JPH04180936A - 架橋グルコマンナン球状粒子、その製造方法およびイオン交換体 - Google Patents

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〕 本発明は大きな細孔を有し、しかも耐圧強度も高い架橋
グルコマンナン球状粒子、その製造方法および前記架橋
グルコマンナン球状粒子しこイオン交換基を導入したイ
オン交換体に関する。

〔従来の技術〕

タンパク質、核酸等の生体高分子を分離する方法に、分
離剤として多孔性のゲル粒子を用いる液体クロマトグラ
フィーがある。クロマトグラフィーに用いるゲル粒子と
しては、分離したい試料の分子量に応じて最適のゲル粒
子が選択できるように様々な細孔径を有するゲル粒子が
製造され、市販されている。

しかし、市販品の多くは分子量数１万程度までのタンパ
ク質の分離を主目的としたものであり、分子量数１００
万以上のＤＮＡ等の巨大な生体高分子に適したものは少
ない。それは、ゲル粒子の耐圧強度を損うことなく１分
子量１００万以上の生体高分子の分離ができるように細
孔径を大きくすることが困難なことに起因している。特
に、生体親和性の豊かな天然高分子素材からなる市販の
ゲル粒子においては、細孔径を大きくした場合、耐圧強
度を保持することが難しいという問題点がある。

天然高分子素材からなるクロマトグラフィー用のゲル粒
子として、コンニャクイモ等に含まれるグルコマンナン
（コンニャクマンナン）から製造される多孔性の架橋グ
ルコマンナン球状粒子がある（特開昭６２−２３６８３
９号）。この架橋グルコマンナン球状粒子は、細孔径を
大きくしても比較的耐圧強度の低下は小さく、分子量１
００万以上の生体高分子の分離に適用することができる
。

また、このような従来の架橋グルコマンナン球状粒子に
イオン交換基を導入してイオン交換体を得ることもすで
に提案されている（特開平１−９４９４９号）。

しかし、このような架橋グルコマンナン球状粒子やそれ
を用いたイオン交換体においても、さらに細孔径を大き
くすると粒子の耐圧強度の低下が進み、分離に際し実用
的流速、例えば内径５層ｍ。

長さ３０ｃｍのカラムで流速ＬＶが３　ｍ／ｈｒ以上で
は通液できなくなる。

従来の架橋グルコマンナン球状粒子の製造方法では、グ
ルコマンナンをアルコールを用いて精製しただけの精製
グルコマンナンを出発原料とし、この出発原料を溶媒に
膨潤・溶解し、触媒としてピリジンを用い、酸を加えて
エステル化した後、このグルコマンナンのエステルを粒
子化し、けん化した後、架橋剤により架橋して架橋グル
コマンナン球状粒子を製造している。

しかし、このような従来の製造方法では、ミクロンオー
ダーの巨大な物質が浸透できる大きな細孔径を有し、し
かも実用上十分な耐圧強度を有する架橋グルコマンナン
球状粒子を製造することはできない、また従来の方法で
は、出発原料として用いたグルコマンナンの分子量が最
終産物の架橋グルコマンナン球状粒子に反映されるため
、低分子量のグルコマンナンからなる架橋グルコマンナ
ン球状粒子は得られない。すなわち、グルコマンナンと
して容易に入手可能なコンニャクマンナンの分子量は通
常１００万〜２００万であるため、従来の製造方法では
、この程度の分子量のグルコマンナンからなるものしか
製造することができない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上記問題点を解決するため、ミクロン
オーダーの巨大な物質が浸透できる大きな細孔を有し、
しかも実用上十分な耐圧強度を有する架橋グルコマンナ
ン球状粒子を提供することである。

本発明の他の目的は、上記価れた特性を有する架橋グル
コマンナン球状粒子を容易に製造することができる製造
方法を提供することである。

本発明の別の目的は、前記架橋グルコマンナン球状粒子
を用いたイオン交換体を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は次の架橋グルコマンナン球状粒子、その製造方
法および架橋グルコマンナン球状粒子を用いたイオン交
換体である。

