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    公开号:WO1989009651A1
    申请号:PCT/JP1989/000363
    申请日:1989-04-05
    公开日:1989-10-19
    发明作者:Shigeru Ookuma；Kouei Igarashi；Masami Hara；Kazuhiro Aso；Hideo Yoshidome；Hiroshi Nakayama；Keizo Suzuki；Kazuhiko Nakajima
    申请人:Kanebo Ltd.；
    IPC主号:B01J39-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 多孔性ィォン交換セルロース微粒子、 その製造法及びァフィ ニティー 担体
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は多孔性イ オン交換セルロース微粒子、 その製造法及びァフィ 二ティ一担体に関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] セルロースあるいはその各種誘導体の粒状物は、 近年ク口マ トグラフィ 一材料と して使用されるようになつている。 クロマ 卜用充てん剤と して、 セルロースあるいはそのイ オン交換体が使用されている力 特にセル口 ースを担体と して、 イオン交換基を導入したものは、 タンパク質の分離 に優れており、 その有用性は高く評価されている。
    [0007] 本来、 クロマ ト用充てん剤と して用いるセルロース担体は一定の粒度 範囲、 担体内部のポア一サイズ、 ポア一量等十分に設計されたものであ ることが望ましい。 又イオン交換体についてもイオン交換量のみならず、 そのポア一サイ ズ、 ポア一量の制御が極めて重要であることも云うまで もない。
    [0008] セルロースイオン交換体は、 すでに生化学分野において蛋白質、 酵素 等の分離に応用されている。 ポピュラーなものと して繊維状のセルロー スイ オン交換体が上市されている。 しかし繊維状セルロースイ オン交換 体は形状が不定形であつて、 カラムに充てんして使用するク口マ 卜充填 剤と しては、 カラム圧上昇の点で、 問題がある。 上記問題点を解決すベ く、 形状を球状化することが試みられ、 その製造法についていくつかの 方法が提案されている。 特公眧 4 8 - 9 7 1 2号公報明細書には、 イオン交換基で置換された セルロースをアル力リ性溶媒中に溶解し、 水と混らない溶媒中で小滴^ に乳化し、 酸反応物質と接触させて、 上記置換セルロースを球形の多孔 性粒子の形で沈澱させて、 イオン交換体セルロース粒子を製造する方法 が明示されている。
    [0009] 特公昭 6 2 - 2 8 5 3号公報明細書には、 セルロースの画体球状粒子 の固体球状を保ちつつ、 イオン交換基を導入し、 次いで架橋することに よって、 セルロースイオン交換体粒子を製造する方法が明示されている。 日本化学会誌 1 9 8 1年 N o . 1 2、 1 8 9 0 - 1 8 9 7頁にはセル ロース球状ィオン交換体の製造と題する研究報告がなされている。
    [0010] また、 同誌 1 9 8 1年 N o . 1 2、 1 8 8 3— 1 8 8 9頁にはセル口 ース球状ゲルの製造とそのゲルクロマトグラフィ一に対する性能と題す る研究報告がなされている。
    [0011] これらの研究報告および前記特公昭 6 2 - 2 8 5 3号公報はセルロー スの固体球状粒子を先ず製造し次いで架橋する工程を包含するが、 セル ロースの固体球状粒子はいずれも酢酸セルロースの粒状粒子をケン化し て製造しておりまた架橋反応はいずれも有機媒体中で実施する方法であ る点で特徵的である。
    [0012] 一方、 生体系で産生される微量物質を特異的に吸着し分離、 精製した り、 血しょう製剤から特定成分を除去する目的に対し、 生体物質間の特 異的な親和力を利用するァフィ二ティ一分離技術が広く用いられている。
    [0013] こうした目的に用いられるァフィ二ティー担体としては、 対象以外の 蛋白、 脂質等の非特異的な吸着のない親和性素材が適しており、 従来、 ァガロースゃデキス トラン、 ポリアクリルアミ ド等の架橋粒子が主に利 用されている。 しかしながら、 これらめ架橋粒子は強度が小さいため低 圧条件での使用に限定され、 分離に長時間を要する難点があった。 こう した欠点を解決して、 高圧条件で使用して短時間で分離、 精製を行う目 的から、 架橋度の大きなァガロース糸担体、 ポリ ビニルアルコール糸担 体、 セルロース系担体等が開発されているが、 リ ガン ド導入量、 担体強 度、 非特異吸着等の全ての性能に於いて十分に満足のいく ものは未だ開 発されていない。
    [0014] 発明の開示
    [0015] 本発明の目的は、 粒径が 5 0 0 m以下の球状ないし長球状の粒子か ら実質的になる新規なセルロースィ オン交換体を提供することにある。 本発明の他の目的は、 セルロースィオン交換体と して優れた性能を発 揮する細孔および細孔分布を有する新規なィオン交換体を提供すること にある。
    [0016] 本発明のさらに他の目的は、 力ラムに充填した際に大きな耐圧強度を 発揮し、 それ故被処理液を加圧下に通じて大きい流通速度で処理するこ とができる処理能力の大きなイオン交換体を提供することにある。
    [0017] 本発明のさらに他の目的は繰返し使用してもイオン交換に適当な多孔 構造を保持して優れたィオン交換能を発揮しつづけることのできる新規 なィオン交換体を提供することにある。
    [0018] 本発明のさらに他の目的は、 分画指数 （F ) の大きい従って蛋白質等 の高分子量のィオン性化合物を効率よ く分離することのできる新規なィ オン交換体を提供することにある。
    [0019] 本発明のさらに他の目的は、 蛋白質例えば牛血清アルブミ ンを吸着す る能力の大きい新規な架橋セルロースィオン交換体を提供することにあ る。
    [0020] 本発明のさらに他の目的は、 新規なァフィ二ティ一担体を提供するこ とにある。
    [0021] 本髡明のさらに他の目的はァフィ二ティー担体として優れた性能を発 揮する細孔および細孔分布を有する新規なァフィ二ティ一担体を提供す る とにある。
    [0022] 本発明のさらに他の目的はカラムに充填した際に大きな耐圧強度を発 揮し、 それ故被処理液を加圧下に通じて大きい流通速度で処理すること ができる処理能力の大きなァフィ二ティ一担体を提供することにある。 本尧明のさらに他の目的はリガンド導入可能量が大きく しかも非特異 吸収性の小さなァフィ二ティ一担体を提供することにある。
    [0023] 本発明のさらに他の目的は、 上記の如き本癸明のセルロースィオン交 换体を製造するための新規な方法を提供することにある。
    [0024] 本発明のさらに他の目的および利点は、 以下の説明から明らかとなろ ラ。
    [0025] 本発明によれば、 本発明の上記目的および利点は、 第 1に、
    [0026] ( a ) 湿潤時の粒径が 5 0 0 m以下の球状ないし畏球状の粒子から実 質的になり、
    [0027] ( b ) セルロース結晶相とセルロース非晶相からなり、
    [0028] ( c ) イ オン交換容量が 0 . 1 ~ 3 mecL gの範囲にあり、
    [0029] ( d ) 臨界点乾燥時の粒子について、 水銀ポロシメータ法により測定し た孔径と孔容積の関係において、 孔径 0 . 0 0 6 ~ 1 mの区間に 孔容積の極大値を有し、 且つ同区間にある孔の全容積が少なくとも 0 . 0 5 mfiZ gである、 ことを特徴とするィオン交換セルロース微粒子によって達成される。 本発明の上記ィオン交換セルロース微粒子には、 架橋していないもの と架橋しているものとが包含される。
    [0030] 本発明の多孔性イ オン交換セルロース粒子は上記 （ a ) 〜 （d ) の要 件を有する点に特徵がある。 これらの各要件について以下説明する。 本発明のィオン交換セルロース微粒子は第 1 に湿潤時の粒径が 5 0 0 μ m以下の球状ないし長球状の粒子から実質的になる。 湿潤時の粒径は 後述する方法に従って測定される。 本発明のィオン交換セルロース微粒 子は好ましくは 3 ~ 4 0 0；" mの粒径を有し、 さらに好ましくは 1 0 ~ 3 0 0 ^ mの粒径を有している。
    [0031] また、 本発明のイオン交換セルロース微粒子は、 球状ないし長球状の 粒子から実質的に構成されている。 本明細書においていう "長球状" と は、 粒子の投影図あるいは平面図が例えば楕円形、 長く伸びた円形、 ピ 一ナツッ形あるいは卵形の如き形状にあるものを包含する概念である。 本発明のィオン交換セルロース微粒子は上記の如く球状ないし長球状で あり、 従って角ばつていたりあるいは不定形である粒子とは相違する。 第 2に本発明のィオン交換セルロース微粒子はセルロース結晶相とセ ルロース非晶相からなる。 本発明の架橋したィオン交換セルロース微粒 子はセルロース非晶相のセルロース分子鎖間に架橋を有する。
    [0032] セルロース非晶相に存在するセルロース分子間の架橋は、 セルロース 分子の水酸基同志を架橋剤分子を介して橋かけする。
    [0033] 架橋度は、 例えばェピクロルヒ ドリ ンを架橋剤と して使用した場合、 K B r錠剤法による赤外線吸収スぺク トルにおいてアルキレンの C H伸 縮振動に帰属する吸収ピークの吸光度によって特定することができ、 0.0 6 5 -0.1 5 δπ^-1*^-2の吸光度を有することが好ましく、
    [0034] 0.0 9 4〜0.1 4 On^-^cnr2の吸光度を有していることがより好ま しい。
    [0035] 第 3に、 本祭明の架橋イオン交換セルロース微粒子は、 （c) イオン 交換容量が 0.1 ~3meq/^の範囲にある。 イオン交換容量は好ましく は 0.3〜 2.5 meq / の範囲にあり、 より好ましくは 0.5 ~2.0meq /^の範囲にある。
    [0036] 第 4に、 本発明の架橋イ オン交換セルロース微粒子は、 （d) 臨海的 乾燥時の粒子について、 水銀ポロシメーター法により測定した孔径と孔 容積の関係において、 孔径 0.0.0 6〜 1 mの区間に孔容積の極大値 を有し且つ同区間にある孔の全容積が少くとも 0.0 5mfi/ である。 臨界的乾燥は後述する特定の方法によって実施されるが、 臨界的乾燥 によれば乾燥して得られた粒子の孔の形状や分布が湿潤時の状態をよく 再現するため、 湿潤時の孔容積と孔径が重要視されるイオン交換セル口 —ス微粒子について臨界的乾燥は極めて意味がある。
    [0037] 本発明のイオン交換セルロース微粒子は、 同区間にある孔の全容積が、 好ましくは 0.1〜 3 ni£Zgの範囲にあり、 より好ましくは 0.1 2〜 2.5 nifiZgの範囲にある。
    [0038] 本尧明のィ オン交換セル口ース微粒子の孔径と孔容積の関係は、 水銀 ポロシメーター法により測定される。 求められた同関係を使用して孔の 内表面の面積を算出することができる。
    [0039] 本発明のィオン交換セルロース微粒子は、 そのようにして算出した内 表面の面積として、 好ましくは 1 5〜4 0 0 ms/gの範囲の値、 より 好ましくは 2 5〜 3 5 0 m2Zgの値を有する。 本発明のィ オン交換セルロース微粒子は、 種々のィ オン交換基を有す ることができる。 ィオン交換基はカチオン性及びァニオン性のいずれで あってもよい。 カチオン性イ オン交換基と しては、 例えば下記式
    [0040] R 1
    [0041] ®
    [0042] N- C H 2 h
    [0043] / I
