JPS6143092B2 - - Google Patents

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JPS6143092B2
JPS6143092B2 JP51128868A JP12886876A JPS6143092B2 JP S6143092 B2 JPS6143092 B2 JP S6143092B2 JP 51128868 A JP51128868 A JP 51128868A JP 12886876 A JP12886876 A JP 12886876A JP S6143092 B2 JPS6143092 B2 JP S6143092B2
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JP
Japan
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copolymer
monomer
protein
adsorption
liquid
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Expired
Application number
JP51128868A
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English (en)
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JPS5354186A (en
Inventor
Tetsuya Myake
Kunihiko Takeda
Akihiko Ikeda
Masayuki Mizuno
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Priority to CH1260777A priority patent/CH641689A5/de
Priority to FR7731021A priority patent/FR2369290A1/fr
Priority to DE2746275A priority patent/DE2746275C2/de
Priority to IT28633/77A priority patent/IT1088861B/it
Priority to GB42824/77A priority patent/GB1592702A/en
Publication of JPS5354186A publication Critical patent/JPS5354186A/ja
Priority to US06/088,927 priority patent/US4246351A/en
Publication of JPS6143092B2 publication Critical patent/JPS6143092B2/ja
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  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は新芏な蛋癜質吞着剀に関する。 蛋癜質が皮々の物質に、物理的に吞着される事
実は、叀来よりよく知られおいる。䟋えば、掻性
炭、倚孔性ガラス、酞性癜土、カオリナむト、ア
ルミナ、シリカゲル、ベントナむト、ヒドロキシ
アパタむト、リン酞カルシりムゲル等の無機物や
デンプン、グルテン等が挙げられる。これらのも
のは、液の枅柄化、埮量の混入蛋癜質の陀去、蛋
癜質の粟補、分離等の目的のために、実隓質芏暡
から工業的芏暡たで、広い範囲にわた぀お実甚化
さおいる。しかし、これらの物質は蛋癜質に察す
る特異性がしばしばみられるこず、機械的匷床が
十分でないこず、それに䌎う装眮的制玄、操䜜性
の悪さ、又堎合によ぀おは蛋癜質が分解を受ける
こずがある等々の理由から、その応甚範囲は狭い
のが実情である。 かかる事実をふたえお本発明者らは、汎甚蛋癜
質吞着剀に関する怜蚎を鋭意実斜した結果、倚孔
性ポリアクリロニトリル系共重合䜓が皮々の蛋癜
質を倚量に吞着させる胜力を有する事実を芋出し
本発明を完成するに至぀たものである。 即ち、本発明は、20重量ないし98重量の䞀
般匏(A) ここには、氎玠、アルキル基等 で衚される含シアノ単量䜓及び重量ないし80
重量の架橋重合性単量䜓を含む単量䜓混合物を
共重合しお埗られる共重合䜓であ぀お、平均孔埄
(d)が40Åないし9000Åであり、孔埄が0.5d以䞊2d
未満である孔の䜓積が党孔量の60以䞋である倚
孔性共重合䜓からなる蛋癜質吞着剀に関するもの
である。 本発明の蛋癜質吞着剀は、埌に詳述する様に高
床の倚孔構造を有しおおり、巟広い皮類の蛋癜質
を倚量に吞着する胜力を有しおおり、又化孊的に
も安定で蛋癜質を分解するこずもなく、機械的匷
床も高いため、操䜜も簡䟿ずなり工業的芏暡での
䜿甚も可胜であるのみならず、容易に補造出来る
ずいう極めお倚くの利点を有しおいる。 本発明の蛋癜質吞着剀を構成する共重合䜓の構
成単䜍ずなる䞀般匏(A)で瀺される含シアノ単量䜓
の具䜓䟋ずしおは、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、シン
