JPS60143762A - クロマトグラフイ−用ヒドロキシアパタイト - Google Patents

クロマトグラフイ−用ヒドロキシアパタイト

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JPS60143762A
JPS60143762A JP58183161A JP18316183A JPS60143762A JP S60143762 A JPS60143762 A JP S60143762A JP 58183161 A JP58183161 A JP 58183161A JP 18316183 A JP18316183 A JP 18316183A JP S60143762 A JPS60143762 A JP S60143762A
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明彦 中村
Shinji Iino
飯野 信二
Kensaku Maruyama
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Shinji Miyata
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/048Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing phosphorus, e.g. phosphates, apatites, hydroxyapatites

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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】 本発明はクロマトグラフィー用ヒドロキシアパタイトに
関するものである。
ヒドロキシアパタイト(以下、ヒドロキシアパタイトを
HA、と略記する)は、一般にCaXo(PO4)6(
OH)2で表わされる化合物で、骨や歯の無機質と組成
が近似していることから、近年バイオセラミックス用の
材料として注目されている。
さらに杜、アルコールの脱水等に用いられる触媒、螢光
体材料、無機イオン交換体及びHApのもつ生体親和性
の良さを利用して、タンパク質、核層 鹸害 hスルス
ht5箇重へ工伽哲の4雌か日齢としたクロマトグラフ
ィー用の充填剤としての用途が有望視されている。
この中で、クロマトグラフィー用の充填剤としてのHA
pの利用は、近年の遺伝子交換技術等の生化学分野の発
達に伴って増加する趨勢にある。
従来のクロマトグラフィー用HApは、A、T、5e−
1ius、et、aA、、により発表された、水溶性の
カルシウム塩と水溶性のリン酸塩を反応させる湿式合成
法(Arch、Biochem、Biophys、、 
65.152(1956) )をもとに適宜改良を加え
た方法で製造されたものが一般的である。これらは現在
のところ、クロマトグラフィー用としての性能がすぐれ
ているといわれているものであって、っぎのような物性
を示すのが通常である。
Oa / P比 1.4〜155 X線回折 回折ピークが弱い。
比表面積 6o〜12oTr?/2 粒形 薄板状結晶 しかし、このようなHApを製造する従来の方法は、試
料の調整、pH’e押、糟牲欣能、泪度答押竹σ)げ応
及びその後の後処理等に非常に煩雑な操作を必要とする
しかも、この方法の再現性は乏しり、HApを合成する
ことさえ非常に困難であることも事実である。さらには
、この方法を工業的にスケールアップすると、フラスコ
実験と比較してその再現性が著しく乏しくなシ、工業的
実施には不向きな方法である。
その上、得られた前記物性のHApは、リン酸ナトリウ
ム緩衝液中で冷所保存しなければ、その物性を維持でき
ない。
以上のように物性のすぐれたクロマトグラフィー用のH
Apは従来公知の方法では定量的に合成することが困難
で1、製造上の難点から高価なものとなっている。その
ため、HApは生体高分子用充填剤として、すぐれた吸
着性が知られているにも拘らず、他の生体高分子用充填
剤と比較して使用頻度が極度に少なく、限られた分野で
使用されているのが実情である。
本発明者等は、クロマトグラフィー用として品位のすぐ
れたHApについて鋭意検討した結果、従来知られてい
るHApとは全く異なる、すなわち、X線回折的に結晶
性にすぐれ、比表面積がS On、2/1以下という小
さな値を示すにも拘らず、クロマトグラフィー用として
すぐれた性能を持ったHApを見出し、本発明に到った
すなわち、本発明はクロマトグラフィー用ヒドロキシア
パタイトであって比表面積が50 tr?/ fl以下
で、六角柱状結晶集合体であることを特徴とするもので
ある。本発明のHApの諸物性はつぎのようである。
CaZP比 1.30〜1.90 X線回折 回折ピークが強い。
