感磁性吸着材料およびヒスチジン含有ペプチドの回収方法
【課題】水中や有機溶媒中に含まれ、第一遷移金属イオンと相互作用を持つ物質を効率よく回収できる吸着材料とその回収方法を提供することを目的とする。
【解決手段】磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料において、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合していることを特徴とする感磁性吸着材料、および、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液を該感磁性吸着材料と接触させて、ヒスチジン含有ペプチドを該感磁性吸着材料に吸着させた後、該感磁性吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることを特徴とするヒスチジン含有ペプチドの回収方法。
【解決手段】磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料において、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合していることを特徴とする感磁性吸着材料、および、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液を該感磁性吸着材料と接触させて、ヒスチジン含有ペプチドを該感磁性吸着材料に吸着させた後、該感磁性吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることを特徴とするヒスチジン含有ペプチドの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部磁場の働きにより容易に分散と凝集を制御できる新規な感磁性吸着材料に関するものであり、この感磁性吸着材料を利用して、水中や有機溶媒中に含まれるヒスチジン含有ペプチドを回収する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中や有機溶媒中に微量含まれる有用な物質の回収には多くの困難が伴い、従って、この目的のためにさまざまな方法が提案されている。例えば金属イオンの場合には、金属イオンを水酸化物や硫化物に変換して、沈殿分離する方法がある。しかしながら、この沈殿分離法ではスラッジの発生が避けられない（例えば、特許文献１参照）。抽出試薬を用いる溶媒抽出法、イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いる方法も提案されているが、溶媒抽出法では有害な有機廃液が多量に発生し、イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いる方法は、これらの樹脂は、必ずしも選択性が高くないという問題がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
有用物質の一つとして、アンセリン、カルノシン等のヒスチジン含有ペプチドが知られている。ヒスチジン含有ペプチドは、生体ｐＨ平衡能、金属キレート作用、ラジカル消去能等の抗酸化剤としての機能を持つことが知られ、健康補助食品等の原料として注目されている物質である（例えば、特許文献３および４参照）。ヒスチジン含有ペプチドは、廃鶏エキスや魚類の加工廃液に含まれており、限外濾過法やイオン交換法を組み合わせて回収されているが、共存する塩の妨害を除くために脱塩操作が必要になるなど、操作数が増える等の問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、アンセリン、カルノシンがヒスチジン構造を持っており、このヒスチジン構造と第一遷移金属イオンとの相互作用が強いことに注目した回収法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。特許文献５の方法は、第一遷移金属イオンを固定化したイミノジ酢酸型キレート樹脂を用いて、選択的にアンセリン、カルノシンを吸着させるというものである。この方法によれば、大量の塩が共存する水溶液であっても、効率よくアンセリン、カルノシンを回収することができる。しかしながら、キレート樹脂は直径０．５ｍｍ前後のビーズ状であるため、充填塔方式による使用形態が取られ、加圧送水のための設備が必要である。処理量が増すに従い、目詰まりなど流量の低下が頻繁に起こり、その都度、逆洗を実施する必要が出てくる。吸着性能は樹脂の充填量や通水流速に依存しており、吸着性能を上げるために流速を小さくすると処理液量が少なくなり、樹脂充填量を増やさなければならないというジレンマを抱えている。また、樹脂粒子内部への被吸着物質の拡散速度が小さいという問題点もある。キレート樹脂が、ジビニルベンゼンなどの架橋剤によって剛直な三次元構造を有しているためである。拡散速度が遅いため、被吸着物質を溶出する際にも長い時間がかかるだけでなく、溶出液の濃度が低下してしまうという事態にも至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９９９５２号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３３９１号公報
【特許文献３】特表平１１−５０５５４０号公報
【特許文献４】特開２００４−３５９６６３号公報
【特許文献５】特開２００８―１７９５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の様な事情に着目してなされたものであって、その課題とするところは水中や有機溶媒中に含まれ、第一遷移金属イオンと相互作用を持つヒスチジン含有ペプチドを効率よく回収できる吸着材料とその回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を鋭意研究し、磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料において、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合していることを特徴とする感磁性吸着材料が、前記課題の解決に極めて有効なことを見いだして本発明に到達した。
【０００８】
本発明者は、キレート基がイミノジ酢酸基であることが好ましいこと、また、第一遷移金属イオンが銅（II）イオンであることが好ましいこと、さらに、マイクロカプセルの皮膜がｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法によって製造されていることが好ましいことを見いだした。
【０００９】