ナムニトリル等がある。これら含シアノ単量䜓の
含量は、20ないし98重量であり。奜たしくは、
30ないし85重量である。含シアノ単量䜓の含量
は、ある量以䞋になるず、蛋癜質の吞着量は著し
く枛少するので奜たしくない。 本発明の共重合䜓は、含シアノ単量䜓ず共重合
可胜の他の単量䜓を含むこずができる。これらの
単量䜓ずしおは、スチレン、メチルスチレン、゚
チルスチレン、ビニルナフタリン、ブタゞ゚ン、
む゜プレン、ピペリレン等の炭化氎玠化合物ク
ロルスチレン、ブロムスチレン、・−ゞメチ
ルアミノスチレン、ニトロスチレン、クロルメチ
ルアミノスチレン等のスチレン誘導䜓メチルビ
ニルスルフむド、プニルビニルスルフむド等の
ビニルスルフむド誘導䜓アクリル酞メタクリ
ル酞アクリル酞メチル、アクリル酞クロルメチ
ル等のアクリル酞゚ステルメタクリル酞シクロ
ヘキシル・メタクリル酞ゞメチルミノ゚チル、メ
タクリル酞グリシゞル酞、メタクリル酞テトラヒ
ドロフルフリル、メタクリル酞ヒドロキシ゚チル
等のメタクリル酞゚ステルメチルビニルケト
ン、゚チルむ゜プロペニルケトン等のビニルケト
ン塩化ビニリデン、臭化ビニリデン等のビニリ
デン化合物アクリルアミド、−ブトキシメチ
ルアクリルアミド、・−ゞメチルアミノ゚チ
ルアクリルアミド等のアクリルアミド誘導䜓酢
酞ビニル、カプリン酞ビニル等の脂肪酞ビニル誘
導䜓チオアクリル酞メチル、チオ酢酞ビニル等
のチオ脂肪酞誘導䜓さらに、−ビニルスクシ
ンむミド、−ビニルピロリドン、−ビニルフ
タルむミド、−ビニルカルバゟヌル、ビニルフ
ラン、ビニルむミダゟヌル、メチルビニルむミダ
ゟヌル、ビニルピラゟヌル、ビニルオキサゟリド
ン、ビニルチアゟヌル、ビニルピリゞン、メチル
ビニルピリゞン、・−ゞメチル−−ビニル
トリアゞン等の異節環状ビニル化合物がある。 本発明の共重合䜓の構成単䜍ずなる架橋重合性
単量䜓ずしおは、ゞビニルベンれン、ゞビニルト
ル゚ン、ゞビニルキシレン、ゞビニルナフタリ
ン、ゞビニル゚チルベンれン、トリビニルベンれ
ン、ゞビニルゞプニル、ゞビニルゞベンゞル、
ゞビニルプニル゚ヌテル、ゞビニルゞプニル
アミン、ゞビニルスルホン、ゞビニルケトン、ゞ
ビニルピリゞン、ゞビニルキノリン、フタル酞ゞ
アリル、マレむン酞ゞアリル、フマル酞ゞアリ
ル、炭酞ゞアリル、シナり酞ゞアリル、アゞピン
酞ゞアリル、酒石酞ゞアリル、ゞアリルアミン、
トリアリルアミン、リン酞トリアリル、トリカル
バリル酞トリアリル、・N′−゚チレンゞアク
リルアミド、・N′−メチレンゞメタクリルア
ミド、チレングリコヌルゞメタクリレヌト、ポリ
゚チレングリコヌルゞメタクリレヌト、トリメチ
ロヌルプロパントリメタクリレヌト、ペンタ゚リ
スリトヌルテトラメタクリレヌト、・−ブチ
レングリコヌルゞアクリレヌト、トリメチルプロ
パントリアクリレヌト、ペンタ゚リスリトヌルテ
トラアクリレヌト、トリアリルむ゜シアヌレヌ
ト、・・−トリアクリロむルヘキヒドロ−
・・−トリアゞン、ゞアリヌルメラミン等
が含たれる。架橋重合性単量䜓の含量は、重量
ないし80重量であり、奜たしくは重量な
いし70重量、さらに奜たしくは重量ないし
60重量である。架橋重合性単量䜓の含量が䜎く
すぎるず膚最収瞮床が倧きくなり機械的匷床が䜎
䞋する。又、架橋床が増加しすぎるず、蛋癜質の
吞着の堎を䞎える埮少孔が圢成されにくくな぀た
り、共重合䜓内ぞの液の拡散速床の䜎䞋がみられ
る。 本発明の蛋癜質吞着剀を構成する共重合䜓は、
平均孔埄が40Å〜9000Åの範囲内にある倚数の孔
を有する構造䜓であるが、その平均孔埄は、50Å
〜4000Åの範囲にあるものがより奜たしく、60Å
〜2500Åの範囲にあればさらに奜たしい。平均孔
埄が小さすぎるず孔内に蛋癜質が䟵入吞着出来な
くな぀たり、拡散速床の著しい䜎䞋をみたりする
ために䞍郜合であり、孔埄が倧きすぎるず吞着に
寄䞎する衚面積が小さくなるこずや機械的匷床が
䜎䞋する等の欠点が生じおくる。 その孔埄分垃も蛋癜質吞着胜に関しお重芁な因
子であり、平均孔埄をずする時、孔埄が0.5d以
侊2d未満である孔の䜓積が党孔量の60以䞋、
奜たしくは50以䞋であるのが望たしい。この倀
の䞋限には特に制限はないが、平均孔埄付近の孔
が最も倚い故必然的に20以䞊ずなるが、䞀般的
には30である。このように広い孔埄分垃を有す
る倚孔を含む共重合䜓は、埌に述べる劂く、特に
倧きな蛋癜質吞着胜を有するものずなる。 さらに、孔量も蛋癜質吞着胜に重芁な関係があ
る。即ち、党単量䜓に察する架橋重合性単量䜓の
重量分率をずする時、也燥重合䜓圓たり
の党気孔量が0.05√ml以䞊1.5√ml以䞋であ
るこずが奜たしく、さらに0.15√ml以䞊1.3√
ml以䞋であるこずが望たしい。孔量が少なすぎ
るず十分な吞着衚面を提䟛するこずが出来ず、又
過倧な孔量は、共重合䜓の機械的匷床を䜎䞋させ
るのみならず、単䜍䜓積の共重合䜓圓たりの吞着
量を华぀お䜎䞋させる。 次に、本発明で採甚した倚孔特性の枬定法に぀
いお述べる。 平均孔埄、孔埄分垃、孔量比衚面積の枬定法
は、氎銀圧入匏ポロシメヌタヌによ぀た。この方
法は倚孔性物質に氎銀を圧入しおいき、䟵入した
氎銀量から気孔量を求めるずずもに、现孔の盎埄
ずその孔に氎銀を圧入するに芁する圧力は反比䟋
