(57)【要約】【課題】擬似移動床式クロマトグラフィーによる分取に適した生産性の高い充填剤の提供。【解決手段】多孔質担体に多糖誘導体が担持された擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤であって、前記充填剤をスラリー充填法によりカラム管に充填した、擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラムを用いて得られる下式（Ｉ）で定義されるＴＳ係数が０．５５〜１．２０の範囲であることを特徴とする擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。ＴＳ係数＝［Ｖｃ−［ｔ（ＴＳ）−ｔ（ｂｌａｎｋ）］×ＦＲ］／［ｔ（ＴＳ）−ｔ（ｂｌａｎｋ）］×ＦＲ　（Ｉ）［式中、Ｖｃ（ｃｍ３）：カラム体積，ＦＲ（ｍｌ／ｍｉｎ．）：流速，ｔ（ＴＳ）（ｍｉｎ．）：Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）ｓｉｌａｎｅ（＝ＴＳ）の溶出時間，ｔ（ｂｌａｎｋ）（ｍｉｎ．）：カラムを接続しない状態でのＴＳの溶出時間を示す。］【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質担体に多糖誘導体が担持された擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤であって、前記充填剤をスラリー充填法によりカラム管に充填した、擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラムを用いて得られる下式（Ｉ）で定義されるＴＳ係数が０．５５〜１．２０の範囲であることを特徴とする擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。
ＴＳ係数＝［Ｖｃ−［ｔ（ＴＳ）−ｔ（ｂｌａｎｋ）］×ＦＲ］／［ｔ（ＴＳ）−ｔ（ｂｌａｎｋ）］×ＦＲ（Ｉ）
［式中、Ｖｃ（ｃｍ３）：カラム体積
ＦＲ（ｍｌ／ｍｉｎ．）：流速
ｔ（ＴＳ）（ｍｉｎ．）：Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）ｓｉｌａｎｅ（＝ＴＳ）の溶出時間
ｔ（ｂｌａｎｋ）（ｍｉｎ．）：カラムを接続しない状態でのＴＳの溶出時間を示す。］
【請求項２】
ＴＳ係数が０．５５〜１．０である請求項１記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。
【請求項３】
ＴＳ係数が１．０を超え、１．２０以下である請求項１記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。
【請求項４】
多孔性担体がシリカゲルであり、シリカゲルが、粒径が１μｍ〜３００μｍ、平均孔径が２００Å〜８０００Åのものである請求項１〜３のいずれかに記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。
【請求項５】
多糖誘導体が、セルロースのエステル誘導体又はカルバメート誘導体、或いはアミロースのエステル誘導体又はカルバメート誘導体である請求項１〜４のいずれかに記載の擬似移動床式クロマトグラィー用光学異性体分離用充填剤。
【請求項６】
多糖誘導体の担持量が、擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤中２３〜４０質量％である請求項１〜５のいずれかに記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。
【請求項７】
多糖誘導体の担持量が、擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤中２５〜３５質量％である請求項１〜５のいずれかに記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。
【請求項８】
擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤１ｋｇ当たり、１日で処理可能な光学異性体混合物（ラセミ体）質量（ｋｇ）が、０．１〜４ｋｇ−ｒａｃ．／ｋｇ−ＣＳＰ／ｄａｙである請求項１〜７のいずれかに記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造方法であり、多孔質担体に多糖誘導体のドープを複数回に分けて塗布することを特徴とする擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤がカラムに充填された擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラム。
【請求項１１】
カラム長さ（Ｌ）とカラム内径（Ｄ）との比率、Ｌ／Ｄが０．０１〜１００である請求項１０記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラム。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれかに記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤を用い、擬似移動床式クロマトグラフィー法により光学異性体の分取を行うことを特徴とする光学異性体の分離方法。
【請求項１３】
