JPH0481410A - 親水性架橋共重合体粒子 - 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、グリセロールモノメタクリレートを単量体と
して含む親水性架橋共重合体であって、非常に大きな比
表面積を有する粒子に関するものである。詳しくは、蛋
白質等の水溶性生体高分子物質の分離に適した親水性架
橋共重合体粒子に関するものである。

［従来の技術］ 蛋白質等の水溶性生体高分子物質（以下、蛋白質等と略
す）の分離用クロマトグラフィー担体として要求される
重要な条件は、その担体が蛋白質等と非特異的な相互作
用を起こさないということ、すなわち、疎水性が小さい
ということ、並びに、その担体が蛋白質等と効率よく接
触できるための大きな比表面積を有することである。

グリセロールモノメタクリレートは、メタクリル系重合
体を与える単量体の内では、親水性が非常に高く、これ
を直接重合すれば、十分親水性の高い重合体が得られる
ことが期待できる。このような重合体を得る方法として
は、例えば、先に本発明者らは特願平１　＋　１４３６
０１号に明らかにした。

しかし、通常、このようにして得られた重合体は、その
比表面積が必ずしも大きくならず、蛋白質との接触効率
という面では不十分な点があった。

また、高比表面積のメタクリル系重合体を得る方法とし
ては、グリセロールモノメタクリレートを直接重合する
代わりに、グリシジルメタクリレートを単量体として重
合した後、鉱酸等を触媒としてエポキシ基を水付加開環
して同等の重合体を得る方法もとられてきたが、この方
法によると、エステル部分の加水分解が同時に進行して
カルボキシル基が生成し、蛋白質等に対する吸着性が増
大するという問題点があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、グリセロールモノメタクリレートを主
たる構成成分とする、親水性でかつ比表面積の大きな重
合体粒子を提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明者等は、
このような重合体について、検討を重ねた結果、特定量
の架橋剤を使用し、重合時において単量体層にある種の
有機溶媒を混在させることにより、蛋白質等分離用クロ
マトグラフィー版体に適した特定物性の重合体構造を有
する親水性架橋共重合体が得られることを見いだした。

すなわち、本発明の要旨は、グリセロールモノメタクリ
レートと架橋性ポリビニル化合物からなる架橋共重合体
粒子であって、その比表面積が３０〜５００　ｍ２／　
ｇであることを特徴とする親水性架橋共重合体粒子に存
する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の架橋共重合体は、グリセロールモノメタクリレ
ートと架橋性ポリビニル化合物とを水性分散媒中で懸濁
重合させることにより製造される。

架橋性ポリビニル化合物としては、多価アルコールのポ
リメタクリル酸エステルが特に有用である。通常、ポリ
ビニル化合物としては、エチレングリコールジメタクリ
レート、トリエチレングツコールジメタクリレート、グ
リセロールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
メタクリレートがあげられる。

多孔質の架橋共重合体粒子の製造においては、一般的に
架橋剤の使用量が高くなるにつれて、得られる重合体の
比表面積は増大する傾向にある。

かかる比表面積の生起は、単量体液滴中で起こる相分離
によるものであり、ががる相分離は架橋剤量が各架橋剤
種に固有な一定の値を越えなければ生起しない。本発明
において使用される架橋剤としては、多価アルコールの
ポリメタクリル酸エステルがあげられるが、この一定の
値は、例えば、エチレングリコールジメタクリレートの
場合、全重合性単量体重量に対し２５％ある。そして、
この値は、各架橋剤の種類に応じて実験的に確認するこ
とが出来る。

一般にはポリビニル化合物単量体の使用量は、その種類
によって異なるが重合性単量体総重量の１５〜８０％で
あることが好ましい。

架橋剤の比率が小さすぎると、架橋共重合体の膨潤性が
大きくなるため、工業規模でのクロマトグラフィーに使
用した場合、圧力損失が大きくなりすぎ好ましくない。

逆に架橋剤の比率がこれよりも大きくなると、架橋部分
による疎水性が増加し、蛋白質の非特異吸着性が増加し
てしまうので好ましくない。

重合反応に際しては、単量体層に、単量体を溶解するが
、水性分散媒層に溶解しない有機溶媒を添加しておくこ
とが好ましい。使用される添加溶媒の代表的な例として
は、１−ヘキサノール、シクロヘキサノール、■−オク
タツール、デカノール、ドデカノール、テトラデカノー
ル等の炭素数５〜１４のｍ個アルコール類があげられる
。特にシクロヘキサノールが好ましい。

