JPS6233549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はクロマトグラフイー用充填剤に適した
親水性担体およびその製法に関するものである。
特に高速液体クロマトグラフイーにおいて、水溶
媒中で、分子ふるい効果によつて、たんぱく質、
酵素、核酸など重要な水溶性物質を分離したり、
天然および合成水溶性高分子の分子量分布の測定
をするために適した親水性担体およびその製法に
関するものである。従来、親水性担体としては、
架橋デキストラン、アガロース、ポリアクリルア
ミドなどが知られている。これらのゲルは、水溶
性物質に対する吸着性が少なくゲルフイルタレー
シヨンクロマトグラフイー、アフイニテイークロ
マトグラフイー、電気泳動等の担体として、分析
および精製用手段として生化学分野で大きな役割
を果してきた。しかし、これらのゲルは機械的強
度が小さいため、低流速でしか使用できず、多大
な時間を費やしている。また、PH、イオン強度、
溶離液組成の変化によつて、担体の膨潤度が変化
し、カラム効率を著しく低下させることも知られ
ている。 近年高度液体クロマトグラフイーの発達によつ
て、高流速で使用できる機械強度を有し、使用溶
離液の変化に対するカラム安定性の高い分離担体
が待望されていた。そこでメタクリレート系ゲ
ル、ポリビニルアルコール系ゲル、ポーラスガラ
スが開発利用されてきているが、最も重要な吸着
性および分離能の点で劣り、中性の糖類や一部の
水溶性合成高分子では成果を得ているが、いまだ
充分ではない。特に前記のゲルの果してきた生化
学関連物質に対する適用は不充分であつた。 最近特開昭46−7296号公報によつて、オルガノ
シランの重合により、多分子層でオルガノシラン
を化学結合した担体が提示されたが、ここで示さ
れた親水性担体はSi−Ｏ−Ｃ結合を有するが、こ
の結合は水中で加水分解を受け易く、使用中にシ
ラン剤の溶出が起き、そのために重合層の厚さが
変化することによるクロマトグラフイーの再現性
や、カラム効率の低下の発生によつて、長期間使
用する上で好ましくない。特開昭48−22099号公
報によつて原子の重量が大きい有機基を有すオル
ガノシランを単分子層で化学結合した担体が提示
されたが、最初から大きい有機基があるオルガノ
シランはその基の立体障害により単位面積あたり
のシラン結合量を向上できず、充分に担体表面を
覆えない。タンパク質の回収率がまだ不充分であ
るのは、その点に原因があると推定される。さら
にJ.Chromatog.Sci.14 316〜320（1976）等でグ
リセロールプロピルシラン結合ポーラスガラスの
性能が報告されているが、これはオルガノシラン
の有機基が小さすぎるために、充分に担体表面を
覆えないためタンパク質等の回収率がまだ不充分
であるのだと推定される。しかしこれらの報告等
から、高速化が可能でかつ回収率や溶出量から従
来の高速液体クロマトグラフイー用親水性担体よ
り吸着性がかなり改良されていることがわかる。 本発明者らはさらに吸着性を改善し、高速化が
可能な硬質ゲルを開発すべく、検討をした結果、
まず、細孔表面にシラノール基を有する多孔性担
体に分子量の大きくないエポキシ基を末端に有す
るオルガノシランを化学結合することにより、細
孔表面を緻密にオルガノシランで覆い、その上
で、オルガノシランのエポキシ基を利用しさらに
親水性物質を付加して、親水性有機物層を形成さ
せることにより、前記の硬質担体よりさらに吸着
性を低下させることが出来た。しかし一般に担体
に結合した官能基との反応は気相や液相での反応
に比べ反応率が上がらない。そこで付加する親水
性物質として単なるポリオール類を選ぶとすれ
ば、反応率が低く、形成される親水性有機物層は
吸着性を低下させるには、充分なものとはいえな
い。それ故付加する親水性物質としてはエポキシ
基を有する親水性有機物が好ましく、吸着性を低
下させるために充分な親水性有機物層を形成させ
るには、親水性物質の分子中に一定量以上のエポ
キシ基が含有されることが必要となる。このよう
にして得られた担体の細孔表面は単に大きな有機