比表面積 50d/? 以下 粒形 六角柱状結晶集合体 本発明のHApは、上記のように良好な結晶性を示し、
また比表面積も小さい。その上、物性の経時変化が少な
い。このような特性は従来のクロマトグラフィー用HA
pがX線回折では回折ピークが弱く、また比表面積も6
0mン′?以上で薄板状結晶であるものとは異なる。
従来のクロマトグラフィー用HApは比表面積が大きい
ほど、その吸着量も大きいという点を利用したものであ
る。このように従来は一般的にクロマトグラフィー用H
Apはその比表面積が50m71以下のものは稀れで、
このように比表面積の小さいIAI)は吸着量および回
収率が比表面積の大きなものと比較しても大きく低下す
るということが知られている( M、5pencer 
、 etol 、 J、Ohromato7.。
166.423〜434(197B) )。
しかしながら、本発明のHApは、比表面積が小さい点
では従来の常識からはクロマトグラフィー用充填剤とし
て不向きと考えられるにも拘らず、すぐれた性能を示す
ものである。
本発明のクロマトグラフィー用HApはリン酸および/
またはそのカルシウム塩とカルシウム化合物を有機溶媒
を含む反応媒体中で反応させる方法により得ることがで
きる。
この方法において原料として使用されるリン酸および/
またはそのカルシウム塩としてはH3P0. 。
Ca (H2PO4) 2・H2O、CaHPO,、C
aHPO,・2H20。
Ca3(PO4) 2等が、またカルシウム化合物とし
てはCaCt2. CaO、C’a(OH)z 、 C
a(No3)2. CaCo3゜Ca(COO)3等が
好適である。しかしながら、これらの化合物は、使用可
能な原料の一例であって、これらに限定する必要はない
。また使用する原料の純度が高い程純度の高い製品が得
易く、クロマトグラフィー用の充填剤として好ましいが
、特に限定する趣旨のものではない。
これらの原料化合物は反応時のカルシウムとリンとの比
がCa/Pの原子比で1.6〜1.9、好ましくは1.
45〜175の範囲となるように2種以上の化a物を使
用する。
反応に使用する有機溶媒は、例えば、ベンゼー、トルエ
ン、キシレン、ペンタン、オクタン、テカン、各種石油
ナフサや工業ガソリン等の芳香族及び脂肪族炭化水素類
、iso・ブタノール、n−アミルアルコール等のアル
コール類、エチルエーテル、エチルブチルエーテルや各
種セロソルブ類、カルピトール類等のエーテル類、メチ
ルエチルケトン、メチルイノブチルケトン等のケトン類
が挙げられる。このような有機溶媒を、反応条件、目的
に応じ適宜沢択して使用する。
有機溶媒の使用量は2、その種類、反応時の原料の種類
、反応時の撹社条件などによりそれぞれ適正値が異なる
か、いずれの条件においてもスラリー濃度として50q
b以丁となる量を添加することが望ましい。
反応を実施するには、リン酸および/またはそのカルシ
ウム塩とカルシウム化島物とを所望のCa/P比に予め
反応槽内に仕込み、適度の水を添加しスラリー化する。
次に有機溶媒を加え加熱還流する。還流時間としては約
2時間もあれば十分である。なお加熱還流時間及び反応
槽への有機溶媒を含む原料の仕込順序は通常1記の通り
実施されるが必ずしもこれに限定する必要はない。
加熱終了後は生成したHApが析出しスラリー状となっ
ているのでこれを分離すればよい。分離方法は通常実施
されるf別のみによる方法と、水を有機溶媒と共に蒸発
させた後にHApをカ1別する方法が適用できる。特に
後者では留出した水と有機溶媒に相当する容量の有機溶
媒を加えながら脱水を行い、脱水が終了した後有機溶媒
とHApを1別によ)分離する方法である。HApの脱
水を完全に行いうる点では後者の方法が好ましい。
この方法によれば比較的低温度で、単純な操作により短
時間で再現性良く、またスケールアンプに対する再現性
も充分であり、クロマトグラフィー用としてその物はが
すぐれた粉末のHApを得る事ができる。
既述の様に従来のクロマトグラフィー用HApの製造方
法が再現性に乏しく、煩雑な操作を必要するのに対し、
前記の方法では有機溶媒を共存させ、低温で反応を行い
、得られた結晶をf別、乾燥する方法であるので、製造
装置も簡素でかつ安価なものですみ、単純な操作ですぐ
れた物性をもった粉末のHApが得られ、工業的に大き
な価値がある。
以下、本発明を実施例および参考例により詳しく説明す
る。
実施例−1 リン酸水素カルシウム・2水塩(CaHPO4・2H2
0)105.2s’、水酸化カル7ウム(ca(on)
 2) 29.6 t、永100り、n−ヘキサン65
01を1tのフラスコに仕込み、攪拌しながら昇温させ
還流温度(63℃)以下で約2時間加熱した後、反応系
内の水分とn−へキサンを蒸発させ留出したn−ヘキサ
ンと水に相当する容量のn−ヘキサ/を系内に加えなが
ら脱水を行った。脱水が進行するに従って内温か上昇し
