JP4741196B2 - フラーレン類の残留溶媒の除去方法 - Google Patents
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Description
この出願の発明は、抗酸化活性、抗ガン性、抗菌性等の生理活性を有するものとして注目されているフラーレン類の残留溶媒の除去方法に関するものである。
Ｃ６０、Ｃ７０、さらにはより高次の炭素球殻構造やチューブ構造を有するフラーレンは、その化学的修飾体や複合体、包接体等を含めたフラーレン類として、抗酸化活性、抗ガン性、抗菌性等の生理活性を有するものとして注目されつつある。
しかしながら、このようなフラーレン類を実際に使用しようとする場合、上記のような生理活性等の優れた特性を発現させることが可能であって、しかも実際的に利用可能とすることは必ずしも容易ではない。たとえば、フラーレン類を可溶化すること、そして水溶性のものとすることも難しい。
このような状況において、この出願の発明者らは、フラーレン類含有の新しい抗酸化剤や外用組成物、その化粧品用材等をすでに提案し（たとえば特許文献１）、具体的にも、水溶性フラーレン類、フラーレン類の水溶液を提案している。そして、特に、生理活性の発現性と安定性の両面より、フラーレンまたはフラーレン混合物とポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）との複合体が注目されるものとして提案している。
このような新しい開発が進められてはいるものの、フラーレン類の実利用については、特にその生理活性を生かして医薬品、化粧品等に利用する場合には、フラーレン類の製造、取扱いにおいて抽出溶媒等として用いられている有機溶媒の残留の問題が留意されなければならなかった。実際、これまでのフラーレン類のアーク放電法等による製造、その後の取扱いでは抽出溶媒等としてトルエン、キシレン、クロロベンゼン等が用いられているが、これらの有機溶媒は、生体有害溶媒として、医薬品への混入が厳しく制限されている。たとえば、現在の、「医薬品の残留溶媒ガイドライン」（厚生省医薬安全局：平成１０年３月）によると、医薬品中の残留量を規制すべき溶媒：クラス２の溶媒は、濃度限度値（ｐｐｍ）が、トルエン（８９０ｐｐｍ）、キシレン（２１７０ｐｐｍ）、クロロベンゼン（３６０ｐｐｍ）、ジクロロメタン（６００ｐｐｍ）、ヘキサン（２９０ｐｐｍ）、アセトニトリル（４１０ｐｐｍ）等として明示されている。
しかしながら、これまでのところ、フラーレン類の溶媒として知られているものは、たとえばトルエンであっても、上記の規制濃度限度値以下にまで残留量を低減することは困難であった。
その理由としては、フラーレン類特有の分子構造によって、残留溶媒が強固に付着していることが推察される。
特願２００４−１９０８１号出願
そこで、この出願の発明は、上記のような背景から、フラーレン類の医薬品用途への利用をも可能とするために、生体有害溶媒としての残留溶媒を、簡便な手段で顕著に低減させることができ、上記の規制対象としての濃度限度値以下にまでこれを除去することのできる新しい方法を提供することを課題としている。
この出願は、上記の課題を解決するものとして以下の発明を提供する。
〔１〕溶媒トルエンが残留するフラーレン類を、１０Ｔｏｒｒ以下の減圧度において３００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理してトルエン残留量を８９０ｐｐｍ以下にまで低減することを特徴とするフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
〔２〕２０時間以上加熱することを特徴とする上記〔１〕の残留溶媒の除去方法。
〔３〕加熱処理前に、トルエンを添加して膨潤処理することを特徴とする上記〔１〕または〔２〕のフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
〔１〕溶媒トルエンが残留するフラーレン類を、１０Ｔｏｒｒ以下の減圧度において３００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理してトルエン残留量を８９０ｐｐｍ以下にまで低減することを特徴とするフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
〔２〕２０時間以上加熱することを特徴とする上記〔１〕の残留溶媒の除去方法。
〔３〕加熱処理前に、トルエンを添加して膨潤処理することを特徴とする上記〔１〕または〔２〕のフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
上記のとおりのこの出願の発明によれば、フラーレン類の医薬品用途への利用を可能とするために、生体有害溶媒としての残留溶媒を、簡便な手段で顕著に低減させることができ、上記の規制対象としての濃度限度値以下にまで除去することができる。
