(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピリチオン金属塩の高速液体クロマトグラフィーにおいて、ＰＥＥＫ製カラムパイプに充填剤を充填したＳＥＣカラムを用いることを特徴とするピリチオン金属塩の定量方法。
【請求項２】
有機溶媒を含む溶離液を用いることを特徴とする請求項１記載のピリチオン金属塩の定量方法。
【請求項３】
有機溶媒がクロロホルムであることを特徴とする請求項１〜２記載のピリチオン金属塩の定量方法。
【請求項４】
請求項１〜３記載の金属塩が亜鉛であるピリチオン亜鉛の定量方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ピリチオン金属塩の定量方法に関し、特に高速液体クロマトグラフィーによる定量方法および該定量法により定量されたピリチオン金属塩に関する。
背景技術
ピリチオン亜鉛（この化合物はピリジン−２−チオール−Ｎ−オキサイド亜鉛またはビス［１−ヒドロキシ−２（Ｈ）−ピリジンチオネート］亜鉛として知られている）は、優れた抗微生物剤である。ピリチオン亜鉛は、例えば米国特許第２，８０９，９７１号に記載されているように、１−ヒドロキシ−２−ピリジンチオンまたはその可溶性塩を亜鉛塩（例えば、ＺｎＳＯ４）と反応させ、ピリチオン亜鉛沈殿を生成させることによって製造される。ピリチオン亜鉛は、金属工作液、プラスチック、塗料、接着剤及び化粧品における広いスペクトルを有する抗微生物剤および保存剤として使用されている。その主要用途には、毛髪用製品におけるふけ防止剤として、各種化粧品における保存剤として、また船舶用塗料における防汚剤としての用途がある。塗料、接着剤、コーキングおよびシーラントにおけるピリチオン亜鉛の商業的使用は成長し続けている。
従来のピリチオン亜鉛の定量法としては、まず塩酸によりピリチオン亜鉛を分解し、結合している金属を除いた非金属部をヨウ素にて滴定する定量方法、または銅の無機塩を用いてピリチオン亜鉛をピリチオン銅に変換し、高速液体クロマトグラフィーによって定量する方法などがあるが、いずれの方法も間接的な方法であり、直接かつ正確な定量値を測定するには不適当であった。特に、高速液体クロマトグラフィーにおいては、ステンレス製カラムパイプに充填剤を充填した種々のカラムが用いられてきた。しかしながら、このようなカラムにピリチオン亜鉛を導入すると、カラム中の金属イオンにより金属交換反応が起こるため、本来目的とするピリチオン亜鉛を直接的に検出することはできなかった。また、カラム中での金属交換反応の影響により、ピーク幅の拡大やピーク形状の歪みが起こり、信頼性のある定量値を得ることが困難であった。
本発明は、ピリチオン金属塩の高速液体クロマトグラフィーによる定量分析の問題点である、カラム中での金属交換反応を充分に抑制した直接的で正確な定量方法および該方法によって定量されたピリチオン金属塩を提供することにある。
発明の開示
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を進めた結果、ＰＥＥＫ製カラムパイプに充填剤を充填したＳＥＣカラムを用い、高速液体クロマトグラフィー分析することによって、前記問題点を解消し得ることを見出した。
ＰＥＥＫ製パイプのカラムは、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）製のメタルフリーなカラムで、金属混入がないため、金属混入を嫌うイオン分析や、金属と相互作用する物質の分析、金属イオンによる吸着現象が観測される蛋白質などの分析に有効である。
ＳＥＣ（サイズ排除クロマトグラフィー）は、一般の高速液体クロマトグラフィーが試料と充填剤表面の分離場に存在する官能基との相互作用により分離が達成されるのに対して、分子のサイズの違いを利用した分離方法であり、試料と充填剤との間に相互作用がない分離モードである。
すなわち、本発明に係る高速液体クロマトグラフィーによるピリチオン金属塩の定量方法は、ピリチオン金属塩の高速液体クロマトグラフィーにおいて、ＰＥＥＫ製カラムパイプに充填剤を充填したＳＥＣカラムを用いることを特徴とする。
さらに本発明は、該方法によって定量されたピリチオン金属塩を含むものである。