本発明者は、さらに、上述した感磁性吸着材料を、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液と接触させてこれらを吸着させた後、該吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることにより、効率よくヒスチジン含有ペプチドを回収できることを見いだした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の感磁性吸着材料は、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を有する側鎖を有する重合体がカプセル皮膜表面に結合している。従って、第一遷移金属イオンと相互作用を持つ物質であれば、水中や有機溶媒中に微量含まれている場合であっても、効率よく吸着することができる。吸着後の溶出も速やかである。また、感磁性を有していることから、充填塔方式の使用形態を取る必要がなく、吸着後は、外部磁場を加えることにより容易に集めることができる。従って、目詰まりに伴う流量低下や逆洗といった問題を避けることができる。カプセル皮膜をｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法によって製造した場合には、特に化学的安定性や機械的強度が高くなり、外部磁場を加えて集める際の破損もない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の感磁性吸着材料は、磁性粒子内包マイクロカプセルからなり、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合している。
【００１２】
本発明において用いられる磁性粒子は、金属およびその酸化物、合金およびその酸化物からなる群から選択される少なくとも１種以上の磁性材料から形成されていることが好ましい。金属としては、鉄、コバルトまたはニッケル等が挙げられる。化学的な安定性に優れることから、マグヘマイト、マグネタイト、ニッケル亜鉛フェライト、およびマンガン亜鉛フェライトからなる群から選択される少なくとも１種以上の磁性粒子が好ましく、その中でも、大きな磁化量を有するために、感磁性が優れるマグネタイトが特に好ましい。磁性粒子のサイズについては、マイクロカプセルに内包されるサイズのものであれば特に制限はないが、磁性粒子の最も長い軸の長さが４ｎｍ〜１０μｍのものが好ましい。
【００１３】
本発明において用いられる磁性粒子の形状には特に制限はなく、球状、楕円球状、板状、針状、または、立方体状などの多面体状であってもよいが、マイクロカプセルに内包させることから、球状または楕円球状であることが好ましい。
【００１４】
本発明において用いられるマイクロカプセルの直径は１〜５００μｍが好ましい。直径が１μｍより小さいと、内包される磁性粒子が少なくなり、感磁性が小さくなる場合がある。直径が５００μｍより大きい場合には、機械的な強度が低下してくる場合がある。なお、マイクロカプセルの直径はその電子顕微鏡写真に基づいて求められる。
【００１５】
本発明において、マイクロカプセルのカプセル皮膜に特に制限はない。例えば、ゼラチン、ポリ乳酸、エチルセルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、メラミンホルマリン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリアクリルアミド、アクリル酸エチル／アクリル酸ヒドロキシエチルコポリマー等で形成されたカプセル皮膜を用いることができる。これらの皮膜の中で、ｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法で形成されるものが、熱的、化学的に安定で、機械的強度が高いので好ましい。ｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法で形成される皮膜の具体例としては、メラミンホルマリン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア等を挙げることができる。このようなカプセル皮膜を有するマイクロカプセルとその製造方法に関しては、例えば近藤保他著、「新版マイクロカプセル−その製法・性質・応用」三共出版株式会社、１９８７年、近藤保他編、「マイクロカプセル その機能と応用」財団法人日本規格協会、１９９１年等に詳しく記載されている。
【００１６】
本発明で用いられる第一遷移金属イオンとしては、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛のイオンを挙げることができる。これらの中では、さまざまな物質と安定な錯体を形成する銅（II）イオンが好ましい。
【００１７】
本発明で用いられるキレート基の具体例としては、イミノジ酢酸、イミノジホスホノメタン、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、１，３−プロパンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、イミノジエタノール等から誘導される基を挙げることができる。また、各種多価アミン、例えば、エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン等から誘導される基、各種アミノ酸、例えば、フェニルアラニン、リジン、ロイシン、バリン、プロリン等から誘導される基、各種糖類、例えば、グルカミン、Ｎ−メチルグルカミン等から誘導される基、８−ヒドロキシキノリンから誘導される基等を挙げることができる。これらの中で、第一遷移金属イオンに対して安定なキレートを形成するイミノジ酢酸から誘導される基が好ましい。
【００１８】
キレート基を側鎖に有する重合体をマイクロカプセル皮膜表面に結合させるには、キレート基を有するモノマーを皮膜にグラフト重合させる方法、キレート基と反応しうる部位を有するモノマーを皮膜にグラフト重合させ、次いで、キレート基を反応させる方法がある。グラフト率が高く、キレート基を高密度に導入することができるので、後者の方法が好ましい。キレート基と反応しうる部位を有するモノマーの具体例としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテルのようなエポキシ基を有するモノマー、ビニルクロリド、アリルクロリド、クロロメチルスチレンのようなハロゲン原子を有するモノマーを挙げることができる。グラフト重合を開始させる方法としては、放射線を使う方法、増感剤と紫外線を併用する方法、レドックス開始剤を使う方法等がある。レドックス開始剤を使う方法は、特殊な装置が不要で、安全性が高く、温和な条件下で収率よくグラフトすることができるので好ましい。レドックス開始剤の具体例としては、低原子価の鉄イオンや銅イオンと過酸化水素や過硫酸塩の組み合わせや、４価のセリウム塩を挙げることができる。
【００１９】
本発明においては、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合した磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料を、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液と接触させてこれらを吸着させた後、該感磁性吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることにより、効率よくヒスチジン含有ペプチドが回収される。ヒスチジン含有ペプチドとしては、アンセリン、カルノシン、ホモカルノシン、オフィジン等が挙げられ、これらを含む水溶液は、廃鶏エキスや魚類の加工廃液等、塩類を含むものであっても構わない。吸着効率を高めるために、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液は、ｐＨ５〜９に調整しておくことが好ましい。ヒスチジン含有ペプチドを吸着させた感磁性吸着材料は、その感磁性を活用して、外部から磁場を加えることにより容易に水溶液から分離することができる。クエン酸、イミノジ酢酸、イミダゾール等の水溶液と感磁性吸着材料を攪拌することにより、吸着されたヒスチジン含有ペプチドは容易に溶離させることができる。