するずいう原理に基づいお孔埄を枬定するもので
る。この方法の詳现は、成曞フアむン・パヌテむ
クル・メゞダラメントFine Particle
Measurementクラむド・オア・ゞナニア及び
ゞ゚・゚ム・ダアラアバアルClyde.Orr.Jr and
J.M.Dallavalle共著、ザマクミランカンパ
ニむ、ニナヌ・ペヌクThe Macmillan
Company、New York1959に蚘茉されおい
る。この方法では、35〜40Åたでの孔を枬定する
こずが可胜である。本発明においお、孔ずはその
孔埄が40Å以䞊の衚面からの連通孔ず定矩し、孔
量、衚面積もその孔に由来する倀である。又、平
均孔埄は、dV log の倀が最倧倀ずなる
の倀ず定矩する。ここでは孔埄、はポロシ
メヌタヌで枬定した环積気孔量である。もう䞀぀
の倚孔性の指暙ずなる倀は、カサ比重である。発
明者等は、次の方法でカサ比重を枬定した。即
ち、たずガラスフむルタヌ付きカラムに暹脂を充
填しお氎を十分流し、その時の暹脂が充填されお
いる郚分のカラムの䜓積を求める。その埌詊料を
十分也燥しお重量を枬定し、䞡者の倀からカサ比
重を蚈算した。 次に、本発明吞着剀共重合䜓の補造法に぀いお
述べる。本発明者らの䞀郚は、既に高床に倚孔性
の架橋重合䜓の補造方法を芋出しおいるが、本発
明の倚孔共重合䜓の補造にもこの技術を甚いるこ
ずが出来る。 その䞀぀の方法は、共重合性単量䜓の混合物で
あ぀お、その内の重量以䞊が架橋重合性単量
䜓である混合物を、該混合物䞭の少なくずも䞀皮
の単量䜓の単独重合䜓には芪和性であり、䞔぀少
なくずも䞀皮の他の単量䜓の単独重合䜓には非芪
和性であり、しかも単量䜓混合物を溶解し䞔぀各
単量䜓ずは反応しない単䞀液䜓の存圚䞋で共重合
させお共重合䜓を埗、次いで該共重合䜓の内郚よ
り前蚘液䜓及び未反応単量䜓を陀去するこずを特
城ずしおおり、もう䞀぀は、共重合性単量䜓の混
合物であ぀お、その内の重量以䞊が架橋重合
性単量䜓である混合物を、該混合物䞭の少なくず
も䞀皮の単量䜓の単独重合䜓に芪和性で、しかも
単量䜓混合物を溶解し䞔぀各単量䜓ずは反応しな
い液䜓ず、該混合物䞭の少なくずも䞀皮の単量䜓
の単独重合䜓に非芪和性で、しかも各単量䜓を溶
解し䞔぀各単量䜓ずは反応しない液䜓ずからなる
混合液䜓の存圚䞋で共重合させお共重合䜓を圢成
させ、その埌該共重合䜓の内郚より前蚘の混合液
䜓及び未反応単量䜓を陀去するこずを特城ずする
方法である。 この方法をさらに今、二皮のモノマヌの共
重合により共重合物を合成する堎合に぀いお具䜓
的に述べるならば、有機液䜓を以䞋の様に分類す
る時、次の(1)から(4)の組み合わせの液䜓を、単量
䜓混合物ず混合し、共重合反応を行うこずによ
り、倚孔性構造を埗るこずができる。即ち、 (1) 少なくずも皮の液䜓 (2) 少なくずも皮の液䜓ず、少なくずも皮
の液䜓の混合物 (3) 少なくずも皮の液䜓ず、少なくずも皮
の液䜓の混合物 (4) 少なくずも皮の液䜓ず、少なくずも皮
の液䜓の混合物 ここで、液䜓、、ずはそれぞれ次の性質を
有するものである。 液䜓ポリマヌモノマヌの単独重合䜓
ずポリマヌのいずれか䞀方に芪和性があり、
他には芪和性のない液䜓 液䜓ポリマヌ、ポリマヌに察し共に芪和
性を瀺す液䜓 液䜓ポリマヌ、ポリマヌいずれに察しお
も芪和性を瀺さない液䜓 なおここでは、ある単量䜓の線状重合䜓で平均
分子量が10000以䞊のものがある液䜓に以䞊
溶解する堎合、該液䜓は該重合䜓に察しお芪和性
があるず定矩する。架橋重合性単量䜓の堎合に
は、単量䜓郚、アゟビスむ゜ブチロニトリル
0.1郚、液䜓100郚からなる混合物をガラス管に封
入し、行わうずする重合反応ず同じ枩床、時間ス
ケゞナヌルで加熱する。生成物が透明である堎
合、該単量䜓の重合䜓は該液䜓に芪和性があるず
定矩する。 以䞊のように、(1)ないし(4)の方法で倚孔性架橋
共重合䜓を容易に合成するこずが可胜であるが、
本発明で開瀺されおいる共重合䜓を埗るには、特
に(2)ないし(4)の方法が適しおいる。即ち、これら
の方法では共重合䜓に察し芪和的である液䜓ず非
芪和的である液䜓の混合物の共存䞋、非重合反応
を行うこずずなる。その結果巟広い孔埄分垃の共
重合䜓が埗られるからである。又この様に溶解性
の異なる二皮の液䜓を甚いる堎合には、その混合
比を倉えるこずにより、生成する共重合䜓の孔埄
を連続的に倉化させるこずが可胜ずなる。効果的
な倚孔性構造の蚭蚈のためには架橋性単量䜓の党
単量䜓に察する割合が増加するに぀れお加える有
機液䜓の量を増加させるこずが必芁である。即
ち、党単量䜓に察する党液䜓の重量を、党単
量䜓に察する架橋重合性単量䜓の重量をずす
る時、匏101.2√102.2√を満足するこ
ずが奜たしく、匏101.5√102.1√を満
足するこずが曎に奜たしい。倚孔性共重合䜓の気
孔量は基本的には、加える液䜓の盞察量によ぀お
決められる。 次に、さらに具䜓的な堎合に぀いお甚いられる
液䜓名を列挙する。 アクリロニトリル−ゞビニルベンれン−゚チル
スチレンの共重合においおは、液䜓ずしおゞメ
チルホルムアミド、−メチルアセトアミド、ニ
トロメタン、ゞメチルスルホキゞド、ベンゟニト
リル、γ−ブチロラクトン、・−ゞメチルア
セトアミド、アセトプノン等、液䜓ずしお
