an insoluble solvent such as water
  • the integrally molded article can be manufactured by forming a porous body having a predetermined shape using the compound. Examples of such a production method include a method in which the insoluble solvent is dispersed in a solution of the compound, or the solvent is distilled off or replaced while bubbles are dispersed.
  • the carrier supports the polysaccharide derivative, and
  • the stationary phase can be formed in the column.
  • examples of such carriers include known inorganic and organic carriers used in chromatography. Can be used.
  • the carrier is more preferably a porous body from the viewpoint of increasing the separation efficiency of the optical isomer.
  • Examples of the carrier include porous organic carriers such as polystyrene, polyacrylamide, polyatalylate, and derivatives thereof; silica, alumina, magnesia, glass, kaolin, titanium oxide, silicate, and hydroxyapatite. And other porous inorganic carriers; and the like.
  • polysaccharide derivative described above is used as the polysaccharide derivative in the supported type separating agent.
  • the polysaccharide derivative is supported on the carrier by chemisorption or physical adsorption between the polysaccharide derivative and the carrier, chemical bonding between the polysaccharide derivative and the carrier, directly or via another compound, or the like.
  • the support of the polysaccharide derivative on the carrier can be performed by immersing the carrier in a solution containing the polysaccharide derivative and, if necessary, another compound, reacting the other compound as necessary, and evaporating the solvent in the solution, or It can be performed by a known method such as replacing the solvent in the solution with another solvent.
  • the supported separating agent a supported separating agent having a polysaccharide derivative supported amount of 50% by mass or more based on the whole supported separating agent is used. If the supported amount is less than 50% by mass, sufficient productivity of the optical isomer may not be obtained. From the viewpoint of further increasing the productivity of optical isomers, the loading amount is more preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more.
  • the loading amount of the polysaccharide derivative is adjusted by further bonding the polysaccharide derivative to the polysaccharide derivative supported on the carrier by chemical adsorption or chemical bonding directly or via another compound. Can be.
  • the amount of the polysaccharide derivative to be carried is determined by mass spectrometry; measuring the layer thickness of the polysaccharide derivative carried on the carrier by observing the cross section of the carrier-type separating agent; elemental analysis of an element specific to the polysaccharide derivative or the carrier; Etc.
  • the separation method of the present invention can be carried out in the same manner as ordinary supercritical fluid chromatography, except that a column having the above-mentioned separating agent for optical isomers is used.
  • the filling and storage of the optical isomer separating agent into the column tube can be performed in the same manner as a known separating agent depending on the form of the optical isomer separating agent.
  • the supercritical fluid chromatographic separation apparatus cools a high-pressure carbon dioxide filled cylinder 1 as a gas supply means and a high-pressure carbon dioxide.
  • the heat exchange 2 for liquid shaking, the pump 3 for sending the liquid shading gas of carbon dioxide generated by the heat shaping 2, and the solvent tank 4 for the liquid shading gas sent by the pump 3 A pump 5 for supplying a solvent supplied from the reactor, heat exchange 6 for heating a mixed solvent of the liquefied gas and the solvent to make the liquefied gas a supercritical fluid, and a generated supercritical fluid.
  • An injection device 7 for injecting a sample containing a mixture of optical isomers into a mobile phase that is a mixture of the solvent and the solvent, and a column 8 for separating the optical isomers in the injected sample.
  • a detector 9 that detects the optical isomers in the mobile phase through the column 8, and a detector 9
  • a back pressure valve 10 which is a pressure regulator for maintaining the pressure in the system at a predetermined pressure at a pressure, a plurality of gas / liquid separation devices 11 for gas / liquid separation of a mobile phase passing through the back pressure valve 10, and It has a tank 12 for storing the separated liquid, a gas power for gas-liquid separation, a purifier 13 for removing the liquid, and a tank 14 for storing the liquid whose gas power has also been removed by the purifier 13. .
  • the cylinder 1, the heat exchanger 2, the pump 3, the heat exchanger 6, the injection device 7, the column 8, the detector 9, and the back pressure valve 10 are connected in series by a pipe.
  • the gas-liquid separation device 11 is connected to the back pressure valve 10 and the purification device 13 by pipes in parallel.
  • the solvent tank 4 and the pump 5 are connected by a pipe, and the pump 5 is connected by a pipe to a pipe connecting the pump 3 and the heat exchange 6.
  • Each gas-liquid separation device 11 and each tank 12, and each of the purification devices 13 and 14 are also connected by pipes.
  • a pressure regulating valve 16 for releasing carbon dioxide from the cylinder 1 at a predetermined pressure is provided between the heat exchange 2 and the pump 3, a buffer tank 18 for receiving the liquid gas generated in the heat exchange 2 is provided. Further, the column 8 is housed in a column oven 19 for adjusting the inside of the column 8 to a predetermined temperature.
  • a valve 20 corresponding to each gas-liquid separation device 11 is provided so that the supply destination of the mobile phase from the back pressure valve 10 can be selected. It is provided.
  • a check valve 21 is provided between each gas-liquid separation device 11 and the purification device 13 to prevent gas from flowing back from the purification device 13 side to each gas-liquid separation device 11. 11 is provided.
  • the pumps 3 and 5 are pumps capable of quantitatively sending liquid.
  • Column 8 is a column packed with the separating agent for optical isomers composed of the polysaccharide derivative or the supported separating agent.
  • the back pressure valve 10 is a valve that maintains the pressure of the system on the column 8 side of the back pressure valve 10, that is, from the pumps 3 and 5 to the back pressure valve 10 (primary side of the back pressure valve 10) at a constant pressure (for example, 20 MPa). .
  • the supercritical fluid chromatographing apparatus further includes a control device for further controlling the opening and closing of the valve 20 according to the detection result of the detector 9.
  • the supercritical fluid chromatographic fractionation apparatus also includes valves such as valves, check valves, and safety valves, various detection means such as a pressure gauge, a thermometer, and a flow meter, and a heater.
  • valves such as valves, check valves, and safety valves
  • various detection means such as a pressure gauge, a thermometer, and a flow meter
  • Peripheral equipment such as a boiler, a bincher, and an accumulator, are provided in place.
  • the carbon dioxide is supplied to the heat exchanger 2 from the cylinder 1 at a predetermined pressure (for example, 4 MPa).
  • a predetermined pressure for example, 4 MPa.
  • the carbon dioxide is cooled in the heat exchange 2 and liquefied.
