JPH09253485A - 分離剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い分離能を有し、機械的強度および化学的
安定性に優れるため、数々の物質の分離・精製に好適に
用いることができる分離剤を得る。 【解決方法】 α−アミノ酸−Ｎ−炭酸無水物を乳化重
合または不均一重合することにより得られるポリ−α−
アミノ酸またはその誘導体の粒子よりなることを特徴と
する分離剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ−α−アミノ
酸またはその誘導体の粒子（以下“ポリアミノ酸粒子”
と略す）よりなる分離剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クロマトグラフ用充填剤として使
用される分離剤としては、従来、活性炭、アルミナ、マ
グネシア、シリカゲル等の無機材料、スチレン・ジビニ
ルベンゼン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリア
クリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレングリコ
ールジメタクリラート等の合成高分子材料、セルロー
ス、キトサン、デキストラン、ポリアミノ酸等の天然高
分子材料が知られている。またこれらの分離剤を多孔質
化した材料も知られている。特開平２−１０３４６２に
は、多孔質ポリアミノ酸球状粒子よりなる液体クロマト
グラフ用充填剤が開示されている。ここで用いられる多
孔質ポリアミノ酸球状粒子は、後に述べる再乳化法によ
り製造されたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】分離剤に求められる特
性として、高い分離能、移動相の流速に耐え得る機械的
強度、化学的に安定で吸着や化学変化をおこさないこと
等があげられる。従来の無機材料では、化学的安定性に
問題があり、非可逆的吸着を起こす等の問題があった。
また合成高分子材料においては、化学的安定性は改良さ
れるが、その機械的強度は必ずしも満足のできる性能を
しめさなかった。一方、ポリアミノ酸はその二次構造に
由来する、機械的強度に優れた粒子を提供することがで
き、ポリアミノ酸による多孔質粒子は、クロマトグラフ
用充填剤に適した材料となり得る。ところが、現在では
多孔質ポリアミノ酸粒子の製造法としては、次のような
方法しか知られていない。すなわち、固体のポリ−α−
アミノ酸を有機溶剤に溶解する手段あるいはα−アミノ
酸−Ｎ−炭酸無水物を有機溶剤中で均一重合する手段等
によってポリマー溶液を調製し、このポリマー溶液に水
と乳化剤とを加えて乳化し、その上で有機溶剤を除去す
る方法が、特公平５−１３１６８号公報によって知られ
ている（この方法を「再乳化法」という）。しかしなが
ら、この再乳化法においては、（１）ポリマー溶液の調
製、（２）水系媒体へのポリマー溶液の乳化および
（３）有機溶剤の除去、という合計３段階にわたる工程
を経なければ、目的とする多孔質ポリアミノ酸粒子を製
造することができない。さらに、この方法で製造された
多孔質ポリアミノ酸粒子は、粒径分布が広く、理論段数
が低くなるため、分離能をあげるには適していなかっ
た。本発明の目的は、分離剤として好適な特性を合わせ
もち、かつ粒径分布の小さいポリアミノ酸粒子を提供す
ることにある。さらにそのようなポリアミノ酸粒子を直
接的な方法で容易に製造することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について詳
細に説明する。本発明で使用するポリα−アミノ酸（以
下、「ポリアミノ酸」と略記する。）またはその誘導体
の粒子は、α−アミノ酸−Ｎ−炭酸無水物（以下、「ア
ミノ酸−ＮＣＡ」という。）を、乳化重合または不均一
重合することにより得られるポリアミノ酸またはその誘
導体の粒子からなる。本発明におけるアミノ酸−ＮＣＡ
を構成するα−アミノ酸は特に限定されるものではない
が、側鎖にカルボキシル基、水酸基、チオール基、アミ
ノ基、グアニジル基などの官能基を有するαーアミノ酸
は、該官能基を適当な保護基により保護した誘導体とし
て、アミノ酸−ＮＣＡに変換する必要がある。アミノ酸
の具体的な例としては、グリシン、アラニン、バリン、
ノルバリン、ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、
フェニルアラニン、メチオニン、プロリン等の中性アミ
ノ酸；グルタミン酸−γ−エステル、アスパラギン酸−
β−エステル等の酸性アミノ酸−ω−エステル（この場
合、エステル基を構成する有機基としては、メチル基、
エチル基、ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、
ベンジル基、ナフチルメチル基等の炭素数１〜２０、好
ましくは１〜１５のアルキル基、シクロアルキル基、ア
リールまたはアラルキル基が適当である。）；Ｎ−カル
ボベンゾキシリシン、Ｎ−カルボベンゾキシオルニチ
ン、Ｎ−アセチルリシン等のＮ−アシル化塩基性アミノ
酸（この場合、アシル基としては、炭素数１〜２０、好
ましくは１〜１５のものが適当である。）；セリン、ト
レオニン、チロシン等の水酸基含有α−アミノ酸のエス
テル（この場合、エステル基を構成する有機基として
は、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、シク
ロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、ナフチルメチ
ル基等の炭素数１〜２０、好ましくは１〜１５のアルキ
ル基、シクロアルキル基、アリールまたはアラルキル基
が適当である。）等が挙げられる。

