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薬品分析学３
第１回：概論
薬品分析学３の教科書・参考書
教科書
 「パートナー分析化学Ⅰ改訂第2版」、南江堂（2012）（昨年度使用
）
 「パートナー分析化学Ⅱ改訂第2版」、南江堂（2012）（要購入）
 古い教科書を先輩から貰った、再履修している等の人は、旧版で構いません。
参考書
 「機器による医薬品分析」
山川浩司、鈴木真言編、講談社サイエンティフィック（1994）
読み物
 「分離の科学ハイテクを支えるセパレーション・サイエンス」
上野景平著、講談社ブルーバックス（1988）
授業の進め方
PowerPointスライドと板書の併用
講義の試験を受けるために2/3以上の出席が必要
出席をとります。
講義の終わりに復習のための宿題を出します。
（国家試験等の問題を元にした問題）
評価法
試験の成績で評価します。
演習問題を中心に(約60%)試験問題を出します。
目的と概要
薬学における分析化学は、医薬の創製と薬効、体内動
態解析などの創薬科学のみならず、生命科学の基礎学
問である。
本講では、医薬品の分析に不可欠な、各種クロマトグラ
フィーの基本的知識とその利用を中心に理解することを
目的とする。
学習の到達目標
分離法の原理を説明できる。
各種分離法を例を挙げ、それぞれの方法論を説明できる。
化合物ごとの適切な分離法を選択し、その理由を説明できる。
各種クロマトグラフィーの種類、それぞれの特徴と分離機構、用いら
れる代表的な検出法を説明できる。
クロマトグラフィーによる定量法について習得する。
電気泳動の原理を説明できる。
薬学研究における分析化学とは
• 薬品分析（pharmaceutical analysis）：
薬学で扱う物質を対象とした分析
 生命現象（あいまいなもの）→生体成分・薬物の情報を数値化
→定量的評価。
 『なにが』、『どこに』、『どのくらい』、『どのように』存在するか
 薬物そのものの分析（確認試験、純度試験）
 薬物動態分析：生体試料（尿、血清）中、代謝物も含む
 生体成分の分析：たんぱく質、ステロイドホルモン、脂質、病態
マーカー等
生物活性天然物を生物から単離するには？
生物の中には
塩や蛋白質、脂質、糖類が大量に存在
一方、生物活性天然物は微量
特定の蛋白質を単離する場合、数万種類の蛋白
質からたった１つの蛋白質を単離する必要あり
イメージ的には、シチューの中の
微量成分の単離
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生物活性天然物を生物から単離するには？
イメージ的には、シチューの中の
微量成分の単離
では、どうやって特定の物質のみを単離するか？
そこで登場するのが「クロマトグラフィー」
クロマトグラフィー：単離精製法の一種
その他の単離精製法：再結晶、昇華、蒸留、分液、
遠心分離、ろ過、分子ふるい等
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クロマトグラフィー
語源
Chroma (色) ＋ graphy (図) → Chromatography
用語（言葉の定義）
Chromatography → 分析法
Chromatograph → 分析装置
Chromatogram
局方：
→ 溶出曲線
（昔）クロマトグラフ法
→（今）クロマトフラフィー
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クロマトグラフィー：何が出来る？
クロマトグラフィーの目的
混合物を各化合物ごとに分離する手法の一つ
クロマトグラフィーの応用
天然資源からの抽出物の分画 (混合物の分離)
合成品の精製 (不純物との分離)
単離化合物の純度試験(検定)
分析対象化合物の定量
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薬品分析学３のポイント：クロマトグラフィー