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが以下にその実施の形態について説明する。
この出願の発明の残留溶媒の除去方法は、まずは減圧下での加熱処理という簡便な手段によって実現される。そしてこの場合、フラーレン類としては、各種の製法により製造されたフラーレンやその混合物が対象とされる。たとえば、これまでに知られているＣ６０、Ｃ７０、さらにはより高次の炭素球殻構造をもつものや、カーボンナノチューブ、フラーレンチューブ等のチューブ構造をもつ各種のもの、もしくはその混合物であってよい。また、この出願の発明の目的に沿うものであれば、各種の置換基によって置換されたものであってもよい。
この出願の発明の方法では、フラーレン類の最も代表的な溶媒であるトルエンについて、この溶媒トルエンが残留するフラーレン類を、１０Ｔｏｒｒ以下の減圧度において、３００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理することで、トルエン残留量を前記の規制値である濃度限度値８９０ｐｐｍ以下にまで低減する。この加熱に際しては、フラーレン類そのものの熱変性が生じない範囲の温度とすることが必要となる。一般的な目安としては６００℃以下の温度とすることが考慮される。フラーレン類の熱変性を避けてトルエンを効率的に除去するためには、たとえば３５０℃前後（±２０℃）の温度で２０時間以上、さらには２４時間程度加熱処理することが好適に考慮される。
そして、さらに、この出願の発明においては、加熱処理前に、トルエンを添加して膨潤処理（スウェリング）することが有効でもある。
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
トルエン（和光純薬製、一級品）を抽出溶媒とした、アーク放電法により製造のフラーレン混合物：ＭＦ（Ｃ６０フラーレン５０ｗｔ％以上Ｃ７０フラーレン１０ｗｔ％以上、その他は高次フラーレン：市販品）を用いた。
このＭＦにおける溶媒トルエンの残留量は、後述のとおり、１７２００ｐｐｍであった。
＜実施例１＞
上記ＭＦ試料５ｇを粉砕（メノウ乳鉢）し、ガラス容器に入れて、減圧加熱装置内で加熱処理した。
＜実施例１＞
上記ＭＦ試料５ｇを粉砕（メノウ乳鉢）し、ガラス容器に入れて、減圧加熱装置内で加熱処理した。
加熱処理後のＭＦ試料０．０５ｇを２００倍のジクロロベンゼンに固形物がなくなるまで攪拌溶解し、ＧＣ−ＭＳにより試料中のトルエン残留量を定量分析した。
表１には、１０Ｔｏｒｒ減圧度で２４時間加熱処理した場合の結果として、加熱温度によるトルエン残留量の差異を示した。
表２には、１０Ｔｏｒｒの減圧度で、３５０℃に加熱した場合の、経時変化としてのトルエン残留量を示した。
さらに表３には、３５０℃で２４時間加熱した場合の減圧度によるトルエン残留量の差異を示した。
この表２からは、加熱温度３５０℃、２４時間、１０Ｔｏｒｒの減圧度において、トルエン量を上記１７２００ｐｐｍから３０２ｐｐｍまで低減されることがわかる。
また、表１、表２および表３からは、５０Ｔｏｒｒ以下の減圧度、さらには１０Ｔｏｒｒ以下の減圧度、トルエン沸点よりも１５０℃以上の温度、さらには３００℃以上、特に３５０℃前後での加熱が残留トルエンの顕著な低減に有効であることがわかる。
＜実施例２＞
残留トルエン量が１７２００ｐｐｍのＭＦ試料において，１０Ｔｏｒｒの減圧０℃で２４時間の加熱処理の前に、前処理として、ＭＦ試料と同重量以上のトルエンを加えて１時間放置し、ＭＦ試料を膨潤させた。この場合の残留トルエン量を示した。残留トルエン量は、この前処理を行わない場合の約１／１０にまで減少することがわかる。
残留トルエン量が１７２００ｐｐｍのＭＦ試料において，１０Ｔｏｒｒの減圧０℃で２４時間の加熱処理の前に、前処理として、ＭＦ試料と同重量以上のトルエンを加えて１時間放置し、ＭＦ試料を膨潤させた。この場合の残留トルエン量を示した。残留トルエン量は、この前処理を行わない場合の約１／１０にまで減少することがわかる。
Claims (3)
- 溶媒トルエンが残留するフラーレン類を、１０Ｔｏｒｒ以下の減圧度において３００℃以上６００℃以下の温度で加熱処理してトルエン残留量を８９０ｐｐｍ以下にまで低減することを特徴とするフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
- ２０時間以上加熱することを特徴とする請求項１に記載の残留溶媒の除去方法。
- 加熱処理前に、トルエンを添加して膨潤処理することを特徴とする請求項１または２に記載のフラーレン類の残留溶媒の除去方法。
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