基をもつオルガノシランが個々に表面を覆つてい
るだけでなく、オルガノシランに結合した有機物
がそれぞれ結合し、高分子層を形成しているの
で、吸着性では前記の軟質ゲルの用途をほぼ満足
し、しかも高速化に適し、高分解能で、安定なカ
ラム性能が得られる硬質親水性担体を見い出し本
発明を完成したものである。 すなわち本発明は、多孔性表面を細孔表面のシ
ラノール基とオルガノシランをSi−Ｏ−Si結合さ
せ、さらにエポキシ基含有有機物との共重合体で
覆つた親水性担体およびその製法を提供するもの
である。 さらに詳しくは、多孔性担体細孔表面のシラノ
ール基Siと下記一般式（）SiとがSi−Ｏ−Siに
より結合されていることを特徴とする親水性担
体、 一般式（） ｛R₁；Ｃ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−ＨおよびＯ−Ｈの結
合またはＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈ、Ｏ−Ｈおよ
びＣ−Ｘ（Ｘ；ハロゲン原子）の結合（ハロゲ
ン原子含有量は20重量％以下）で構成され、Si
とはSi−Ｃ結合からなり、ＣとＯの原子比
（Ｃ／Ｏ）が2.5以下の有機基、 R₂；R₁と同じ有機基、メチル基、エチル基、メ
トキシ基、エトキシ基または水酸基、 R₃；メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキ
シ基または水酸基、 ｍ；１以上の整数、 ｎ；０または１以上の整数｝ および多孔性担体細孔表面のシラノール基と一
般式（） ｛R₄；エポキシ基を有し構成原子の原子量の総和
が150未満の有機基、 R₅；R₄と同じ有機基、メチル基、エチル基、メ
トキシ基、エトキシ基またはハロゲン原子、 R₆；メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキ
シ基またはハロゲン原子、 R₇；メトキシ基、エトキシ基またはハロゲン原
子｝ で表されるオルガノシランを担体およびオルガノ
シランに不活性な溶媒の存在下あるいは非存在
下、20℃ないし300℃で反応させSi−Ｏ−Si結合
を形成し、次いでＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈおよび
Ｏ−Ｈの結合またはＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈ、Ｏ
−ＨおよびＣ−Ｘ（Ｘ；ハロゲン原子）の結合
（ハロゲン原子含有量は20重量％以下）で構成さ
れ、ＣとＯの原子比（Ｃ／Ｏ）が2.5以下、分子
量1000以下かつエポキシ当量（分子量／エポキシ
基の数）300以下のエポキシ基含有有機物をオル
ガノシラン処理担体と、これらに不活性な溶媒中
で、触媒の存在下あるいは非存在下、−20℃ない
し200℃で共重合させることを特徴とする親水性
担体の製法を提供するものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明の親水性担体で用いられる多孔性担体
は、シリカゲル、ポーラスガラス、ケイソウ土等
でその細孔表面のシラノール基とオルガノシラン
がSi−Ｏ−Si結合されていて、さらにエポキシ基
含有有機物と共重合されることによりシリル基ま
たはポリシリル基を有し、担体表面がアルコール
性水酸基またはエーテル結合に起因する親水性有
機固定相で覆われている親水性担体である。 本発明に用いられる多孔性担体は、細孔表面を
緻密にオルガノシランで覆い、さらにオルガノシ
ランに有機物がそれぞれ結合し、高分子層を形成
するため、特に細孔表面にシラノール基を0.5
個／ｎm²以上、好ましくは1.0個／ｎm²以上有す
るものが最適である。また、該担体の形状は、任
意の形状を有するものを使用することが出来る
が、特に、クロマトグラフイー用としては、球状
のものが好ましい。さらに、該担体の粒子径は１
〜500μｍ好ましくは２〜200μｍ、細孔の大きさ
は平均細孔径20Å以上の担体が適用できる。 本発明におけるエポキシ基を有するオルガノシ
