JPH0682435A - セルロース系ゲル濾過充填剤及びその製造方法 - Google Patents
セルロース系ゲル濾過充填剤及びその製造方法Info
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- JPH0682435A JPH0682435A JP4262848A JP26284892A JPH0682435A JP H0682435 A JPH0682435 A JP H0682435A JP 4262848 A JP4262848 A JP 4262848A JP 26284892 A JP26284892 A JP 26284892A JP H0682435 A JPH0682435 A JP H0682435A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 タンパク質及び水溶性高分子の混合物を高速
分離するのに適した充填剤及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 ＩＩ型セルロース結晶相とセルロース非晶相
とからなる。平均粒子径が５０μｍよりも小さい球状粒
子。非晶相にはセルロース分子鎖間に架橋が存在する。
排除限界分子量が３０，０００〜１５０，０００であ
る。カラムに充填した場合、流量１．０ｍｌ／min のと
きの理論段数が１２００以上である。排除限界分子量
が、５，０００〜３０，０００の範囲にある微小非架橋
セルロース粒子を、塩基性化合物を含む水性媒体中で第
１の架橋反応を行う。得られた架橋セルロース微粒子
を、塩基性化合物を含む親水性プロトン性有機溶媒中で
第２の架橋反応を行う。
分離するのに適した充填剤及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 ＩＩ型セルロース結晶相とセルロース非晶相
とからなる。平均粒子径が５０μｍよりも小さい球状粒
子。非晶相にはセルロース分子鎖間に架橋が存在する。
排除限界分子量が３０，０００〜１５０，０００であ
る。カラムに充填した場合、流量１．０ｍｌ／min のと
きの理論段数が１２００以上である。排除限界分子量
が、５，０００〜３０，０００の範囲にある微小非架橋
セルロース粒子を、塩基性化合物を含む水性媒体中で第
１の架橋反応を行う。得られた架橋セルロース微粒子
を、塩基性化合物を含む親水性プロトン性有機溶媒中で
第２の架橋反応を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セルロース系ゲル濾過
充填剤に係り、更に詳しくは、タンパク質あるいは水溶
性高分子化合物の高速分離に好適なセルロース系ゲル濾
過充填剤及びその製造方法に関する。
充填剤に係り、更に詳しくは、タンパク質あるいは水溶
性高分子化合物の高速分離に好適なセルロース系ゲル濾
過充填剤及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セルロースあるいはその各種誘導体は、
クロマトグラフィー用充填剤として、特にタンパク質や
核酸などの生体物質を分離・精製する際、それらとの非
特異的吸着が少ない点や安全性の面から、その有用性は
高く評価されている。また、従来、繊維状または微顆粒
状のセルロースがこの分野に使用されてきたが、耐流速
性を改善する目的で、各種の方法で球状に成形されたセ
ルロースも市販されている。
クロマトグラフィー用充填剤として、特にタンパク質や
核酸などの生体物質を分離・精製する際、それらとの非
特異的吸着が少ない点や安全性の面から、その有用性は
高く評価されている。また、従来、繊維状または微顆粒
状のセルロースがこの分野に使用されてきたが、耐流速
性を改善する目的で、各種の方法で球状に成形されたセ
ルロースも市販されている。
【０００３】日本化学会誌、１９８１、（１２）、ｐ．
１８８３〜１８８９には、「セルロース球状ゲルの製造
とそのゲルクロマトグラフィーに対する性能」と題する
研究報告がなされており、粒子径２５μｍ以下のセルロ
ースゲルを長さ３０cmのカラムに充填し、エチレングリ
コールで約７０００段の理論段数を得たと報告してい
る。
１８８３〜１８８９には、「セルロース球状ゲルの製造
とそのゲルクロマトグラフィーに対する性能」と題する
研究報告がなされており、粒子径２５μｍ以下のセルロ
ースゲルを長さ３０cmのカラムに充填し、エチレングリ
コールで約７０００段の理論段数を得たと報告してい
る。
【０００４】また、本願出願人にかかる特開昭６１−２
４１３３７号公報には、ビスコースと水溶性のアニオン
性高分子化合物との相分離を利用して、平均粒子径が２
０μｍ以下のセルロース粒子を製造する方法を開示して
いる。しかしながら、この方法で得られたものは、処理
速度が遅いという問題点があった。
４１３３７号公報には、ビスコースと水溶性のアニオン
性高分子化合物との相分離を利用して、平均粒子径が２
０μｍ以下のセルロース粒子を製造する方法を開示して