    [0044] 2 R 3 ここで、 R R 2および R 3は互に独立に水素原子、 炭素数 1 〜 2の 低級アルキル基又は炭素数 1 〜 3のヒ ドロキシアルキル基であり、 nは 1 〜 3の数である、 で表わされる基が好ましい。
    [0045] R R 2および R 3は互に独立に、 水素原子、 炭素数 1又は 2の低級 アルキル基 （メチル又はェチル） 、 または炭素数 1 〜 3のヒ ドロキシァ ルキル基 （ヒ ドロキシメチル、 な -又は ^ — ヒ ドロキシェチル、 ヒ ドロ キシプロビル等） である。 nは 1 、 2又は 3である。 かかるカチオン性 イ オン交換基と しては、 例えばア ミ ノエチル基、 ジェチルアミ ノエチル 基、 ジェチル （ 2 - ヒ ドロキシプロピル） アミ ノエチル基ぁるレ、は ト リ メチルアミ ノ メチル基の如きァミ ノ基に由来する第 4級アンモニゥム基 が挙げられる。 ァニオン性イオン交換基と しては、 例えば、 下記式 Z C H m ここで、 Zはカルボキシル基 （一 C 0 0 H )、 スルホ基 （一 S 0 3 H ) 又はホスホリル基 （一 P 0 3 H 2 ) であり、 mは 0または 1 〜 3の数 である、 で表わされる基が好ましい。 かかるァニオン性基としては、 例えばカルボキシル基、 スルホ基、 ホ スホリル基、 力ルポキシメチル、 カルボキシェチル、 スルホェチル、 ホ スホリルト リ メチレン等を挙げることができる。
    [0046] 本発明のィオン交換セルロース微粒子は、 さらに好ましくは下記の性 質を有している。
    [0047] E型セルロース結晶栢とセルロース非晶相とを基本としてなる。
    [0048] X線回折法により求めた結晶化度が好ましくは 5~5 0 %の範囲、 よ り好ましくは 1 0〜 45 %の範囲、 さらに好ましくは 20〜 40 %の範 囲にある。
    [0049] 特に、 本発明の架橋イオン交換セルロース微粒子は、 カラムに充填し たときの湿潤時耐圧性は比較的大きく、 例えば少なくとも 5k Zcm2で あることが好ましい。 工業的規模で蛋白質などの高分子化合物を多量に かつ短時間で分離精製するためには、 湿潤時耐圧性が高いもの程有用で あり、 好ましい。 より好ましくは、 少なくとも 1 Ok Zcm2であり、 本 癸明によれば更に好ましいものとして、 湿潤時耐圧性が 40k Zcm2以 上、 或いは 8 Ok Z cm2以上のものを製造することができる。 同一カラ ムに充填した場合、 セルロース微粒子の粒径が小さくなれば、 カラム圧 力が上昇する。 本発明の架橋イオン交換セルロース微粒子は、 粒径 1 0 / mのものではカラム圧 8 Ok にも耐え得るので、 目的の分離精度、 処 理量に対応して各種の粒子径のものを選択できるメリッ トは大きい。 また本髡明のイオン交換セルロース微粒子の排除限界分子量は好まし くは 500より大きく 1 0 0万よりも小さく、 より好ましくは 1 0 0 0 よりも大きく 50万よりも小さい。 この排除限界分子量はポリエチレン グリコールを高分子物質として使用して求められる。 下記式
    [0050] V E - V D
    [0051] F =
    [0052] VD はブル—デキス トラン （分子量 2 0 0万）の溶出容量（m)2)であ り、 そして
    [0053] VE はエチレングリコールの溶出容量 （πώ) である、
    [0054] で定義される分画指数 （F ) が好ましくは少なく とも 0 .6、 より好ま しくは少なく とも 1 .0、 さらに好ましくは高々 3である。
    [0055] 本発明の上記ィオン交換セルロース微粒子は種々の物質の分離 ·精製 等に使用しうる。
    [0056] また、 下記特性を有するものはと りわけァフィ二ティ一担体と して有 利に使用しうることが明らかとなった。
    [0057] それ故、 本発明によれば、 さらに、
    [0058] (a) 湿潤時の粒径が 5 0 0 m以下の球状ないし長球状の粒子から実 質的になり、
    [0059] ( b ) セルロース結晶相とセルロース非晶相からなり、
    [0060] (c') X線回折法による結晶化度が 5〜 4 5 %の範囲にあり、
    [0061] ( d ) 臨界点乾燥時の粒子について、 水銀ポロシメーター法により測定 した孔径と孔容積の関係において、 孔径 0 . 0 0 6 1 mの区間 に孔容積の極大値を有し且つ同区間にある孔の全容積が少なく とも 0 . 0 5 mQ/ gであり、
    [0062] ( e ) アルブミ ンの導入可能量が少く とも 3 0 m /^であり、 そして ( f ) 湿潤時の耐圧性が少く とも 5 k Zcin2である、 ことを特徵とする多孔性微小セルロース粒子からなるァフィ二ティ一担 体が提供される。
    [0063] 上記 （a：)〜（ f )の性質のうち、 （a：)、 （b )、 〔c ' )および （d ) に ついては既述した説明から明らかである。 その他、 上記ァフィ二ティー 担体と しての多孔性微小セルロース粒子は、 第 4に、 アルブミ ンの導入 可能量が少く とも 3 0 m Z である。 アルブミ ン導入可能量は好ましく は少く とも 5 である。
    [0064] また、 第 5に、 本発明の上記多孔性微小セルロース粒子は少く とも 5 k Zcm2の耐圧性を有する。 好ましい耐圧性は少く とも 2 O k Zcmzであ り、 より好ましい耐圧性は少く とも 6 0 k Zcra2である。
    [0065] 本発明の多孔性微小セルロース粒子としては、 さらに X線回折図にお いて、回折角（2 ） 2 0 . 0 ± 0 . 3 ° および 2 1 . 8 士 0 . 3 ° に明瞭に 区別できる 2本のピークを有するものが好ましい。
    [0066] 本発明の多孔性微小セルロース粒子からなるァフィ二ティ一担体には 種々のリ ガン ドを導入することが可能である。
    [0067] 本発明のァフィ二ティー担体に導入するリガン ドと しては、 例えば目 的に応じて各種抗原に結合する抗体、 免疫グロブリン I Gに結合する プロテイ ン A、 酵素等に親和性を有するペプチド類、 修飾蛋白質及びべ プチド類、 アミ ノ酸、 補酵素、 ビタ ミ ン類、 或いは脂質、 ステロイ ド類、 又ホルモン等に対する受容蛋白質類、 色素類、 ポリヌク レオチ ド類、 糖 類、 レクチン等の糖蛋白質などを挙げることができる。
    [0068] これらのリガン ドを導入する方法と しては、 例えば多孔性微粒子セル ロース粒子に臭化シアンを用いて活性基を導入する方法、 多孔性微粒子 セルロース粒子を過ヨウ素酸で酸化して活性基としてアルデヒ ド基を生 じさせる方法、 多孔性微小セルロース粒子をブロムァセチルブロ ミ ドで 処理してハロゲン化ァセチル基を導入する方法、 多孔性微小セルロース 粒子をシァヌルクロ リ ドと反応させてシァヌルセルロースとする方法、 多孔性微小セルロース粒子をェピクロルヒ ドリ ン等と反応させてェポキ シ基を導入する方法、 かく して生成するエポキシ化多孔性微小セルロー ス粒子にアンモニアを反応させてァミ ノ基を導入するかあるいは上記し た方法で製造した臭化シアン化粒子ジァミ ノエタン等を反応させてァミ ノ基を導入し次いでグルタルアルデヒ ドを反応させてアルデヒ ド基を導 入する方法等を挙げることができる。 本発明のァフィ二ティ一担体にリ ガン ドを導入する方法は、 上記の方法に限定されず、 リ ガン ドの種類、 性質、 化学構造等により選択される。 一般的には、 上記の如き多糖類系 担体に対して用いられる方法を適用するのが望ましい。
    [0069] これらの方法により担体に導入された反応性基は温和な条件でリガン ドと反応するため、 容易にリ ガン ドを担体に結合することができる。 リ ガン ドの導入量は、 その目的と分離条件に応じて適宜選択される。
    [0070] 実際のァフィ二ティ一分離に際して、 要求される リガン ド結合量は必 ずしも大きい方が良好であるとは限らず最適量が存在し、 又その量も対 象により一概には決定できないが、 活性基導入可能量が大きいため、 必 要に応じ、 広い範囲で結合量を設定することができる特徴を有する。 ま た、 本発明のァフィ二ティー担体は、 その製造法によ り若干変化する力 強度が大きいため、 カラム充填して使用した場合の耐圧性が上記のとお り、 5 k Zcm2以上と優れ、 従って、 必要により高い流速で使用できる ことも大きな特徴の一つである。 更に他の特徴と しては分離の対象以外 の成分の非特異吸着性が著しく低いことが挙げられる。 特にィオン強度 が小さい条件下に於いても蛋白質等の非特異吸着が殆んどみられない為、 高性能の分離精製が可能である利点がある。
    [0071] 本発明の多孔性微小セルロース粒子は、 以上に述べた如く ァフィニテ ィ一担体として優れた性能を有すると共に、 安価で広く存在するセル口 —スを原料とし、 経済性の点からも優れたものである。 以下の実施例に 示すとおり、 実際にリ ガンドを導入して行なった加圧条件下での分離、 精製工程に於いても良好な結果が得られている。
    [0072] 本発明のィオン交換セルロース微粒子 （上記多孔性微小セルロース粒 子を含む、 特にことわりのない限り以下同じ） は、 本癸明によれば、 下 記の方法によって製造される。
    [0073] (1) セルロースザンテートをセルロース換算で 5〜 6 0重量％含有す る凝周ビスコース微粒子を準備し、
    [0074] (2) 上記凝固ビスコース微粒子を、
    [0075] ( 2— 1 ) 直接、 酸で中和してセルロースを再生させるか、
    [0076] ( 2 - 2 ) 架橋反応に付したのち酸で中和してセルロースを再生さ せるカ 又は
    [0077] ( 2— 3 ) 酸で中和したのち架橋反応に付してセルロースを再生さ せ、
    [0078] かく して、 セルロース微粒子を生成せしめ、 次いで
    [0079] (3) 生成したセルロース微粒子に、 アルカリ性均一溶媒中で、 イオン 交換基を導入する、
    [0080] からなる方法。
    [0081] 本癸明の方法によれば、 上記のとおり、 第 1の工程によりセルロース ザンテー卜をセルロース換算で 5 ~ 6 0重量％含有する凝固ビスコース 微粒子が準備される。 凝固ビスコース微粒子は第 1 に、
    [0082] ( A ) セルロースザンテー トとそれ以外の第 1 の水溶性高分子化合物 のアル力リ性高分子水溶液を準備し、
    [0083] ( B ) 上記アルカ リ性高分子水溶液と第 2の水溶性のァニオン性高分 子化合物とを混合して該ァルカ リ性高分子水溶液の微粒子分散液を生成 せしめ、
    [0084] ( C ) 上記分散液を加熱するかあるいは上記分散液をセルロースザン テー 卜の凝固剤と混合することによって該分散液中のセルロースザンテ 一トを上記第 1 の水溶性高分子化合物を含有する形態の微粒子と して凝 固させることによって製造することができる。
    [0085] また本発明の第 1工程で使用する凝固ビスコース微粒子は、 第 2に
    [0086] ( A ) セルロースザンテー トとそれ以外の第 1 の水溶性高分子化合物 のアルカ リ性高分子水溶液を準備し、
    [0087] ( B ) 上記アル力リ性髙分子水溶液と数平均分子量 1 , 5 0 0以上の 水溶性のポリエチレングリ コール又はポリエチレングリ コール誘導体を 混合して、 5 5 °C以上の温度で該ァルカリ性高分子水溶液の微粒子分散 液を生成せしめ、
    [0088] ( C ) 上記分散液を上記分散液生成の際の温度と同等ないしそれ以上 の温度でさらに加熱するかあるいは上記分散液をセルロースザンテー ト の凝固剤と混合することによって該分散液中のセルロースザンテー 卜を 上記第 1 の水溶性高分子化合物を含有する形態の微粒子と して凝固させ ることによつて製造することができる。