  • the liquefied gas of carbon dioxide generated in heat exchange 2 is accommodated in a buffer tank 18 and supplied to heat exchange 6 by pump 3.
  • An organic solvent such as lower alcohol sent from a solvent tank 4 by a pump 5 is supplied to the liquid gas supplied to the heat exchange 6, and the liquefied gas and the organic solvent are mixed.
  • the mixed solvent is supplied to the heat exchanger 6.
  • the mixed solvent is heated, and the liquefied gas in the mixed solvent becomes a supercritical fluid. Further, the mobile phase formed by mixing the supercritical fluid and the solvent is adjusted to the temperature of the column 8 (for example, 40 ° C.) set in the column oven 19. A mixed solution of optical isomers is injected as a sample from the injection device 7 into the mobile phase whose temperature has been adjusted.
  • the optical isomer in the mobile phase that has passed through the column 8 is detected by the detector 9.
  • the mobile phase that has passed through the detector 9 is sent to the back pressure valve 10. With passage through the back pressure valve 10, the pressure of the mobile phase decreases.
  • the control device opens a predetermined valve 20 according to the detection result of the detector 9 and closes the other valves 20. Therefore, the mobile phase that has passed through the back pressure valve 10 is supplied to a predetermined gas-liquid separation device 11.
  • the gas-liquid separation device 11 the supplied mobile phase is subjected to gas-liquid separation to constitute a supercritical fluid.
  • An organic solvent containing an isomer is contained in the tank 12 as a liquid phase.
  • the optical isomer is taken out by decompressing the organic solvent contained in the tank 12 or further concentrating it under reduced pressure.
  • the gas of carbon dioxide released from the mobile phase is sent to the purification device 13.
  • the supplied carbon dioxide gas is subjected to gas-liquid separation. Thereby, the carbon dioxide and a small amount of the organic solvent in the carbon dioxide are separated.
  • the carbon dioxide gas is released into the outside air, for example, and the separated organic solvent is stored in the tank 14.
  • valve 20 is opened and closed appropriately according to the detection result of the detector 9, and the optical isomer in the sample is separated.
  • the reverse flow of gas from the purifier 13 to the gas-liquid separator 11 and the flow of gas from one gas-liquid separator 11 to the other gas-liquid separator 11 are prevented by the check valve 21.
  • OB polymer 10 g of cellulose trisbenzoate polymer
  • a B polymer solution was obtained.
  • an aqueous solution was prepared by dissolving 2.5 g of sodium dodecylbenzenesulfonate (Tokyo Chemical) in 1000 ml of purified water.
  • the OB polymer solution was added dropwise to the aqueous solution over 4.6 hours while maintaining the aqueous solution at 15 ° C. and stirring at 500 rpm (drip rate: 2 ml Zmin).
  • the temperature of the aqueous solution was kept at 40 ° C while stirring at the same speed, and methylene chloride was distilled off by flowing a nitrogen gas. Thereafter, the mixture was allowed to stand, and particles of the OB polymer were obtained in the aqueous solution.
  • Classification 3 was poured into ethanol, and after stirring, allowed to stand for 30 minutes, and the supernatant was decanted off. This operation was repeated several times, and the mixture was filtered through a G4 glass filter to obtain a separating agent 1 for optical isomers.
  • OC polymer cellulose tris (phenol carbamate) polymer
  • an aqueous solution was prepared by dissolving 5. Og of sodium dodecylbenzenesulfonate (Tokyo Chemical) in 1000 ml of purified water. While maintaining this aqueous solution at 15 ° C. and stirring at 500 rpm, the OC polymer solution was dropped into the aqueous solution over 4.7 hours (dropping rate: 2 ml Zmin).
  • Tokyo Chemical sodium dodecylbenzenesulfonate
  • the temperature of the aqueous solution was maintained at 40 ° C. while stirring at the same speed, and nitrogen gas was flowed to distill off methylene chloride. Thereafter, the mixture was allowed to stand, and thus the aqueous solution was obtained with particles of the OC polymer.
  • the obtained OC polymer particles were poured into about 100 ml of purified water, allowed to stand, and the supernatant was decanted. This operation was repeated several times.
  • the particles of the OC polymer were classified through a mesh of No. 2 to obtain a separating agent 2 for optical isomers (classification 3). The classification results are shown below.
  • cellulose tris (3,5-phenylcarbamate) polymer (hereinafter also referred to as “OD polymer”) is dissolved in a mixed solvent of 500 ml of methylene chloride and 60 ml of acetone.
  • an aqueous solution was prepared by dissolving 1. Og of sodium dodecylbenzenesulfonate (Tokyo Chemical) in 1000 ml of purified water. The OD polymer solution was added dropwise to the aqueous solution over 5.0 hours while keeping the aqueous solution at 15 ° C and stirring at 500 rpm (dropping rate: 2 ml / min).
  • the temperature of the aqueous solution was maintained at 40 ° C while stirring at the same speed, and nitrogen gas was flowed to distill off methylene chloride. Thereafter, the mixture was allowed to stand, and the supernatant was removed by decanting. About 50 ml of purified water was collected and allowed to stand, and the supernatant was decanted. This operation was repeated several times.
  • OD polymer particles precipitated in purified water are collected by filtration through a G4 glass filter, washed with 300 ml of water, then with ethanol, sufficiently pulled with an aspirator, and dried in vacuum (80 ° C,> 3 ° C). OD polymer particles were obtained (yield: 4.38 g, yield: 44%).
  • the particles of the OD polymer were classified through a mesh of No. 3 to obtain an optical isomer separating agent 3 (Classification 2). The classification results are shown below.
  • the optical isomers were separated using supercritical fluid chromatography.
  • a trans-stilbenoxide methanol solution was used as a separation sample, and trans-stilbenoxide was optically resolved under the following separation conditions.
  • Fig. 2 shows the chromatogram obtained by this optical resolution.
  • the injection amount is the mass of the mixture of optical isomers of trans stilbenoxide in the separated sample.
  • Trans-stilbenoxide was prepared in the same manner as in Example 1 except that a comparative column packed with a supported optical isomer separating agent having silica particles as a carrier and an OB polymer supported on the silica particles was used.
  • the supported type optical isomer separating agent was produced based on a known method in which silica particles were immersed in an OB polymer solution and then dried.
  • the content of the OB polymer in the supported optical isomer separating agent was 20% by mass.
  • Fig. 3 shows the chromatograph obtained by this optical resolution.