ランとしては多孔性担体の細孔表面のシラノール
基と結合し易く、かつ多孔性担体表面を出来るだ
け密に覆うことが出来るものが望ましいため、１
分子中に低級アルコキシ基またはハロゲン原子を
１ないし３もち、その他はエポキシ基が末端に結
合した有機基が１ないし２で、その他はメチル基
ないしエチル基であるものが好ましい。 例えば、一般式（）で ｛R₄；エポキシ基を有し構成原子の原子量の総和
が150未満の有機基、 R₅；R₄と同じ有機基、メチル基、エチル基、メ
トキシ基、エトキシ基またはハロゲン原子、 R₆；メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキ
シ基またはハロゲン原子、 R₇；メトキシ基、エトキシ基またはハロゲン原
子｝ で示される化合物で特にγ−グリシジルオキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシジルオキ
シプロピルモノメチルジクロルシラン、γ−グリ
シジルオキシプロピルジメチルモノクロルシラ
ン、３・４−エポキシブタンモノメチルジクロル
シラン、３・４−エポキシブタントリエトキシシ
ラン、ジγ−グリシジルオキシプロピルジクロル
シランなどを挙げることができる。 本発明において、多孔性担体のシラノール基に
オルガノシランを化学結合させるとき、溶媒の存
在は必須の要件ではないが表面処理の均一性に対
する安定度や操作性の点から、通常溶媒の存在下
で反応を行う方が有利である。 溶媒としては、オルガノシランを溶かし、多孔
性担体およびオルガノシランに不活性であればよ
く、たとえばエーテル類、ケトン類、エステル
類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、ニトリ
ル類、Ｎ−置換アミド類、スルホキシド類、第３
級アミン類などをあげることができるが、特に好
ましい溶媒としては、Ｍ−ブチルエーテル、エチ
レングリコールジメチルエーテル、ジエチレング
リコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサンなどエーテル類、トルエン、キシ
レン、Ｍ−ヘキサンなど炭化水素類、クロルベン
ゼン、ジブロムブタンなどのハロゲン化炭化水素
類、ジメチルホルムアミド、ジエチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドンなどのＮ−置換アミド
類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類
をあげることができる。本発明の多孔性担体表面
のシラノール基とオルガノシランとの反応は公知
の方法であり、低温では反応速度が遅く、オルガ
ノシランの結合量も充分ではない。逆に高温では
オルガノシランのエポキシ基の安定性が低下する
ので、その後のエポキシ基含有有機物との共重合
が進行しなくなるため、20℃ないし300℃好まし
くは60℃ないし200℃の温度範囲で行うのがよ
い。また多孔性担体に対するオルガノシランの使
用量は担体中に存在するシラノール基の量に依存
するが、本発明で使用するオルガノシランでは最
大でも3.3μmole／m²しか結合しないので（担体
の表面積）×（3.3μmol／m²）以上のオルガノシラ
ンを使用すれば充分である。 該シラン処理担体はシラノール基を有する多孔
性担体とオルガノシランとがSi−Ｏ−Si結合して
いれば、エポキシ基が開環変性されていてもなん
ら差支えない。 しかしエポキシ基が開環変性されている場合結
合する化合物は種々の水溶性物質と疎水性相互作
用の原因とならないように充分な親水性を有する
ことが必要であり、またエポキシ基含有有機物が
反応することを阻害するものであつてはならな
く、かつ、開環反応は後に続くエポキシ基含有有
機物との共重合反応により充分に細孔表面が親水
性高分子で覆われるために必要な量のエポキシ基
を残しておく必要がある。 そのため、エポキシ基の開環変性が加水分解に
よりその開環変性割合が、多くとも70％以下、好
ましくは60％以下であるか、あるいは分子量200