～化合物をその物性により分離する方法～
クロマトグラフィーは、固定相と移動相と呼ばれる互
いに混合しない二つの相からなる。
そこを試料が移動する時、それぞれの化合物の固定
相と移動相と化学的親和力の違いにより移動速度に
差ができる。
これを利用して、それぞれの化合物の分離を行う。
「容器に固定相が詰めてあるもの」をカラムという
（写真参照）
またカラムを用いたクロマトグラフィーをカラムクロマ
トグラフィーという。
言葉の説明ではイメージがつかみにくいので、
後の講義でビデオを見ていただきます。
薬品分析学３のポイント：クロマトグラフィー
液体クロマトグラフィー(カラムクロマトグラフィー)
シリカゲル: SiO2
溶媒 (移動相)
移動相の例:
有機溶媒、水 (緩衝
液)
シリカゲルの細粒を
詰めたもの (固定相)
化合物はここと相互作用する
H H
O O
H
O
O
O
内部
Si
Si
O
表面
Si
Si
O
H
O
O
O
その他の固定相:
アルミナ、ポリスチレン、言葉の説明ではイメージ
がつかみにくいので、後
合成樹脂
の講義でビデオを見てい
カラムの写真
ただきます。
薬品分析学３のポイント：クロマトグラフィー
液体クロマトグラフィー(カラムクロマトグラフィー)
シリカゲル表面
シリカゲル: SiO2
ヒドロキシ基(OH)多数
親水的
(シリカゲルが吸湿剤になる理由)
親水性化合物と強く結合(相互作用)
このようなクロマトグラフィー
順相クロマトグラフィー
溶媒（移動相）を流した時は、
親水性化合物のほうが後から
出てくる
化合物はここと相互作用する
H H
O O
H
O
O
O
内部
Si
Si
O
表面
Si
Si
O
H
O
O
O
言葉の説明ではイメージ
がつかみにくいので、後
の講義でビデオを見てい
ただきます。
クロマトグラフィー
固定相との相互作用による移動速度の違いにより分離する方法
分けながら、順次はかる
分離モード：順相、逆相、イオン交換、ゲル濾過
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薬品分析学３のポイント：クロマトグラフィー
液体クロマトグラフィー(カラムクロマトグラフィー)
親水的
(シリカゲルが吸湿剤になる理由)
親水性化合物と強く結合(相互作用)
このようなクロマトグラフィー
順相クロマトグラフィー
この逆に疎水性化合物をより強く
保持するクロマトグラフィー
逆相クロマトグラフィー
R
O
Si
O
OSiR2(CH2)17CH3
ヒドロキシ基(OH)多数
OSiR2(CH2)17CH3
シリカゲル表面
R
O
Si
O
O
内部
Si
Si
O
表面
O
O
シリカゲル: SiO2
逆相クロマトグラフィー
オクタデシル基: -(CH2)17CH3
飽和炭化水素(疎水性化合物)
疎水性化合物とより強く
相互作用する
R
O
Si
O
OSiR2(CH2)17CH3
化合物はここと相互作用する
OSiR2(CH2)17CH3
オクタデシルシリル(ODS)化シリカゲル (C18)
R
O
Si
O
O
内部
Si
Si
O
表面
O
O
シリカゲル: SiO2
薬品分析学３のポイント：クロマトグラフィー
～化合物をその物性により分離する方法～
クロマトグラフィーは、固定相と移動相と呼ばれる互
いに混合しない二つの相からなる。
そこを試料が移動する時、それぞれの化合物の固定
相と移動相と化学的親和力の違いにより移動速度に
差ができる。
これを利用して、それぞれの化合物の分離を行う。
「容器に固定相が詰めてあるもの」をカラムという
（写真参照）
またカラムを用いたクロマトグラフィーをカラムクロマ
トグラフィーという。
言葉の説明ではイメージがつかみにくいので、
後の講義でビデオを見ていただきます。
薬学の分析に於けるクロマトグラフィー
クロマトグラフ法
目的
– 試料中の目的成分の単離精製物質生産＆分析化学
– 試料中の成分の一斉分析
– 純度試験
分析化学
– 試料中の目的成分の定量
クロマトグラフィーのための前処理