【０００６】特に好ましいアミノ酸−ＮＣＡとしては、
グルタミン酸またはアスパラギン酸のエステルのＮＣ
Ａ、リシンのＮ−アシル化合物のＮＣＡ、グリシンまた
はアラニンのＮＣＡ等が挙げられる。また、前記アミノ
酸−ＮＣＡは、光学活性体またはラセミ体、あるいはそ
れらの混合物であってもよいが、本願の分離剤を光学分
割剤として用いる場合には、光学活性体をもちいること
が必要である。また必要に応じて、２種以上のアミノ酸
−ＮＣＡを混合して用いて共重合体とすることができ
る。ポリアミノ酸の粒子は、乳化重合法または不均一重
合法により製造される。これらの重合法としては、具体
的には下記（１）〜（４）の方法が挙げられる。 （１）重合開始剤および乳化剤を含有する水中で、アミ
ノ酸−ＮＣＡを乳化重合する方法。 （２）１気圧、２５℃における水の溶解度が１０ｇ／１
００ミリリットル以下である有機溶剤を水中に乳化して
基礎エマルジョンを調製し、これにアミノ酸−ＮＣＡを
添加して乳化重合したのち、有機溶剤を除去する方法。 （３）１気圧、２５℃における水の溶解度が１０ｇ／１
００ミリリットル以下である有機溶剤を水中に乳化して
基礎エマルジョンを調製し、この基礎エマルジョン中に
おいて、末端アミノ基を有する重合体の存在下でアミノ
酸−ＮＣＡを乳化重合したのち、有機溶剤を除去して、
ポリアミノ酸が末端アミノ基を有する重合体に結合した
ブロック共重合体を得る方法。 （４）アミノ酸−ＮＣＡの溶解度および生成されるポリ
アミノ酸の溶解度が、ともに２５℃において０．１ｇ／
１００ミリリットル以下である有機媒体中において、該
アミノ酸−ＮＣＡを不均一重合する方法。

【０００７】以下、これらの重合法について順次説明す
る。まず、前記（１）の方法において、重合開始剤は、
アミノ酸−ＮＣＡの重合反応を生起させることができる
化合物であれば特に限定されるものではない。その具体
例としては、メチルアミン、エチルアミン、イソプロピ
ルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルア
ミン、オクチルアミン等の１級アミン類；ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミ
ン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン等の２級アミ
ン類；トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチ
ルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、
トリオクチルアミン等の３級アミン類；エタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，
Ｎ−ジメチルエタノールアミン等のアルカノールアミン
類；エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、Ｎ，
Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、トリエチレ
ンジアミン等のポリアミン類等が挙げられる。これらの
重合開始剤は、単独でもしくは２種類以上を組み合わせ
て用いることができる。重合開始剤の使用割合は、アミ
ノ酸−ＮＣＡ１モルに対し、通常、１／２〜１／５００
０モル、好ましくは１／５〜１／１０００モルである。
また、乳化剤としては、アミノ酸−ＮＣＡの重合反応を
阻害しないものであれば特に限定されるものではなく、
例えばノニオン系乳化剤が挙げられる。ノニオン系乳化
剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテ
ル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリ
オキシエチレンアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、グリセリン脂肪酸エステル等が挙げられる。これら
のノニオン系乳化剤は、単独でもしくは２種類以上を組
み合わせて用いることができる。

