JP4320068B2 - 光学異性体用分離剤及びその製造法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学異性体用分離剤及びその製造法、並びに光学異性体分離法に関し、特に重合体を多糖誘導体表面上に被覆させることで、多糖誘導体を担体に固定化、あるいは多糖誘導体単独を耐溶剤化させて得られる光学異性体の分離に有用な分離剤及びその製造法、並びにそれを用いた光学異性体分離法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から多糖類やその誘導体、例えばセルロースやアミロースのエステル又はカルバメート誘導体が高い光学分割能力を示すことはよく知られている。またこれらをシリカゲル上に物理的に吸着、担持させたクロマトグラフィー用分離剤が幅広い光学分割能、高い段数、耐久性を示す優れた分離剤であることも、よく知られている（Y.Okamoto,M.Kawashima and K.Hatada, J.Am.Chem.Soc.,106,5357,1984）。
【０００３】
しかしながらこれら分離剤は、多糖誘導体をシリカゲルに物理的な吸着によって担持させているために、多糖誘導体を溶解せしめる溶剤は、移動相等に使用することが出来ず、分離条件選択に制約があった。また試料を溶解する溶剤にも制限があり、移動相として使用可能な溶剤に対して溶解性の小さい試料では、特にクロマト分取時において大きな短所があった。さらに分離剤に強く吸着する汚染物質の洗浄においても、洗浄液が制限されるという欠点があった。これらの点から多糖誘導体を担持した分離剤で、かつ耐溶剤性を兼ね備えた分離剤が求められていた。
【０００４】
こういった問題を解決するために、多糖誘導体をシリカゲルに直接化学結合させる方法、あるいは多糖誘導体同士を架橋させる方法、あるいは先の両方の方法によって耐溶剤性を持たせる方法が考えられている（特開昭62−270602号、特開平４−202141号、特開平７−25904 号、特開平７−138301号、特開平８−59702 号各公報、WO95／18833 号、WO96／27615 号、WO97／4011号、WO97／49733 号各明細書）。
【０００５】
しかしながらこれらの手法では、多糖誘導体を架橋あるいは化学結合させるために置換基上に未反応水酸基あるいは官能性基を導入する必要があり、多工程の製造工程が必要であるという欠点を有していた。
【０００６】
従って、多糖誘導体本来の高い光学分割能力を有し、かつ耐溶剤性を兼ね備え、短工程で製造可能な光学異性体用分離剤が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは多糖誘導体本来の高い光学分割能力を有し、かつ耐溶剤性を兼ね備え、短工程で製造可能な光学異性体用分離剤について、鋭意研究した結果、本発明に到達した。
【０００８】
即ち本発明は、担体に担持された多糖誘導体の表面が重合体によって被覆されていることを特徴とする光学異性体用分離剤及びその製造法を提供するものである。
また本発明は、破砕あるいは球状粒子化された多糖誘導体の表面が重合体によって被覆されていることを特徴とする光学異性体用分離剤及びその製造法を提供するものである。
更に本発明は、上記分離剤を用い、光学異性体を分離することを特徴とする光学異性体分離法を提供するものである。
【０００９】
【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。
【００１０】
本発明における多糖とは、合成多糖、天然多糖及び天然物変成多糖のいずれかを問わず、光学活性であればいかなるものでもよいが、好ましくは結合様式の規則性の高いものが望ましい。例示すればβ−1,4 −グルカン（セルロース）、α−1,4 −グルカン（アミロース、アミロペクチン）、α−1,6 −グルカン（デキストラン）、β−1,6 −グルカン（ブスツラン）、β−1,3 −グルカン（例えばカードラン、シゾフィラン等）、α−1,3−グルカン、β−1,2−グルカン(Crown Gall 多糖) 、β−1,4 −ガラクタン、β−1,4 −マンナン、α−1,6 −マンナン、β−1,2 −フラクタン（イヌリン）、β−2,6 −フラクタン（レバン）、β−1,4 −キシラン、β−1,3 −キシラン、β−1,4 −キトサン、α−1,4 −Ｎ−アセチルキトサン（キチン）、プルラン、アガロース、アルギン酸等であり、アミロースを含有する澱粉も含まれる。これらの中では、高純度の多糖を容易に入手できるセルロース、アミロース、β−1,4 −キシラン、β−1,4 −キトサン、キチン、β−1,4 −マンナン、イヌリン、カードラン等が好ましく、特にセルロース、アミロースが好ましい。
【００１１】
これらの多糖の数平均重合度（１分子中に含まれるピラノースあるいはフラノース環の平均数）は５以上、好ましくは10以上であり、特に上限はないが、500 以下であることが取り扱いの容易さの点で望ましい。
【００１２】
本発明に用いられる多糖誘導体としては、上記のような多糖の水酸基の一部に該水酸基と反応しうる官能基を有する化合物を、従来公知の方法でエステル結合、ウレタン結合あるいはエーテル結合等させることにより誘導体化して得られる化合物が挙げられる。ここで水酸基と反応しうる官能基を有する化合物としては、イソシアン酸誘導体、カルボン酸、エステル、酸ハライド、酸アミド、ハロゲン化物、エポキシ化合物、アルデヒド、アルコールあるいはその他脱離基を有する化合物であればいかなるものでもよく、これらの脂肪族、脂環族、芳香族、ヘテロ芳香族化合物を用いることができる。これらの化合物の中では、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が特に好ましい。
【００１３】
【化１】
【００１４】
（式中、X はハロゲン原子又は炭素数１〜３のアルキル基を示し、ｎは１〜３の数を示す。）
本発明に用いられる多糖誘導体として特に好ましいものは、１単糖当たり 0.1個以上のエステル結合又はウレタン結合を有する多糖のエステル又はカルバメート誘導体である。
【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挙げられ、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であり、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、ガラス、カオリン、酸化チタン、ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイトなどであり、特に好ましい担体はシリカゲルである。担体の粒径は 0.1μm 〜10mm、好ましくは１μm 〜300 μm であり、平均孔径は10Å〜100μm 、好ましくは50Å〜50000Åである。担体としてシリカゲルを用いる場合、その表面は残存シラノールの影響を排除するために表面処理が施されていることが望ましいが、全く表面処理が施されていなくても問題ない。
【００１６】
本発明の光学異性体用分離剤は、多糖誘導体を担体に担持させた後、その表面を重合体で被覆することにより多糖誘導体を担体に固定化する方法、又は多糖誘導体を破砕あるいは球状粒子化した後、その表面を重合体により被覆する方法により製造することができる。
【００１７】
本発明において、担体上で多糖誘導体を固定化する場合には、多糖誘導体上において重合体を形成させる際に前もって担体上に多糖誘導体を担持させておかねばならない。なお、担体に担持する多糖誘導体の量は、担体に対して１〜100 重量％が好ましく、特には５〜60重量％が望ましい。
【００１８】
本発明において、多糖誘導体を破砕あるいは球状粒子化する方法としては、従来知られた公知の方法で良い。得られた破砕状あるいは球状の多糖誘導体は、そのままあるいは分級し、粒度を揃えておくことが望ましい。多糖誘導体の粒径としては、 0.1μm 〜10mmが好ましく、１μm 〜300 μm が特に好ましい。
【００１９】
本発明において、多糖誘導体の表面を被覆する重合体は、多糖誘導体あるいは担体と化学結合していても、していなくてもどちらでもよいが、多糖誘導体が持つ規則正しい構造を維持し、多糖誘導体が本来持つ高い光学分割能力を十分に発揮させるためには、重合体と多糖誘導体あるいは担体とは化学結合していない方が好ましい。
【００２０】
