JPH07146281A - 液体クロマトグラフィー用カラム充填剤 - Google Patents
液体クロマトグラフィー用カラム充填剤Info
- Publication number
- JPH07146281A JPH07146281A JP5236640A JP23664093A JPH07146281A JP H07146281 A JPH07146281 A JP H07146281A JP 5236640 A JP5236640 A JP 5236640A JP 23664093 A JP23664093 A JP 23664093A JP H07146281 A JPH07146281 A JP H07146281A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface area
- face
- hydroxyapatite
- crystal
- acidic
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- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 １次結晶のＡ面又はＢ面の表面積と、Ｃ面の
表面積の比が１０以上であるハイドロキシアパタイトを
含む液体クロマトグラフィー用カラム充填剤。 【効果】 本発明の液体クロマトグラフィー用カラム充
填剤は、塩基性及び酸性生化学物質の吸着面の表面積比
を制御しているので、塩基性及び酸性生化学物質の双方
をバランス良く吸着分離させることができ、種々の生化
学分析等に利用することができる。
表面積の比が１０以上であるハイドロキシアパタイトを
含む液体クロマトグラフィー用カラム充填剤。 【効果】 本発明の液体クロマトグラフィー用カラム充
填剤は、塩基性及び酸性生化学物質の吸着面の表面積比
を制御しているので、塩基性及び酸性生化学物質の双方
をバランス良く吸着分離させることができ、種々の生化
学分析等に利用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医学、薬学、生化学等
の分野におけるタンパク質、核酸、糖類等の生化学物質
の分析若しくは分取等に利用可能な液体クロマトグラフ
ィー用カラム充填剤に関する。
の分野におけるタンパク質、核酸、糖類等の生化学物質
の分析若しくは分取等に利用可能な液体クロマトグラフ
ィー用カラム充填剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイドロキシアパタイトをカラム充填剤
とする液体クロマトグラフィーは、１９５６年チゼリウ
スによって創案され、当初実験室的に合成されていた
が、その後大量合成した市販品が供されている。このよ
うな市販品としては、例えば湿式合成若しくは水熱合成
したハイドロキシアパタイト１次結晶を、スプレードラ
イ法等により球状に造粒した充填剤（特開平１−２３０
４１３号公報）等が知られている。
とする液体クロマトグラフィーは、１９５６年チゼリウ
スによって創案され、当初実験室的に合成されていた
が、その後大量合成した市販品が供されている。このよ
うな市販品としては、例えば湿式合成若しくは水熱合成
したハイドロキシアパタイト１次結晶を、スプレードラ
イ法等により球状に造粒した充填剤（特開平１−２３０
４１３号公報）等が知られている。
【０００３】しかしながら、このハイドロキシアパタイ
ト１次結晶は、形態制御されたものではなく、通常のア
スペクト比（ｃ／ａ）が３．０程度の六角柱状微結晶で
あるため、ハイドロキシアパタイト結晶Ａ面又はＢ面の
表面積が相対的に大きくなく、従って酸性生化学物質
（酸性タンパク質、ＤＮＡ等）の分離特性が低いという
欠点がある。
ト１次結晶は、形態制御されたものではなく、通常のア
スペクト比（ｃ／ａ）が３．０程度の六角柱状微結晶で
あるため、ハイドロキシアパタイト結晶Ａ面又はＢ面の
表面積が相対的に大きくなく、従って酸性生化学物質
（酸性タンパク質、ＤＮＡ等）の分離特性が低いという
欠点がある。
【０００４】一方特開昭６２−２０２８０８号公報に
は、モネタイト、ブルッシャイト等を出発物質とし、ア
ルカリを作用させて煮沸処理することにより、出発物質
の形状を保持した板状若しくは針状のハイドロキシアパ
タイト結晶を合成し、この形態制御された結晶をそのま
まカラム充填剤として使用することが提案されている。
は、モネタイト、ブルッシャイト等を出発物質とし、ア
ルカリを作用させて煮沸処理することにより、出発物質
の形状を保持した板状若しくは針状のハイドロキシアパ
タイト結晶を合成し、この形態制御された結晶をそのま
