[发明专利]液相色谱用阳离子交换体、其制造方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相色谱用阳离子交换体，其对于要分离、分析的对象具有高的保持力、充分的对象吸附容量、高的分离能力及机械强度，且为低操作压。

背景技术

要求液相色谱用阳离子交换体具有以下特性。

(1)对于蛋白质等对象物质(也简称为对象)具有高的保持力(保持力)，以不易受试样中所含的盐浓度的影响。

(2)具有充分的对象吸附容量(吸附容量)，以保持微量成分的分离性能。

(3)具有高的分离能力、选择能力(分离、选择能力)，以提高分离、分析精度。

(4)具有经得起快的操作流速的机械强度(机械强度)，以缩短分离、分析时间。

(5)为不会引起操作流速降低的低操作压(操作压)。

液相色谱用阳离子交换体在构成交换体的粒子中导入了阳离子交换基(配体)。关于粒子，以上述(3)的分离、选择能力的改善为目的，提出了使用没有粒子内扩散的非多孔性的粒子(参照非专利文献1)、平均粒径为10μm左右的粒子。

关于平均粒径，近年来提出了使用平均粒径进一步微粒化、平均粒径5μm以下的粒子。为了防止伴随这种微粒的使用的分离、分析时间的长时间化，需要负载更高的操作压，粒子所要求的上述(4)的机械强度成为100MPa左右。

另一方面，作为阳离子交换基，目前已知有磺酸基、羧基、磷酸基等。其中，羧基的解离度易根据洗提液pH而变化，另外，显示形成氢键等特异的吸附行为，因此，选择性容易根据洗提条件而变化。

磺酸型那样的强阳离子交换型可以完成难以分离的试样的分离，因此，被广泛用于蛋白质异构体的分离等。

作为羧酸基向粒子的导入方法，已知有：使丙烯酸、甲基丙烯酸等单体和交联性单体共聚的方法；通过碱使卤化烷基羧酸与具有羟基的交联粒子进行脱盐缩合的方法；将聚丙烯酸等具有多官能羧基的化合物使用加热或缩合剂等导入于具有环氧基、氨基、羟基等可与羧酸键合的官能团的粒子的方法。

以合成聚合物为骨架的非多孔性粒子(合成聚合物粒子)在实现与上述(3)的分离、选择能力的同时也可以实现(4)的机械强度。因此，考虑对非多孔性的聚合物粒子采用现有那样的导入阳离子交换基的方法。但是，合成聚合物粒子通常之后使用具有用于向粒子表面导入阳离子交换基的官能团的单体和用于提高粒子的机械强度的多官能不饱和交联性单体的共聚物而制造。因此，为了提高粒子的机械强度而大量使用多官能不饱和交联性单体时，粒子表面的官能团量减少，不能在粒子表面导入充分量的阳离子交换基，粒子表面的阳离子交换基密度下降。其结果，对象的保持力变得不充分(不能实现上述(1)的保持力)，而且由于为非多孔性，表面积小，因此尤其无法增大对蛋白质或核酸等生物体高分子的吸附容量，损害上述(2)的吸附容量，对象的溶出峰会变宽。

因此，以上述(1)的保持力或(2)的吸附容量的改善为目的，提出了将具有阳离子交换能力的乙烯基聚合物链接枝固定于粒子表面的方法(专利文献1～4参照)、或在细孔内将水溶性聚合物固定化的方法(参照专利文献5)。但是，在通过接枝将聚合物链固定于粒子表面时，操作压升高，与上述(5)的操作压相反，会导致操作流速降低。另外，在细孔内固定水溶性聚合物的方法不能适用于非多孔性粒子。

以上述(2)的吸附容量及(5)的操作压的改善为目的，也提出了将具有羧酸基的共聚物与具有可与羧酸基反应的官能团的聚合物通过部分交联固定于粒子表面的方法(参照专利文献6)。

但是，将该方法应用于平均粒径为5μm左右的微粒时，与上述(5)的要求相反，会导致操作流速降低。通过缩小导入的聚合物分子量，可以降低操作压，但由于填充剂的离子交换量会减少，所以实现(1)的保持力或(2)的吸附容量的改善是困难的。即使在导入分子量5000左右的低分子量离子交换聚合物的情况下，操作压也会上升至导入前的1.5～2倍，(4)的机械强度及(5)的操作压的改善不充分，另外，在使用这些粒子的填充剂中，也进一步要求(3)的分离、选择能力的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利5453186

专利文献2：美国专利3723306

专利文献3：日本特公昭57-23694号公报

专利文献4：日本特公昭57-58373号公报

专利文献5：日本特开2008-232764号公报

专利文献6：日本特开2002-306974号公报

非专利文献