請求項１０又は１１記載の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラムを用い、擬似移動床式クロマトグラフィー法により光学異性体の分取を行うことを特徴とする光学異性体の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学異性体の分離、特に擬似移動床式クロマトグラフィー法による光学異性体の分取に適した擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤、前記分離用充填剤の製造方法、前記分離用充填剤を用いた擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラム、それらを用いた光学異性体の分離方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】
有機化合物には、物理的、化学的性質、例えば沸点、融点、溶解度といった性質が全く同一であるが、生理活性に差がみられる光学異性体が多く存在する。生体はＬ−アミノ酸からなるタンパク質で構成されており、これらタンパク質が構築する高次の不斉空間による有機化合物の認識の差が生理活性の差として発現する。医薬品の場合では生体内の特定の受容体との結合のし易さによる薬理活性の違いが研究されており、光学異性体の間で薬効、毒性の点で顕著な差が見られるケースが良く知られている。このため厚生省は医薬品製造指針においては「当該薬物がラセミ体である場合には、それぞれの異性体について、吸収、分布、代謝、排泄動態を検討しておくことが望ましい」と記載されている。
【０００３】
上記のとおり、光学異性体の物理的、化学的性質は全く同一であるため、通常の分離手段では分析が行えず、幅広い種類の光学異性体を簡便に、かつ精度良く分析する技術の研究が精力的に行われた。そして、これらの要求に応える分析手法として高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）による光学分割法、特にＨＰＬＣ用キラルカラムによる光学分割方法が進歩した。ここで言うキラルカラムとは、不斉識別剤そのもの、あるいは不斉識別剤を適当な担体上に担持させたキラル固定相が使用されているものである。例えば光学活性ポリメタクリル酸トリフェニルメチル（特開昭５７−１５０４３２号公報参照）、セルロースあるいはアミロース誘導体（Ｙ．Ｏｋａｍｏｔｏ，　Ｍ．Ｋａｗａｓｈｉｍａ　ａｎｄ　ｋ．Ｈａｔａｄａ，　Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，　１０６，　５３３７，　１９８４）、タンパクであるオボムコイド（特開昭６３−３０７８２９号公報）等が開発されている。
【０００４】
これら多くのＨＰＬＣ用キラル固定相の中でも、セルロースあるいはアミロース誘導体をシリカゲル上に担持させた光学分割用カラムは、極めて幅広い化合物に対し、高い不斉識別能を有することが知られており、さらに、こういったＨＰＬＣ用キラル固定相と擬似移動床法を組み合わせた工業規模での光学活性体液体クロマト法分取の検討が進められている（Ｐｈｒａｍ　Ｔｅｃｈ　Ｊａｐａｎ，　ｖｏｌ．１２，　４３（１９９６））。
【０００５】
本発明の課題は、擬似移動床式クロマトグラフィーによる分取に適した生産性の高い擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤、前記分離用充填剤の製造方法、前記分離用充填剤を用いた擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラム、それらを用いた光学異性体の分離方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、多孔質担体に多糖誘導体が担持された擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤であって、前記充填剤をスラリー充填法によりカラム管に充填した、擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラムを用いて得られる下式（Ｉ）で定義されるＴＳ係数が０．５５〜１．２０の範囲であることを特徴とする擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤（以下「光学異性体分離用充填剤」と略す。）を提供するものである。
ＴＳ係数＝［Ｖｃ−［ｔ（ＴＳ）−ｔ（ｂｌａｎｋ）］×ＦＲ］／［ｔ（ＴＳ）−ｔ（ｂｌａｎｋ）］×ＦＲ（Ｉ）
［式中、Ｖｃ（ｃｍ３）：カラム体積
ＦＲ（ｍｌ／ｍｉｎ．）：流速
ｔ（ＴＳ）（ｍｉｎ．）：Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）ｓｉｌａｎｅ（＝ＴＳ）の溶出時間
ｔ（ｂｌａｎｋ）（ｍｉｎ．）：カラムを接続しない状態でのＴＳの溶出時間を示す。］
本発明においてＴＳ係数は、以下の条件で測定した値である。
【０００７】
＜ＴＳ係数測定条件＞
分析装置：ＨＰＬＣ装置
検出器：ＵＶ検出器を用い波長２１０ｎｍで検出
移動相：ｎ−ヘキサン／２−プロパノール＝９／１（ｖ／ｖ）
温度：２５℃
流速：カラム体積Ｖｃ（ｃｍ３）の４分の１〜９分の１
ＴＳの打込み量：移動相にＴＳを５．０ｍｇ／ｍｌ濃度で溶解させたＴＳ溶液をカラム体積の３００分の１〜６００分の１の体積量で打ち込む。
【０００８】
ＴＳ係数とは、Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）ｓｉｌａｎｅ（ＴＳ）という構造的に重要な特徴を有する評価サンプルによって溶出時間が分析され、標準化された算出式から導かれる光学異性体の分離性能を示すパラメータである。このパラメータによって評価される充填剤において、ある一定数値範囲（ＴＳ係数＝０．５５〜１．２０）を有した充填剤が、とりわけ光学異性体のＨＰＬＣ分取という光学活性体製造手段において極めて有用な充填剤であることを示したものである。ＴＳ係数が有効なパラメータとなる理由として、現在のところ、下記の３つの理由が主に考えられる。