【０００８】乳化剤の使用割合は、アミノ酸−ＮＣＡ１
重量部に対して、通常、０．０５〜１００重量部、好ま
しくは０．０１〜５０重量部である。また、アミノ酸−
ＮＣＡと重合反応媒体である水との使用割合は、アミノ
酸−ＮＣＡ：水の重量比で、通常、１：０．５〜１：１
００、好ましくは１：１〜１：５０である。 （１）の方法においては、アミノ酸−ＮＣＡが加水分解
する前に、該アミノ酸−ＮＣＡを乳化状態とすることが
必要である。そのため、重合開始剤と乳化剤とを含有す
る水を攪拌しつつ、アミノ酸−ＮＣＡを添加することが
好ましい。この場合の攪拌手段としては、例えば機械的
に攪拌する手段、超音波照射による手段や、それらの併
用等が挙げられる。このような方法によれば、重合反応
媒体はアミノ酸−ＮＣＡが直ちに重合するために必要な
条件が整った状態にあるため、アミノ酸−ＮＣＡが添加
されると同時にその表面から重合反応が進行するが、こ
の重合反応はアミノ酸−ＮＣＡの加水分解反応に対して
優先的に行なわれるため、加水分解反応によって重合反
応が阻害されることがなく、ポリアミノ酸の粒子が生成
される。重合温度は、アミノ酸−ＮＣＡや重合開始剤の
種類によっても異なるが、通常、０〜１００℃、好まし
くは５〜９０℃である。この重合温度を調節することに
よって、目的とする大きさの分子量を有するポリアミノ
酸を得ることができる。なお、重合圧力は特に限定され
ない。重合反応中は、系を攪拌して乳化状態を保つ必要
がある。この攪拌は、例えば機械的に攪拌する手段によ
って行うことが好ましく、その回転数は、通常、２０〜
３０００ｒ．ｐ．ｍ．である。次に、（２）の方法につ
いて説明する。 （２）の方法における基礎エマルジョンの調製に用いら
れる有機溶剤は、１気圧、２５℃における水の溶解度が
１０ｇ／１００ミリリットル以下、好ましくは５ｇ／１
００ミリリットル以下のものである。この場合、水の溶
解度が１０ｇ／１００ミリリットルを超える有機溶剤を
用いると、基礎エマルジョンの調製工程において当該有
機溶剤に溶解する水の量が多くなって、アミノ酸−ＮＣ
Ａの加水分解が無視できなくなり、それにより重合収率
が低下するとともに、高分子量のポリアミノ酸（誘導
体）を得ることが困難となる。また、有機溶剤として
は、１気圧、２５℃において、アミノ酸−ＮＣＡを少な
くとも０．１ｇ／１００ミリリットル以上、特に０．３
ｇ／１００ミリリットル以上の割合で溶解しうるものが
好ましく、さらに、生成されるポリアミノ酸を０．３ｇ
／１００ミリリットル以上、特に０．５ｇ／１００ミリ
リットル以上の割合で溶解しうるものが好ましい。

【０００９】このような有機溶剤の具体例としては、ク
ロロメタン、ジクロロメタン、クロロホルム、１，１−
ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２
−トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類；
クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、１，２，４−
トリクロロベンゼン等の芳香族ハロゲン化炭化水素類；
酢酸エチル、酢酸ブチル、酪酸エチル等のエステル類；
ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエー
テル、ジオクチルエーテル、アニソール、エトキシベン
ゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロ
ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素
化合物等が挙げられる。これらの有機溶剤は、単独でも
しくは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
水と有機溶剤との使用割合は、水：有機溶剤の重量比
で、通常、９０：１０〜５０：５０、好ましくは８０：
２０〜５５：４５である。重合開始剤としては、アミノ
酸−ＮＣＡの重合反応を生起させることができ、用いら
れる有機溶剤に溶解する化合物であれば特に限定される
ものではないが、特にアミン化合物、金属アルコラート
等が好ましい。このようなアミン化合物の具体例として
は、前記（１）の方法で例示した化合物が挙げられる。
また、金属アルコラートの具体例としては、メチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチ
ルアルコール、ヘキシルアルコール、２−エチルヘキシ
ルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール成分
と、リチウム、ナトリウム、カリウム等の金属成分とか
らなるもの等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単
独でもしくは２種類以上を組み合わせて用いることがで
きる。重合開始剤の使用割合は、アミノ酸−ＮＣＡ１モ
ルに対して、通常、１／１０〜１／５０００モル、好ま
しくは１／３０〜１／１０００モルである。重合開始剤
を添加する方法としては、基礎エマルジョンの調製に用
いられる有機溶剤に予め重合開始剤を溶解しておく方
法、基礎エマルジョンの調製に用いられる有機溶剤とは
別個の有機溶剤に重合開始剤を単独でまたはアミノ酸−
ＮＣＡと共に溶解した溶液として、基礎エマルジョンに
添加する方法等が挙げられる。

【００１０】乳化剤としては、アミノ酸−ＮＣＡの重合
反応を阻害せず、有機溶剤を水中に均一に乳化する作用
を有するものであれば特に限定されるものではなく、例
えば前記（１）の方法で例示したノニオン系乳化剤およ
びアニオン系乳化剤が好ましく使用される。乳化剤の使
用割合は、用いられるアミノ酸−ＮＣＡ、有機溶剤の種
類あるいは乳化剤の種類によっても異なるが、水と有機
溶剤との合計量に対して、好ましくは０．１〜１０重量
％、さらに好ましくは０．２〜５重量％である。有機溶
剤を水中に乳化して基礎エマルジョンを調製する手段と
しては、特に限定されるものではないが、例えば機械的
に攪拌する手段、超音波照射による手段や、それらの併
用等が挙げられる。次いで、基礎エマルジョンにアミノ
酸−ＮＣＡを添加して重合する。この場合のアミノ酸−
ＮＣＡの使用割合は、用いられる有機溶剤１００重量部
に対して、通常、１〜１００重量部、好ましくは５〜９
０重量部である。但し、（２）の方法においては、アミ
ノ酸−ＮＣＡは、その一部が有機溶剤中に分散して存在
する状態でも重合反応が進行するので、完全に溶解させ
る必要はなく、したがってアミノ酸−ＮＣＡの最大使用
量は、有機溶剤の使用量に厳密に制限されるものではな
い。

