酸性基を有する光学異性体の液体クロマトグラフィーによる分離方法
【課題】幅広い光学異性体の分離、特に、酸性基を有する光学異性体の分離に資する分離方法を提案すること。
【解決手段】前記課題を解決するために、本発明は、
（１）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材の光学活性と、表面修飾剤によって付加された疎水的モード、極性的モード、πーπ相互作用的なモード、イオン交換・排除モードの少なくともいずれか一つのモードとの協働によって、対象とする光学異性体の分離を行う分離方法、
（２）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材を用いて液体クロマトグラフィーの原理により有機酸、アミノ酸などの酸性基を有する光学異性体を分離する分離方法、
の採用。
【解決手段】前記課題を解決するために、本発明は、
（１）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材の光学活性と、表面修飾剤によって付加された疎水的モード、極性的モード、πーπ相互作用的なモード、イオン交換・排除モードの少なくともいずれか一つのモードとの協働によって、対象とする光学異性体の分離を行う分離方法、
（２）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材を用いて液体クロマトグラフィーの原理により有機酸、アミノ酸などの酸性基を有する光学異性体を分離する分離方法、
の採用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キラル化合物の分離に関し、特に、酸性基を有する光学異性体の液体クロマトグラフィーによるキラル化合物の分離方法 に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィーの領域では、従前からマイクロスケールのビーズをステンレス製、ガラス製のカラムに充填して物質（タンパク、核酸、中低分子化合物）の分析が行われてきた。そのなかで、アミノ酸、糖、医薬低分子化合物どの光学異性体を分離するキラル充填剤も幅広くさかんに使用されてきた。
【０００３】
【非特許文献１】株式会社ワイエムシイＨＰ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のキラル分離ビーズは、主として、シリカなどの無機基材をさまざまなリガンドで修飾して、光学活性体との選択的な相互作用を強めることにより、分離を実現しようとするものが主であった。したがって、ある化合物のために設計された分離材を他の化合物の分離に適用しようとした場合、巧くいかないことが多く、改めて分離材を設計しなおすといったことが頻繁に行われていた。そのため、キラル分離ビーズは、通常の、逆相分離材などと比べて、その数が多いことで知られていた。
そこで、本発明は、幅広い光学異性体の分離、特に、酸性基を有する光学異性体の分離に資する分離方法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、 前記課題を解決するために
（１）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材の光学活性と、表面修飾剤によって付加された疎水的モード、極性的モード、πーπ相互作用的なモード、イオン交換・排除モードの少なくともいずれか一つのモードとの協働によって、対象とする光学異性体の分離を行う分離方法、
（２）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材を用いて液体クロマトグラフィーの原理により有機酸、アミノ酸などの酸性基を有する光学異性体を分離する分離方法、
を提供することにある。
【発明の効果】
【０００６】
上記方法により、酸性基を有する光学異性体の分離を効率良く実施でき、ひいては実験の効率化や、生産性の向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の一実施形態を説明するが、本発明は、下記に限定されるものではない。
【実施例１】
【０００８】
アラニンなどのアミノ酸を原料にしたキラルなアニオン性界面活性剤、ケイ素モノマー（テトラエトキシシランおよび第四級アンモニウム塩官能基を有するシラン）を混合し、攪拌速度を制御しつつ塩酸でpHを調節しながらケイ素モノマーを重合させることにより、シリカを合成した。室温で生成した沈殿物を熟成し、ろ過により分離回収した後、高温で焼成することによって有機物（アニオン性界面活性剤など）を除去して、メソ細孔を持つシリカを得た。この物質を電子顕微鏡を用いて観察したところ、粒子径が100−５００ナノメートルのねじれた球状物質であることが分かった。この物質の内部には非常に多くの（千個程度）のらせん状の細孔が規則正しく配列しており、どの細孔も直径は1−１０ナノメートル、ねじれのピッチは1−５ミクロンであった。
【０００９】