【０００９】
▲１▼ＴＳは、嵩高いトリメチルシリル基４つを有する、分子サイズとしては比較的大きな分子であり、かつその対象性から、分子形状は球状に近い構造をとっている。所定量のＴＳを打ち込んだとき、ＴＳは、そのサイズと形状により、低分子の光学異性体分離に適した大きさの多孔質担体表面上の細孔との間で相互作用し、充填カラムから溶出する。これは、あたかもサイズ排除クロマトのような原理をもって、ＴＳが充填剤上の表面状態を観測しているものである。ある一定の溶出時間よりも溶出時間が早い充填剤というのは、充填剤（多糖誘導体が担持された多孔質担体）の表面状態が平滑であり、光学異性体認識に不適な形状を有していると推測される。逆にある一定の溶出時間よりも溶出時間が遅い充填剤というのは、表面状態が過度に荒れているため、均一な分子認識が行えない状態となっているものであり、光学異性体識別には不利であることが示唆される。
【００１０】
▲２▼ＴＳは、５つのシラン原子を有した化合物であることから、通常多孔質担体として良く使用されるシリカゲルのシラン化合物（シリカゲルはシラン化合物で表面処理されていることが多い）と相互作用可能であり、微弱な相互作用に基づいて、担体多孔空間内での担体シリカゲルと多糖誘導体の存在比率、及び多糖誘導体の存在の偏りによる剥き出しのシリカゲル部位の存在を、その溶出時間から推測することが可能である。例えば、ある溶出時間よりも遅く溶出する充填剤は、過度にシリカゲル上のケイ素とＴＳが相互作用することを示すものであり、シリカゲルの不斉識別に無関係な非特異吸着を示すものであるか、又は剥き出しのシリカゲルが存在するため、多糖誘導体が均一にコーティングされていないものと考えることができる。
【００１１】
▲３▼ＴＳは、一般に大きなエネルギーといわれる水素結合相互作用、双極子相互作用といった相互作用に関与可能な官能基を有しておらず、特に非極性溶剤を移動相として用いた場合、固定相（充填剤）と移動相（溶離液）間のＴＳの存在平衡は移動相側に偏ると考えられる。
【００１２】
特にＨＰＬＣ分取時における過負荷状態（高い圧力が負荷された状態）においては、ＴＳの存在平衡が移動相側に偏っていると溶出時間が不定となるが、過負荷状態であっても、多孔質担体の細孔内部における空間体積と多糖誘導体体積の存在比率が適度であれば、溶出時間は安定するため、前記存在比率を溶出時間から推し量ることが可能となり、これはＨＰＬＣ分取用充填剤が好適であるかどうかを評価する大切な指標となる。
【００１３】
以上のとおり、ＴＳ係数は、光学異性体の分離性能を示すパラメータであると共に、多孔質担体表面における多糖誘導体の担持状態を示すパラメータでもあるが、ＴＳ係数が同じ充填剤を製造する方法は、単に多糖誘導体量を同量にするだけでは達成できない。充填剤表面状態の滑かさ、粗さの制御や良好な攪拌方法、攪拌形態、塗布回数、塗布溶剤量などのコーティング条件による均一な担持手法などもまた重要な要件となっている。以上のいくつもの複雑な相互作用を推し量ることがＴＳという極めて数多く用いられる指標化合物の中でも構造的の最も適した化合物の溶出時間、そしてこれに基づいて様々な充填カラムを標準化するために設定した算出式から求めたＴＳ係数によって可能となるわけであり、このＴＳ係数の一定範囲内に存在する充填剤は、特にＨＰＬＣ分取用充填剤として優れた性能を示すものとなる。
【００１４】
そこで、本発明では、多孔質担体の空隙比率と分離性能との関係を明確にするパラメータとして、ＴＳ係数を導入したものである。例えば、同じ製造ロットの充填剤の一部についてＴＳ係数を測定することで、その製造ロットの充填剤の分離性能を確認することができるものであり、多糖誘導体の担持量による確認手段に比べると、精度を大きく向上することができたものである。
【００１５】
さらに本発明は、上記の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造方法であり、多孔質担体に多糖誘導体のドープを複数回に分けて塗布することを特徴とする擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤の製造方法を提供する。
【００１６】
このような方法を適用することにより、空隙体積の制御がより容易となるため、空隙比率の制御が容易となり、所望のＴＳ係数の光学異性体分離用充填剤の製造が容易となる。塗布回数は、２〜６回程度が好ましい。
【００１７】
さらに本発明は、上記光学異性体分離用充填剤を用いた擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラム（以下「光学異性体分離用カラム」と略す。）、並びに上記光学異性体分離用充填剤又は上記光学異性体分離用カラムを用いて擬似移動床式クロマトグラフィー法により光学異性体の分取を行うことを特徴とする光学異性体の分離方法を提供するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる多糖誘導体は、多糖と、その水酸基と反応しうる官能基を有する化合物とを反応させることにより得られるものである。
【００１９】
本発明に用いられる多糖としては、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。
【００２０】
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。
【００２１】