  • Optical resolution of trans stilbenoxide was performed under the same conditions as in Example 1 except that the detection wavelength was changed to 254 nm and the injection amounts were further changed to 400 g, 500 g, and 700 g. Chromatographs obtained by this optical resolution are shown in FIGS.
  • trans stilbene was used for supercritical fluid chromatography with a comparative column packed with a supported optical isomer separating agent in which OB polymer was supported on silica particles.
  • the shape of the detected peak was disturbed when 500 g of the mixture was injected, and the detected peak was more disturbed when 700 g of the mixture was injected.
  • optical resolution by supercritical fluid chromatography using a column filled with beads of a polysaccharide derivative is carried out by packing a conventional supported type separating agent for optical isomers.
  • a larger amount of optical isomers can be separated at a time as compared with the optical resolution by supercritical fluid chromatography using a column composed of.
  • the injection amount (load) of a mixture of optical isomers as a raw material can be increased at one time, and the optical isomers can be produced with higher productivity. Can be manufactured.
  • the mobile phase contains a supercritical fluid.
  • Supercritical fluids have a density close to that of liquids and a diffusion coefficient close to that of gases, which is about 100 times that of liquids. Therefore, the mobile phase containing supercritical fluid.
  • the movement of the optical isomer between the separating agents for optical isomers can be sufficiently accelerated as compared with the mobile phase in the conventional high performance liquid chromatography. Therefore, even if a separating agent for optical isomers having a large number of identification sites, that is, a content of the polysaccharide derivative of 50% by mass or more, is used, good separation of optical isomers can be performed.

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Abstract

　光学異性体を分離することができる多糖誘導体を有する光学異性体用分離剤を有するカラムを用いる超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、移動相には超臨界流体を含む移動相を用い、光学異性体を分離するためにカラムに収容される光学異性体用分離剤には、光学異性体を分離する多糖誘導体を、光学異性体用分離剤全体に対して５０質量％以上含有する光学異性体用分離剤を用いることにより、識別部位の多い光学異性体用分離剤を用いても光学異性体の良好な分離を行う。

Description

明 細 書
超臨界流体クロマトグラフィーによって光学異性体を分離する方法 技術分野
[0001] 本発明は、光学異性体用分離剤を有するカラムを用いる超臨界流体クロマトグラフ ィ一によつて光学異性体を分離する方法に関し、特に、光学異性体を分離することが できる多糖誘導体を高 ヽ割合で有する光学異性体用分離剤を有するカラムを用いる 超臨界流体クロマトグラフィーによって光学異性体を分離する方法に関する。
背景技術
[0002] 試料中の所望の物質を分離する方法としては、種々のクロマトグラフィーが用いら れている。このようなクロマトグラフィーの一つとして、超臨界流体を移動相として用い る超臨界流体クロマトグラフィーが知られている。超臨界流体クロマトグラフィーは、超 臨界流体という、一般の溶媒に比べて種々の特性を有する流体を移動相に用いるこ とから、分離が困難とされていた光学異性体等の種々の物質の分離、分析、精製等 への利用が検討されている。
[0003] 一方で、光学異性体の分離では、光学異性体を分離する多糖エステル誘導体や 多糖力ルバメート誘導体等の多糖誘導体をシリカ等の粒子状の担体に担持した光学 異性体用分離剤が充填されたカラムを、回分式の液体クロマトグラフィーに用いて、 光学異性体を分離する技術が知られている (例えば、国際公開第 95Z23125号パ ンフレット参照。）。
[0004] ところで、ラセミ体等の光学異性体の混合物中から光学異性体を工業的な用途で 分取する場合では、光学異性体用分離剤における光学異性体の識別部位 (例えば 多糖誘導体等)が多いことが、分取される光学異性体の生産性を高める上で好まし いと考えられる。このような考えに基づけば、前記識別部位をなるベく多く含む光学 異性体用分離剤を用いることが最も好まし 、。