– 濃縮：溶媒（水）留去／抽出、限外濾過（蛋白質等の濃縮）
– 共存物質（塩、蛋白質）の除去：分液、抽出
– 選択的抽出（抗体などの利用）：アフィニティクロマトグラフィによ
る粗精製
– クロマトグラフィー自身が、他の分析の前処理になることもある。
学習の到達目標
分離法の原理を説明できる。
各種分離法を例を挙げ、それぞれの方法論を説明できる。
化合物ごとの適切な分離法を選択し、その理由を説明できる。
各種クロマトグラフィーの種類、それぞれの特徴と分離機構、用いら
れる代表的な検出法を説明できる。
クロマトグラフィーによる定量法について習得する。
電気泳動の原理を説明できる。
ビデオ鑑賞
今日の演習問題と次回までの宿題
今日の演習問題
逆相クロマトグラフィーにおいて以下の化合物が溶出する順
番を答えなさい。なぜその順番で溶出するか、その理由も答
えなさい。
次回までの課題
疎水性化合物に親和性が高いクロマトグラフィーが逆相クロ
マトグラフィーと呼ばれ、親水性化合物に親和性が高いクロ
マトグラフィー順相クロマトグラフィーと名付けられた理由
を調べなさい（ヒント：歴史（経緯）に着目）。
逆相と順相（歴史）
順相クロマトグラフィー
担体：未修飾シリカゲル
逆相クロマトグラフィー
担体：修飾シリカゲル（オクタデシルシリル化）
未修飾シリカゲルを使っている順相のほうが先に行われた。
順相とは逆に疎水性化合物と強く相互作用する修飾シリカゲ
ルができた時、逆相という言葉が生まれた。
順相という言葉は、逆相の逆という意味で、順相という言葉
が生まれた（逆方向の対義語は順方向）。
逆相と順相（まとめ）
順相
逆の逆は順
逆相
担体
未修飾シリカゲル
修飾シリカゲル(ODS化)
歴史
古い
順相より後にできた
固定相
(表面)
特徴
高極性
低極性
乾燥剤（水を結合）
親和性
親水性疎水性
＞
化合物化合物
親水性疎水性
＜
化合物化合物
移動相
低極性溶媒
高極性溶媒
ヘキサン, 酢酸エチル, クロロホルム
水、メタノール、アセトニトリル
逆相と順相（Point in check!）1
1. 問い（順相／逆相と名付けられた理由）について答えていない
レポートがかなりの数あった
単純なクロマトグラフィーの歴史のみ
クロマトグラフィーの定義になっている（例：〜のようなク
ロマトグラフィーを順／逆相クロマトグラフィーという。）
クロマトグラフィーの特徴を述べて終わっている（例：逆相
クロマトグラフィーでは疎水性化合物に対する親和性が
高い。）
下記２点への言及が必須。
1) 開発順: 順相→逆相
2) 順相と逆相で原理が逆
逆相と順相（Point in check!）2
2. 単に、逆相は順相とは逆の原理（または溶出順が逆等）と述べ
ただけでは、もう一押し足りない！「歴史的に順相のほうが先
に出来ていた」ことに言及していないと、なぜ順相に「順」とつき、
逆相のほうが「逆」と名付けられたかの理由が不透明。もし逆
相のほうが先に開発されていたら、順相と逆相が逆転していた
可能性もあるんです。
より正確には、逆相クロマトグラフィーの出現で、従来型（今で
言う順相）と「逆」の原理のクロマトグラフィーが出現したことで、
それが逆相と名付けられた。その後、さらに従来型のクロマト
グラフィーと逆相と区別する必要が出てきて、順相と名付けら
れた。
スマホとガラケーの命名の経緯と類似：スマートフォンが出てき
たことで従来型の携帯電話を区別する必要が出てきて、ガラパ
ゴス携帯（ガラケー）という言葉が出来た。
逆相と順相（Point in check!）3
細かな指摘ポイント（間違い）
3. 順相のシリカゲルは化学的処理は何も施されていないが、「シ
リカゲルは表面がSi(OH)2になるように化学処理されている」と
書かれたレポートがかなりの数あった。
4. 「順相クロマトグラフィーが最近はあまり使われなくなってきた」
という記述は不正確。“HPLCのカラムとしては”という限定が
ついた時のみ、この記述は正しい。
ガスクロマトグラフィー（GC）
移動相の違いに基づくクロマトグラフィーの分類