    [0089] 上記第 1 の方法と第 2の方法とは、 上記のとおり、 セルロースザンテ 一卜と第 1 の水溶性高分子化合物のアル力リ性高分子水溶液を準備する 工程（A )、 アル力リ性高分子水溶液の微粒子分散液を生成する工程（B )、 セルロースを含有する微粒子を生成する工程（C )からなり、 基本的に同 じ工程から構成されている。
    [0090] 第 1の方法と第 2の方法は、 上記工程（B )において用いる第 2の高分 子化合物が第 1の方法ではァニオン性であるのに対し第 2の方法では非 イオン性である点で相違する。 以下先ず、 本発明にて使用する凝固ビス コース微粒子の第 1の製造方法について説明する。
    [0091] 第 1の方法によれば、 上記のとおり、 工程 Aによりセルロースザンテ 一トとそれ以外の第 1の水溶性高分子化合物のアル力リ性高分子水溶液 を準備し、 工程 Bにより該アルカリ性高分子水溶液の微粒子分散液を生 成し、 工程 Cにより第 1の水溶性高分子化合物を含有する形態の微粒子 を生成せしめる。 セルロースザンテートとそれ以外の第 1の水溶性高分 子化合物のアル力リ性高分子水溶液を調整する工程 Aは、 セルロースザ ンテー卜とそれ以外の第 1の水溶性高分子化合物を同時に水またはアル カリ水溶液で溶解するか、 あるいはセルロースザンテートを水またはァ ルカリ水溶液で先ず溶解し、 得られたビスコースに第 1の水溶性高分子 化合物を溶解するか、 あるいは、 第 1の水溶性高分子化合物を水または アルカリ水溶液で溶解した後、 該溶解液でセルロースザンテートを溶解 することによつて実施することができる。
    [0092] 上記溶解は、 例えばニーダ又は高粘度撹拌翼による混合で実施するこ とができる。
    [0093] セルロースザンテートはレーヨン製造工程またはセロ 7アン製造工程 の中間体として得られるものでよく、 例えばセルロース濃度 3 3重量％、 アル力リ濃度 1 6重量％およびァ価 4 0程度のセルロースザンテートが 好適である。
    [0094] 第 1 の水溶性高分子化合物と しては、 例えば非ィオン性あるいはァニ オン性の高分子化合物が好適に用いられる。 非ィオン性の第 1 の水溶性 高分子化合物と しては、 例えばポリエチレングリ コール、 ポリ エチレン グリ コール誘導体又はポリ ビニルピロ リ ドンがあげられる。 これらの高 分子化合物は、 例えば 4 0 0以上の数平均分子量を有しており、 好まし いものは 6 0 0〜 4 0 0，0 0 0の数平均分子量を有している。
    [0095] ポリエチレングリ コール誘導体と しては、 例えばポリエチレングリ コ 一ルの片末端の水酸基のみを炭素数 1 ~ 1 8のアルキル基、 炭素数 1 ~ 1 8のアルキルで置換されたフヱニル基又は炭素数 2 ~ 1 8のァシル基 で封鎖された水溶性化合物あるいは A— B— A '型のプロック共重合体 ( A , Α Ίま同一もしくは異なりポリェチレンォキシ ドブロックを表わし、 Bはボリ プロ ピレンォキシ ドブロックを表わす） が好適に用いられる。 よ り具体的に、 例えばポリエチレングリ コールモノ メチルエーテル、 ポ リ エチレングリ コーノレモノ ラ .ゥ リリレエーテソレ、 ポ リ エチレングリ コーノレ モノセチルェチル ； ポリエチレングリ コールモノ メチルフエニルエーテ ル、ボリエチレングリ コールモノ ノニノレフエ二ルェ一テル；ポリ エチレン グリ コールモノアセテー ト、 ポリエチレングリ コールモノ ラ ウ レー ト； およびポリ オキシエチレンブロ ッ ク一ポリ オキシプロ ピレンブロ ッ ク一 ポリオキシエチレンブロ ッ ク等をあげることができる。
    [0096] また、 ァニオン性の第 1 の水溶性高分子化合物は、 例えばァニオン性 基と して例えばスルホン酸基、 ホスホン酸基又はカルボン酸基を有する ものが好ましい。 これらのァニオン性基は遊離酸の形態にあっても塩の 形態にあってもよい。 ァニオン性基としてスルホン酸基を持つ第 1 の水溶性高分子化合物は、 該スルホン酸基を例えばビニルスルホン酸、 スチレンスルホン酸、 メチ ルスチレンスルホン酸、 ァリルスルホン酸、 メ タ リルスルホン酸、 ァク リルァミ ドメチルプロパンスルホン酸又はこれらの塩の如き単量体に由 来することができる。
    [0097] 同様に、 ァニオン性基としてホスホン酸基を持つ第 1の水溶性高分子 化合物は例えばスチレンホスホン酸、 ビニルホスホン酸又はこれらの塩 の如き単量体に由来することができる。
    [0098] また、 ァニオン性基と してカルボン酸基を持つ水溶性高分子化合物は 例えばアク リル酸、 メ タク リル酸、 スチレンカルボン酸、 マレイ ン酸、 ィタコン酸又はこれらの塩の如き単量体に由来することができた。
    [0099] 例えばカルボン酸基を持つ第 1 の水溶性高分子化合物は、 例えばァク リル酸ソーダを単独であるいは他の共重合可能な単量体例えばァクリル 酸メチルと混合して、 それ自体公知の方法に従って重合して、 アク リル 酸ソーダの重合単位を含むホモポリマー又はコポリマーと して供給され る。 また、 例えばスチレンのホモポリマーをスルホン化してスルホン酸 基を持つ水溶性高分子化合物を製造することもできる。
    [0100] スルホン酸基がスチレンスルホン酸以外の他の単量体に由来する場合 およびスルホン酸基、 カルボン酸基がそれぞれ上記の如き単量体に由来 する場合についても同様である。
    [0101] 水溶性の'第 1のァニオン性高分子化合物は、 ァニオン性基を持つ上記 の如き単量体の重合単位を好ましくは少く とも 2 0モル％含有する。 か かる好ましい高分子化合物には、 コポリマ一及びホモポリマーが包含さ れる。 水溶性のァニオン性高分子化合物は、 好ましく は少く とも 5， 0 0 0、 より好ましくは 1万〜 3 0 0万の数平均分子量を有している。
    [0102] 工程 Aで使用される水溶性の第 1 のァニオン性高分子化合物には、 上 記の如き ビニルタィプの重合体に限らず、 その他例えばカルボキシメチ ルセルロース、 スルホェチルセルロースあるレ、はそれらの塩例えば N a 塩が包含される。
    [0103] 第 1 の方法によれば、 上記のとおり、 先ず工程 Aでアルカ リ性高分子 水溶液が準備される。 該高分子水溶液はセルロースザンテー ト由来のセ ルロース濃度と して、 好ましくは 3 ~ 1 5重量％、 より好ましくは 5〜 1 2重量％に調整され、 またアル力リ濃度と して好ましくは 2〜 1 5重 量％、 より好ましくは 5〜 1 0重量％に調整される。 さらに第 1 の水溶 性高分子化合物は、 好ましくはセルロース 1重量部当り 0 . 0 3〜 5重 量部となるように調整される。
    [0104] 第 1 の方法によれば、 上記工程 Aで調整され準備したアル力リ性高分 子水溶液は、 次いで工程 Bによって第 2の水溶性のァニオン性高分子化 合物と混合せしめられる。
    [0105] 混合はアル力リ性高分子水溶液の微粒子分散液を生成することのでき る如何なる手段を用いることもできる。 例えば、 撹拌翼や邪魔板等によ る機械的撹拌、 超音波撹拌あるいはスタテツク ミキサーによる混合を単 独であるいは組合せて実施することができる。
    [0106] 第 2の水溶性のァニオン性高分子化合物は、 好ましくは水溶液と して、 より好ましくは該第 2の高分子化合物の濃度が 0 . 5〜 2 5重量％、 特 に好ましくは 2〜 2 2重量％の水溶液と して、 用いられる。 かかる水溶 液は、 さらに、 2 0 °cにおける粘度が 3 センチボイ ズ〜 5万センチボイ ズ、 特に 5 センチボイズ〜 3万センチボイズであるものが好ましい。 アル力リ性高分子水溶液と第 2の水溶性のァニオン性高分子化合物と は、 アルカ リ性高分子水溶液中のセルロース 1重量部当り該第 2の高分 子化合物 0 . 3〜 1 0 0重量部、 より好ましくは 1〜4 5重量部、 特に 好ましくは 4 ~ 2 0重量部で用いられ、 混合せしめられる。 混合は、 ァ ルカリ性高分子水溶液中に含まれる二硫化炭素の沸点よりも低い温度で 実施するのが有利であり、 より好ましくは 0 ~ 4 0 °Cの範囲で実施され る。
    [0107] 本発明者の研究によれば、 工程 Aの上記アル力リ性高分子水溶液中に、 例えば炭酸カルシウムの如き酸分解性の無機塩を分散剤として、 例えば 0 . 5 ~ 5重量％存在せしめる場合には、 第 2工程で生成される微粒子 分散液における微粒子の形態が安定に且つ良好に保持されることが明ら かとなつた。
    [0108] 第 2の水溶性のァニオン性高分子化合物としては、 ァニオン性の上記 第 1の水溶性高分子化合物の前記例示した化合物と同一のものが例示で きる。 第 2の水溶性のァニオン性高分子化合物は第 1の水溶性高分子化 合物と同一であっても異なっていてもよ 。
    [0109] 本凝固微粒子の製造方法によれば、 上記工程 Bで生成したアル力リ性 高分子水溶液の微粒子分散液は、 次いで工程 Cによって凝固せしめられ る。
    [0110] 上記凝固の反応は、 生成した分散液に混合操作を加えながら実施する のが望ましい。
    [0111] 加熟による凝固はアル力リ性高分子水溶液中に含まれる二硫化炭素の 沸点以上の温度例えば 5 0 °〜9 0 °Cの温度で有利に実施できる。 凝固 剤による凝固の場合にはこのような温度に高める必要はなく、 通常 0 ~ . 4 0 °Cの温度で凝固を実施することができる。 凝固剤と しては、 例えば 低級脂肪族アルコール、 無機酸のアル力リ金属又はアル力 リ土類金属塩 およびそれらと第 3の水溶性高分子化合物との組合せが好ましく用いら れる。 低級脂肪族アルコールは直鎖状又は分岐鎖状のいずれであっても よ く、 例えばメ タ ノ ール、 エタ ノ ール、 i so -プロパノ ール、 n—プロ パノ ール、 n - ブタ ノ ールの如き炭素数 1〜 4 の脂肪族アルコールが好 ましく用いられる。 無機酸のアル力リ金属塩と しては例えば N a 2 C 1、 N a 2 S 0 4の如き N a塩、 K 2 S O 4の如き K塩が好ましく、 またアル力 リ土類金属塩と しては例えば M g S 0 4の如き M g塩、 C a C l 2の如き C a塩が好ましい。
    [0112] 第 3の水溶性高分子化合物と しては、 例えば非イ オン性およびァニォ ン性の高分子化合物が好ましく用いられる。 第 3の水溶性高分子化合物 と しては工程 Bで使用された第 2のァニオン性の高分子化合物と同じも のを使用するのが特に望ましい。 第 3の水溶性高分子化合物の例示は、 上記第 1の水溶性高分子化合物の例示から理解されるであろう。
    [0113] 上記の如き凝固剤は、 ビスコース中のセルロースに対し例えば 2 0 ~ 3 0 0重量％程度の割合で用いられる。
    [0114] 次に本発明で使用する凝固ビスコース微粒子の第 2の製造方法につい て説明する。
    [0115] 第 2の方法によれば、 上記のとおり、 工程 Aによりセルロースザンテ 一トとそれ以外の第 1の水溶性高分子化合物のアル力リ性の高分子水溶 液を準備し、 工程 Bによ り該ァルカリ性高分子水溶液の微粒子分散液を 生成し、 工程 Cによりセルロースを含有する微粒子を生成する。 かかる 点において、 上記第 1の製造方法と基本的に同じであることは上記した とおりである。 セルロースザンテートとそれ以外の第 1の水溶性高分子 化合物のアル力リ性高分子水溶液を調整する工程 Aは、 上記第 1の製造 方法の説明に記載した方法と同様にして実施される。 例えば、 使用する ザンテートおよびそれ以外の第 1の水溶性高分子化合物は、 上記第 1の 製造方法に記載したものと同じものが使用される。