[0005] 識別部位が多い光学異性体用分離剤を一般の高速液体クロマトグラフィーに用い ると、有機溶剤やこれと水との混合溶媒のような移動相では、識別部位に対して光学 異性体の脱着が繰り返されるため、識別部位間において、識別部位の多さに見合つ た十分な速さで光学異性体を移動させることができない場合がある。このため、検出 されるピークがブロードになる等、良好な分離を行うことが困難である。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明は、光学異性体を分離することができる多糖誘導体を有する光学異性体用 分離剤を有するカラムを用いる超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、識別部位の 多い光学異性体用分離剤を用いても良好な分離を行うことができる光学異性体の分 離技術を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明では、前記多糖誘導体を含む光学異性体用分離剤であって、識別部位とし ての多糖誘導体の含有量が十分に高い光学異性体用分離剤を有するカラムを、超 臨界流体を移動相に用いる超臨界流体クロマトグラフィーに用いて光学異性体を分 離する。
[0008] すなわち本発明は、光学異性体の混合物を含有する試料を移動相に注入し、試料 が注入された移動相を、光学異性体を分離する光学異性体用分離剤を有するカラム に通して、試料中の光学異性体を分離する方法において、移動相には超臨界流体 を含む移動相を用い、光学異性体用分離剤には、光学異性体を分離する多糖誘導 体を、光学異性体用分離剤全体に対して 50質量％以上含有する光学異性体用分 離剤を用いる方法 (以下、単に「分離方法」とも 、う）である。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本発明に用いられる超臨界流体クロマト分取装置の一例を示す図である。
[図 2]実施例 1において、 OBビーズが充填されたカラム 1を超臨界流体クロマトグラフ ィ一に用いてトランス スチルベンォキシドの光学分割を行ったときのクロマトグラフで ある。
[図 3]比較例 1において、 OBポリマーを担持させたシリカ粒子が充填された比較用力 ラムを超臨界流体クロマトグラフィーに用いてトランス スチルベンォキシドの光学分 割を行ったときのクロマトグラフである。 [図 4]実施例 2において、 OBビーズが充填されたカラム 1を超臨界流体クロマトグラフ ィ一に用いて、 400 gのトランス スチルベンォキシドを注入して光学分割を行った ときのクロマトグラフである。
[図 5]実施例 2において、 OBビーズが充填されたカラム 1を超臨界流体クロマトグラフ ィ一に用いて、 500 gのトランス スチルベンォキシドを注入して光学分割を行った ときのクロマトグラフである。
[図 6]実施例 2において、 OBビーズが充填されたカラム 1を超臨界流体クロマトグラフ ィ一に用いて、 700 gのトランス スチルベンォキシドを注入して光学分割を行った ときのクロマトグラフである。
[図 7]比較例 2において、 OBポリマーを担持させたシリカ粒子が充填された比較用力 ラムを超臨界流体クロマトグラフィーに用いて、 400 gのトランス スチルベンォキシ ドを注入して光学分割を行ったときのクロマトグラフである。
[図 8]比較例 2において、 OBポリマーを担持させたシリカ粒子が充填された比較用力 ラムを超臨界流体クロマトグラフィーに用いて、 500 gのトランス スチルベンォキシ ドを注入して光学分割を行ったときのクロマトグラフである。
[図 9]比較例 2において、 OBポリマーを担持させたシリカ粒子が充填された比較用力 ラムを超臨界流体クロマトグラフィーに用いて、 700 gのトランス スチルベンォキシ ドを注入して光学分割を行ったときのクロマトグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 本発明では、光学異性体の混合物を含有する試料を移動相に注入し、試料が注 入された移動相を、光学異性体を分離する光学異性体用分離剤を有するカラムに通 して、前記試料中の光学異性体を分離する方法において、前記移動相に超臨界流 体を含む移動相を用いる。
[0011] 前記移動相は、超臨界流体を含んでいれば特に限定されない。本発明における超 臨界流体とは、臨界圧力を超えた圧力及び臨界温度を超えた温度の少なくともいず れかの条件下にあるガスである。前記ガスには、二酸化炭素、アンモニア、二酸化ィ ォゥ、ハロゲン化水素、亜酸化窒素、硫化水素、メタン、ェタン、プロパン、ブタン、ェ チレン、プロピレン、ハロゲンィ匕炭化水素、水等を用いることができる。前記ガスには 、可燃性、爆発性、人体への有害性、取り扱いの容易性や経済性等の観点から、二 酸ィ匕炭素が好ましい。
[0012] 本発明では、前記移動相として、超臨界流体や超臨界流体と溶媒とを含む混合溶 媒等が挙げられる。超臨界流体と混合される溶媒としては、例えば有機溶媒が挙げ られる。この有機溶媒には、分離対象の光学異性体の種類や光学異性体用分離剤 の種類等に応じて選択される公知の有機溶媒が用いられるが、例えばエタノール、 2 プロパノール等の低級アルコールが挙げられる。
[0013] 本発明では、前記光学異性体用分離剤には、光学異性体用分離剤全体に対して 50質量％以上含有する光学異性体用分離剤を用いる。光学異性体用分離剤は、前 記多糖誘導体のみから、又は担体と、これに担持される多糖誘導体とから構成される
[0014] 前記多糖誘導体は、光学異性体の分離に用いることができる多糖誘導体であれば 特に限定されない。このような多糖誘導体としては、例えば、光学活性な多糖を骨格 として含み、この多糖が有する水酸基及びアミノ基の少なくとも一部が、試料中の光 学異性体に作用する官能基で置換されている多糖誘導体が挙げられる。
[0015] 前記多糖は、合成多糖、天然多糖及び天然物変性多糖の!、ずれかを問わず、光 学活性な多糖であれば ヽかなるものでもよ ヽが、結合様式の規則性の高 ヽものが好 ましぐまた鎖状のものが好ましい。
[0016] 例示すれば 13 -1 , 4ーグルカン（セルロース）、 α 1 , 4—グルカン（アミロース、アミ ロぺクチン）、 α -1 , 6—グノレカン（デキストラン）、 β -1 , 6—グノレカン（ブスッラン）、 β -1 , 3—グルカン（例えばカードラン、シゾフィラン等）、 α -1 , 3—グノレカン、 β— 1， 2- グルカン（Crown Gall多糖）、 β— 1 , 4ーガラタタン、 β— 1， 4 マンナン、 6— マンナン、 j8— 1 , 2—フルクタン（ィヌリン）、 β -2, 6—フルクタン（レバン）、 β -1 , 4— キシラン、 β— 1， 3—キシラン、 β— 1， 4 キトサン、 4— Ν—ァセチルキトサン（キ チン）、プルラン、ァガロース、アルギン酸等であり、アミロースを含有する澱粉も含ま れる。
