大阪ガスケミカルでは、古くから医薬原体・中間体の精製過程における脱色・不純物除去用途として活性炭を製造販売してまいりました。しかし、実は、活性炭は、イオン交換樹脂やゼオライトと同様に、貴金属や白金族といった金属イオン除去を選択吸着することができます。しかも、脱色と貴金属の選択吸着を同時に行うことが可能です。
一工程で、脱色とパラジウム、ニッケル、ロジウム、ルテイン等の金属イオンの選択吸着による除去ができるため、従来の手法である「活性炭とゼオライトを併用した精製と金属除去方法」と比較すると、高品質かつ低価格に医薬原体・中間体の精製が可能です。
また、粉末活性炭の取り扱いの煩雑さを解消したいというニーズにお応えした、活性炭フィルター製品「ザイツAKSJ」の登場により、お客様の選択肢も広がっております。まずはご相談いただき、資料およびラボサンプルをお試しください。
<細孔調整例>
<粒度調整例>
大阪ガスケミカルの活性炭「白鷺FAC-10」は、医薬品、農薬などの化学合成に欠かせない、オレフィン、カルボニル化合物、ニトロ基、芳香環などの水素化反応、炭素-炭素結合の生成に欠かせないカップリング反応の触媒である貴金属担持触媒の担体として広くご使用いただいています。
金属を担持させやすく、反応の場として最適なサイズの細孔分布を持つ特徴があり、触媒反応を阻害する不純物量を低く抑えており、高い反応性を持った触媒を調製することができます。
また、金属を担持した不均一系触媒反応では、反応終了後にろ過によって触媒と反応物質を分離する必要がありますが、FAC-10はろ過効率を高めるように、製品の粒子サイズにも配慮して製造されています。
混合物を分離する方法としてクロマト分離方法が古くから利用されています。
活性炭は種々の物質をよく吸着することができますが、吸着のしやすさ、吸着速度は対象とする物質により異なっています。この性質を利用して、クロマト分離の担体として活性炭を利用することができます。
活性炭は疎水性(無極性)の表面を持っているため、極性化合物を分子サイズ、溶解度の差を利用して分離する用途に特に適しています。
また、複数の吸着塔を使用することで連続運転（連続吸着分離操作）ができるため、製造ラインにおける連続生産への適用も可能です。
弱く吸着するものについては通常のクロマト分離のように
分配力の差を利用して分離することができる
スカベンジャーは、樹脂系の金属吸着剤であり、金属配位性の高い構造を利用して対象液中の金属を選択的に除去することで知られ、医薬業界などで反応に使用した触媒金属などをPPM以下に低減するために使用されています。但し、既存のスカベンジャーでは、金属の種類・状態によって選択性が変わるため、適切な吸着剤の選定と高いコストが課題として挙げられています。
大阪ガスケミカルの金属除去用活性炭「白鷺ANOX-1」「白鷺ANOX-2」は、０価、２価の価数、状態を選ばず除去することが可能であり、スカベンジャーと比較して低コストでご提供することが可能です。
金属スカベンジャーは、シリカゲルなどの無機吸着剤、あるいはポリスチレン系の合成樹脂の表面を、アミノ基、チオール基、チオ尿素基など金属原子への配位能力を持った官能基で修飾した吸着剤で、均一系触媒や原料などに由来する金属を低減、除去する目的で使用されています。これらの製品は、対象となる金属の種類、価数より除去能力が大きく異なるため、使用する触媒が変わると新たに選定し直す必要があります。
大阪ガスケミカルの金属除去用活性炭「白鷺ANOX-1」「白鷺ANOX-2」は、金属の種類や価数に関わらず、安定した除去能力を有しており、表面を官能基で修飾していないことから反応物に影響を与えることもありません。
また、活性炭は、炭素からなる低コストの吸着剤なので、除去工程を低コストで運用することも可能です。
クロスカップリング反応とは、ある程度大きな分子の物質同士を結合させる化学反応のことで、種々の官能基を持つ部分を組み合わせて機能性の高い化学物質を合成する際には欠かせない反応です。医薬品、農薬の合成や、天然物の化学合成(全合成)にも利用されています。
