炭素吸着剤

当社は、炭素および樹脂系吸着剤の研究・製品開発において50年以上の実績を有しています。 当社の特殊炭素吸着剤のフルラインアップには、炭素分子ふるい(Carboxen®およびCarbosieve™)、球状黒鉛化ポリマーカーボン(Graphsphere™)、および黒鉛化カーボンブラック(Carbotrap®およびCarbopack™)などの吸着剤が含まれます。また、当社の特殊炭素吸着剤を複数評価できる、費用対効果の高いサンプラーキットもご用意しています。
製品
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関連リソース
- アプリケーションノート:Carboxen®合成炭素吸着剤を用いたロジウムおよびパラジウムの金属回収
医薬品中の許容元素不純物濃度に関するICH-Q3D-R2ガイドラインでは、多くの医薬品原薬(API)に対して、金属除去のための精製工程が求められています。 パラジウムやロジウムを主成分とする有機金属触媒は、APIの合成におけるプロセス触媒として一般的に使用されています。これらの金属はICH-Q3D-R2ガイドラインのクラス2Bに分類され、経口摂取上限値は10 ppmと定められています。
- アプリケーションノート:合成炭素吸着剤の表面化学とアミン吸着への応用
活性炭は、恒常性ガスの精製、気体や液体の流れからの揮発性有機化合物の除去、炭化水素蒸気の回収、医薬品有効成分の精製、およびエネルギー貯蔵装置用電極材料の調製など、精製や分離の用途で広く利用されています。
- アプリケーションノート:モノクローナル抗体の精製におけるホスト細胞タンパク質の除去のためのCarboxen®合成炭素吸着剤
mAbへの需要は着実に増加している一方で、mAbの製造における宿主細胞タンパク質(HCP)の除去は依然として課題となっている。HCPは、適切なレベルまで低減されない場合、mAb投与後の免疫反応のリスクとなる可能性がある。
- ホワイトペーパー:工業用水処理向け Carboxen® 合成炭素吸着剤
本論文では、化学廃水および汚染地下水の浄化に「Carboxen® 563 合成炭素」を用いた、厳選された実地調査の成果をまとめたものである。
- パンフレット:特殊炭素吸着剤――工業用精製・分離のための先端材料
当社の特殊炭素吸着剤は、高純度の合成ポリマーを原料として製造された、高度に設計された材料です。これらの製品は、化学薬品を用いた活性化処理を避け、物理的な手法によって活性化されています。この点が、一般的な非特異的で低技術なカーボンブラックや活性炭吸着剤との違いとなっています。
- パンフレット:樹脂選定ガイド
低圧液体クロマトグラフィー(LPLC)は、クロマトグラフィー技術の中で最も歴史の古いもので、当初は重力によって試料を充填層内を通過させる開放型カラムを用いて行われていました。現在では、ポンプやその他の装置がLPLCに組み込まれ、この汎用性の高い技術に特化した優れた充填材も開発されています。
Carboxen® 吸着剤
Carboxen® 合成炭素吸着剤は、高度に設計された誘導体化樹脂です。マクロ細孔からメソ細孔、マイクロ細孔へとテーパー状に変化する細孔構造を有しています。このテーパー状の細孔構造により、吸着剤の動力学的および熱力学的効率が向上します。粒子は球状であり、充填層の効率を最適化します。高度に設計された誘導体化樹脂は優れた耐摩耗性を備えており、望ましくない背圧の上昇を招くことなく、高い流速を実現します。 最大16,000 psiの圧力に耐えるよう開発されています。400 ˚Cまでの温度で安定しており、特定の分析対象に合わせて表面化学構造をカスタマイズ可能です。その高純度、球状形状、および卓越した機械的特性により、分取クロマトグラフィーやプロセスクロマトグラフィーでの使用に最適です。本製品は乾燥ビーズとして保管され、液体のように流動するため、湿式樹脂と比較して取り扱いおよびクロマトグラフィーカラムの充填が容易です。
Carboxen® 合成カーボンのpHは、2.5から10.5の範囲で調整可能です。合成原料から製造されているため、Carboxen® 合成カーボンには、天然由来の吸着剤に見られる重金属やその他の無機成分が本質的に含まれていません。 Carboxen® 合成カーボン吸着剤はスケーラブルであり、20/40、20/45、または30/45メッシュの吸着剤をトン単位で製造することが可能です。より粒子の小さいCarboxen®製品は、小規模で提供されています。
これらの誘導体化樹脂は、小分子および大分子の不純物を除去する幅広い精製用途に価値をもたらします。これらは気相および液相の精製の両方で利用されています。具体例としては、ホスト細胞タンパク質などの生化学的精製における高リスク不純物の除去、有毒重金属の除去、塩素化金属の精製、APIの精製、および抽出物・溶出物の除去などが挙げられます。
これらの製品は、NASAの複数のミッションで信頼されており、現在も国際宇宙ステーション(ISS)で使用されています。
バルク規模で入手可能な8種類のCarboxen®合成炭素の材料特性は、以下の表に示されています。
Carboxen® 合成炭素の材料特性
Carbosieve® 吸着剤
Carbosieve® 吸着剤は、テーパーのない細孔を持つ炭素分子ふるいです。微細多孔質構造により、非常に高い吸着力を発揮します。Carbosieve® 吸着剤は、他のほとんどの吸着剤では保持が困難な、微量かつ揮発性の高い分析物質を優れた保持能力で捕捉します。
黒鉛化カーボンブラック
黒鉛化カーボンブラックをベースとするCarbopack™およびCarbotrap®吸着剤は、非多孔質かつ非特異的な吸着剤であり、高い表面均一性を示します。 これらの吸着剤は高純度であるため、対象となる分析物の効果的な脱着が保証されます。疎水性の表面特性を有するため、湿潤な流体中の有機化合物のトラッピングに効果的に使用できます。トラップされた化合物は、溶媒による脱着または熱脱着により、100%の脱着効率で脱着可能です。これらの吸着剤は優れた熱安定性を備え、熱脱着温度下でのブリードを最小限に抑え、高い圧力損失を防ぐことができます。
Graphsphere™ 吸着剤
球状黒鉛化ポリマーカーボン(Graphsphere™)は、非晶質のコアと、厚さが制御された黒鉛質の外部シェルからなる独自の構造を有しています。黒鉛化プロセスにより、独自の吸着・脱着特性を備えた高純度の表面が形成されます。表面相互作用は、分散力(ロンドン力)のみに依存しています。この材料の特長は以下の通りです:
- 球状(粒状粒子よりも充填層性能に優れる)
- 硬質で破砕しにくい
- C5~C12のn-アルカンに対する分析対象分子のサイズに適している
- 疎水性(高湿度環境でも使用可能)
Graphsphere™吸着剤は、炭素系分子ふるい型吸着剤に比べて相対吸着強度が弱く、黒鉛化カーボンブラック吸着剤と同等の相対吸着強度を示します。