（１）低分子量グルコマンナンの架橋物からなり、かつ
平均細孔径が０．５〜１０−の細孔を有することを特徴
とする架橋グルコマンナン球状粒子。

（２）低分子量化したグルコマンナンをエステル化する
か、またはグルコマンナンをエステル化しつつ低分子量
化して得られた低分子量グルコマンナンのエステルを多
孔化剤と共に、水性媒質より沸点が低く、水性媒質に溶
解しないか、または僅かしか溶解しない溶媒中に溶解さ
せた液を原液とし、この原液を水性媒質中に懸濁させて
液滴を形成させ、次いで液滴中の溶媒を蒸発させて得ら
れた低分子量グルコマンナンのエステルの球状粒子をけ
ん化し、架橋剤と反応させて架橋を行わせ、平均細孔径
を０．５〜１０−とすることを特徴とする架橋グルコマ
ンナン球状粒子の製造方法。

（３）　０．３ｇのグルコマンナンのエステルを１００
ｄのクロロホルムに溶解した溶液の３０℃で測定した粘
度が０．５〜５ｃＰどなるグルコマンナンのエステルを
多孔化剤と共に、水性媒質より沸点が低く、水性媒質に
溶解しないか、または僅かしか溶解しない溶媒中に溶解
させた液を原液とし、この原液を水性媒質中に懸濁させ
て液滴を形成させ１次いで液滴中の溶媒を蒸発させて得
られた低分子量グルコマンナンのエステルの球状粒子を
けん化し、架橋剤と反応させて架橋を行わせ、平均細孔
径を０．５〜１０−とすることを特徴とする架橋グルコ
マンナン球状粒子の製造方法。

（４）上記（１）記載の架橋グルコマンナン球状粒子に
、さらにイオン交換基を導入したことを特徴とするイオ
ン交換体。

本発明の架橋グルコマンナン球状粒子は、Ｄ−グルコー
スとＤ−マンノースを主要構成成分とする低分子量グル
コマンナンが、架橋剤により架橋された親水性のゲル粒
子であり、０．５〜１０／ａ、好ましくは１〜５ＩＩＩ
Ｂの平均細孔径を有するものである。

低分子量グルコマンナンは、分子量が６Ｘ１０’〜５Ｘ
１０Ｓ、好ましくは８　Ｘ　１０’　〜３　Ｘ　１０’
　のものである。グルコマンナンの分子量が６Ｘ１０’
未満の場合は、エステル化したものが水中から回収困難
となり、球状粒子を形成するのが難しくなる。−方グル
コマンナンの分子量が５Ｘ１０’を超えると耐圧強度が
大きく、かつ平均細孔径が０．５〜１０４のものが得ら
れなくなる。

次に本発明の架橋グルコマンナン球状粒子の製造方法に
ついて説明する。

出発原料となるグルコマンナンとしては、分子ｆｉ１０
０万〜２００万程度のコンニャクマンナンが好ましく、
例えばプロボール（清水化学（株）製、商品名）等の市
販の精製グルコマンナン；グルコマンナン分解酵素等の
内因性酵素を含有している粗グルコマンナンなど、任意
のものが使用できる。

本発明の製造方法の一例としては、まずこのようなグル
コマンナンを低分子化し、前記範囲の分子量とする。低
分子化の方法としては、例えば■グルコマンナンを水に
溶解し、この溶液にグルコマンナナーゼ、セルラーゼ、
マンナナーゼ等のグルコマンナン分解酵素を加え、ｐＨ
３〜１０．温度Ｏ〜４０℃、時間１〜３０時間の条件で
分解酵素を作用させる方法、■粗グルコマンナンを水に
溶解し、前記■と同様の条件で、粗グルコマンナン中に
含まれている内因性のグルコマンナン分解酵素を作用さ
せる方法、または■これらを組合せた方法などをあげる
ことができ、使用する出発原料のグルコマンナンの種類
により、適宜選択することができる。

次に、このようにして得られた低分子量グルコマンナン
を含有する水溶液を、必要により煮沸等により分解酵素
を失活させ、濾過等により不溶物を除去し、得られだ液
相をアルコール等に注ぎ入れ、沈殿させて精製物を得る
。

このようにして得た低分子量グルコマンナンをホルムア
ミドまたはジメチルホルムアミドなどの溶媒に膨潤・溶
解し、触媒としてピリジンなどを用い、酢酸、無水酢酸
、プロピオン酸、酪酸、硝酸等の酸を加えてエステル化
し、低分子量グルコマンナンのエステルを得る。

低分子量グルマンナンのエステルを得るには、上記のよ
うなグルコマンナンを低分子化した後エステル化する方
法の他に、グルコマンナンのエステル化と低分子量化と
を同時に行う方法を採用することもできる。このような
方法としては、例えば塩化亜鉛を触媒とし、この存在下
に、低分子量化していないグルコマンナンと、無水酢酸
または無水酢酸と酢酸との混合物とを、１０〜６０℃、
好ましくは３０〜５０℃で、５〜２００時間、好ましく
は１０〜１００時間反応させる方法などをあげることが
できる。この方法では、グルコマンナン分子鎖のエステ
ル化反応と加水分解反応とが並行して進行し。