有機溶媒の添加量としては、通常重合性単量体総重量に
対して、３０〜３００％であることが好ましい。有機溶
媒がこれより量が少なければ、添加の効果が発現しない
。逆に、有機溶媒の量がこれより多ければ、得られる架
橋共重合体粒子の強度が小さくなり、クロマトグラフィ
ー担体として使用しにくくなる。

重合反応は、通常の懸濁重合の方法を適用できる。すな
わち、適当な分散安定剤を含んだ水性媒体中で懸濁重合
を行うことができる。

分散安定剤としては、公知のものが使用でき、通常、ゼ
ラチン、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチル
セルロース、ポリビニルアルコール等が用いられる。

また、水性分散媒中には塩類を溶解させて、単量体の水
性媒体中への溶解を阻止することが好ましい。かかる塩
類としては、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナ
トリウム等が有用である。

グリセロールモノメタクリレートは水への溶解性が高い
ため、塩類を高濃度で使用すること、例えば、塩化カル
シウムを２０〜４０％重量程度使用することが特に好ま
しい。

水性分散媒層と有機溶媒を含む重合性単量体層との重量
比（浴比）は太きすぎると単量体が水性分散媒層に分配
するために収率が低下する。また浴比が小さすぎると単
量体層の懸濁分散が不安定となり、重合体粒子が得られ
なくなる。有効な浴比としては、３：１から１０＝１が
好ましい。

重合は適当な重合開始剤の存在下に行われる。

通常、重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル等の有機
過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等の有機アゾビ
ス化合物が用いられる。

重合開始剤の濃度は、０．０１から５重量％が好ましい
。

重合反応は通常撹拌下に５０〜９０°Ｃで６〜２０時間
で完結する。得られた共重合体は、比表面積が３０〜５
００　ｍ２／ｇであり、適当な方法で、洗浄した後使用
に供せられる。

架橋重合体の粒径は通常５〜２０００　ｐｍのものが使
用されるが、工業用のクロマトグラフィー担体としては
、３０〜５００　ｐｍのものが特に好ましい。

［発明の効果］ 本発明によって得られる架橋共重体粒子は、蛋白質等分
離用のゲル濾過担体として利用することができる。また
、種々の官能基を化学結合により導入することによって
、クロマトグラフィー担体としての利用が可能である。

［実施例］ 本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はこれら実施例により何等限定されるものではない
。

実施例１ グリセロールモノメタクリレート７０ｇ、エチレングリ
コールジメタクリレート３０　ｇ　２．２’−アゾビス
−（２，４−ジメチルバレロニトリル）　１．０　ｇを
シクロヘキサノール１００ｇに溶解した。これを、塩化
カルシウム１５０ｇ、ポリビニルアルコール６ｇ、亜硝
酸ナトリウム０．００６　ｇを溶解した脱塩水６００ｍ
１に加え、懸濁させ、６５°Ｃで約６時間重合反応を行
った結果、球状で白色の多孔質粒子が得られた。

窒素吸着（ＢＥＴ）法により比表面積を測定したところ
、４８．３　ｍ２／ｇであった。

また、この樹脂をガラスカラムに充填し、脱塩水を溶離
液としてゲル濾過クロマトグラフィーを行ったところ、
デキストランの排除限界分子量は約５０万であった。

実施例２ グリセロールモノメタクリレート５０ｇ、グリセロール
ジメタクリレート５０ｇとした他は実施例１と同様にし
て懸濁重合を行った。その結果、球状で白色の多孔質粒
子が得られた。比表面積は６５．５ｍ２／ｇであった。

実施例３ グリセロールモノメタクリレート３０ｇ１　　エチレン
グリコールジメタクリレー）７０ｇ、シクロヘキサノー
ル１５０ｇとした他は実施例１と同様の操作を行い、球
状多孔質の粒子を得た。比表面積は２５７ｍ２／ｇであ
った。

比較例１ グリセロールモノメタクリレート７０ｇ１　グリセロー
ルジメタクリレート３０ｇ、２，２′−アゾビス−（２
，４−ジメチルバレロニトリル）　０．５　ｇをシクロ
ヘキサノール１００ｇに溶解した。これを、塩化カルシ
ウム３００ｇ、ポリビニルアルコール１２ｇ、亜硝酸ナ
トリウム０．０１２　ｇを溶解した水溶液１２００ｍ１
に加え、懸濁させ、６５°Ｃで約６時間重合反応を行っ
た結果、球状で白色の多孔質粒子が得られた。この粒子
の比表面積は２ｍ２／ｇであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）グリセロールモノメタクリレートと架橋性ポリビ
   ニル化合物からなる架橋共重合体粒子であって、その比
   表面積が３０〜５００ｍ＾２／ｇであることを特徴とす
   る親水性架橋共重合体粒子。