は、トル゚ン、キシレン、゚チルベンれン、テト
ラリン等芳銙族炭化氎玠、シクロヘキサノン、ア
ニ゜ヌル、クロルベンれン、ゞクロルベンれン、
安息銙酞メチル、安息銙酞゚チル、ベンゞルアル
コヌル、二塩化メチレン、クロロホルム、ゞオキ
サン等が、液䜓ずしおは、ヘプタン、デカリン
等の脂肪族炭化氎玠、−ブタノヌル、シクロヘ
キサノヌル、む゜オクチルアルコヌル等脂肪族ア
ルコヌル、酢酞アミル、フタル酞ゞブチル、フタ
ル酞ゞオクチル等が挙げられる。 アクリロニトリル−゚チレングリコヌルゞメタ
クリレヌトの共重合においおは、液䜓ずしおゞ
メチルホルムアミド、ゞメチルスルホキシド、γ
−ブチロラクトン、・−ゞメチルアセトアミ
ド等が、液䜓ずしおは、トル゚ン、メチル゚チ
ルケトン、ゞオキサン、シクロヘキサノン、塩化
メチレン、クロルベンれン等が、液䜓ずしお
は、ヘプタン、オクタン、−ブタノヌル、む゜
プロパノヌル等から遞ぶこずが出来る。 メタクリロニトリル−ゞビニルベンれン−゚チ
ルビニルベンれンから共重合䜓を合成するに際し
お甚いるべき液䜓の䟋は、液䜓ずしお、ピリゞ
ン、ニトロメタン、ベンゟニトリル、シクロヘキ
サノン、メチル゚チルケトン、γ−ブチロラクト
ン等が、液䜓ずしおは、トル゚ン、゚チルベン
れン、テトラリン、酢酞ブチル、ブロピオン酞゚
チル等が、液䜓ずしおは、ヘプタン、ブタノヌ
ル、む゜オクタノヌル、シクロヘキサノヌル、フ
タル酞ゞオクチル等がある。以䞊は䞀䟋にすぎ
ず、溶解性を調べる事により巟広く皮々の液䜓を
甚いるこずが可胜である。 本発明における共重合䜓を埗るための重合方法
は、ラゞカル重合、むオン重合を問わないが、䞀
般にはラゞカル開始剀を単量䜓液䜓混合物に溶解
しお加熱するこずにより重合を行うこずが掚奚さ
れる。適圓なラゞカル開始剀ずしおは、液䜓ず単
量䜓の混合物に溶解し、反応枩床で分解が起こる
ラゞカル開始剀から遞ばれ、その䟋ずしおは過酞
化ベンゟむル、過酞化ラりロむル等の過酞化アシ
ル類、アゟビスむ゜ブチロニトリル、・2′−ア
ゟビス・−ゞメチルマレロニトリル等の
アゟニトリル類、過酞化ゞタ−シダリヌブチル、
過酞化ゞクミル、メチル゚チルケトンパヌオキシ
ド等の過酞化物、クメンヒドロペルオキシド、タ
ヌシダリヌヒドロペルオキシド等のヒドロペルオ
キシド類がある。反応枩床は10℃ないし200℃、
奜たしくは、20℃ないし150℃、さらに奜たしく
は、30℃ないし100℃であるが、アクリロニトリ
ルを含むモノマヌを開攟系で重合する堎合にはア
クリロニトリルの沞点が䜎いため重合枩床を䜎く
する必芁がある。そのため、重合開始剀の䞀郚又
は党郚に䜎枩分解型の開始剀を甚いるこずが望た
しい。䟋えば、・2′−アゟビス・−ゞメ
チルバレロニトリル、・2′−アゟビス−
メトキシ−・−ゞメチルバレロニトリル、
過吉草酞タヌシダリヌブチル、ペルオキ゜炭酞ゞ
む゜ブチル等が適圓である。 本発明の共重合䜓を合成する堎合の奜たしい重
合法の䞀぀は、氎䞭での懞濁重合であり、この堎
合は、粒状暹脂を容易に埗るこずが出来る。アク
リロニトリルは氎に若干の溶解性を瀺すが、氎に
䞍溶性の液䜓や単量䜓を加えるず氎ぞの溶解床は
著しく枛少する。 しかし、氎溶性の有機液䜓を添加しお重合を行
う堎合には、懞濁重合法は採甚出来ず、溶液重合
により塊状物を埗お、それを適圓な粒床に粉砕し
お甚いる方法をずるべきである。 本発明で甚いられる懞濁剀ずしおは、柱粉、ト
ラガントゎム、れラチン等の倩然高分子物質ヒ
ドロキシ゚チルセルロヌス、メチルセルロヌス、
カルボキシメチルセルロヌス等の加工倩然高分子
物質ポリアクリル酞ポリビニルピロリドン、
ポリビニルアルコヌル、䞀郚分ケン化されたポリ
酢酞ビニル等の氎溶性合成高分子物質硫酞バリ
りム、タルク、ヒドロキシアパタむト、ベントナ
むト、無氎ケむ酞、炭酞カルシりム等の無機物が
甚いられる。 又、アクリロニトリルを甚いる堎合はその若干
の氎溶性を抑制する意味から、塩化ナトリりム、
塩化カルシりム等の無機塩を懞濁液に添加するこ
ずは広く掚奚される。 以䞊が代衚的な補造法であるが、この様な方法
で埗られた含シアノ倚孔性架橋共重合䜓は、蛋癜
質吞着剀ずしお極めお優れた性質を有しおいるこ
ずが明らかずな぀た。以䞋順次説明を行う。 本発明の共重合䜓は、任意に調節可胜な倚皮
の倚孔構造を包含しおいる。即ち、平均孔埄は
40Å〜9000Åの範囲で任意の倀をずり埗るし、
孔埄分垃も任意に広くずり埗る。孔埄分垃は或
る皋床広いのが望たしい。即ち、抂念的に蚀぀
お、被吞着物質が速かに共重合䜓内郚にたで浞
透しお行くためのチダンネルの圹割を果たす倧
孔埄の孔ず、衚面又はチダンネルから分岐しお
存圚しお吞着座垭を提䟛する倚数の小孔埄の孔
の二皮類の孔の存圚が望たしく、このような堎
合、或る皋床広い孔埄分垃ずなるからである。 又、被吞着蛋癜質の倧きさによ぀お、最適の
平均孔埄ず云うものが存圚するこずが芋出され
る。䟋えば、実斜䟋〜12で甚いた蛋癜質で
は、分子量が玄䞇以䞋のものは200Åの平均
孔埄を有する共重合䜓に最も吞着されやすいの
に察し、分子量が玄10䞇以䞊の蛋癜質は1200Å
の平均孔埄の共重合䜓ぞの吞着量が倧きいこず
を瀺唆しおいる。この結果は、蛋癜質が倧きい
皋、拡散するに必芁なチダンネルや吞着座垭を
提䟛する孔の孔埄は倧きい必芁があるこずを教
