JPH09201539A - イオン交換樹脂の精製法 - Google Patents

イオン交換樹脂の精製法

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JPH09201539A
JPH09201539A JP8013723A JP1372396A JPH09201539A JP H09201539 A JPH09201539 A JP H09201539A JP 8013723 A JP8013723 A JP 8013723A JP 1372396 A JP1372396 A JP 1372396A JP H09201539 A JPH09201539 A JP H09201539A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン交換樹脂中の微量の水溶性不純物を効
率よく除去する。 【解決手段】 イオン交換樹脂を水洗することにより膨
潤させ、次いでこれに水溶性有機溶媒を接触させて膨潤
時の体積の2/3以下に収縮させることにより、内部の
不純物を樹脂外に排出させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はイオン交換樹脂から
水溶性不純物を除去する方法に関するものであり、特に
経口医薬品として用いられるイオン交換樹脂中に、水洗
後に残存している水溶性不純物を効率よく除去する方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】イオン交換樹脂が経口投与用の医薬とし
て有用であることは従来から知られている。例えばスチ
レン−ジビニルベンゼン架橋共重合体をスルホン化して
なる陽イオン交換樹脂は、高カリウム血症の治療薬とし
て有効であるとされている。また、陰イオン交換樹脂が
コレステロール低下剤として有効であるとされている。
コレステロール低下剤として用いられている陰イオン交
換樹脂の代表的なものはコレスチラミンであり、このも
のはスチレン−ジビニルベンゼン架橋共重合体をハロア
ルキル化し、これに脂肪族第3級アミンを反応させるこ
とにより製造される。このコレスチラミンは、原料であ
る脂肪族第3級アミンに由来する悪臭があり、且つ1日
の服用量が8〜16gと相当に多量であることが問題と
されており、より好適なイオン交換樹脂が種々検討され
ている。その例としては、陰イオン交換樹脂の官能基と
してイミダゾール塩基を用いたもの(特開昭60−20
9523号)、ビニルピリジンを用いたもの(特開平2
−214711号)、ジメチルアミノピリジンを用いた
もの(特開平7−126174号)などがあり、官能基
以外の構成としてはポリアミド系樹脂(EP−3890
79)やエポキシ系樹脂(特開昭60−209523
号)を用いたもの、更にはシクロデキストリンやポリサ
ッカライドなどの糖類を用いたものなどが検討されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】医薬に用いるイオン交
換樹脂は、当然のことながら不純物の少ないものでなけ
ればならない。特に水溶性不純物は体内で樹脂から溶出
し易いので、その含有量は極力低減させる必要がある。
しかし水洗を反復しても、樹脂内部に存在する水溶性不
純物の除去は極めて困難である。この除去の困難性は、
イオン交換樹脂が水中で膨潤し易いほど大きくなる。し
かるに本発明者らの知見によれば、経口医薬として用い
るイオン交換樹脂は、水中で膨潤し易いほど吸着活性が
大きい傾向がある。従って本発明は、水中において大き
な膨潤性を示すイオン交換樹脂からでも、その含有する
水溶性不純物を効率よく除去することのできる方法を提
供せんとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、イオン
交換樹脂を水洗してその含有している不純物を除去する
と共にイオン交換樹脂を膨潤させ、次いで膨潤状態のイ
オン交換樹脂を水溶性有機溶媒と接触させてその体積を
膨潤時の2/3以下に収縮させることにより、水洗後に
樹脂内に残存する水溶性不純物を樹脂外に排出させるこ
とができる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明について更に詳細に説明す
るに、本発明はイオン交換樹脂からの水溶性不純物の除
去に広く適用することができるが、特に経口医薬用のイ
オン交換樹脂の製造に際し、通常の水洗では除去し得な
い微量の水溶性不純物の除去に有利に適用される。
【0006】本発明は、水で膨潤し且つ水溶性有機溶媒
で収縮する任意のイオン交換樹脂に広く適用することが
できるが、水中での膨潤度の大きいイオン交換樹脂に適
用するのが有利であり、好ましくは水中で5ml/g以
上、特に9ml/g以上の膨潤度を有するイオン交換樹
脂に適用される。本発明の適用対象として特に好適なイ
オン交換樹脂の一つは、下記一般式(1)で表わされる
