鋳型重合法による単分散フェニルボロン酸コポリマーゲルの合成と糖質の分離への応用

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15550077
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 北原 恵一 東京医科大学, 医学部, 講師 (80074665)
• Keywords: 糖分析 / ボロン酸結合型単分散コポリマーゲル / 鋳型重合 / 高速液体クロマトグラフィー / 気化光散乱検出器 / 固相抽出 / 糖脂質 / 糖タンパク質

Research Abstract

シリカゲルを鋳型に用いて、ボロン酸結合型単分散コポリマーゲルを合成し、糖質分離用HPLC充填剤および複合糖質用分離剤としての有効性を検討した。すなわち、細孔径100Åで、粒径5μmおよび20μmの鋳型シリカゲルをシリル化した後、これと水、スチレン-ジビニルベンゼン(モル比、1:1)、過酸化ベンゾイルおよびポリビニルアルコールを撹拌して、懸濁液とした。この懸濁液を加熱して、シリカ細孔内でモノマーを重合させた後、水酸化ナトリウムによって鋳型シリカゲルを溶解し、粒径の異なる2種のコポリマーゲルを合成した。得られたコポリマーゲルの単分散性は電子顕微鏡および光学顕微鏡観察によって確認した。さらに、2種のコポリマーゲルをそれぞれ臭素化、リチオ化、ホウ酸トリメチルとの反応を行った後、塩酸で加水分解し、ボロン酸結合型コポリマーゲルに変換した。ホウ素の元素分析値から求めたボロン酸の担持率は、粒径5μmで0.53mmol/g、粒径20μmで0.50mmol/gであった。また、赤外線吸収スペクトルからもボロン酸基の存在を確認した。粒径5μmの充填剤を25cm×4.6mm I.D.のステンレス製カラムに充填し、酸性、中性および塩基性溶離液、気化光散乱検出器を用いて、_<D->アルドペントースおよび_<D->アルドヘキソースの全12種を分析した。その結果、アルドペントースでは、リボースがアルドヘキソースでは、タロースおよびイドースがいずれの溶離液によっても強く保持された。これらの糖はいずれも水溶液中でフラノース構造をとりやすく、ボロン酸とのエステル生成に、フラノース構造が関与していることが強く示唆された。また、粒径20μmの充填剤を用いてグルコース、タロースおよび糖脂質のガングリオシドG_<M1>を試料とする固相抽出分離を行ったが、いずれも保持されなかった。固相抽出に用いるには、ボロン酸基の担持率を増大させることが必要であると考えられる。