本発明において、重合体を多糖誘導体表面上に被覆させる方法としては、多糖誘導体上で重合性単量体を重合あるいは共重合させることにより重合体の被覆を形成させる方法、あるいは多糖誘導体上で多官能性架橋剤と多糖誘導体以外の多官能性化合物とを反応させ架橋させることにより重合体の被覆を形成させる方法等が挙げられる。
【００２１】
本発明において用いられる重合性単量体としては、スチレン、ジビニルベンゼンなどのビニル基を含有する炭化水素化合物、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アミド等のメタクリル酸誘導体、アクリル酸エステル、アクリル酸アミド等のアクリル酸誘導体、ケイ素を含有する化合物等が挙げられる。
【００２２】
また本発明において用いられる多官能性架橋剤としては、ジイソシアネート誘導体、ジカルボン酸あるいはその酸塩化物、ジエポキシ誘導体、ジビニル誘導体などがあげられる。また多糖誘導体以外の多官能性化合物としては、ポリオール、ポリアミン、ポリチオール化合物などの、多官能性架橋剤との反応により重合体を形成させることが可能な多官能性化合物が挙げられる。
【００２３】
本発明において重合体として好ましいものは、上記重合性単量体の単独重合体あるいは２種以上の共重合体であり、更に好ましいものは、スチレン、メタクリル酸誘導体、アクリル酸誘導体等の重合可能な不飽和二重結合を１個有する非架橋性単量体と、ジビニルベンゼン等の重合可能な不飽和二重結合を２個以上有する架橋性単量体との共重合体であり、特にスチレン−ジビニルベンゼン共重合体である。
【００２４】
本発明において多糖誘導体上で重合体を形成させるためには重合性単量体あるいは多官能性化合物を多糖誘導体上に塗布しておくことが望ましい。この際、重合性単量体の場合には反応開始剤、例えばラジカルイニシエーターなどを塗布時に共存させておいても、あるいは反応溶剤中に存在させてもどちらでも良い。また反応開始剤を用いずに、熱であるいは光照射により重合反応を開始させても良い。
多官能性化合物の場合、多官能性架橋剤を塗布時に共存させても、させずに反応溶剤中に存在させておいても良い。
【００２５】
また本発明において、多糖誘導体上に重合体の被覆を形成させるために、ポリスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、ポリエステル、ポリエーテル、ポリシラン化合物などの重合体そのものを塗布あるいは化学結合させてもよい。
【００２６】
本発明において、多糖誘導体上に形成される重合体の皮膜は、多糖誘導体を固定化あるいは耐溶剤化させ、かつ多糖誘導体が本来持つ高い光学分割能力を維持できるものであれば特に限定されないが、皮膜を透過する物質を分子サイズによって制御できる多孔性膜が好ましく、特に比較的低分子量の光学異性体を選択的に良く透過し、分子量の大きな多糖誘導体を透過させず固定化あるいは耐溶剤化できる多孔性皮膜が好ましい。
このような多孔性皮膜を形成させるには、上記のような重合可能な不飽和二重結合を１個有する非架橋性単量体と、重合可能な不飽和二重結合を２個以上有する架橋性単量体との共重合体からなる皮膜が好ましく、特に非架橋性単量体／架橋性単量体（重量比）＝１／10〜10／１の割合で共重合させたものが好ましい。また、多糖誘導体とこれらの重合性単量体との割合は、重合性単量体／多糖誘導体（重量比）＝１／１〜１／100 が好ましい。
【００２７】
本発明の光学異性体用分離剤は、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィー用の分離剤として有用であるが、特に液体クロマトグラフィー用の分離剤として用いるのが好ましい。
本発明の分離剤を、上記のようなクロマトグラフィー用の分離剤として用いることにより、各種の光学異性体を効率よく分離することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の分離剤は、多糖誘導体本来の高い光学分割能力を有し、かつ耐溶剤性を兼ね備えているため、各種の光学異性体の分離に有用である。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例１ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上でスチレン−ジビニルベンゼン共重合体により固定化した分離剤の合成
▲１▼ シリカゲル表面処理
多孔質シリカゲル（ダイソー株式会社製、SP−1000、粒径７μm 、平均孔径 1000Å）を公知の方法で、３−アミノプロピルトリエトキシシランと反応させることによりアミノプロピルシラン処理（ＡＰＳ処理）を施した。
【００３１】
▲２▼ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成
窒素雰囲気下、セルロース（メルク社製、ミクロクリスタリンアビセル）10ｇを乾燥ピリジン100 ml中、3,5−ジメチルフェニルイソシアネート42ｇと100℃で48時間加熱攪拌を行った後、メタノール２リットルに注ぎ込んだ。析出した固体はグラスフィルターで濾取し、メタノールで数回の洗浄後、真空乾燥（ 80℃、５時間）を行った。
【００３２】
▲３▼ セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持
上記▲２▼で得たセルローストリス（3,5−ジメチルフェニル）カルバメート2.5ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）20mlに溶解し、このポリマードープを均一に、▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲル 7.5ｇに塗布した。塗布後、十分にシリカゲル細孔へ多糖誘導体のポリマードープがしみこむのを待って、ＴＨＦを留去した。得られた多糖誘導体ポリマー担持シリカゲルをメタノールで洗浄後、真空乾燥（80℃、２時間）を行った。
【００３３】
▲４▼ 多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル上での重合体被覆形成及び多糖誘導体の固定化
スチレン（Ｓｔ）及びジビニルベンゼン（ＤＶＢ）を表１に示す割合で用い、更にアゾ−N,N'−ビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）を、ＡＩＢＮ／（Ｓｔ＋ＤＶＢ）＝１／50（重量比）の割合で用い、これらＳｔ、ＤＶＢ及びＡＩＢＮを乾燥ヘキサンに溶解し、上記▲３▼で調製した多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル10ｇに対して、それぞれの割合のＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−ヘキサン溶液を均一に振りかけた。
数時間の風乾によりヘキサンを留去した後、フラスコに入れ60℃の湯浴中で 20時間重合を行った。
【００３４】
得られた多糖誘導体固定化分離剤を、グラスフィルター上でＴＨＦを用い、Ｓｔ−ＤＶＢ共重合体、多糖誘導体ポリマーが流れ落ちなくなるまで、洗浄を繰り返した。洗浄に用いたＴＨＦ可溶部重量から多糖誘導体固定化率を算出した。
最後にメタノールで洗浄した後、真空乾燥（80℃、３時間）を行い、表１に示す５種類の多糖誘導体固定化分離剤１〜５を得た。
【００３５】
表１に、分離剤１〜５について、それぞれスチレン（Ｓｔ）、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）及びセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の使用比率と得られた固定化分離剤の多糖誘導体固定化率を示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
実施例２ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上でスチレン−ジビニルベンゼン共重合体により固定化した分離剤の合成
▲１▼ シリカゲル表面処理
実施例１の▲１▼と同様にして多孔質シリカゲルにＡＰＳ処理を施した。
▲２▼ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成
実施例１の▲２▼と同様にしてセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートを得た。