低分子量グルコマンナンのエステルが単一操作で得られ
る。またこの方法では、低分子量化していないグルコマ
ンナンの代わりに前記■〜■の方法で低分子量化したグ
ルコマンナンを使用することもできる。

このようにして得られた低分子量グルコマンナンのエス
テルの分子量は、エステル化に用いられたグルコマンナ
ンの分子量が反映されるため、小さい。次の粒子化の工
程に用いる低分子量グルコマンナンのエステルとしては
、前記範囲の分子量を有するグルコマンナンからなるエ
ステルを用いることができるのはもちろんであるが、グ
ルコマンナンのエステルの分子量を反映する指標となる
溶液粘度が次の範囲にあるものを用いてもよい。

すなわち、０．３ｇのグルコマンナンのエステルを１０
０＋ａＱのクロロホルムに溶解し、３０℃で測定した溶
液粘度（Ｂ型粘度計〔東京計器（株）製、商標〕、ＢＬ
アダプター使用、３（１−６Ｏｒｐｍの条件）が０．５
〜５ｃＰ、好ましくは１〜４ｃＰのグルコマンナンのエ
ステルを使用することもできる。特にグルコマンナンの
エステル化と低分子量化とを単一操作で行った場合は、
溶液粘度が前記範囲の低分子量グルコマンナンのエステ
ルを使用するのが簡便である。

なお低分子量化されていないグルコマンナンのエステル
の前記条件で測定した溶液粘度は、通常５〜１５ｃＰ程
度である。

次に、前記低分子量グルコマンナンのエステルを溶媒に
溶解する。溶媒としては、後記の水性媒質より沸点が低
く、かつ水性媒質に全く溶解しないか、または僅かしか
溶解しないものを使用する。

このような溶媒として具体的には、ジクロロメタン、ク
ロロホルム、四塩化炭素およびトリクロロエチレン等の
塩素化炭化水素系の有機溶媒が使用され、これらを単独
または混合して用いることができる。

低分子量グルコマンナンのエステルの溶解濃度としては
、前記有機溶媒が蒸発除去された後、粒子が球状を保ち
、クロマトグラフィー用の分離剤等としての強度を有し
ておればよいのであって、通常０．０５〜２０重量％、
好ましくは０．１〜１０重量％である。

低分子量グルコマンナンのエステルを前記有機溶媒に溶
解する際、適当な多孔化剤をさらに添加する。

多孔化剤は球状粒子を作った後、除去されて球状粒子を
多孔化するために使用されるもので、具体的には、ｎ−
カプリン酸メチル、テトラヒドロナフタレン、デカヒド
ロナフタレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、ド
デカン酸メチル、トルエン、ヘキシルアルコール、ヘプ
チルアルコールおよびオクチルアルコール等の前記有機
溶媒より高沸点を有し、かつグルコマンナンのエステル
を溶解しないものなどが使用される。

また前記多孔化剤は球状粒子を多孔化する他に、細孔径
の大きさを調節するために使用される。すなわち、多孔
化剤を添加した場合は、添加しない場合または少量の多
孔化剤を添加した場合に比べて、より大きな細孔径を有
する球状粒子を得ることができる。また同量の多孔化剤
を添加した場合は、より低分子量のグルコマンナンを用
いているもの、またはグルコマンナンのエステルの溶液
粘度がより小さいものの方が、より大きな平均細孔径を
有する球状粒子を得ることができる。

多孔化剤の添加量は、低分子量グルコマンナンのエステ
ル１ｇに対して０．０１〜２０ｎ＋Ｑ以下、好ましくは
１〜２０＋＋Ｑ、さらに好ましくは２〜１０ｍＭの割合
とするのが望ましい。

次に、上記のようにして得た低分子量グルコマンナンの
エステルの溶液を水性媒質中に懸濁させ、液滴を形成す
る。

水性媒質としては水または水に親水性保護コロイド、例
えばポリビニルアルコール、部分けん化ポリビニルアル
コール、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロー
ス、メチルセルロース、可溶性澱粉またはゼラチン等を
加えたものなどが使用できる。