アラニンを原料にしたアニオン性界面活性剤は自己組織化して集合し、キラルなネマチック相を形成することが知られている。このような自己組織体が鋳型になって、そのまわりでケイ素モノマーが重合してシリカが生成することによって、そのキラルな構造がシリカに転写し、らせん状細孔からなるメソポーラスシリカが得られたものと考えられる。
この球状シリカにいわゆるＣ１８、Ｃ８，Ｃ４、Ｃｌ、ＣＮ、Ｐｈ（以上逆相モード、Ｐｈは、逆相系であるが、πーπ相互作用によりπ結合を持つ化合物に特に選択性が高い）、アミド（順相モード、極性モード）、イオン交換・排除モード、ＯＨ（サイズ排除、極性モード）など周知のリガントを修飾して、分離する化合物の特性に応じて疎水性、親水性（極性）、イオン性、π結合性などを適宜最適化して適用することができる。無論、シリカ単独での使用も可能である。
【００１０】
上記のようにして得た分離材（シリカをＣ１で表面処理し、疎水性を若干付与）を予め基板上に形成した１０ミクロンー１０００ミクロンのマイクロチャネルに充填をしてマイクロカラムを作製し、ナノ、マイクロレベルでの分離に供した。
例えば、このカラムによると、生体吸収性材料として知られるＤ，Ｌ乳酸の分離を良好に行うことができた。これは、キラル細孔が分離に寄与するとともに、シリカ骨格中に残存するアンモニウムイオンと乳酸の酸性基とのイオン的な相互作用の協働によって高い分離能が得られたためと考えられる。
なお、上記実施例１の充填材では、界面活性剤と結合するシラン剤にアンモニウム塩を用いたため、焼成後にこれが残存してしまい、イオン排除モードが存在する。このモードの並存が、分離に悪い方に影響する場合には溶離液条件など調整することや、その後の表面処理によってその影響を少なくすることは可能である。
【実施例２】
【００１１】
界面活性剤として、フェニルアラニンなどフェニル基を有するアミノ酸系の界面活性剤を使用し、シラン剤として、フェニル側鎖を備えたものを用いて上記同様にしてキラル配向したメゾ細孔を有するシリカを合成することができる。この実施例では、アンモニウムイオンが存在しない変わりに、フェニル基によるπーπ相互作用が分離に寄与することになる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明にかかるキラル分離ビーズは、バイオ領域、臨床領域、創薬領域などさまざまな領域で使用される液体クロマトグラフィーの分離カラムとして適用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キラル化合物の分離に関し、特に、酸性基を有する光学異性体の液体クロマトグラフィーによるキラル化合物の分離方法 に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィーの領域では、従前からマイクロスケールのビーズをステンレス製、ガラス製のカラムに充填して物質（タンパク、核酸、中低分子化合物）の分析が行われてきた。そのなかで、アミノ酸、糖、医薬低分子化合物どの光学異性体を分離するキラル充填剤も幅広くさかんに使用されてきた。
【０００３】
【非特許文献１】株式会社ワイエムシイＨＰ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のキラル分離ビーズは、主として、シリカなどの無機基材をさまざまなリガンドで修飾して、光学活性体との選択的な相互作用を強めることにより、分離を実現しようとするものが主であった。したがって、ある化合物のために設計された分離材を他の化合物の分離に適用しようとした場合、巧くいかないことが多く、改めて分離材を設計しなおすといったことが頻繁に行われていた。そのため、キラル分離ビーズは、通常の、逆相分離材などと比べて、その数が多いことで知られていた。
そこで、本発明は、幅広い光学異性体の分離、特に、酸性基を有する光学異性体の分離に資する分離方法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、 前記課題を解決するために
（１）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材の光学活性と、表面修飾剤によって付加された疎水的モード、極性的モード、πーπ相互作用的なモード、イオン交換・排除モードの少なくともいずれか一つのモードとの協働によって、対象とする光学異性体の分離を行う分離方法、
（２）アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材を用いて液体クロマトグラフィーの原理により有機酸、アミノ酸などの酸性基を有する光学異性体を分離する分離方法、
を提供することにある。
【発明の効果】
【０００６】
上記方法により、酸性基を有する光学異性体の分離を効率良く実施でき、ひいては実験の効率化や、生産性の向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の一実施形態を説明するが、本発明は、下記に限定されるものではない。
【実施例１】
【０００８】
