JPS6281400A - 核酸の分離方法 - Google Patents

核酸の分離方法

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JPS6281400A
JPS6281400A JP22022185A JP22022185A JPS6281400A JP S6281400 A JPS6281400 A JP S6281400A JP 22022185 A JP22022185 A JP 22022185A JP 22022185 A JP22022185 A JP 22022185A JP S6281400 A JPS6281400 A JP S6281400A
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牧野 圭▲祐▼
Masaaki Sasaki
正明 佐々木
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は核酸の分離方法、詳しくは平均細孔径が150
オングストローム以上の大きい細孔径を有するシリカゲ
ルに炭素数20以上のアルキル基を有するシラン化合物
を反応させて得られる逆相クロマトグラフィー用充填剤
を用いることを特徴とする液体クロマトグラフィーによ
る核酸の分離方法に関するものである。
(従来の技術iよび問題点) シリカゲルに炭素数1から18のアルキル基を有するシ
ラン化合物を反応させて得られる充填剤は逆相クロマト
グラフィーにおいて広く用いられており、分子置の小さ
い核酸やその構成物質に対しても同様に極め【有用であ
ることは知られている。しかしながら、これらの通常の
充填剤を用いる場合には核酸の分子竜が太き(なるにつ
れてクロマトピークの幅が広くなり分離が困難になる。
(解決しようとする問題点) 本発明者らはシリカゲルの物性およびアルキルシラン化
合物の種類と核酸に対する分離能との関係について鋭意
研究を重ねた結果、平均細孔径が150オングストロー
ム以上の大細孔径のシリカゲルに炭素数20以上のアル
キル基を有するシラ/化合物を反応させて得られる充填
剤は、塩基数10以上の核酸に対しても極めて鋭いクロ
マトピ−りを与える核酸の分離方法を提供するものであ
る。
(問題点を解決するための手段) 以下、本発明の詳細な説明する。
本発明で使用するシリカゲルは粒子の大きさが1から1
00ミクロン、好ましくは3から30ミクロンの球状な
いし破砕状の多孔性シリカゲルで、平均細孔径が150
オングストローム以上のものである。細孔径が150オ
ングストローム未満の場合には塩基数が10以上の核酸
に対して塩基数が大きくなるにつれてピークの鋭さが失
われ好ましくない。すなわち、細孔径が小さいと長鎖ア
ルキル7ラン化合物による表面改質において、細孔が閉
塞される傾向があることおよび核酸が大きくなるほど細
孔内において分子が円滑に移動できなくなるためと考え
られる。最適な細孔径は対象とする核酸の大きさくより
変わるが、本発明において主として対象とする塩基数5
0以下のオリゴマー領域においては150からi、 o
 o oオングストロームの範囲が適当である。
本発明で使用する長鎖アルキルシランとしては炭素数2
0以上のアルキル基を有するもので、例えばエイコシル
トリクロロシラン、エイコシルトリメトキシシラン、エ
イコシルトリエトキシシラン。
トコシルメチルジクロロシラン、トコシルメチルジメト
キシラン、トコシルメチルジェトキシ7ラン、トコジル
トリクロロシラン、トコジルトリメトキシシラン、トコ
ジルトリエトキシシラン、トリアコンチルジメチルクロ
ロシラン、トリアコンチルジメチルメトキシシラン、ト
リアコ/チルジメチルエトキシシラン、トリアコンチル
トリクロロシラン、トリアコンチルトリメトキシシラン
トリアコンチルトリエトキシシラン1などのノ10ゲン
基またはアルコキシ基を1から3個有するアルキルシラ
ン化合物である。
本発明において、シリカゲルとアルキルシラン化合物の
反応は通常の方法によって行われる。すなわち、乾燥さ
れたシリカゲルを適当な溶媒の存在下でアルキルシラ/
化合物とともに加熱する方法で反応を行うことができる
反応におけるアルキルシラン化合物の必要量はシリカゲ
ルのシラノール基に対して通常当量以下で十分である。
なるべ(均一な単分子層を形成させることが好ましい。
アルギルシラン化合物の望ましい導入景はシリカゲルの
物性とアルキルシラン化合物の種類に依存する。通常炭
素の元素分析値で10から20鴫程度が適当である・ 反応に使用する溶媒はアルキルシラン化合物をよく溶解
し、かつ、アルキルシラン化合物に対して不活性である
ことが必要である。好ましい溶媒としてはn−ヘキサン
、n−へブタン、n−オクタン、n−デカノ、イソオク
