クロマトグラフィー分離における分配係数の温度依存性の熱力学的解析方法
クロマトグラフィー分離の温度依存性を解析することは，分離の最適化のみならず新規分離剤や分離プロセスの開発に関連して重要である．等組成溶出クロマトグラフィーピークの保持容量から得られる分配係数Kを利用したvan’t Hoffプロットと等量滴定熱量計（ITC）によりクロマトグラフィー分離の温度依存性を解析する方法を検討した．モデル分離系は2種類のポリフェノールのエタノール水混合溶液移動相によるポリマー充填剤クロマトグラフィーである．ITC測定における分配係数の算出方法を提案した．ここで使用したモデル系においてどちらの方法から得られたエンタルピーは，ほぼ一致した．また，それぞれの方法固有の問題点と誤...
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| Published in | Japan Journal of Food Engineering Vol. 20; no. 3; pp. 99 - 105 |
|---|---|
| Main Authors | , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
一般社団法人 日本食品工学会
15.09.2019
|
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1345-7942 1884-5924 |
| DOI | 10.11301/jsfe.19550T |
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| Abstract | クロマトグラフィー分離の温度依存性を解析することは，分離の最適化のみならず新規分離剤や分離プロセスの開発に関連して重要である．等組成溶出クロマトグラフィーピークの保持容量から得られる分配係数Kを利用したvan’t Hoffプロットと等量滴定熱量計（ITC）によりクロマトグラフィー分離の温度依存性を解析する方法を検討した．モデル分離系は2種類のポリフェノールのエタノール水混合溶液移動相によるポリマー充填剤クロマトグラフィーである．ITC測定における分配係数の算出方法を提案した．ここで使用したモデル系においてどちらの方法から得られたエンタルピーは，ほぼ一致した．また，それぞれの方法固有の問題点と誤差の原因についても論じた．これらをよく理解して相補的な方法として使用することが望ましい． |
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| AbstractList | クロマトグラフィー分離の温度依存性を解析することは，分離の最適化のみならず新規分離剤や分離プロセスの開発に関連して重要である．等組成溶出クロマトグラフィーピークの保持容量から得られる分配係数Kを利用したvan’t Hoffプロットと等量滴定熱量計（ITC）によりクロマトグラフィー分離の温度依存性を解析する方法を検討した．モデル分離系は2種類のポリフェノールのエタノール水混合溶液移動相によるポリマー充填剤クロマトグラフィーである．ITC測定における分配係数の算出方法を提案した．ここで使用したモデル系においてどちらの方法から得られたエンタルピーは，ほぼ一致した．また，それぞれの方法固有の問題点と誤差の原因についても論じた．これらをよく理解して相補的な方法として使用することが望ましい． クロマトグラフィー分離の温度依存性を解析することは，分離の最適化のみならず新規分離剤や分離プロセスの開発に関連して重要である。等組成溶出クロマトグラフィーピークの保持容量から得られる分配係数Kを利用したvan't Hoffプロットと等量滴定熱量計(ITC)によりクロマトグラフィー分離の温度依存性を解析する方法を検討した。モデル分離系は2種類のポリフェノールのエタノール水混合溶液移動相によるポリマー充填剤クロマトグラフィーである。ITC測定における分配係数の算出方法を提案した。ここで使用したモデル系においてどちらの方法から得られたエンタルピーは，ほぼ一致した。また，それぞれの方法固有の問題点と誤差の原因についても論じた。これらをよく理解して相補的な方法として使用することが望ましい。 |
| Author | 山本, 修一 吉本, 則子 |
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| PublicationTitle | Japan Journal of Food Engineering |
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| PublicationYear | 2019 |
| Publisher | 一般社団法人 日本食品工学会 |
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| References_xml | – reference: 1) M. R. Ladisch; Bioseparations engineering : principles, practice and economics, Wiley, 2001. – reference: 11) L. S. Mizoue, J. Tellinghuisen; Calorimetric vs. van’t Hoff binding enthalpies from isothermal titration calorimetry: Ba2＋-crown ether complexation. Biophys. Chem., 110, 15-24 (2004). – reference: 18) J. C. Simoes-Cardoso, N. Yoshimoto, S. Yamamoto; Thermodynamic analysis of polyphenols retention in polymer resin chromatography by van’t Hoff plot and isothermal titration calorimetry. J. Chromatogr. A, https://doi.org/10.1016/j.chroma.2019.460405 – reference: 3) S. Yamamoto, K. Nakanishi, R. Matsuno; Ion-exchange chromatography of proteins, Taylor & Francis, 1988. – reference: 17) N. Maity, G. F. Payne, J. L. Chipchosky; Adsorptive separations based on the differences in solute-sorbent hydrogen-bonding strengths. Ind. Eng. Chem. Res., 30, 2456-2463 (1991). – reference: 14) J. B. Chaires, Possible origin of differences between van’t Hoff and calorimetric enthalpy estimates. Biophys. Chem., 64, 15-23 (1997). – reference: 12) H. Naghibi, A. Tamura, J. M. Sturtevant; Significant discrepancies between van’t Hoff and calorimetric enthalpies. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 92, 5597-5599 (1995). – reference: 7) M. W. Freyer, E. A. Lewis; Isothermal titration calorimetry: experimental design, data analysis, and probing macromolecule/ligand binding and kinetic interactions. Methods in cell biology, 84, 79-113 (2008). – reference: 10) W. Y. Chen, H. M. Huang, C. C. Lin, F. Y. Lin, Y.-C. Chan; Effect of Temperature on hydrophobie interaction between proteins and hydrophobic adsorbents: studies by isothermal titration calorimetry and the van’t Hoff equation. Langmuir, 19, 9395-9403 (2003). – reference: 13) L. A. Freiburger, K. Auclair, A. K. Mittermaier; van’t Hoff global analyses of variable temperature isothermal titration calorimetry data. Thermochim. Acta., 527, 148-157 (2012). – reference: 8) F.-Y. Lin, C.-S. Chen, W.-Y. Chen, S. Yamamoto; Microcalorimetric studies of the interaction mechanisms between proteins and Q-Sepharose at pH near the isoelectric point (pI): Effects of NaCl concentration, pH value and temperature. J. Chromatogr. A, 912, 281-289 (2001). – reference: 16) M. Hosono, R. Maeda, N. Yoshimoto, S. Yamamoto; Rational method for designing efficient chromatography processes based on the iso-resolution curve, Chem. Eng. Technol., 35, 198-203 (2012). – reference: 2) G. Carta, A. Jungbauer; Protein chromatography, Wiley-VCH, 2010. – reference: 6) A. M. Krstulović, P. R. Brown; Reversed-phase high-performance liquid chromatography, Wiley, 1982. – reference: 15) J. R. Horn, D. Russell, E. A. Lewis, K. P. Murphy; van’t Hoff and calorimetric enthalpies from isothermal titration calorimetry: are there significant discrepancies?, Biochemistry, 40, 1774-1778 (2001). – reference: 5) M. T. Hearn; High-resolution reversed-phase chromatography. in Protein purification, edited by J. C. Janson, L. Ryden, Wiley-VCH, 1998, pp.239-282. – reference: 4) N. Yoshimoto, S. Yamamoto; Simplified methods based on mechanistic models for understanding and designing chromatography processes for proteins and other biological products -Yamamoto Models and Yamamoto Approach-, in Preparative chromatography for separation of proteins. edited by A. Staby, A. S. Rathore, S. Ahuja, Chapter 4,, Wiley, 2017, pp.111- 157. – reference: 9) A. Werner, T. Blaschke, H. Hasse; Microcalorimetric study of the adsorption of PEGylated lysozyme and PEG on a mildly hydrophobic resin: Influence of ammonium sulfate. Langmuir, 28, 11376-11383 (2012). |
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| StartPage | 99 |
| Title | クロマトグラフィー分離における分配係数の温度依存性の熱力学的解析方法 |
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