    [0116] アル力リ性高分子水溶液の微粒子分散液を生成する工程 Bは、 アル力 リ性高分子水溶液と数平均分子量 1 5 0 0以上の水溶性のポリエチレン グリコール又ポリエチレングリコール誘導体とを混合することによって 実施される。
    [0117] 使用する高分子量のポリエチレングリ コール又はポリエチレングリ コ ール誘導体は上記のとおり 1 ， 5 0 0以上の数平均分子量を有しており、 好ましいものは 1 , 5 0 0 〜 4 0 0 ， 0 0 0の数平均分子量を有している c ポリエチレンダリ コール誘導体としては、 例えばボリエチレングリ コ 一ルの片末端の水酸基のみを炭素数 1 ~ 1 8のアルキル基、 炭素数 1 〜 1 8のアルキルで置換されたフエニル基又は炭素数 2 〜 1 8のァシル基 で封鎖された水溶性化合物あるいは A— B— A '型のブロック共重合体 ( A， A 'は同一もしくは異なり、 ポリエチレンォキシ ドブロックを表わ し、 Bはポリプロピレンォキシドブロックを表わす） が好適に用いられ る。 よ り具体的に、 例えばポリエチレングリ コールモノ メチルエーテル、 ポリエチレングリ コールモノ ラウ リルエーテル、 ポリエチレングリ コー ルモノ セチルェチル ； ポリエチレングリ コールモノ メチルフエニルエー テノレ、 ポリエチレングリ コーノレモノ ノニソレフヱニゾレエ一テゾレ ； ポリェチ レングリ コーゾレモノアセテー ト、 ポリエチレングリ コーノレモノ ラウレー 卜 ； およびポリオキシエチレンブロック一ポリオキシプロ ピレンブロッ クーポリオキシエチレンブロック等をあげることができる。
    [0118] ボリエチレングリ コールおよびその誘導体のうち、 ポリエチレングリ コールがより好ましく、 数平均分子量 6 , 0 0 0〜 2 0 0，0 0 0のもの がさらに好ましく、 数平均分子量 8 , 0 0 0 - 1 0 0 , 0 0 0のものが特 に好ましく、 数平均分子量 1 0，0 0 0〜3 0 , 0 0 0のものが就中好ま しい。 ポリエチレングリコール誘導体は好ましくは 1，5 0 0~ 1 6 , 0 0 0の数平均分子量を有する。
    [0119] 上記第 2の方法によれば、 工程 Bにおいて、 アルカリ性の高分子水溶 液と水溶性の高分子量のポリエチレングリコール又はその誘導体は先ず 混合せしめられる。 混合はアル力リ性の高分子水溶液の微粒子分散液を 生成することができる如何なる手段を用いることもできる。 具体的手段 は上記第 1の製造方法の説明に記載したとおりである。
    [0120] 水溶性の高分子量のポリヱチレングリコール又はその誘導体は、 好ま しくは水溶液と して、 より好ましくは該ポリエチレングリコール又はそ の誘導体の濃度が 0.5 ~ 6 0重量％、 特に好ましくは 5〜 5 5重量％、 就中 1 0~ 4 0重量％の水溶液と して用いられる。
    [0121] アルカリ性高分子水溶液とポリエチレングリコール又はポリエチレン グリコール誘導体とは、 セルロース 1重量部当りポリエチレングリコー ル又はポリエチレングリコール誘導体 1〜3 0重量部、 より好ましくは 2〜 2 8重量部、 特に好ましくは 4〜 2 4重量部、 就中 8 ~ 1 6重量部 で用いられ、 混合せしめられる。 混合の際の温度に特に制限はないが、 混合はアル力リ性高分子水溶液の微粒子分散液を生成せしめる温度より も低い温度で実施するのが望ましい。 アル力 リ性高分子水溶液の微粒子 分散液は 5 5 °c以上の温度で生成せしめられる。 5 5 °Cよりも低い温度 では、 望ましい微小セルロース粒子を与えることのできる基礎 έなるァ ルカリ性高分子水溶液の微粒子分散液を得ることができない。
    [0122] 上記第 2の方法によれば、 上記工程 Βで生成したアル力リ性の高分子 水溶液の微粒子分散液は、 次いで工程 Cよって凝固せしめられる。
    [0123] また、 上記凝固の反応は上記分散液生成の際の温度と同等ないしそれ 以上の温度で実施される。 加熱による凝固も凝固剤を使用する凝固も好 ましくは 6 0 °C~ 9 0 °Cの湿度で実施されるが 6 0 °C以下で凝固剤にて 凝固することもできる。
    [0124] 凝固剤およびその使用割合は上記第 1の製造法の説明に記載したと同 しでめ 0
    [0125] 上記凝固剤として、 ポリエチレングリ コール又はその誘導体との耝合 せを使用する場合には、 凝固剤の添加によって系中のポリエチレングリ コール又はその誘導体の濃度が低下するのを防止することができるため、 分散液の凝画を安定に実施しうる利点がある。
    [0126] 上記の如く第 Iの方法および第 2の方法によって得られた凝固ビスコ ース微粒子は、 平均粒径 4 0 0；« mの球状ないし長球状粒子から実質的 になり、 セルロース成分 5 ~ 6 0重量％ (セルロース換算） を有する。 ここでいう凝固ビスコース微粒子のセルロース成分は該微粒子の表面に 付着した水及び水溶性高分子化合物を過剰の n -へキサンで洗浄 ·置換 し、 5 0 °C、 6 0分間乾燥して付着した n -へキサンを除去した後、 該 微粒子を 1 0 5 °C、 3時間乾燥してセルロース成分を求める。 又水溶性 高分子化合物が含有している場合は、 セルロース成分を求める際にあら かじめ水洗して含有高分子化合物を除去しておく。 上記凝固ビスコース 微粒子中の高分子化合物の除去は 0 ι 5〜 2重量％の苛性ソーダで、 温 度 2 0 ~ 3 0 °Cで実施される。 - 上記第 1工程で高分子化合物が除去された凝固ビスコース微粒子は、 本発明によれば、 次いで第 2工程において。 上記凝固ビスコース微粒子 を、
    [0127] ( 1 ) 直接酸で中和してセルロースを再生させるカヽ
    [0128] ( 2 ) 架橋反応に付したのち酸で中和してセルロースを再生させるカ 又は
    [0129] ( 3 ) 酸で中和したのち架橋反応に付してセルロースを再生させるか のいずれかの処理に付すことにより、 セルロース微粒子を生成せしめる。 上記 （ 1 ) の処理によれば、 非架橋型のセルロース微粒子が生成され る。
    [0130] 上記 （2 ) 又は （3 ) の処理によれば、 架橋されたセルロース微粒子 が生成される。
    [0131] 架橋剤と しては、 ェピクロルヒ ドリ ン、 ジクロルビ ト リ ン等が用いら れる。 架橋反応は、 処理 （2 ) の場合凝固ビスコース微粒子あるいは処 理 （ 3 ) の場合再生セルロース微粒子を水酸化アル力リを含む液体媒体 中で実施する。 水酸化アル力リが苛性ソーダの場合、 1 〜 2 5重量％、 好ましくは 5〜 1 5重量％の濃度で実施される。 水酸化アル力 リの濃度 を変化させることによって、 生成するセルロース粒子のボア一径を調節 することができる。 架橋剤は上記水酸化アル力 リを含む液体媒体中に 3 〜 2 5重量％の濃度に調整される。 架橋剤の使用量を変化させることに よつ 、 生成するセルロース微粒子の架橋密度および強度を調節するこ とができる。 液体媒体と して水又は水と相溶性があり且つ架橋剤に良溶 媒であるメタ ノール、 ェタノール又はァセトン等が単独であるいは水と の混合物として使用される。
    [0132] 液体媒体は、 セルロース 1重量部に対して 1 0〜3 0重量部使用され る。 液体媒体によって異なるが通常 5 0〜8 0 °Cの温度にて架橋反応せ しめられる。
    [0133] セルロース分子鎮間の架橋はセルロース分子の水酸基同志を水酸基で 置換された形又は水酸基で置換され且つ酸素原子で中断された形で一部 グラフ ト枝として存在していると推定される。
    [0134] 第 2工程の上記 （ 1 ) 、 （2 ) 及び （3 ) の処理においてセルロース に変換するに用いられる酸としては、 例えば硫酸、 塩酸の如き無機強酸 が好ましく用いられる。
    [0135] 次いで、 本癸明によれば、 第 3工程においてセルロース微粒子にィォ ン交換基を導入せしめる。 イオン交換基としては、 例えばカチオン性ィ オン交換基として下記式、 H 2
    [0136] R ここで、 R 1 R 2、 R 3および nの定義は上記のとおりである、 で表わされる基、 あるいは
    [0137] ァニオン性イオン交換基として下記式
    [0138] Z -k C H 2
    [0139] ここで、 Zおよび mの定義は上記のとおりである、
    [0140] で表わされる基があげられる。 上記式のカチオン性ィオン交換基と しては、 例えばァミ ノェチル基、 ジェチルア ミ ノ エチル基、 ジェチル— （ 2 — ヒ ドロキシープロ ピル） ァ ミ ノェチル基、 ト リ メチルアミ ノ メチル基の如きア ミ ノ基の 4級基が挙 げられ、 また上記式のァニオン性交換基と しては、 例えばカルボキシル . 基、 スルホ基あるいはホスホリル基等を挙げることができる。
    [0141] ィォン交換基の導入は特に限定されず、 それ自体公知の方法に従って 実施される。 例えば、 セルロース徵粒子を苛性ソーダ水溶液で十分膨潤 させ、 次いで上記の如きイオン交換基を生ずる化合物例えば塩酸 2 -ク ロル ト リエチルアミ ンあるいはモノ クロ口酢酸と例えば 7 0 °Cで 6 0分 間反応させる。
    [0142] 本発明方法によれば、 さらに前記第 1、 第 2および第 3工程のほかに、 下記第 4工程を実施することにより、 より強度が改善された多孔性ィォ ン交換セルロース微粒子を製造することができる。
    [0143] 第 4工程は第 3工程で生成した架橋ィオン交換セルロース粒子を有機 媒体中で再び架橋反応に付すか又は熱処理に付すことによって実施され る。 この架橋反応は、 架橋反応を実施する液体媒体が有機媒体例えば、 ジメチルスルホキシ ド （D M S O ) 、 メ タ ノ ール、 エタ ノ ール、 ァセ ト ンあるいはこれらの混合物中に特定される他は、 前記第 2工程において 実施される架橋反応とほぼ同じ条件から選ばれる条件下で実施される。 熱処理は 6 0〜 1 2 0 °Cの温度で行ない、 乾熱あるいは湿熟状態で処 理せしめられる。 熱処理機と しては例えば真空乾燥機、 オー トク レープ あるいは一般的に使用される熱風乾燥機又はエバポレーターを挙げるこ とができる。
    [0144] 熱処理時間と しては通常 2 0分〜 3時間で十分である。 熟処理に供さ れる架橋セルロース微粒子の架橋条件によって熱処理特性を変えること ができる。 第 2工程の架橋反応における架橋剤濃度が 2 0 - 2 5重量％ と高く且つ、 液体媒体中の水酸化アル力リ濃度が 8〜 1 2重量％と高い 時には-前述の F値を高く維持したまま、 排除限界分子量を低下させた多 孔性イ オン交換セルロース微粒子を得ることができる。 架橋条件を適宜 選択して熱処理することによって種々の強度、 F値及び排除限界分子量 を有した架橋多孔性イ オン交換セルロース微粒子を得ることができる。 本発明によれば、 熟処理は前記第 3工程の前に実施することもできる。 すなわち、 熱処理を行ったのち第 3工程を実施することもできる。 この 場合の熱処理も、 上記と同じ条件から選ばれる条件下で実施される。 前 記第 4工程における熱処理は最終工程で実施されるのに対し、 この熱処 理はィオン交換基を導入する前に実施されるので、 導入されるィオン交 換基の量や分布がこの熟処理を実施せずに得られる架橋多孔性セルロー ス微粒子と異なる微粒子として得ることができる。
    [0145] なお、 本癸明の前記したファテ二ティー担体に使用される多孔性微小 セルロース粒子は、 上記第 1工程および第 2工程を実施し、 その後前記 第 3工程以降の実施に変えて、 母液から生成したセルロース微粒子を分 離することによって得られる。 分離した後、 必要により脱硫、 酸洗い、 水洗あるいはメタノ ール洗浄することができ、 またその後あるいは上記 分離の後熱処理することもできる。