親水性保護コロイドは、０．１〜１０重量％、好ましく
は０．２〜５重量％水溶液として使用するのがよい。ま
た、水性媒質の使用量は低分子量グルコマンナンのエス
テルの溶液の少なくとも１７３倍以上、好ましくは１〜
２０倍容量とするのがよい。

水性媒質中に前記低分子量グルコマンナンのエステルの
溶液を懸濁させる方法としては、水性媒質中に低分子量
グルコマンナンのエステルの溶液を全量加え、攪拌して
分散、懸濁する方法や、水性媒質を攪拌状態とし、これ
に低分子量グルコマンナンのエステルの溶液を一度にま
たは滴下状に添加する方法などがあげられる。

低分子量グルコマンナンのエステルは水不溶性であるた
め、水性媒質中に微細に分散、懸濁する。

この時粒状化と同時に有機溶媒の蒸発が始まり、ついに
は溶媒が実質的に除去された低分子量グルコマンナンの
エステルの球状粒子が得られる。

液滴中の有機溶媒を蒸発除去する時の温度としては、水
性媒質の氷点以上で有機溶媒の沸点以下の温度が用いら
れるが、蒸発除去を促進させ、かつ粒子形状を良好に保
つためには有機溶媒の沸点より１〜５℃低い温度が好ま
しい。

球状粒子の形成は水性媒質を攪拌することによって行わ
れるが、攪拌速度やエステル濃度等を調節することによ
り任意の粒径のものが得られる。

本発明の場合には、クロマトグラフィー用の分離剤等と
して適当な粒径　１〜５００μｍの範囲のものが形成さ
れるように調節すればよい。

次に、低分子量グルコマンナンのエステルの球状粒子を
けん化する。この場合１球状粒子の形状を壊さずにその
形状を保ちつつ、けん化できるけん他塔を用いることが
必要である。けん他塔の例としては水酸化ナトリウムま
たは水酸化カリウム水溶液とメタノールとの混合溶液や
、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを硫酸ナトリ
ウム等の塩類水溶液に溶解させた溶液などがあげられる
。

前者の例でけん化の具体的方法の一例を述べると、低分
子量グルコマンナンのエステルの球状粒子に２０倍量に
相当するメタノール（水酸化ナトリウム水溶液含有）を
添加し、室温で２４時間攪拌することによりけん化を行
う。

後者の例でけん化の具体的方法の一例を述べると、低分
子量グルコマンナンのエステルの球状粒子を、アルカリ
として水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム、無機塩
として硫酸ナトリウムを水に溶解した液に投入し、室温
下２４時間攪拌を続けることにより行われる。

上記水溶液に対してアルカリ濃度は０．４〜２０重量％
であり、アルカリの量は低分子量グルコマンナンのエス
テルに対して１０重量％以上とするのが好ましい。硫酸
ナトリウムは上記水溶液に対して２０〜３０重量％とす
るのが好ましい。

次にけん化された低分子量グルコマンナンの球状粒子を
架橋する。架橋剤としては、例えばエビクロロヒドリン
、ジェポキシブタン、トリレンジイソシアナート、ヘキ
サメチレンジイソシアナートなどの２官能性化合物をあ
げることができる。

これらの架橋剤は有機性媒体液中に溶解させて架橋剤溶
液として使用される。

架橋剤の有機性媒体波としては、例えば灯油または流動
パラフィンまたはその混合物（例えば容量比７：３）に
界面活性剤（非イオン界面活性剤、例えばソルビタン脂
肪酸エステル）を１〜２重量％混合したもの、あるいは
アセトンとジメチルスルホキシドとの混合液（例えば容
量比２：３）、アセトンとジメチルホルムアミドとの混
合液（例えば容量比２：３）などが用いられる。架橋剤
の濃度は上記架橋剤の有機性媒体液に対して０．０５〜
８　ｍａｉｌＩＱの範囲である。

架橋剤溶液１００容量部に対して、けん化された低分子
量グルコマンナンの球状粒子を１〜５０重量部加え、室
温〜９０℃で１〜７２時間攪拌を続けることにより低を
予電グルコマンナンの球状粒子は架橋される。架橋の程
度は架橋剤の濃度により調節することができる。架橋反
応粒子を濾別し、アセトンで洗浄し、次に水洗すること
によって架橋された架橋グルコマンナン球状粒子が得ら
れる。