まカラム充填剤として使用することが提案されている。
【０００５】しかしながら、この形態制御されたハイド
ロキシアパタイト結晶は、比較的サイズの大きい多結晶
体であり、球状に造粒できずそのまま使用するため、カ
ラムに充填した際、流路のバラツキが大きくなり、かえ
って吸着分離特性が低下したり、またカラム詰まりを起
こし易い等の欠点がある。更にハイドロキシアパタイト
のＡ面とＢ面に対するＣ面の比が考えられておらず、吸
着の点で差異がある。
ロキシアパタイト結晶は、比較的サイズの大きい多結晶
体であり、球状に造粒できずそのまま使用するため、カ
ラムに充填した際、流路のバラツキが大きくなり、かえ
って吸着分離特性が低下したり、またカラム詰まりを起
こし易い等の欠点がある。更にハイドロキシアパタイト
のＡ面とＢ面に対するＣ面の比が考えられておらず、吸
着の点で差異がある。
【０００６】従来のハイドロキシアパタイトカラム充填
剤は、酸性の生化学物質、特に等電点（ｐＩ）が７．０
未満の酸性生化学物質の吸着分離特性が十分でないとい
う欠点がある。これはハイドロキシアパタイト結晶のＡ
面又はＢ面上に存在する酸性の生化学物質を吸着するサ
イトの吸着力が弱いためである。一方、塩基性生化学物
質、特に等電点が７．０を超える塩基性タンパク質等の
吸着分離特性は、ハイドロキシアパタイト結晶のＣ面上
に存在する塩基性の生化学物質を吸着するサイトの吸着
力が比較的強いので良好である。
剤は、酸性の生化学物質、特に等電点（ｐＩ）が７．０
未満の酸性生化学物質の吸着分離特性が十分でないとい
う欠点がある。これはハイドロキシアパタイト結晶のＡ
面又はＢ面上に存在する酸性の生化学物質を吸着するサ
イトの吸着力が弱いためである。一方、塩基性生化学物
質、特に等電点が７．０を超える塩基性タンパク質等の
吸着分離特性は、ハイドロキシアパタイト結晶のＣ面上
に存在する塩基性の生化学物質を吸着するサイトの吸着
力が比較的強いので良好である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、塩基性又は酸性に係わらず、双方の生化学物質に対
して、バランス良く吸着分離能を示す液体クロマトグラ
フィー用カラム充填剤を提供することにある。
は、塩基性又は酸性に係わらず、双方の生化学物質に対
して、バランス良く吸着分離能を示す液体クロマトグラ
フィー用カラム充填剤を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、１次結
晶のＡ面又はＢ面の表面積と、Ｃ面の表面積の比が１０
以上であるハイドロキシアパタイトを含む液体クロマト
グラフィー用カラム充填剤が提供される。
晶のＡ面又はＢ面の表面積と、Ｃ面の表面積の比が１０
以上であるハイドロキシアパタイトを含む液体クロマト
グラフィー用カラム充填剤が提供される。
【０００９】以下本発明を更に詳細に説明する。
【００１０】一般にハイドロキシアパタイトクロマトグ
ラフィーの吸着分離機構は、例えば酸性生化学物質の吸
着分離機構の場合、その分子表面上の負に帯電した官能
基（酸性タンパク質のカルボキシル基、ＤＮＡのポリヌ
クレオチド中のリン酸基等）により、ハイドロキシアパ
タイト結晶のＡ面又はＢ面上に存在するカルシウムイオ
ンより構成される正に帯電した吸着サイトに吸着する。
一方、塩基性生化学物質は、その分子表面上の正に帯電
した官能基（塩基性タンパク質のアミノ基等）により、
ハイドロキシアパタイト結晶のＣ面上に存在するリン酸
イオンより構成される負に帯電した吸着サイトに吸着す
る。ところでＣ面上の吸着サイトは、吸着結合力が強
く、Ａ面又はＢ面上の吸着サイトは吸着結合力が弱いた
め、塩基性生化学物質の吸着分離特性は良好であるが、
酸性生化学物質の吸着分離特性が悪い。
ラフィーの吸着分離機構は、例えば酸性生化学物質の吸
着分離機構の場合、その分子表面上の負に帯電した官能
基（酸性タンパク質のカルボキシル基、ＤＮＡのポリヌ
クレオチド中のリン酸基等）により、ハイドロキシアパ
タイト結晶のＡ面又はＢ面上に存在するカルシウムイオ
ンより構成される正に帯電した吸着サイトに吸着する。
一方、塩基性生化学物質は、その分子表面上の正に帯電
した官能基（塩基性タンパク質のアミノ基等）により、
ハイドロキシアパタイト結晶のＣ面上に存在するリン酸
イオンより構成される負に帯電した吸着サイトに吸着す
る。ところでＣ面上の吸着サイトは、吸着結合力が強
く、Ａ面又はＢ面上の吸着サイトは吸着結合力が弱いた
め、塩基性生化学物質の吸着分離特性は良好であるが、
酸性生化学物質の吸着分離特性が悪い。
【００１１】本発明のカラム充填剤は、ハイドロキシア
パタイト１次結晶のＡ面又はＢ面の表面積と、Ｃ面の表