以下のエチレングリコール、グリセリン、エリス
リトール、ペンタエリスリトール、ソルビトール
などの脂肪族ポリオールまたは一般式HO（−CH₂
−CH₂−Ｏ−）_oＨ（ｎ＝１〜５）で示されるポリ
エチレングリコールの付加を伴う開環であること
が好ましい。 特に加水分解による開環を行なうときは、H₂O
の存在下、触媒として、硫酸、塩酸、過塩素酸、
リン酸などのプロトン酸を使用し、該シラン処理
担体を含浸しておけばよい。また脂肪族ポリオー
ルまたはポリエチレングリコール付加を伴う開環
を行なうときは、当該脂肪族ポリオールまたはポ
リエチレングリコール存在および溶媒の存在また
は非存在下で60℃以上に加熱するかまたは、触媒
によつて開環変性することができる。 該反応で使用される溶媒としては、オルガノシ
ラン、付加する脂肪族ポリオールおよびポリエチ
レングリコールに不活性であればよく、脂肪族ま
たは脂環族のエーテル類、ケトン類、エステル
類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、ニトリ
ル類、Ｎ−置換アミド類、スルホキシド類などを
あげることができる。 特に好ましい溶媒としては、エチレングリコー
ル、ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類、
１・２−ジクロルエタン、１・２−ジクロルプロ
パン、１・１・１−トリクロルエタンなどのハロ
ゲン化炭化水素類、Ｎ・Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドンなどのＮ置換アミド
類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類
などをあげることができる。該反応で使用される
触媒としては、硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸な
どのプロトン酸、三弗化ホウ素、三弗化ホウ素エ
ーテラート、四弗化ホウ素亜鉛などのルイス酸お
よび塩化第一または第二スズ、四塩化チタン、塩
化アルミニウムなどの金属ハロゲン化物などを挙
げることができるが、特に三弗化ホウ素エーテラ
ートなどのルイス酸が好ましい。 次に該シラン処理担体とエポキシ基含有有機物
との共重合方法は、該シラン処理担体とエポキシ
基含有有機物とを不活性溶媒および触媒の存在下
あるいは非存在下で、所定温度、所定時間、撹拌
しながら反応させるものである。このとき、ケイ
素原子に結合している不純物を除去する為、必要
により酸性水溶液に所定温度、所定時間含侵後水
洗するのが好ましい。その後生成物を口別し、不
活性溶媒で数回洗浄した後、減圧乾燥を行ない親
水性担体を得る。 この操作は、測定される試料の溶出容量や回収
率に特に影響はおよぼすことはないが、この操作
を行なわなかつた担体をクロマトグラフイー用に
使用した場合、示差屈折計による検出において、
使用初期にドリフト現象が起ることが多い。 事実、この操作を行なわなかつた担体を蒸留水
で洗浄したとき、有機物炭素が検出されこの操作
を行なつた担体については検出されなかつた。 本発明で使用されるエポキシ含有有機物として
は、やはり水溶性物質との疎水性、相互作用の原
因とならないように充分な親水性を有することが
必要であり親水性基すなわち水酸基やエーテル基
を多く含有しているものが望ましく、また共重合
反応によつて、細孔表面が高分子層で覆われるよ
うに一定量以上のエポキシ基を含有している必要
がある。 さらに分子量が大きくなるほど担体の内部容積
は減少し好ましくない。 このため、本発明におけるエポキシ基含有有機
物とはＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−ＨおよびＯ−Ｈの結
合で構成され、炭素原子と酸素原子の数の比
（Ｃ／Ｏ）が2.5以下、分子量1000以下でかつ、エ
ポキシ基当量（分子量／エポキシ基の数）300以
下、好ましくは200以下の化合物（以下、エポキ
シ基含有有機物という）あるいはＣ−Ｃ、Ｃ−
Ｏ、Ｃ−Ｈ、Ｃ−Ｘ（Ｘ：ハロゲン）およびＯ−