イミダゾール化合物と、下記一般式(2)で表わされる
エピハロヒドリン化合物との共重合体の架橋物である。
【0007】
【化3】
【0008】(式中、R1 は水素原子、炭素数1〜17
のアルキル基又は炭素数6〜8のアリール基を表わし、
2 及びR3 は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素
数1〜3のアルキル基を表わす)
【0009】
【化4】
【0010】(式中、R4 は水素原子又はメチル基を表
わし、Xは塩素、臭素などのハロゲン原子を表わす)
【0011】このイミダゾール塩基を官能基とする陰イ
オン交換樹脂はコレステロール低下剤として公知である
が、本願発明者らの検討によれば、なかでも目開き18
0μmの篩を全通する粒度に粉砕したものの水中での膨
潤度が9〜20ml/g、特に12〜20ml/gのも
のが、コレステロール低下に導く血中胆汁酸濃度の低下
作用が大きい。本発明方法によりこのイオン交換樹脂を
精製すると、溶出してくるイミダゾール塩基を極微量に
まで低減できる。
【0012】本発明では、イオン交換樹脂を先ず常法に
より水洗して、水溶性不純物を除去する。水洗は十分に
行ない、表面に付着している不純物など水洗により除去
し易い不純物は、できるだけこの水洗により除去するよ
うにする。通常は水溶性不純物の75重量%以上を水洗
により除去する。好ましくは水溶性不純物の90重量%
以上、特に98重量%以上を水洗により除去するように
する。
【0013】この水洗により、不純物濃度が低下し且つ
膨潤したイオン交換樹脂は、次いで水溶性有機溶媒と接
触させる。この接触により、水で膨潤したイオン交換樹
脂は収縮するので、内部の水溶性不純物が水と共に樹脂
外に排出される。収縮率が大きいほど内部の水溶性不純
物が多量に外部に排出されるので、通常は膨潤時の体積
の2/3以下に収縮させる。特に1/2以下になるまで
収縮させるのが好ましい。
【0014】水溶性有機溶媒としては、常温で水に対し
10重量倍以上の溶解度を示すものを用いるのが好まし
く、通常はアセトン、メタノール、エタノール、テトラ
ヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミドなど水と
任意に混じるものが用いられる。水で膨潤したイオン交
換樹脂と水溶性有機溶媒との接触方法は任意であるが、
最も簡単には常温の含水有機溶媒中に水で膨潤したイオ
ン交換樹脂を投入して攪拌すればよい。この際、大量の
水溶性有機溶媒を用いることにより、排出された水で希
釈された後でも水溶性有機溶媒中の水分濃度を低く保つ
方が、一般にイオン交換樹脂の収縮率は大きくなるが、
水分濃度が低過ぎると樹脂中に浸透した含水有機溶媒へ
の水溶性不純物の溶解度が低下して、不純物の抽出が困
難となるおそれがある。従って先ず、水分濃度の比較的
高い含水有機溶媒が形成される様に、水溶性有機溶媒中
に水で膨潤したイオン交換樹脂を投入して適度に収縮さ
せ、次いでこの適度に収縮したイオン交換樹脂を、前回
よりも低い水分濃度の含水有機溶媒が形成される様に有
機溶媒中に投入して更に収縮させるというように、多段
階に収縮させるのが好ましい。また、水溶性有機溶媒で
収縮させたイオン交換樹脂を水中に投入して膨潤させ、
次いで再び水溶性有機溶媒で収縮させてもよい。
【0015】水溶性有機溶媒処理により精製したイオン
交換樹脂は、次いで常法により乾燥して製品のイオン交
換樹脂とすることができる。なお、水溶性有機溶媒処理
に供するイオン交換樹脂の粒径は任意であり、通常は常
法による懸濁重合により得られる粒径数百〜数千μmの
ものをそのまま用いればよい。なお、本明細書において
イオン交換樹脂の膨潤度は、Cl型又はNa型のイオン
交換樹脂につき、内径11mmの25mlメスシリンダ
ーを用いて、25℃で測定した値である。膨潤度の単位
はml/g−乾燥樹脂であり、膨潤度の算出に用いるイ
オン交換樹脂の乾燥重量は、5mmHg以下に減圧され
ている減圧乾燥器で105℃で4時間乾燥したものにつ
いて測定する。
【0016】また、イオン交換樹脂の水溶性不純物の含
有量は、50ml密栓付きガラス瓶に樹脂約1g(乾量
基準)と水40mlを加え、マグネチックスターラーを
用いて室温で1時間攪拌したのち、上澄み液を0.45
μmのフィルターで瀘過し、瀘液を分析して算出する。
新たに合成されたイオン交換樹脂の場合には、水溶性不
純物のうち有機性のものの大部分は、通常は合成に用い
たモノマーがオリゴマー化した構造のものである。
【0017】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。 イオン交換樹脂の製造 還流冷却器、温度計及び攪拌機を取付けた四つ口フラス
コに、2−メチルイミダゾール41.1g(0.5モ
ル)と水60mlを入れ、均一溶液とした。この溶液を
80℃に保ち、攪拌下これにエピクロロヒドリン46.
