(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子量分布の程度を示す値Mw／Mn（Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量（ポリスチレン換算））が１〜３の多糖誘導体からなり、前記多糖誘導体の重量平均分子量が54,300〜500,000（ポリスチレン換算）であり、前記多糖誘導体が担体に担持されている光学異性体用分離剤。
【請求項２】
多糖誘導体がエステル誘導体またはカルバメート誘導体である請求項１記載の分離剤。
【請求項３】
担体が粒径１μm〜10mm、孔径10Å〜100μmのシリカゲルである請求項１記載の分離剤。
【請求項４】
液体クロマトグラフィーに用いられる請求項１記載の分離剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は分離剤に関し、特に分子量分布の程度を示す値Mw／Mn（Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量（ポリスチレン換算））が１〜３の多糖誘導体からなる、ラセミ体の光学分割に有用な分離剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
多糖誘導体からなる充填剤は、光学異性体用分離剤として有用であることは、従来から知られている（Y.OKAMOTO, M.KAWASHIMA and K.HATADA, J. Am. Chem.Soc.；106, 53 〜57, 1984、特公昭63−12850 号公報など）。この多糖誘導体は、通常、シリカゲル担体に担持させて用いられ、ラセミ体に対する光学分割能が非常に高く、光学異性体の分析や分取に広く使われている。しかしながら、用いる多糖誘導体の分子量分布の巾が広いため、カラムから低分子量の多糖誘導体の溶出があり、カラム操作時のベースラインの安定性に欠ける、溶離液として使用できる溶媒の範囲が狭いなどの問題があった。
したがって、本発明の目的は、多糖誘導体からなる分離剤において、低分子量の多糖誘導体の溶出がなく、カラム操作時のベースラインの安定性がよく、溶離液として使用できる溶媒の範囲が広いような分離剤を提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、多糖誘導体のもつ有用な性質を最大限に発揮でき、かつ上記の問題を克服した分離剤について鋭意研究した結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は、分子量分布の程度を示す値Mw／Mn（Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分子量（ポリスチレン換算））が１〜３の多糖誘導体からなり、前記多糖誘導体の重量平均分子量が54,300〜500,000（ポリスチレン換算）であり、前記多糖誘導体が担体に担持されている光学異性体用分離剤を提供するものである。
【０００４】
本発明における多糖とは、合成多糖、天然多糖、及び天然物変性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である。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（プスッラン）、β−1,3 −グルカン（カードラン、シゾフィラン）、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、β−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、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンなどであり、アミロースを含有する澱粉等も含まれる。この中、好ましいものは、高純度の多糖を容易に得ることのできるセルロース、アミロース、β−1,4 −キトサン、キチン、β−1,4 −マンナン、β−1,4 −キシラン、イヌリン、カードランなどであり、さらに好ましくは、セルロース、アミロースである。
【０００５】
本発明における多糖誘導体とは、多糖の水酸基に、該水酸基と反応し得る官能基を有する化合物を、公知の方法で、エステル結合、ウレタン結合などにより結合させ、誘導体化したものである。ここで、水酸基と反応し得る官能基を有する化合物とは、脂肪族、脂環族、芳香族、ヘテロ芳香族などの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、エポキシド、アルデヒド、アルコール、その他脱離基を有する化合物などである。
多糖誘導体として特に好ましいものは、エステル誘導体またはカルバメート誘導体である。
【０００６】
高分子物質は、一般に重合同族列の混合物で、重合度または分子量の異なる多数の分子からなる。分子量の広がりを分子量分布といい、広がり具合は分子量分布曲線で示される。平均分子量には、重量平均分子量（Mw）と数平均分子量（Mn）があり、その比率Mw／Mnは分子量分布が広い範囲にわたるとき、大きい値を示すので、この数値は、分子量分布の程度を示す。単分散に近い程、Mw／Mnは１に近づく。単位体積中に、Miなる分子量の分子がNi個存在するものとすれば、重量平均分子量（Mw）および数平均分子量（Mn）は次式で定義される。
Mw＝Σ（Mi2 ・Ni）／Σ（Mi・Ni）
Mn＝Σ（Mi・Ni）／Σ（Ni）
本発明における多糖の平均重合度（１分子中に含まれるピラノース又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において好ましい。