これら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、好ましくは５以上、より好ましくは１０以上であり、特に上限はないが、１０００以下であることが取り扱いの容易さの点で望ましい。
【００２２】
また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、酸ハロゲン化物、酸アミド化合物、ハロゲン化合物、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。
【００２３】
本発明に用いられる多糖誘導体として特に好ましいのは、１グルコースユニットあたり０．１個以上のウレタン結合又はエステル結合を有する多糖（セルロース又はアミロース）のカルバメート誘導体あるいはエステル誘導体である。
【００２４】
本発明に用いられる担体としては、多孔質有機担体又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。
【００２５】
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る。
【００２６】
多孔質担体の平均粒径は、好ましくは１〜３００μｍ、より好ましくは１５〜１００μｍ、さらに好ましくは２０〜５０μｍであり、平均孔径は、好ましくは２００〜８０００Å、より好ましくは２００〜４０００Å、さらに好ましくは３００〜２０００Åである。なお、多孔質担体の粒径が、実質的に充填剤の粒径になる。
【００２７】
特に好ましい担体はシリカゲルであり、シリカゲルの粒径は、好ましくは１〜３００μｍ、より好ましくは１５〜１００μｍ、さらに好ましくは２０〜５０μｍであり、平均孔径は、好ましくは２００〜８０００Å、より好ましくは２００〜４０００Å、さらに好ましくは３００〜２０００Åである。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。
【００２８】
多糖誘導体を多孔質担体に担持させる方法は、多孔質担体と、多糖誘導体を有機溶媒に溶解させたドープとを接触させる方法を適用できる。この接触方法は特に制限されず、攪拌型混合機中で攪拌接触させる方法等を適用できる。
【００２９】
この方法において、ドープを複数、例えば２〜６分割し、２〜６回に分けて多孔質担体に対し、多糖誘導体を少量ずつ接触させ、担持させる方法を適用することが、空隙比率を制御して、ＴＳ係数をより狭い範囲に調整できるので好ましい。なお、ドープを２〜６回に分けて接触させる場合、各回におけるドープの量は同じでも良いし、異ならせても良い。
【００３０】
多糖誘導体を多孔質担体に担持させる方法は、多糖誘導体を担体上に塗布した後、担体と塗布された多糖誘導体間を化学結合させる方法、担体上の多糖誘導体同士を化学結合させる方法、第三成分を使用して化学結合させる方法、担体上の多糖誘導体に光照射する方法、γ線などの放射線を照射する方法、マイクロ波などの電磁波照射などによって引き起こされる反応を利用する方法、ラジカル開始剤などを用いるラジカル反応を利用する方法などを適用することもできる。このような方法によって、さらなる化学結合を形成せしめることで、より強固な固定化を施された充填剤が得られる。
【００３１】
また、光学異性体分離用充填剤には、上述の多糖誘導体担持充填剤と他種の光学異性体分離用充填剤、もしくは例えばオクタデシル表面処理されたシリカゲルなどの光学異性体分離用でない充填剤との混合物も含まれる。
【００３２】
本発明においてＴＳ係数算出にあたっては、カラムを液体クロマトグラフ装置に接続した状態と接続しない状態におけるテトラキス（トリメチルシリル）シラン（以下ＴＳという）の溶出時間を測定し、得られた溶出時間を用い、上記式（Ｉ）で定義されるＴＳ係数を算出する。
【００３３】
この測定の際に用いられる分析装置はＨＰＬＣ装置であり、使用される検出器はＴＳの溶出が確認できるＵＶ検出器を用い、波長２１０ｎｍで検出する。
【００３４】
分析条件は、順相条件、すなわち疎水性溶剤を主たる構成要素とする移動相条件にて実施する。具体的にはｎ−ヘキサン／２−プロパノール＝９／１（ｖ／ｖ）の組成比の移動相である。また分析温度は室温（２５℃）であり、流速はカラム体積Ｖｃ（ｃｍ３）の４分の１〜９分の１、特に４．１５分の１、すなわち［Ｖｃ×（１／４．１５）］ｍｌ／ｍｉｎ．が好ましい。さらにＴＳの打込み量は、移動相にＴＳを５．０ｍｇ／ｍｌ濃度で溶解させたＴＳ溶液を、カラム体積の３００分の１〜６００分の１の体積量、特に４１５分の１の体積量、すなわち［Ｖｃ×（１／４１５）］ｍｌを打込むことが望ましい。
【００３５】
本発明においては、上記のようにして算出されたＴＳ係数が０．５５〜１．２０の範囲であることが必要であり、この範囲内であると良好な分離性能を得ることができる。ＴＳ係数の好ましい範囲は０．５５〜１．０であり、より好ましい範囲は０．６０〜１．０、さらに好ましい範囲は０．７〜１．０である。また、ＴＳ係数は、１．０を超え、１．２０以下の範囲にすることもできる。
【００３６】
本発明においては、多糖誘導体の担持量を擬似移動床式クロマトグラフィーの分取に適した範囲にすることができる。光学異性体分離用充填剤中の多糖誘導体の含有量は、２３〜４０質量％が好ましく、２５〜３５質量％がより好ましく、２７〜３５質量％がさらに好ましい。
【００３７】
本発明の光学異性体分離用充填剤は、充填剤１ｋｇ当たり、１日で処理可能な光学異性体混合物（ラセミ体）質量（ｋｇ）を、好ましくは０．１〜４ｋｇ−ｒａｃ．／ｋｇ−ＣＳＰ／ｄａｙ、より好ましくは０．１〜２ｋｇ−ｒａｃ．／ｋｇ−ＣＳＰ／ｄａｙ、さらに好ましくは０．２〜１．５ｋｇ−ｒａｃ．／ｋｇ−ＣＳＰ／ｄａｙに設定できる。
【００３８】
１日で処理可能なラセミ体質量（ｋｇ）を上記範囲に設定できるため、不斉合成法やジアステレオマー法に比べると、安いコストでラセミ体を分離処理できる。