こうして得られる架橋グルコマンナン球状粒子は、その
ままでも、例えばゲルクロマトグラフィー用充填剤とし
て使用することができるが、さらに、イオン交換基を導
入してイオン交換体とすることができる。導入すること
ができるイオン交換基としては、例えばジエチルアミノ
エチル（ＤＥＡＥ）基、カルボキシメチル基、スルホメ
チル基、第１〜４級アミノエチル基、スルホプロピル基
、リン酸基など、公知のイオン交換基をあげることがで
きる。

イオン交換基の導入は常法により行うことができる。す
なわち、架橋グルコマンナン球状粒子をアルカリ液に予
め浸漬させた後、ハロゲン末端基を有し、導入したいイ
オン交換基となり得る試薬を反応させる方法などが例示
できる。この場合の具体的な試薬としては、例えば２−
クロロトリエチルアミン塩酸塩、クロロ酢酸、クロロメ
タンスルホン酸塩、塩化ホスホリル等が、アルカリ液と
しては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等があげられ
る。

上記の方法により得られる架橋グルコマンナン球状粒子
は、平均細孔径が０．５〜１０−と大きいので１ミクロ
ンオーダーの巨大な物質が浸透することができる。また
耐圧強度も高く、例えば平均３０−の粒子を充填した内
径５脂ｍ、長さ３００ｍ＋ａのカラムでＬＶ　＝　３　
ｍ／ｈｒの通液が可能である。さらに排除限界分子量が
１×ｌＯｓ以上で、細孔に起因する表面積が１〜５ｍ／
ｇ程度である。

通常、ゲル球状粒子の細孔径が大きくなると。

耐圧強度が低下し、このため通液可能な流速が低下する
。従来のグルコマンナン系ゲル球状粒子では、平均細孔
径を０．５ｇ＋＋以上にすると、耐圧強度が十分ではな
いため実用的な流速で通液できなくなる。しかし、本発
明の架橋グルコマンナン球状粒子は平均細孔径が非常に
大きいにもかかわらず、実用的な流速で通液できる。例
えば、同程度の粒径および膨潤度のもので比較すると、
平均細孔径的２−の本発明の架橋グルコマンナン球状粒
子は、低分子量化していないグルコマンナンから製造し
た平均細孔径的０．３−の架橋グルコマンナン球状粒子
（ポリエチレングリコールで測定した排除限界分子量約
１０００万）と同等の高流速で通液できる。

このように本発明の架橋グルコマンナン球状粒子が大き
な平均細孔径を有しているにもかかわらず、高速で通液
できる理由は明らかではないが。

細孔が貫通状になっているためと推定される。

なお、架橋グルコマンナン球状粒子が低分子量のグルコ
マンナンからなるものであることを確認するには、次の
方法により容易に行うことができる。まず架橋グルコマ
ンナン球状粒子を水に加え、ソモジー・ネルソン法によ
り還元糖として定量する。次に架橋グルコマンナン球状
粒子中の架橋部分は無視し、すべて糖からなるものとみ
なし、定量に用いた架橋グルコマンナン球状粒子の重量
をソモジー・ネルソン法で定量した還元糖の重量で除し
て平均重合度を求め、この値に単糖の分子量１６２を乗
じてグルコマンナンの平均分子量を算出すればよい、な
おソモジー・ネルソン法とは、糖の還元力でＣｕ”＋を
Ｃｕ＋に還元し、　Ｃｕ＋によりモリブデン酸を還元さ
せ、生じたモリブデンブルーを比色定量する方法であり
、糖の還元力の源である還元末端部分のアルデヒド基を
定量するものである。

本発明の架橋グルコマンナン球状粒子またはそれを用い
たイオン交換体は、ゲルクロマトグラフィー用分離剤、
固定化酵素用の担体、イオン交換クロマトグラフィー用
分離剤などとして利用することができる。

本発明の架橋グルコマンナン球状粒子をゲルクロマトグ
ラフィー用分離剤として用いた際に分離できる対象とし
ては、ミクロンオーダーの物質があげられ、特にバクテ
リア、細胞１診断用ラテックス粒子、ＤＮＡ等のミクロ
ンオーダーの物質の分離に好適に利用される。

また本発明のイオン交換体は、低分子量物質から、タン
パク質、多糖類、核酸および膜部分等の高分子物質まで
の分離に好適に利用される。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、ミクロンオーダーの巨大
な物質が浸透できる大きな細孔を有し、しかも実用上十
分な耐圧強度を有する架橋グルコマンナン球状粒子およ
びイオン交換体が得られる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明する。