    [0146] 脱硫酸は例えば苛性ソ一ダ、 硫化ソーダの如きアルカ リの水溶液で行 うことができる。 必要により、 残余のアルカリを除去するため次いで希 塩酸等で酸洗いし、 水洗あるいはメタノ ール洗浄を実施する。
    [0147] 本発明で用いるィオン交換セルロース微粒子は種々の細孔と細孔分布 を有し、 且つ細孔容積も大きいため、 イ オン交換基導入時の苛性ソーダ による膨潤を過酷にすることなく、 イ オン交換容量を大き くすること力 S できる特徴があり、 それ故カラム充填した際に大きな耐圧強度を発揮で きる。 又ミ クロポア量が多いため表面積が増大し、 処理容量を大ならし める利点も有している。
    [0148] 図面の簡単な説明
    [0149] 第 1 図は本発明の架橋ィオン交換セルロース微粒子についての流量と 圧力損失との関係を示している。
    [0150] 第 2図は本発明の多孔性微小セルロース粒子の流速と圧損の関係を示 す。
    [0151] 第 3図は本発明の多孔性微小セルロース粒子をァフィニティ一担体と するァフィ二ティークロマ トグラムの一例である。
    [0152] 実 施 例
    [0153] 以下、 実施例により本発明を詳述する。
    [0154] なお、 その前に本明細書における種々の特性値の測定方法を記述する。 <粒径測定法 >
    [0155] 試料を約 0 . 1 g採取し、 純水 2 5 πιβ中に投入して撹拌分散せしめ、 光透過式粒度分布測定器にて測定する。 平均粒径は体積基準にて算出し た。
    [0156] <孔径と孔容積の測定法 >
    [0157] マイクロメ リティック社製水銀圧入式ポロシメーターポアサイザ一 9
    [0158] 3 1 0にて、 孔径分布を測定した。 常法により印加圧力と水銀圧入量と の関係を測定し、 下記算式に基づいて、 データ処理を行った。
    [0159] P « D = - 4 K « <r « cos ^ V = (QXH) / S
    [0160] ここで P ：印加圧方
    [0161] D ：圧力 Pに於いて水銀が侵入し得た細孔の直径、
    [0162] 6 ：水銀の表面張力 （484 dynes/ cm) ^
    [0163] Θ ：水銀の試料に対する接触角 （1 30度）
    [0164] K ： セル定数 （1 0.79)
    [0165] V ：孔容積
    [0166] H ：水銀の密度 （ 1 3.5389 gr/cc)
    [0167] Q：水銀圧入量 （cc)
    [0168] S ： サンプル量 （g)
    [0169] なお、 本测定用の試料は下記臨界点乾燥法によって乾燥した試料を用 いた。
    [0170] <臨界点乾燥法 >
    [0171] 水で膨潤されたま ^のセルロース粒子の多孔性を正確に知るために、 膨潤状態を保持して、 セルロースの搆造を臨界点乾燥法で固定する。
    [0172] 1. 脱水： セルロース粒子中の水をエタノールに置換する。
    [0173] エタ ノール/水の比率を 50 Z 50から徐々にエタ ノ一ルリ ッチと し、 最終的にエタノール 100 %に置換する。
    [0174] 2. 溶媒交換：セルロース粒子中の、 上記エタ ノールを齚酸イ ソアミル に置換する。
    [0175] 酢酸ィ ソァミル Zエタノール比率 50ノ50から徐々に酢酸ィ ソァ ミルの比率を増し、 齚酸ィソァミル 100 %に置換する。
    [0176] 3. 乾燥：酢酸イソァミル中の脱水固定したセルロース粒子を日立臨界 点乾燥装置 H C P — 2形により炭酸ガス臨界点乾燥する。 <分子量分画特性 > 微小セルロース粒子を各々 9 mm X 1 5 cmの樹脂カラムに水を充填液 と して流速 4 . 0 mfiZminで 6 0分間かけて充填した。 次いで各々の充填 カラムを分離用カラムと して、 下記分析条件により分子量既知の標準ポ リエチレングリコールを用い、 溶出時間と分子量との関係をブロッ ト し、 曲線の折れ曲がり点のボリエチレングリコールの分子量と して、 排除限 界分子量を求める。 又分画指数 （F ) は下記式より求める。
    [0177] V V
    [0178] F =
    [0179] V で
    [0180] V。： ブルーデキス トラン （分子量 2 0 0万） の溶出容量 （mi2) V E ： エチレングリコールの溶出容量 （πιβ) 分析条件
    [0181] 1 . ポンプ ア ト一株式会社べリ スタポンプ S J — 1 2 1 1 H型、 又は Waters社 6 0 0 0 A型
    [0182] 2 溶離液 純水、 3 流量 1 . 0 mflZmin、 4 温度 室温、 5 検出器 R I検出器、 <結晶形及び結晶化度〉 メタノ一ルで置換後風乾した粒子を用いて X線回折測定を行なう。 H 型セルロースは回折角 2 が 2 0 ° 付近と、 2 1 . 8 ° 付近に二つのピ ークをもつことから同定ができる。 結晶化度は X線回折パターンから次 式で定義される。
    [0183] C c - a )
    [0184] 結晶化度 X= X 1 0 0 (%)
    [0185] k X (c一 b ) 但し、 K = 0.8 9 6 (セルロースの非干渉性散乱補正係数） a、 b、 cは回折角 2 == 5°〜4 5° の間に於いて、 回折曲線とベー ス直線で囲まれる面積であり、 各々、 次の測定に対応する。 a ；非晶性デンプン、
    [0186] b ；空気散乱、 c ；試料、 ぐ平均重合度 >
    [0187] J I S L - 1 0 1 5記載の方法に従って求めた。 <ィオン交換容量の測定〉 次の 1、 2に示した手順で精製 ·乾燥したイオン交換セルロース粒子 を精秤し、 手順 3. に従って、 イオン交換容量を求める。 1. 洗浄精製
    [0188] ィオン交換セルロース粒子をガラスフィルタ一に採り、 湿潤セル口一 ス粒子容積の約 2 5倍量の純水を流し込み水洗する。 次に 1 N HC 1 中に浸漬し、 吸引脱水する。 この操作を 2回く り返し、 次いで、 1 N N a C 1に変えて、 浸漬と吸引脱水を同じく 2回返し、 再び約 2 5倍量 の純水で洗浄する。 最後に 1 N HC 1に浸漬 ·吸引濾過した後、 大量 の純水で十分に水洗する。 2. 乾燥 水洗されたセルロース粒子を、 吸引脱水した後、 5 0。Cの通風乾燥機 で衡量になるまで、 乾燥する。 3. ィ オン交換容量の計算
    [0189] 乾燥されたセルロース粒子約 i gを精秤し、 カチオン化粒子の場合、
    [0190] 1 N KN03中で、 5 %K2C r 04溶液を指示薬と して、 >T0N A g N
    [0191] 03で、 遊離された C 1—ィオン量を滴定する。 ィ ォン交換容量 （meq/g) =
    [0192] ½ N A g N 0 3消費量（mi2) X f 1
    [0193] X
    [0194] 乾燥セル ロ ー ス粒子重量 （ g ) 1 0
    [0195] 但し f は） ToN A gN03のファクタ一である。
    [0196] ァニオン化粒子の場合、 I N N a C l 中で 0.1 %メチルオレンジを 指示薬と して、 ½N N a O Hで、 遊離された H+を中和滴定する。
    [0197] ィオン交換容量 （meq/g) =
    [0198] K0 N N a Ο Η消費量（mfi) X f 1
    [0199] X
    [0200] 乾燥セル ロ ー ス粒子重量 （ g ) 1 0
    [0201] 但し f は oN N a O Hのファクターである。
    [0202] <B S A (Bovine Serum Albumin) 吸着量の測法 >
    [0203] 9mm^ X 1 5cmの樹脂製カラムに、湿潤粒子を約 2mi2充填する。 ゲルをバッファ（0.0 1 M 卜 リ ス一 H C 1、 p H 8 - 3 )で平衡化する。 バッファに溶かした B S A ( 5 5 mg/mi2)を、 UVモニターが一定になる まで添加する。 バッファで洗浄する。 1 M N a C l を含むバッファを 添加して結合した B S Aを溶出させ、 分取する。 該分取画分をメ スフラ スコに集め、 UV ( 2 8 Onm) 吸収を測定する。 ゲル体積当りの B S A吸着量 （Amg/πιβ) は、 以下の式で求める。
    [0204] A 2 8 0 X V m
    [0205] A =
    [0206] E X V a ただし ： A28。= 2 8 0 nm、 1 cmセルにおける溶液の吸光度、
    [0207] Vm =メ スフラスコ中に分取した液量、
    [0208] E = 2 8 Onm、 1 cmセルにおける標準溶液 （ 1 mg/mi2) の吸 光度 （B S Aの場合 E = 0.6 46) 、
    [0209] VG =バッファで平衡化したゲル体積、
    [0210] ぐ C H伸縮吸収帯の吸光度 >
    [0211] 微小セルロース粒子 l〜3mgを精秤し、 赤外吸収スぺク トル測定用臭 化力リゥム粉末 （KB rと略） 約 2 0 Omgを精秤し、 雨者をめのう乳鉢 中でよく混練粉碎する。 次いでこのセルロース粒子と混練粉砕した KB r粉末をかき集め、 錠剤成型機にて、 赤外吸収スぺク トル測定用の KB r錠剤とし、 透過法赤外吸収スペク トルを測定する。 得られた赤外スぺ ク トルに於いて 2 8 0 0 - 3 0 0 Ocnr1にピークを持つ C H伸縮吸収帯 の吸光度を求め、 セルロース 1 mg当りの吸光度に換算する。 即ち
    [0212] w ；微小セル口一ス粒子採取量 （mg) 、
    [0213] M ； K B r粉末採取量 （tng：) 、
    [0214] m ； KB r錠剤重量 （mg)、
    [0215] A ； C H伸縮吸収帯の吸光度、
    [0216] TCP)； C H伸縮吸収帯ピーク トップに於ける透過率（％：)、
    [0217] T(b)； CH伸縮吸収帯ピーク波数に於けるベースラインの透過率（％)。
    [0218] 但しべ一ス ライ ンは 2 0 0 0 ~ 4 0 0 0 cm—1の範囲に於いて
    [0219] 0 H伸縮吸収帯と C H伸縮吸収帯の両方のピークすそ野を接 線ですくい取るように引く。
    [0220] A 0 ；微小セルロース粒子 1 mg当りの C H伸縮吸収帯の吸光度、
    [0221] とするとき、 A-log^ T(b)ZT(P) A (M十 w )
    [0222] A o =