【実施例】
【００２０】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでない。なお、実施例中の部数や百分率は、特にことわりのない場合、質量基準である。
【００２１】
＜界面重合法による感磁性マイクロカプセル１の製造＞
磁性流体（（株）シグマハイケミカル製、商品名：Ｅ−６００；磁性成分８０％）２０ｇ、ノルボルネンジイソシアネート８．６ｇ、酢酸エチル５０ｇ、スチレン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩８ｇ、水９０ｇの混合物をホモミキサーで２０秒間攪拌混合して、平均粒径６μｍの油滴粒子を含むＯ／Ｗエマルションを得た。ここへ、ジエチレントリアミン４．５ｇを水１００ｇに溶かした溶液を加え、８０℃にて３時間加熱攪拌して、感磁性マイクロカプセル１のスラリーを得た。仕込みに用いた磁性体はほぼ全量マイクロカプセルに内包されていた。走査型電子顕微鏡の観察によれば、直径５〜１０μｍ程度の陥没構造を持つ粒子であった。
【００２２】
＜感磁性キレート材料１の製造＞
感磁性マイクロカプセル１のスラリー６．８ｇを蒸留水４０ｍｌで希釈し、メタクリル酸グリシジル１．２ｇとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇを加えて、窒素雰囲気下にて攪拌した。ここへ、硝酸二アンモニウムセリウム（IV）０．２４ｇを０．１規定硝酸２０ｍｌに溶かした溶液を室温にて滴下し、さらに２時間攪拌した。この反応物へさらに、イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇとエタノール３０ｍｌを加えて、３．５時間環流した。冷却後、蒸留水７０ｍｌを加え１５分攪拌後、永久磁石で固形分を引き寄せつつ、上澄みをデカンテーションで除いた。蒸留水２００ｍｌを用いて同様の操作を２回繰り返し、最後に固形物を濾過し、感磁性キレート材料１を得た。収量は１．５ｇであった。
【００２３】
＜感磁性キレート材料２の製造＞
イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇの替わりに、イミノジプロピオン酸ナトリウム４．１ｇを用いる以外は、感磁性キレート材料１の製造と同様に操作して、感磁性キレート材料２を１．６ｇ得た。
【００２４】
＜感磁性キレート材料３の製造＞
イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇの替わりに、エチレンジアミンテトラ酢酸モノ（２−メルカプトエチルアミド）トリナトリウム塩８．３４ｇを用いる以外は、感磁性キレート材料１の製造と同様に操作して、感磁性キレート材料３を１．８ｇ得た。
【００２５】
＜ｉｎ ｓｉｔｕ重合法による感磁性マイクロカプセル２の製造＞
磁性流体（（株）シグマハイケミカル製、商品名：Ｅ−６００；磁性成分８０％）２０ｇへ、酢酸でｐＨを４．５、濃度を５質量％に調整したα−メチルスチレン−無水マレイン酸共重合体水溶液１００ｇを加え、ホモミキサーで１分間攪拌混合した。ここへ、予めメラミン粉末５ｇに３７％ホルムアルデヒド水溶液６．５ｇと水１０ｇを加え、ｐＨを８に調整した後、液温７０℃まで加熱して調製しておいた、メラミン−ホルマリン初期縮合物水溶液を添加し、７０℃で２時間攪拌した後、ｐＨを９に調整して感磁性マイクロカプセル２のスラリーを得た。仕込みに用いた磁性体はほぼ全量マイクロカプセルに内包されていた。走査型電子顕微鏡の観察によれば、直径５〜１０μｍの球状または楕円球状構造を持つ粒子であった。
【００２６】
＜感磁性キレート材料４の製造＞
感磁性マイクロカプセル２のスラリー５．０ｇを蒸留水４０ｍｌで希釈し、メタクリル酸グリシジル１．２ｇとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇを加えて、窒素雰囲気下にて攪拌した。ここへ、硝酸二アンモニウムセリウム（IV）０．２４ｇを０．１規定硝酸２０ｍｌに溶かした溶液を室温にて滴下し、さらに２時間攪拌した。この反応物へさらに、イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇとエタノール３０ｍｌを加えて、３．５時間環流した。冷却後、蒸留水７０ｍｌを加え１５分攪拌後、永久磁石で固形分を引き寄せつつ、上澄みをデカンテーションで除いた。蒸留水２００ｍｌを用いて同様の操作を２回繰り返し、最後に固形物を濾過し、感磁性キレート材料４を得た。収量は１．５ｇであった。
【００２７】
＜ラジカル重合法による感磁性マイクロカプセル３の製造＞
磁性流体（（株）シグマハイケミカル製、商品名：Ｅ−６００；磁性成分８０％）２０ｇへ、ｔ−ブチルパーオキシピバレート０．２ｇ、ジ−ｓｅｃ−ブチル−パーオキシジカーボネート０．１ｇ、α−メチルスチレンダイマー０．２ｇ、メチルメタクリレート９ｇ、ヒドロキエチルメタクリレート１ｇを混合した。このものへ、亜硫酸ナトリウム０．０３ｇと１０％部分ケン化ポリ酢酸ビニル水溶液７ｇを蒸留水１２０ｍｌに溶かした溶液を加え、窒素雰囲気下で室温にてホモミキサーで１分間攪拌混合し、次いで８０℃で４時間加熱攪拌して、感磁性マイクロカプセル３のスラリーを得た。仕込みに用いた磁性体はほぼ全量マイクロカプセルに内包されていた。走査型電子顕微鏡の観察によれば、直径１０〜２０μｍの球状構造を持つ粒子であった。
【００２８】
＜感磁性キレート材料５の製造＞
感磁性マイクロカプセル３のスラリー５．３ｇを蒸留水４０ｍｌで希釈し、メタクリル酸グリシジル１．２ｇとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇを加えて、窒素雰囲気下にて攪拌した。ここへ、硝酸二アンモニウムセリウム（IV）０．２４ｇを０．１規定硝酸２０ｍｌに溶かした溶液を室温にて滴下し、さらに２時間攪拌した。この反応物へさらに、イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇとエタノール３０ｍｌを加えて、３．５時間環流した。冷却後、蒸留水７０ｍｌを加え１５分攪拌後、永久磁石で固形分を引き寄せつつ、上澄みをデカンテーションで除いた。蒸留水２００ｍｌを用いて同様の操作を２回繰り返し、最後に固形物を濾過し、感磁性キレート材料５を得た。収量は１．４ｇであった。
【００２９】
実施例１
濃度３．９ｍＭの硫酸銅水溶液２５０ｍｌへ、感磁性キレート材料１を１．０ｇ加え、室温で１４時間攪拌した後、磁石強度０．４５Ｔの永久磁石を用いて固形分と母液を分離し、固形分を濾取、水洗して、感磁性吸着材料１を得た。母液中に残存する銅イオンを誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法により定量した結果から、この感磁性吸着材料１の１．０ｇあたりの銅イオン担持量は０．８ｍｍｏｌであることが分かった。
【００３０】
８０ｍｇの感磁性吸着材料１を、濃度１．２５ｍＭのカルノシン水溶液１０ｍｌに加えて３時間攪拌した後、磁石強度０．４５Ｔの永久磁石を用いて感磁性吸着材料１と母液を分離した。母液のカルノシン濃度を、Ｎ−ベンゾイルヒスチジンを標準物質として、ＨＰＬＣ（ＯＤＳ、移動相は０．２Ｍリン酸二水素アンモニウム水溶液：アセトニトリル＝９５：５、吸光度測定波長は２２０ｎｍ）で求めた結果から、初期のカルノシンの９０％が感磁性吸着材料１に吸着されていることが分かった。この吸着されたカルノシンは、濃度１０ｍＭのイミダゾール水溶液により、定量的に溶出された。また、一連の操作において、感磁性吸着材料１の凝集や破損は生じなかった。