いる。しかしながら、この方法で得られたものは、処理
速度が遅いという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タン
パク質及び水溶性高分子の混合物を高速分離するのに適
したセルロース系ゲル濾過充填剤及びその製造方法を提
供することにある。本発明の更に他の目的及び利点は以
下の説明から明らかになろう。
パク質及び水溶性高分子の混合物を高速分離するのに適
したセルロース系ゲル濾過充填剤及びその製造方法を提
供することにある。本発明の更に他の目的及び利点は以
下の説明から明らかになろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、(a) Ｉ
Ｉ型セルロース結晶相とセルロース非晶相とから実質的
になり、(b) セルロース非晶相にはセルロース分子鎖間
に架橋が存在し、(c)平均粒子径が５０μｍよりも小さ
い球状粒子から実質的になり、(d) ポリエチレングリコ
ールによる排除限界分子量が３０，０００〜１５０，０
００の範囲にあり、(e) 内径１．６ｃｍ×長さ２５ｃｍ
のカラムに充填した場合、水での圧力損失が１．０ｋｇ
／ｃｍ2 のときの流量が２ｍｌ／min 以上であり、(f)
内径１．０ｃｍ×長さ１５ｃｍのカラムに充填し流量
１．０ｍｌ／min のときの理論段数が１２００以上であ
る、ことを特徴とするセルロース系ゲル濾過充填剤によ
って達成される。
Ｉ型セルロース結晶相とセルロース非晶相とから実質的
になり、(b) セルロース非晶相にはセルロース分子鎖間
に架橋が存在し、(c)平均粒子径が５０μｍよりも小さ
い球状粒子から実質的になり、(d) ポリエチレングリコ
ールによる排除限界分子量が３０，０００〜１５０，０
００の範囲にあり、(e) 内径１．６ｃｍ×長さ２５ｃｍ
のカラムに充填した場合、水での圧力損失が１．０ｋｇ
／ｃｍ2 のときの流量が２ｍｌ／min 以上であり、(f)
内径１．０ｃｍ×長さ１５ｃｍのカラムに充填し流量
１．０ｍｌ／min のときの理論段数が１２００以上であ
る、ことを特徴とするセルロース系ゲル濾過充填剤によ
って達成される。
【０００７】本発明の他の目的は、ポリエチレングリコ
ールによる排除限界分子量が、約５，０００〜約３０，
０００の範囲にある微小非架橋セルロース粒子を塩基性
化合物を含む水性媒体中で第１の架橋反応を行い、次い
で得られた架橋セルロース微粒子を塩基性化合物を含む
親水性プロトン性有機溶媒中で第２の架橋反応を行うこ
とを特徴とするセルロース系ゲル濾過充填剤の製造方法
によって達成される。
ールによる排除限界分子量が、約５，０００〜約３０，
０００の範囲にある微小非架橋セルロース粒子を塩基性
化合物を含む水性媒体中で第１の架橋反応を行い、次い
で得られた架橋セルロース微粒子を塩基性化合物を含む
親水性プロトン性有機溶媒中で第２の架橋反応を行うこ
とを特徴とするセルロース系ゲル濾過充填剤の製造方法
によって達成される。
【０００８】第１に、本発明のセルロース系ゲル濾過充
填剤はＩＩ型セルロース結晶相とセルロース非晶相とか
ら構成されている。それ故、天然セルロース即ちＩ型セ
ルロースからなるセルロース微粒子とは完全に相違す
る。
填剤はＩＩ型セルロース結晶相とセルロース非晶相とか
ら構成されている。それ故、天然セルロース即ちＩ型セ
ルロースからなるセルロース微粒子とは完全に相違す
る。
【０００９】ＩＩ型セルロースとＩ型セルロースとは周
知のとおり、Ｘ線回折により区別される。ＩＩ型セルロ
ースのＸ線回折図には、Ｉ型セルロースに明瞭に存在す
る回折線（２θ）１７°の回折ピークが実質的に存在し
ない。前記ＩＩ型セルロースは、セルロースを一旦セル
ロース誘導体に変換したのち、過水分解などによりセル
ロースを再生させたセルロースのことである。
知のとおり、Ｘ線回折により区別される。ＩＩ型セルロ
ースのＸ線回折図には、Ｉ型セルロースに明瞭に存在す
る回折線（２θ）１７°の回折ピークが実質的に存在し
ない。前記ＩＩ型セルロースは、セルロースを一旦セル
ロース誘導体に変換したのち、過水分解などによりセル
ロースを再生させたセルロースのことである。
【００１０】第２に、セルロース非晶相には、セルロー
ス分子鎖間に架橋が存在する。ＩＩ型セルロースの（１
０１）面及び（００２）面に由来するＸ線回折角（２
θ）２０°付近の回折ピークが明瞭に存在するという特
徴がある。
ス分子鎖間に架橋が存在する。ＩＩ型セルロースの（１
０１）面及び（００２）面に由来するＸ線回折角（２
θ）２０°付近の回折ピークが明瞭に存在するという特
徴がある。
【００１１】また、セルロース非晶相に存在するセルロ
ース分子間の架橋は、セルロース分子の水酸基同士を架
橋剤分子を介して橋かけする。
ース分子間の架橋は、セルロース分子の水酸基同士を架
橋剤分子を介して橋かけする。
【００１２】架橋度は、例えばエピクロルヒドリンを架
橋剤として使用した場合、ＫＢｒ錠剤法による赤外線吸
収スペクトルにおいてアルキレンのＣＨ伸縮振動に帰属
