多孔性纤维素介质的制造方法技术

本发明专利技术提供在多孔性纤维素介质的制造中，对于溶解有成为原料的乙酸纤维素的溶液，不使用特别的胶凝剂而制作多孔性纤维素介质的技术，和采用该技术制造的多孔性纤维素介质等。本发明专利技术多孔性纤维素介质的制造方法包括：准备包含乙酸纤维素、碱性化合物及含有水的溶剂的流动性的均一组合物，通过乙酸纤维素的脱乙酰基反应使该组合物发生凝胶化的工序。

The manufacturing method of porous cellulose medium

The invention provides a technology for producing cellulose porous medium, which does not use special solution of gelling agent, and porous cellulose medium produced by the technology in the manufacture of porous cellulose medium. The manufacturing method of the porous cellulose medium includes preparing a homogeneous composition containing cellulose acetate, an alkaline compound and a solvent containing water, and a gelatinization process through the deacetylation reaction of cellulose acetate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔性纤维素介质的制造方法
本专利技术涉及多孔性纤维素介质的制造方法。
技术介绍
以纤维素为代表的多糖及其衍生物已被利用于各种用途。就它们的微多孔体而言，其自身可作为吸附剂，另外，可以通过向其表面进行某些化学修饰，而赋予吸附、分离的功能。以下举出其一个例子。由于酶利用的普及、生物医药的开发等，以蛋白质为首的生物高分子的分离纯化成为了重要的技术课题之一。用于解决该课题的重要方法为色谱。在色谱中，可使用将与目标物或者作为除去对象的杂质发生相互作用的某些原子团(常常将这些称为选择物)结合至称为基质的固体而成的分离剂。没有蛋白质的非特异性吸附这一点，是作为用于分离生物高分子的材料极其重要的特性，因此，多糖类作为基质而得到了重用。另外，由于多糖类在分子内具有较多的羟基，因此，可以以此为立足点而经由醚键、酯键容易地与选择物结合，这也成为多糖类得到重用的重要原因。另外，为了分离纯化生物高分子，通常采用以下方法：将与目标的分子具有一定亲和性的选择物结合至基质，在吸附目标分子后，用一定的方法使被吸附的目标分子游离而进行回收。为了获得大量的目标分子，可以结合大量的选择物，进而，为了使该选择物与分子量大的生物高分子有效地发生相互作用，要求基质具备使得目标分子能够自由出入的多孔性结构。换言之，将该基质填充于柱并进行空间排阻色谱时，需要显示出大于待纯化分子与配体合起来的尺寸的排阻界限。这样的基质多数情况下是以粒子的形式填充于被称为柱的管中来使用的。但是，近年来备受瞩目的新的形态是被称为整块(monolith)的一体的多孔体。其通过容纳于被称为毛细管的细管、柱等容器中而被用于相同的用途。比较薄的面积大的整块也可以作为过滤膜使用。作为这样的基质的易使用性的原因，除了对分离对象的选择性以外，还可列举其高度的物理强度。即，弹性模量低的基质在色谱、过滤中在液体、气体流过时，会受到压缩变形、断裂，结果会导致色谱柱内的液体的流动变得不均一，进而发生阻塞，由此会导致柱的分离效率显著降低。从这方面考虑，高度的物理强度为重要的特性，在这点上，纤维素即使在多糖类中也是优异的材料。此外，纤维素存在以下优点：作为多糖的一般的特征在其表面具有醇性羟基，因此可以通过化学反应结合多种原子团，及可以大量地、比较廉价地获取高纯度的原料等。从以上的原因考虑，开发了以生物高分子的分离纯化为主要目的的多孔性纤维素粒子。作为用于制造该多孔性纤维素粒子的方法，多为将纤维素以某些方法溶解之后进行再生的方法，但也发现了若干种将有机酸酯作为起始原料的方法。与将纤维素本身直接溶解时存在需要特殊溶剂、溶液的粘度非常高等困难相对地，这些方法利用了以下优点：有机酸酯能够溶解于众多溶剂，纤维素的有机酸酯可以利用与各种有机酸的各种结合率或聚合度，以稳定的品质供应于工业生产，还可以容易地分解酯键来对纤维素进行再生等。作为这样的纤维素粒子的制造方法，例如在专利文献1中记载了下述内容：将使纤维素有机酸酯溶解于诸如卤代烃那样的有机溶剂中而成的溶液分散于水性介质中，使其形成酯溶液的微小液滴，向其中添加铵盐等水解促进剂进行该酯的水解，从而形成纤维素微小粒子。另外，在专利文献2中记载了下述方法：将纤维素脂肪酸酯与纤维素脂肪酸酯的胶凝剂溶解于有机溶剂而制成溶液，将该溶液搅拌添加至水性介质中并使其形成液滴，进一步添加促凝剂，将液滴中的纤维素脂肪酸酯制成凝胶粒子，从生成的粒子中除去胶凝剂、促凝剂及溶剂，由此制造多孔球状粒子。在专利文献3中记载了下述方法：将纤维素溶解于多聚甲醛和二甲亚砜的混合液中，将该溶解液分散于分散介质后，作为凝固剂投入硅化合物使纤维素的分散液滴凝胶化而凝固，从而制作粒状纤维素凝胶。在非专利文献1中记载了下述内容：将乙酸纤维素溶解于水溶性的有机溶剂(丙酮与DMSO的混合溶剂)并使其分散于水中，由此使包含乙酸纤维素的溶液与水接触而凝固，从而形成多孔性的粒子。在非专利文献2中记载了将二乙酸纤维素溶解于DMSO，之后添加无水硫酸钠并搅拌，将混合物投入酸凝聚浴槽(盐酸)而获得纤维素粒子(珠)。另外，记载了为了提高珠的多孔性，将采集后的珠浸渍于大量温水中来除去硫酸钠的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭62-277401号公报专利文献2：日本特开昭63-95237号公报专利文献3：日本特开昭57-159801号公报非专利文献1：Chen,L.F.；Tsao,G.T.Biotechnol.Bioeng.1976,18,1507非专利文献2：Bai,Y.-X.；Li,Y.-F.Carbohydr.Polym.2006,64,402非专利文献3：A.J.Reuvers等,J.Polym.Sci.,1986,24,793
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1和2的技术中，在所有方法中均使用了包含卤代烃的溶剂，且为了在制作粒子时利用汽化进行该溶剂的除去，均需要较大的能量和用于回收已汽化的溶剂的装置。另外，在使用了专利文献2、3中记载的那样的促凝剂、凝固剂的方法中，在形成的液滴中在与促凝剂等接触的部分会形成致密的纤维素脂肪酸酯的膜，由此有时会变为走形的粒子形状。因此，在如专利文献2、3中记载的那样在形成液滴后进行凝胶化的情况下，存在反应产生不平衡的可能性。另外，在非专利文献1中记载了使用甲醛和盐酸使已形成的珠发生交联反应从而使珠交联。另外，在非专利文献2中记载了为了在粒子中设置细孔而使用细孔形成剂。在非专利文献1及非专利文献2中均包括在形成粒子时对其表面进行处理的工序，而为了获得多孔性纤维素粒子，需要将用于表面处理的物质除去。本专利技术的主要课题在于提供对于溶解有成为原料的乙酸纤维素的溶液，不使用特别的胶凝剂而制作多孔性纤维素介质的技术。即，本专利技术以提供下述技术为课题：在可以应用于分离剂的多孔性纤维素介质的制造中，对于包含成为原料的乙酸纤维素、碱性物质及含有水的溶剂的均一组合物，通过使其发生乙酸纤维素的脱乙酰基反应，从而在不伴随物质向体系外的移动的情况下发生凝胶化，由此得到多孔性纤维素介质。解决问题的方法本专利技术是鉴于上述情况而完成的。在论文(非专利文献3)中已有如下报道：在包含含有水的溶剂、和乙酸纤维素的均一组合物达到某温度以下时，会发生相转变(液态-凝胶态)而凝胶化。而本专利技术人等发现，通过制成与其不同的均一组合物，使该均一组合物包含乙酸纤维素、碱性物质、及含有水的溶剂，并针对该乙酸纤维素使其发生脱乙酰化，可以不依赖于非溶剂(胶凝剂)的添加等而获得块状、粒子状等与目标相符的形状的凝胶，获得保持多孔性结构并具有优异的特性的纤维素介质。即，本专利技术的要点如下所述。[1]一种多孔性纤维素介质的制造方法，其包括：准备包含乙酸纤维素、碱性化合物、及含有水的溶剂的流动性的均一组合物，通过乙酸纤维素的脱乙酰基反应使该组合物发生凝胶化的工序。[2]一种球状多孔性纤维素粒子的制造方法，其包括：将包含乙酸纤维素、碱性化合物、及含有水的溶剂的流动性的均一组合物分散于与该均一组合物不混合的分散介质而得到分散液，通过所得分散液中包含的乙酸纤维素的脱乙酰基反应而使上述组合物发生凝胶化，从而形成由上述组合物形成的凝胶化粒子的工序。[3]根据[2]所述的球状多孔性纤维素粒子的制造方法，其包括：在上述工序后，将用于分离所得凝胶化本文档来自技高网...

