H5-7 へ 高 性 能 分 離 カ ラ ム 用 充 填 剤 の 開発 と食 品分 野 の 応 用 に 関す る研 究 一 発酵食品部発酵食品科 富 永 哉 浅 野行蔵 吉 川修司 1.研究 の 目的と概要 従来ハ イ ドロキ シアパ タイ ト (HAp)は 、生理活性 のあるタンパ クや核酸などの ク ロマ トグラフイー に利用され、その有用性 が高 く評価 されていま したが、物理的 な強度が弱 い点が欠点であるとされてきま した。北海道立工業試験場 において開発 ー 、HApを シ リカ (Si)の 表面 に コ テ ィ ング され たハ イブ リッ ドHAp(HyHAp)は ー して、 この 欠 点を改善 した画期 的な ク ロマ トグ ラ フ ィ 坦 体 で した。 そ こで この HyHApの 、 タ ンパ クの分離 に関す る特性 を検討 しま した。 2.試験研究 の方 法 スプ レー ・ドライ法 で球 状 に成形 した HyHAp(50%IIAp+50%Si、 20∼50 μm、 15 7ml)に充填 しま し 200nlnl、 ■知 は 400℃で焼成 )を 、ガ ラスカラ ム (φ 101mll× た。分離試験 に用 い るタ ンパ クと して は、等 電 点 (pI)が 大 き く異 な る 4品 を供試 しま した。酸性 タ ンパ クで ある牛血清 アルブ ミン (BSA、 p147)と ポ リL―グル タ ミ ー ン酸 (Poly― L― Glu、ア ミノ酸 と して p132)、 塩基性 タ ンパ クであ る卵 白 リゾチ ム Lys、p197)を 用 いま した。溶 出の L‐ ポ リL―リシン (Poly― 溶媒 には、0∼500mVIの 直線 的濃度勾配 を付 け た リン酸 カ リウ ム (pH 70)緩 衝液 (Lyso7.ynle、 p1105)と または、0∼30Mの 直線 的濃度勾配 を付 けた塩化 カ リウ ム水溶液 を用 いま した。溶 出液 は 25祠 ず つ 分取 し、タ ンパ ク量 を測定 しま した。ま た、HyHApの 粒 度 分 布 と、 X‐線微少分析 による表 面 の 原子組 成 も測定 しま した。 3。 実験結果 L y s 、B S A 、 P o l y L‐―G l u が リ ン酸 カ リウ ム 液 で の 溶 出 試 験 で は 、 L y s o ηm c 、 P o い L ― この 順番 に溶 出 し、そ の溶 出最大 ピー ク画分 の番号 はそれ ぞれ 14、22、24、25で し た 。塩基性 タ ンパ クが酸性 タ ンパ クよ り先 に溶 出す る この結果 は、従来知 られて い ー る HApカ ラ ム におけるタ ンパ クの挙動 と異 な ります。ま た、等 電点 と最大 ピ ク番 号 の 関係 をプ ロ ッ トす るとほぼ負 の相 関があ り、HyHApが 陰 イオ ン交 換 樹 脂 の よ うに振 る舞 ってい る ことが分か りま した。塩化 カ リウム溶液 での溶 出試験 で も、 ほ ぼ 同様 の結果 が得 られ ま した。HApは 両性 のイオ ン吸着 サイ トを持 ち、ア フ ィニ テ ィー ク ロマ トグラフ ィー の よ うな性質 を持 つ とされて い る ことか ら、HyHApの 性質 が極 めて特異 で あると言 えます。粒度分布測定 か ら、HyHApの 粒子 は 50 μmと 280 μ mを 頂点 とす る 2つ の グル ー プに分かれてお り、 それ ぞれ の構成比 は約 50%と 40%で した。大 き い方 の粒子 に多 く見 られ る不定形 の粒子 の 表面 の原子組成 を測定 す ると、Siが非常 に多 く含 まれてお り、ラフな定量 です が原子 の量比で約 62%に も な りま した。小 さい方 の粒子 はほぼ全てが球形 で表 面 には リン酸 カル シウムが 多 い ので す が、Siとの量比 は粒子 よって一 様 ではない こと も分 か りま した。Hチ mpの 特 異 な性 質 は、 この表面 の 微細 な不 均 一 性 が原 因 で あ る可能性が あ ります。 ―-67-― 4.要約 Siとのハ イプ リッ ドHAp坦 体 でのタ ンパ クの分離試験 で は、塩基性 タ ンパ クが酸 性 タ ンパ クよ り先 に溶 出 し、従来知 られて い る HAp坦 体 にお けるタ ンパ クの挙動 と I Apが 陰イオ ン交換樹脂 の よ うに振 る舞 ってい ることが 分か りま した。 異 な り、HyI‐ 粒度分布 測定 は 2つ の粒子 グル ー プの存在 を示 し、 大 き い方 の粒子 の 中には si を非常 に多 く含 ものが 見 られ、リン酸 カル シウム と siとの量比 は粒 子 よ って一 様 で はな く、町 IIApの特異 な性 質 の原 因 であ る可能性が 示唆 され ま した。 30 28 。 淑 ︲﹂に正継濡 Ｌ ﹄︲ 卜 26 24 ｏＺ ﹀ ｏｏ﹂ 一 22 20 18 16 14 12 り1 , こ 10 0 2 4 6 8 1o 12 国 ハ 1 1 :l ■ テ直 径 ` l c ) lu lo loo イ プ リ ッ ドロA p の 粒 度 分 布 ハ イ プ リ ッ ドH A p は 特 級 メ タ ノ ー ル に 分 散 pI 粒 度 分 布 計 (COULTER、LS130)の 測 定 時 間 は 90秒 タ ンパ ク の 等 電 点 と ハ イ プ リ ッ ドR A p ヵラ ム か ら の 溶 出 ピ ー ク と の 関 係 溶 離 液 は リ ン酸 カ リ ウ ム 緩 衝 液 ( p H 7 0 ) ポ リし‐ア ミノ 酸 の 導 電 点 ( p l ) は 単 体 の ア ミノ 酸 と 同 様 と し た 図 ハ イ プ リッ ドH A p のX ― 線 微少 分 析 写 真 3 の非球 形 の 粒 子 を測定 S - 2 4 0 0 ) に接続 したX ― EIAX S E ‖( H I T A C H I 、 線 微少 分析 装 置 ( H O R I B A 、 S 2 4 5 H ) で点 分 析 し、 測定 時間 は 1 0 0 秒 (道立機 関共 同研究、共 同研究機 関 ―-68-― 北海道立 工 業試験場 )
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