面積との相対的比を、１０以上、好ましくは１０〜１０
０の範囲とする。即ち、ハイドロキシアパタイト１次結
晶の形態を抑制し、Ｃ軸方向に長く成長させることによ
り、結晶Ａ面又はＢ面の表面積を相対的に増大させて、
結晶Ａ面又はＢ面上に存在する正に帯電した吸着サイト
の数を増大し、酸性生化学物質の吸着結合力も強くす
る。従って前記相対的比が１０未満の場合には酸性生化
学物質の吸着が十分でない。また後述するハイドロキシ
アパタイト結晶の造粒を容易にするために、ハイドロキ
シアパタイト１次結晶におけるＣ軸方向の結晶子径を、
０．１〜１０μｍに調整するのが好ましい。
パタイト１次結晶のＡ面又はＢ面の表面積と、Ｃ面の表
面積との相対的比を、１０以上、好ましくは１０〜１０
０の範囲とする。即ち、ハイドロキシアパタイト１次結
晶の形態を抑制し、Ｃ軸方向に長く成長させることによ
り、結晶Ａ面又はＢ面の表面積を相対的に増大させて、
結晶Ａ面又はＢ面上に存在する正に帯電した吸着サイト
の数を増大し、酸性生化学物質の吸着結合力も強くす
る。従って前記相対的比が１０未満の場合には酸性生化
学物質の吸着が十分でない。また後述するハイドロキシ
アパタイト結晶の造粒を容易にするために、ハイドロキ
シアパタイト１次結晶におけるＣ軸方向の結晶子径を、
０．１〜１０μｍに調整するのが好ましい。
【００１２】本発明のカラム充填剤の形状は、前記１次
結晶の形態が制御されたハイドロキシアパタイトで形成
されておれば特に限定されるものではないが、粒径１〜
１００μｍの球状凝集体に造粒したものが好ましい。該
造粒された球状凝集体の比表面積は、１０〜１００ｍ2
／ｇであるのが好ましい。比表面積が１０ｍ2／ｇ未満
の場合には、全体的に吸着力が低下し、１００ｍ2／ｇ
を超えると化学的吸着より物理的吸着が支配的となり、
クロマトグラフィー効果が発揮されず、吸着分離特性が
低下するので好ましくない。
結晶の形態が制御されたハイドロキシアパタイトで形成
されておれば特に限定されるものではないが、粒径１〜
１００μｍの球状凝集体に造粒したものが好ましい。該
造粒された球状凝集体の比表面積は、１０〜１００ｍ2
／ｇであるのが好ましい。比表面積が１０ｍ2／ｇ未満
の場合には、全体的に吸着力が低下し、１００ｍ2／ｇ
を超えると化学的吸着より物理的吸着が支配的となり、
クロマトグラフィー効果が発揮されず、吸着分離特性が
低下するので好ましくない。
【００１３】本発明のカラム充填剤を構成するヒドロキ
シアパタイトを調製するには、例えば通常の湿式合成等
によりハイドロキシアパタイトスラリーを製造した後、
所望に応じてＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、ク
エン酸、乳酸等の添加剤を添加し、水熱処理等により、
前記特定の１次結晶とすることができる。前記水熱処理
は、好ましくは１００〜３００℃にて、０．１〜２４時
間行なうのが好ましい。また前記添加剤の添加量は、ハ
イドロキシアパタイトスラリー１００重量部に対して、
１〜５０重量部の範囲で添加するのが好ましい。
シアパタイトを調製するには、例えば通常の湿式合成等
によりハイドロキシアパタイトスラリーを製造した後、
所望に応じてＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、ク
エン酸、乳酸等の添加剤を添加し、水熱処理等により、
前記特定の１次結晶とすることができる。前記水熱処理
は、好ましくは１００〜３００℃にて、０．１〜２４時
間行なうのが好ましい。また前記添加剤の添加量は、ハ
イドロキシアパタイトスラリー１００重量部に対して、
１〜５０重量部の範囲で添加するのが好ましい。
【００１４】本発明のカラム充填剤を調製するには、前
記１次結晶が制御されたハイドロキシアパタイトを、公
知の噴霧乾燥による造粒、破砕造粒、回転転動造粒等に
より粒状又は粉状等にした後、好ましくは３００〜１２
００℃で、０．１〜５時間焼成処理等を行なうことによ
り得ることができる。
記１次結晶が制御されたハイドロキシアパタイトを、公
知の噴霧乾燥による造粒、破砕造粒、回転転動造粒等に
より粒状又は粉状等にした後、好ましくは３００〜１２
００℃で、０．１〜５時間焼成処理等を行なうことによ
り得ることができる。
【００１５】本発明のカラム充填剤を使用するには、精
製すべき物質がカラム内を流通するように、通常の液体
クロマトグラフィー用カラムに充填することによって用
いることができる。精製すべき物質としては、アルブミ
ン、カタラーゼ、オバルブミン等の酸性タンパク質と、
リゾチーム、チトクロムＣ、リボヌクレアーゼ等の塩基
性タンパク質との混合物等を挙げることができる。