【技术保护点】
多孔性纤维素介质的制造方法，其包括下述工序：准备流动性的均一组合物，通过乙酸纤维素的脱乙酰基反应使该组合物发生凝胶化，所述均一组合物包含乙酸纤维素、碱性化合物、及含有水的溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.03 JP 2015-0770281.多孔性纤维素介质的制造方法，其包括下述工序：准备流动性的均一组合物，通过乙酸纤维素的脱乙酰基反应使该组合物发生凝胶化，所述均一组合物包含乙酸纤维素、碱性化合物、及含有水的溶剂。2.球状多孔性纤维素粒子的制造方法，其包括下述工序：将流动性的均一组合物分散于与该均一组合物不混合的分散介质而得到分散液，通过所得分散液中包含的乙酸纤维素的脱乙酰基反应而使所述组合物发生凝胶化，由此形成由所述组合物形成的凝胶化粒子，所述均一组合物包含乙酸纤维素、碱性化合物、及含有水的溶剂。3.根据权利要求2所述的球状多孔性纤维素粒子的制造方法，其包括下述工序：在上述工序后，将用于分离所得凝胶化粒子的分离溶剂添加至形成有凝胶化粒子的分散液中，将凝胶化粒子分离至分离溶剂中。4.根据权利要求3所述的制造方法，其中，所述分离溶剂为水、甲醇、乙醇、2-丙醇、乙酰胺、甲酰胺、或这些溶剂中至少两种的混合物。5.多孔性纤维素整块的制造方法，其包括下述...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田彻，森下康人，西原启二，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本,JP