【００１１】アミノ酸−ＮＣＡを基礎エマルジョンに添
加する方法としては、アミノ酸−ＮＣＡの粉末をそのま
ま添加する方法、アミノ酸−ＮＣＡの有機溶剤溶液を添
加する方法等が挙げられる。重合温度は、アミノ酸−Ｎ
ＣＡ、有機溶剤あるいは重合開始剤の種類によっても異
なるが、通常、−５〜＋１００℃、好ましくは０〜９０
℃である。このような重合温度を選択することによっ
て、目的とする大きさの分子量を有するポリアミノ酸得
ることができる。なお、重合圧力は特に限定されない。
重合反応中は、系を攪拌して乳化状態を保つ必要があ
る。この攪拌は、例えば機械的に攪拌する手段によって
行うことが好ましく、その回転数は、通常、２０〜３０
００ｒｐｍである。アミノ酸−ＮＣＡの重合反応が終了
したのち、有機溶剤の除去処理を行うことにより、ポリ
アミノ酸のエマルジョンが得られる。有機溶剤を除去す
る手段としては、減圧蒸留、スチームストリッピング等
の種々の手段を用いることができる。この際、エマルジ
ョンの安定化を図るために、必要に応じて前記乳化剤
を、処理されるエマルジョンの０．０５〜１０重量％の
割合で添加することができる。また、重合反応後のポリ
アミノ酸のエマルジョンに、水および有機溶剤の両者と
混和する貧溶剤を添加したのち、有機溶剤の除去処理を
行うことによっても、ポリアミノ酸のエマルジョンを得
ることができる。この場合には、得られるポリアミノ酸
の粒子は、その個々の粒子が中空状となる。

【００１２】この場合の用いられる貧溶剤は、水および
用いられた有機溶剤の両者と相溶し、かつ生成したポリ
アミノ酸を溶解しないものであり、その具体例として
は、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール等の低級アルコール類；アセトン、メチル
エチルケトン等の低級ケトン類等が挙げられる。貧溶剤
の添加割合は、重合反応後のエマルジョン１００重量部
に対して、通常、１〜５０重量部、好ましくは２〜３０
重量部である。貧溶剤を添加したのち有機溶剤を除去す
る手段としては、前述の有機溶剤の除去と同様の手段を
用いることができる。この除去処理中に系を攪拌するこ
とにより、個々の油滴の表面に位置する媒体が更新さ
れ、貧溶剤が油滴表面と十分に接触するとともに、有機
溶剤が一部の水と共に効率よく除去される。この場合の
攪拌手段としては、機械的に攪拌する手段、超音波によ
り攪拌する手段、あるいはそれらの併用等が挙げられ
る。次に、（３）の方法について説明する。（３）の方
法における基礎エマルジョンの調製に用いられる有機溶
剤は、１気圧、２５℃における水の溶解度が１０ｇ／１
００ミリリットル以下、好ましくは５ｇ／１００ミリリ
ットル以下のものである。水の溶解度が１０ｇ／１００
ミリリットルを超える有機溶剤を用いる場合には、基礎
エマルジョンの調製工程において当該有機溶剤に溶解す
る水の量が多くなって、アミノ酸−ＮＣＡの加水分解が
無視できなくなり、それにより重合収率が低下するとと
もに、アミノ酸構成単位の含有率が大きい高分子量のポ
リアミノ酸ブロック共重合体の生成が困難となる。ま
た、有機溶剤としては、１気圧、２５℃の条件下で、ア
ミノ酸−ＮＣＡを少なくとも０．１ｇ／１００ミリリッ
トル以上、特に０．３ｇ／１００ミリリットル以上溶解
し得るものが好ましい。このような有機溶剤の具体例と
しては、前記（２）の方法について例示した有機溶剤が
挙げられる。水と有機溶剤との使用割合は、水：有機溶
剤の重量比が、通常、９５：５〜５０：５０、好ましく
は８０：２０〜５５：４５である。

【００１３】また、基礎エマルジョンの調製に用いられ
る乳化剤の具体例としても、前記（１）の方法について
例示した乳化剤が挙げられ、特にノニオン系乳化剤が好
ましい。乳化剤の使用割合は、アミノ酸−ＮＣＡ、有機
溶剤あるいは乳化剤の種類によっても異なるが、水と有
機溶剤との合計量に対して、通常、０．１〜１０重量
％、好ましくは０．２〜５重量％である。有機溶剤を水
中に乳化して基礎エマルジョンを調製する手段として
は、特に限定されるものではないが、機械的に攪拌する
手段、超音波照射による手段、またはそれらの併用等が
挙げられる。アミノ酸−ＮＣＡの重合時に基礎エマルジ
ョン中に存在する末端にアミノ基を有する重合体（以
下、「アミノ基含有プレポリマー」という。）は、その
末端の一方または両方に重合開始能を有するアミノ基を
有するものであり、用いられる有機溶剤に溶解し得るも
のであれば特に限定されるものではない。このようなア
ミノ基含有プレポリマーの存在下にアミノ酸−ＮＣＡを
重合することにより、ポリアミノ酸ブロックをＡ、アミ
ノ基含有プレポリマーブロックをＢとすると、アミノ基
含有プレポリマーがその末端の一方にのみアミノ基を有
する場合には、Ａ−Ｂ型のポリアミノ酸ブロック共重合
体が得られ、アミノ基含有プレポリマーがその末端の両
方にアミノ基を有するものである場合には、Ａ−Ｂ−Ａ
型のポリアミノ酸ブロック共重合体が得られる。