タン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、クロロホル
ム、四塩化炭素。
ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタ
ン、ジクロロプロパンなどのハロゲン化炭化水Lベンゼ
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族
炭化水素およびクロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ト
リクロロベンゼンなどの芳香族ハロゲン化物などを挙げ
ることができる。反応の温度は通常室温から溶媒の沸点
の間で選択すればよ(、一般には50から100°C程
度で数時間から20時間程度反応をおこなう。
この様にして得られた充填剤は数ミクロモル/−の残存
するシラノール基を有する。使用するアルキルシラン化
合物が非常に大きいため、立体的障害によりシリカゲル
の有するシラノール基のうち反応に関与できるシラノー
ル基が限定されることと、多ハロゲン化アルキルシラン
化合物を用いる場合、新たにシラノール基が生成するこ
とによる。
したがって、残存するシラノール基が試料中に存在する
カチオン性物質の不可逆的な吸着に関与する恐れがある
ときは、なるべく消去しておくことが望ましい。残存す
るシラノール基を消去するKは通常炭素数の少ないアル
キルシラン化合物と縮合反応させる方法が行われる。低
級アルキルシラン化合物としてはトリメチルクロロシラ
ン、トリメチルブロモシラ/、トリメチルメトキシシラ
ン。
トリメチルエトキシシラン、トリメチルシリルアセトア
ミド、ビス(トリメチルノリル)アセトアミド、エチル
ジメチルクロロシランなどがある。
シラノール基を消去する反応には前述のシリカゲルにア
ルキルシラン化合物を反応させるのと同様の方法が適用
できる。通常、反応を完結させるために低級アルキルシ
ラン化合物をシラノール基に対して当量以上用い、低級
アルキルシラン化合物の沸点以下の温度で5から20時
間反応を行う。
本発明において、液体クロマトグラフィーの条件として
は通常の逆相クロマトグラフィーにおける公知の諸条件
が適用できる。すなわち、前述の方法で得られた充填剤
を適当なりロマトグラフィー用のカラムに充填し、適当
な緩衝液と適当な有機溶媒を用いて、有機溶媒の濃度が
次第に高くなる勾配溶出法により分離を行う。有機溶媒
としては水溶性で核酸に対して不活性な広い範囲の有機
溶媒が適用可能であるが、通常、メタノール、エタ/ 
−ル、 n−7’ロバノール、 1so−クロハノルな
どの低級アルコール、アセトニトリル、テトラヒドロフ
ランなどが用いられる。
液体クロマトグラフィーにおいてカラムの分離能を表す
指標の一つに理論段相当高さがあり次の式で定義される
理論段相当高さ−L/N−(L/16)x(W/Ve)
ここに L はカラム長(輻) N は理論段数 W はピーク幅(rnt) Vθは溶出容量(、t) 理論段相当高さは数値が小さいほどピークのひろがりが
小さく(ピークが鋭く)カラムの性能が優れていること
を示す。但し、理論段相当高さは粒子の大きさに依存す
る(粒子径が小さいほど大きくなる)ため、なるべく同
一粒子径で比較することが必要である。
塩基数26の合成核酸で測定した理論段相当高さは、通
常の市販の5ミクロンのオクタデシルシリル化シリカゲ
ル(ODSシリカ)ではα01龍から11錫の範囲であ
ったが、本発明の充填剤ではα001asからα005
騙程度と啄めて小さい優れた値を示した。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実−例1 還流冷却器、攪拌装置およびチッソ導入管を具えた5 
00IILtの三つロフラスコに、減圧下80°Cで1
6時間乾燥した平均細孔径250オングストローム、比
表面積280?F?/9、平均粒子径10ミクロンのシ
リカゲル109を入れ、これに90−の乾燥トルエンを
加え、超音波槽で約5分間脱気スる。これにトリアコン
チルジメチルクロロシラン6.4gを加え、80℃で1
0時間反応させた。
反応中に生成する塩化水素はチッソを導入して水酸化す
) IJウム溶液の入ったガス吸収管に導入して吸収さ
せる。反応後、ゲルをグラスフィルターで口過し、つい
で未反応のトリアコンチルジメチルシランを除くため、
80℃のトルエン300mlを3から5回に分けてゲル
をリンス洗浄した。その後、アセトンsaomtでトル
エンを除き、続いて水300ILtで塩化水素を除く。
さらに、アセトン300−で洗浄した後、減圧下60℃
で16時間乾燥した。このよう圧して得られたアルキル
シリル化シリカゲルを前述の装置に移し、乾燥トルエン