【００３１】
実施例２
硫酸銅の替わりに硫酸ニッケルを用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料２を得た。得られた感磁性吸着材料２は、１．０ｇあたりニッケルを０．６ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料２を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、４０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料２の凝集や破損は生じなかった。
【００３２】
実施例３
硫酸銅の替わりに塩化亜鉛を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料３を得た。得られた感磁性吸着材料３は、１．０ｇあたり亜鉛を０．４ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料３を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、２０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料３の凝集や破損は生じなかった。
【００３３】
実施例４
硫酸銅の替わりに塩化コバルトを用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料４を得た。得られた感磁性吸着材料４は、１．０ｇあたりコバルトを０．４ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料４を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、２０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料４の凝集や破損は生じなかった。
【００３４】
実施例５
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料２を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料５を得た。得られた感磁性吸着材料５は、１．０ｇあたり銅を０．４ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料５を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、４０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料５の凝集や破損は生じなかった。
【００３５】
実施例６
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料３を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料６を得た。得られた感磁性吸着材料６は、１．０ｇあたり銅を０．５ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料６を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、５５％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料６の凝集や破損は生じなかった。
【００３６】
実施例７
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料４を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料７を得た。得られた感磁性吸着材料７は、１．０ｇあたり銅を０．７ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料７を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、８５％が抽出され、定量的に溶出された。一連の操作において、感磁性吸着材料７の凝集や破損は生じなかった。
【００３７】
実施例８
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料５を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料８を得た。得られた感磁性吸着材料８は、１．０ｇあたり銅を０．５ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料８を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、４０％が抽出され、定量的に溶出された。一連の操作において、感磁性吸着材料８の凝集はなかったものの、一部にカプセルの破損が見られた。
【００３８】
比較例１
濃度３．９ｍＭの硫酸銅水溶液２５０ｍｌへ、キレート樹脂（三菱化学（株）製、商品名：ダイヤイオンＣＲ−１１）を１．０ｇ加え、室温で１４時間攪拌した後、濾紙を用いて固形分と母液を分離し、固形分を濾取、水洗して、非感磁性吸着樹脂１を得た。母液中に残存する銅イオンを誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法により定量した結果から、この非感磁性吸着樹脂１の１．０ｇあたりの銅イオン担持量は０．８ｍｍｏｌであることが分かった。
【００３９】
８０ｍｇの非感磁性吸着樹脂１を、濃度１．２５ｍＭのカルノシン水溶液１０ｍｌに加えて所定の時間攪拌した後、濾紙を用いて固形分と母液を分離した。母液のカルノシン濃度を、Ｎ−ベンゾイルヒスチジンを標準物質として、ＨＰＬＣ（ＯＤＳ、移動相は０．２Ｍリン酸二水素アンモニウム水溶液：アセトニトリル＝９５：５、吸光度測定波長は２２０ｎｍ）で求めた結果から、攪拌時間が３時間では初期のカルノシンの５０％が非感磁性吸着樹脂１に吸着され、攪拌時間を２０時間にすることで９０％が吸着されていることが分かった。吸着されたカルノシンはいずれの場合も、濃度１０ｍＭのイミダゾール水溶液により、定量的に溶出された。
【００４０】