Ｈの結合で構成され、炭素原子と酸素原子の数の
比（Ｃ／Ｏ）が2.5以下、分子量1000以下、エポ
キシ当量（分子量／エポキシ基の数）300以下、
好ましくは200以下で、かつハロゲン原子含有量
が20重量％以下、好ましくは15重量％以下の化合
物（以下エポキシ基含有有機物という）を用い
るものである。 エポキシ基含有有機物として、エチレンオキ
サイド、グリシードル、１・２・３・４、−ジエ
ポキシブタン、ジグリシジルエーテル、エチレン
グリコール（モノないしジ）グリシジルエーテ
ル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ペンタ
エリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビ
トールポリグリシジルエーテル、ジグリセロール
ポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコー
ル（モノないしジ）グリシジルエーテル、（ポリ
エチレングリコールの重合度９以下）ポリプロピ
レングリコール（モノないしジ）グリシジルエー
テル（ポリプロピレングリコールの重合度３以
下）、１・４−ブタンジオール（モノないしジ）
グリシジルエーテル、１・３−プロパンジオール
（モノないしジ）グリシジルエーテルおよびその
他類似物が例としてあげられる。ここにあげたグ
リシジルエーテル化合物は、たとえば相当する脂
肪族ポリオールとエピハロヒドリンとの反応によ
つて、通常の方法で製造されるが、通常製造過程
で、グリシジルエーテル化合物のオリゴマーまた
はエポキシ基の加水分解によりグリコール基とな
つたもの、さらにハロヒドリン基の開還反応が不
充分なため残つたハロヒドリン基を含有するもの
などが副生するがこれらの化合物もまた本発明に
おいて好ましいエポキシ基含有有機物であり、混
合物として使用しても何等問題はない。 エポキシ基含有有機物として３−グリシジル
オキシ、プロピレンクロルヒドリン、エチレング
リコールグリシジルクロルヒドロキシプロピルエ
ーテル、グリセロールジグリシジル−クロルヒド
ロキシプロピルエーテル、ジエチレングリコール
グリシジルクロルヒドロキシプロピルエーテル、
ソルビトールトリグリシジルブロモヒドロキシプ
ロピルエーテル、ジグリセロールジグリシジルク
ロルヒドロキシプロピルエーテルおよびその類似
物が例としてあげられる。 本発明の担体に結合したオルガノシランのエポ
キシ基含有有機物の共重合に使用される触媒とし
ては、硫酸、塩酸、過塩素酸、リン酸などのプロ
トン酸、三弗化ホウ素・三弗化ホウ素・エーテラ
ート、四弗化ホウ素亜鉛などのルイス酸および塩
化第一または第二スズ、四塩化チタン塩化アルミ
ニウムなどの金属ハロゲン化物などを挙げること
ができるが特に三弗化ホウ素・エーテラートなど
のルイス酸が好ましい。 また、該反応において、溶媒の存在は必須の要
件ではないが、表面処理の均一性や操作性の点か
ら通常溶媒の存在下で反応を行なう方が有利であ
る。溶媒としては、オルガノシランや付加する有
機物に不活性であればよく、脂肪族または脂環族
のエーテル類、ケトン類、エステル類、炭化水素
類、ハロゲン化炭化水素類、ニトリル類、スルホ
キシド類などをあげることが出来る。特に好まし
い溶媒としては、エチルエーテル、ジエチレング
リコールジメチルエーテル、エチレングリコール
ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキ
サンなどエーテル類、１・２−ジクロルエタン、
１・４−ジブロモブタン、１・２−ジクロルプロ
パン、１・１・２−トリクロルエタンなどハロゲ
ン化炭化水素類、ジメチルスルホキシドなどのス
ルホキシド類等をあげることができる。 該反応において、反応は低温でも反応速度が速
いものもあるが、一般に遅くなり実用性に乏し
く、逆に高温では、種々の副反応が起こり、吸着
性に対して好ましくないので−20℃ないし200℃
の温度範囲で行なうことができる。最適な反応温
度は、付加化合物や、共重合用エポキシ基含有有
機物の種類、溶媒の種類、触媒の種類等によつて