する吸収ピークの吸光度によって特定することができ
る。本発明のセルロース系ゲル濾過充填剤は、０．０６
５〜０．１５６mg-1・ cm-2の吸光度を有することが好ま
しく、０．０９４〜０．１４０mg-1・ cm-2の吸光度を有
することが更に好ましい。
橋剤として使用した場合、ＫＢｒ錠剤法による赤外線吸
収スペクトルにおいてアルキレンのＣＨ伸縮振動に帰属
する吸収ピークの吸光度によって特定することができ
る。本発明のセルロース系ゲル濾過充填剤は、０．０６
５〜０．１５６mg-1・ cm-2の吸光度を有することが好ま
しく、０．０９４〜０．１４０mg-1・ cm-2の吸光度を有
することが更に好ましい。
【００１３】第３に、平均粒子径が５０μｍよりも小さ
い球状粒子から実質的になる。平均粒子径が５０μｍ以
上になると分離ピークがブロードとなり、分離しようと
する物質間の分離度が小さくなる。そこで大きな分離度
を得るためにはカラム長を長くしなければならず、その
場合には分離時間が長くなり、本発明の目的を達するこ
とができない。
い球状粒子から実質的になる。平均粒子径が５０μｍ以
上になると分離ピークがブロードとなり、分離しようと
する物質間の分離度が小さくなる。そこで大きな分離度
を得るためにはカラム長を長くしなければならず、その
場合には分離時間が長くなり、本発明の目的を達するこ
とができない。
【００１４】分離度を大きくするためには、平均粒子径
が小さいことが好ましいが、加えて粒度分布が大きいと
前述の如くカラム圧が上昇し、また分離度も低下するな
ど問題が多い。このため、本発明においては、平均粒子
径の±２０％の粒径範囲内に全粒子数の９０％が存在す
るような粒径分布を有するものが特に好ましい。
が小さいことが好ましいが、加えて粒度分布が大きいと
前述の如くカラム圧が上昇し、また分離度も低下するな
ど問題が多い。このため、本発明においては、平均粒子
径の±２０％の粒径範囲内に全粒子数の９０％が存在す
るような粒径分布を有するものが特に好ましい。
【００１５】第４に、ポリエチレングリコールによる排
除限界分子量が、３０，０００〜１５０，０００の範囲
のものである。排除限界分子量は、カラム中に水で膨潤
したセルロース粒子を充填し、次いで分子量既知の標準
ポリエチレングリコールを用いて求めることができる。
本発明における排除限界分子量は、上記範囲内におい
て、分離しようとするタンパク質あるいは水溶性高分子
物質の分子量に応じて適宜設定すればよい。
除限界分子量が、３０，０００〜１５０，０００の範囲
のものである。排除限界分子量は、カラム中に水で膨潤
したセルロース粒子を充填し、次いで分子量既知の標準
ポリエチレングリコールを用いて求めることができる。
本発明における排除限界分子量は、上記範囲内におい
て、分離しようとするタンパク質あるいは水溶性高分子
物質の分子量に応じて適宜設定すればよい。
【００１６】本発明のセルロース系ゲル濾過充填剤は、
上記排除限界分子量を有し、粒径分布が比較的小さなも
のであり、本発明の目的を満たすためには、カラムに充
填したときに次の性能を満足する必要がある。即ち、
（イ）内径１．６ｃｍ×長さ２５ｃｍのカラムに充填し
た場合、水での圧力損失が１．０ｋｇ／ｃｍ2 のときの
流量が２ｍｌ／min 以上であり、（ロ）内径１．０ｃｍ
×長さ１５ｃｍのカラムに充填し流量１．０ｍｌ／min
のときの理論段数が１２００以上である。
上記排除限界分子量を有し、粒径分布が比較的小さなも
のであり、本発明の目的を満たすためには、カラムに充
填したときに次の性能を満足する必要がある。即ち、
（イ）内径１．６ｃｍ×長さ２５ｃｍのカラムに充填し
た場合、水での圧力損失が１．０ｋｇ／ｃｍ2 のときの
流量が２ｍｌ／min 以上であり、（ロ）内径１．０ｃｍ
×長さ１５ｃｍのカラムに充填し流量１．０ｍｌ／min
のときの理論段数が１２００以上である。
【００１７】一般的にカラムに充填された充填剤の粒子
径が５０μｍ以上の場合には、通液時の流量を大きくす
ることができるが、理論段数は低下し、分離性能が悪く
なる。一方、粒子径が５０μｍより小さい場合、通液時
の流量を大きくするとカラム圧が上昇し、充填剤の強度
が弱いときには、カラム内で充填剤が変形し、通液でき
なくなる。本発明のセルロース系ゲル濾過充填剤は、機
械的強度に優れ変形しにくいため、平均粒子径が５０μ
ｍより小さいにもかかわらず、良好なる通液が行われ
る。
径が５０μｍ以上の場合には、通液時の流量を大きくす
ることができるが、理論段数は低下し、分離性能が悪く
なる。一方、粒子径が５０μｍより小さい場合、通液時
の流量を大きくするとカラム圧が上昇し、充填剤の強度
が弱いときには、カラム内で充填剤が変形し、通液でき
なくなる。本発明のセルロース系ゲル濾過充填剤は、機
械的強度に優れ変形しにくいため、平均粒子径が５０μ
ｍより小さいにもかかわらず、良好なる通液が行われ
る。
【００１８】一般的に理論段数は、流量が小さい場合、
高い値として算出され、分離のピークがシャープとなる
が、反面、分離時間が長くなるという欠点がある。上記