【００１４】アミノ基含有プレポリマーを構成する重合
体の具体例としては、ポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合体等のジエン系重合体；ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等
のオレフィン系重合体；ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ
（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸エス
テル共重合体等の極性ビニル系重合体；ポリ酢酸ビニ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニル系重
合体や、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリア
ミド、ポリカプロラクトン、ポリジメチルシロキサン等
が挙げられる。これらの重合体の重量平均分子量は特に
制限されるものではないが、好ましくは５００〜６０
０，０００であり、これは得られるブロック共重合体の
粒子に要求される特性に応じて選択することができる。
アミノ基含有プレポリマーを製造する方法としては、例
えば下記（イ）〜（ホ）の方法が挙げられる。 （イ）アミノ基を有する連鎖移動剤の存在下に、モノマ
ーのラジカル重合を行う方法。 （ロ）保護基と１級アミノ基とを有する有機リチウム
（例えば〔（ＣＨ3 ）3 Ｓｉ〕2 Ｎ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｌｉ）
をアニオン重合開始剤として、共役ジエン類を重合した
のち、加水分解を行う方法。 （ハ）カチオンリビングポリマーをアンモニア処理する
方法。 （ニ）共役ジエンおよび／またはα−オレフィンの少な
くとも１種のモノマーを、有機アルカリ金属を重合開始
剤として重合して得られるアニオンリビングポリマー
と、一般式Ｘ−Ｒ4 −Ｎ（ＳｉＲ1 Ｒ2 Ｒ3)2 または
（Ｒ5)（Ｒ6)Ｃ＝Ｎ−Ｙ（ここで、Ｘはハロゲン原子、
Ｒ1 、Ｒ2 およびＲ3 は炭素数１〜１２の炭化水素基、
Ｒ4 は炭素数１〜１２のアルキレン基、Ｒ5 およびＲ6
は水素原子あるいは炭素数１〜１０の炭化水素基、Ｙは
炭素数１〜１２の炭化水素基、−Ｓｉ（Ｒ7)（Ｒ8)（Ｒ
9)（ここで、Ｒ7 、Ｒ8 およびＲ9 は炭素数１〜１２の
炭化水素基を表す。）で示される基あるいは−Ｓ−Ｃ6
Ｈ5 で示される基を表す。）で表されるアミノ化剤とを
反応させ、末端に１級アミノ基または２級アミノ基を導
入する方法。 （ホ）上記（ニ）で得られたアニオンリビングポリマー
に塩素ガスを吹き込み、当該ポリマーの末端を塩素化し
たものと、アンモニアまたはアミンと反応させることに
より、末端に１級アミノ基または２級アミノ基を導入す
る方法。アミノ基含有プレポリマーの使用割合は、アミ
ノ酸−ＮＣＡ１モルに対して、通常、１／１０〜１／５
０００モル、好ましくは１／３０〜１／１０００モルで
ある。

【００１５】次いで、この基礎エマルジョン中におい
て、アミノ基含有プレポリマーの存在下でアミノ酸−Ｎ
ＣＡを添加することにより、有機溶剤の油滴内でアミノ
酸−ＮＣＡが重合される。この重合反応においては、ア
ミノ基含有プレポリマーの末端のアミノ基が重合開始剤
として作用し、Ａ−Ｂ型またはＡ−Ｂ−Ａ型のブロック
共重合体が得られる。基礎エマルジョンにアミノ酸−Ｎ
ＣＡを添加する方法としては、アミノ酸−ＮＣＡの粉末
をそのまま添加する方法、アミノ酸−ＮＣＡの有機溶剤
溶液を添加する方法等が挙げられる。また、アミノ基含
有プレポリマーを添加する方法としては、基礎エマルジ
ョンの調製に用いられる有機溶剤に予めアミノ基含有プ
レポリマーを溶解しておく方法、基礎エマルジョンの調
製に用いられる有機溶剤とは別個の有機溶剤にアミノ基
含有プレポリマーを単独でまたはアミノ酸−ＮＣＡと共
に溶解した溶液として添加する方法等が挙げられる。ア
ミノ酸−ＮＣＡの使用割合は、用いられる有機溶剤１０
０重量部に対して、通常、１〜１００重量部、好ましく
は５〜９０重量部である。アミノ酸−ＮＣＡは、その一
部が有機溶剤中に分散して存在する状態でも重合反応が
進行するので、完全に溶解させる必要はなく、したがっ
てアミノ酸−ＮＣＡの最大使用量は、有機溶剤の使用量
に厳密に制限されるものではない。