実施例１ ａ）グルコマンナンの低分子量化 分子ｆｉ　１３６万の天然グルコマンナンを１０ｇ／ｉ
ｌの水溶液とし、これにグルコマンナナーゼを４０Ｕと
なるように添加し、ｐＨ７，３０℃で４時間反応させた
。

次にこの水溶液を２Ｑのエタノール中に注ぎ、低分子量
化した低分子量グルコマンナンを析出させた。こうして
得られたグルコマンナンの分子量は９万であった。

ｂ）グルコマンナンのエステル化 上記低分子量グルコマンナン９ｇを３００＋ａＱのホル
ムアミドに膨潤させ、５５℃の温浴中で７時間後に９（
ｈａＱのピリジンを加え、その２時間後に９０ｍＱの無
水酢酸を添加した。５５℃を保ち、浴を攪拌し続け、無
水酢酸添加から９６時間反応を続けた。その後、十分な
量の水中へ反応浴を注ぎ入れ、析出した生成物（グルコ
マンナン酢化物）を回収した９さらに水洗した後、この
グルコマンナン酢化物をアセトンに溶解させ、水中で再
沈、回収して精製した。

この精製したグルコマンナン酢化物０．３　ｇを１００
鳳Ｑのクロロホルムに溶解した。この溶液をＢ型粘度計
（東京計器（株）！＋２、ＷＲ標、ＢＬアダプター使用
）を用いて３０℃、３０ｒｐ１１で測定したところ、粘
度は１　、６ｃＰであった。

Ｃ）架橋グルコマンナン球状粒子の調製乾燥させた上記
精製グルコマンナン酢化物３ｇを２３Ｉｎ＋！：！のク
ロロホルムと１０．５ｎ＋ｕのデカヒドロナフタレンと
の混合液に溶解した。この溶液を部分けん化ポリビニル
アルコール３０ｇを溶解した５７℃の温水３Ｑ中に注ぎ
入れ、６００ｒｐｍで攪拌して液滴を形成した。−晩攪
拌と保温を続け、クロロボルムが完全に蒸発した後、グ
ルコマンナン酢化物球状粒子を回収した。

次に２７０ｍＱのメタノール中に回収した球状粒子を分
散させ、ＩＯＮの水酸化ナトリウム水溶液３０ｗｒＱを
徐々にメタノール浴に注いだ。室温で２時間攪拌した後
、球状粒子を濾別、回収し、９０ｔＱのジメチルスルホ
キシド、　６０＋ｍＲのアセトンおよび２０＋Ｒのエビ
クロロヒドリンからなる架橋反応浴に移し入れた。この
浴を６０℃に加温し、緩やかな攪拌を続けながら１５時
間反応させた。その後、球状粒子を濾別、回収し、続い
てアセトンで洗浄して架橋グルコマンナン球状粒子を得
た。

ｄ）特性評価 排除限界分子量； 上記架橋グルコマンナン球状粒子を内径５■。

長さ３００　ＩＩｍのカラムに充填し、分子量既知のポ
リエチレングリコールをサンプルとして、また超純水を
展開溶媒として用い、１．０＋＋＋Ｑ／分の流速で較正
曲線を作成した。得られた較正曲線を第１図に示す、第
１図から、排除限界分子量は外そう値で１億を優に超え
ていると推定される。

細孔の分析； 架橋グルコマンナン球状粒子を十分に乾燥させた後、水
銀圧入法によって細孔分布を測定した細孔分布の結果を
第２図に示す。第２図から、平均細孔径は約４ＩＩｍで
あることがゎがる。

また窒素ガス吸着法により細孔表面積を測定したところ
２．４イ／ｇであった。

還元糖の定量、平均重合度、平均分子量５架橋グルコマ
ンナン球状粒子を乾燥した後、８゜■（乾燥重量）を１
ｍｆｌの超純水に膨潤させ、この架橋グルコマンナン球
状粒子含有水を試料として。

ソモジー・ネルフン法により還元糖の定量を行った。そ
の結果、架橋グルコマンナン球状粒子８０■は還元糖と
して１１４尾と定量された。

この値を基に、架橋グルコマンナン球状粒子中の架橋部
分は無視し、すべて糖からなるものとみなし１次式によ
り平均重合度を求めた。その結果、平均重合度は約７０
０であった。

また上記平均重合度に単糖の分子量１６２を乗じて平均
分子量を算出したところ、約１１万であった。

耐圧強度； 架橋グルコマンナン球状粒子を内径５＋ａｍ、長さ３０
０■のカラムに充填し１通液流速をＬＶ　−１０ｍ／ｈ
ｒまで上昇させても、圧力損失の急な上昇が認められず
、この流速で十分に通液が可能であることがわかった。