【００３９】
本発明の光学異性体分離用充填剤は、数ｍｇ〜数ｋｇの光学活性体取得を目的とする、擬似移動床式クロマトグラフィーの分取用カラムに好ましく使用される。
【００４０】
このカラムは、分離性能を高める観点から、カラム１本の長さ（Ｌ）とカラム内径（Ｄ）との比率、Ｌ／Ｄが、好ましくは０．０１〜１００、より好ましくは０．０１〜６０、さらに好ましくは０．０１〜３０である。
【００４１】
擬似移動床式クロマトグラフィーによる吸着分離は、基本的操作として次に示す吸着操作、濃縮操作、脱着操作及び脱離回収操作を連続的に循環させて実施する。
【００４２】
（１）吸着操作
光学異性体混合物が光学異性体分離用充填剤と接触し、吸着されやすい光学異性体（強吸着成分）が吸着され、吸着されにくい他の光学異性体（弱吸着成分）がラフィネート流れとして脱離液とともに回収される。
【００４３】
（２）濃縮操作
強吸着成分を吸着した光学異性体分離用充填剤は、後で述べるエクストラクトの一部と接触させられ、光学異性体分離用充填剤上に残存している弱吸着成分が追い出され、強吸着成分が濃縮される。
【００４４】
（３）脱着操作
濃縮された強吸着成分を含む光学異性体分離用充填剤は、脱離液と接触させられ、強吸着成分が光学異性体分離用充填剤から追い出され、脱離液を伴ってエクストラクト流れとして回収される。
【００４５】
（４）脱離液回収操作
実質的に脱離液のみを吸着した光学異性体分離用充填剤は、ラフィネート流れの一部と接触し、光学異性体分離用充填剤に含まれる脱離液の一部が脱離液回収流れとして回収される。
【００４６】
擬似移動床式クロマトグラフィーによる吸着分離において、上記の吸着操作、濃縮操作、脱着操作及び脱離回収操作を行う際に使用するカラム本数は、上記したＬ／Ｄ比を有するカラムを、全体で３〜３６本使用することが好ましく、３〜１８本使用することがより好ましく、３〜１２本使用することがさらに好ましい。
【００４７】
以下、図面に基づいて擬似移動床式クロマトグラフィー法を説明する。図１は、本発明に係わる擬似移動床の一例を示す模式図であり、図２は本発明に係わる擬似移動床の別の例を示す模式図である。図１においては、擬似移動床の主要部である充填床の内部は１２個の単位充填床に区分されており、図２においては、８個の単位充填床に区別されているが、それらの数や大きさは光学異性体混合物含有液の組成、流量、圧力損失、装置の大きさなどの要因によって決まるものであり、限定されるものではない。
【００４８】
図１において、１〜１２は充填剤の入った室（吸着室）であり、相互に連結されている。１３は脱離液供給ライン、１４はエクストラクト抜き出しライン、１５は光学異性体含有液供給ライン、１６はラフィネート抜き出しライン、１７はリサイクルライン、１８はポンプを示す。
【００４９】
図１で示した吸着室１〜１２と各ライン１３〜１６の配置の状態では、吸着室１〜３で脱着操作、吸着室４〜６で濃縮操作、吸着室７〜９で吸着操作、吸着室１０〜１２で脱離液回収操作がそれぞれ行われている。このような擬似移動床では、一定時間間隔ごとにバルブ操作により、各供給液及び抜き出しラインを液流れ方向に吸着室１室分だけそれぞれ移動させる。従って、次の吸着室の配置状態では、吸着室２〜４で脱着操作、吸着室５〜７で濃縮操作、吸着室８〜１０で吸着操作、吸着室１１〜１で脱離液回収操作がそれぞれ行われるようになる。このような操作を順次行うことにより、光学異性体の混合物の分離処理が連続的に効率よく達成される。
【００５０】
また、図２に示した吸着室１〜８と各ライン１３〜１６の配置の状態では、吸着室１で脱着操作、吸着室２〜５で濃縮操作、吸着室６〜７で吸着操作、吸着室８で脱離液回収操作がそれぞれ行われている。このような擬似移動床では、一定時間間隔ごとにバルブ操作により、各供給液及び抜き出しラインを液流れ方向に吸着室１室分だけそれぞれ移動させる。従って、次の吸着室の配置状態では、吸着室２で脱着操作、吸着室３〜６で濃縮操作、吸着室７〜８で吸着操作、吸着室１で脱離液回収操作がそれぞれ行われるようになる。このような操作を順次行うことにより、光学異性体の混合物の分離処理が連続的に効率よく達成される。
【００５１】
本発明の擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用充填剤、擬似移動床式クロマトグラフィー用光学異性体分離用カラム、及び光学異性体の分離方法は、特に医薬品、食品、農薬、香料等の分析において、幅広いキラル化合物を、高い生産性で分取して、光学分割する光学異性体分析技術に適用できるほか、擬似移動床式を利用した工業的規模での光学異性体分離にも適用できる。
【００５２】
【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。
【００５３】
実施例１（ＴＳ係数＝０．９７６のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
窒素雰囲気下、アミロース１００ｇと３，５−ジメチルフェニルイソシアネート８５０ｇとを、乾燥ピリジン４Ｌ中、１００℃で６０時間加熱攪拌を行った後、メタノール６０Ｌに注ぎ込んだ。析出した固体を濾取し、メタノール洗浄後、真空乾燥（６０℃、１５時間）を行った。その結果、黄白色の粉状固体３３５ｇ（９０％）が得られた。