▲３▼ セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持
実施例１の▲３▼と同様の手法を用い、上記▲２▼で得たセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート2.0ｇを、▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲル8.0ｇへ担持した。
【００３８】
▲４▼ 多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル上での重合体被覆形成及び多糖誘導体の固定化
Ｓｔ及びＤＶＢを表２に示す割合で用い、更にＡＩＢＮを、ＡＩＢＮ／（Ｓｔ＋ＤＶＢ）＝１／25（重量比）の割合で用い、これらＳｔ、ＤＶＢ及びＡＩＢＮを乾燥トルエン1.0 mlに溶解し、上記▲３▼で調製した多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル５ｇに対して、それぞれの割合のＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−トルエン溶液を均一に振りかけた。
窒素雰囲気下、フラスコを85℃の油浴につけてメカニカルスターラーを用い、約30rpm の攪拌を行いながら70時間の重合を行った。
得られた多糖誘導体固定化分離剤を、グラスフィルター上でアセトンを用い、Ｓｔ−ＤＶＢ共重合体、多糖誘導体ポリマーが流れ落ちなくなるまで、洗浄を繰り返した。洗浄に用いたアセトン可溶部重量から多糖誘導体固定化率を算出した。
最後にメタノールで洗浄した後、真空乾燥（80℃、３時間）を行い、表２に示す３種類の多糖誘導体固定化分離剤６〜８を得た。
【００３９】
表２に、分離剤６〜８について、それぞれＳｔ、ＤＶＢ及びＣＤＭＰＣの使用比率と得られた固定化分離剤の多糖誘導体固定化率を示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】
実施例３ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上でスチレン−ジビニルベンゼン共重合体により固定化した分離剤の合成
▲１▼ シリカゲル表面処理
実施例１の▲１▼と同様にして多孔質シリカゲルにＡＰＳ処理を施した。
▲２▼ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成
実施例１の▲２▼と同様にしてセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートを得た。
▲３▼ セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持
実施例１の▲３▼と同様にして、上記▲２▼で得たセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートの、▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲルへの担持を行った。
【００４２】
▲４▼ 多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル上での重合体被覆形成及び多糖誘導体の固定化
Ｓｔ及びＤＶＢをＳｔ／ＤＶＢ＝１／１（重量比）の割合で用い、更にＡＩＢＮを、ＡＩＢＮ／（Ｓｔ＋ＤＶＢ）＝１／25（重量比）の割合で用い、これらＳｔ、ＤＶＢ及びＡＩＢＮを乾燥トルエン1.0 mlに溶解し、上記▲３▼で調製した多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル５ｇに対して、（Ｓｔ＋ＤＶＢ）／ＣＤＭＰＣ＝30重量％の割合でＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−トルエン溶液を均一に振りかけた。
窒素雰囲気下、精製水50mlにポリオキシエチレン(20)ソルビタンラウレートを数滴加えた水溶液をフラスコに注ぎ込み、上記多糖誘導体ポリマー担持シリカゲルにＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−トルエン溶液を均一に振りかけたものを良く分散させた後、85℃の油浴につけてメカニカルスターラーを用い、約75rpm の攪拌を行いながら70時間の重合を行った。
【００４３】
得られた多糖誘導体固定化分離剤を、グラスフィルター上で、精製水で十分に洗浄後、アセトンを用いＳｔ−ＤＶＢ共重合体、多糖誘導体ポリマーが流れ落ちなくなるまで洗浄を繰り返した。洗浄に用いたアセトン可溶部重量から多糖誘導体固定化率を算出した。
最後にメタノールで洗浄した後、真空乾燥（80℃、３時間）を行い、多糖誘導体固定化分離剤（以下、分離剤９という）を得た。
この結果、得られた分離剤９は、ＣＤＭＰＣ／分離剤＝19重量％、ＣＤＭＰＣの固定化率＝90％であることがわかった。
【００４４】
比較例１ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上に物理的吸着により担持した分離剤の調製
実施例１の▲３▼セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持と全く同様の手法により、セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上に物理的吸着により担持した分離剤を得た。
【００４５】
すなわち実施例１の▲２▼セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成で得られたセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート 2.5ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）20mlに溶解し、このポリマードープを均一に実施例１の▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲル 7.5ｇに塗布した。塗布後、十分にシリカゲル細孔へ多糖誘導体のポリマードープがしみ込むのを待って、ＴＨＦを留去した。得られた多糖誘導体ポリマー担持シリカゲルをメタノールで洗浄後、真空乾燥（80℃、２時間）を行い、分離剤を得た（以下、比較分離剤１という）。
【００４６】
比較例２ 多糖誘導体同士及び多糖誘導体とシリカゲルの両方を架橋させて、シリカゲルに多糖誘導体を固定化した分離剤の調製
グルコース単位で約 0.9から 1.0個のトリチル基が反応したトリチルセルロース 1.8ｇをＴＨＦに溶かし、実施例１の▲１▼で示したＡＰＳ処理を施したシリカゲル 6.0ｇに均一に振りかけ、溶剤を留去してトリチルセルロースを担持した。これにメタノール75ml、濃塩酸0.75mlを注ぎ、一晩室温に放置してトリチル基を除去し、濾取後、メタノールで洗浄した。これにメタノール75ml、トリエチルアミン0.75mlを注ぎ、５分間攪拌して再度濾取し、メタノールで洗浄後、真空乾燥（80℃、３時間）を行った。
【００４７】
窒素雰囲気下、上記で得たセルロース吸着シリカゲル 3.4ｇへ、乾燥トルエン 6.5mlに4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート49.3mgを溶かした溶液を加え、さらに乾燥ピリジン 2.5mlを加えて60℃で加熱攪拌した。５時間後、乾燥ピリジン20mlを注いでから、3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート0.75mlを加え、 110℃に加熱した。18時間後、グラスフィルターで濾取し、ＴＨＦ、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄を行った後、真空乾燥（80℃、３時間）によって多糖誘導体同士及び多糖誘導体とシリカゲルの両方を架橋させて、シリカゲルに多糖誘導体を固定化した分離剤を得た（以下、比較分離剤２という）。シリカゲルへのセルロース担持量は約18％であった（セルロース中グルコース単位の水酸基３個のうち、 2.5個がカルバモイル化されているとして計算）。
【００４８】
比較例３ 多糖誘導体同士のみの架橋によってシリカゲルに多糖誘導体を固定化した分離剤の調製