実施例２ ａ）グルコマンナンの低分子量化およびエステル化 分子量１３６万の精製グルコマンナンを用い、塩化亜鉛
および酢酸／無水酢酸浴中でグルコマンナンのエステル
化と低分子量化を行った。

すなわち、精製グルコマンナン６ｇをＩＱの温水に溶解
させた後、エタノール中に再沈させ、脱水した沈殿物を
４０ｍＱの酢酸で２回置換し、０．６ｇの塩化亜鉛を含
む酢酸／無水酢酸（６０ｍＱ／　６０＋ａＭ）中で、４
５℃で２４時間反応させた。これを水中に投入し、析呂
した生成物（低分子化したグルコマンナン酢化物）を回
収した。さらに水洗した後、このグルコマンナン酢化物
をアセトンに溶解させ、水中で再沈、回収して精製した
。

この精製したグルコマンナン酢化物のクロロホルム溶液
の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、２　、
５ｃＰであった。

ｂ）架橋グルコマンナン球状粒子の調製上記ａ）で得た
精製グルコマンナン酢化物を使用した以外は実施例１と
同様にして行い、架橋グルコマンナン球状粒子を得た。

Ｃ）特性評価 排除限界分子量； 実施例１と同様にして較正曲線を作成した。得られた較
正曲線を第１図に示す。第１図力１ら、排除限界分子量
は外そう値で１億を優番こ超えてしすると推定される。

細孔の分析； 実施例１と同様にして細孔分布を測定した。細孔分布の
結果を第２図に示す。第２図力１ら、平均細孔径は約２
ｐであることがわかる。

また実施例１と同様にして測定した細孔表面積は３．１
ボ／ｇであった。

還元糖の定量、平均重合度、平均分子量；実施例１と同
様にして測定した架橋グルコマンナン球状粒子の還元糖
としての重量番±１１０６ｐ／８０謙ｇ−乾燥粒子、平
均重合度は約７７０、平均分子量１１約１２万であった
。

耐圧強度； 実施例１と同様の試験を行ったところ、同等の結果が得
られた。

比較例１ 低分子量化していないグルコマンナンの酢化物を粒子化
原料として用い、架橋グルコマンナン球状粒子を調製し
た。すなわち、実施例２で用いた分子量１３６万の精製
グルコマンナンを低分子量化しないでエステル化の原料
として用い、実施例１と同様にしてエステル化し、架橋
グルコマンナン球状粒子の調製を行った。

その結果、実施例１と同様にして測定したグルコマンナ
ン酢化物のクロロホルム溶液の粘度は９　、５ｃＰ、　
　架橋グルコマンナン球状粒子の排除限界分子量は１４
万、平均細孔径は約０．２．、細孔表面積は１４．５ｍ
／ｇ、還元糖としての重量は２０ＩＩｇ／８０ｍｇ−乾
燥粒子未満、平均重合度は４０００以上、平均分子量は
６５万以上であった。耐圧強度は実施例１で得られた架
橋グルコマンナン球状粒子と同等であった。較正曲線を
第１図に、細孔分布の結果を第２図に示す。

以上の結果から、低分子量化されたグルコマンナンのエ
ステル化物であるグルコマンナン酢化物から調製された
実施例１および２の架橋グルコマンナン球状粒子は、低
分子量化されてｂｌなり）グルコマンナンのエステル化
物であるグルコマンナン酢化物から調製された比較例１
のものに比べて大きな排除限界分子量および平均細孔径
を有してしすることがわかる。

また、還元糖の定量、平均重合度、平均分子量の結果か
ら、実施例の架橋グルコマンナン球状粒子を構成するグ
ルコマンナンと比較例のものとｉｔ、明らかに異種のも
のであることがわかる。

実施例３、比較例２〜４ ａ）イオン交換体の製造 実施例２および比較例１と同様にして得られた架橋グル
コマンナン球状粒子で、平均細孔径力へ２２０Ｏｎ＠、
３００ｎｍ、１６０ｎｍまたは８０ｎｍの合計４種類を
２０〜４４．に分級し、次いで乾燥した後、各２ｇずつ
をフラスコに入れ、６■Ｑの５Ｎ水酸イヒナトｉノウム
水溶液を加え、水浴中で１時間緩速攪拌した。

