JPH10158200A - 光学異性体分離用カラム充填剤の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多糖誘導体由来の溶出物の量が少なく、かつ
従来よりも分離性能を向上させた光学異性体分離用カラ
ム充填剤の製造法の提供。 【解決手段】 セルロースのハロゲン置換フェニルカル
バメート誘導体を担体にコーティングしてなる充填剤
を、低級アルコールで洗浄することにより、セルロース
誘導体由来の溶出物の量が少なく、しかも分離性能を向
上させた光学異性体分離用カラム充填剤を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学異性体分離用
カラム充填剤の製造法に関するものである。詳しくは、
セルロースのハロゲン置換フェニルカルバメート誘導体
を担体にコーティングしてなる充填剤であって、セルロ
ース誘導体由来の溶出物の量が少なく、かつ従来よりも
分離性能を向上させた光学異性体分離用カラム充填剤の
製造法に関するものである。

【０００２】本発明の光学異性体分離用カラム充填剤
は、光学異性体分離分析の分野において、分析技術の高
度化に寄与するものである。また、光学異性体分取の分
野においては、分取製品の品質の向上に寄与するもので
ある。また、本発明は、特定の多糖誘導体を担体にコー
ティングした後に、特定の溶媒により多糖誘導体由来の
不純物を抽出除去することにより、溶出物の量が少な
く、かつ分離性能の良い光学異性体分離用カラムに使用
される充填剤を安価に容易に得る製造法を提供するもの
である。

【０００３】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光学異
性体分離用カラム充填剤は、大別して化学結合型充填剤
とコーティング型充填剤の２種類がある。化学結合型充
填剤は、分離能を有する物質が担体に化学結合している
ため、分離能を有する物質由来の溶出物の量が一般に少
ない。一方、コーティング型分離剤は、分離能を有する
物質が担体に物理吸着しているため、分離能を有する物
質を溶解する溶媒は使用できず、また、不適切な使用条
件においては分離能を有する物質が剥離し溶出する可能
性がある。この溶出は、分析の場合はクロマトグラムの
ベースラインのドリフト現象等として現れ、分取の場合
は分取製品の汚染につながるので、避けなければならな
い。

【０００４】多糖誘導体を担体にコーティングしてなる
光学異性体分離用カラム充填剤は、光学異性体の分離に
適しており、その分離能は非常に優れていることが知ら
れている（特開昭６０−８２８５８号公報、特開昭６０
−１０８７５１号公報、特開昭６０−１４２９３０号公
報等）。しかし、この多糖誘導体を担体にコーティング
してなる光学異性体分離用カラム充填剤は、用いる移動
相が不適切な場合には、その多糖誘導体の比較的低分子
量領域のポリマーが溶出して、クロマトグラムのベース
ラインが安定しない等の問題を起こすことがあった。

【０００５】そこで、溶出物を非常に少なくした多糖誘
導体を担体にコーティングしてなる、分離性能の良い光
学異性体分離用カラム充填剤の開発が望まれていた。

【０００６】上記の問題を解決する方法として特開平７
−２６０７６２号公報に記載の方法がある。この方法は
多糖誘導体を担体にコーティングしてなる充填剤を、脂
肪族炭化水素、低級アルコールまたはこれらの混合液等
の溶媒で洗浄し、分離能を有する物質である多糖誘導体
由来の溶出物を低減する方法である。このような方法に
よって、多糖誘導体由来の溶出物として、低分子量ポリ
マー等の溶出量が低減できた例がこの公報の実施例に記
載されている。

【０００７】しかしながら、この方法では多糖誘導体由
来の溶出物の量を低減することはできるが、分離性能に
ついては、充填剤を溶媒で洗浄しても、洗浄前に比較し
てほぼ同等であり、いまだ十分満足できるものではなか
った。