製すべき物質がカラム内を流通するように、通常の液体
クロマトグラフィー用カラムに充填することによって用
いることができる。精製すべき物質としては、アルブミ
ン、カタラーゼ、オバルブミン等の酸性タンパク質と、
リゾチーム、チトクロムＣ、リボヌクレアーゼ等の塩基
性タンパク質との混合物等を挙げることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の液体クロマトグラフィー用カラ
ム充填剤は、ハイドロキシアパタイト１次結晶における
Ａ面又はＢ面と、Ｃ面との表面積の比が１０以上である
ので、塩基性及び酸性生化学物質の双方をバランス良く
吸着分離させることができる。
ム充填剤は、ハイドロキシアパタイト１次結晶における
Ａ面又はＢ面と、Ｃ面との表面積の比が１０以上である
ので、塩基性及び酸性生化学物質の双方をバランス良く
吸着分離させることができる。
【００１７】
【実施例】以下実施例及び比較例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１８】
【実施例１】水酸化カルシウム７．３７ｇと、８５重量
％リン酸６．８９ｇとから湿式合成したハイドロキシア
パタイト２重量％スラリー５００ｍｌに、ＥＤＴＡ２５
ｇを添加し、２００℃、２ＭＰａ、５時間の条件で水熱
処理して針状のハイドロキシアパタイト１次結晶を得
た。この結晶の結晶子径をＸ線回析法により測定したと
ころ、Ｃ軸方向の結晶子径が０．３μｍであった。各結
晶子径から算出した結晶Ａ面又はＢ面の表面積とＣ面の
表面積との比は１２．９であった。得られたハイドロキ
シアパタイト１次結晶を、スプレードライ法により造粒
した後、９００℃、１時間焼成処理し、平均粒径６．１
μｍの球状凝集体を得た。この球状凝集体を、４φ×１
５０Ｌｍｍのステンレス製カラムに充填し、高速液体ク
ロマトグラフ装置に取り付けた。次いでトリプトファ
ン、アルブミン、リゾチーム及びチトクロムＣの４種の
生化学物質混合水溶液をカラム内に注入し、吸着させた
後、１０〜３５０ｍＭ ＫＨ2ＰＯ4水溶液のリニアグラ
ジエント（３０分）で展開溶出試験（流速：０．４ｍｌ
／分、検出：ＵＶ（２８０ｎｍ））を行なった。その結
果を図１に示す。図１より酸性タンパク質のアルブミン
及び塩基性タンパク質のリゾチーム、チトクロムＣが共
に良好に吸着分離されていることが判った。
％リン酸６．８９ｇとから湿式合成したハイドロキシア
パタイト２重量％スラリー５００ｍｌに、ＥＤＴＡ２５
ｇを添加し、２００℃、２ＭＰａ、５時間の条件で水熱
処理して針状のハイドロキシアパタイト１次結晶を得
た。この結晶の結晶子径をＸ線回析法により測定したと
ころ、Ｃ軸方向の結晶子径が０．３μｍであった。各結
晶子径から算出した結晶Ａ面又はＢ面の表面積とＣ面の
表面積との比は１２．９であった。得られたハイドロキ
シアパタイト１次結晶を、スプレードライ法により造粒
した後、９００℃、１時間焼成処理し、平均粒径６．１
μｍの球状凝集体を得た。この球状凝集体を、４φ×１
５０Ｌｍｍのステンレス製カラムに充填し、高速液体ク
ロマトグラフ装置に取り付けた。次いでトリプトファ
ン、アルブミン、リゾチーム及びチトクロムＣの４種の
生化学物質混合水溶液をカラム内に注入し、吸着させた
後、１０〜３５０ｍＭ ＫＨ2ＰＯ4水溶液のリニアグラ
ジエント（３０分）で展開溶出試験（流速：０．４ｍｌ
／分、検出：ＵＶ（２８０ｎｍ））を行なった。その結
果を図１に示す。図１より酸性タンパク質のアルブミン
及び塩基性タンパク質のリゾチーム、チトクロムＣが共
に良好に吸着分離されていることが判った。
【００１９】
【比較例１】水酸化カルシウム７．３７ｇと、８５重量
％リン酸６．８９ｇとから湿式合成したハイドロキシア
パタイト２重量％スラリー５００ｍｌに、添加物を加え
ず、２００℃、２ＭＰａ、５時間の条件で水熱処理し
て、六角柱状のハイドロキシアパタイト１次結晶を得
た。この結晶の結晶子径をＸ線回析法により測定したと
ころ、Ｃ軸方向の結晶子径が０．１５μｍであった。各
結晶子径から算出した結晶Ａ面又はＢ面の表面積とＣ面
の表面積との比は２．８であった。得られたハイドロキ
シアパタイト１次結晶を、スプレードライ法により造粒
した後、９００℃、１時間焼成処理し、平均粒径５．５
μｍの球状凝集体を得た。この球状凝集体を、実施例１
と同様に処理し、展開溶出試験を行なった。その結果を
図２に示す。図２より、塩基性タンパク質のリゾチー
ム、チトクロムＣの吸着分離特性は良好であるが、酸性
タンパク質のアルブミンの吸着分離特性が悪いことが判
った。
％リン酸６．８９ｇとから湿式合成したハイドロキシア
パタイト２重量％スラリー５００ｍｌに、添加物を加え