▲１▼ シリカゲル表面不活性化処理
実施例１の▲１▼のＡＰＳ処理シリカゲル 200ｇを塩化メチレン 1.0リットル中、室温で 3,5−ジメチルフェニルイソシアネート15mlと 1.5時間反応させた。これをグラスフィルターで濾取し、塩化メチレン／メタノール＝２／１、及び塩化メチレン、エタノール、アセトン、ヘキサンで順次洗浄した後、真空乾燥を行った。
【００４９】
▲２▼ セルロース−６−ヒドロキシ−2,3 −ビス（3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート）の合成
窒素雰囲気下、グルコース単位で約 0.9から 1.0個のトリチル基が反応したトリチルセルロース 4.0ｇを乾燥ピリジンに溶かし、3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート10mlを加えて 100℃で25時間加熱攪拌した後、メタノール 700 mlを注ぎ込んだ。析出した固体を濾取し、エタノール、ヘキサンで洗浄して乾燥した後、濃塩酸入りメタノール中で攪拌し、トリチル基を外した。固体を濾取し、エタノール、ヘキサンで洗浄、乾燥し、セルロース−６−ヒドロキシ− 2,3 −ビス（3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート）を得た。
【００５０】
▲３▼ セルロース誘導体が担持されたシリカゲルの調製
▲２▼で得たセルロース誘導体 1.5ｇを８mlのＴＨＦに溶解し、これを▲１▼の表面不活性化処理シリカゲル 5.7ｇへ均一に降りかけ、塗布した。溶剤を留去した後、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄し、セルロース誘導体が担持されたシリカゲルを得た。
【００５１】
▲４▼ セルロース誘導体同士のみの架橋反応によるシリカゲルへの固定化
上記▲３▼で得たセルロース誘導体が担持されたシリカゲル 6.7ｇへ、乾燥トルエン35mlを加え、さらにジフェニルメタンジイソシアネート 110mgを加えて、 110 ℃で６時間加熱攪拌した。反応終了後、濾取し、ＴＨＦ、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄した後、真空乾燥を行い、セルロース誘導体同士のみの架橋反応によってシリカゲルへ固定化された分離剤を得た。
【００５２】
▲５▼ シリカゲルに固定化された多糖誘導体の未反応水酸基の修飾
上記▲４▼で得た分離剤へ、乾燥トルエン25ml、乾燥ピリジン15mlを加え、さらに3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート 0.5mlを加えて、 110℃で15時間加熱攪拌した。反応終了後、濾取し、ＴＨＦ、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄した後、真空乾燥を行い、シリカゲルへ固定化された多糖誘導体の未反応水酸基のカルバモイル化を行い、分離剤を得た（以下、比較分離剤３という）。シリカゲルへのセルロース誘導体担持量は約19％であった（セルロース中グルコース単位の水酸基３個のうち、 2.5個がカルバモイル化されているとして計算）。
【００５３】
応用例１
実施例１で調製した分離剤１〜５、及び比較例１で調製した比較分離剤１を充填剤として用い、長さ25cm、内径0.46cmのステンレス製カラムにスラリー充填法で充填し、光学異性体用分離カラムを作製した。
【００５４】
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表３に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速； 0.1ml／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を表３に示す。なお、表中の分離係数（α）は、以下の式により求めた値である。
【００５５】
【数１】
【００５６】
【表３】
【００５７】
【化２】
【００５８】
応用例２
比較例２で調製した比較分離剤２を充填剤として用い、長さ10cm、内径0.46cmのステンレス製カラムにスラリー充填法で充填し、光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表４に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。
【００５９】
分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速；0.4ml ／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を応用例１で良好な結果を示した本発明の分離剤２とともに表４に示す。
【００６０】
応用例３
比較例３で調製した比較分離剤３を充填剤として用い、長さ25cm、内径0.46cmのステンレス製カラムにスラリー充填法で充填し、光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表４に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。
【００６１】
分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速；1.0 ml／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を表４に示す。
【００６２】
【表４】
【００６３】
注）
*1：ラセミ体は表３と同じものを用いた。
【００６４】
応用例４
実施例２及び３で調製した分離剤６〜９を充填剤として用い、応用例１と同様にして光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表５に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速； 1.0ml／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を表５に示す。
【００６５】
【表５】
【００６６】
注）
*1：ラセミ体は表３と同じものを用いた。
【００６７】
応用例５
実施例２で調製した分離剤６及び比較例１で調製した比較分離剤１を充填剤として用い、応用例１と同様にして、長さ25cm、内径1.0cm の光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、下記に示す通液条件で各移動相溶剤を通液し、充填剤からの溶出物の量を下記方法で測定した。結果を表６に示す。
【００６８】
＜通液条件＞
▲１▼ ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速； 4.7ml／min 、温度；25℃、流量；1.2 Ｌ
▲２▼ ヘキサン／変性エタノール｛エタノールを２−プロパノールで変性させた溶剤(溶剤組成はエタノール；85.5％、２−プロパノール13.4％、メタノール1.1％）｝＝75／25、流速； 4.7ml／min 、温度；40℃、流量；1.2 Ｌ
▲１▼の通液を行った後、続けて▲２▼の通液を行った。
【００６９】
＜溶出物の測定方法＞
カラムからの排出液をエバポレーター（減圧度；約20mmHg）を用い、湯温40℃で溶剤留去を行い、濃縮残渣を得、その重量を測定した。
【００７０】
【表６】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学異性体用分離剤及びその製造法、並びに光学異性体分離法に関し、特に重合体を多糖誘導体表面上に被覆させることで、多糖誘導体を担体に固定化、あるいは多糖誘導体単独を耐溶剤化させて得られる光学異性体の分離に有用な分離剤及びその製造法、並びにそれを用いた光学異性体分離法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から多糖類やその誘導体、例えばセルロースやアミロースのエステル又はカルバメート誘導体が高い光学分割能力を示すことはよく知られている。またこれらをシリカゲル上に物理的に吸着、担持させたクロマトグラフィー用分離剤が幅広い光学分割能、高い段数、耐久性を示す優れた分離剤であることも、よく知られている（Y.Okamoto,M.Kawashima and K.Hatada, J.Am.Chem.Soc.,106,5357,1984）。