条件（ロ）とは、約１０分間で分離に供される物質が溶
出される条件である。
高い値として算出され、分離のピークがシャープとなる
が、反面、分離時間が長くなるという欠点がある。上記
条件（ロ）とは、約１０分間で分離に供される物質が溶
出される条件である。
【００１９】本発明の方法によれば、次のようにしてセ
ルロース系ゲル濾過充填剤を製造することができる。以
下、その製造法について説明する。
ルロース系ゲル濾過充填剤を製造することができる。以
下、その製造法について説明する。
【００２０】先ず、ポリエチレングリコールによる排除
限界分子量が、約５，０００〜約３０，０００の範囲に
ある微小非架橋セルロース粒子を塩基性化合物を含む水
性媒体中で膨潤処理し、水希釈とデカンテーションとを
繰り返したのち、第１の架橋反応を行い、次いで母液か
ら架橋セルロース微粒子を分離し、水洗したのち、これ
を親水性プロトン性有機溶媒中で塩基性化合物の存在
下、第２の架橋反応を行うことによって得られる。
限界分子量が、約５，０００〜約３０，０００の範囲に
ある微小非架橋セルロース粒子を塩基性化合物を含む水
性媒体中で膨潤処理し、水希釈とデカンテーションとを
繰り返したのち、第１の架橋反応を行い、次いで母液か
ら架橋セルロース微粒子を分離し、水洗したのち、これ
を親水性プロトン性有機溶媒中で塩基性化合物の存在
下、第２の架橋反応を行うことによって得られる。
【００２１】前記排除限界分子量が約５，０００〜約３
０，０００の範囲にある微小非架橋セルロース粒子とし
ては、例えば特願平２−０４７１４９号明細書に記載さ
れた製造法によって得られるものが使用できる。
０，０００の範囲にある微小非架橋セルロース粒子とし
ては、例えば特願平２−０４７１４９号明細書に記載さ
れた製造法によって得られるものが使用できる。
【００２２】上記方法によれば、 （１）ビスコースと水溶性のアニオン性高分子化合物と
を、水酸化カルシウムの存在下に混合してビスコースの
微粒子分散液を生成せしめ、 （２）（ｉ）上記分散液を加熱するかあるいは上記分散
液を凝固液と混合することによって該分散液中のビスコ
ースを凝固させ、次いで酸で中和してセルロースの微粒
子を生成させるか、あるいは、（ii）上記分散得を酸で
凝固及び中和してセルロースの微粒子を生成し、次いで （３）該セルロースの微粒子を母液から分離し、そして
必要により脱硫、酸洗い、水洗あるいは乾燥して鋭利な
粒径分布を有する非架橋セルロース粒子を得ることがで
きる。
を、水酸化カルシウムの存在下に混合してビスコースの
微粒子分散液を生成せしめ、 （２）（ｉ）上記分散液を加熱するかあるいは上記分散
液を凝固液と混合することによって該分散液中のビスコ
ースを凝固させ、次いで酸で中和してセルロースの微粒
子を生成させるか、あるいは、（ii）上記分散得を酸で
凝固及び中和してセルロースの微粒子を生成し、次いで （３）該セルロースの微粒子を母液から分離し、そして
必要により脱硫、酸洗い、水洗あるいは乾燥して鋭利な
粒径分布を有する非架橋セルロース粒子を得ることがで
きる。
【００２３】第１の架橋反応に用いられる架橋剤として
は、エピクロルヒドリン，ジクロルヒドリン等を挙げる
ことができる。第１の架橋反応は、凝固ビスコース微粒
子あるいは再生セルロース微粒子に対し水酸化アルカリ
を含む水性媒体中で実施する。水酸化アルカリが水酸化
ナトリウムの場合、１〜２０重量％、好ましくは３〜１
０重量％の濃度で実施される。架橋剤は上記水酸化アル
カリを含む水性媒体中に３〜２５重量％の濃度に調整さ
れる。架橋剤の使用量を変化させることによって、生成
するセルロース粒子の架橋密度及び強度を調整すること
ができる。水性媒体としては、通常、水が使用される。
は、エピクロルヒドリン，ジクロルヒドリン等を挙げる
ことができる。第１の架橋反応は、凝固ビスコース微粒
子あるいは再生セルロース微粒子に対し水酸化アルカリ
を含む水性媒体中で実施する。水酸化アルカリが水酸化
ナトリウムの場合、１〜２０重量％、好ましくは３〜１
０重量％の濃度で実施される。架橋剤は上記水酸化アル
カリを含む水性媒体中に３〜２５重量％の濃度に調整さ
れる。架橋剤の使用量を変化させることによって、生成
するセルロース粒子の架橋密度及び強度を調整すること
ができる。水性媒体としては、通常、水が使用される。
【００２４】水性媒体は、セルロース１重量部に対して
１０〜３０重量部使用される。水性媒体によって異なる
が通常５０〜８０℃の温度にて架橋反応せしめられる。
１０〜３０重量部使用される。水性媒体によって異なる
が通常５０〜８０℃の温度にて架橋反応せしめられる。
【００２５】第２の架橋反応は、親水性プロトン性有機
溶媒中、塩基性化合物の存在下に、第１の架橋反応をし
た架橋セルロース微粒子に架橋剤を反応させることによ
り行われる。ここで用いられる親水性プロトン性有機溶
媒としては、例えばメタノール、エタノール等を挙げる
ことができ、塩基性化合物としては、例えば水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等を挙げることができ、架橋剤