以下に本発明に係る高速液体クロマトグラフィーによるピリチオン金属塩の定量方法について具体的に説明する。本発明における、ＰＥＥＫ製カラムパイプに充填剤を充填したＳＥＣカラム（以下、ＰＥＥＫ製ＳＥＣカラムと略す場合もある）に用いられる充填剤としては、従来公知のステンレス製ＳＥＣカラムの充填剤が広く用いられ、ポリビニルアルコール系充填剤、スチレンジビニルベンゼン系充填剤、（メタ）アクリレート系充填剤などが挙げられる。
メタルフリーなカラム材質としてＰＥＥＫ以外にも、ガラス、プラスチックなどが挙げられるが、強靱さ、耐圧性、耐熱性、耐薬品性の点からＰＥＥＫ製カラムが好ましい。
また、一般に高速液体クロマトグラフ装置の配管にはステンレス製のものが用いられるが、これらも少なからず金属交換反応の原因となり得るため、配管などもＰＥＥＫ製であることが好ましい。
ポリビニルアルコール系充填剤としては、広分画レンジタイプから狭分画レンジタイプまで挙げられるが、分離性の点から狭分画レンジタイプが好ましい。
スチレンジビニルベンゼン系充填剤は、広分画レンジタイプから狭分画レンジタイプまで挙げられるが、分離性の点から狭分画レンジタイプが好ましい。
（メタ）アクリレート系充填剤は、広分画レンジタイプから狭分画レンジタイプまで挙げられるが、分離性の点から狭分画レンジタイプが好ましい。
本発明において、ＰＥＥＫ製カラムパイプに充填剤を充填したカラムは１本、または同一もしくは異なるタイプのカラムを２本以上組み合わせて使用することができる。その組み合わせにより、さらに多様な分析に対応することができる。
本発明において用いられる溶離液は有機溶媒を含む溶離液が好ましく、その有機溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタン、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ｏ−ジクロロベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キノリン、酢酸エチル、ヘキサフルオロイソプロパノールなどが挙げられるが、装置への負担や汎用性、溶解性の点から、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、クロロホルム、アセトニトリル、メタノールが好ましく、その中でもクロロホルムがより好ましい。
有機溶媒を含む溶離液とは、一種または二種以上の上記有機溶媒単独または混合溶媒、もしくはそれと水や水溶液などの無機溶媒との混合溶媒であり、有機溶媒／無機溶媒混合割合は、体積比で２０／８０から１００／０、好ましくは体積比で５０／５０から１００／０であることが望ましい。
また、本発明において、溶離法としては単一溶媒溶離法、直線勾配溶離法、曲線勾配溶離法、段階溶離法などが挙げられるが、装置の汎用性、ピークの分離性より、単一溶媒溶離法が好ましい。
また、本発明において、必要に応じて分析を助ける添加剤を任意の濃度で用いてもよく、ここで分析を助ける添加剤とは、内部標準物質、溶離液添加剤などである。
内部標準物質、溶離液添加剤としては、従来公知の物質が広く用いることができる。
本発明において用いられる検出器としては、分析すべき試料の所望の物理学的性質により、示差屈折率検出器、ＵＶ検出器、ＵＶ−ＶＩＳ検出器、フォトダイオードアレイ検出器、電気化学検出器、電気伝導度検出器、化学発光検出器、分光蛍光検出器、旋光度検出器、レーザー光散乱光度検出器、質量分析（ＭＳ）検出器、赤外線吸光度（ＦＴ−ＩＲ）検出器、核磁気共鳴分析（ＦＴ−ＮＭＲ）検出器などが挙げられるが、装置の汎用性やピリチオン亜鉛の物性より、ＵＶ検出器、ＵＶ−ＶＩＳ検出器、フォトダイオードアレイ検出器、質量分析（ＭＳ）検出器、赤外線吸光度（ＦＴ−ＩＲ）検出器が好ましい。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明について代表的な例を示し、さらに具体的に説明する。なお、これらは説明のための単なる例示であって、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
実施例１〜３
ピリチオン亜鉛を下記の溶離液ａ〜ｃにより、ポリビニルアルコール系充填剤を充填したＰＥＥＫ製ＳＥＣカラムを用いて測定した。なお、ピリチオン亜鉛はＩｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１６，１８３４（１９７７）（Ｂ．Ｌ．Ｂａｒｎｅｔｔら）に記載の方法に則り精製したものを用い、溶離液を用いて１００μｇ／ｍＬになるように溶解して測定した。
