(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香環あるいは脂肪族環あるいは複素環を含む２環式以上の構造（以下多環式構造という）を有する多糖誘導体を有効成分とする光学異性体用分離剤であり、前記多環式構造を有する多糖誘導体が、フルオレニル基又はインダニル基を有する多糖誘導体である光学異性体用分離剤。
【請求項２】
クロマトグラフィー用キラル固定相に用いられることを特徴とする、請求項１記載の分離剤。
【請求項３】
クロマトグラフィー用キラル固定相が液体クロマトグラフィー用固定相であることを特徴とする、請求項２記載の分離剤。
【請求項４】
クロマトグラフィー用キラル固定相が薄層クロマトグラフィー用固定相であることを特徴とする、請求項２記載の分離剤。
【請求項５】
クロマトグラフィー用キラル固定相がキャピラリー電気泳動において泳動液に添加される不斉識別剤であることを特徴とする、請求項２記載の分離剤。
【請求項６】
クロマトグラフィー用キラル固定相が連続式液体クロマト分取用固定相であることを特徴とする、請求項２記載の分離剤。
【発明の詳細な説明】
発明の属する技術分野
本発明は、芳香環あるいは脂肪族環あるいは複素環を含む２環式以上の構造（以下多環式構造という）を有する多糖誘導体を有効成分とする分離剤に関し、種々の化学物質の分離、特に光学分割に用いることができる光学異性体用分離剤に関する。
従来の技術
多くの有機化合物には物理的、化学的性質、例えば沸点、融点、溶解度といった物性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存在する。これは生物を構成するタンパク質や糖質自身がほとんどの場合、片方の光学異性体でできているため、他の光学異性体に対する作用の仕方に差異が生じ、生理活性差が現れるのであるが、特に医薬品の分野においては、光学異性体でその薬効、毒性の点で顕著な差が見られる場合が往々にしてあり、このため、厚生省は医薬品製造指針において、「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。」と記載している。
先に述べたように光学異性体の物理的、化学的性質、例えば沸点、融点、溶解度といった物性は全く同一であるために、通常の分離手段では分析が行えないため、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。そしてこれら要求に応える分析手法として高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）による光学分割法、とくにＨＰＬＣ用キラルカラムによる光学分割方法が進歩した。ここでい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。
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）、セルロース、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）等が開発されている。そして数あるこれらＨＰＬＣ用キラル固定相の中でも、セルロースや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いる。近年では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おり（Ｐｈｒａｍ  Ｔｅｃｈ  Ｊａｐａｎ  １２，４３）、単に完全分離するのみならずクロマト分取生産性を向上させるために、分取目的化合物に対してさらによく分ける、すなわちより大きな分離係数α値をもったキラル固定相が求められている。
また最近では微量分析技術への志向に伴いキャピラリ電気泳動（ＣＥ）分野での光学異性体分離、あるいはＨＰＬＣよりも簡便な分離操作で光学異性体分離を行うことの可能な光学異性体分離用薄層クロマトグラフィー（キラルＴＬＣ）が高い関心を集めており、これらの分野へ高い不斉識別能力を持った多糖誘導体の適用が望まれていた。
発明の開示
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、立体的に嵩高い多環式構造を有する多糖誘導体が優れた不斉識別能を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明は、多環式構造を有する多糖誘導体を有効成分とする光学異性体用分離剤である。
本発明は、芳香環あるいは脂肪族環あるいは複素環を含む２環式以上の構造（以下多環式構造という）を有する多糖誘導体を光学異性体用分離剤として用いること、及び芳香環あるいは脂肪族環あるいは複素環を含む２環式以上の構造（以下多環式構造という）を有する多糖誘導体を用いて光学異性体を分離する方法を提供する。
発明の詳細な説明
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明に用いられる多環式構造を有する多糖誘導体を構成する多糖としては、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。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。