3g(0.5モル)を1時間かけて滴下した。次いで9
0℃に昇温して14時間反応を行ない、2−メチルイミ
ダゾールとエピクロロヒドリンとの共重合体を生成させ
た。
【0018】反応生成液を47℃に冷却したのち、これ
にエピクロロヒドリン9.3g(0.1モル)を加えて
2時間攪拌した。27℃に冷却したのち、これに25%
水酸化ナトリウム水溶液16g(0.1モル)を加えて
1時間攪拌し、共重合体に部分的にエポキシ基を導入し
た。この反応生成液に、セルロースアセテートブチレー
ト2.5gを含む二塩化エタン250mlを加え、攪拌
して反応生成液を二塩化エタン中に液滴として分散させ
たのち70℃に昇温し、20時間懸濁重合を行なった。
【0019】温度計、冷却管及び攪拌機を取付けた四つ
口フラスコに、上記で得られたイオン交換樹脂と水15
00mlを入れ、徐々に加熱して二塩化エタンを水と一
緒に留出させた。液温が100℃に達した時に加熱を中
止した。冷却後瀘過して粒径45〜1000μmのイオ
ン交換樹脂93.2g(乾量基準)を回収した。瀘液量
は900mlであった。
【0020】イオン交換樹脂の水溶性有機溶媒による精
製 上記で得られた樹脂46g(乾量基準)に水450ml
を加えて、室温で1時間攪拌したのち瀘過した。樹脂は
14.5ml/gに膨潤していた。このイオン交換樹脂
の水溶性不純物の含有量は1.0mg/gであった。こ
の樹脂に、水とアセトンとの比がほぼ1:1(容量比)
となる様にアセトンを加え、室温で1時間攪拌したのち
瀘過した。樹脂の水溶性不純物の含有量は0.2mg/
gで、その体積は8.0ml/g、すなわち水膨潤時の
55%に収縮していた。次いで、この樹脂に水とアセト
ンとの比がほぼ1:4(容量比)となる様にアセトンを
加えて同じく室温で1時間攪拌したのち瀘過した。樹脂
は6.0ml/g、すなわち水膨潤時の41%に収縮し
ていた。また、このイオン交換樹脂の水溶性不純物の含
有量は0.01mg/g以下(検出限界以下)であっ
た。
【0021】イオン交換樹脂の水洗による精製 上記のイオン交換樹脂の製造で得られた樹脂46g(乾
量基準)に水450mlを加えて室温で1時間攪拌した
のち瀘過した。この水洗操作を更に4回反復した。得ら
れたイオン交換樹脂の水溶性不純物の含有量は0.7m
g/gであった。なお、水溶性不純物の含有量は、2−
メチルイミダゾール換算の量であり、瀘液の210nm
の吸光度を測定し、既知濃度の2−メチルイミダゾール
水溶液の210nmの吸光度に基づいてその濃度を算出
した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 芳哉 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中で膨潤し、水溶性有機溶媒中で収縮
    するイオン交換樹脂から水溶性の不純物を除去する方法
    であって、イオン交換樹脂を水洗してその含有している
    不純物を除去すると共にイオン交換樹脂を膨潤させ、次
    いで膨潤状態のイオン交換樹脂を水溶性有機溶媒と接触
    させてその体積を膨潤時の2/3以下に収縮させること
    により、水洗後に樹脂内に残存する水溶性不純物を樹脂
    外に排出させることを特徴とするイオン交換樹脂の精製
    法。
  2. 【請求項2】 水で5ml/g−乾燥樹脂以上に膨潤す
    るイオン交換樹脂を水溶性有機溶媒との接触に供するこ
    とを特徴とする請求項1記載のイオン交換樹脂の精製
    法。
  3. 【請求項3】 水で膨潤しているイオン交換樹脂を、水
    溶性有機溶媒との接触により、その体積を膨潤時の1/
    2以下に収縮させることを特徴とする請求項1又は2記
    載のイオン交換樹脂の精製法。
  4. 【請求項4】 水で膨潤しているイオン交換樹脂と水溶
    性有機溶媒との接触を、イオン交換樹脂を先ず比較的多
    量の水を含む含水有機溶媒と接触させて収縮させ、次い
    でより少い量の水を含む含水有機溶媒と接触させて更に
    収縮させる少くとも2段階の接触により行なうことを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のイオン交
    換樹脂の精製法。
  5. 【請求項5】 水洗によりイオン交換樹脂中の水溶性不
    純物の大部分を除去したのち、水溶性有機溶媒との接触
    に供することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか
    に記載のイオン交換樹脂の精製法。
  6. 【請求項6】 イオン交換樹脂が、一般式(1)で表わ
    されるイミダゾール化合物と、一般式(2)で表わされ
    るエピハロヒドリン化合物との共重合体の架橋物である
    ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の
    イオン交換樹脂の精製法。 【化1】 (式中、R1 は水素原子、炭素数1〜17のアルキル基
    又は炭素数6〜8のアリール基を表わし、R2 及びR3
    は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜3のア
    ルキル基を示す) 【化2】 (式中、R4 は水素原子又はメチル基を表わし、Xは塩
    素、臭素などのハロゲン原子を表わす)
  7. 【請求項7】 水溶性有機溶媒が、アセトン、メタノー
    ル、エタノール、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチ
    ルホルムアミドから選ばれたものであることを特徴とす
    る請求項1ないし6のいずれかに記載のイオン交換樹脂
    の精製法。
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