    [0223] m · で表わされる。 なお、 ァフィ二ティ一担体については別に下記測定も行った。 ぐ湿潤時の孔径 -孔容積測定 > 水湿潤粒子の水分をエタ ノールで置換した後、 酢酸ィ ソアミルで完全 に置換しこれを炭酸ガス臨界点乾燥した粒子を用いて水銀ポロシメータ 一で測定する。 ぐ活性基導入量 > 糖単位構造の 3倍当量の臭化シアンを用いて、 p H l l の条件下で活 性化したセルロース粒子を、 セルロース粒子乾燥重量と同量の牛血清ァ ルブミ ン （B S A) を含む 0.1 2 Mホウ砂緩衝液 （ p H 9.0 ) に加え (系注 B S A濃度 2.5重量％) 、 4 °Cで 2 0 h r反応させる。 次いで 溶液中の残存 B S A量を測定する方法で、 乾燥粒子あたりの結合 B S A 量を求め、 これを活性基導入量 （w t /w t ) とする。 <粒子湿潤耐圧 > 標準測定法と して、 垂直方向に設置した内径 4 mm、 長さ 1 5 0 mm のステンレスカラム （細孔径 2 mの焼結フィルターを装着） に、 水中 で 1 8時間膨潤前処理したセルロース微粒子 1 .8 8mi2を、 水を用いて 上から下方向に流速 0.1 mfiZminで充填する。 このカラムに水を上から 下方向に流通した場合の流速-圧損曲線に就いて、 接線の傾き （圧力ノ 流速） が流速 O Zminに於ける傾きの 8倍となる点の圧損値を粒子湿 潤耐圧とする。 実施例 1 針葉樹からなるパルプ 50 0 gを 2 0°C、 1 8重量％の苛性ソーダ溶 液 2 QiZ に 1時間浸漬し、 2.8倍に圧搾した。 2 5°Cから 5 0°Cまで 昇温しながら 1時間粉碎し、 老成し、 次いでセルロースに対して 3 5重 量％の二硫化炭素（I 75 g)を添加して、 2 5 °Cで 1時間硫化しセル口 一スザンテー トとした。 該ザンテートを苛性ソーダ水溶液で溶解した後、 ポリエチレンダリコール （分子量 2万） のフレーク 50 0 gを添加、 溶 解して、 セルロースザンテートとボリエチレングリコールのアルカリ性 高分子水溶液を準備した。 該ァルカリ性高分子水溶液はセルロース濃度 9.1 %、 苛性ソーダ濃度 5.4重量％、 ポリエチレングリコール 8.3 重量％、 粘度 7 60 0センチボイズであった。
    [0224] 上記調整したアル力リ性高分子水溶液 60 gと、 ァニオン性の第 2の 高分子化合物と してポリアク リル酸ソーダの水溶液 （高分子濃度 1 2重 量％、 分子量 5万： 日本純薬社製：商品名ジュリマー AC— 1 O N) 2 40 g、 分散剤として炭酸カルシウム 2 gを 50 0mi2フラスコに入れ、 総量を 300 gと した。
    [0225] 液温 3 0。Cのもとで、 ラポスターラ一 （ャマト科学社製： MO D E L L R— 5 1 B、 回転羽根 7 cm) 6 0 Orpmの撹拌を 1 0分間行ない、 アル力リ性高分子水溶液の微粒子を精製せしめた後、 引きつづき撹拌し ながら、 液温を 3 0°Cから 7 0°Cまで 1 5分間で昇温し、 70。C、 3 0 分間維持してポリエチレングリコールを含有する微粒子を凝固せしめた。 引きつづき撹拌しながら 1 0 0 g/β の硫酸で中和、 再生して、 セル口 ースの微粒子分散液を得た。 この分散液を 2 5 G 4型ガラ スフィルター を通して、 母液からポリエチレングリ コールを含有するセル口一ス微粒 子を分離した後、 大過剰の水で洗浄し、 該微粒子からポリエチレングリ コールを除去して、 多孔性のセルロース微粒子を得た,
    [0226] このように して得られたセルロース微粒子 5 0 g (Dry換算） と苛性 ソーダ濃度と して 7 wt %となるよう調整した苛性ソーダ水溶液 3 0 0 g とを 1 β フラ スコに投入し、 撹拌しながら十分に膨潤させた後、 5 O wt %塩酸 2 —クロル 卜 リエチルアミ ン水溶液を 1 5 0 g添加し、 7 0でで 6 0分間反応させる。 次いでこの粒子を 2 5 G 4型ガラスフルイルター によって母液から分離し、 水洗した。 このようにして得られたイ オン 交換セルロース粒子の物性を第 1表に示した。
    [0227] 第 1表
    [0228] 実施例 2
    [0229] 実施例 1 と同様にして得られたセルロースザンテー トを苛性ソーダ水 溶液で溶解した後、 ポリエチレングリコール （分子量 4 0 0 0 ) の添加 量を 2 5 0 g、 5 0 0 g、 1 0 0 0 gに変えて得られた多孔性セルロー ス微粒子を用い、 実施例 1 と同条件で塩酸 2 —ク ロル卜 リエチルァ ミ ン と反応させて得られたイ オン交換セルロース粒子の物性を各々第 2表の Run No . 2〜 4に示した,
    [0230] 第 2表
    [0231] 実施例 3
    [0232] 実施例 1 と同様にして得られたセルロースザンテートを苛性ソーダ水 溶液で溶解した後、 ポリエチレングリコール （分子量 6 0 0 0 ) 5 0 0 gを添加、 溶解して、 セルロースザンテートとポリエチレングリコール のアル力リ性高分子水溶液を準備した。 該ァルカリ性高分子水溶液は、 セルロース濃度 8 . 8重量％、 苛性ソーダ濃度 5 . 5重量％、 ポリェチレ ングリ コール 4 . 5重量％、 粘度 6 8 0 0センチボイ ズであった。
    [0233] 上記調整したアルカリ性高分子水溶液 6 0 gと第 2の高分子化合物と してボリエチレングリコールの水溶液 （分子量 2万、 高分子濃度 3 0重 量％) 2 4 0 g、 分散剤と して炭酸カルシウム 2 gを 5 0 0 mi2フラ スコ に入れ総量を 3 0 0 gとした。 液温 4 0 °cのもとで、 ラボスターラー 4 0 O rpmの撹拌を 1 0分間行ない、 引きつづき撹拌しながら、 液温を 4 0 °Cから 7 0 °Cまで 1 5分間で昇温して、 アル力リ性高分子水溶液の 微粒子を生成せしめた後、 7 0 °C、 3 0分間維持してポリエチレングリ コール （分子量 6 0 0 0 ) を含有する微粒子を凝固せしめた。 以下実施 例 1 と同様な方法で多孔性のィオン交換センチボイ ズ微粒子を得た。
    [0234] 第 3表
    [0235] 実施例 4
    [0236] 実施例 3 と同様にして得られたセルロース微粒子 5 0 g (Dry換算） と苛性ソーダ濃度と して 7 w t %となるような調整した苛性ソ一ダ水溶 液 3 0 0 gとを 1 β フラスコに投入し、 撹拌しながら十分に膨潤させた 後、 5 0 w t %モノ ク ロ口酢酸水溶液を 1 0 0 g添加し、 7 0 °Cで 4 0 分間反応させる。 次いでこの粒子を 2 5 G 4ガラ スフィルターによって 母液から分離し、 水洗した。 このようにして得られたイ オン交換セル口 ース粒子の物性を第 4表に示した。 第 4表
    [0237] 実施例 5
    [0238] 実施例 3と同様にして得られたセルロース微粒子 5 0 g (Dry換算） と苛性ソーダ濃度として 7 w t %となるような調整した苛性ソーダ水溶 液 6 0 0とを l i2 フラスコに投入し、 氷冷下撹拌しながら十分に膨潤さ せた後、 3 0 w t %塩化ホスホリル · ェチルエーテル溶液 3 0 O mfiを永 冷下ゆつく りと添加し、 2 0 °Cで 6 0分間反応させた。 次いでこの粒子 を 2 5 G 4ガラスフィルターによって母液から分離し、 水洗した。 この ようにして得られたイオン交換セルロース粒子の物性を第 5表に示した (
    [0239] 第 5表
    [0240] 実施例 6
    [0241] 実施例 1 で得られたセルロース微粒子 6 0 S (Dry換算）をェピクロル ヒ ドリ ン 2 0重量％を含有した 8重量％苛性ソーダ水溶液 1 β 中で撹拌 しながら 6 0 °C、 3時間架橋した。 引きつづきガラスフィルターによつ て母液から分離した後、 5重量％塩酸で中和し、 架橋セルロース微粒子 と した。 大過剰の水で洗浄し、 5 0 g (Dry換算） を濾別し、 実施例 1 と同じ方法でィオン交換基を導入した。 このようにして得られたィオン 交換セルロース粒子の物性を第 6表に示した。
    [0242] 第 6表
    [0243]
    [0244] 実施例 7
    [0245] 実施例 1の Run Mo.1、 実施例 2の Run No.2、 No- 3のィ ォン交換セ ルロース粒子の排除限界分子量と分画指数（F値）の測定結果を第 7表に 示した。
    [0246] B S A吸着量の測定結果も併せ示した。
    [0247] 第 7表
    [0248] 実施例 8
    [0249] 実施例 2の Run No.4のィオン交換セルロース粒子をバッファ (0 *0 5M トリス HC 1、 p H 8.3 5) に浸漬置換し、 θηιπ χ ΐ δ cmの樹脂力ラムに 4.0ml2/minの流速で 3 0分間で充填する。 リ一ザ一 バーのバッファが髙さ 2 8.5 cmから自然落下で溶出する量を時間に対 してプロッ ト し、 高さ当たりの流速を算出し 0.2 πι /ηιίηを得た。 こ れよりカラムに充填して、 ィオン交換ク口マ トグラフィ一を実施に当つ て、 十分にすぐれた流液性と耐圧性を有することが確認された。
    [0250] 実施例 9
    [0251] 針葉樹からなるパルプ 5 0 02 を 2 0 °C、 1 8重量％の苛性ソーダ溶 液 2 0 に 1時間浸漬し、 2. 8倍に圧搾した。 2 5 °Cから 5 0 °Cまで 昇温しながら 1時間粉碎し、 老成し、 次いでセルロースに対して 3 3重 量％の二硫化炭素 （ 1 6 5g ) を添加して 2 5 °Cで 1時間硫化しセル口 一スザンテー トと した。 該ザンテー トを苛性ソーダ水溶液で溶解して、 ビスコースを得た。 該ビスコースはセルロース濃度 9. 3重量％、 苛性 ソーダ濃度 5. 9重量％、 粘度 6 , 2 0 0センチボイズであった。
    [0252] 上記調整したビスコース 1 2 02 とァニオン性の高分子化合物と して ポリアク リル酸ソ一ダの水溶液（高分子濃度 1 2重量％、 分子量 5万） 4 8 0^ を l fi フラスコに入れ、 総量を 6 0 03 と した。 液温 3 0での もとで、 ラポスタ一ラー （ャマ ト科学社製 ： MODE L L R— 5 1 B、 回転羽根 7 cm) 6 0 Orpmの撹袢を 1 0分間行ない、 ビスコースの微粒 子を生成せしめた後、 引きつづき撹拌しながら、 液温を 3 0。Cから 7 0 °Cまで 1 5分間昇温し、 7 0 °Cで 1 0分間維持してビスコース微粒子を 凝固せしめた。 凝固ビスコース粒子を 2 5 G 4型ガラスフィルターによつ て母液から分離した。 得られた凝固ビスコース粒子は粒径 8 0 mでセ ルロース成分 4 5重量％ (セルロース換算） であった。
    [0253] 次いで上記凝固ビスコース粒子を 0. 5重量％苛性ソーダ水溶液で洗 浄した後、 2 5 G 4型ガラ スフィルターで 6 护別し、 ピ—クロルヒ ドリ ン 2 0重量％を含有した 8重量％苛性ソ一ダ水溶液 1 β 中—で撹拌し ながら 6 0 °C、 3時間架橋した。 引きつづきガラスフィルターによって 母液から分離した後、 5重量％塩酸で中和し、 架橋セルロース微粒子と し、 大過剰の水で洗浄した。
    [0254] このようにして得られた架橋セルロース微粒子 5 0 （Dry換算） と 苛性ソーダ濃度として 7重量％となるよう調整した苛性ソーダ水溶液 3 0 0 とを 1 £ フラスコに投入し、 撹拌しながら十分に膨潤させた後、 5 0重量％塩酸 2—クロルトリェチルァミン水溶液を 1 5 0 添加し、 7 0 °Cで 6 0分間反応させる。 次いでこの粒子を 25 G 4型ガラスフィ ルターによって母液から分離し、 水洗した。
    [0255] このようにして得られたィオン交換セルロース粒子の物性を第 1表の Run No. 9に示した。
    [0256] 実施例 1 0
    [0257] 実施例 9において、 ェピクロルヒ ドリン濃度を各々 5、 1 5、 25重 量％に変更した以外、 同じ方法で得られたィオン交換セルロース粒子の 特性を各々第 8表の Run No. 1 0、 Run No. 1 1、 Run No. 1 2 に示した。
    [0258] 実施例 1 1
    [0259] 実施例 9において、 塩酸 2—クロルトリェチルァミ ン水溶液の濃度を 各々 1 0、 3 0、 7 0重量％に変更した以外、 同じ方法で得られたィォ ン交換セルロース粒子の特性を、 各々第 1表の Run No. 1 3、 Run No. 1 4、 Run No. 1 5に示した。 第 8 表
    [0260] 実施例 1 2