【００５４】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）８７．５ｇを、８．５倍量（ｗｔ／ｖｏｌ）の酢酸エチル７４７ｍｌに溶解させた。プラネタリー攪拌型混合機中に、表面不活性処理が施されたシリカゲル（平均粒子径：２０μｍ、平均細孔径：１３００Å）１６２．５ｇを仕込み、上記ポリマードープの１／４量を均一塗布した。塗布後、加温下、減圧条件下で溶剤留去を行った。これを４回繰り返すことで、ＴＳ係数が０．９７６である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００５５】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝０．９７６であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、長さ２５ｃｍ、内径０．４６ｃｍ（Ｌ／Ｄ＝５４．３）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。
【００５６】
実施例２（ＴＳ係数＝０．５７３のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
実施例１の▲１▼と同様の手法により、アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）を作製した。
【００５７】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）２ｇを、クロロホルム／ＤＭＡｃ＝９／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の混合溶剤２０ｍｌ（１０倍量（ｗｔ／ｖｏｌ））に溶解させた。３００ｍｌ三口フラスコに入れた実施例１の▲２▼で用いた表面不活性処理シリカゲル８ｇに、このポリマードープの半量を加え、羽根型攪拌棒を用い、均一に塗布した。塗布後、加温下、減圧条件下で溶剤留去を行った。これを再度繰り返すことで、ＴＳ係数が０．５７３である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００５８】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝０．５７３であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、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。
【００５９】
実施例３（ＴＳ係数＝１．０９２のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
実施例１の▲１▼と同様の手法により、アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）を作製した。
【００６０】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）３．６ｇを、７．５倍量（ｗｔ／ｖｏｌ）のクロロホルム／ＤＭＡｃ＝９／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ）の混合溶剤２７．７ｍｌに溶解させた。１００ｍｌ広口ナスフラスコ中に、実施例１の▲２▼で用いた表面不活性処理シリカゲル５．４ｇを仕込み、上記ポリマードープの約６．９ｍｌをシリカゲルに滴下し、スパチュラにて攪拌を行うことで均一に塗布した。塗布後、溶剤を室温下、風乾した。これを繰り返すことで、ＴＳ係数が１．０９２である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００６１】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝１．０９２であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、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。
【００６２】
実施例４（ＴＳ係数＝０．７９６のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
実施例１の▲１▼と同様の手法により、アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）を作製した。
【００６３】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）７５０ｇを、８．８倍量（ｗｔ／ｖｏｌ）のクロロホルム／ＤＭＡｃ＝９５／５（ｖｏｌ／ｖｏｌ）６．６Ｌに溶解させた。プラネタリー攪拌型混合機中に、実施例１の▲２▼で用いた表面不活性処理シリカゲル１．７５ｋｇを仕込み、上記ポリマードープの１／３量を均一に塗布した。塗布後、加温下、減圧条件下で溶剤留去を行った。これを３回繰り返した結果、ＴＳ係数が０．７９６である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００６４】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝０．７９６であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、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。
【００６５】
実施例５（ＴＳ係数＝０．６４５のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
実施例１の▲１▼と同様の手法により、アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）を作製した。