【０００８】従って、本発明の目的は、多糖誘導体由来
の溶出物の量が少なく、かつ従来よりも分離性能を向上
させた光学異性体分離用カラム充填剤の製造法を提供す
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討の結
果、特定の多糖誘導体からなる充填剤に対して、この多
糖誘導体を洗浄する際に、多糖誘導体由来の不純物の抽
出性が高い特定の溶媒を洗浄液に使用すると、カラムに
した後溶出が予想される成分を効率良く抽出除去するこ
とができ、なおかつ、驚くべきことに、洗浄しないもの
よりも分離性能の良いものが得られることを見いだし、
本発明を完成するに到った。

【００１０】即ち、本発明は、セルロースのハロゲン置
換フェニルカルバメート誘導体を担体にコーティングし
てなる充填剤を、低級アルコールで洗浄することにより
セルロース誘導体由来の溶出物を除き、さらに分離性能
を向上せしめることを特徴とする光学異性体分離用カラ
ム充填剤の製造法を提供するものである。

【００１１】本発明の方法により得られる充填剤の分離
性能が従来品よりも向上する理由は現段階では明らかで
はないが、充填剤の分離性能を下げる原因物質をカラム
に充填する前に予め除去できるためではないかと推測さ
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１３】本発明において用いられるセルロースのハ
ロゲン置換フェニルカルバメート誘導体としては、セル
ロースの水酸基の80〜100 ％がハロゲン置換フェニル基
とウレタン結合を形成したカルバメート誘導体が挙げら
れ、セルロースのクロロ置換フェニルカルバメート、特
にセルローストリス（４−クロロフェニルカルバメー
ト）が好ましい。

【００１４】セルロース（β−1,4 −グルカン）は、パ
ルプ等に含まれる天然多糖であり、その分子量分布に関
しては種々のものが市販されている。微生物産生セルロ
ース以外は単一の分子量を持ったセルロースを容易に得
ることはできないが、パルプを酸加水分解して得られる
微結晶セルロースは一般に分子量分布が狭く、かつアモ
ルファス部分が除去されることにより結晶化度が高く、
マンナン、キシラン等の不純物も少ないとされている
（米国特許第2,978,446 号明細書、米国特許第3,141,87
5 号明細書等）。しかし、このようなセルロースでも分
子量分布が単分散なものを得ることはできず、従って、
これを用いて誘導体化したものも分子量分布は単分散で
はない。問題の溶出物の主たる要因は、重合度がおよそ
100以下の比較的低分子領域のセルロース誘導体であ
る。そこで、単分散でなくても、この範囲の低分子領域
のセルロース誘導体が少なく、高分子領域の多いセルロ
ース誘導体を用いるのが理想である。

【００１５】本発明に用いられる担体としては、多孔質
有機担体または多孔質無機担体があり、好ましくは多孔
質無機担体である。多孔質有機担体として適当なもの
は、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアクリレ
ート等からなる高分子物質が挙げられる。多孔質無機担
体として適当なものは、シリカ、アルミナ、マグネシ
ア、酸化チタン、ガラス、ケイ酸塩、カオリン等の合成
または天然の物質が挙げられ、セルロース誘導体との親
和性を良くするために表面処理を行っても良い。表面処
理の方法としては有機シラン化合物を用いたシラン化処
理やプラズマ重合による表面処理法等が挙げられる。

【００１６】本発明においてセルロース誘導体を担体に
コーティングする方法としては、セルロース誘導体を有
機溶媒に溶解し、この溶液に担体を混合してよく攪拌し
た後に有機溶媒を留去する方法等が挙げられる。本発明
で用いられる担体は多孔質であり、その孔の内部にまで
セルロース誘導体を担持する必要があるため、セルロー
ス誘導体を溶解した溶液の粘度は低いほうがよい。その
ため用いるセルロース誘導体の重合度は 500以下が適当
である。従って、これらのセルロース誘導体の中に上記
の溶出物の主たる要因である重合度およそ 100以下のセ
ルロース誘導体が存在することになる。