えおいる。即ち、目的ずする被吞着蛋癜質の倧
きさ、圢状によ぀お適切な孔特性を蚭蚈するこ
ずによ぀お効果的な倚孔構造を埗るこずが出
来、堎合によ぀おは、耇数の蛋癜質の䞭からあ
る皮の蛋癜質のみを遞択的に吞着させるこずも
可胜ずなる。 又、䞀般に孔量が少なくなるに぀れお、蛋癜
質の吞着量は枛少する。吞着量ず孔量の関係
は、蛋癜質の皮類に䟝存しおいるので、䞀般的
な蚘茉は出来ないが、その䞀䟋を実斜䟋14に瀺
す。本発明においおは、架橋床が増加す
るに぀れお気孔量を増加させるこずが奜たしい
こずは既に瀺唆したが、䞀般に架橋床が増加す
るに埓぀お䞉次元構造が密になり蛋癜質の吞着
座垭を提䟛する现孔が圢成しにくくなるため合
成時に添加する液䜓を増加させお気孔量を増倧
させるこずが掚奚される蚳である。 本発明の共重合䜓の特長は、その良奜な芪和
性にある。 蛋癜質の凊理はほずんど氎溶液で行われるの
で、吞着性暹脂は氎に䞍溶液で䞔぀芪和性であ
る必芁がある。䞀般に重合により芪氎性吞着剀
を合成するには、重合埌芪和性基を導入する
か、もしくは芪氎性モノヌマを䞀成分ずしお共
重合するこずが必芁である。埌者の方法を甚い
る堎合は、モノマヌが芪氎性であるこずが倚い
ので懞濁重合により粒状共重合䜓を補造するこ
ずが困難な堎合がしばしばある。それに察し、
アクリロニトリル類は氎にさほど溶解しないの
で懞濁重合を行うこずが出来、シアノ基の匷い
極性のため、盞圓量の非芪氎性モノマヌを含す
堎合にも、生成した共重合䜓は良奜な芪氎性を
瀺すこずが明らかずな぀た。前者の埌反応によ
り芪氎性基を導入する方匏に比しお本発明共重
合䜓の補造は䞀回の重合工皋及び掗浄工皋のみ
で構成されおおり非垞に簡単であるのみなら
ず、埌反応の反応率のバラツキによる性胜の再
珟性の䜎䞋ずい぀た問題も生じない。 本発明の共重合䜓は物理的匷床が倧きい特長
を有しおいる。埓来、蛋癜質の分離粟補や固定
化の担䜓ずしお柱粉、セルロヌズ、デキストラ
ン等を出発原料ずしたポリマヌが汎甚されおい
る。デキストランの架橋䜓であるセフアデツク
スや架橋アガロヌスのセフアロヌズがその代衚
䟋であるが、これらの倩然物から埗られる担䜓
は膚最床が倧きく、又機械的匷床が劣るため、
倧芏暡に䜿甚するこずが困難ずなる。これに察
し、本発明品は䞉次元架橋重合䜓特有の倧きな
機械的匷床を有しおおり、カラム内に充填しお
クロマトグラフを行う時に有利である。 吞着剀の圢状ずしおは、吞着性胜の点や匷床
的な面からも又溶液を流通させる時の抵抗ずい
぀た面からも球状のものが最も奜たしいこずは
呚知であるが、本発明の共重合䜓は氎䞭で懞濁
重合をすれば、容易に球状に補造するこずが出
来る。 吞着性暹脂の奜たしい条件の䞀぀に、䞍掻性
でか぀広いPHの範囲で䜿甚可胜であるこずが挙
げられおいるが、ポリアクリロニトリルやポリ
ゞビニルベンれン等は、この条件を満足するた
め、特に反応性の高いモノマヌを加えない限
り、本発明の共重合䜓はこの条件を満足する。
汎甚の無機吞着剀である掻性アルミナやシリカ
ゲルが時ずしお被吞着物を分解するこずがある
のに察しお、本発明の共重合䜓は巟広い条件で
巟広い性質に察しお䜿甚出来る長所を有しおい
る。 本発明の共重合䜓は、皮々の蛋癜質を極めお
倚量に吞着する胜力を有しおいるこずが明らか
ずな぀た。 即ち、分子量1000皋床のペプチドから、分子
量数10䞇の高分子量蛋癜質たで也燥共重合䜓
圓たり100mg前埌ず云う極めお高い吞着量が
蚘録されたこずが実斜䟋から明らかである。曎
に、分子量のみならず、蛋癜質を特城づけるた
めの重芁な因子ずされおいる等電点も本発明共
重合䜓による蛋癜質の吞着には党く圱響を䞎え
ず、䟋えば実斜䟋〜12には、等電点4.7〜
10.4の広範囲にわた぀お、高い蛋癜吞着量を有
しおいるこずが瀺されおいる。 又、本発明の共重合䜓は䞀般の単玔な蛋癜質
のみならず、酵玠に察しおも高い吞着胜を瀺す
こずも明らかにな぀た。 さらに本発明の共重合䜓は、反埩䜿甚が可胜
であり、その性胜が長時間維持され劣化が少な
いず云う実甚䞊の倧きな特長を有しおいる。 以䞊述べた様な倚くの特長を有する為、本発明
の共重合䜓からなる蛋癜質吞着剀は次に蚘す様な
皮々の甚途に甚いるこずが出来る。 (1) 蛋癜質の粟補・分離 本吞着剀は、蛋癜質に察しお極めお優れた遞
択吞着性を有するこずから、氎性媒䜓䞭に含た
れる蛋癜質を、効率的か぀遞択的に吞着するこ
ずが可胜であり、換蚀すれば、糖質、ビタミン
類、色玠類、無機塩類、金属化合物、界面掻性
剀等の氎溶性物質ず共存しおいる蛋癜質を分離
するこずが出来る。 本発明の吞着剀を甚いおの蛋癜質溶液よりの
蛋癜質の吞着操䜜はPHないし11の範囲で行う
こずができるが、吞着に奜適なPHは蛋癜質の皮
類によ぀お遞ばれる。又有機性溶液、䟋えば70
アルコヌル溶液䞭のツ゚むンなどに察しおも
適甚するこずができる。 吞着時の枩床は℃ないし50℃が甚いられる
が、宀枩付近特に20℃ないし40℃が奜たしい。 吞着操䜜は蛋癜質溶液に本発明吞着剀を添加
するこずによ぀お行われ、必芁ならば撹拌又は
振ずうするこずによ぀お吞着をより容易にし、
吞着時間を短瞮するこずが出来る。又吞着剀を
カラム或いは濟過噚䞊に぀め、蛋癜質溶液を流
すこずによ぀お吞着させるこずもできる。 吞着時間は蛋癜質溶液の状態、濃床、吞着の