本発明における多糖誘導体の重量平均分子量（ポリスチレン換算）は、1,000 〜500,000 が好ましく、更に好ましくは20,000〜500,000 である。
【０００７】
本発明における多糖誘導体は、分子量分布の巾が狭いことが特徴で、Mw／Mnの値が１〜３であることが必要である。この範囲にあれば、光学異性体分離用液体クロマトグラフィーカラムの充填剤に用いたとき、低分子量の多糖誘導体の溶出がなく、本発明の目的が達せられる。
本発明における多糖誘導体を得るための具体的方法としては、原料として単分散の多糖を用いて製造する方法が挙げられる。このような単分散の多糖は酵素法合成により得ることができる。天然多糖は分子量分布の巾が広く、高度の分別精製が必要である。
【０００８】
本発明における多糖誘導体を液体クロマト用充填剤として使用するには、これをそのままカラムに充填するか、担体に担持させてから充填する。
そのままカラムに充填するときは、充填剤は粒状であることが好ましいことから、多糖誘導体を破砕するか、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、１μm 〜10mmであり、好ましくは１μm 〜300 μm で、粒子は多孔質であることが好ましい。
【０００９】
さらに、分離剤の耐圧能力の向上、収縮の防止、理論段数の向上のために、本発明における多糖誘導体は、担体に担持させることが好ましい。適当な担体の大きさは、一般に粒径１μm 〜10mmであり、好ましくは１μm 〜300 μm である。担体は多孔質であることが好ましく、平均孔径は10Å〜100 μm であり、好ましくは50Å〜50,000Åである。担体材質としては、シリカゲル、アルミナなどの無機物質、ポリスチレン、ポリアクリルアミドなどの有機物質が挙げられるが、好ましくはシリカゲルである。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の多糖誘導体からなる分離剤は、低分子量の多糖誘導体の溶出がなく、カラム操作時のベースラインの安定性に優れ、即ちベースラインの安定化時間が短く、操作時間が非常に短縮される。また、溶離液に使用できる溶媒の範囲が、従来ヘキサン、エタノール、プロパノールなどに限られていたのが、他の溶媒も使用可能となった。
【００１１】
【実施例】
以下に本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１２】
実施例１
＜多糖誘導体の合成＞
合成単分散アミロース（Mw／Mn＜1.1 、Mw＝24,848（光散乱法・超遠心沈降平衡法から算出））２ｇをピリジン中で、3,5 −ジメチルフェニルイソシアネート17ｇと30時間加熱反応させた。反応生成物をメタノール攪拌下に注ぎ込んで沈澱させ、G4グラスフィルターで濾取して、メタノールで２回洗浄した後、80℃で５時間真空乾燥した。得られた生成物にクロロホルムとジメチルアセトアミドを加え完溶させて、再び、メタノール攪拌下に注ぎ込み沈澱させ、G4グラスフィルターで濾取して、メタノールで２回洗浄した後、80℃で５時間真空乾燥し、精製された生成物アミローストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート）を得た。Mw／Mn＝1.22、Mw＝55,500（いずれもポリスチレン換算）であった。
【００１３】
＜多糖誘導体をシリカゲルへ担持させた分離剤の調製＞
上記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）をクロロホルム／ジメチルアセトアミドに溶解し、この溶液を、カルバモイル処理を施したシリカゲルに均一にふりかけた後、溶媒を留去してアミローストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート）をシリカゲル（ダイソー製、粒径７μm 、孔径1,000 Å）へ担持させた。
【００１４】
＜光学分割カラムの作製＞
上記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）をシリカゲルへ担持させた分離剤を、長さ25cm、内径0.46cmのステンレススチール製カラムにスラリー充填法で充填して光学分割カラムを作製した。
【００１５】
＜光学分割カラムの性能評価＞
上記の光学分割カラムを用いて、標準化合物トランススチルベンオキシドの光学分割実験を行った。性能評価には日本分光製JASCO 875-UVを使用し、溶離液はヘキサン／２−プロパノール＝90／10（ｖ／ｖ）、流速は 1.0ml／min 、温度は25℃の条件下で行った。結果を表１に示す。
なお、表中における用語の定義は次の通りである。
分離係数（α）：
より強く吸着される対掌体の容量比／より弱く吸着される対掌体の容量比
分離度（Rs）：
２×（より強く吸着される対掌体とより弱く吸着される対掌体の両ピーク間の距離）／両ピークのバンド巾の合計
ベースラインの安定化時間：
UV検出器の感度を0.16、レコーダーのフルスケールを10mVにして、ベースラインが30分間水平になったときを安定したとみなして、それまでに要する時間。例えば、溶離液を通液し始めて30分後からベースラインが水平になったときは、安定化時間は１時間とする。
溶出量：
溶離液ヘキサン／エタノール＝75／25（ｖ／ｖ）、流速 1.0ml／min 、温度40℃の条件下で、10時間通液したときの排出液を全量濃縮した残渣の量。
【００１６】
実施例２
＜多糖誘導体の合成＞