【００１７】上記のようにしてセルロース誘導体を担体
にコーティングしてなる充填剤上のセルロース誘導体
は、非常に薄い（数十オングストローム）フィルム状に
なっており、このコーティング層を大きく乱すことなく
洗浄し、またセルロース誘導体由来の溶出物が除去で
き、さらに分離性能を向上させるための洗浄溶媒として
低級アルコールが良好である。低級アルコールとして
は、エタノール、２−プロパノール、１−プロパノー
ル、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチルプロ
パノール、tert−ブチルアルコール等を用いることがで
き、目的とする洗浄の程度に応じていずれを選んでも良
いが、沸点、粘度、得られる充填剤の分離性能の観点か
ら２−プロパノールが最も用い易い。

【００１８】本発明において、洗浄液の量に関しては、
充填剤の取り扱い量にもよるが、通常充填剤１ｇに対し
て３〜10mlの洗浄液を１回に使用して洗浄することが好
ましい。洗浄温度については、高温のほうが洗浄能力が
大きいが、セルロース誘導体の熱安定性も勘案して、室
温〜80℃、好ましくは40〜70℃である。洗浄時間は、上
記の条件で10分〜１時間程度行うのが好ましい。洗浄回
数は、１回でもよいが、工業分離用分離剤のように、特
に溶出物量の少ない充填剤が必要な場合は、複数回繰り
返し洗浄を行っても問題ない。

【００１９】本発明による光学異性体分離用カラム充填
剤は溶出物の量が極めて少ないが、その指標としては、
内径１cm、長さ25cmのカラムに充填した充填剤にｎ−ヘ
キサン／２−プロパノール＝８／２（容量比）混合液で
流速 4.7ml／min 、温度40℃で通液した溶液1000mlを採
取し、濃縮乾固して測定する方法で 0.1mg以下である。

【００２０】本発明の方法により製造される多糖誘導体
コーティング型充填剤は、通常の溶媒洗浄しない多糖誘
導体コーティング型充填剤と比べて、多糖誘導体由来の
溶出物の量が極めて少ない。このため、光学異性体等の
分取の場合、分取製品中への多糖誘導体由来の溶出物が
混入することなく、高純度の製品が得られる。また、分
析の場合、クロマトグラムのベースラインがドリフトせ
ず、安定するまでの時間が短いため、分析所要時間が短
縮され、移動相溶媒使用量も少なくて済む。さらに、本
発明の方法により製造される多糖誘導体コーティング型
充填剤は、通常の溶媒洗浄しない多糖誘導体コーティン
グ型充填剤と比べて、光学異性体の分離性能がよいた
め、分取の場合はコストダウンができ、分析の場合は従
来製品では分離できにくかった化合物でも分離できる
等、分離技術を高度化することができる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ないことはいうまでもない。

【００２２】合成例１ 窒素雰囲気下で、セルロース（平均重合度約300) 250ｇ
をピリジン 3.5リットルに加え、これにセルロースに対
して大過剰のイソシアン酸４−クロロフェニル1050ｇを
加え、90℃で攪拌しながら６時間反応した。次いで、こ
の反応液を冷却し、メタノール 100mlを加えた後、メタ
ノール／水＝４／１（容量比）溶液20リットル中に投入
した。生じた沈澱物を濾過により回収後、乾燥し、粗セ
ルローストリス（４−クロロフェニルカルバメート） 9
80ｇを得た。

【００２３】得られた粗セルローストリス（４−クロロ
フェニルカルバメート）980 ｇをアセトン５リットルに
溶解し、この溶液をメタノール／水＝10／１（容量比）
13リットルに投入した。生じた沈澱物を濾過により回収
後、乾燥し、セルローストリス（４−クロロフェニルカ
ルバメート） 880ｇを得た。得られたセルローストリス
（４−クロロフェニルカルバメート）の元素分析値及び
分子量は以下の通りである。