ａ）クロロホルム単独の溶離液（実施例１）
ｂ）クロロホルムと酢酸エチルとを体積比９０：１０で混合した溶離液（実施例２）
ｃ）クロロホルムとテトラヒドロフランとを体積比９０：１０で混合した溶離液  なお、測定条件は次のとおりである。
カラム：ＭＳｐａｋ  ＧＦ−３１０４ＤＰ  ４．６ｍｍＩＤ×１５０ｍｍＩＤ（昭和電工（株）製）
カラムの温度：４０℃
溶離液の流速：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：ＵＶ−ＶＩＳ検出器（商品名：ＳＰＤ−１０Ａｖｐ、（株）島津製作所製）
測定波長：２４５ｎｍ
試料の注入量：１０μＬ
上記の条件で測定した結果を第１図に示す。
実施例４〜５
ピリチオン亜鉛を下記の溶離液ａ，ｂにより、スチレンジビニルベンゼン系充填剤を充填したＰＥＥＫ製ＳＥＣカラムを用いて測定した。なお、ピリチオン亜鉛は溶離液を用いて１００μｇ／ｍＬになるように溶解して測定した。
ａ）クロロホルム単独の溶離液（実施例４）
ｂ）クロロホルムとＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとを体積比９０：１０で混合した溶離液（実施例５）
なお、測定条件は次のとおりである。
カラム：ＧＰＣ  ＫＦ−６０２．５  ４ＤＰ  ４．６ｍｍＩＤ×１５０ｍｍＬ（ＰＥＥＫ）（昭和電工（株）製）
カラムの温度：４０℃
溶離液の流速：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：ＵＶ−ＶＩＳ検出器（商品名：ＳＰＤ−１０Ａｖｐ、（株）島津製作所製）
測定波長：２４５ｎｍ
試料の注入量：１０μＬ
上記の条件で測定した結果を第２図に示す。
比較例１
ピリチオン亜鉛を下記の溶離液ａにより、ポリビニルアルコール系充填剤を充填したステンレス製ＳＥＣカラムを用いて測定した。なお、ピリチオン亜鉛は溶離液を用いて１００μｇ／ｍＬになるように溶解して測定した。
ａ）クロロホルム単独の溶離液（比較例１）
なお、測定条件は次のとおりである。
カラム：ＭＳｐａｋ  ＧＦ−３１０  ４Ｄ  ４．６ｍｍＩＤ×１５０ｍｍＬ（昭和電工（株）製）
カラムの温度：４０℃
溶離液の流速：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：ＵＶ−ＶＩＳ検出器（商品名：ＳＰＤ−１０Ａｖｐ、（株）島津製作所製）
測定波長：２４５ｎｍ
試料の注入量：１０μＬ
上記の条件で測定した結果を第３図に示す。
比較例２
ピリチオン亜鉛を下記の溶離液ａにより、シリカ系充填剤を充填したＰＥＥＫ製ＮＰＣ（順相クロマトグラフィー）カラムを用いて測定した。なお、ピリチオン亜鉛は溶離液を用いて１００μｇ／ｍＬになるように溶解して測定した。
ａ）クロロホルム単独の溶離液（比較例２）
なお、測定条件は次のとおりである。
カラム：Ｍｉｇｈｔｙｓｉｌ  Ｓｉ−６０（５μｍ）ＰＥＥＫ  ４．６ｍｍＩＤ×２５０ｍｍＬ（関東化学（株）製）
カラムの温度：４０℃
溶離液の流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：ＵＶ−ＶＩＳ検出器（商品名：ＳＰＤ−１０Ａｖｐ、（株）島津製作所製）
測定波長：２４５ｎｍ
試料の注入量：５μＬ
上記の条件で測定した結果を第４図に示す。
比較例３
ピリチオン亜鉛を下記の溶離液ａにより、ポリマー系充填剤を充填したＰＥＥＫ製ＲＰＣ（逆相クロマトグラフィー）カラムを用いて測定した。なお、ピリチオン亜鉛はアセトニトリルを用いて１００μｇ／ｍＬになるように溶解して測定した。
ａ）アセトニトリルと水とを体積比５０：５０で混合した溶離液（比較例３）
なお、測定条件は次のとおりである。
カラム：Ｏｃｔａｄｅｃｙｌ−２ＰＷ  ＰＥＥＫ  ４．６ｍｍＩＤ×１５０ｍｍＬ（東ソー（株）製）
カラムの温度：４０℃
溶離液の流速：１．２ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：ＵＶ−ＶＩＳ検出器（商品名：ＳＰＤ−１０Ａｖｐ、（株）島津製作所製）
測定波長：２５４ｎｍ
試料の注入量：３０μＬ
上記の条件で測定した結果を第５図に示す。