合成単分散アミロース（Mw／Mn＜1.1 、Mw＝27,603（光散乱法・超遠心沈降平衡法から算出））を用いて、実施例１と同様にしてアミローストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート）を得た。Mw／Mn＝1.25、Mw＝54,300（いずれもポリスチレン換算）であった。
＜多糖誘導体をシリカゲルへ担持させた分離剤の調製＞
上記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）を用いて、実施例１と同様にして、シリカゲルへ担持させた分離剤を調製した。
【００１７】
＜光学分割カラムの作製＞
上記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）をシリカゲルへ担持させた分離剤を用いて、実施例１と同様にして、光学分割カラムを作製した。
＜光学分割カラムの性能評価＞
上記の光学分割カラムを用いて、実施例１と同様にして、標準化合物トランススチルベンオキシドの光学分割実験を行った。結果を表１に示す。
【００１８】
実施例３
＜多糖誘導体の合成＞
合成単分散アミロース（Mw／Mn＜1.1 、Mw＝52,268（光散乱法・超遠心沈降平衡法から算出））を用いて、実施例１と同様にしてアミローストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート）を得た。Mw／Mn＝1.47、Mw＝159,300(いずれもポリスチレン換算）であった。
＜多糖誘導体をシリカゲルへ担持させた分離剤の調製＞
上記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）を用いて、実施例１と同様にして、シリカゲルへ担持させた分離剤を調製した。
【００１９】
＜光学分割カラムの作製＞
上記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）をシリカゲルへ担持させた分離剤を用いて、実施例１と同様にして、光学分割カラムを作製した。
＜光学分割カラムの性能評価＞
上記の光学分割カラムを用いて、実施例１と同様にして、標準化合物トランススチルベンオキシドの光学分割実験を行った。結果を表１に示す。
【００２０】
＜溶出量の実験＞
上記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）をシリカゲルへ担持させた分離剤を用いて、長さ25cm、内径1.0cm のステンレススチール製カラムにスラリー充填法で充填して光学分割カラムを作製した。この光学分割カラムを用いて、前記の要領にて溶出量の実験を行った。結果を表１に示す。
【００２１】
実施例４
＜多糖誘導体の合成＞
合成単分散アミロース（Mw／Mn＜1.1 、Mw＝74,510（光散乱法・超遠心沈降平衡法から算出））を用いて、実施例１と同様にしてアミローストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート）を得た。Mw／Mn＝2.21、Mw＝367,600(いずれもポリスチレン換算）であった。
＜多糖誘導体をシリカゲルへ担持させた分離剤の調製＞
上記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）を用いて、実施例１と同様にして、シリカゲルへ担持させた分離剤を調製した。
【００２２】
＜光学分割カラムの作製＞
上記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）をシリカゲルへ担持させた分離剤を用いて、実施例１と同様にして、光学分割カラムを作製した。
＜光学分割カラムの性能評価＞
上記の光学分割カラムを用いて、実施例１と同様にして、標準化合物トランススチルベンオキシドの光学分割実験を行った。結果を表１に示す。
【００２３】
比較例１
＜多糖誘導体の合成＞
分子量分布の広い天然アミロースを用いて、実施例１と同様にしてアミローストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメート）を得た。Mw／Mn＝5.29、Mw＝272,700(いずれもポリスチレン換算）であった。
＜多糖誘導体をシリカゲルへ担持させた分離剤の調製＞
上記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）を用いて、実施例１と同様にして、シリカゲルへ担持させた分離剤を調製した。
【００２４】
＜光学分割カラムの作製＞
上記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）をシリカゲルへ担持させた分離剤を用いて、実施例１と同様にして、光学分割カラムを作製した。
＜光学分割カラムの性能評価＞
上記の光学分割カラムを用いて、実施例１と同様にして、標準化合物トランススチルベンオキシドの光学分割実験を行った。結果を表１に示す。
【００２５】
＜溶出量の実験＞
上記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）をシリカゲルへ担持させた分離剤を用いて、長さ25cm、内径1.0cm のステンレススチール製カラムにスラリー充填法で充填して光学分割カラムを作製した。この光学分割カラムを用いて、前記の要領にて溶出量の実験を行った。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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