としては、例えばエピクロルヒドリン等を挙げることが
できる。
溶媒中、塩基性化合物の存在下に、第１の架橋反応をし
た架橋セルロース微粒子に架橋剤を反応させることによ
り行われる。ここで用いられる親水性プロトン性有機溶
媒としては、例えばメタノール、エタノール等を挙げる
ことができ、塩基性化合物としては、例えば水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等を挙げることができ、架橋剤
としては、例えばエピクロルヒドリン等を挙げることが
できる。
【００２６】本発明の方法において、第１の架橋反応の
みでは、充填剤としての機械的強度に不足したものしか
得られない。第２の架橋反応を施すことにより、機械的
強度に優れ且つ理論段数の高い充填剤を得ることができ
る。また、第２の架橋反応を親水性プロトン性有機溶媒
で行わない場合には、機械的強度が弱く理論段数の低い
ものしか得ることができない。
みでは、充填剤としての機械的強度に不足したものしか
得られない。第２の架橋反応を施すことにより、機械的
強度に優れ且つ理論段数の高い充填剤を得ることができ
る。また、第２の架橋反応を親水性プロトン性有機溶媒
で行わない場合には、機械的強度が弱く理論段数の低い
ものしか得ることができない。
【００２７】蛋白質などの高分子化合物を、分子量の大
小によって分離するためには、分離しようとする化合物
の分子量より大きな排除限界分子量を有した粒子が必要
となる。本発明の方法によれば、排除限界分子量が３
０，０００〜１５０，０００のセルロース系ゲル濾過充
填剤を得ることができ、分離しようとする高分子化合物
の分子量に応じて、適宜最適に設計されたものを提供す
ることができる。
小によって分離するためには、分離しようとする化合物
の分子量より大きな排除限界分子量を有した粒子が必要
となる。本発明の方法によれば、排除限界分子量が３
０，０００〜１５０，０００のセルロース系ゲル濾過充
填剤を得ることができ、分離しようとする高分子化合物
の分子量に応じて、適宜最適に設計されたものを提供す
ることができる。
【００２８】上記排除限界分子量のものを得るには、本
発明の方法において、第１の架橋反応に供する微小非架
橋セルロース粒子のポリエチレングリコールによる排除
限界分子量が、約５，０００〜約３０，０００の範囲で
ある必要がある。
発明の方法において、第１の架橋反応に供する微小非架
橋セルロース粒子のポリエチレングリコールによる排除
限界分子量が、約５，０００〜約３０，０００の範囲で
ある必要がある。
【００２９】
【作用】本発明のセルロース系ゲル濾過充填剤は、理論
段数が高いため、より短いカラムで必要とする分離状態
を得ることができる。また、機械的強度に優れているた
め溶離液の流速を速くすることができる。従って、本発
明のセルロース系ゲル濾過充填剤を用いると、極めて短
時間でタンパク質及び水溶性高分子の混合物の分離をす
ることができる。
段数が高いため、より短いカラムで必要とする分離状態
を得ることができる。また、機械的強度に優れているた
め溶離液の流速を速くすることができる。従って、本発
明のセルロース系ゲル濾過充填剤を用いると、極めて短
時間でタンパク質及び水溶性高分子の混合物の分離をす
ることができる。
【００３０】本発明の方法においては、第１及び第２の
架橋反応によって、理論段数が極めて高くなり、更に第
２の架橋反応により機械的強度に優れた構造体のものと
なり、耐圧性能を飛躍的に向上せしめることができる。
架橋反応によって、理論段数が極めて高くなり、更に第
２の架橋反応により機械的強度に優れた構造体のものと
なり、耐圧性能を飛躍的に向上せしめることができる。
【００３１】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳述する。尚、
その前に本明細書における種々の特性値の測定法につい
て記述する。
その前に本明細書における種々の特性値の測定法につい
て記述する。
【００３２】〈平均粒径測定法〉試料を約０．１ｇ採取
し、純粋２５ｍｌ中に投入して拡販分散せしめ、光透過
式粒度分布測定器にて測定する。
し、純粋２５ｍｌ中に投入して拡販分散せしめ、光透過
式粒度分布測定器にて測定する。
【００３３】〈分子量分画特性〉微小セルロース粒子を
内径１．０cm×長さ１５cmのカラムに水を充填剤として
流速３．０ml／min で６０分かけて充填した。次いでこ
の充填カラムを分離用カラムとして、下記分析条件によ
り分子量既知の標準ポリエチレングリコールを用い、溶
出時間と分子量との関係をプロットし、グラフを作成し
た。排除限界分子量は、曲線の折れ曲がり点のポリエチ
レングリコールの分子量として求めた。
内径１．０cm×長さ１５cmのカラムに水を充填剤として
流速３．０ml／min で６０分かけて充填した。次いでこ
の充填カラムを分離用カラムとして、下記分析条件によ
り分子量既知の標準ポリエチレングリコールを用い、溶