以下同様にして実施した結果を表１に示す。
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実施例６
ピリチオン亜鉛を下記の溶離液ａにより、ポリビニルアルコール系充填剤を充填したＰＥＥＫ製ＳＥＣカラムを用いて測定した。それぞれのピリチオン亜鉛の濃度（μｇ／ｍＬ）を横軸に、ピーク面積を縦軸にプロットし、検量線を作成した。なお、ピリチオン亜鉛は溶離液を用いて、それぞれ２５，５０，７５，１００μｇ／ｍＬになるように溶解して測定した。
ａ）クロロホルム単独の溶離液（実施例６）
なお、測定条件は次のとおりである。
カラム：ＭＳｐａｋ  ＧＦ−３１０  ４ＤＰ  ４．６ｍｍＩＤ×１５０ｍｍＩＤ（ＰＥＥＫ）（昭和電工（株）製）
カラムの温度：４０℃
溶離液の流速：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：ＵＶ−ＶＩＳ検出器（商品名：ＳＰＤ−１０Ａｖｐ、（株）島津製作所製）
測定波長：２４５ｎｍ
試料の注入量：１０μＬ
上記の条件で測定した結果を第６図に示す。
実施例７
ピリチオン亜鉛を下記の溶離液ａにより、ポリビニルアルコール系充填剤を充填したＰＥＥＫ製ＳＥＣカラムを用いて測定した。なお、ピリチオン亜鉛は溶離液を用いて２００μｇ／ｍＬになるように溶解して測定した。
ａ）クロロホルム単独の溶離液（実施例７）
なお、測定条件は次のとおりである。
（ＨＰＬＣ条件）
カラム：ＭＳｐａｋ  ＧＦ−３１０  ４ＤＰ  ４．６ｍｍＩＤ×１５０ｍｍＬ（ＰＥＥＫ）（昭和電工（株）製）
カラムの温度：４０℃
溶離液の流速：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
試料の注入量：１０μＬ
（検出器条件）
検出器：ＦＴ−ＩＲ検出器（商品名：ＩＲＣ、Ｂｏｕｒｎｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｉｎｃ．製）
ドリフトチューブ温度：４０℃
ドリフトチューブ圧力：−４ＰＳＩ
サンプル板温度：２０℃
移動相流速：０．０５ｍＬ／ｍｉｎ
波数範囲：４０００〜６５０ｃｍ−１
分解能：４ｃｍ−１
スキャン数／スペクトル：１１
上記の条件で測定して得られたピークのＩＲスペクトルを第７図に示す。
比較例４
ピリチオン亜鉛のＩＲスペクトルを測定した。
なお、測定条件は次のとおりである。
装置：（株）パーキンエルマー製Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｏｎｅフーリエ変換赤外分光分析装置
測定方法：ＫＢｒ錠剤法
波数範囲：４０００〜６５０ｃｍ−１
分解能：４ｃｍ−１
検出器：ＤＴＧＳ
積算数：８
上記の条件で測定したＩＲスペクトルのチャートを第８図に示す。
第１図において、第１図ａ（実施例１）、第１図ｂ（実施例２）、第１図ｃ（実施例３）は前述の測定条件でポリビニルアルコール系充填剤充填ＰＥＥＫ製ＳＥＣカラム、それぞれ溶離液ａ、溶離液ｂ、溶離液ｃを用いて測定したクロマトグラムである。第１図のクロマトグラムａ、ｂおよびｃは後述する第３図、第４図、および第５図のクロマトグラムと比較して、ピーク形状が良好で、認められているピリチオン亜鉛のピークはカラム中での金属交換反応が充分に抑制されていると推定される。
第２図ａ（実施例４）、第２図ｂ（実施例５）は、前述の測定条件でスチレンジビニルベンゼン系充填剤充填ＰＥＥＫ製ＳＥＣカラム、それぞれ溶離液ａ、溶離液ｂを用いて測定したクロマトグラムである。ポリビニルアルコール系充填剤充填ＰＥＥＫ製カラムを用いた場合と同様に、第２図のクロマトグラムａ、ｂも後述する第３図、第４図、および第５図のクロマトグラムと比較して、ピーク形状が良好で、認められているピリチオン亜鉛のピークはカラム中での金属交換反応が充分に抑制されていると推定される。
第３図（比較例１）は前述の測定条件でポリビニルアルコール系充填剤充填ステンレス製ＳＥＣカラム、溶離液ａを用いて測定したクロマトグラムである。第３図のクロマトグラムにおいて、ピーク幅の拡大、ピーク形状の歪みが認められ、従来からよく用いられているステンレス製ＳＥＣカラムではカラム中での金属交換反応を充分に抑制できていない。