【０００３】
しかしながらこれら分離剤は、多糖誘導体をシリカゲルに物理的な吸着によって担持させているために、多糖誘導体を溶解せしめる溶剤は、移動相等に使用することが出来ず、分離条件選択に制約があった。また試料を溶解する溶剤にも制限があり、移動相として使用可能な溶剤に対して溶解性の小さい試料では、特にクロマト分取時において大きな短所があった。さらに分離剤に強く吸着する汚染物質の洗浄においても、洗浄液が制限されるという欠点があった。これらの点から多糖誘導体を担持した分離剤で、かつ耐溶剤性を兼ね備えた分離剤が求められていた。
【０００４】
こういった問題を解決するために、多糖誘導体をシリカゲルに直接化学結合させる方法、あるいは多糖誘導体同士を架橋させる方法、あるいは先の両方の方法によって耐溶剤性を持たせる方法が考えられている（特開昭62−270602号、特開平４−202141号、特開平７−25904 号、特開平７−138301号、特開平８−59702 号各公報、WO95／18833 号、WO96／27615 号、WO97／4011号、WO97／49733 号各明細書）。
【０００５】
しかしながらこれらの手法では、多糖誘導体を架橋あるいは化学結合させるために置換基上に未反応水酸基あるいは官能性基を導入する必要があり、多工程の製造工程が必要であるという欠点を有していた。
【０００６】
従って、多糖誘導体本来の高い光学分割能力を有し、かつ耐溶剤性を兼ね備え、短工程で製造可能な光学異性体用分離剤が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは多糖誘導体本来の高い光学分割能力を有し、かつ耐溶剤性を兼ね備え、短工程で製造可能な光学異性体用分離剤について、鋭意研究した結果、本発明に到達した。
【０００８】
即ち本発明は、担体に担持された多糖誘導体の表面が重合体によって被覆されていることを特徴とする光学異性体用分離剤及びその製造法を提供するものである。
また本発明は、破砕あるいは球状粒子化された多糖誘導体の表面が重合体によって被覆されていることを特徴とする光学異性体用分離剤及びその製造法を提供するものである。
更に本発明は、上記分離剤を用い、光学異性体を分離することを特徴とする光学異性体分離法を提供するものである。
【０００９】
【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。
【００１０】
本発明における多糖とは、合成多糖、天然多糖及び天然物変成多糖のいずれかを問わず、光学活性であればいかなるものでもよいが、好ましくは結合様式の規則性の高いものが望ましい。例示すればβ−1,4 −グルカン（セルロース）、α−1,4 −グルカン（アミロース、アミロペクチン）、α−1,6 −グルカン（デキストラン）、β−1,6 −グルカン（ブスツラン）、β−1,3 −グルカン（例えばカードラン、シゾフィラン等）、α−1,3−グルカン、β−1,2−グルカン(Crown Gall 多糖) 、β−1,4 −ガラクタン、β−1,4 −マンナン、α−1,6 −マンナン、β−1,2 −フラクタン（イヌリン）、β−2,6 −フラクタン（レバン）、β−1,4 −キシラン、β−1,3 −キシラン、β−1,4 −キトサン、α−1,4 −Ｎ−アセチルキトサン（キチン）、プルラン、アガロース、アルギン酸等であり、アミロースを含有する澱粉も含まれる。これらの中では、高純度の多糖を容易に入手できるセルロース、アミロース、β−1,4 −キシラン、β−1,4 −キトサン、キチン、β−1,4 −マンナン、イヌリン、カードラン等が好ましく、特にセルロース、アミロースが好ましい。
【００１１】
これらの多糖の数平均重合度（１分子中に含まれるピラノースあるいはフラノース環の平均数）は５以上、好ましくは10以上であり、特に上限はないが、500 以下であることが取り扱いの容易さの点で望ましい。
【００１２】
本発明に用いられる多糖誘導体としては、上記のような多糖の水酸基の一部に該水酸基と反応しうる官能基を有する化合物を、従来公知の方法でエステル結合、ウレタン結合あるいはエーテル結合等させることにより誘導体化して得られる化合物が挙げられる。ここで水酸基と反応しうる官能基を有する化合物としては、イソシアン酸誘導体、カルボン酸、エステル、酸ハライド、酸アミド、ハロゲン化物、エポキシ化合物、アルデヒド、アルコールあるいはその他脱離基を有する化合物であればいかなるものでもよく、これらの脂肪族、脂環族、芳香族、ヘテロ芳香族化合物を用いることができる。これらの化合物の中では、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が特に好ましい。
【００１３】
【化１】
（式中、X はハロゲン原子又は炭素数１〜３のアルキル基を示し、ｎは１〜３の数を示す。）
本発明に用いられる多糖誘導体として特に好ましいものは、１単糖当たり 0.1個以上のエステル結合又はウレタン結合を有する多糖のエステル又はカルバメート誘導体である。
【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挙げられ、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であり、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、ガラス、カオリン、酸化チタン、ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイトなどであり、特に好ましい担体はシリカゲルである。担体の粒径は 0.1μm 〜10mm、好ましくは１μm 〜300 μm であり、平均孔径は10Å〜100μm 、好ましくは50Å〜50000Åである。担体としてシリカゲルを用いる場合、その表面は残存シラノールの影響を排除するために表面処理が施されていることが望ましいが、全く表面処理が施されていなくても問題ない。
【００１６】
本発明の光学異性体用分離剤は、多糖誘導体を担体に担持させた後、その表面を重合体で被覆することにより多糖誘導体を担体に固定化する方法、又は多糖誘導体を破砕あるいは球状粒子化した後、その表面を重合体により被覆する方法により製造することができる。
【００１７】
本発明において、担体上で多糖誘導体を固定化する場合には、多糖誘導体上において重合体を形成させる際に前もって担体上に多糖誘導体を担持させておかねばならない。なお、担体に担持する多糖誘導体の量は、担体に対して１〜100 重量％が好ましく、特には５〜60重量％が望ましい。
【００１８】
本発明において、多糖誘導体を破砕あるいは球状粒子化する方法としては、従来知られた公知の方法で良い。得られた破砕状あるいは球状の多糖誘導体は、そのままあるいは分級し、粒度を揃えておくことが望ましい。多糖誘導体の粒径としては、 0.1μm 〜10mmが好ましく、１μm 〜300 μm が特に好ましい。
【００１９】
本発明において、多糖誘導体の表面を被覆する重合体は、多糖誘導体あるいは担体と化学結合していても、していなくてもどちらでもよいが、多糖誘導体が持つ規則正しい構造を維持し、多糖誘導体が本来持つ高い光学分割能力を十分に発揮させるためには、重合体と多糖誘導体あるいは担体とは化学結合していない方が好ましい。
【００２０】
本発明において、重合体を多糖誘導体表面上に被覆させる方法としては、多糖誘導体上で重合性単量体を重合あるいは共重合させることにより重合体の被覆を形成させる方法、あるいは多糖誘導体上で多官能性架橋剤と多糖誘導体以外の多官能性化合物とを反応させ架橋させることにより重合体の被覆を形成させる方法等が挙げられる。
【００２１】
本発明において用いられる重合性単量体としては、スチレン、ジビニルベンゼンなどのビニル基を含有する炭化水素化合物、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アミド等のメタクリル酸誘導体、アクリル酸エステル、アクリル酸アミド等のアクリル酸誘導体、ケイ素を含有する化合物等が挙げられる。
【００２２】
また本発明において用いられる多官能性架橋剤としては、ジイソシアネート誘導体、ジカルボン酸あるいはその酸塩化物、ジエポキシ誘導体、ジビニル誘導体などがあげられる。また多糖誘導体以外の多官能性化合物としては、ポリオール、ポリアミン、ポリチオール化合物などの、多官能性架橋剤との反応により重合体を形成させることが可能な多官能性化合物が挙げられる。