出時間と分子量との関係をプロットし、グラフを作成し
た。排除限界分子量は、曲線の折れ曲がり点のポリエチ
レングリコールの分子量として求めた。
【００３４】分析条件 １ ポンプ アトー株式会社ペリスタポンプ ＳＪ−１２１１Ｈ型 ２ 溶離液 純水 ３ 流量 １．０ml／min ４ 温度 室温 ５ 検出器 ＲＩ検出器
【００３５】〈理論段数〉微小セルロース粒子を各々、
内径１．０cm×長さ１５cmのガラスカラムに水を充填剤
として流速３．０ml／min で６０分かけて充填した。次
いで各々充填カラムを分離用カラムとして、上記と同様
の分析条件によりエチレングリコールを用い、溶出ピー
クの距離（Ｖ）とピーク巾（Ｗ）より下記計算式によっ
て理論段数（Ｎ）を求めた。
内径１．０cm×長さ１５cmのガラスカラムに水を充填剤
として流速３．０ml／min で６０分かけて充填した。次
いで各々充填カラムを分離用カラムとして、上記と同様
の分析条件によりエチレングリコールを用い、溶出ピー
クの距離（Ｖ）とピーク巾（Ｗ）より下記計算式によっ
て理論段数（Ｎ）を求めた。
【００３６】Ｎ＝１６×（Ｖ／Ｗ）2
【００３７】実施例１ 針葉樹からなるパルプ５００ｇを２０℃、１８重量％の
水酸化ナトリウム水溶液２０ lに１時間浸漬し、２．８
倍に圧搾した。２５℃から５０℃まで昇温しながら１時
間粉砕し、老成し、次いでセルロースに対して３３重量
％の二硫化炭素１６５ｇを添加して、２５℃で１時間硫
化しセルロースザンテートとした。該セルロースザンテ
ートを水酸化ナトリウム水溶液で溶解して、ビスコース
を得た。該ビスコースは、セルロース濃度９．３重量
％、水酸化ナトリウム濃度５．９重量％、粘度６，２０
０センチポイズであった。
水酸化ナトリウム水溶液２０ lに１時間浸漬し、２．８
倍に圧搾した。２５℃から５０℃まで昇温しながら１時
間粉砕し、老成し、次いでセルロースに対して３３重量
％の二硫化炭素１６５ｇを添加して、２５℃で１時間硫
化しセルロースザンテートとした。該セルロースザンテ
ートを水酸化ナトリウム水溶液で溶解して、ビスコース
を得た。該ビスコースは、セルロース濃度９．３重量
％、水酸化ナトリウム濃度５．９重量％、粘度６，２０
０センチポイズであった。
【００３８】上記調整したビスコース１２０ｇとアニオ
ン性の高分子化合物としてポリアクリル酸ナトリウムの
水溶液（高分子濃度１２重量％、分子量２０万）４８０
ｇとを１ lフラスコに入れ，総量を６００ｇとした。液
温３０℃のもとで、ラボスターラー（ヤマト科学社製：
ＭＯＤＥＬ ＬＲ−５１Ｂ、回転羽根７cm）により６０
０rpm で１０分間攪拌を行い、ビスコース微粒子を生成
せしめた後、引き続き攪拌しながら、液温を３０℃から
７０℃まで１５分間で昇温し、７０℃で１０分間維持し
てビスコース微粒子を凝固せしめた。
ン性の高分子化合物としてポリアクリル酸ナトリウムの
水溶液（高分子濃度１２重量％、分子量２０万）４８０
ｇとを１ lフラスコに入れ，総量を６００ｇとした。液
温３０℃のもとで、ラボスターラー（ヤマト科学社製：
ＭＯＤＥＬ ＬＲ−５１Ｂ、回転羽根７cm）により６０
０rpm で１０分間攪拌を行い、ビスコース微粒子を生成
せしめた後、引き続き攪拌しながら、液温を３０℃から
７０℃まで１５分間で昇温し、７０℃で１０分間維持し
てビスコース微粒子を凝固せしめた。
【００３９】凝固したビスコース微粒子を１Ｇ４型ガラ
スフィルターによって母液から分離した。得られた凝固
ビスコース微粒子は平均粒子径３０μｍで、セルロース
成分４５重量％（セルロース換算）であった。
スフィルターによって母液から分離した。得られた凝固
ビスコース微粒子は平均粒子径３０μｍで、セルロース
成分４５重量％（セルロース換算）であった。
【００４０】次いで、上記凝固ビスコースを５重量％塩
酸で中和し、水で洗浄し、非架橋セルロース微粒子を得
た。得られた非架橋セルロース微粒子を１０重量％水酸
化ナトリウムで１０℃にて膨潤処理し、水希釈、水洗
後、膨潤セルロース微粒子を１Ｇ４型ガラスフィルター
によって母液から分離した。
酸で中和し、水で洗浄し、非架橋セルロース微粒子を得
た。得られた非架橋セルロース微粒子を１０重量％水酸
化ナトリウムで１０℃にて膨潤処理し、水希釈、水洗
後、膨潤セルロース微粒子を１Ｇ４型ガラスフィルター
によって母液から分離した。
【００４１】得られた膨潤セルロース微粒子５０ｇを、
エピクロルヒドリンを１３重量％含有した２重量％水酸
化ナトリウム水溶液１２５０ｇ中で攪拌しながら５０
℃、２４時間架橋反応させた。次いで、反応後のセルロ
ース微粒子をガラスフィルターによって母液から分離し
た後、５重量％塩酸で中和し、大過剰の水で洗浄して第
１の架橋をした架橋セルロース微粒子を得た。このもの
の平均粒子径は２９μｍであった。
エピクロルヒドリンを１３重量％含有した２重量％水酸
化ナトリウム水溶液１２５０ｇ中で攪拌しながら５０
℃、２４時間架橋反応させた。次いで、反応後のセルロ
ース微粒子をガラスフィルターによって母液から分離し