第４図（比較例２）は前述の測定条件でシリカ系充填剤充填ＰＥＥＫ製ＮＰＣカラム、溶離液ａを用いて測定したクロマトグラムである。第４図のクロマトグラムにおいて、ピーク幅の過度の拡大が認められ、従来からよく用いられているＮＰＣカラムではＰＥＥＫ製カラムでさえ、カラム中での金属交換反応を充分に抑制できていない。
第５図（比較例３）は前述の測定条件でポリマー系充填剤充填ＰＥＥＫ製ＲＰＣカラム、溶離液ａを用いて測定したクロマトグラムである。第５図のクロマトグラムにおいて、ピーク幅の拡大、ピーク形状の歪みが認められ、従来からよく用いられているＲＰＣカラムではＰＥＥＫ製カラムパイプでさえ、カラム中での金属交換反応を充分に抑制できていない。
この実施例１〜実施例５と比較例１〜比較例３との差異の原因として、本発明であるＰＥＥＫ製ＳＥＣカラムを用いた場合には、カラム中に金属や金属イオンの混入がなく、試料と充填剤との間に相互作用がないために、カラム中でのピリチオン亜鉛の金属交換反応が充分に抑制され、安定したクロマトグラムを与えると推定される。一方、ステンレス製ＳＥＣカラムや、ＰＥＥＫ製ＮＰＣカラム、ＰＥＥＫ製ＲＰＣカラムを用いた場合には、ステンレス製のカラムパイプおよびその他カラム部品からの金属や金属イオンの混入、または試料と充填剤との相互作用により、ピリチオン亜鉛の金属交換反応を充分に抑制することができず、安定性のないクロマトグラムを与えていると推定される。
第６図（実施例６）は、前述の測定条件でポリビニルアルコール系充填剤充填ＰＥＥＫ製カラム、溶離液ａを用いて測定したクロマトグラムにおける、ピーク面積の試料濃度に対する変化（検量線）を示す図である。それぞれのピリチオン亜鉛の濃度（μｇ／ｍＬ）を横軸に、ピーク面積を縦軸にプロットした。非常に直線性がよく、本分析法の定量精度が高いことを意味している。
第７図（実施例７）は、前述の測定条件でポリビニルアルコール系充填剤充填ＰＥＥＫ製カラム、溶離液ａを用いて測定したクロマトグラムにおけるピークのＩＲスペクトルのチャートである。後述する第８図のＩＲスペクトルのチャートと比較することにより、本分析法がピリチオン亜鉛そのものを捕らえていることが確認された。このことは同時に、本分析法によってカラム中でのピリチオン亜鉛の金属交換反応が充分に抑制されていることを立証している。
第８図（比較例４）は、前述の測定条件で測定したピリチオン亜鉛のＩＲスペクトルのチャートである。４０００〜６５０ｃｍ−１の波形、吸収の位置共に前述の第７図におけるＩＲスペクトルのチャートと同一物質であることを示している。
また、他のピリチオン金属塩、例えばピリチオン銅、ピリチオン鉄についても同様にして定量することができる。
産業上の利用可能性
本発明では、ピリチオン金属塩の高速液体クロマトグラフィーにおいて、ＰＥＥＫ製カラムパイプに充填剤を充填したＳＥＣカラムを用いることによって、ピリチオン金属塩のカラム中での金属交換反応に起因するピーク幅の拡大やピーク形状の歪みをほぼ完全に抑制することができる。従って、安定した高速液体クロマトグラフィー分析が可能となり、容易かつ直接的で正確な定量が可能になる。このことにより、正確な品質管理および化学的使用量の把握が可能になる。
また、本発明における分析法により、ピリチオン亜鉛は勿論のこと、従来法では同様に金属交換反応が起こり直接的な分析が困難であったピリチオン鉄およびその他のピリチオン誘導体、さらには、従来法で分析可能であったピリチオン銅についても、直接かつ正確な定量が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、実施例１〜３により得られたクロマトグラムである。
第２図は、実施例４、５により得られたクロマトグラムである。
第３図は、比較例１により得られたクロマトグラムである。
第４図は、比較例２により得られたクロマトグラムである。
第５図は、比較例３により得られたクロマトグラムである。
第６図は、実施例６により得られたクロマトグラムにおける、ピーク面積の試料濃度に対する変化（検量線）を示す図である。
第７図は、実施例７により得られたピリチオン亜鉛のピークのＩＲスペクトルのチャートである。
第８図は、比較例４により得られたＩＲスペクトルのチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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