[0017] これらの中では、高純度の多糖を容易に入手できるセルロース、アミロース、 β— 1 , 4ーキシラン、 β— 1 , 4 キトサン、キチン、 β— 1 , 4 マンナン、ィヌリン、カードラン等 が好ましぐ特にセルロース、アミロースが好ましい。
[0018] 多糖の数平均重合度（1分子中に含まれるビラノースあるいはフラノース環の平均 数）は 5以上、好ましくは 10以上であり、特に上限はないが、 1, 000以下であることが 、前記分離剤の製造の際における取り扱いの容易さの点で好ましい。
[0019] 前記官能基は、前記試料中の分離対象の光学異性体に作用する官能基である。
光学異性体に対する官能基の作用は、分離対象の光学異性体の種類に応じて官能 基の種類が異なるので一概には言えないが、多糖誘導体による前記光学異性体の 光学分割を行うのに十分な程度の作用であれば特に限定されない。このような作用と しては、例えば前記光学異性体と前記官能基との水素結合、 π - π相互作用、双極 子 -双極子相互作用等の親和的な相互作用、及び立体障害等の非親和的な相互 作用が挙げられる。このような相互作用によって、一対の光学異性体が多糖誘導体 に接近する際に、多糖誘導体への少なくとも片方の光学異性体の接近を邪魔せず に光学異性体の向きが整えられ、あるいは多糖誘導体自身の高次構造が不斉識別 する上で有利な形状に整えられるものと考えられる。
[0020] 前記官能基は、分離対象の前記光学異性体の種類に応じて選択される。前記官 能基としては、例えば、エステル結合や、ウレタン結合、エーテル結合を介して多糖と 結合し、置換基を有していても良い芳香族基を含む基等が挙げられる。前記芳香族 基は、複素環や縮合環を含む。前記芳香族基が有していても良い置換基としては、 例えば炭素数 8程度までのアルキル基、ハロゲン、アミノ基、アルコキシル基等が挙 げられる。また、前記官能基の置換度や多糖誘導体における前記官能基の配置は 特に限定されず、官能基の種類や多糖の種類等に応じて適宜選択される。
[0021] 前記多糖誘導体は、公知の方法によって製造することができる。前記多糖誘導体 は、例えば、多糖が有する水酸基又はアミノ基と反応可能な化合物であって、前記官 能基を含むか又は前記水酸基又はアミノ基との反応によって前記官能基となる化合 物と、多糖とを脱水反応によって反応させることにより製造することができる。
[0022] 前記多糖誘導体は、種々の光学異性体の分離を実現する観点から、例えば国際 公開 95Z23125号パンフレット等に記載されているような、多糖のエステル誘導体 又は多糖の力ルバメート誘導体であることが特に好ましい。より具体的には、前記多 糖誘導体としては、例えばアミロースを骨格とする多糖誘導体、セルロース トリスべ ンゾエート、セルロース トリス（フエ-ルカルバメート）、及びセルロース トリス（3, 5— ジメチルフエ-ルカルバメート）等が挙げられる。
[0023] 多糖誘導体のみ力 なる光学異性体用分離剤、すなわち多糖誘導体の含有量が 1 00質量％である光学異性体用分離剤は、前記多糖誘導体を構成単位として形成さ れる。前記多糖誘導体のみからなる光学異性体用分離剤は、多糖誘導体同士が、 直接又は適当な他の物質を介して化学結合してなる重合体等の化合物から形成さ れる。前記化合物は、公知のエステルイ匕反応等によって生成することができる。前記 多糖誘導体のみ力 なる光学異性体用分離剤は、カラムに収容される形態であれば どのような形態でも良い。本発明に用いられる場合の形態としては、粒子の形態や、 カラム管に収容されたときの固定相を一体的に形成する多孔質の一体成形物の形 態等が挙げられる。
[0024] なお、本発明に用いられる光学異性体用分離剤の形態が粒子である場合では、そ の粒径は 1一 100 mであることが好ましぐ 1一 75 mであることがより好ましぐ 1一 30 μ mであることがさらに好ましい。
[0025] 前記多糖誘導体のみからなる光学異性体用分離剤は、公知の方法を利用して製 造することができる。例えば前記粒子は、特許第 2783819号明細書に記載されてい るように、前記化合物を溶媒に溶解し、得られた前記化合物の溶液を、水等の前記 化合物が溶解しな ヽ不溶性溶媒、好ましくは陰イオン界面活性剤等の分散剤を含有 する前記不溶性溶媒に、この不溶性溶媒を攪拌しながら滴下することによって生成 することができる。前記一体成形物は、前記化合物によって所定の形状の多孔質体 を形成することによって製造することができる。このような製造方法としては、例えば前 記化合物の溶液に、前記不溶性溶媒を分散させ、又は気泡を分散させた状態で溶 媒を留去又は置換する方法が挙げられる。
[0026] 担体とこの担体に担持された前記多糖誘導体とからなる光学異性体用分離剤 (以 下、「担持型分離剤」ともいう）では、前記担体は、前記多糖誘導体を担持し、前記力 ラムにおいて固定相を形成することができるものであれば特に限定されない。このよう な担体としては、クロマトグラフィーで用いられている無機及び有機の公知の担体を 用いることができる。担体は、光学異性体の分離効率を高める観点から、多孔質体で あることがより好ましい。
[0027] 前記担体としては、例えばポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアタリレート、及びこ れらの誘導体等の多孔質有機担体;シリカ、アルミナ、マグネシア、ガラス、カオリン、 酸化チタン、ケィ酸塩、ヒドロキシアパタイト等の多孔質無機担体;等が挙げられる。
[0028] 前記担持型分離剤における多糖誘導体には前述した多糖誘導体が用いられる。
多糖誘導体は、多糖誘導体と担体との間の化学吸着や物理吸着、多糖誘導体と担 体との間の、直接又は他の化合物を介しての化学結合等によって担体に担持される 。多糖誘導体の担体への担持は、多糖誘導体及び必要に応じて他の化合物を含む 溶液に担体を浸漬し、必要に応じて前記他の化合物を反応させ、溶液中の溶媒を留 去するか、溶液中の溶媒を他の溶媒に置換する等の公知の方法によって行うことが できる。
[0029] 前記担持型分離剤には、担持型分離剤全体に対する多糖誘導体の担持量が 50 質量％以上である担持型分離剤が用いられる。前記担持量が 50質量％よりも少ない と、光学異性体の十分な生産性が得られないことがある。前記担持量は、光学異性 体の生産性をさらに高める観点から、 60質量％以上がより好ましぐ 80質量％以上 であることがより一層好ましい。
[0030] 前記多糖誘導体の担持量は、担体に担持された多糖誘導体に、化学吸着や直接 又は他の化合物を介しての化学結合により、さらに多糖誘導体を結合することによつ て調整することができる。また、前記多糖誘導体の担持量は、質量分析;担持型分離 剤の断面の観察における、担体上に担持されている多糖誘導体の層厚の測定;多糖 誘導体又は担体に特有の元素の元素分析;等によって求めることができる。