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５以上、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。
本発明において多糖誘導体とは、上記のような多糖の水酸基の一部又は全部が当該水酸基と反応し得る官能基を有する化合物と、エステル結合、ウレタン結合、あるいはエーテル結合などにより結合している化合物であり、カルバメート誘導体又はエステル誘導体が好ましい。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個以上のエステル結合またはウレタン結合を有する多糖のエステル誘導体又はカルバメート誘導体であり、カルバメート誘導体が更に好ましい。
本発明において多環式構造とは、芳香環あるいは脂肪族環あるいは複素環を含む２環式以上の構造をいい、芳香環を含む構造が好ましい。結合している環の数に特に制限はないが、２環が好ましい。多環式構造を有する基の具体例としては、フルオレニル基、インダニル基、アンスリル基、ピレニール基、フェナンスリル基、キノリル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタニル基等が挙げられる。
本発明に用いられる多環式構造を有する多糖誘導体は、多糖と、多環式構造を有しかつ多糖の水酸基と反応し得る官能基を有する化合物とを、反応させ、エステル結合、ウレタン結合、あるいはエーテル結合等を形成させることによって得られる。多環式構造を有しかつ多糖の水酸基と反応し得る官能基を有する化合物としては、上記水酸基と反応しうる官能基を有する化合物であって、さらに上記多環式構造を有する化合物であり、例えば、９Ｈ−フルオレニルイソシアネート、５−インダニルイソシアネート等が挙げられる。
本発明の多環式構造を有する多糖誘導体は、機能材料として極めて有用な物質であり、光学異性体用分離剤、特にクロマトグラフィー用キラル固定相として有用である。本発明の多糖誘導体を分離剤として、化合物や光学異性体を分離する目的に使用するには、ガスクロマトグラフィー法、液体クロマトグラフィー法、薄層クロマトグラフィー法、超臨界クロマトグラフィー法、キャピラリー電気泳動法、連続式液体クロマト分取法等のクロマトグラフィー法に用いるのが一般的であるが、他に膜に担持して膜分離をすることも可能である。
本発明の多糖誘導体を用いるクロマトグラフィー用キラル固定相としては、液体クロマトグラフィー用固定相、薄層クロマトグラフィー用固定相、ミセル導電クロマトグラフィー法に代表されるキャピラリー電気泳動において泳動液に添加される不斉識別剤、擬似移動床方式に代表される連続式液体クロマト分取用固定相等が好ましい。
本発明の分離剤を液体クロマトグラフィー法に応用するには、粉体としてカラムに充填する方法、キャピラリーカラムにコーティングする方法、該分離剤によってキャピラリーを形成し、その内壁を利用する方法等があるが、粉体とすることが一般的である。該分離剤を粉体とするには、これを粉砕するかビーズ状にすることが好ましい。粒子の大きさは使用するカラムの大きさによって異なるが、粒径１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、１μｍ〜３００μｍが更に好ましい。また粒子は多孔質であることが好ましい。
更に分離剤の耐圧能力の向上、溶媒置換による膨潤、収縮の防止、理論段数の向上のために該分離剤を担体に保持させることが好ましい。担体の大きさは使用するカラムやプレートの大きさにより変わるが、一般に１μｍ〜１０ｍｍであり、好ましくは１μｍ〜３００μｍで、担体は多孔質であることが好ましく、平均孔径は１０Å〜１００μｍが好ましく、５０Å〜５００００Åが更に好ましい。該分離剤を保持させる量は、担体に対して１〜１００重量％が好ましく、５〜５０重量％が更に好ましい。
多糖誘導体を担体に担持させる方法としては化学的方法でも物理的方法でもよい。化学的な方法としては多糖を誘導体化する際に一部の水酸基を保護しておき、誘導体化後、脱保護し、これとシリカゲルとを化学的に結合するという方法がある（Ｙ．Ｏｋａｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｌｉｑ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．，１０（８＆９），１６１６，１９８７）。物理的方法としては多糖誘導体を可溶性の溶剤に溶解させ、担体とよく混和し、減圧下、加温下または気流下により溶剤を留去させる方法などがある。
担体としては、多孔性有機担体または多孔性無機担体があり、好ましくは多孔性無機担体である。多孔性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、ポリアクリレートなどからなる高分子物質が挙げられる。多孔性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、酸化チタン、ガラス、ケイ酸塩、カオリンのような合成もしくは、天然の物質が挙げられ、多糖誘導体との親和性を良くするために表面処理をしてもよい。表面処理の方法としては有機シラン化合物を用いたシラン処理や、プラズマ重合による表面処理法等がある。