方法、枩床等によんお異なる適切な時間を遞ぶ
こずができる。 近幎蛋癜質の工業的応甚技術が重芁な新技術
ずしお倚方面で研究されおおり、このような機
械的にあらゆる面から革新的な吞着方法の開発
は工業的に極めお重芁な寄䞎をなすものであり
その応甚範囲は極めお広い。 又、珟圚実隓宀芏暡の倩然有機化合物の分
離、粟補法は代衚䟋である吞着クロマトグラフ
むヌは、被分離物質、吞着剀、溶媒分子盞互間
の吞着力の差を利甚しおいるが、珟圚䜿甚され
おいる吞着剀ずしおは、掻性炭、アルミナ、シ
リカ、リン酞カルシりム、ケむ酞マグネシりム
等の無機物が甚いられおいる。これらの無機吞
着剀に比べ、本吞着剀は、良奜な球状のものを
埗るこずが出来、又機械的匷床も倧きく、繰り
返しの䜿甚も可胜であるため、倧芏暡の吞着ク
ロマトグラフむヌを実斜するこずも可胜である
こずや、無機吞着䜓においおしばしば遭遇す
る、被分離物質を分解する性質を有しおいない
ため、特に䞍安定な蛋癜質の取扱が出来るず云
う利点を有しおいる等の理由から吞着クロマト
グラフむヌ甚担䜓ずしお利甚するこずが出来
る。又、すでに述べた様な孔埄ず蛋癜質の吞着
量の関係を利甚しお、さらに遞択的な蛋癜質の
分離が可胜ずなる。 さらに䞀方では本発明の吞着剀に吞着された
蛋癜質は酞性たたは塩基性に調敎された氎溶
液、各皮塩類溶液、枩氎、又はメタノヌル、゚
タノヌル、アセトン等の氎ず混和し埗る有機溶
媒を含む氎等から適切に遞ばれた氎性溶媒によ
り効率良く溶出するこずが可胜であり、溶出の
方法は溶出される蛋癜質の皮類、甚途により適
宜組み合わせればよい。 (2) 蛋癜質の陀去 埮量の蛋癜質の混入によ぀お補品品質が著し
く䜎䞋する事があるが、その䞀䟋ずしお枅酒の
蛋癜による濁りをあげるこずが出来る。本発明
の吞着剀を甚いれば、枅酒䞭に含たれる蛋癜質
を非垞に効率良く確実に陀くこずが出来る。そ
の䞊枅酒品質に䜕ら悪圱響を及がさず補品品質
を飛躍的に向䞊させるこずが出来る。しかも埓
来法である柿しぶによる凝集沈柱法、超遠心
法、酵玠剀による分解法などに比べ、吞着及び
埌凊理の操䜜性が栌段に優れ、蛋癜の混入もな
く経枈的である。同様にこの方法はビヌル、ブ
ドり酒の醞造補品その他の枅柄方法ずしお甚い
るこずが出来る。 さらに蛋癜質の吞着陀去方法ずしおは高蛋癜
質含有廃氎䟋えば食品加工廃氎からの蛋癜
質陀去方法ずしおも応甚するこずが出来る。こ
の堎合埓来の掻性汚泥法等の生物的方法に比べ
遥かに短時間に狭い堎所で凊理するこずができ
る。 (3) 固定化酵玠等の担䜓 生䜓内には特異的な盞互䜜甚を瀺す䞀察の物
質が倚く存圚する。酵玠ず基質、酵玠ず阻害
剀、抗原ず抗䜓等はその代衚的な䟋である。こ
れらの組合わせで䞀぀の耇合䜓が圢成される。
この耇合䜓が非垞に安定な堎合もあれば、䞭間
䜓ずしお存圚するのみで盎ちに反応分解をする
堎合もある。酵玠−基質耇合䜓の埌者の堎合に
察応する。これらの化合物の䞭には蛋癜質であ
るものが倚いが、それらを本発明による吞着剀
に吞着固定するこずにより皮々の甚途に䜿甚す
るこずが出来る。 酵玠を氎䞍溶性担䜓に固定させたものは固定
化酵玠ずしおよく知られおいる。化孊結合法ず
は異なり、埓来物理的吞着法による固定化酵玠
の補造方法は、酵玠の倉性が殆ど起こらずか぀
酵玠を補充しながら連続䜿甚が可胜であるず云
う倧きな利点を有しながら、その吞着力が匱
く、吞着量が少ないため実甚化が遅れおいた。 䞀方、本発明の吞着剀の蛋癜吞着量は、
の也燥䜓圓たり100mg以䞊の成積を瀺しおお
り、又䞀旊吞着された酵玠等は、蒞溜氎、脱む
オン氎、氎道氎によ぀お殆ど溶離されないの
で、酵玠を吞着させた状態で酵玠反応に䜿甚す
るこずも可胜である。 又、アフむニテむ−クロマトグラフむヌは、
担䜓に生理掻性物質を固定し、それずの盞互䜜
甚を利甚しお他の生理掻性物質を分離するず云
う原理に基づく方法で、近幎非垞に泚目を集め
おいるものであるが、この目的のための担䜓ず
しおも本発明の吞着剀を䜿甚するこずが可胜で
ある。吞着剀に吞着固定される蛋癜質ずしお
は、酵玠、抗原、抗䜓等が代衚的なものであ
る。なおこれらの蛋癜質を吞着させる際に、蛋
癜質の架橋剀ずしお知られるグルタルアルデヒ
ド等の二官胜性反応詊薬を甚いるこずは本発明
の方法を䜕ら劚害するこずがないばかりでな
く、吞着䜓ず蛋癜質及び蛋癜質同士の結合を䞀
局匷め、その適甚範囲を拡倧するこずが出来
る。 次に本発明を実斜䟋により曎に詳现に説明する
が、これにより本発明の範囲が制限されるもので
はない。 実斜䟋  還流冷华噚、ステンレススチヌル補二枚矜撹拌
噚、枩床蚈を備えたの䞉口フラスコに蒞溜し
たばかりのアクリロニトリル55、ゞビニルベン
れン玔床56、䞍玔物ずしお44のビニル゚チ
ルベンれンを含む、以䞋56ゞビニルベンれンず
蚘す45、アセトプノン130、デカリン120
、アゟビスむ゜ブチロニトリル、・2′−
アゟビス−・−ゞメチルバレロニトリル
を加え、均䞀溶液にする。さらに郚分ケン化
ポリビニルアルコヌル粘床23cps、ケン化床88
6.25、塩化ナトリりム12.5を溶解した蒞
溜氎1270を加え、300rpmの回転数で撹拌を行
いながら、45℃で時間、50℃で時間、60℃で
時間、さらに70℃で時間加熱した。反応䞭䞀
定時間毎に反応混合物をサンプリングしおそのベ