【００２３】
本発明において重合体として好ましいものは、上記重合性単量体の単独重合体あるいは２種以上の共重合体であり、更に好ましいものは、スチレン、メタクリル酸誘導体、アクリル酸誘導体等の重合可能な不飽和二重結合を１個有する非架橋性単量体と、ジビニルベンゼン等の重合可能な不飽和二重結合を２個以上有する架橋性単量体との共重合体であり、特にスチレン−ジビニルベンゼン共重合体である。
【００２４】
本発明において多糖誘導体上で重合体を形成させるためには重合性単量体あるいは多官能性化合物を多糖誘導体上に塗布しておくことが望ましい。この際、重合性単量体の場合には反応開始剤、例えばラジカルイニシエーターなどを塗布時に共存させておいても、あるいは反応溶剤中に存在させてもどちらでも良い。また反応開始剤を用いずに、熱であるいは光照射により重合反応を開始させても良い。
多官能性化合物の場合、多官能性架橋剤を塗布時に共存させても、させずに反応溶剤中に存在させておいても良い。
【００２５】
また本発明において、多糖誘導体上に重合体の被覆を形成させるために、ポリスチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、ポリエステル、ポリエーテル、ポリシラン化合物などの重合体そのものを塗布あるいは化学結合させてもよい。
【００２６】
本発明において、多糖誘導体上に形成される重合体の皮膜は、多糖誘導体を固定化あるいは耐溶剤化させ、かつ多糖誘導体が本来持つ高い光学分割能力を維持できるものであれば特に限定されないが、皮膜を透過する物質を分子サイズによって制御できる多孔性膜が好ましく、特に比較的低分子量の光学異性体を選択的に良く透過し、分子量の大きな多糖誘導体を透過させず固定化あるいは耐溶剤化できる多孔性皮膜が好ましい。
このような多孔性皮膜を形成させるには、上記のような重合可能な不飽和二重結合を１個有する非架橋性単量体と、重合可能な不飽和二重結合を２個以上有する架橋性単量体との共重合体からなる皮膜が好ましく、特に非架橋性単量体／架橋性単量体（重量比）＝１／10〜10／１の割合で共重合させたものが好ましい。また、多糖誘導体とこれらの重合性単量体との割合は、重合性単量体／多糖誘導体（重量比）＝１／１〜１／100 が好ましい。
【００２７】
本発明の光学異性体用分離剤は、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィーなどのクロマトグラフィー用の分離剤として有用であるが、特に液体クロマトグラフィー用の分離剤として用いるのが好ましい。
本発明の分離剤を、上記のようなクロマトグラフィー用の分離剤として用いることにより、各種の光学異性体を効率よく分離することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の分離剤は、多糖誘導体本来の高い光学分割能力を有し、かつ耐溶剤性を兼ね備えているため、各種の光学異性体の分離に有用である。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例１ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上でスチレン−ジビニルベンゼン共重合体により固定化した分離剤の合成
▲１▼ シリカゲル表面処理
多孔質シリカゲル（ダイソー株式会社製、SP−1000、粒径７μm 、平均孔径 1000Å）を公知の方法で、３−アミノプロピルトリエトキシシランと反応させることによりアミノプロピルシラン処理（ＡＰＳ処理）を施した。
【００３１】
▲２▼ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成
窒素雰囲気下、セルロース（メルク社製、ミクロクリスタリンアビセル）10ｇを乾燥ピリジン100 ml中、3,5−ジメチルフェニルイソシアネート42ｇと100℃で48時間加熱攪拌を行った後、メタノール２リットルに注ぎ込んだ。析出した固体はグラスフィルターで濾取し、メタノールで数回の洗浄後、真空乾燥（ 80℃、５時間）を行った。
【００３２】
▲３▼ セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持
上記▲２▼で得たセルローストリス（3,5−ジメチルフェニル）カルバメート2.5ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）20mlに溶解し、このポリマードープを均一に、▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲル 7.5ｇに塗布した。塗布後、十分にシリカゲル細孔へ多糖誘導体のポリマードープがしみこむのを待って、ＴＨＦを留去した。得られた多糖誘導体ポリマー担持シリカゲルをメタノールで洗浄後、真空乾燥（80℃、２時間）を行った。
【００３３】
▲４▼ 多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル上での重合体被覆形成及び多糖誘導体の固定化
スチレン（Ｓｔ）及びジビニルベンゼン（ＤＶＢ）を表１に示す割合で用い、更にアゾ−N,N'−ビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）を、ＡＩＢＮ／（Ｓｔ＋ＤＶＢ）＝１／50（重量比）の割合で用い、これらＳｔ、ＤＶＢ及びＡＩＢＮを乾燥ヘキサンに溶解し、上記▲３▼で調製した多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル10ｇに対して、それぞれの割合のＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−ヘキサン溶液を均一に振りかけた。
数時間の風乾によりヘキサンを留去した後、フラスコに入れ60℃の湯浴中で 20時間重合を行った。
【００３４】
得られた多糖誘導体固定化分離剤を、グラスフィルター上でＴＨＦを用い、Ｓｔ−ＤＶＢ共重合体、多糖誘導体ポリマーが流れ落ちなくなるまで、洗浄を繰り返した。洗浄に用いたＴＨＦ可溶部重量から多糖誘導体固定化率を算出した。
最後にメタノールで洗浄した後、真空乾燥（80℃、３時間）を行い、表１に示す５種類の多糖誘導体固定化分離剤１〜５を得た。
【００３５】
表１に、分離剤１〜５について、それぞれスチレン（Ｓｔ）、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）及びセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の使用比率と得られた固定化分離剤の多糖誘導体固定化率を示す。
【００３６】
【表１】
実施例２ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上でスチレン−ジビニルベンゼン共重合体により固定化した分離剤の合成
▲１▼ シリカゲル表面処理
実施例１の▲１▼と同様にして多孔質シリカゲルにＡＰＳ処理を施した。
▲２▼ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成
実施例１の▲２▼と同様にしてセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートを得た。
▲３▼ セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持
実施例１の▲３▼と同様の手法を用い、上記▲２▼で得たセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート2.0ｇを、▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲル8.0ｇへ担持した。
【００３８】
▲４▼ 多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル上での重合体被覆形成及び多糖誘導体の固定化
Ｓｔ及びＤＶＢを表２に示す割合で用い、更にＡＩＢＮを、ＡＩＢＮ／（Ｓｔ＋ＤＶＢ）＝１／25（重量比）の割合で用い、これらＳｔ、ＤＶＢ及びＡＩＢＮを乾燥トルエン1.0 mlに溶解し、上記▲３▼で調製した多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル５ｇに対して、それぞれの割合のＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−トルエン溶液を均一に振りかけた。