【００１６】重合温度は、アミノ酸−ＮＣＡ、有機溶剤
あるいは重合開始剤の種類によっても異なるが、通常、
−３０〜＋１００℃、好ましくは０〜９０℃である。な
お、重合圧力は特に限定されない。重合反応中は、系を
攪拌して乳化状態を保つ必要がある。この攪拌は、例え
ば機械的に攪拌することが好ましく、その回転数は、通
常、２０〜３０００ｒｐｍである。アミノ酸−ＮＣＡの
重合反応が終了したのち、有機溶剤の除去処理を行うこ
とにより、ポリアミノ酸ブロック共重合体のエマルジョ
ンが得られる。有機溶剤を除去する手段としては、減圧
蒸留、スチームストリッピング等の種々の手段を用いる
ことができる。また、（３）の方法においても、アミノ
酸−ＮＣＡの重合後のエマルジョンに貧溶剤を添加し、
その後に有機溶剤を除去することにより、中空状のポリ
アミノ酸ブロック共重合体を得ることができる。この場
合の処理法は、前記（２）の方法の場合と同様である。
次に、（４）の方法について説明する。（４）の方法に
使用される有機媒体は、アミノ酸−ＮＣＡおよび生成さ
れるポリアミノ酸の溶解度が、ともに２５℃において
０．１ｇ／１００ミリリットル以下、好ましくは０．０
５ｇ／１００ミリリットル以下であり、アミノ酸−ＮＣ
Ａの重合を妨げない有機媒体であれば特に限定されな
い。このような有機媒体としては、例えばｎ−ペンタ
ン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソ
オクタン、シクロヘキサン等の炭素数５〜２０、好まし
くは５〜１０の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の炭素数６〜９、好ましくは６〜８の芳
香族炭化水素類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエ
ーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオ
クチルエーテル、エトキシベンゼン等の炭素数４〜２
０、好ましくは４〜１６のエーテル類等が挙げられる。
これら有機媒体は、単独でまたは２種以上を混合して使
用することができる。

【００１７】（４）の方法におけるアミノ酸−ＮＣＡと
有機媒体との好ましい組み合わせは、次の通りである。
即ち、グルタミン酸−γ−メチルエステル−ＮＣＡ、グ
ルタミン酸−γ−エチルエステル−ＮＣＡ、グルタミン
酸−γ−ベンジルエステル−ＮＣＡあるいはアスパラギ
ン酸−β−エステル−ＮＣＡの場合には、有機媒体とし
て炭化水素類またはエーテル類が好ましく、またアラニ
ン−ＮＣＡ、ロイシン−ＮＣＡあるいはＮ−カルボベン
ゾキシリシン−ＮＣＡの場合には、有機媒体としてエー
テル類が好ましい。重合開始剤としては、例えば前記
（２）の方法で例示したアミン化合物あるいは金属アル
コラートが好ましく使用される。重合開始剤の使用量
は、アミノ酸−ＮＣＡ１モルに対して、通常、１／２〜
１／５０００モル、好ましくは１／５〜１／１０００モ
ルである。有機媒体に対するアミノ酸−ＮＣＡの使用割
合は、通常、１〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量
％である。アミノ酸−ＮＣＡの重合は、機械的に撹拌し
ながら実施することが好ましく、攪拌速度は、通常、１
０〜３０００ｒｐｍ、好ましくは２０〜３０００ｒｐｍ
である。重合温度は、通常、−３０〜＋１００℃、好ま
しくは０〜９０℃である。なお、重合圧力は特に限定さ
れない。（４）の方法では、アミノ酸−ＮＣＡが有機媒
体中に懸濁しており、有機媒体に溶解した重合開始剤が
アミノ酸−ＮＣＡの懸濁粒子に対して均一に作用して、
重合を開始することができ、その結果ポリアミノ酸の均
一な粒子が生成される。得られた粒子は、例えばろ過等
により容易に分離でき、また乳化剤等の添加剤を必要と
しないため、純度の高いポリアミノ酸粒子を容易に得る
ことができる。