た後、５重量％塩酸で中和し、大過剰の水で洗浄して第
１の架橋をした架橋セルロース微粒子を得た。このもの
の平均粒子径は２９μｍであった。
【００４２】得られた架橋セルロース微粒子５０ｇを、
エピクロルヒドリンを７重量％含有した３．４重量％水
酸化ナトリウム・２５重量％メタノール水溶液８３０ｇ
中で攪拌しながら５０℃、１時間架橋反応させ、ガラス
フィルターによって母液から分離した後、５重量％塩酸
で中和し、大過剰の水で洗浄して第２の架橋を施したセ
ルロース系ゲル濾過充填剤を得た。
エピクロルヒドリンを７重量％含有した３．４重量％水
酸化ナトリウム・２５重量％メタノール水溶液８３０ｇ
中で攪拌しながら５０℃、１時間架橋反応させ、ガラス
フィルターによって母液から分離した後、５重量％塩酸
で中和し、大過剰の水で洗浄して第２の架橋を施したセ
ルロース系ゲル濾過充填剤を得た。
【００４３】得られたセルロース系ゲル濾過充填剤は、
平均粒子径が２８μｍであった。また、これをカラムに
充填したときの特性は、ポリエチレングリコールによる
排除限界分子量が５６，０００、カラム圧１．０kg／cm
2 のときの流量が４．０ml／min 、理論段数が１３６０
であった。
平均粒子径が２８μｍであった。また、これをカラムに
充填したときの特性は、ポリエチレングリコールによる
排除限界分子量が５６，０００、カラム圧１．０kg／cm
2 のときの流量が４．０ml／min 、理論段数が１３６０
であった。
【００４４】得られたセルロース系ゲル濾過充填剤の分
子量分画特性は図１に示す通りであり、耐圧性能は図２
に示す通りであった。
子量分画特性は図１に示す通りであり、耐圧性能は図２
に示す通りであった。
【００４５】また、このセルロース系ゲル濾過充填剤
を、内径０．８cm×長さ２５cmのカラムに充填し、下記
表１に示す如き４種類の標準ポリエチレングリコールを
混合し、これを純水を溶離液とし、流速０．５ml／min
で分離した。結果は図３に示す通りであった。この分離
に要した時間は２０分間であり、高速分離が可能である
ことが確認された。
を、内径０．８cm×長さ２５cmのカラムに充填し、下記
表１に示す如き４種類の標準ポリエチレングリコールを
混合し、これを純水を溶離液とし、流速０．５ml／min
で分離した。結果は図３に示す通りであった。この分離
に要した時間は２０分間であり、高速分離が可能である
ことが確認された。
【００４６】
【表１】
【００４７】比較例１ 実施例１において、粒子径３０μｍの凝固ビスコースを
塩酸で中和し、水で洗浄して得られた架橋反応をしてい
ない非架橋セルロース微粒子をカラムに充填したときの
特性は、ポリエチレングリコールによる排除限界分子量
が５２，０００、カラム圧１．０kg／cm2 のときの流量
が４．２ml／min 、理論段数が７８０であった。
塩酸で中和し、水で洗浄して得られた架橋反応をしてい
ない非架橋セルロース微粒子をカラムに充填したときの
特性は、ポリエチレングリコールによる排除限界分子量
が５２，０００、カラム圧１．０kg／cm2 のときの流量
が４．２ml／min 、理論段数が７８０であった。
【００４８】比較例２ 実施例１において、第１の架橋反応をして得られた平均
粒子径２９μｍの架橋セルロース微粒子をカラムに充填
したところ、架橋反応を施す前より柔らかいものとな
り、充填剤としては柔らか過ぎるため、充填時にカラム
圧が急上昇して、カラムを作成することができなかっ
た。このものを充填剤として使用するには、流速を小さ
くして充填し、極めて小さな流速で分離操作をする必要
があり、高速分離をすることは実用上不可能であった。
粒子径２９μｍの架橋セルロース微粒子をカラムに充填
したところ、架橋反応を施す前より柔らかいものとな
り、充填剤としては柔らか過ぎるため、充填時にカラム
圧が急上昇して、カラムを作成することができなかっ
た。このものを充填剤として使用するには、流速を小さ
くして充填し、極めて小さな流速で分離操作をする必要
があり、高速分離をすることは実用上不可能であった。
【００４９】実施例２ 実施例１における第１の架橋条件として、エピクロルヒ
ドリンを１３重量％含有した２重量％水酸化ナトリウム
水溶液に代えて、エピクロルヒドリンを１０重量％含有
６重量％水酸化ナトリウム水溶液を使用し、且つ実施例
１における第２の架橋条件として、エピクロルヒドリン
を７重量％含有した３．４重量％水酸化ナトリウム・２
５重量％メタノール水溶液に代えて、エピクロルヒドリ
ンを１０重量％含有した３．４重量％水酸化ナトリウム
・４０重量％メタノール水溶液を使用した以外は実施例
１と同様にしてセルロース系ゲル濾過充填剤を得た。
ドリンを１３重量％含有した２重量％水酸化ナトリウム
水溶液に代えて、エピクロルヒドリンを１０重量％含有
６重量％水酸化ナトリウム水溶液を使用し、且つ実施例
１における第２の架橋条件として、エピクロルヒドリン
を７重量％含有した３．４重量％水酸化ナトリウム・２
５重量％メタノール水溶液に代えて、エピクロルヒドリ
ンを１０重量％含有した３．４重量％水酸化ナトリウム