ず、２００℃、２ＭＰａ、５時間の条件で水熱処理し
て、六角柱状のハイドロキシアパタイト１次結晶を得
た。この結晶の結晶子径をＸ線回析法により測定したと
ころ、Ｃ軸方向の結晶子径が０．１５μｍであった。各
結晶子径から算出した結晶Ａ面又はＢ面の表面積とＣ面
の表面積との比は２．８であった。得られたハイドロキ
シアパタイト１次結晶を、スプレードライ法により造粒
した後、９００℃、１時間焼成処理し、平均粒径５．５
μｍの球状凝集体を得た。この球状凝集体を、実施例１
と同様に処理し、展開溶出試験を行なった。その結果を
図２に示す。図２より、塩基性タンパク質のリゾチー
ム、チトクロムＣの吸着分離特性は良好であるが、酸性
タンパク質のアルブミンの吸着分離特性が悪いことが判
った。
【図１】図１は実施例１における展開溶出試験の結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図２】図２は比較例１における展開溶出試験の結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
Ｔ トリプトファン Ｂ アルブミン Ｌ リゾチーム Ｃ チトクロムＣ
Claims (2)
- 【請求項１】 １次結晶のＡ面又はＢ面の表面積と、Ｃ
面の表面積の比が１０以上であるハイドロキシアパタイ
トを含む液体クロマトグラフィー用カラム充填剤。 - 【請求項２】 前記ハイドロキシアパタイト１次結晶に
おけるＣ軸方向の結晶子径が、０．１〜１０μｍである
ことを特徴とする請求項１記載の液体クロマトグラフィ
ー用カラム充填剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5236640A JPH07146281A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 液体クロマトグラフィー用カラム充填剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5236640A JPH07146281A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 液体クロマトグラフィー用カラム充填剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146281A true JPH07146281A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17003624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5236640A Pending JPH07146281A (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 液体クロマトグラフィー用カラム充填剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07146281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0772975A3 (en) * | 1995-11-13 | 1998-01-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Microbes-removing material |
| JP2011079697A (ja) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Hyogo Prefecture | 球状ヒドロキシアパタイト及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP5236640A patent/JPH07146281A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0772975A3 (en) * | 1995-11-13 | 1998-01-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Microbes-removing material |
| JP2011079697A (ja) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Hyogo Prefecture | 球状ヒドロキシアパタイト及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010403 |