実施例１と実施例２〜４の比較から、第一遷移金属イオンとしては銅イオン（II）が好ましいことが分かる。実施例１と実施例５〜６の比較から、キレート基としてはイミノジ酢酸基が好ましいことが分かる。実施例１、７と実施例８の比較から、マイクロカプセルの製造法としては界面重合法およびｉｎ ｓｉｔｕ重合法が好ましいことが分かる。また、実施例１〜８と比較例１との比較から、本発明の感磁性吸着材料は永久磁石により容易に分離でき、精製もまた容易であるうえ、カルノシンの吸着も速やかであるので、実用性が高いことが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部磁場の働きにより容易に分散と凝集を制御できる新規な感磁性吸着材料に関するものであり、この感磁性吸着材料を利用して、水中や有機溶媒中に含まれるヒスチジン含有ペプチドを回収する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中や有機溶媒中に微量含まれる有用な物質の回収には多くの困難が伴い、従って、この目的のためにさまざまな方法が提案されている。例えば金属イオンの場合には、金属イオンを水酸化物や硫化物に変換して、沈殿分離する方法がある。しかしながら、この沈殿分離法ではスラッジの発生が避けられない（例えば、特許文献１参照）。抽出試薬を用いる溶媒抽出法、イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いる方法も提案されているが、溶媒抽出法では有害な有機廃液が多量に発生し、イオン交換樹脂やキレート樹脂を用いる方法は、これらの樹脂は、必ずしも選択性が高くないという問題がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
有用物質の一つとして、アンセリン、カルノシン等のヒスチジン含有ペプチドが知られている。ヒスチジン含有ペプチドは、生体ｐＨ平衡能、金属キレート作用、ラジカル消去能等の抗酸化剤としての機能を持つことが知られ、健康補助食品等の原料として注目されている物質である（例えば、特許文献３および４参照）。ヒスチジン含有ペプチドは、廃鶏エキスや魚類の加工廃液に含まれており、限外濾過法やイオン交換法を組み合わせて回収されているが、共存する塩の妨害を除くために脱塩操作が必要になるなど、操作数が増える等の問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、アンセリン、カルノシンがヒスチジン構造を持っており、このヒスチジン構造と第一遷移金属イオンとの相互作用が強いことに注目した回収法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。特許文献５の方法は、第一遷移金属イオンを固定化したイミノジ酢酸型キレート樹脂を用いて、選択的にアンセリン、カルノシンを吸着させるというものである。この方法によれば、大量の塩が共存する水溶液であっても、効率よくアンセリン、カルノシンを回収することができる。しかしながら、キレート樹脂は直径０．５ｍｍ前後のビーズ状であるため、充填塔方式による使用形態が取られ、加圧送水のための設備が必要である。処理量が増すに従い、目詰まりなど流量の低下が頻繁に起こり、その都度、逆洗を実施する必要が出てくる。吸着性能は樹脂の充填量や通水流速に依存しており、吸着性能を上げるために流速を小さくすると処理液量が少なくなり、樹脂充填量を増やさなければならないというジレンマを抱えている。また、樹脂粒子内部への被吸着物質の拡散速度が小さいという問題点もある。キレート樹脂が、ジビニルベンゼンなどの架橋剤によって剛直な三次元構造を有しているためである。拡散速度が遅いため、被吸着物質を溶出する際にも長い時間がかかるだけでなく、溶出液の濃度が低下してしまうという事態にも至っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９９９５２号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３３９１号公報
【特許文献３】特表平１１−５０５５４０号公報
【特許文献４】特開２００４−３５９６６３号公報
【特許文献５】特開２００８―１７９５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の様な事情に着目してなされたものであって、その課題とするところは水中や有機溶媒中に含まれ、第一遷移金属イオンと相互作用を持つヒスチジン含有ペプチドを効率よく回収できる吸着材料とその回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記課題を鋭意研究し、磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料において、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合していることを特徴とする感磁性吸着材料が、前記課題の解決に極めて有効なことを見いだして本発明に到達した。
【０００８】
本発明者は、キレート基がイミノジ酢酸基であることが好ましいこと、また、第一遷移金属イオンが銅（II）イオンであることが好ましいこと、さらに、マイクロカプセルの皮膜がｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法によって製造されていることが好ましいことを見いだした。
【０００９】
本発明者は、さらに、上述した感磁性吸着材料を、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液と接触させてこれらを吸着させた後、該吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることにより、効率よくヒスチジン含有ペプチドを回収できることを見いだした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の感磁性吸着材料は、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を有する側鎖を有する重合体がカプセル皮膜表面に結合している。従って、第一遷移金属イオンと相互作用を持つ物質であれば、水中や有機溶媒中に微量含まれている場合であっても、効率よく吸着することができる。吸着後の溶出も速やかである。また、感磁性を有していることから、充填塔方式の使用形態を取る必要がなく、吸着後は、外部磁場を加えることにより容易に集めることができる。従って、目詰まりに伴う流量低下や逆洗といった問題を避けることができる。カプセル皮膜をｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法によって製造した場合には、特に化学的安定性や機械的強度が高くなり、外部磁場を加えて集める際の破損もない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の感磁性吸着材料は、磁性粒子内包マイクロカプセルからなり、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合している。
【００１２】
本発明において用いられる磁性粒子は、金属およびその酸化物、合金およびその酸化物からなる群から選択される少なくとも１種以上の磁性材料から形成されていることが好ましい。金属としては、鉄、コバルトまたはニッケル等が挙げられる。化学的な安定性に優れることから、マグヘマイト、マグネタイト、ニッケル亜鉛フェライト、およびマンガン亜鉛フェライトからなる群から選択される少なくとも１種以上の磁性粒子が好ましく、その中でも、大きな磁化量を有するために、感磁性が優れるマグネタイトが特に好ましい。磁性粒子のサイズについては、マイクロカプセルに内包されるサイズのものであれば特に制限はないが、磁性粒子の最も長い軸の長さが４ｎｍ〜１０μｍのものが好ましい。
【００１３】
本発明において用いられる磁性粒子の形状には特に制限はなく、球状、楕円球状、板状、針状、または、立方体状などの多面体状であってもよいが、マイクロカプセルに内包させることから、球状または楕円球状であることが好ましい。
【００１４】