窒素雰囲気下、フラスコを85℃の油浴につけてメカニカルスターラーを用い、約30rpm の攪拌を行いながら70時間の重合を行った。
得られた多糖誘導体固定化分離剤を、グラスフィルター上でアセトンを用い、Ｓｔ−ＤＶＢ共重合体、多糖誘導体ポリマーが流れ落ちなくなるまで、洗浄を繰り返した。洗浄に用いたアセトン可溶部重量から多糖誘導体固定化率を算出した。
最後にメタノールで洗浄した後、真空乾燥（80℃、３時間）を行い、表２に示す３種類の多糖誘導体固定化分離剤６〜８を得た。
【００３９】
表２に、分離剤６〜８について、それぞれＳｔ、ＤＶＢ及びＣＤＭＰＣの使用比率と得られた固定化分離剤の多糖誘導体固定化率を示す。
【００４０】
【表２】
実施例３ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上でスチレン−ジビニルベンゼン共重合体により固定化した分離剤の合成
▲１▼ シリカゲル表面処理
実施例１の▲１▼と同様にして多孔質シリカゲルにＡＰＳ処理を施した。
▲２▼ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成
実施例１の▲２▼と同様にしてセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートを得た。
▲３▼ セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持
実施例１の▲３▼と同様にして、上記▲２▼で得たセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートの、▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲルへの担持を行った。
【００４２】
▲４▼ 多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル上での重合体被覆形成及び多糖誘導体の固定化
Ｓｔ及びＤＶＢをＳｔ／ＤＶＢ＝１／１（重量比）の割合で用い、更にＡＩＢＮを、ＡＩＢＮ／（Ｓｔ＋ＤＶＢ）＝１／25（重量比）の割合で用い、これらＳｔ、ＤＶＢ及びＡＩＢＮを乾燥トルエン1.0 mlに溶解し、上記▲３▼で調製した多糖誘導体ポリマー担持シリカゲル５ｇに対して、（Ｓｔ＋ＤＶＢ）／ＣＤＭＰＣ＝30重量％の割合でＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−トルエン溶液を均一に振りかけた。
窒素雰囲気下、精製水50mlにポリオキシエチレン(20)ソルビタンラウレートを数滴加えた水溶液をフラスコに注ぎ込み、上記多糖誘導体ポリマー担持シリカゲルにＳｔ−ＤＶＢ−ＡＩＢＮ−トルエン溶液を均一に振りかけたものを良く分散させた後、85℃の油浴につけてメカニカルスターラーを用い、約75rpm の攪拌を行いながら70時間の重合を行った。
【００４３】
得られた多糖誘導体固定化分離剤を、グラスフィルター上で、精製水で十分に洗浄後、アセトンを用いＳｔ−ＤＶＢ共重合体、多糖誘導体ポリマーが流れ落ちなくなるまで洗浄を繰り返した。洗浄に用いたアセトン可溶部重量から多糖誘導体固定化率を算出した。
最後にメタノールで洗浄した後、真空乾燥（80℃、３時間）を行い、多糖誘導体固定化分離剤（以下、分離剤９という）を得た。
この結果、得られた分離剤９は、ＣＤＭＰＣ／分離剤＝19重量％、ＣＤＭＰＣの固定化率＝90％であることがわかった。
【００４４】
比較例１ セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上に物理的吸着により担持した分離剤の調製
実施例１の▲３▼セルロースカルバメート誘導体のシリカゲルへの担持と全く同様の手法により、セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメートをシリカゲル上に物理的吸着により担持した分離剤を得た。
【００４５】
すなわち実施例１の▲２▼セルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート（ＣＤＭＰＣ）の合成で得られたセルローストリス（3,5 −ジメチルフェニル）カルバメート 2.5ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）20mlに溶解し、このポリマードープを均一に実施例１の▲１▼のＡＰＳ処理されたシリカゲル 7.5ｇに塗布した。塗布後、十分にシリカゲル細孔へ多糖誘導体のポリマードープがしみ込むのを待って、ＴＨＦを留去した。得られた多糖誘導体ポリマー担持シリカゲルをメタノールで洗浄後、真空乾燥（80℃、２時間）を行い、分離剤を得た（以下、比較分離剤１という）。
【００４６】
比較例２ 多糖誘導体同士及び多糖誘導体とシリカゲルの両方を架橋させて、シリカゲルに多糖誘導体を固定化した分離剤の調製
グルコース単位で約 0.9から 1.0個のトリチル基が反応したトリチルセルロース 1.8ｇをＴＨＦに溶かし、実施例１の▲１▼で示したＡＰＳ処理を施したシリカゲル 6.0ｇに均一に振りかけ、溶剤を留去してトリチルセルロースを担持した。これにメタノール75ml、濃塩酸0.75mlを注ぎ、一晩室温に放置してトリチル基を除去し、濾取後、メタノールで洗浄した。これにメタノール75ml、トリエチルアミン0.75mlを注ぎ、５分間攪拌して再度濾取し、メタノールで洗浄後、真空乾燥（80℃、３時間）を行った。
【００４７】
窒素雰囲気下、上記で得たセルロース吸着シリカゲル 3.4ｇへ、乾燥トルエン 6.5mlに4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート49.3mgを溶かした溶液を加え、さらに乾燥ピリジン 2.5mlを加えて60℃で加熱攪拌した。５時間後、乾燥ピリジン20mlを注いでから、3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート0.75mlを加え、 110℃に加熱した。18時間後、グラスフィルターで濾取し、ＴＨＦ、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄を行った後、真空乾燥（80℃、３時間）によって多糖誘導体同士及び多糖誘導体とシリカゲルの両方を架橋させて、シリカゲルに多糖誘導体を固定化した分離剤を得た（以下、比較分離剤２という）。シリカゲルへのセルロース担持量は約18％であった（セルロース中グルコース単位の水酸基３個のうち、 2.5個がカルバモイル化されているとして計算）。
【００４８】
比較例３ 多糖誘導体同士のみの架橋によってシリカゲルに多糖誘導体を固定化した分離剤の調製
▲１▼ シリカゲル表面不活性化処理
実施例１の▲１▼のＡＰＳ処理シリカゲル 200ｇを塩化メチレン 1.0リットル中、室温で 3,5−ジメチルフェニルイソシアネート15mlと 1.5時間反応させた。これをグラスフィルターで濾取し、塩化メチレン／メタノール＝２／１、及び塩化メチレン、エタノール、アセトン、ヘキサンで順次洗浄した後、真空乾燥を行った。
【００４９】
▲２▼ セルロース−６−ヒドロキシ−2,3 −ビス（3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート）の合成
窒素雰囲気下、グルコース単位で約 0.9から 1.0個のトリチル基が反応したトリチルセルロース 4.0ｇを乾燥ピリジンに溶かし、3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート10mlを加えて 100℃で25時間加熱攪拌した後、メタノール 700 mlを注ぎ込んだ。析出した固体を濾取し、エタノール、ヘキサンで洗浄して乾燥した後、濃塩酸入りメタノール中で攪拌し、トリチル基を外した。固体を濾取し、エタノール、ヘキサンで洗浄、乾燥し、セルロース−６−ヒドロキシ− 2,3 −ビス（3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート）を得た。
【００５０】
▲３▼ セルロース誘導体が担持されたシリカゲルの調製