選択されるが、通常０℃ないし150℃の範囲で行
うのがよい。 共重合用エポキシ基含有有機物の使用量は担体
中に存在するエポキシ基に対して、当量以上必要
であり、通常反応を促進し、高分子層により担体
表面に充分に覆うために、当量の２倍以上に使用
する。ただし溶媒中で行なう場合、エポキシ基含
有有機物単独でゲル化が生ずる濃度以上に濃度を
あげる必要はない。 以上説明したように、オルガノシランとして一
般式（）のR₅にR₄と同じエポキシ基含有の有
機基を用いると、R₄、R₅両方のエポキシ基部
分、つまり一般式（）のR₁とR₂の部分で共重
合がおきるため、一般式（）のｍ、ｎはともに
１以上の整数となるが、R₅として他の官能基を
用いると、一般式（）のｍは１以上の整数で共
重合されるが、R₅部分、つまり一般式（）の
R₂部分での共重合はおきないため、ｎは０とな
る。 また、オルガノシラン中に存在するハロゲン原
子は、シラノールとの反応でSi−Ｏ−Si結合を生
成する際、HClに変化する。さらに、ここで未反
応となつたハロゲン原子も後の含水溶液との接触
時に水と反応してHClに変化し、これらはすべて
水酸基とおきかわる。 本発明の担体は、公知である従来の担体に比較
して、高速ゲル過用担体としてきわめて優れた
性能を有している。その特徴の第一は低吸着性に
ある。これは担体の細孔表面が親水性高分子層で
覆われているため、被測定物質と担体表面との疎
水性相互作用が極めて小さいことによる。第２に
担体の基材として、公知の方法で容易に作製でき
る無機担体として、シリカゲルやポーラスガラス
があり、これらの担体は、有機ポリマー系の担体
に比べ細孔径の分布が非常に狭く、溶媒の違いに
よる膨潤度に変化がない硬質のゲルが得られる。
従つて分離能が非常に高く、しかも高速化が容易
で、カラム安定性がよい。さらに、細孔径の調節
は基材となる担体に依つてきまるが、各種の細孔
径の担体の調製法は公知の方法で可能である。 それゆえ本発明で得られた親水性担体はきわめ
て優れた性能を有し、たとえばたんぱく質、酵
素、ポリペプチド、アミノ酸、核酸、ヌクレオチ
ド、糖類、ビタミン類、ホルモン類、水溶性合成
高分子などを水溶媒で分子フルイ効果により分離
する場合極めて効果がある。その他極性溶媒系で
のクロマトグラフイー測定にも使用でき、表面の
水酸基を利用して各種の官能基を導入することが
できるので、イオン交換クロマトグラフイーやア
フイニテイークロマトグラフイー等の分離担体の
基材として利用できる。 以下、実施例によつて本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例 １ 基材としたシリカゲル担体の物性は 形状 球形 粒子径 10−12μｍ 比表面積 250m²／ｇ 平均細孔径 250Å である。 このシリカゲルを還流冷却器付きのフラスコに
60℃、10mmHgで６時間乾燥後24部（以下すべて
重量部）をとり、一般式（）のR₄としてγ−
グリシジルオキシプロピル基

【式】R₅、R₆、R₇として メトキシ基を有するγ−グリシジルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン20部をトルエン200部で希
釈した溶液中に含浸させる。生成するメタノール
を留出させながら還流下８時間反応させる。シラ
ン処理シリカゲルを別し、トルエン100部で３
回洗浄し、減圧乾燥する。次に得られたシラン処
理シリカゲルの全量とエポキシ基含有有機物とし
てグリセリンポリグリシジルエーテル 10部を１・４−ジオキサン200部で希釈した溶液
を撹拌機付き反応器中に入れ、室温で撹拌しなが
ら、三弗化ホウ素エーテラートを１部注入し、そ
の後反応温度を80℃まで昇温して、２時間反応さ
せる。次にジオキサン100部で３回洗浄する。さ
らにケイ素原子に結合しているアルコキシ基を除
くために、PH３の塩酸水溶液200部に含浸し、40
℃で12時間反応した後水100部で３回洗浄し、減
圧乾燥することにより得られた担体を、内径7.5
mm長さ600mmのステンレスカラムに湿式充填し、
下記の条件下で水溶媒系のゲル浸透クロマトグラ