【００１８】（１）〜（３）の方法では、ポリアミノ酸
粒子のエマルジョンが得られるが、当該粒子を水から分
離する方法としては、スプレードライヤー等により一挙
に水を蒸発する方法、遠心分離により粒子を沈降させて
分離したのち乾燥する方法、水分離膜を用いて濃縮した
のち乾燥する方法のほか、凍結乾燥法等が挙げられる
が、凍結乾燥法はエマルジョンの粒子濃度が低い場合に
有効である。また、必要に応じて、分離したポリアミノ
酸粒子を水等により洗浄して、乳化剤を除去することも
できる。また（４）の方法の場合は、重合後、ろ過等に
よりポリアミノ酸粒子を回収し、メタノールやアセトン
等の有機溶媒で洗浄後、乾燥することにより、精製され
た粒子が得られる。本発明においては、得られたポリア
ミノ酸を、エマルジョンとしてあるいは水や有機媒体か
ら分離した粒子として、化学的に変性して、ポリアミノ
酸の誘導体の粒子を得ることができる。このような変性
反応の具体例を挙げると、アミノ酸−ＮＣＡがグルタミ
ン酸エステル、アスパラギン酸エステル等の酸性アミノ
酸エステルのＮＣＡである場合や、Ｎ−カルボベンゾキ
シリシン、Ｎ−カルボベンゾキシオルニチン等の塩基性
アミノ酸のＮＣＡである場合、あるいはポリアミノ酸が
酸性アミノ酸エステルまたは塩基性アミノ酸のＮＣＡと
中性アミノ酸のＮＣＡとの共重合により得られる場合に
は、ポリアミノ酸の粒子表面を加水分解処理して、アミ
ノ基またはカルボキシル基を生成させることにより、粒
子表面の親水化を行うことができる。また、ポリアミノ
酸粒子をエタノールアミン、プロパノールアミン、ブタ
ノールアミン等のアルカノールアミン類と反応させるこ
とにより、粒子表面の親水化を行うことができる。さら
に、ポリアミノ酸粒子をエチレンジアミン、プロピレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジ
アミン等のジアミン類、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール等のグリコール類、またはマロン酸、コハ
ク酸、アジピン酸等のジカルボン酸類と反応させること
により、ポリアミノ酸粒子の内部で架橋反応を行うこと
ができる。

【００１９】本発明においては、このようにして得られ
たポリアミノ酸誘導体の粒子は、それ自体で使用するこ
とができ、また未変性のポリアミノ酸粒子と組合せて使
用することもできる。本発明に用いられるポリアミノ酸
およびその誘導体の重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」と
いう。）は、好ましくは３０００以上、さらに好ましく
は５０００〜５０００００である。この場合、分子量が
３０００未満であると、ポリアミノ酸としての特性が十
分発揮できない場合がある。また、本発明におけるポリ
アミノ酸およびその誘導体の粒子の平均粒径は、分離剤
としてどのような形態を使用するかによって異なるが、
カラムクロマトグラフをもちいる場合には１〜１００μ
ｍ、さらに２〜５０μｍの範囲にあることが好ましい。
平均粒径が１μｍ未満であると、圧力損失が大きくな
り、１００μｍを超えると分離能が低下する。本発明に
用いられるポリアミノ酸およびその誘導体の粒子の空隙
率は、１０〜７５％となることが好ましい。空隙率が１
０％未満の場合には分離能が低下し、７５％を超える場
合には機械的強度が低下するため好ましくない。

【００２０】本発明の分離剤を用いた分離様式としては
一般的にはバッチ法とカラムクロマトグラフィー法があ
り、例えばゲル浸透クロマトグラフ、吸着クロマトグラ
フ、分配クロマトグラフ、イオン交換クロマトグラフ、
アフィニティークロマトグラフ、光学分割クロマトグラ
フ等のカラムクロマトグラフ充填剤などに適用すること
ができる。さらに本発明の分離剤はバッチ方式により、
光学分割剤、吸着剤などにも用いることができるが、カ
ラムクロマトグラフ法の法がより分離能が高い。本発明
の分離剤を用いた分離剤を用いて際の展開溶媒として
は、本発明の分離剤を溶解またはこれと反応するもの以
外で、目的に適したものを選択すればよい。

【００２１】

【実施例】以下に実施例によって本発明を更に詳細に説
明する。 合成例１ 乳化重合法によるポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメート
粒子の製造 水２００ｍｌと、１，２−ジクロロエタン１００ミリリ
ットルとを、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ
ート１０ｇを用いて充分に乳化することにより、水中油
分散型の基礎エマルジョンを調製した。１，２−ジクロ
ロエタン１００ミリリットルに、γ−メチル−Ｌ−グル
タメート−Ｎ−炭酸無水物（以下ＭＬＧ−ＮＣＡとい
う）１０ｇと、トリエチルアミン１ミリモルとを溶解
し、この溶液を上記の基礎エマルジョンに加え、攪拌し
た。攪拌を続け乳化状態を保ちながら、室温で５時間重
合することにより、ポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメー
ト（以下ＰＭＬＧという）のポリマー粒子を生成させ
た。このポリマー粒子が生成したエマルジョンを減圧蒸
留処理して有機溶剤を除去しＰＭＬＧ粒子のエマルジョ
ンを得た。このエマルジョンをろ過してＰＭＬＧ粒子を
分離し、メタノールで洗浄後乾燥した。得られたＰＭＬ
Ｇ粒子は多孔質であり、分子量は１６８０００、平均粒
径は３６μｍ、平均粒子径の変動係数（以下ＣＶ値とい
う）は２２％であった。このＰＭＬＧ粒子をＰＭＬＧ−
１とする。