[0031] 本発明の分離方法は、前述した光学異性体用分離剤を有するカラムを用いる以外 は、通常の超臨界流体クロマトグラフィーと同様に行うことができる。光学異性体用分 離剤のカラム管への充填や収納も、光学異性体用分離剤の形態に応じて公知の分 離剤と同様に行うことができる。
[0032] 以下に、本発明の一実施の形態を示す。まず、本発明の分離方法に用いられる超 臨界流体クロマト分取装置を説明する。 [0033] 前記超臨界流体クロマト分取装置は、図 1に示すように、高圧の二酸化炭素が充填 されているガス供給手段としてのボンべ 1と、高圧の二酸ィ匕炭素を冷却して液ィ匕する ための熱交 2と、熱交 2で生成した二酸ィ匕炭素の液ィ匕ガスを送液するため のポンプ 3と、ポンプ 3で送られる液ィ匕ガスに溶媒タンク 4から供給される溶媒を供給 するためのポンプ 5と、前記液化ガスと前記溶媒との混合溶媒を加熱して前記液化ガ スを超臨界流体にするための熱交 6と、生成した超臨界流体と前記溶媒との混 合物である移動相に、光学異性体の混合物を含有する試料を注入するための注入 装置 7と、注入された試料中の光学異性体を分離するためのカラム 8と、カラム 8を通 つた移動相中の光学異性体を検出する検出器 9と、ポンプ 3から検出器 9までの系内 の圧力を所定の圧力に保っための圧力調整装置である背圧弁 10と、背圧弁 10を通 過した移動相を気液分離するための複数の気液分離装置 11と、気液分離させた液 を収容する槽 12と、気液分離させたガス力 さらに液体を除去するための精製装置 1 3と、精製装置 13でガス力も除去された液を収容する槽 14とを有する。
[0034] ボンべ 1、熱交換器 2、ポンプ 3、熱交換器 6、注入装置 7、カラム 8、検出器 9、及び 背圧弁 10は、管で直列に接続されている。気液分離装置 11は、背圧弁 10及び精製 装置 13に対して並列に管で接続されている。一方で、溶媒タンク 4とポンプ 5とは管 で接続されており、ポンプ 5は、ポンプ 3と熱交翻 6とを接続する管に、管で接続さ れている。各気液分離装置 11と各槽 12、及び精製装置 13と槽 14も、それぞれ管で 接続されている。
[0035] ボンべ 1と熱交 2との間には、ボンべ 1から所定の圧力で二酸ィ匕炭素を放出す る圧力調整弁 16が設けられている。熱交翻 2とポンプ 3との間には、熱交翻 2で 生成した液ィ匕ガスを受けるバッファタンク 18が設けられている。また、カラム 8は、カラ ム 8内を所定の温度に調整するためのカラムオーブン 19に収容されて 、る。
[0036] 背圧弁 10と各気液分離装置 11との間には、背圧弁 10からの移動相の供給先を選 択できるように、それぞれの気液分離装置 11に対応してバルブ 20が設けられて 、る 。各気液分離装置 11と精製装置 13との間には、精製装置 13側から各気液分離装 置 11へのガスの逆流を防止するための逆止弁 21が、それぞれの気液分離装置 11 に対応して設けられている。 [0037] ポンプ 3及び 5は定量的に送液できるポンプである。カラム 8は、前記多糖誘導体か らなる光学異性体用分離剤又は前記担持型分離剤が充填されたカラムである。背圧 弁 10は、背圧弁 10のカラム 8側、すなわちポンプ 3及び 5から背圧弁 10まで (背圧弁 10の一次側）の系の圧力を一定の圧力（例えば 20MPa)に維持する弁である。
[0038] 前記超臨界流体クロマト分取装置は、図示しないが、検出器 9での検出結果に応じ たバルブ 20の開閉をさらに制御する制御装置をさらに有している。また、前記超臨界 流体クロマト分取装置では、図示しないが、これらのほかにも、バルブ、逆止弁、安全 弁等の弁や、圧力計、温度計、流量計等の各種検出手段、ヒータやブラインチラー、 アキュムレータ等の周辺機器が適所に設けられて 、る。
[0039] 前記超臨界流体クロマト分取装置において、圧力調整弁 16を調整すると、所定の 圧力（例えば 4MPa)でボンべ 1から二酸ィ匕炭素が熱交 2に供給される。二酸ィ匕 炭素は、熱交翻 2において冷却されて液ィ匕する。
[0040] 熱交翻 2で生成した二酸ィ匕炭素の液ィ匕ガスは、ノ ッファタンク 18に収容され、ポ ンプ 3によって熱交 6に供給される。熱交 6に供給される液ィ匕ガスには、溶 媒タンク 4からポンプ 5によって送られてきた低級アルコール等の有機溶媒が供給さ れ、前記液化ガスと前記有機溶媒とが混合し、この混合溶媒が熱交 6に供給さ れる。
[0041] 熱交換器 6では、前記混合溶媒が加熱され、混合溶媒中の液化ガスが超臨界流体 となる。また、この超臨界流体と前記溶媒とが混合してなる移動相は、カラムオーブン 19で設定されているカラム 8の温度 (例えば 40°C)に調整される。温度が調整された 移動相には、注入装置 7から、光学異性体の混合溶液が試料として注入される。
[0042] 注入装置 7から注入された試料はカラム 8に送られ、試料中に含まれる光学異性体 の混合物は、カラム 8の通過に伴って分けられる。
[0043] カラム 8を通過した移動相中の光学異性体は検出器 9によって検出される。検出器 9を通過した移動相は背圧弁 10に送られる。背圧弁 10での通過に伴い移動相の圧 力は低減する。一方で、前記制御装置は、検出器 9での検出結果に応じて所定のバ ルブ 20を開き、その他のバルブ 20を閉じる。したがって、背圧弁 10を通過した移動 相は、所定の気液分離装置 11に供給される。 [0044] 気液分離装置 11では、供給された移動相を気液分離し、超臨界流体を構成して!/ヽ た二酸ィ匕炭素の多くは気相として移動相力 放出され、光学異性体を含有する有機 溶媒が液相として槽 12に収容される。槽 12に収容された有機溶媒を解圧し、又はさ らに減圧濃縮することにより、前記光学異性体が取り出される。
[0045] 移動相から放出された二酸ィ匕炭素のガスは、精製装置 13に送られる。精製装置 1 3では、例えば気液分離装置 11と同様に、供給された二酸化炭素ガスを気液分離す る。これにより二酸ィ匕炭素ガスと二酸ィ匕炭素ガス中の少量の有機溶媒とが分離される 。二酸化炭素ガスは例えば外気に放出され、分離した有機溶媒は槽 14に収容され る。
[0046] 以後、検出器 9での検出結果に応じてバルブ 20の開閉が適宜行われ、試料中の 光学異性体が取り分けられる。なお、精製装置 13から気液分離装置 11へのガスの 逆流や、一方の気液分離装置 11から他方の気液分離装置 11へのガスの流入は、 逆止弁 21によって防止される。