本発明において用いられるマイクロカプセルの直径は１〜５００μｍが好ましい。直径が１μｍより小さいと、内包される磁性粒子が少なくなり、感磁性が小さくなる場合がある。直径が５００μｍより大きい場合には、機械的な強度が低下してくる場合がある。なお、マイクロカプセルの直径はその電子顕微鏡写真に基づいて求められる。
【００１５】
本発明において、マイクロカプセルのカプセル皮膜に特に制限はない。例えば、ゼラチン、ポリ乳酸、エチルセルロース、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、メラミンホルマリン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリアクリルアミド、アクリル酸エチル／アクリル酸ヒドロキシエチルコポリマー等で形成されたカプセル皮膜を用いることができる。これらの皮膜の中で、ｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法で形成されるものが、熱的、化学的に安定で、機械的強度が高いので好ましい。ｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法で形成される皮膜の具体例としては、メラミンホルマリン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア等を挙げることができる。このようなカプセル皮膜を有するマイクロカプセルとその製造方法に関しては、例えば近藤保他著、「新版マイクロカプセル−その製法・性質・応用」三共出版株式会社、１９８７年、近藤保他編、「マイクロカプセル その機能と応用」財団法人日本規格協会、１９９１年等に詳しく記載されている。
【００１６】
本発明で用いられる第一遷移金属イオンとしては、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛のイオンを挙げることができる。これらの中では、さまざまな物質と安定な錯体を形成する銅（II）イオンが好ましい。
【００１７】
本発明で用いられるキレート基の具体例としては、イミノジ酢酸、イミノジホスホノメタン、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、１，３−プロパンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、イミノジエタノール等から誘導される基を挙げることができる。また、各種多価アミン、例えば、エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン等から誘導される基、各種アミノ酸、例えば、フェニルアラニン、リジン、ロイシン、バリン、プロリン等から誘導される基、各種糖類、例えば、グルカミン、Ｎ−メチルグルカミン等から誘導される基、８−ヒドロキシキノリンから誘導される基等を挙げることができる。これらの中で、第一遷移金属イオンに対して安定なキレートを形成するイミノジ酢酸から誘導される基が好ましい。
【００１８】
キレート基を側鎖に有する重合体をマイクロカプセル皮膜表面に結合させるには、キレート基を有するモノマーを皮膜にグラフト重合させる方法、キレート基と反応しうる部位を有するモノマーを皮膜にグラフト重合させ、次いで、キレート基を反応させる方法がある。グラフト率が高く、キレート基を高密度に導入することができるので、後者の方法が好ましい。キレート基と反応しうる部位を有するモノマーの具体例としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテルのようなエポキシ基を有するモノマー、ビニルクロリド、アリルクロリド、クロロメチルスチレンのようなハロゲン原子を有するモノマーを挙げることができる。グラフト重合を開始させる方法としては、放射線を使う方法、増感剤と紫外線を併用する方法、レドックス開始剤を使う方法等がある。レドックス開始剤を使う方法は、特殊な装置が不要で、安全性が高く、温和な条件下で収率よくグラフトすることができるので好ましい。レドックス開始剤の具体例としては、低原子価の鉄イオンや銅イオンと過酸化水素や過硫酸塩の組み合わせや、４価のセリウム塩を挙げることができる。
【００１９】
本発明においては、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合した磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料を、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液と接触させてこれらを吸着させた後、該感磁性吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることにより、効率よくヒスチジン含有ペプチドが回収される。ヒスチジン含有ペプチドとしては、アンセリン、カルノシン、ホモカルノシン、オフィジン等が挙げられ、これらを含む水溶液は、廃鶏エキスや魚類の加工廃液等、塩類を含むものであっても構わない。吸着効率を高めるために、ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液は、ｐＨ５〜９に調整しておくことが好ましい。ヒスチジン含有ペプチドを吸着させた感磁性吸着材料は、その感磁性を活用して、外部から磁場を加えることにより容易に水溶液から分離することができる。クエン酸、イミノジ酢酸、イミダゾール等の水溶液と感磁性吸着材料を攪拌することにより、吸着されたヒスチジン含有ペプチドは容易に溶離させることができる。
【実施例】
【００２０】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでない。なお、実施例中の部数や百分率は、特にことわりのない場合、質量基準である。
【００２１】
＜界面重合法による感磁性マイクロカプセル１の製造＞
磁性流体（（株）シグマハイケミカル製、商品名：Ｅ−６００；磁性成分８０％）２０ｇ、ノルボルネンジイソシアネート８．６ｇ、酢酸エチル５０ｇ、スチレン−無水マレイン酸共重合体のナトリウム塩８ｇ、水９０ｇの混合物をホモミキサーで２０秒間攪拌混合して、平均粒径６μｍの油滴粒子を含むＯ／Ｗエマルションを得た。ここへ、ジエチレントリアミン４．５ｇを水１００ｇに溶かした溶液を加え、８０℃にて３時間加熱攪拌して、感磁性マイクロカプセル１のスラリーを得た。仕込みに用いた磁性体はほぼ全量マイクロカプセルに内包されていた。走査型電子顕微鏡の観察によれば、直径５〜１０μｍ程度の陥没構造を持つ粒子であった。
【００２２】
＜感磁性キレート材料１の製造＞
感磁性マイクロカプセル１のスラリー６．８ｇを蒸留水４０ｍｌで希釈し、メタクリル酸グリシジル１．２ｇとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇを加えて、窒素雰囲気下にて攪拌した。ここへ、硝酸二アンモニウムセリウム（IV）０．２４ｇを０．１規定硝酸２０ｍｌに溶かした溶液を室温にて滴下し、さらに２時間攪拌した。この反応物へさらに、イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇとエタノール３０ｍｌを加えて、３．５時間環流した。冷却後、蒸留水７０ｍｌを加え１５分攪拌後、永久磁石で固形分を引き寄せつつ、上澄みをデカンテーションで除いた。蒸留水２００ｍｌを用いて同様の操作を２回繰り返し、最後に固形物を濾過し、感磁性キレート材料１を得た。収量は１．５ｇであった。