、内温か68℃を越えた時点で加熱を中止して、冷却後
生成物を溶媒よl”別し、これを乾燥して白色の粉末を
得た。この粉末のX線回折図を第1図に示す。
第1図よシ明らかなように回折角度20 = 31.7
.322.52Bに主ピークを有し、ASTMカード9
−462に記載のHApの特性回折ピークと一致した。
粒形は球状もしくはそれに類似した形状を示し、微細な
六角柱状結晶の集合したものでおる。また物性分析結果
を第2表に示す。
実施例−2〜4 リン酸1カルシウム・1水塩、無水リン酸2カルシウム
、リン酸2カル7ウム・2水塩、水酸化カルクラム、炭
酸カルシウム、水、有機溶媒を第1表に示した条件で仕
込み、第1表以外の条件については、実施例−1と同様
な操作によりHApを得た。その物性を第2表に示す。
実施例−5 実施例−1を50倍スケールアップしてその再現性を確
認した。
リン酸水素カルシウム・2水塩516Kg、水酸化カル
シウム1.48 Kg>水s Kg、ローヘキサン17
.5にりを507のステンレス製反応槽へ仕込み、以下
は実施例−1と同様の操作で反応を行った。
その結果第2表に示す物性を与え、クロマトグラフィー
用充填剤としても良い性能を示した。
比較例 従来法によるHAp合成法(A、Ti5elius、 
eLatの方法Arch、Biochem、Bioph
ys 、、 65.132 (1956) )。
6tのフラスコへ0.5 moνtのcact2水溶液
1tと0.5 mot/ lのNa2HPo4水溶液1
tを毎分120滴の割合で同時に滴下し、撹拌棒でゅっ
くシと投打しながら反応を行った。滴下終了後、上澄み
液をデカンテーションによシ除去し、残留した沈殿物を
4回、各々2tの蒸留水で洗浄した。次にこの沈殿物に
2tの蒸留水を入れ、さらに40重量%のNaOHを5
0iJ加えた後1時間煮沸した。
冷却後再びデカンテーションによシ上澄み液を除き、再
度2tの蒸留水で4回洗浄した。次にpH68のODl
 mol / 7リン酸ナトリウム緩衝液を2を加え沸
騰する直前まで加熱した。この操作を2度繰返すが、沸
騰時間は各々5分と15分にした。
次にpH6,8のo、o o 1mot/ tのリン酸
ナトリウム緩衝液を2を加え2度沸騰(15分間)させ
た。
この様にして得られたHApはpH6,8の0.001
f′rIOt/lのリン酸ナトリウム緩衝液に入れ、冷
蔵庫中にて保存した。
その結果第2表に示す物性のHApを得た。
参考例 実施例1,5および比較例で得られたHApを用い、昼
下f示すカラムクロマトの操作手順に従って牛血清アル
ブミンの分離を行った。
第1表 Xセロソルブ系溶媒 (三井東圧化学(株製品) HAp 1 Ofをsooml!のビーカーにとり、イ
オン交換水(これよシ水と略する)を静かに加え、ゆつ
くシ攪拌する。10分静置後デカンテーションする。こ
の操作を上澄みが清澄になる迄繰りかえφ す。その後i cmのクロマト用のガラスカラムに懸濁
したHApを重層する(高さ10〜12crIL)。そ
の後カラムの洗浄を水で行い同時に流速の測定を行う(
約1011Ll/hrになる様に充填する)。次に1重
量%になる様水に溶かした牛血清アルブミンを1m1H
Apカラムに吸着させる。この時の操作はすべて室温で
行う。次に吸着させた牛血清アルブミンを分離する為リ
ン酸丈トリウム緩衝液(pH6,8)で展開を行なう。
溶出液は重量分画型のフラクションコレクターで収集す
る(1試験管あたg 2. i yの溶出液)。得られ
た溶出液の吸光度は紫外部280漕で測定した。これよ
シ得られた結果を図6〜5に示す。第6図、第4図から
本発明のHApはすぐれた分解能を示し、吸脱着にすぐ
れるのに対し、比較例の従来法に従って合成したHAp
は第5図から回収率が劣ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は実施例1および比較例によって得
られたHApのX線回折図をそれぞれ示すものである。 第3図は実施例−1に従って得られたHApを参考例の
操作法に従って牛血清の分離を行ったものである。 第4図は比較例により得られたHAp参考例操作法によ
って牛血清の分離を行ったものである。 第5図は実施例−5により得られたHApを参考例の操
作によって牛血清の分離を行ったものである。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 第3図 第4図 分画番号 分画番号 第5図 分画番号 手続補正書(自発) 昭和58年11月24日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第183161、 発明の名称 クロマトグラフィー用ヒドロキシアパタイト6、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区霞が関三丁目2番5号氏名(31