フイー用充填剤としての性能を調べた。 この様にして得られた担体での一般式（）の
R₁は で、R₂、R₃は水酸基である。 測定条件 装置 HLC−802UR（東洋曹達工業（株）商品
名） 検出器 示差屈折計および紫外線吸収検出器
（280nｍ） 溶離液 水またはリン酸緩衝液（1/15モル、リン
酸緩衝液、PH6.81/10モルKc含有） 流速 １ml／min 試料注入量 0.1溶液 100μ（タンパク質） 0.2〜0.5％溶液100μ（その他） まず溶離液として水を用いてデキストラン
（MW：500000）（フアーマシア社製、デキストラ
ンＴ−500）とエチレングリコールの混合物を測
定し、ゲルキヤパシテイーを求めた。 （ゲルキヤパシテイー）＝（エチレングリコールの溶出量）−（デキストランＴ−５００溶出量）／（デキストラン
Ｔ−５００溶出量） このときゲルキヤパシテイーは1.40であつた。
次に溶離液をリン酸緩衝液に変えて、各種たんぱ
く質の溶出量（溶出位置）と回収率を測定した。
その結果を表に示す。 なお回収率の測定は、内径0.6mm長さ7.4ｍのス
テンレスカラムを通過させた場合のピーク面積を
100％として、充填カラムを通過した場合のピー
ク面積の総和（メインピーク＋不純物のピーク）
の百分率で表わす。この場合検出器は紫外線吸収
検出器を用い、測定は３回づつ行ないその平均を
求めた。 なお本実施例におけるシラン処理後の担体およ
び共重合反応後の担体の乾燥状態における組成分
析の結果を以下に下す。

【表】 また、本実施例において得られた担体の赤外線
スペクトルは、2940cm^-1、2880cm^-1、のパラフイ
ン類の吸収以外は原料シリカゲル自体の吸収によ
つて陰されている。そこで本担体を弗化水素水溶
液中で加熱処理を繰返えして、SiO₂成分を完全
に除いた後その水溶液から、水および低沸化合物
をローターリーエバポレーターで除去し、その残
留物の赤外線スペクトルを測定すると1120cm^-1の
脂肪族エーテルの吸収、1050cm^-1、3450cm^-1の水
酸基および2900cm^-1付近のパラフイン類の吸収が
存在している。 比較例 １ 実施例１と同じシリカゲルを使用し、同じオル
ガノシランで同一条件下でシラン処理した後洗
浄、乾燥し、さらに得られたシラン処理シリカゲ
ルをPH３の塩酸水溶液200部に含浸し、40℃で12
時間反応して、ケイ素原子に結合しているアルコ
キシ基を除去するとともにエポキシ基を加水分解
開環変性する。よく水洗後、減圧乾燥して得た担
体を実施例１と同一カラムに湿式充填し、同一条
件で各種たんぱく質の測定を行ない回収率を求め
た結果を同じく表に示す。

【表】 実施例 ２〜８ 実施例１と同一シリカゲルを用い、各種のオル
ガノシランと溶媒およびエポキシ基含有有機物、
触媒、溶媒を用いて、実施例１と同一条件下で反
応させた後得られた担体の炭素含有率およびこの
担体を同一カラムに湿式充填し、同一条件でたん
ぱく質（人血清アルブミン、ミオグロビン、シト
クロムＣ）の回収率を求めた結果を表に示す。 なお、各実施例における各化合物の一般式との
対応を表に示す。 また、グリセリンポリグリシジルエーテルの
Cl含有量は、グリシジル基の一部が−OCH₂CH
（OH）CH₂Clのクロルヒドリン部となつているこ
とによる。 実施例 ９ 実施例１のオルガノシラン処理シリカゲルをエ
ポキシ基含有有機物と共重合する前に、塩酸を添
加しPH5.5に調製した水溶液200部に30℃、２時間
浸漬して一部のエポキシ基を開環変性したシリカ
ゲルを以下実施例１と同一条件で処理することに
よつて得た担体の炭素含有率およびこの担体を同
一カラムに湿式充填して同一条件でたんぱく質
（人血清アルブミン、ミオグロビン、シトクロム
Ｃ）の回収率を求めた結果を同じく表および表
に示す。 なお開環変性前と変性後のエポキシ濃度はそれ
ぞれの乾燥ゲルを塩化水素を溶解した乾燥ジオキ
サンの一定量に入れ、該ゲルのエポキシ基を開環
しクロルヒドリン型とした後、残留塩化水素を水
酸化ナトリウムで逆滴定する。 Anal、Chem、19 414（1947）の方法で求め