ンれン抜出物をガスクロマトグラフにより分析し
お、残存単量䜓を定量し重合率を枬定したずこ
ろ、䞊蚘の条件で98以䞊の重合率であるこずが
確認された。なお、クロリロニトリルは沞点が䜎
いため還流冷华噚は内郚に冷氎を流通させる等し
お効率を高める必芁がある。生成した共重合䜓は
良奜な球状をしおおり盎埄60〜120Όの範囲にあ
぀た。篩を甚いお湿匏分玚を行぀た埌、メタノヌ
ルで未反応単量䜓、液䜓等を陀去した。その䞀郚
をずり枛圧䞋60℃で18時間也燥しポロシメヌタヌ
甚の詊料ずした。残りの共重合䜓は十分氎掗を繰
り返した。 このもののカサ比重は0.21、平均孔埄1200Å、
気孔率2.28ml/、衚面積220m2/ず枬定され
た。又、孔埄が600Åから2400Åの間の孔量は
・87ml/であ぀た。以䞋これを−ず称す
る。 実斜䟋  アセトプノンずデカリンの添加量がそれぞれ
200、50である以倖は、実斜䟋ず党く同様
の方法で粒状共重合䜓を埗た。その粒埄範囲は80
〜140Ό、カサ比重は0.25、平均孔埄は200Å、気
孔量は1.83ml/、又100Åから400Åたでの孔量
は0.86ml/、衚面積は320m2/ず枬定された。
以䞋これを−ず呌ぶ。 実斜䟋  アセトプノンずデカリンの混合液䜓の代りに
ベンゟニトリル250を添加した以倖は、実斜䟋
ず党く同様の方法で粒状共重合䜓を埗た。その
粒埄範囲は70〜150Ό、カサ比重は0.28、平均孔
埄は80Å、気孔量は1.18ml/、40Åないし160Å
の孔に基づく孔量は0.50ml/、衚面積は270m2/
ず枬定された。以䞋このものを−ず称す。 比范䟋  実斜䟋ず同様の装眮に、アクリロニトリル
110、56ゞビニルベンれン90、アゟビスむ
゜ブチロニトリル、・2′−アゟビス−
・−ゞメチルバレロニトリルを加
え、さらに実斜䟋ず同じ郚分ケン化ポリビニル
アルコヌル、塩化ナトリりム15を溶解した
玔氎1000を加え、350rpmの回転数で撹拌を行
いながら、実斜䟋ず同じ枩床スケゞナヌルで重
合を行぀た埌、同様な埌凊理を行぀た。重合率は
97であ぀た。又、カサ比重は0.62ず枬定され
た。ポロシメヌタによる倚孔構造の枬定では孔は
存圚しないこずが確認された。以䞋、このものを
−ず呌ぶ。 実斜䟋  液䜓ずしおアセトプノン100、デカリン50
を甚いる以倖は実斜䟋ず党く同じ方法で共重
合䜓を補造した。粒埄100〜180Ό、カサ比重は
0.31、平均孔埄は1100Å、気孔量は0.97ml/、
550Å〜2200Åの孔に基づく孔量は0.40ml/、衚
面積は170m2/。このものを以䞋−ず称す。 実斜䟋  実斜䟋で甚いたフラスコに、ヒドロキシアパ
タむト10、ヒドロキシ゚チルセルロヌス10、
塩化カルシりム20、蒞溜氎2000を加え、70℃
で撹拌し溶液を均䞀にした埌、液枩を30℃に䞋げ
る。この氎溶液を300rpmで撹拌しながらその䞭
にアクリロニトリル50、゚チレングリコヌルゞ
メタクリレヌト10、スチレン40、クロルベン
れン300、過吉草酞タヌシダリヌブチル0.25
、過酞化ベンゟむル0.75の均䞀溶液を䞀気に
加えた。30℃で30分、40℃で時間、50℃で時
間、60℃で時間、さらに70℃で時間、80℃で
時間反応を行う。十分な掗浄埌埗られた共重合
䜓の性胜は次の通りであ぀た。粒埄90〜260Ό、
平均孔埄500Å、気孔量2.02ml/、250Å〜1000
Åの孔に基づく気孔量は1.03ml/、衚面積260
m2/。以䞋この重合䜓を−ず呌ぶ。 実斜䟋  実斜䟋ず同じフラスコに、メタクリロニトリ
ル50、玔床80のゞビニルベンれン50、゚チ
ルベンれン200、む゜オクタノヌル100、過酞
化ラりロむルの混合溶液を入れ、別に調補し
た懞濁液の氎溶液の粘床が100cpsのメチ
ルセルロヌス、食塩48の氎溶液1650を
加えお200rpmの速床で撹拌をしながら、60℃で
時間、75℃で時間、さらに90℃で時間加熱
を続けた。掗浄埌の共重合䜓は次の構造を有しお
いた。粒埄150〜250Ό、カサ比重0.20、平均孔埄
3000Å、党気孔量2.68ml/、孔埄1500Åから
6000Åの気孔量は1.05ml/、衚面積は190m2/
。このものを以䞋−ず称する。 実斜䟋  100mlの耐圧ガラスス容噚内にアクリロニトリ
ル20、・N′−゚チレンゞアクリルアミド
、・2′−アゟビス・−ゞメチルバレロ
ニトリル0.2、ゞメチルホルムアミド30、
トル゚ン20を加え封じた埌、溶液を均䞀にし、
40℃で時間、60℃じ時間、さらに80℃で時
間加熱を続ける。封管を冷华埌砎壊し、共重合䜓
を取り出した。これを粉砕し、80〜200メツシナ
の篩で湿匏分玚した埌、十分量のアセトンで掗浄
しお添加液䜓を陀去した。埗られた共重合䜓はホ
ロシメヌタヌによ぀お、次の構造を有しおいるこ
ずが分か぀た。カサ比重0.26、平均孔埄800Å、
気孔量1.65ml/、孔埄が400Åりよ1600Åたでの
孔に由来する孔量は0.73ml/、衚面積225m2/
。 実斜䟋  衚に瀺した蛋癜質を各々30mg含む氎溶液10ml
にそれぞれ0.5の湿最共重合䜓−を入
れ、30℃にお時間振ずうした。遠心分離にお沈
降物を陀去した埌、䞊柄液䞭の蛋癜質濃床をロヌ
リむ等の方法Lowry、O.H.et al、J. Biol.