移動相
液体
液体クロマトグラフィー
気体
気体クロマトグラフィー
分析対象
気化する化合物
学生実習の実習項目：ガスクロマトグラフィー
ビデオ鑑賞
ガスクロマトグラフィー（GC）
移動相
液体
気体
超臨界流体
液体クロマトグラフィー（LC）
ガスクロマトグラフィー（GC）
超臨界流体クロマトグラフィー
固定相
固体
液体
吸着クロマトグラフィー
分配クロマトグラフィー
移動相-固定相
気体-固体
気体-液体
液体-固体
液体-液体
気-固クロマトグラフィー
気-液クロマトグラフィー
液-固クロマトグラフィー
液-液クロマトグラフィー
（GC）
（LC）
液体クロマトグラフィー：分配モード
マリモの毛のような液体(的)
液体的炭化水素に化合物が解
けたり、また溶媒に戻ったり
分液操作の油水分配に類似
H H
O O
H
O
Si
Si
O
O
O
固体
R
O
Si
O
O
R
O
Si
O
O
O
O
Si
Si
Si
Si
O
H
O
OSiR2(CH2)17CH3
シリカゲル: SiO2
OSiR2(CH2)17CH3
オクタデシルシリル(ODS)化
シリカゲル (C18)
O
O
化学的に液体が固体に固定
ガスクロマトグラフィー：分配モード
気-固クロマトグラフィー(吸着型)
気-液クロマトグラフィー(分配型)
充填剤（担体）
充填剤（担体）
シリカゲル
珪藻土: SiO2
活性炭
ポリエチレングリコール
液体
活性アルミナ
モレキュラーシーブ
OH
Ethylene glycol HO
固体
Polyethylene glycol
HO
O
n
OH
Polyethylene glycol
(PEG)
H H H H
O O O O
Si
Si
O
O
O
Si
Si
O
O
O
物理的に液体が固体に塗布
問題
次の文章の正誤を答えなさい。間違っている場合は、何が間違っているかも答えること。
問題2
次の文章の正誤を答えなさい。間違っている場合は、何が間違っているかも答えること。
宿題
シリカゲル(順相)とオクタデシルシリル(ODS)化シリカゲル(逆相)以外
の順相および逆相の担体の例を挙げなさい。
順相クロマトグラフィーと逆相クロマトグラフィーで用いられる溶媒の特
性をまとめなさい（ヒント：極性に着目）。
通常、水を移動相に用いることができるのは、順相クロマトグラフィー
と逆相クロマトグラフィーのいずれか。
逆相クロマトグラフィーの担体に結合した化合物が溶離してこない時、
どうすれば化合物を担体から溶離させることができるか、その方法を
考えなさい。その方法が良い理由も答えなさい。
イントロダクション
今日は、薬品分析学３の講義のガイダンス、
イントロダクションです。
『はかる』学問＝分析化学
「わかる」という意味を持つ漢字は
分・別・判・解・頒・析・班など沢山あるが…
すべて「わける」という意味を持つ。
• 分：物をいくつかにわける（分割、区分）。
• 別：はっきり違いをたててわける（区別、識別）。
• 解：ばらばらにときわける（解散、解体）。
• 析：すじ道をわける（分析、析出）。
分
刀で八つ裂きにして、理解する！！
分
析
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分析化学関連ノーベル賞
• 化学賞
– ２００２生体高分子の分析（質量分析＊と核磁気共鳴分光法）
– １９９１フーリエ変換NMR
– １９８０ DNAの塩基配列の決定法
– １９６６ X線回析法による生体物質の分子構造の決定
– １９５９ポーラログラフィー
– １９５８アミノ酸配列の決定法（サンガー法）＃
– １９５０分配クロマトグラフィー＊
– １９４８電気泳動装置＃
– １９２２質量分析＊
• 生理学・医学賞
– ２００３核磁気共鳴画像法
– １９７７ラジオイムノアッセイ法＃
• 物理学賞
– X 線解析、ラマン、サイクロトロン、レーザー分光学
＊分析２、＃分析３

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