アラニンなどのアミノ酸を原料にしたキラルなアニオン性界面活性剤、ケイ素モノマー（テトラエトキシシランおよび第四級アンモニウム塩官能基を有するシラン）を混合し、攪拌速度を制御しつつ塩酸でpHを調節しながらケイ素モノマーを重合させることにより、シリカを合成した。室温で生成した沈殿物を熟成し、ろ過により分離回収した後、高温で焼成することによって有機物（アニオン性界面活性剤など）を除去して、メソ細孔を持つシリカを得た。この物質を電子顕微鏡を用いて観察したところ、粒子径が100−５００ナノメートルのねじれた球状物質であることが分かった。この物質の内部には非常に多くの（千個程度）のらせん状の細孔が規則正しく配列しており、どの細孔も直径は1−１０ナノメートル、ねじれのピッチは1−５ミクロンであった。
【０００９】
アラニンを原料にしたアニオン性界面活性剤は自己組織化して集合し、キラルなネマチック相を形成することが知られている。このような自己組織体が鋳型になって、そのまわりでケイ素モノマーが重合してシリカが生成することによって、そのキラルな構造がシリカに転写し、らせん状細孔からなるメソポーラスシリカが得られたものと考えられる。
この球状シリカにいわゆるＣ１８、Ｃ８，Ｃ４、Ｃｌ、ＣＮ、Ｐｈ（以上逆相モード、Ｐｈは、逆相系であるが、πーπ相互作用によりπ結合を持つ化合物に特に選択性が高い）、アミド（順相モード、極性モード）、イオン交換・排除モード、ＯＨ（サイズ排除、極性モード）など周知のリガントを修飾して、分離する化合物の特性に応じて疎水性、親水性（極性）、イオン性、π結合性などを適宜最適化して適用することができる。無論、シリカ単独での使用も可能である。
【００１０】
上記のようにして得た分離材（シリカをＣ１で表面処理し、疎水性を若干付与）を予め基板上に形成した１０ミクロンー１０００ミクロンのマイクロチャネルに充填をしてマイクロカラムを作製し、ナノ、マイクロレベルでの分離に供した。
例えば、このカラムによると、生体吸収性材料として知られるＤ，Ｌ乳酸の分離を良好に行うことができた。これは、キラル細孔が分離に寄与するとともに、シリカ骨格中に残存するアンモニウムイオンと乳酸の酸性基とのイオン的な相互作用の協働によって高い分離能が得られたためと考えられる。
なお、上記実施例１の充填材では、界面活性剤と結合するシラン剤にアンモニウム塩を用いたため、焼成後にこれが残存してしまい、イオン排除モードが存在する。このモードの並存が、分離に悪い方に影響する場合には溶離液条件など調整することや、その後の表面処理によってその影響を少なくすることは可能である。
【実施例２】
【００１１】
界面活性剤として、フェニルアラニンなどフェニル基を有するアミノ酸系の界面活性剤を使用し、シラン剤として、フェニル側鎖を備えたものを用いて上記同様にしてキラル配向したメゾ細孔を有するシリカを合成することができる。この実施例では、アンモニウムイオンが存在しない変わりに、フェニル基によるπーπ相互作用が分離に寄与することになる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明にかかるキラル分離ビーズは、バイオ領域、臨床領域、創薬領域などさまざまな領域で使用される液体クロマトグラフィーの分離カラムとして適用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材の光学活性と、表面修飾剤によって付加された疎水的モード、極性的モード、πーπ相互作用的なモード、イオン交換・排除モードの少なくともいずれか一つのモードとの協働によって、対象とする光学異性体の分離を行う分離方法。
【請求項２】
アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材を用いて液体クロマトグラフィーの原理により有機酸、アミノ酸などの酸性基を有する光学異性体を分離する分離方法。
【請求項１】
アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材の光学活性と、表面修飾剤によって付加された疎水的モード、極性的モード、πーπ相互作用的なモード、イオン交換・排除モードの少なくともいずれか一つのモードとの協働によって、対象とする光学異性体の分離を行う分離方法。
【請求項２】
アミノ酸系の界面活性剤と該界面活性剤の側鎖と相互作用する側鎖を有する有機シラン剤と混合、熟成、ろ別、焼成工程を経て作成されるシリカ基材を用いて液体クロマトグラフィーの原理により有機酸、アミノ酸などの酸性基を有する光学異性体を分離する分離方法。
【公開番号】特開２００６−１９４７４５（Ｐ２００６−１９４７４５Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６８４３（Ｐ２００５−６８４３）
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（３９００２４４４２）株式会社ワイエムシィ (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（３９００２４４４２）株式会社ワイエムシィ (22)
【Ｆターム（参考）】
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