【００２３】
＜感磁性キレート材料２の製造＞
イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇの替わりに、イミノジプロピオン酸ナトリウム４．１ｇを用いる以外は、感磁性キレート材料１の製造と同様に操作して、感磁性キレート材料２を１．６ｇ得た。
【００２４】
＜感磁性キレート材料３の製造＞
イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇの替わりに、エチレンジアミンテトラ酢酸モノ（２−メルカプトエチルアミド）トリナトリウム塩８．３４ｇを用いる以外は、感磁性キレート材料１の製造と同様に操作して、感磁性キレート材料３を１．８ｇ得た。
【００２５】
＜ｉｎ ｓｉｔｕ重合法による感磁性マイクロカプセル２の製造＞
磁性流体（（株）シグマハイケミカル製、商品名：Ｅ−６００；磁性成分８０％）２０ｇへ、酢酸でｐＨを４．５、濃度を５質量％に調整したα−メチルスチレン−無水マレイン酸共重合体水溶液１００ｇを加え、ホモミキサーで１分間攪拌混合した。ここへ、予めメラミン粉末５ｇに３７％ホルムアルデヒド水溶液６．５ｇと水１０ｇを加え、ｐＨを８に調整した後、液温７０℃まで加熱して調製しておいた、メラミン−ホルマリン初期縮合物水溶液を添加し、７０℃で２時間攪拌した後、ｐＨを９に調整して感磁性マイクロカプセル２のスラリーを得た。仕込みに用いた磁性体はほぼ全量マイクロカプセルに内包されていた。走査型電子顕微鏡の観察によれば、直径５〜１０μｍの球状または楕円球状構造を持つ粒子であった。
【００２６】
＜感磁性キレート材料４の製造＞
感磁性マイクロカプセル２のスラリー５．０ｇを蒸留水４０ｍｌで希釈し、メタクリル酸グリシジル１．２ｇとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇを加えて、窒素雰囲気下にて攪拌した。ここへ、硝酸二アンモニウムセリウム（IV）０．２４ｇを０．１規定硝酸２０ｍｌに溶かした溶液を室温にて滴下し、さらに２時間攪拌した。この反応物へさらに、イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇとエタノール３０ｍｌを加えて、３．５時間環流した。冷却後、蒸留水７０ｍｌを加え１５分攪拌後、永久磁石で固形分を引き寄せつつ、上澄みをデカンテーションで除いた。蒸留水２００ｍｌを用いて同様の操作を２回繰り返し、最後に固形物を濾過し、感磁性キレート材料４を得た。収量は１．５ｇであった。
【００２７】
＜ラジカル重合法による感磁性マイクロカプセル３の製造＞
磁性流体（（株）シグマハイケミカル製、商品名：Ｅ−６００；磁性成分８０％）２０ｇへ、ｔ−ブチルパーオキシピバレート０．２ｇ、ジ−ｓｅｃ−ブチル−パーオキシジカーボネート０．１ｇ、α−メチルスチレンダイマー０．２ｇ、メチルメタクリレート９ｇ、ヒドロキエチルメタクリレート１ｇを混合した。このものへ、亜硫酸ナトリウム０．０３ｇと１０％部分ケン化ポリ酢酸ビニル水溶液７ｇを蒸留水１２０ｍｌに溶かした溶液を加え、窒素雰囲気下で室温にてホモミキサーで１分間攪拌混合し、次いで８０℃で４時間加熱攪拌して、感磁性マイクロカプセル３のスラリーを得た。仕込みに用いた磁性体はほぼ全量マイクロカプセルに内包されていた。走査型電子顕微鏡の観察によれば、直径１０〜２０μｍの球状構造を持つ粒子であった。
【００２８】
＜感磁性キレート材料５の製造＞
感磁性マイクロカプセル３のスラリー５．３ｇを蒸留水４０ｍｌで希釈し、メタクリル酸グリシジル１．２ｇとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇを加えて、窒素雰囲気下にて攪拌した。ここへ、硝酸二アンモニウムセリウム（IV）０．２４ｇを０．１規定硝酸２０ｍｌに溶かした溶液を室温にて滴下し、さらに２時間攪拌した。この反応物へさらに、イミノジ酢酸ナトリウム３．５４ｇとエタノール３０ｍｌを加えて、３．５時間環流した。冷却後、蒸留水７０ｍｌを加え１５分攪拌後、永久磁石で固形分を引き寄せつつ、上澄みをデカンテーションで除いた。蒸留水２００ｍｌを用いて同様の操作を２回繰り返し、最後に固形物を濾過し、感磁性キレート材料５を得た。収量は１．４ｇであった。
【００２９】
実施例１
濃度３．９ｍＭの硫酸銅水溶液２５０ｍｌへ、感磁性キレート材料１を１．０ｇ加え、室温で１４時間攪拌した後、磁石強度０．４５Ｔの永久磁石を用いて固形分と母液を分離し、固形分を濾取、水洗して、感磁性吸着材料１を得た。母液中に残存する銅イオンを誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法により定量した結果から、この感磁性吸着材料１の１．０ｇあたりの銅イオン担持量は０．８ｍｍｏｌであることが分かった。
【００３０】
８０ｍｇの感磁性吸着材料１を、濃度１．２５ｍＭのカルノシン水溶液１０ｍｌに加えて３時間攪拌した後、磁石強度０．４５Ｔの永久磁石を用いて感磁性吸着材料１と母液を分離した。母液のカルノシン濃度を、Ｎ−ベンゾイルヒスチジンを標準物質として、ＨＰＬＣ（ＯＤＳ、移動相は０．２Ｍリン酸二水素アンモニウム水溶液：アセトニトリル＝９５：５、吸光度測定波長は２２０ｎｍ）で求めた結果から、初期のカルノシンの９０％が感磁性吸着材料１に吸着されていることが分かった。この吸着されたカルノシンは、濃度１０ｍＭのイミダゾール水溶液により、定量的に溶出された。また、一連の操作において、感磁性吸着材料１の凝集や破損は生じなかった。
【００３１】
実施例２
硫酸銅の替わりに硫酸ニッケルを用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料２を得た。得られた感磁性吸着材料２は、１．０ｇあたりニッケルを０．６ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料２を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、４０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料２の凝集や破損は生じなかった。
【００３２】
実施例３
硫酸銅の替わりに塩化亜鉛を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料３を得た。得られた感磁性吸着材料３は、１．０ｇあたり亜鉛を０．４ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料３を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、２０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料３の凝集や破損は生じなかった。
【００３３】
実施例４
硫酸銅の替わりに塩化コバルトを用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料４を得た。得られた感磁性吸着材料４は、１．０ｇあたりコバルトを０．４ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料４を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、２０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料４の凝集や破損は生じなかった。