90成を加え、超音波槽で約5分間脱気した後、109
のトリメチルクロロシランを加え、40℃で10時間反
応する。反応後、ゲルをガラスフィルターでろ過し、ト
ルエン、アセトン、水。
アセトンの順に洗浄し減圧下60℃で16時間乾燥した
。このような表面改質反応で得られたトリアコンチル基
導入シリカゲルの元素分析値は炭素17.0%、水素五
1%であった。
このゲルの液体クロマトグラフィーにおける核酸の分離
能についての評価を行うため、内径4.61+5 。
長さ15crnのステンレスカラムに充填し、検出りに
紫外吸収分光光度計を用い、11M酢酸アンモニウム水
溶液からアセトニトリルの0−25%直線勾配(リニヤ
−グラジェント)溶出法忙より、塩基数7.9.25お
よび26の合成核酸混合物を分離したクロマトグラムを
第1FyJK示ス。
塩基数26の核酸のピークから算出した理論段相当高さ
はα0016.であり極めて鋭いピークであることがわ
かる。
実施例2 シリカゲルとして平均細孔径150オングストローム、
比表面積35(ly//l;l、平均粒子径5ミクロン
のシリカゲルを用い、トリアフンチルジメチルクロロシ
ランの使用量をa09にするほかは実施例1と同様に表
面改質反応および液体クロマトグラフィーによる評価を
行った。得られたゲルの元素分析値は炭素1′13%、
水素五5%であった。また塩基数26の核酸のピークの
理論段相当高さはα0019.であった。
実施例5 シリカゲルとして平均細孔径500オングストローム、
比表面積220d/9、平均粒子径10ミクロンのシリ
カゲルを用い、トリアコンチルジメチルクロロシランの
使用量を5.09にするほかは実施例1と同様に表面改
質反応および液体クロマトグラフィーによる評価を行っ
た。得られたゲルの元素分析値は炭素9.8%、水素λ
1%であった。また、塩基数26の核酸のピークの理論
段相当高さはα0015.であった。
実施例4 アルキルシラ/化合物としてエイコシルトリクロロシラ
ンを用いることのほかは実施例1と同様に表面改質反応
および液体クロマトグラフィー忙よる評価を行った。得
られたゲルの元素分析値は炭素15.8%、水素五〇%
であった。また、塩基数26の核酸のピークの理論段相
当高さは[LO0201Ijであった。
実施例5 アルキルシラン化合物としてトコシルメチルジメトキシ
シランを用いることのほかは実施例1と同様に表面改質
反応および液体クロマトグラフィーによる評価を行った
。得られたゲルの元素分析値は炭素160%、水素五1
%であった。また、塩基数26の核酸のピークの理論段
相当高さはαOO18suであった。
実施例6 トリメチルクロロシランを用いる残存するシラノール基
の除去反応を省略することのほかは実施例1と同様に表
面改質反応および液体クロマトグラフィーによる評価を
行った。得られたゲルの元素分析値は炭素145%、水
素五〇%であった。
また、塩基数26の核酸のピークの理論段相当高さはα
0020゜であった。
比較例1 アルキルシラン化合物としてオクタデシルトリクロロシ
ランを用いることのほかは実施例2と同様に表面改質反
応および液体クロマトグラフィーによる評価を行った。
得られたゲルの元素分析値は炭素191%、水素五5%
であった。また、塩基数26の核酸のピークの理論段相
当高さは1035、であった。
比較例2 シリカゲルとして平均細孔径100オ/グストローム、
比表面積40OFF//9、平均粒子径5ミクロンのシ
リカゲルを用いるほかは実施例1と同様に表面改質反応
および液体クロマトグラフィーによる評価を行った。得
られたゲルの元素分析値は炭素19.7%、水素五6%
であった。また、塩基数26の核酸のピークの理論段相
当高さはα083.であった。
(効 果) 以上述べたように、本発明で得られる充填剤はいわゆる
逆相クロマトグラフィー用充填剤として従来の充填剤に
比べて核酸、特に、今後遺伝子工学において重要な塩基
数が10から100程度の大きさの核酸に対して優れた
分離能を示す極めて有用な充填剤であり、分析や分離精
製に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、核酸混合物を分離したクロマトグラムを示す

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)平均細孔径が150オングストローム以上の大きい
    細孔径を有するシリカゲルに炭素数20以上のアルキル
    基を有するシラン化合物を反応させて得られる逆相クロ
    マトグラフィー用充填剤を用いることを特徴とする液体
    クロマトグラフィーによる核酸の分離方法。
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