2010年に、ノーベル化学賞を受賞された根岸英一博士により発表された根岸カップリング反応や、鈴木・宮浦カップリング反応（上式）など、多くの反応が提案されています。
主にパラジウム化合物を触媒として反応が進行します。
ザイツAKSJの吸着効果により、輸液・注射剤原液中のエンドトキシンを除去すると同時に、脱色をすることが可能です。
ザイツAKSJは、粉末活性炭白鷺Aをフィルター化してあるので活性炭排出の手間・コストがかかりません。
粉末活性炭は、医薬製品の製造工程において脱色、精製など非常に幅広く使用されています。しかし、その仕込み時に周囲に飛散することをはじめとして、タンクや配管の洗浄、活性炭の排出等、手間とコストがかかり、また、GMP（※）をクリアするための対応も煩雑化するといった問題点がありました。
（※）Good Manufacturing Practice 医薬品の製造管理および品質管理に関する基準（薬事法に基づく規制）
ザイツAKSJは、セルロースファイバーのマトリックスに、国内製薬業界で最も使用されている粉末活性炭白鷺Aを固定化してあり、ハンドリングが容易です。さらに、二次側にフィルターを有しているため、粒子の放出を抑制することができ、工程上発生する様々な問題を解決することができます。そして、ザイツAKSJの吸着効果は、白鷺Aによる効果と同等またはそれ以上であり、工程時間の短縮と同時に、製品の歩留まりを向上することができます。
| 分 野 | 用 途 |
|---|---|
| 合成バイオ原薬 | 脱色、吸着、均一系の触媒回収 |
| 固形製剤 | API精製中の脱色 |
| 注射剤 | エンドトキシン除去 |
| 特 長 | 利 点 |
|---|---|
| 生物学的安全性に適合 |
|
| 溶出物データ |
|
| 低エンドトキシン |
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| 粉末活性炭のフィルター形状化 （ワンパスフィルトレーション） |
|
| 構成部品 | 材質 |
|---|---|
| メディア | セルロース、白鷺A |
| カプセル、ベント | ポリプロピレン |
| 活性炭量 | 有効ろ過面積 | 最大運転圧力 |
|---|---|---|
| 1.45 g | 22 cm2 | 0.3 MPa（40℃） |
小スケール試験の確認用としてのスケールアップツール
| 構成部品 | 材質 |
|---|---|
| メディア | セルロース、白鷺A |
| プラスチック材質 | ポリプロピレン |
| O-リング | FEPカプセルフッ素ゴム／シリコン |
| カートリッジ長さ | 活性炭量 | 有効ろ過面積 |
|---|---|---|
| 10インチ | 52.5 g | 0.08 m2 |
| 20インチ | 105 g | 0.16 m2 |
| 30インチ | 157.5 g | 0.24 m2 |
| 構成部品 | 材質 |
|---|---|
| メディア | セルロース、白鷺A |
| プラスチック材質 | ポリプロピレン／ポリアミド（高温用） |
| O-リング／フラットガスケット | FEPカプセルシリコン／シリコン |
| カートリッジ長さ | 活性炭量 | 有効ろ過面積 |
|---|---|---|
| 12インチ（※） | 1.04 kg | 1.6 m2 |
| 16インチ | 2.4 kg | 3.7 m2 |
※カプセル（カバー）をかけたものが、スープラキャップ200（※専用ハウジング）
簡単な操作で設置が可能。
シャーシに最大10段まで設置できる（必要な活性炭量に合わせて段階を設定）
| 構成部品 | 材質 |
|---|---|
| メディア | セルロース、白鷺A |
| プラスチック材質 | ポリプロピレン |
| ガスケット | FEPカプセルフッ素ゴム／シリコン |
| 活性炭量 | 有効ろ過面積 |
|---|---|
| 1.05 kg | 1.62 m2 |
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