2)三井東圧化学株式会社 1)明細書、第2頁、第6行目にrA、 T、5e−J
とあるのをrA、Ti5e−Jと訂正する。 2)同じく、第4頁、下策2竹目に1回折ピーク」とあ
るのを「回折ピーク」と訂正する。 3)同じく、第5頁、第9行目にr(M、 5penc
er。 etol、 Jとあるのをr (M、 5pencer
、 et、 at Jと訂正する。 4)同じく、第5頁、上第1行目から第6頁、第1行目
ノ「H3PO4,Ca(112P04)2・H2O」ヲ
[H8Po4゜1−IP On、 H4P2O7,P2
O5,Ca (H4F 04 )2 ・l−120Jと
訂正する。 4)同じく、第6頁、上第4行目の「Iso・ブタノー
ル」を1−iso−ブタノール」と訂正する。 5)同じ(、第7頁、第6行目の「・・・・・・が異な
るか、」を「・・・・・・が異なるが、」と訂正する。 6)同じく、第10頁、上第5荷目の「etatJ を
[et、allと訂正する。 7)同じく、第13頁の第2表を次の表と差し替える。 手 続 補 正 書(自発) 昭和59年12月2?−日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第183161 号 2、発明の名称 クロマトグラフィー用ヒドロキシアパタイト3、補正を
する者 4、補正の対象 明細書の1発明の詳細な説明」の欄および図面■)明細
書、第4頁、第10行目の「・・・するものである。」
を「・・・するものであり、本発明の1−IA、pは、
通常のオープンカラムや高速液体クロマトグラフ用の充
填剤として使用可能なものである。」と訂正する。 2)同じく、第11行目、下策4竹目の「参考例」を「
参考例1」とする。 3)同じく、第15頁の第1行目と第2行目の間に次の
実施例を追加する。 「参考例2 内径8mm、長さ10CwLの高速液体クロマトグラフ
ィー用カラムへ実施例−1により得られた1(Apを5
kl?/iの圧で充填し、充填終了後高速液体クロマト
グラフ装置にこのカラムを装着した。 このカラムの分離能の評価は、参考例1と同様に牛血清
アルブミンの分離により行った。 溶出液はリン酸ナトリウム緩衝液(pH6,8)を用い
、流速は1ml/minになる様に圧力を1.5kgZ
Crlに調整した。得られた溶出液の吸光度は紫外部2
80+++mで測定した。これより得られたクロマトグ
ラムを第6図に示す。これから本発明のHApは高速液
体クロマトグラフィーに対しても優れた分解能を示すこ
とが明らかである。」 、4) 同じく、第15頁、第6〜7行目の[参考例1
を「参考例1」と訂正する。 7s) 同じく、第15頁、第9行目の1参考例」を「
参考例−1」と訂正する。 し6)同じく、第15頁、第11〜12行目の「参考例
」を「参考例−1」と訂正する。 し7)同じく、第15頁、第13行目の下に次の文章を
追加する。 「第6図は参考例2により得られた牛血清アルブミンの
分離クロマトグラムである。」 8)別紙の図面、第6図を追加する。 以上 手続補正書(方式) 昭和60年2り/ダ日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第183161号 2、発明の名称 クロマトグラフィー用ヒドロキシアパタイト3、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区霞が関三丁目2番5号名称(3
12) 三井東圧化学株式会社昭相60年2月5日(発
送日) 5、補正の対象 昭和59年12月24日付提出の手続補正書の「補正の
対象」および「補正の内容」の欄6、補正の内容 おり補正する。 (2)「補正の内容」の欄に関し、補正の内容(2)に
おいて、「同じく、第11行目、下第4行目の・・・・
・・」とあるのを[同じく、第11頁、下第4行目の・
・・・・・」と訂正する。 以 上 手続補正書(自発) 昭和59年12月24日 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第183161号 2、発明の名称 クロマトグラフィー用ヒドロキシアパタイト3、補正を
する者 4、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」および「図面の簡単な説
明」の欄ならびに図面 5、補正の内容

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)比表面積が50−今以下であシ、かつ六角柱状結晶
    集合体であることを特徴とするクロマトグラフィー用ヒ
    ドロキシアパタイト
JP58183161A 1983-10-03 1983-10-03 クロマトグラフイ−用ヒドロキシアパタイト Granted JPS60143762A (ja)

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