    [0261] 実施例 9と同様にして得られた架橋セルロース微粒子 5 09 (Dry換 算） と苛性ソーダ濃度として 7重量％となるように調整した苛性ソーダ 水溶液 3 00§« とを 1 フラスコに投入し、 撹拌しながら十分に膨潤さ せた後、 5 0重量％モノ クロ口酢酸水溶液を 1 0 Ogf 添加し、 7 0°Cで 4 0分間反応させた。 次いでこの粒子を 2 5 G 4ガラスフィルターによつ て母液から分離し、 水洗した。 このようにして得られたイオン交換セル ロース粒子の物性を第 9表の Run No. 1 6に示した。
    [0262] 実施例 1 3
    [0263] 実施例 9と同様にして得られた架橋セルロース微粒子 5 09 (Dry換 算） と苛性ソーダ濃度として 7重量％となるように調整した苛性ソーダ 水溶液 6 0 0とを 1 β フラスコに投入し、 氷冷下撹拌しながら十分に膨 潤させた後、 3 0重量％塩化ホスホリル · ェチルエーテル溶液 3 0 Omd を氷冷下ゆつ く りと添加し、 2 0 °Cで 6 0分間反応させた。 次いでこの 粒子を 2 5 G 4ガラスフィルターによって母液から分離し、 水洗した。 このようにして得られたィオン交換セルロース粒子の物性を第 9表の
    [0264] Run No. 1 7に示した。
    [0265] 実施例 1 4
    [0266] 実施例 9と同様にして得られたイオン交換セルロース粒子を、 1 05 での通風乾燥機にて 5時間熱処理した粒子の物性を第 2表の Run No. 1 8に示した。
    [0267] 実施例 1 5
    [0268] 実施例 9と同様にして得られたイオン交換セルロース粒子を、 0. 5 重量％苛性ソーダ水溶液で洗浄した後、 25 G 4型フィルターで 6 ί戸別し、 ェピクロルヒ ドリン 8重量％を含有した、 アセトンノ DM SO (1 : 1) の温合溶媒 1β 中で撹拌しながら 60°C 3時間架橋した。 弓 ί き統き、 ガラスフィルターによって母液から分離した後、 5重量％塩酸 ' で中和し、 さらに大過剰の水で洗浄した。
    [0269] このようにして得られたイオン交換セルロース粒子の物性を、 第 9表 の Run No. 1 9に示した。
    [0270] 実施例 1 6
    [0271] 実施例 9と同様にして得られた架橋粒子を、 1 05 °Cの通風乾燥機に て 5時間熱処理した後、 502 (Dry換算） を瀘別し、 実施例 9と同じ 方法でイオン交換基を導入した。 このようにして得られたィオン交換セ ルロース粒子の物性を第 9表の Run No. 20に示した。 実施例 1 7
    [0272] Run No. 9、 Run No. 1 0、 Run No. 1 6、 Run No. 1 7、 Run No. 1 9、 Run No. 2 0の各架橋多孔性イオン交換セルロース 微粒子の、 排除限界分子量と分画指数 （F値）'の測定結果、 および B S Aまたはへモグロビン吸着容量の測定結果を第 1 0表に示した。
    [0273] 1 0 表
    [0274] 実施例 1 8
    [0275] Run No. 1 0、 Run No. 1 1、 Run No. 1 2、 Run No. 1 8 Run No. 1 9、 Run No. 2 0の各架橋多孔性イオン交換セルロース 微粒子を、 各々 1 . 6cml . D. X l 5cmの樹脂カラムに水を充填液と してほぼ 0. 5 kg /cm2の定圧でペリスタポンプにて充填した。 この 際の流速と圧力損失の関係を第 1図に示した。
    [0276] 実施例 1 9
    [0277] 針葉樹からなるパルプ 5 0 0 gを 2 0 °C、 1 8重量％の苛性ソーダ溶 液 2 0 に 1時間浸漬し、 2 .8倍に圧搾した。 2 5°Cから 5 0 °Cまで 昇温しながら 1時間粉砕し、 老成し、 次いでセルロースに対して 3 5重 量％の二硫化炭素 （ 1 7 5 g) を添加して、 2 5 °Cで 1時間硫化しセル ロースザンテートとした。 該ザンテートを苛性ソーダ水溶液で溶解した 後、 ポリエチレングリコール （分子量 4 0 0 0 ) のフレーク 2 5 0 gを 添加、 溶解して、 セルロースザンテートとポリエチレングリコールのァ ルカリ性高分子水溶液を準備した。 該ァルカリ性高分子水溶液はセル口 ース濃度 9. 1 %、 苛性ソーダ濃 5.4重量％、 ポリエチレングリコ一 ル 4.6重量％、 粘度 7 6 0 0センチボイズであった。
    [0278] 上記調整したアル力リ性高分子水溶液 6 0 gと、 ァニオン性の第 2の 高分子化合物としてポリアクリル酸ソーダの水溶液 （高分子濃度 1 2重 量％、 分子量 5万： 日本純薬社製：商品名ジュリマー AC - 1 0 N) 2 4 0 g、 分散剤として炭酸カルシゥム 2 gを 5 0 0mflフラスコに入れ、 総量を 3 0 0 gとした。
    [0279] 液温 3 0。Cのもとで、 ラボスターラー （ャマト科学社 ： MO D E L L - 5 I B, 回転羽根 7 cm) 6 0 0 rpmの撹拌を 1 0分間行ない、 アル力リ性高分子水溶液の微粒子を精製せしめた後、 引きつづき撹拌し ながら、 液温を 3 0°Cから 7 0°Cまで 1 5分間で昇温し、 7 0°C、 3 0 分間維持してポリエチレングリコールを含有する微粒子を凝固せしめた。 引きつづき撹拌しながら 1 0 0 gZH の硫酸で中和、 再生して、 セル口 ースの微粒子分子液を得た。 上記分散液を 1 G 4型ガスフ ィ ルターを通 して、 母液からポリェチレングリ コールを含有するセル口ース微粒子を 分離した後、 大過剰の水で洗浄し、 該微粒子からポ リ エチ レングリコー ルを除去して、 多孔性のセルロース微粒子を得た。
    [0280] このようにして得られた多孔性粒子の物性は次の通りである。
    [0281] 平均粒径 Ί 2 μ νη
    [0282] 細孔径分布 5 0 — 3 0 0 0人
    [0283] 細孔径全容積 し 4 1 、
    [0284] / 面積 1 1 7 m 2 Z 、
    [0285] 同区間における微分曲線の極大値 1 2 0 0人、
    [0286] 活性基導入量 2 6 0 md/$^
    [0287] 実施例 2 0
    [0288] 実施例 1 9で得られた多孔性微小セルロース粒子を上記した粒子湿潤 耐圧の標準測定法に従い、 内径 4 m m、 長さ 1 5 c mのステン レスカラ ムに充填し、 水を流通した場合の流速と圧損の関係を測定した。
    [0289] 比較のため、 市販ァガロース系充填剤に就いても同様の測定を行なつ た。 結果を第 2図に示す。 本発明の多孔性微小セルロース粒子は、 優れ た湿潤耐圧性を有し、 スケールアップによる圧損の増大や高い流速での 使用にも耐えることができる。 第 2図中曲線 1および曲線 2はそれぞれ 公知の架橋ァガロース糸充填剤および公知の高度架橋ァガロース糸充填 剤についてのものであり、 曲線 3は本発明のセル口ース微粒子について のものである。
    [0290] 実施例 2 1 〜 2 6
    [0291] ポリェチレングリコール （ p E G ) の分子量と添加量を表 1 1 の様に 変え、 実施例 1 9と同様の方法で種々の多孔性セルロース粒子を調整し た。 これらの粒子の孔容積はいずれも細孔径 0.0 8 ~ 0.2 mの間に 極大値を有し、 また、 孔径 0.0 6 ~ 1 y« mの区間の全容積は 1 .1〜 1 .8 mi2 であった。
    [0292] 得られた粒子について、 次の方法でリガン ドを導入した。
    [0293] 1 0 Οιηβの反応容器に撹拌機及び p Η測定用のガラスカロメル電極を 設けた。 種々の多孔質ゲルの懸濁液 4mfiに蒸留水 2 7mfi、 2.5 %B r C N 2 4mi2を添加し、 1 N水酸化ナト リ ウムにより p H値を 1 0.5 ~ 1 1に保ちつつ 20°Cで 6分間反応させた。 次に反応混合物をガラスフ ィルターに移し、 4 °C 3 0mi2の 0.1 M—N a HC 03溶液で洗浄した後、 4°C0.1 2 Mのホウ砂緩衝液 （p H 9.0) で洗浄し、 活性化セルロー ス粒子を得た。 次に 5 Οι ^の牛血清アルブミ ン （B S A) を含む 0.1 2 Mホウ砂緩衝液 2 πιβ中に活性化粒子 （見掛け容量 0.4mfi) を加え、 4°Cで 20 h r撹拌混合した。 反応後 50 mM—リン酸緩衝液 （p H 6.8) で洗浄した。 多孔質粒子への B S A導入量は、 反応混合液上澄 中、 及び、 この洗浄液中の B S A量を AB S 28。の吸光度を測定するこ とで決定した。 また湿潤耐圧に関しては、 実施例 2 0と同様に測定した。 これらの粒子の湿潤耐圧と B S A導入量を表 1 1に示す。
    [0294] 表 1 1
    [0295]
    [0296] 1 ) P E G添加量は、 対セルロース重量％を示す。
    [0297] 2) B S A導入量は乾燥担体体重当りの蛋白導入量を示す。
    [0298] 実施例 2 7
    [0299] 実施例 1 9の充填剤懸濁液 4 mj2を実施例 2 1 の方法に従って活性化し. 黄色ブドウ状球菌由来のプロテイ ン Aを導入した。 尚、 カップリ ングに 用いたプロティ ン A量は 1 0m である。 この様にして調製したブロティ ン A導入ゲルは、 乾燥重量 1 あたり 3 0m のプロティ ン Aを保持して いた。 このプロテイ ン A導入ゲルを内径 4 mm、 長さ 7 5 mmのステン レスカラムに流速 1 0 mfiZrainで 1時間充填し、 ァフィ二ティーカラム と した。 このァフィ二ティーカラムに遠心分離によって細胞片を取り除 いたマウスの腹水 1 mi2を注入し、 I g Gの分離精製を行ったところ、 9.8 m の I g Gをえることができた。 そのクロマ トグラムを第 3図に 示す。 また、 この場合の分離条件は次の通りである。
    [0300] 分離条件
    [0301] A ：結合緩衝液： 3 M N a Ci2 、 0.1 Mグリ シン （p H 8.9) 、 B ：溶出緩衝液： 0.1 Mクェン酸 （ P H 3.0 ) 、 流速 : 1 .6 m& cmz<min
    [0302] 結合緩衝液を 1時間通夜後、 溶出緩衝液を 1時間通夜した。
    [0303] 検出： A B S 280V
    [0304] 温度： 4 °C、
    [0305] 実施例 2 8
    [0306] 実施例 1 9の充填剤 4πιβ に、 実施例 2 1の方法に従って活性化し、 抗 A F Ρモノクローナル抗体を導入した。 尚カップリングに用いた A F P抗体量は 4m である。 この様にして調製した A F P抗体導入ゲルは乾 燥重量 1 あたり 6m の抗 AF Pモノクローナル抗体を保持していた。 この A F P抗体導入ゲルを内径 4 mm長さ 7 5 mmのステンレスカラム に流速 1 0 mi2/niiriで 1 h r充填し、 ァフィ二ティ一力ラムと した。 A F P 2 0 0 n をヒ ト血清 2 0 0 μ& で希釈してカラムに注入し、 AF Ρの回収を行った。 回収した AF Ρ量はペルォキシダーゼ標識抗 A F P 抗体を用い、 サン ドイッチ法で定量した。 回収した AF P量は 1 6 2n であり、 回収率 8 1 %であった。 尚、 分離条件は次の通りである。 分離条件
    [0307] 結合 buffer： 0.1 M P B S p H 7.2
    [0308] 溶 ^buffer： 0.1 Mグリ シン H C£ buffer p H 2.5、
    [0309] 温度： 3 7 °C
    [0310] 結合 bufferを 0.5 miZZhrで 3時間通液後溶出 bufferを 1 mfiZhrで 3 時間通液する。
    [0311] 検出 ： A B S 28。、