【００６６】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）１２．５ｇを、酢酸エチル１２５ｍｌ（１０倍量（ｗｔ／ｖｏｌ））に溶解させた。５００ｍｌ三口フラスコに入れた実施例１の▲２▼で用いた表面不活性処理シリカゲル３７．５ｇに、このポリマードープの半量を加え、羽根型攪拌棒を用い、均一に塗布した。塗布後、加温下、減圧条件下で溶剤留去を行った。これを再度繰り返すことで、ＴＳ係数が０．６４５である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００６７】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝０．６４５であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、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。
【００６８】
比較例１（ＴＳ係数＝０．３４２のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
実施例１の▲１▼と同様の手法により、アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）を作製した。
【００６９】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）２．５ｇを、１０倍量（ｗｔ／ｖｏｌ）の酢酸エチル２５ｍｌに溶解させた。３００ｍｌ三口フラスコに入れた実施例１の▲２▼で用いた表面不活性処理シリカゲル２２．５ｇに、このポリマードープ全量を加え、羽根型攪拌棒を用い、均一に塗布した。塗布後、加温下、減圧条件下で溶剤留去を行い、ＴＳ係数が０．３４２である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００７０】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝０．３４２であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、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。
【００７１】
比較例２（ＴＳ係数＝０．２８９のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
実施例１の▲１▼と同様の手法により、アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）を作製した。
【００７２】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）０．３ｇを、６．６倍量（ｗｔ／ｖｏｌ）の酢酸エチル２ｍｌに溶解させた。１００ｍｌ広口ナスフラスコ中に、実施例１の▲２▼で用いた表面不活性処理シリカゲル５．７ｇを仕込み、上記ポリマードープの全量をシリカゲルに滴下し、スパチュラにて攪拌を行い、均一に塗布した。塗布後、室温下、風乾して溶剤を除去し、ＴＳ係数が０．２８９である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００７３】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝０．２８９であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、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。
【００７４】
比較例３（ＴＳ係数＝０．４３５のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持光学異性体分離用充填剤）
▲１▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）の合成
実施例１の▲１▼と同様の手法により、アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）を作製した。
【００７５】
▲２▼　アミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）のシリカゲルへの担持
上記▲１▼で得たアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）１．６５ｇを、８．０倍量（ｗｔ／ｖｏｌ）の酢酸エチル１３．２ｍｌに溶解させた。２００ｍｌ広口ナスフラスコ中に、実施例１の▲２▼で用いた表面不活性処理シリカゲル９．３５ｇを仕込み、上記ポリマードープの半量をシリカゲルに滴下し、スパチュラにて攪拌を行い均一に塗布後、湯浴中、アスピレータによる減圧条件下、エバポレーターによって回転を行いながら溶剤留去を行った。これを再度繰り返し、ＴＳ係数が０．４３５である目的のアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持型充填剤を得た。
【００７６】
▲３▼　作製充填剤からのＨＰＬＣ用充填カラム作製
▲２▼で作製したＴＳ係数＝０．４３５であるアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）担持充填剤を用い、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。
【００７７】
比較例４
ダイセル化学工業（株）製、光学異性体分離用充填剤（ＣＨＩＲＡＬＰＡＫＡＤ）を充填剤として、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。本充填剤のＴＳ係数を測定したところ、０．５０１であった。