【００２２】合成例２ 乳化重合法によるポリ−γ−ベンジル−Ｌ−グルタメー
ト粒子の製造 水２００ｍｌに、重合開始剤としてトリエチルアミン
０．０７２モルと、乳化剤としてポリオキシエチレンソ
ルビタンモノラウレート２ｇを加えて攪拌した。この水
中にγ−ベンジル−Ｌ−グルタメート−ＮＣＡ（以下Ｂ
ＬＧ−ＮＣＡという）５ｇを加え攪拌を続け、室温で５
時間ＢＬＧ−ＮＣＡを重合させ、ポリ−γ−ベンジル−
Ｌ−グルタメート（以下ＰＢＬＧという）粒子のエマル
ジョンを得た。このエマルジョンをろ過してＰＢＬＧ粒
子を分離し、メタノールで洗浄後乾燥した。得られたＰ
ＢＬＧ粒子は多孔質であり、分子量は６７０００、平均
粒径は２８μｍ、ＣＶ値は２７％であった。このＰＢＬ
Ｇ粒子をＰＢＬＧ−１とする。

【００２３】合成例３ 不均一重合法によるＰＭＬＧ粒子の製造 ジエチルエーテル１００ｍｌにＭＬＧ−ＮＣＡ１０ｇ、
トリエチルアミン１ミリモルを加え、攪拌しながら室温
で５時間重合し、ＰＭＬＧ粒子を得た。これをろ過する
ことによりＰＭＬＧ粒子を分離、乾燥した。得られたＰ
ＭＬＧ粒子は多孔質であり、分子量は１８３０００、平
均粒径は５６μｍ、ＣＶ値は３３％であった。このＰＭ
ＬＧ粒子をＰＭＬＧ−２とする。

【００２４】比較合成例１ 再乳化法によるＰＭＬＧ粒子の製造 ジクロロエタン４００ミリリットルに、ＭＬＧ−ＮＣＡ
１０ｇおよびトリエチルアミン１ミリモルを加え、室温
で２０時間重合して、ＰＭＬＧ溶液を得た。このＰＭＬ
Ｇ溶液に、デカリン１０ミリリットル、部分酢化ポリビ
ニルアルコール水溶液２００ミリリットルを加え、攪拌
して乳化させた後、減圧蒸留処理して有機溶剤を除去す
ることにより再乳化エマルジョンを得た。これをろ過し
てＰＭＬＧ粒子を分離し、ソックスレー抽出によりデカ
リンを除去、洗浄後乾燥した。得られたＰＭＬＧ粒子は
多孔質であり、分子量は１５７０００、平均粒径は３４
μｍ、ＣＶ値は８９％であった。再乳化法による粒子は
ＣＶ値が大きい。すなわち粒径のばらつきが大きく、ク
ロマトグラフ充填剤としては不利である。このＰＭＬＧ
粒子をＰＭＬＧ−３とする。

【００２５】実施例１〜３および比較例１ ＰＭＬＧ−１〜３、ＰＢＬＧ−１を直径７．５ｍｍ，長
さ１００ｍｍのステンレスカラムに湿式充填して、高速
液体クロマトグラフにより、標準タンパク質分析を行っ
た。 移動相 ； リン酸ナトリウム緩衝液 ＰＨ６．８０．
０１〜０．４Ｍリニアグラジェント 流 速 ； １ｍｌ／ｍｉｎ 圧 力 ； ２０ｋｇ／ｃｍ２ サンプル； ＢＳＡ、リゾチーム、チトクロムＣ リゾチームのピークによる見かけの理論段数とテーリン
グの状態を表１に示す。本発明のポリアミノ酸粒子は理
論段数が高く、テーリングも小さい。

【００２６】

【００２７】実施例４〜６、比較例２ ＰＭＬＧ−１〜３、ＰＢＬＧ−１を直径７．５ｍｍ，長
さ１００ｍｍのステンレスカラムに充填して、クロマト
グラフ法により、ヒダントイン誘導体の光学分割を行っ
た。条件は下記のとおりである。それぞれの分割剤を用
いた場合の保持比、分離係数、分離度を表２にまとめ
た。本発明のポリアミノ酸粒子を用いた光学分割剤がよ
り高い分離能を示すことがわかる。 溶離液 ； シクロヘキサン／ジオキサン 流 速 ； ０．５ｍｌ／ｍｉｎ サンプル； ５−イソプロピルヒダントイン 温 度 ； １０℃

【００２８】

【００２９】

【発明の効果】本発明の分離剤は高い分離能を有し、機
械的強度および化学的安定性に優れるため、数々の物質
の分離・精製に好適に用いることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 明彦 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (72)発明者 川橋 信夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 α−アミノ酸−Ｎ−炭酸無水物を乳化重
   合または不均一重合することにより得られるポリ−α−
   アミノ酸またはその誘導体の粒子よりなることを特徴と
   する分離剤。
2. 【請求項２】 請求項１の分離剤からなるクロマトグラ
   フ充填剤。
3. 【請求項３】 請求項１の分離剤からなる光学分割剤。