その後反応試薬の２−（ジエチルアミノ）エチルクロリ
ド塩酸塩１２ｇを５ｍＱの超純水で溶解した溶液を注ぎ
、８０℃まで加温して１時間緩速攪拌した。次いでゲル
粒子を濾別、回収し、水洗した。さらにゲル粒子の２０
容量倍の０．２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液で遊離型とし
た後、大過剰の超純水でゲルを洗浄した。こうして得ら
れた遊離型ＤＥＡＥゲルのうち、０．５ｇを２０ｍＭの
０．ＩＮ塩酸水溶液に浸漬し、１２時間振とうした後上
澄液の残留塩酸を滴定で求め。

ＤＥＡＥゲルに捕捉された塩素イオン量からイオン交換
容量を求めた。４種のゲルのイオン交換容量はすべて１
．２±０．１ｍｅｑ／ｇ−ゲル（約０．２ｍｅｑ／ｍ１
２−ゲル）の値を示した。

ｂ）タンパク質の分離実験 上述の方法で得られたＤＥＡＥゲル４種を内径６■臘、
長さ５０麿■のステンレス製カラムに充填し、α−ラク
トアルブミンとウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を用いて
分離実験を行った。

試料は１８ｍＭ　トリス塩酸（ｐＨ８，０）　１　＊Ｑ
にα−ラクトアルブミンとＢＳＡを１＝１の割合（各１
．５ｍｇ／醜Ω）に加えたものを用いた。まずこの試料
１０μＱを前記カラムに注入し、次いで０．５Ｍ塩化ナ
トリウムを含む１８ｍＭ　トリス塩酸の含有率が１０〜
１００％に上昇するのに要する時間（グラジェント時間
）を５、】０．２０分の３段階に変え、４種のカラムに
つき３回ずつ実験した。結果を第３図に示す。なお図中
分離度は次式により求められる値である。

分離度＝　（ＢＳＡのピークの溶出時間−α−ラクトア
ルブミンのピークの溶出時間）／（（α−ラクトアルブ
ミンのピークの帽子ＢＳＡのピークの幅）／２）第３図
から明らかなように、いずれのグラジェント時間におい
ても細孔径の大きなりＥＡＥゲルはど高い分離度を示す
。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１．２および比較例１の架橋グルコマン
ナン球状粒子の較正曲線を示すグラフ。 第２図は実施例１．２および比較例１の架橋グルコマン
ナン球状粒子の細孔分布を示すグラフ、第３図は実施例
３および比較例２〜４の分離度を示すグラフである。 代理人　弁理士　柳　原　　　成 第１図 Ｖｅ／Ｖｔ　　（’ム） 分離度（−） −〜　　　　　ω　　　　　ト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）低分子量グルコマンナンの架橋物からなり、かつ
   平均細孔径が０．５〜１０μｍの細孔を有することを特
   徴とする架橋グルコマンナン球状粒子。
2. （２）低分子量化したグルコマンナンをエステル化する
   か、またはグルコマンナンをエステル化しつつ低分子量
   化して得られた低分子量グルコマンナンのエステルを多
   孔化剤と共に、水性媒質より沸点が低く、水性媒質に溶
   解しないか、または僅かしか溶解しない溶媒中に溶解さ
   せた液を原液とし、この原液を水性媒質中に懸濁させて
   液滴を形成させ、次いで液滴中の溶媒を蒸発させて得ら
   れた低分子量グルコマンナンのエステルの球状粒子をけ
   ん化し、架橋剤と反応させて架橋を行わせ、平均細孔径
   を０．５〜１０μｍとすることを特徴とする架橋グルコ
   マンナン球状粒子の製造方法。
3. （３）０．３ｇのグルコマンナンのエステルを１００ｍ
   ｌのクロロホルムに溶解した溶液の３０℃で測定した粘
   度が０．５〜５ｃＰとなるグルコマンナンのエステルを
   多孔化剤と共に、水性媒質より沸点が低く、水性媒質に
   溶解しないか、または僅かしか溶解しない溶媒中に溶解
   させた液を原液とし、この原液を水性媒質中に懸濁させ
   て液滴を形成させ、次いで液滴中の溶媒を蒸発させて得
   られた低分子量グルコマンナンのエステルの球状粒子を
   けん化し、架橋剤と反応させて架橋を行わせ、平均細孔
   径を０．５〜１０μｍとすることを特徴とする架橋グル
   コマンナン球状粒子の製造方法。
4. （４）請求項（１）記載の架橋グルコマンナン球状粒子
   に、さらにイオン交換基を導入したことを特徴とするイ
   オン交換体。