・４０重量％メタノール水溶液を使用した以外は実施例
１と同様にしてセルロース系ゲル濾過充填剤を得た。
【００５０】得られたセルロース系ゲル濾過充填剤は、
平均粒子径が３２μｍであった。また、これをカラムに
充填したときの特性は、ポリエチレングリコールによる
排除限界分子量が１００，０００、カラム圧１．０kg／
cm2 のときの流量が３．３ml／min 、理論段数が１３０
０であった。
平均粒子径が３２μｍであった。また、これをカラムに
充填したときの特性は、ポリエチレングリコールによる
排除限界分子量が１００，０００、カラム圧１．０kg／
cm2 のときの流量が３．３ml／min 、理論段数が１３０
０であった。
【００５１】比較例３ 実施例２において、第１の架橋反応によって得られた架
橋セルロース微粒子は、平均粒子径が３１μｍであっ
た。この架橋セルロース微粒子は比較例２の場合と同
様、充填剤としては柔らか過ぎるため、充填時にカラム
圧が急上昇して、カラムを作成することができなかっ
た。
橋セルロース微粒子は、平均粒子径が３１μｍであっ
た。この架橋セルロース微粒子は比較例２の場合と同
様、充填剤としては柔らか過ぎるため、充填時にカラム
圧が急上昇して、カラムを作成することができなかっ
た。
【図１】実施例１のセルロース系ゲル濾過充填剤の分子
量分画特性を示すもので、ポリエチレングリコールの分
子量と溶出時間との関係を示すグラフである。
量分画特性を示すもので、ポリエチレングリコールの分
子量と溶出時間との関係を示すグラフである。
【図２】実施例１のセルロース系ゲル濾過充填剤の耐圧
性能を示すもので、カラム圧力と流速との関係を示すグ
ラフである。
性能を示すもので、カラム圧力と流速との関係を示すグ
ラフである。
【図３】実施例１のセルロース系ゲル濾過充填剤を充填
したカラムによって、標準ポリエチレングリコールの分
離の様子を示したカラムクロマトグラムである。
したカラムによって、標準ポリエチレングリコールの分
離の様子を示したカラムクロマトグラムである。
Claims (2)
- 【請求項１】 (a) ＩＩ型セルロース結晶相とセルロー
ス非晶相とから実質的になり、(b) セルロース非晶相に
はセルロース分子鎖間に架橋が存在し、(c)平均粒子径
が５０μｍよりも小さい球状粒子から実質的になり、
(d) ポリエチレングリコールによる排除限界分子量が３
０，０００〜１５０，０００の範囲にあり、(e) 内径
１．６ｃｍ×長さ２５ｃｍのカラムに充填した場合、水
での圧力損失が１．０ｋｇ／ｃｍ2 のときの流量が２ｍ
ｌ／min 以上であり、(f) 内径１．０ｃｍ×長さ１５ｃ
ｍのカラムに充填し流量１．０ｍｌ／min のときの理論
段数が１２００以上である、ことを特徴とするセルロー
ス系ゲル濾過充填剤。 - 【請求項２】 ポリエチレングリコールによる排除限界
分子量が、約５，０００〜約３０，０００の範囲にある
微小非架橋セルロース粒子を塩基性化合物を含む水性媒
体中で第１の架橋反応を行い、次いで得られた架橋セル
ロース微粒子を塩基性化合物を含む親水性プロトン性有
機溶媒中で第２の架橋反応を行うことを特徴とするセル
ロース系ゲル濾過充填剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262848A JPH0682435A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | セルロース系ゲル濾過充填剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262848A JPH0682435A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | セルロース系ゲル濾過充填剤及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682435A true JPH0682435A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=17381465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262848A Pending JPH0682435A (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | セルロース系ゲル濾過充填剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682435A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0616832A3 (de) * | 1993-03-26 | 1994-10-26 | Seitz Filter Werke | Filtermaterial. |
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