▲２▼で得たセルロース誘導体 1.5ｇを８mlのＴＨＦに溶解し、これを▲１▼の表面不活性化処理シリカゲル 5.7ｇへ均一に降りかけ、塗布した。溶剤を留去した後、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄し、セルロース誘導体が担持されたシリカゲルを得た。
【００５１】
▲４▼ セルロース誘導体同士のみの架橋反応によるシリカゲルへの固定化
上記▲３▼で得たセルロース誘導体が担持されたシリカゲル 6.7ｇへ、乾燥トルエン35mlを加え、さらにジフェニルメタンジイソシアネート 110mgを加えて、 110 ℃で６時間加熱攪拌した。反応終了後、濾取し、ＴＨＦ、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄した後、真空乾燥を行い、セルロース誘導体同士のみの架橋反応によってシリカゲルへ固定化された分離剤を得た。
【００５２】
▲５▼ シリカゲルに固定化された多糖誘導体の未反応水酸基の修飾
上記▲４▼で得た分離剤へ、乾燥トルエン25ml、乾燥ピリジン15mlを加え、さらに3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート 0.5mlを加えて、 110℃で15時間加熱攪拌した。反応終了後、濾取し、ＴＨＦ、メタノール、エタノール、ヘキサンで順次洗浄した後、真空乾燥を行い、シリカゲルへ固定化された多糖誘導体の未反応水酸基のカルバモイル化を行い、分離剤を得た（以下、比較分離剤３という）。シリカゲルへのセルロース誘導体担持量は約19％であった（セルロース中グルコース単位の水酸基３個のうち、 2.5個がカルバモイル化されているとして計算）。
【００５３】
応用例１
実施例１で調製した分離剤１〜５、及び比較例１で調製した比較分離剤１を充填剤として用い、長さ25cm、内径0.46cmのステンレス製カラムにスラリー充填法で充填し、光学異性体用分離カラムを作製した。
【００５４】
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表３に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速； 0.1ml／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を表３に示す。なお、表中の分離係数（α）は、以下の式により求めた値である。
【００５５】
【数１】
【表３】
【化２】
応用例２
比較例２で調製した比較分離剤２を充填剤として用い、長さ10cm、内径0.46cmのステンレス製カラムにスラリー充填法で充填し、光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表４に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。
【００５９】
分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速；0.4ml ／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を応用例１で良好な結果を示した本発明の分離剤２とともに表４に示す。
【００６０】
応用例３
比較例３で調製した比較分離剤３を充填剤として用い、長さ25cm、内径0.46cmのステンレス製カラムにスラリー充填法で充填し、光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表４に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。
【００６１】
分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速；1.0 ml／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を表４に示す。
【００６２】
【表４】
注）
*1：ラセミ体は表３と同じものを用いた。
【００６４】
応用例４
実施例２及び３で調製した分離剤６〜９を充填剤として用い、応用例１と同様にして光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、液体クロマトグラフィー法により表５に示す各種ラセミ体化合物の光学分割を行った。分析条件は、移動相；ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速； 1.0ml／min 、温度；25℃、検出；254nm で行った。結果を表５に示す。
【００６５】
【表５】
注）
*1：ラセミ体は表３と同じものを用いた。
【００６７】
応用例５
実施例２で調製した分離剤６及び比較例１で調製した比較分離剤１を充填剤として用い、応用例１と同様にして、長さ25cm、内径1.0cm の光学異性体用分離カラムを作製した。
このカラムを用い、下記に示す通液条件で各移動相溶剤を通液し、充填剤からの溶出物の量を下記方法で測定した。結果を表６に示す。
【００６８】
＜通液条件＞
▲１▼ ヘキサン／２−プロパノール＝90／10、流速； 4.7ml／min 、温度；25℃、流量；1.2 Ｌ
▲２▼ ヘキサン／変性エタノール｛エタノールを２−プロパノールで変性させた溶剤(溶剤組成はエタノール；85.5％、２−プロパノール13.4％、メタノール1.1％）｝＝75／25、流速； 4.7ml／min 、温度；40℃、流量；1.2 Ｌ
▲１▼の通液を行った後、続けて▲２▼の通液を行った。
【００６９】
＜溶出物の測定方法＞
カラムからの排出液をエバポレーター（減圧度；約20mmHg）を用い、湯温40℃で溶剤留去を行い、濃縮残渣を得、その重量を測定した。
【００７０】
【表６】
Claims (13)
- 担体に担持された多糖誘導体の表面が重合体によって被覆されていることを特徴とする光学異性体用分離剤。
- 破砕あるいは球状粒子化された多糖誘導体の表面が重合体によって被覆されていることを特徴とする光学異性体用分離剤。
- 担体の粒径が 0.1μm 〜10mm、孔径が10Å〜100 μm である請求項１記載の光学異性体用分離剤。
- 多糖誘導体が、１単糖当たり 0.1個以上のエステル結合又はウレタン結合を有する多糖のエステル又はカルバメート誘導体である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学異性体用分離剤。
- クロマトグラフィーに用いられる請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学異性体用分離剤。
- 多糖誘導体を担体に担持させた後、その表面を重合体で被覆することにより多糖誘導体を担体に固定化することを特徴とする請求項１記載の光学異性体用分離剤の製造法。
- 多糖誘導体を破砕あるいは球状粒子化した後、その表面を重合体により被覆することを特徴とする請求項２記載の光学異性体用分離剤の製造法。
- 多糖誘導体上で重合性単量体を重合あるいは共重合させることで、重合体の被覆を形成することを特徴とする請求項６又は７記載の製造法。
- 多糖誘導体上で多官能性架橋剤と多糖誘導体以外の多官能性化合物とを反応させ架橋させることで、重合体の被覆を形成する請求項６又は７記載の製造法。
- 重合性単量体がビニル基を含有する炭化水素化合物、メタクリル酸誘導体、アクリル酸誘導体及びケイ素を含有する化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項８記載の製造法。
- 多官能性架橋剤がジイソシアネート誘導体、ジカルボン酸あるいはその酸塩化物、ジエポキシ誘導体及びジビニル誘導体からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項９記載の製造法。
- 多糖誘導体以外の多官能性化合物が、ポリオール、ポリアミン及びポリチオール化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項９記載の製造法。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載の分離剤を用い、光学異性体を分離することを特徴とする光学異性体分離法。
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