chem.、193å·»265頁、1951幎で枬定し共重合䜓
−を入れない系の倀ずの差を吞着量ずし
た。りレアヌれ、カタラヌれ、α−キモトリプシ
ン、ペプシンに぀いおは䞊柄液䞭の残存酵玠掻性
も䜵せお枬定した。 又、共重合䜓に吞着された酵玠に぀いおもその
力䟡を通垞の方法によ぀お枬定した。 結果はたずめお衚に瀺した。なお、蛋癜質吞
着量は、也燥共重合䜓圓たり吞着した蛋癜質
の重量で瀺した。 りレアヌれの掻性枬定はデヌ・デヌ・バンスリ
ヌクD.D.Vanslykeらの方法J.Biol.Chem.
、154巻、623頁、1944幎、タカラヌれぱむ
チ・ナヌ・ベルグマむダヌ・・
Bergmeyerの方法Biochem.Z.、327巻、255
頁、1955幎、α−キモトリプシンはゞ・ダブリ
ナ・シナベルトG.W.Schwertらの方法
Biochim.Biophysica Acta.、16巻、570頁、1955
幎、ペプシンぱル・゚ム・バヌカ−L.M.
Bakerらの方法J.Biol.Chem.、211巻、701
頁、1954幎でそれぞれ行぀た。
【衚】
【衚】 実斜䟋  実斜䟋に瀺したず同様の方法でトリプシン
分子量䞇、等電点10.0を吞着させお共重合
䜓の蛋癜質吞着量は130mg、䞊柄䞭の残存酵玠は
45であ぀た。この共重合䜓ず蛋癜質の耇合䜓を
カラムに充填し、基質ベンゟむルアルギニン゚チ
ル゚ステル塩酞塩の0.05Mトリス・バツフアヌ溶
液34/、PH8.0をSVの流速で流し
た。その盞䜓掻性は96時間埌70であ぀た。 なおトリプシンの掻性枬定はゞヌ・ダブリナ
ヌ・シナベルトG.W.Schwert等の方法によ
぀たBiochim.Biophysica Acta.、16巻、570
頁、1955幎。 実斜䟋10・比范䟋 実斜䟋に瀺したず同様の方法で衚に瀺した
蛋癜質及びトリプシンの−、−に察する
吞着量を枬定した。その結果を衚に瀺す。 なお、比范のために非倚孔性暹脂−ぞの吞
着量を衚に䜵蚘する。
【衚】 泚−は未枬定
実斜䟋 11 実斜䟋に瀺したず同様の方法で衚に瀺す蛋
癜質を吞着させた共重合䜓−をカラムに充填
し、−の倍容の氎で氎掗埌、倍容の溶出
剀で吞着蛋癜質を溶出した。結果をたずめお衚
に瀺す。
【衚】 実斜䟋12、比范䟋 実斜䟋に瀺した方法ず同様に、衚に瀺す蛋
癜質の共重合䜓−、−に察する吞着量を
枬定した。結果を衚にたずめる。さらに比范䟋
ずしお−に察する吞着量も䜵せお茉せた。
【衚】 実斜䟋 13 通垞の方法によ぀お補造した枅酒生酒
を共重合䜓−、10mlを充填した内埄1.1cmの
カラムに空間速床10hrで通過させた。凊理前埌の
液を超遠心分離機にかけ50000G×30分沈柱
物の也燥重量を比范した所、次の劂くな぀た。
【衚】 実斜䟋 14 実斜䟋で瀺した方法で共重合䜓−、、
、のトリプシン吞着量を求めた。結果はそれ
ぞれ也燥暹脂圓たり80mg、120mg、100mg、
150mgであ぀た。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  20重量ないし98重量の䞀般匏(A) ここには、氎玠、アルキル基等 で衚される含シアノ単量䜓及び重量ないし80
    重量の架橋重合性単量䜓を含む単量䜓混合物を
    共重合しお埗られる共重合䜓であ぀お、平均孔埄
    (d)が40Åないし9000Åであり、孔埄が0.5d以䞊2d
    未満である孔の䜓積が党孔量の60以䞋である倚
    孔性共重合䜓からなる蛋癜質吞着剀。  党単量䜓に察する架橋重合性単量䜓の重量分
    率をずする時、也燥重合䜓圓たりの党気
    孔量が0.05√ml以䞊1.5√ml以䞋である特蚱
    請求の範囲第項蚘茉の蛋癜質吞着剀。
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