【００２４】元素分析値： Ｃ％：51.72 Ｈ％：3.55 Ｎ％：6.17 分子量（ポリスチレン換算）： 数平均分子量（Ｍｎ） 7.99 万 重量平均分子量（Ｍｗ）21.54 万 Ｍｗ／Ｍｎ 2.54 実施例１ 合成例１で得られたセルローストリス（４−クロロフェ
ニルカルバメート）10ｇをアセトン65mlに溶解し、これ
を３−アミノプロピルシラン処理したシリカゲル（粒子
径20μｍ、孔径1300Å）40ｇに攪拌しながら滴下し、完
全に混合した後溶媒を留去して充填剤50ｇを得た（以
降、充填剤Ａと略称する）。

【００２５】充填剤Ａ50ｇを２−プロパノール 150mlに
懸濁し、温度45℃で15分攪拌、洗浄した。充填剤を濾別
後、乾燥して、洗浄された本発明の充填剤（以降、充填
剤Ｂと略称する）を得た。

【００２６】洗浄剤Ｂを内径１cm、長さ25cmのステンレ
ス製カラムに充填し、充填剤Ｂの充填カラム（以降、カ
ラムＢと略称する）を作成した。次に、作成直後のカラ
ムにｎ−ヘキサン／２−プロパノール＝８／２（容量
比）混合液を流速 4.7ml／min、温度40℃で通液し、こ
の溶液1000mlを採取した。これを濃縮乾固して残渣重量
を測定し、溶出物量とした。結果を表１に示す。

【００２７】さらに、カラムＢについて、下記の条件で
表２に示すラセミ体の光学分割実験を行った。結果を表
２に示す。

【００２８】＜光学分割条件＞ 移動相 ：表２ 流 速 ：4.7ml／min 検出波長：254 nm 温 度 ：25℃ 実施例２ 実施例１と同様の方法で得た充填剤Ａ50ｇを２−プロパ
ノール 150mlに懸濁し、室温で15分攪拌、洗浄した。充
填剤を濾別後、乾燥して、洗浄された本発明の充填剤
（以降、充填剤Ｃと略称する）を得た。

【００２９】充填剤Ｃを内径１cm、長さ25cmのステンレ
ス製カラムに充填し、充填剤Ｃの充填カラム（以降、カ
ラムＣと略称する）を作成した。次に、作成直後のカラ
ムにｎ−ヘキサン／２−プロパノール＝８／２（容量
比）混合液を流速 4.7ml／min、温度40℃で通液し、こ
の溶液1000mlを採取した。これを濃縮乾固して残渣重量
を測定し、溶出物量とした。結果を表１に示す。さら
に、カラムＣについて、実施例１と同様の条件で表２に
示すラセミ体の光学分割実験を行った。結果を表２に示
す。

【００３０】比較例１ 上記の洗浄しない充填剤Ａを内径１cm、長さ25cmのステ
ンレス製カラムに充填し、充填剤Ａの充填カラム（以
降、カラムＡと略称する）を作成した。次に、作成直後
のカラムにｎ−ヘキサン／２−プロパノール＝８／２
（容量比）混合液を流速 4.7ml／min 、温度40℃で通液
し、この溶液1000mlを採取した。これを濃縮乾固して残
渣重量を測定し、溶出物量とした。結果を表１に示す。
さらに、カラムＡについて、実施例１と同様の条件で表
２に示すラセミ体の光学分割実験を行った。結果を表２
に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルロースのハロゲン置換フェニルカル
   バメート誘導体を担体にコーティングしてなる充填剤
   を、低級アルコールで洗浄することによりセルロース誘
   導体由来の溶出物を除き、さらに分離性能を向上せしめ
   ることを特徴とする光学異性体分離用カラム充填剤の製
   造法。
2. 【請求項２】 セルロースのハロゲン置換フェニルカル
   バメート誘導体がセルローストリス（４−クロロフェニ
   ルカルバメート）である請求項１記載の製造法。
3. 【請求項３】 低級アルコールが２−プロパノールであ
   る請求項１又は２記載の製造法。