    [0312] 実施例 2 9
    [0313] 実施例 1 9で得られたセルロース微粒子 6 0 （Dry換算） をェビクロ ロ ヒ ドリ ン 2 0重量％を含有した 8重量％苛性ソーダ水溶液 1 β 中で撹 拌しながら 6 0 °C、 3時間架橋した。 引きつづきガラスフィルタ一によ つて母液から分離した後、 5重量％塩酸で中和し架橋セルロース微粒子 と した。 得られた架橋粒子の物性を示す。
    [0314] 平均粒径： 8 0 y« m
    [0315] 結晶化度： 2 9 %、
    [0316] 孔容積の極大値を示す孔怪： 0 . 3 1 m、
    [0317] 活性基導入量： 3 0 0 m ノ 、
    [0318] 実施例 3 0
    [0319] 実施例 2 9で得た見掛け体積 2 m 2 の充填剤を含む懸濁液 4 mi2を、 実 施例 2 1 の方法に従って活性化し、 これに 1 0 m 西洋ヮサビペルォキ シダーゼ （シグマ社製、 R Z = 3 ) を導入した。 この様にした調製した ペルォキシダーゼ導入ゲルは乾燥重量 1 当り 2 9 m のペルォキシダ —ゼを保持していた。 このペルォキシダーゼ導入ゲルをジャケッ ト付 2 0 m J2 反応器中で 0 . 1 Mリ ン酸緩衝液 （ p H 7 . 2 ) 4 m fi に懸濁し、 容器内温度を 1 0 °Cに設定した。 ここに、 西洋ヮサビペルォキシダーゼ (シグマ社製、 R Z = 3 ) をゥサギに接種して得た抗血淸 5 . 0 m fi を 添加し、 3時間撹拌混合した後、 ゲル懸濁液をガラスフィルタ一で濾別 後、 0 . 1 Mリ ン酸緩衝液 （ p H 7 . 2 ) 1 0 m fi で 5回洗浄した。 洗浄 ゲルを再び上記反応器にもどし 0 . 1 Mグリ シン緩衝液 （ p H 2 . 5 ) 4 m H を添加して 1時間撹拌混合行った後、 ガラスフィルーろ過によって ろ液を回収し、 抗ペルォキシダーゼ抗体 6 m を得た。
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1 . (a) 湿潤時の粒径が 5 0 0 m以下の球状ないし長球状の粒子 から実質的になり、
    (b) セルロース結晶栢とセルロース非晶相からなり、
    (c) ィオン交換容量が 0.1〜3meqZgの範囲にあり、
    Cd) 臨界点乾燥時の粒子について、 水銀ポロシメータ法により 測定した孔径と孔容積の関係において、 孔径 0.0 0 6 ~ 1 mの区間に孔容積の極大値を有し、 且つ同区間にある 孔の全容積が少なくとも 0.0 5 mi2Zgである、
    ことを特徵とするイオン交換セルロース微粒子によって達成される。
    2 - セルロース非晶相のセルロース分子鎮間に架橋が実質的に存在し ない請求項 1のセルロース粒子。
    3 - セルロース非晶相のセルロース分子鎖間に架橋が存在する請求項 1のセルロース粒子。
    4. 湿潤時の粒径が 3〜 4 0 0 m iの範囲にある請求項第 1項に記載 のセルロース粒子。
    5. 湿潤時の粒径が 1 0 ~ 3 0 0 の範囲にある請求項第 1項に記 載のセルロース粒子。
    6. イオン交換容量が 0. 3〜2. 5 m e qZgの範囲にある請求項 第 1項に記載のセル口一ス粒子。
    7. イオン交換容量が 0. 5〜2 0 m e qZgの範囲にある請求項 第 1項に記載のセルロース粒子。
    8. 孔径 0. 0 0 6〜 1 mの区間にある孔の全容積が 0. 1 ~3 πχβ の範囲にある請求項第 1項に記載のセルロース粒子。
    9. 孔径 0. 0 0 6〜 1 mの区間にある孔の全容積が 0. 1 2〜
    2. 5 mfi の範囲にある請求項第 1項に記載のセルロース粒子。
    1 0. 孔径と孔容積の関係から算出した孔の内表面の面積が 1 5 ~ 4 0 0 m2 Zgの範囲にある請求項第 1項に記載のセルロース粒子。
    1 1 . 孔径と孔容積の関係から算出した孔の内表面の面積が 2 5〜
    3 5 0 m2 /gの範囲にある請求項第 1項に記載のセルロース粒子。
    1 2. ィオン交換基がカチオン性ィオン交換基である請求項第 1項に 記載のセル口ース粒子。
    1 3. カチオン性イ オン交換基が下記式
    R
    N ® C H 2
    ノ I
    R 2 R 3 ここで、 R R2 および R3 は互に独立に水素原子、 炭素数 1〜 2の低級アルキル基又は炭素数 1 ~ 3のヒ ドロキシアルキル基であ り、 nは 1〜 3の数である、 で表わされる上記第 1 1項に記載のセルロース粒子。
    1 4. イオン交換基がァニオン性イ オン交換基である請求項第 1項に 記載のセルロース粒子。
    1 5. ァニオン性イオン交換基が下記式
    C H2 m ここで、 Zは力ルポキシル基 （一 C O O H：) 、 スルホキシル基 (一 S 03H) 又はホスホリル基 （― P 03H2) であり、 mは 0又 は 1 ~ 3の数である、 で表わされる上記第 1 3項に記載のセルロース粒子。
    1 6. セルロース粒子が]！型セルロース結晶相とセルロース非晶相と を基本としてなる請求項第 1項に記載のセルロース粒子。
    1 7. セルロース粒子が X線回折法により求めた結晶化度が 5 4 5 %の範囲にあるものである請求項第 1項に記載のセルロース粒子。
    1 8. 結晶化度が 1 0 43 %の範囲にあるものである上記第 1 6項 に記載のセルロース粒子。
    1 9. 結晶化度が 20 ~ 40 %の範囲にあるものである上記 1 6項に 記载のセルロース粒子。
    2 0. 排除限界分子量が 50 0ょり大きく 1 0 0万ょりも小さい請求 項第 1項に記載のセルロース粒子。
    2 1 . 排除限界分子量が 1 00 0よりも大きく 50万よりも小さい請 求項第 1項に記載のセルロース粒子。
    22. 下記式
    V E - V n
    F
    V D
    VD はブルーデキス 卜ラン （分子量 2 0 0万） の溶出容量 （mi2 ) で あり、 そして
    VE はエチレングリコールの溶出容量 （mi2 ) である、 で定義される分画指数 （F) が少なくとも 0. 6である請求項第 1項に 記載のセルロース粒子。
    2 3. 分画指数 （F) が少なくとも 1. 0である請求項第 1項に記載 のセルロース粒子。
    24. 分画指数 （F) が高々 3である請求項第 1項に記載のセルロー 5 g
    9/09651 PCT/JP89/00363 ス粒子。
    2 5. (a") 湿潤時の粒径が 5 0 0 y« m以下の球状ないし長球状の粒 子から実質的になり、
    (b) セルロース結晶相とセルロース非晶相からなり、 Cc') X線回折法による結晶化度が 5〜 4 5 %の範囲にあり、
    (d) 臨界点乾燥時の粒子について、 水銀ポロシメータ法によ り測定した孔径と孔容積の関係において、 孔怪 0.0 0 6 ~ 1 mの区間に孔容積の極大値を有し且つ同区間に ある孔の全容積が少なく とも 0.0 5 であり、 (e ) アルブミ ンの導入可能量が少く とも 3 0 m / であり、 そして
    ( f ) 湿潤時の耐圧性が少く とも 5 k c m2である、 ことを特徵とする多孔性微小セルロース粒子力ラなるァフィ二ティ一担 体。
    2 6. 湿潤時の粒径が 3〜 4 0 0 m/ の範囲にある請求項 2 4項に記 載のァ 7ィニティ一担体。
    2 7. 湿潤時の粒径が 1 0 ~ 3 0 0 m;«の範囲にある請求項第 2 4項 に記載のアブイ二ティ一担体。
    2 8. 結晶化度が 1 0〜 4 3 %の範囲にあるものである特許請求の範 囲第 2 4項に記載のァフィ二ティ一担体。
    2 9. 結晶化度が 2 0 ~ 4 0 %の範囲にあるものである請求項第 2 4 項に記載のァフィニティ一担体。
    3 0. X線回折図の回折角 （2 ） 2 0.0 ± 0.3° および 2 1 .8 ± 0.3° に明瞭に区別できる 2本のピークを有する請求項第 2 4項に 5
    09651 PCT/JP89/00363 記載のァフィニティ一担体。
    3 1. 孔径 0.0 0 6 ~ 1 の区間にある孔の全容積が 0.1〜 3 mfi /2 の範囲にある請求項第 2 4項に記載のァフィ二ティ一担体。 - 3 2. 孔径 0.0 0 6〜1 mの区間にある孔の全容積が 0.1 2〜 2 - 5 の範囲にある請求項第 2 4項に記載のァフィ二ティ一担体。
    3 3. 孔径 0.0 0 6 ~ 1 の区間における孔径と孔容積の関係か ら算出した孔の內表面の面積が 1 5〜40 0 m2 の範囲にある請求 項第 24項に記載のァフィ二ティ—担体。
    3 4. 孔径 0.0 0 6~ 1 mの区間における孔径と孔容積の関係か ら算出した孔の内表面の面積が 2 5〜350 m2ノ の範囲にある請求 項第 24項に記載のァ 7ィ二ティー担体。
    3 5。 アルブミンの導入可能量が少くとも 5 0 m /^ である請求項 第 24項に記載のァフィ二ティ一担体。
    3 6. 湿潤時の耐圧性が少くとも 2 0 k Zc m2である請求項第 24 項に記載のァフィ二ティー担体。
    3 7. 湿潤時の耐圧性が少くとも 60 k^/c m2である請求項第 2 4 項に記載のァアイ二ティ一担体。
    38。 (1) セルロースザンテートをセルロース換算で 5〜 6 0重量％ 含有する凝固ビスコース微粒子を準備し、
    (2) 上記凝固ビスコース微粒子を、
    (2— 1 ) 直接、 酸で中和してセルロースを再生させる力、 (2— 2) 架橋反応に付したのち酸で中和してセルロースを 再生させるか、 又は
    (2— 3 ) 酸で中和したのち架橋反応に付してセルロースを ς 7
    9/09651 PCT/JP誘 0363
    再生させ、
    かく してセルロース微粒子を生成せしめ、 次いで
    (3) 生成したセルロース微粒子に、 アルカ リ性均一溶媒中で、 ィォン交換基を導入する、
    ことを特徴とする請求項第 1項の多孔性ィオン交換セルロース粒子を製
    ^Ξ. "9 る法
    3 9 . 上記工程 (1)で準備する凝固ビスコース微粒子が 4 0 0 ^ m以下 の平均粒径を有する請求項第 3 8項に記載の方法。
    4 0 . 上記工程 ( において、 工程 （2— 2 ) 又は工程 （2— 3 ) を実 施する請求項第 3 8項に記載の方法。
    4 1 . 上記工程 （ 2— 2 ) 又は工程 （ 2— 3 ) の架橋反応を 1 〜 1 5 重量％の水酸化アル力リを含む液体媒体中で実施する請求項第 3 8項に 記載の方法。
    4 2 . 水酸化アル力リが苛性ソーダ又は苛性力リ ゥムである請求項第 4 1項に記載の方法。
    4 3 . 上記液体媒体が水および水と相溶性があり且つ架橋剤に良溶媒 である有機溶媒とからなる水系媒体であるか又は水である請求項第 4 1 項に記載の方法。
    4 4 . 上記工程 （ 2 ) で工程 （ 2 - 2 ) 又は工程 （ 2— 3 ) を実施し、 そして工程 （3 ) を実施したのち、 さらに （4 ) 工程 （3 ) で生成した 微粒子を有機媒体中で再び架橋反応に付すか又は熱処理に付す、
    ことを特徴とする請求項第 3 8項に記載の方法。
    4 5 . 上記工程 （2 ) で工程 （2 - 2 ) 又は工程 （ 2— 3 ) を実施し、 そして得られたセルロース微粒子を、 工程 （ 3 ) に付する前に、 熱処理 に付す、 ことを特徴とする請求項第 3 8項に記載の方法。
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