発明の効果
本発明により、優れた不斉識別能を有する光学異性体用分離剤を提供することができた。
実施例
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。
実施例１
▲１▼セルロース  トリス（９Ｈ−フルオレニルカルバメート）（１ａ）の合成
セルロース（商品名アビセル、メルク社製）０．３０ｇと塩化リチウム０．２１ｇを３時間乾燥させた後、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）２．０ｍｌを加え、９０℃〜１００℃で１晩膨潤させた。その後、ピリジン６．０ｍｌを加え、９Ｈ−フルオレニルイソシアネートを１．３当量加えて６時間反応させた。反応液から再沈殿によりカルバメート誘導体を析出させ、グラスフィルターで濾過した後、真空乾燥することによって、式（１ａ）で表されるセルロース  トリス（９Ｈ−フルオレニルカルバメート）１．１６ｇを得た。表１に得られた（１ａ）の元素分析値を示す。
0004293792.tif 000002
▲２▼（１ａ）をシリカゲルに担持させた充填剤の作製
▲１▼で得られたカルバメート誘導体（１ａ）０．７５ｇを１０ｍｌのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させ、これをシリカゲル（ダイソー（株）製、粒径７μｍ、細孔径１０００Å）３ｇに均一に振りかけた後、溶剤を留去させることで、セルロース  トリス（９Ｈ−フルオレニルカルバメート）（１ａ）が担持された充填剤を作製した。
▲３▼（１ａ）をシリカゲルに担持させた充填剤を充填したカラムの作製
▲２▼で作製した担持型充填剤２．５ｇをφ０．４６ｃｍ×Ｌ２５ｃｍのステンレス製カラムにスラリー充填法により加圧、充填を行い光学異性体分離カラムを作製した。
実施例２
▲１▼セルロース  トリス（５−インダニルカルバメート）（１ｂ）の合成
セルロース（商品名アビセル、メルク社製）０．２０ｇと塩化リチウム０．１５ｇを３時間乾燥した後、ＤＭＡ１．５ｍｌを加え、９０℃〜１００℃で１晩膨潤させた。その後、ピリジン５．０ｍｌを加え、５−インダニルイソシアネートを１．５当量加えて６時間反応させた。反応液から再沈殿によりカルバメート誘導体を析出させ、グラスフィルターで濾過した後、真空乾燥することによって、式（１ｂ）で表されるセルロース  トリス（５−インダニルカルバメート）０．５３ｇを得た。表１に得られた（１ｂ）の元素分析値を示す。
0004293792.tif 000003
▲２▼（１ｂ）をシリカゲルに担持させた充填剤の作製
▲１▼で得られたカルバメート誘導体（１ｂ）を用い、実施例１の▲２▼と同様にして、セルロース  トリス（５−インダニルカルバメート）（１ｂ）が担持された充填剤を作製した。
▲３▼（１ｂ）をシリカゲルに担持させた充填剤を充填したカラムの作製
▲２▼で作製した担持型充填剤を、φ０．２０ｃｍ×Ｌ２５ｃｍのステンレス製カラムに、実施例１の▲３▼と同様の方法で充填し、光学異性体分離カラムを作製した。
実施例３
▲１▼アミロース  トリス（５−インダニルカルバメート）（２ｂ）の合成
アミロース（商品名ＡＳ−５０、（株）アジノキ製）０．２０ｇと塩化リチウム０．１５ｇを３時間乾燥させた後、ＤＭＡ１．５ｍｌを加え、９０℃〜１００℃で１晩膨潤させた。その後、ピリジン６．０ｍｌを加え、５−インダニルイソシアネートを１．６当量加えて６時間反応させた。反応液から再沈殿によりカルバメート誘導体を析出させ、グラスフィルターで濾過した後、真空乾燥することによって、式（２ｂ）で表されるアミロース  トリス（５−インダニルカルバメート）０．６９ｇを得た。表１に得られた（２ｂ）の元素分析値を示した。
0004293792.tif 000004
▲２▼（２ｂ）をシリカゲルに担持させた充填剤の作製
▲１▼で得られたカルバメート誘導体（２ｂ）を用い、実施例１の▲２▼と同様にして、アミロース  トリス（５−インダニルカルバメート）（２ｂ）が担持された充填剤を作製した。
▲３▼（２ｂ）をシリカゲルに担持させた充填剤を充填したカラムの作製
▲２▼で作製した担持型充填剤を用い、φ０．２０ｃｍ×Ｌ２５ｃｍのステンレス製カラムに、実施例１の▲３▼と同様の方法で充填し、光学異性体分離カラムを作製した。
0004293792.tif 000005
比較例１
分離剤としてセルローストリスフェニルカルバメートを用い、特開昭６０−１０８７５１号公報の実施例１と同様の方法により光学異性体分離カラムを作製した。
応用例１
実施例１〜３及び比較例１で作製したカラムを用い、下記に示すラセミ体（ａ）〜（ｇ）について、下記条件で液体クロマトグラフィー法により、光学分割を行った。結果を表２に示す。
0004293792.tif 000006
＜分析条件＞
移動相：ヘキサン／イソプロパノール＝９０／１０（ｖ／ｖ）
流速：実施例１及び比較例１のカラム  ０．５ｍｌ／ｍｉｎ、実施例２及び３のカラム  ０．１ｍｌ／ｍｉｎ
温度：２５℃
検出：２５４ｎｍ
なお表中の分離係数（α）は下式で定義される。
α＝ｋ２’／ｋ１’
ここで、ｋ１’はより弱く保持される光学異性体の保持係数、ｋ２’はより強く保持される光学異性体の保持係数を示す。
0004293792.tif 000007