[0047] 前述した超臨界流体クロマトグラフィーでは、前記多糖誘導体の含有量が 50質量 %以上の光学異性体用分離剤を有するカラムを用いることから、二酸化炭素の超臨 界流体と有機溶媒との混合溶媒を移動相とする超臨界流体クロマトグラフィーによる 光学異性体の分離において、光学異性体の識別部位が多ぐ一方で光学異性体を 識別部位間において速く移動させることができる。したがって、カラムの単位容積当 たりの分離能力が非常に高ぐ多量の光学異性体を短時間で鮮明に分離することが できる。したがって、試料力 光学異性体を分離することによって光学異性体を工業 的に製造する場合において、高い生産性で光学異性体を製造することができる。 実施例
[0048] 本発明に用いられるカラムの例として、多糖誘導体のみからなる光学異性体用分 離剤及びこれを充填してなるカラムの例を以下に示す。
[0049] <光学異性体用分離剤の例 1 >
10gのセルロール トリスべンゾエートのポリマー（以下、「OBポリマー」ともいう）を、
500mlの塩化メチレンと 50mlの n キシルアルコールとの混合溶媒に溶解させ、 O
Bポリマー溶液を得た。 [0050] 一方、 1000mlの精製水に 2. 5gのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（東京化 成）を溶解させた水溶液を調製した。この水溶液を 15°Cに保ち、 500rpmの攪拌を 行いながら、前記水溶液に前記 OBポリマー溶液を 4. 6時間かけて滴下した (滴下速 度： 2mlZmin)。
[0051] 滴下終了後、同じ速度の攪拌を保ち、前記水溶液の温度を 40°Cとし、窒素ガスを 流して塩化メチレンを留去した。その後静置し、前記水溶液中力も OBポリマーの粒 子を得た。
[0052] 得られた OBポリマーの粒子を 200mlのメタノールに投入し、静置し、上澄み液の デカント除去を行った。この操作を数回繰り返した。
[0053] メタノール中に沈殿した OBポリマーの粒子を G4グラスフィルタにより濾取し、 300m 1の水で水洗し、次いでメタノール、さらに n キサンと 2—プロパノールとの混合溶媒 (以下、単に「HZl溶媒」ともいう。体積比は n-へキサン (H) Z2-プロパノール (I) = 9Z1)で順次洗浄し、ァスピレータで十分に引き、 OBポリマーの粒子を得た (収量： 9. 07g、収率： 91%)。
[0054] 得られた OBポリマーの粒子を HZl溶媒 (体積比: HZl = 9Zl)に投入し、これに 超音波を約 30分間照射した後、開き目 75 mのメッシュに、さらに開き目 30 mの メッシュに通して OBポリマーの粒子を分級した。分級結果を以下に示す。
分級1 : > 75 111 収量： 0. 03g (収率： 0. 3%)
分級 2 : 75— 30 /z m 収量： < 0. Olg (収率:一）
分級 3 : < 30 /ζ πι 収量： 9. 04g (収率： 90%)
[0055] 前記分級 3をエタノールに投入し、攪拌後、 30分間静置し、上澄み液のデカント除 去を行った。この操作を数回繰り返し、 G4グラスフィルタにより濾取して光学異性体 用分離剤 1を得た。
[0056] くカラムの例 1 >
4. Ogの前記光学異性体用分離剤 1を n キサンに投入して分散し、得られた分 散液をメッシュ（ # 400)に通し、スラリー法によってステンレススチールカラム管（管径 : 0. 46mm,長さ： 25cm)に 100kgfZcm2 (9. 8MPa)で定圧パッキングを行い、力 ラム 1を得た。 [0057] <光学異性体用分離剤の例 2 >
10gのセルロール トリス（フエ-ルカルバメート）のポリマー（以下、 「OCポリマー」と もいう）を、 500mlの塩化メチレンと 60mlのアセトンとの混合溶媒に溶解させ、 OCポ リマー溶液を得た。
[0058] 一方、 1000mlの精製水に 5. Ogのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（東京化 成）を溶解させた水溶液を調製した。この水溶液を 15°Cに保ち、 500rpmの攪拌を 行いながら、前記水溶液に前記 OCポリマー溶液を 4. 7時間かけて滴下した (滴下速 度： 2mlZmin)。
[0059] 滴下終了後、同じ速度の攪拌を保ち、前記水溶液の温度を 40°Cとし、窒素ガスを 流して塩化メチレンを留去した。その後静置し、前記水溶液中力も OCポリマーの粒 子を得た。
[0060] 得られた OCポリマーの粒子を約 100mlの精製水に投入し、静置し、上澄み液のデ カント除去を行った。この操作を数回繰り返した。
[0061] 精製水中に沈殿した OCポリマーの粒子を G4グラスフィルタにより濾取し、 200ml の水で水洗し、次いでメタノール、さらに HZI溶媒 (体積比: HZl = 9Zl)で順次洗 浄し、ァスピレータで十分に引き、真空乾燥（80°C、 3時間）を行い、 OCポリマーの粒 子を得た (収量： 7. 46g、収率： 75%)。
[0062] 得られた OCポリマーの粒子を HZI溶媒 (体積比: HZl = 9Zl)に投入し、これに 超音波を約 30分間照射した後、開き目 75 mのメッシュに、さらに開き目 30 mの メッシュに通して OCポリマーの粒子を分級し、光学異性体用分離剤 2 (分級 3)を得 た。分級結果を以下に示す。
分級 1 : >75 /ζ πι 収量： 0. 08g (収率： 0. 8%)
分級 2: 75— 30 /z m 収量： <0. 7g (収率： 7%)
分級 3 : < 30 /ζ πι 収量： 6. 68g (収率： 67%)
[0063] くカラムの例 2 >
4. Ogの前記光学異性体用分離剤 2を HZI溶媒 (体積比: HZl= lZl)に投入し て分散し、得られた分散液をメッシュ（#400)に通し、スラリー法によってステンレスス チールカラム管（管径： 0. 46mm、長さ： 25cm)〖こ 150kgfZcm2(14. 7MPa)で定 圧パッキングを行い、カラム 2を得た。
[0064] <光学異性体用分離剤の例 3 >
10gのセルロール トリス（3, 5—フエ-ルカルバメート）のポリマー（以下、 「ODポリ マー」とも 、う）を、 500mlの塩化メチレンと 60mlのアセトンとの混合溶媒に溶解させ
、 ODポリマー溶液を得た。
[0065] 一方、 1000mlの精製水に 1. Ogのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（東京化 成）を溶解させた水溶液を調製した。この水溶液を 15°Cに保ち、 500rpmの攪拌を 行いながら、前記水溶液に前記 ODポリマー溶液を 5. 0時間かけて滴下した (滴下 '度： 2ml/ min)。
[0066] 滴下終了後、同じ速度の攪拌を保ち、前記水溶液の温度を 40°Cとし、窒素ガスを 流して塩化メチレンを留去した。その後静置し、上澄み液をデカントにより除去し、約 50mlの精製水をカ卩えて静置し、上澄み液のデカント除去を行った。この操作を数回 繰り返した。