【００３４】
実施例５
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料２を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料５を得た。得られた感磁性吸着材料５は、１．０ｇあたり銅を０．４ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料５を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、４０％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料５の凝集や破損は生じなかった。
【００３５】
実施例６
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料３を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料６を得た。得られた感磁性吸着材料６は、１．０ｇあたり銅を０．５ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料６を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、５５％が抽出され、定量的に溶出された。実施例１と同様、一連の操作において、感磁性吸着材料６の凝集や破損は生じなかった。
【００３６】
実施例７
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料４を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料７を得た。得られた感磁性吸着材料７は、１．０ｇあたり銅を０．７ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料７を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、８５％が抽出され、定量的に溶出された。一連の操作において、感磁性吸着材料７の凝集や破損は生じなかった。
【００３７】
実施例８
感磁性キレート材料１の替わりに感磁性キレート材料５を用いる以外は、実施例１と同様に操作し、感磁性吸着材料８を得た。得られた感磁性吸着材料８は、１．０ｇあたり銅を０．５ｍｍｏｌ担持していた。感磁性吸着材料８を使って、実施例１と同様にカルノシンの抽出と溶出を行ったところ、４０％が抽出され、定量的に溶出された。一連の操作において、感磁性吸着材料８の凝集はなかったものの、一部にカプセルの破損が見られた。
【００３８】
比較例１
濃度３．９ｍＭの硫酸銅水溶液２５０ｍｌへ、キレート樹脂（三菱化学（株）製、商品名：ダイヤイオンＣＲ−１１）を１．０ｇ加え、室温で１４時間攪拌した後、濾紙を用いて固形分と母液を分離し、固形分を濾取、水洗して、非感磁性吸着樹脂１を得た。母液中に残存する銅イオンを誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析法により定量した結果から、この非感磁性吸着樹脂１の１．０ｇあたりの銅イオン担持量は０．８ｍｍｏｌであることが分かった。
【００３９】
８０ｍｇの非感磁性吸着樹脂１を、濃度１．２５ｍＭのカルノシン水溶液１０ｍｌに加えて所定の時間攪拌した後、濾紙を用いて固形分と母液を分離した。母液のカルノシン濃度を、Ｎ−ベンゾイルヒスチジンを標準物質として、ＨＰＬＣ（ＯＤＳ、移動相は０．２Ｍリン酸二水素アンモニウム水溶液：アセトニトリル＝９５：５、吸光度測定波長は２２０ｎｍ）で求めた結果から、攪拌時間が３時間では初期のカルノシンの５０％が非感磁性吸着樹脂１に吸着され、攪拌時間を２０時間にすることで９０％が吸着されていることが分かった。吸着されたカルノシンはいずれの場合も、濃度１０ｍＭのイミダゾール水溶液により、定量的に溶出された。
【００４０】
実施例１と実施例２〜４の比較から、第一遷移金属イオンとしては銅イオン（II）が好ましいことが分かる。実施例１と実施例５〜６の比較から、キレート基としてはイミノジ酢酸基が好ましいことが分かる。実施例１、７と実施例８の比較から、マイクロカプセルの製造法としては界面重合法およびｉｎ ｓｉｔｕ重合法が好ましいことが分かる。また、実施例１〜８と比較例１との比較から、本発明の感磁性吸着材料は永久磁石により容易に分離でき、精製もまた容易であるうえ、カルノシンの吸着も速やかであるので、実用性が高いことが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料において、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合していることを特徴とする感磁性吸着材料。
【請求項２】
該キレート基が、イミノジ酢酸から誘導される基である請求項１記載の感磁性吸着材料。
【請求項３】
該第一遷移金属イオンが、銅（II）イオンである請求項１記載の感磁性吸着材料。
【請求項４】
マイクロカプセルの皮膜がｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法によって製造されていることを特徴とする、請求項１〜３記載の感磁性吸着材料。
【請求項５】
ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液を、請求項１〜４のいずれかに記載の感磁性吸着材料と接触させて、ヒスチジン含有ペプチドを該感磁性吸着材料に吸着させた後、該感磁性吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることを特徴とするヒスチジン含有ペプチドの回収方法。
【請求項１】
磁性粒子内包マイクロカプセルからなる感磁性吸着材料において、第一遷移金属イオンとキレートを形成したキレート基を側鎖に有する重合体がマイクロカプセル皮膜表面に結合していることを特徴とする感磁性吸着材料。
【請求項２】
該キレート基が、イミノジ酢酸から誘導される基である請求項１記載の感磁性吸着材料。
【請求項３】
該第一遷移金属イオンが、銅（II）イオンである請求項１記載の感磁性吸着材料。
【請求項４】
マイクロカプセルの皮膜がｉｎ ｓｉｔｕ重合法または界面重合法によって製造されていることを特徴とする、請求項１〜３記載の感磁性吸着材料。
【請求項５】
ヒスチジン含有ペプチドを含む水溶液を、請求項１〜４のいずれかに記載の感磁性吸着材料と接触させて、ヒスチジン含有ペプチドを該感磁性吸着材料に吸着させた後、該感磁性吸着材料からヒスチジン含有ペプチドを溶離させることを特徴とするヒスチジン含有ペプチドの回収方法。
【公開番号】特開２０１０−２０７７１２（Ｐ２０１０−２０７７１２Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５６２２２（Ｐ２００９−５６２２２）
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００５９８０）三菱製紙株式会社 (1,550)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００５９８０）三菱製紙株式会社 (1,550)
【Ｆターム（参考）】
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