た。その結果は、 開環変性前 0.75ｍ．eq／ｇ 〃 後 0.55ｍ．eq／ｇ であつた。 実施例 10 実施例１のオルガノシラン処理シリカゲルをエ
ポキシ基含有有機物と共重合する前にグリセリン
100部をジエチレングリコールジメチルエーテル
100部で希釈した溶液とともに撹拌機付き反応器
中に入れ、室温25℃で撹拌しながら三弗化ホウ素
エーテラートを１部注入し、そのままの反応温度
で１時間反応させる。次に１・４−ジオキサン
100部で２回洗浄して得たシリカゲルを以下実施
例１と同一条件で処理することによつて得た担体
の炭素含有率およびこの担体を同一カラムに湿式
充填して同一条件でたんぱく質（人血清アルブミ
ン、ミオグロビン、シトクロムＣ）の回収率を求
めた結果を同じく表および表に示す。なお開
環変性後のエポキシ濃度を実施例９と同様の方法
で求めた結果は0.25ｍ．eq／ｇであつた。 比較例 ２ 実施例１と同じシリカゲルを使用し、同じオル
ガノシランで同一条件下でシラン処理した後洗浄
乾燥し、その後エポキシ基含有有機物を使用せず
実施例１とまつたく同じ操作を行なつて得た担体
の炭素含有率およびこの担体を同一カラムに湿式
充填して、同一条件でたんぱく質（人血清アルブ
ミン、ミオグロビン、シトクロムＣ）の回収率を
求めた結果を同じく表に示す。

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多孔性担体細孔表面のシラノール基Siと下記
   一般式（）SiとがSi−Ｏ−Siにより結合されて
   いることを特徴とする親水性担体。 一般式（） ｛R₁；Ｃ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−ＨおよびＯ−Ｈの結
   合またはＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈ、Ｏ−Ｈおよ
   びＣ−Ｘ（Ｘ；ハロゲン原子）の結合（ハロゲ
   ン原子含有量は20重量％以下）で構成され、Si
   とはSi−Ｃ結合からなり、ＣとＯの原子比
   （Ｃ／Ｏ）が2.5以下の有機基、 R₂；R₁と同じ有機基、メチル基、エチル基、メ
   トキシ基、エトキシ基または水酸基、 R₃；メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキ
   シ基または水酸基、 ｍ；１以上の整数、 ｎ；０または１以上の整数｝ ２ 多孔性担体細孔表面のシラノール基と一般式
   （） ｛R₄；エポキシ基を有し構成原子の原子量の総和
   が150未満の有機基、 R₅；R₄と同じ有機基、メチル基、エチル基、メ
   トキシ基、エトキシ基またはハロゲン原子、 R₆；メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキ
   シ基またはハロゲン原子、 R₇；メトキシ基、エトキシ基またはハロゲン原
   子｝ で表されるオルガノシランを担体およびオルガノ
   シランに不活性な溶媒の存在下あるいは非存在
   下、20℃ないし300℃で反応させSi−Ｏ−Si結合
   を形成し、次いでＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈおよび
   Ｏ−Ｈの結合またはＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈ、Ｏ
   −ＨおよびＣ−Ｘ（Ｘ；ハロゲン原子）の結合
   （ハロゲン原子含有量は20重量％以下）で構成さ
   れ、ＣとＯの原子比（Ｃ／Ｏ）が2.5以下、分子
   量1000以下かつエポキシ当量（分子量／エポキシ
   基の数）300以下のエポキシ基含有有機物をオル
   ガノシラン処理担体と、これらに不活性な溶媒中
   で、触媒の存在下あるいは非存在下、−20℃ない
   し200℃で共重合させることを特徴とする多孔性
   担体表面のシラノール基Siと下記一般式（）Si
   とがSi−Ｏ−Siにより結合されている ｛R₁、R₂、R₃、ｍ、ｎ；前記に同じ｝親水性担体
   の製法。