[0067] 精製水中に沈殿した ODポリマーの粒子を G4グラスフィルタにより濾取し、 300ml の水で水洗し、次いでエタノールで洗浄し、ァスピレータで十分に引き、真空乾燥（8 0°C、 >3時間）を行い、 ODポリマーの粒子を得た（収量: 4. 38g、収率 :44%)。
[0068] 得られた ODポリマーの粒子を HZl溶媒 (体積比: HZl = 9Zl)に投入し、これに 超音波を約 30分間照射した後、開き目 75 mのメッシュに、さらに開き目 30 mの メッシュに通して ODポリマーの粒子を分級し、光学異性体用分離剤 3 (分級 2)を得 た。分級結果を以下に示す。
分級 1 : >75 /ζ πι 収量： 1. 05g (収率： 11%)
分級 2: 75— 30 /z m 収量： 3. 33g (収率： 33%)
分級 3 :く 30 m 収量:
[0069] くカラムの例 3 >
4. 5gの前記光学異性体用分離剤 3を HZI溶媒 (体積比: HZl = 9Zl)に投入し て分散し、得られた分散液をメッシュ（#400)に通し、スラリー法によってステンレスス チールカラム管（管径： 0. 46mm,長さ： 25cm)に 100kgfZcm2(9. 8MPa)で定圧 ノ ッキングを行い、カラム 3を得た。 [0070] <実施例 1 >
前述したように得たポリマーの粒子力 なる光学異性体用分離剤を収容してなる力 ラム 1一 3のうち、 OBポリマーの粒子力もなる光学異性体用分離剤 1を収容するカラ ム 1を、超臨界流体クロマトグラフィーに用いて、光学異性体を分離した。分離サンプ ルには、トランス スチルベンォキシドのメタノール溶液を用い、下記の分離条件でト ランス スチルベンォキシドの光学分割を行った。この光学分割で得られたクロマトグ ラフを図 2に示す。
[0071] (分離条件）
移動相 ： CO Zメタノール = 90ZlO(vZv)
Figure imgf000015_0001
圧力 ：15MPa
カラム温度 ：25°C
検出 ： UV 230nm
カラムサイズ： 0. 46mml. D. X 250mmL
注入量 ：10 g
(但し、注入量は、分離サンプル中のトランス スチルベンォキシドの光学異性体の混 合物の質量である。 )
[0072] 図 2から明らかなように、超臨界流体クロマトグラフィーに、 OBビーズを充填してな るカラム 1を用いることによって、トランス スチルベンォキシドの光学異性体を短時間 で鮮明に分割することができる。
[0073] <比較例 1 >
担体としてのシリカ粒子と、このシリカ粒子に担持された OBポリマーとを有する担持 型の光学異性体用分離剤を充填した比較用カラムを用いる以外は、実施例 1と同様 にトランス -スチルベンォキシドの光学分割を行った。前記担持型の光学異性体用分 離剤は、 OBポリマーの溶液にシリカ粒子を浸漬させた後に乾燥させる公知の方法に 基づいて製造した。前記担持型の光学異性体用分離剤における OBポリマーの含有 量は 20質量％であった。この光学分割で得られたクロマトグラフを図 3に示す。
[0074] 図 3から明らかなように、実施例 1と同じ条件では、超臨界流体クロマトグラフィーに 比較用カラムを用いても、トランス スチルベンォキシドの光学異性体を短時間で鮮 明に分割することができる。
[0075] <実施例 2 >
検出波長を 254nmに変え、さらに注入量を 400 g、 500 g及び 700 gに変え る以外は、実施例 1と同じ条件でトランス スチルベンォキシドの光学分割を行った。 この光学分割で得られたクロマトグラフを図 4一 6に示す。
[0076] 図 4一 6から明らかなように、 OBビーズを充填してなるカラム 1を超臨界流体クロマト グラフィ一に用いたトランス スチルベンォキシドの光学分割では、上記のように注入 量が増えても、トランス スチルベンォキシドの光学異性体のそれぞれのピークが鮮 明に、かつ短時間に検出される。
[0077] <比較例 2 >
比較用カラムを用いる以外は、実施例 2と同じ条件でトランス スチルベンォキシド の光学分割を行った。この光学分割で得られたクロマトグラフを図 7— 9に示す。
[0078] 図 7— 9から明らかなように、 OBポリマーをシリカ粒子に担持させた担持型の光学 異性体用分離剤を充填してなる比較用カラムを超臨界流体クロマトグラフィーに用い たトランス スチルベンォキシドの光学分割では、 500 gの混合物を注入すると検出 されるピークの形状に乱れが生じ、 700 gの混合物を注入すると検出されるピーク の形状の乱れがさらに顕著となった。
[0079] これらの例から明らかなように、多糖誘導体のビーズを充填してなるカラムを用いた 超臨界流体クロマトグラフィーによる光学分割は、従来の担持型の光学異性体用分 離剤を充填してなるカラムを用いた超臨界流体クロマトグラフィーによる光学分割に 比べて、より多量の光学異性体を一度に分離することができる。そして、光学異性体 の分離によって光学異性体を製造する場合では、原料となる光学異性体の混合物の 一回当たりの注入量 (負荷量)を増やすことができ、より高い生産性で光学異性体を 製造することができる。
産業上の利用の可能性
[0080] 本発明では、移動相に超臨界流体を含む。超臨界流体は、密度は液体に近ぐ拡 散係数は気体に近く液体の 100倍程度ある。したがって超臨界流体を含む移動相は 、従来の高速液体クロマトグラフィーでの移動相に比べて、光学異性体用分離剤の 間における光学異性体の移動を十分に速くすることができる。したがって、前記多糖 誘導体の含有量が 50質量％以上という、識別部位の多い光学異性体用分離剤を用 いても、光学異性体の良好な分離を行うことができる。

Claims

請求の範囲
[1] 光学異性体の混合物を含有する試料を移動相に注入し、試料が注入された移動 相を、光学異性体を分離する光学異性体用分離剤を有するカラムに通して、前記試 料中の光学異性体を分離する方法において、
前記移動相には超臨界流体を含む移動相を用い、
前記光学異性体用分離剤には、光学異性体を分離する多糖誘導体を、光学異性 体用分離剤全体に対して 50質量％以上含有する光学異性体用分離剤を用いること を特徴とする方法。
[2] 前記光学異性体用分離剤は、前記多糖誘導体を光学異性体用分離剤全体に対し て 60質量％以上含有することを特徴とする請求項 1記載の方法。
[3] 前記光学異性体用分離剤は、前記多糖誘導体を光学異性体用分離剤全体に対し て 80質量％以上含有することを特徴とする請求項 1記載の方法。
[4] 前記多糖誘導体は、セルロース トリスべンゾエート、セルロース トリス（フエ-ルカ ルバメート）、及びセルロース トリス（3, 5—ジメチルフエ-ルカルバメート）力 選択さ れるいずれかであることを特徴とする請求項 1記載の方法。
[5] 前記多糖誘導体は、アミロースを骨格とする多糖誘導体であることを特徴とする請 求項 1記載の方法。
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