【００７８】
応用例１
実施例１〜５及び比較例１〜４において作製したアミロース　トリス（３，５−ジメチルフェニルカルバメート）をシリカゲル上に担持した充填剤を充填したＨＰＬＣ用光学異性体分離用カラムを用い、液体クロマトグラフィー法により、下記条件でＴＳ（Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）ｓｉｌａｎｅ）の溶出時間［ｔ（ＴＳ）（ｍｉｎ．）］を測定し、下記の計算式によってＴＳ係数を算出した。測定したＴＳ溶出時間及び算出したＴＳ係数を表１に示す。尚、カラムを接続しない状態でのＴＳの溶出時間は０．１６分であった。
【００７９】
＜ＴＳ測定時の分析条件＞
移動相：ｎ−ヘキサン／２−プロパノール＝９／１（ｖ／ｖ）
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ．
温度：２５℃
検出：２１０ｎｍ
打込みＴＳ濃度：５．０ｍｇ／ｍｌ（移動相）
＜ＴＳ係数計算式＞
Ｖｃ：０．２３×０．２３×３．１４×２５＝４．１５ｃｍ３、ＦＲ：１．０ｍｌ／ｍｉｎ．、ｔ（ｂｌａｎｋ）：０．１６ｍｉｎ．　ＴＳ係数＝［４．１５−［ｔ（ＴＳ）−０．１６］×１．０］／［ｔ（ＴＳ）−０．１６］×１．０
【００８０】
【表１】
2004003935.tif 000002
【００８１】
応用例２
実施例１〜５及び比較例１〜４において作製した光学異性体分離用カラムを用い、下記式で表される化合物Ｉの５０ｍｇを移動相（エタノール）１．０ｍｌに溶解した溶液（５０ｍｇ／ｍｌ）５０μｌを打込み、それぞれ図３〜図１１に示すクロマトグラムを得た。
【００８２】
【化１】
2004003935.tif 000003
【００８３】
さらに、図１２に示す小型擬似移動床方式の連続式液体クロマトグラフ分取装置を用い、吸着室１〜８に、実施例１〜５及び比較例１〜４において作製した充填剤を充填して、以下に示す条件で、下記式で表される化合物Ｉを実際に分取し、各充填剤のラフィネート成分の生産性を求めた。結果を表２に示す。得られたラフィネート成分の光学純度は、全て９７％ｅｅ以上であった。
【００８４】
＜分取条件＞
温度：２５℃
移動相：エタノール
ステップタイム：１．５分
フィード濃度（化合物（Ｉ）含有エタノール溶液の濃度）５０ｍｇ／ｍｌ
検出波長２７０ｎｍ
なお表２に示す各流速は、以下の意味である。
【００８５】
フィード流速：ライン１５からの化合物（Ｉ）含有エタノール溶液の流速
ラフィネート流速：ライン１６の流速
エクストラクト流速：ライン１４の流速
脱離液流速：ライン１３からのエタノールの流速
【００８６】
【表２】
2004003935.tif 000004
【００８７】
【発明の効果】
本発明により、擬似移動床式クロマトグラフィーによる分取に適した生産性の高い光学異性体分離用充填剤及び光学異性体分離用カラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる擬似移動床の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に係わる擬似移動床の別の例を示す模式図である。
【図３】応用例２で得られた、実施例１のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図４】応用例２で得られた、実施例２のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図５】応用例２で得られた、実施例３のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図６】応用例２で得られた、実施例４のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図７】応用例２で得られた、実施例５のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図８】応用例２で得られた、比較例１のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図９】応用例２で得られた、比較例２のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図１０】応用例２で得られた、比較例３のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図１１】応用例２で得られた、比較例４のカラムを用いたクロマトグラムである。
【図１２】応用例２で用いた小型擬似移動床方式の連続式液体クロマトグラフ分取装置の略示図である。
【符号の説明】
１〜１２　充填剤の入った室（吸着室）
１３　脱離液供給ライン
１４　エクストラクト抜き出しライン
１５　光学異性体含有液供給ライン
１６　ラフィネート抜き出しライン
１７　リサイクルライン
１８　ポンプ
【図１】
2004003935.tif 000005
【図２】
2004003935.tif 000006
【図３】
2004003935.tif 000007
【図４】
2004003935.tif 000008
【図５】
2004003935.tif 000009
【図６】
2004003935.tif 000010
【図７】
2004003935.tif 000011
【図８】
2004003935.tif 000012
【図９】
2004003935.tif 000013
【図１０】
2004003935.tif 000014
【図１１】
2004003935.tif 000015
【図１２】
2004003935.tif 000016