炭素吸着剤

私たちは、50年を超える炭素および樹脂吸着剤の研究と製品開発の経験を有しています。特殊炭素吸着剤の全製品ラインには、カーボンモレキュラーシーブ（Carboxen^™およびCarbosieve™）、球状グラファイトポリマーカーボン（Graphsphere™）、およびグラファイトカーボンブラック（Carbotrap^™およびCarbopack™）吸着剤が含まれます。また、複数の特殊炭素吸着剤を評価するためのサンプラーキットも提供しています。

注目の製品：

• Carboxen^™高機能合成炭素吸着剤
• Carbosieve^™合成炭素モレキュラーシーブ
• Carbopack™グラファイトカーボンブラック吸着剤
• Carbotrap^™グラファイトカーボンブラック吸着剤
• Graphsphere™球状グラファイトポリマーカーボン吸着剤

関連製品資料

• アプリケーションノート：Rhodium and Palladium Metal Scavenging with Carboxen^® Synthetic Carbon Adsorbents

  製剤中の許容される元素不純物レベルに関するICH-Q3D-R2ガイドラインでは、多くの医薬品有効成分（API）について金属除去クリーンアップ手順が必要とされています。パラジウムおよびロジウムをベースとした有機金属触媒は、API合成の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に該当し、経口摂取限度は10 ppmです。

• アプリケーションノート：Surface Chemistry of Synthetic Carbon Adsorbents and their Application in the Adsorption of Amines

  活性炭は、永久ガスの精製、気体および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、医薬品有効性成分の精製、エネルギー貯蔵装置における電極材料の調製などの精製および分離用途に広く使用されています。

• アプリケーションノート：Carboxen^® Synthetic Carbon Adsorbents for Host Cell Protein Removal During Monoclonal Antibody Purification

  mAbの需要は着実に増加していますが、mAbの製造における宿主細胞タンパク質(HCP)の枯渇は依然として課題です。HCPは、適切なレベルまで減少しない場合、mAb投与後に免疫反応のリスクを引き起こす可能性があります。

• ホワイトペーパー：Carboxen^® Synthetic Carbon Adsorbents for Industrial Water Purification

  化学廃水および汚染地下水の浄化にCarboxen^® 563合成炭素を使用したいくつかのフィールド研究を要約しました。

• カタログ：Specialty Carbon Adsorbents Advanced Materials for Industrial Purifications and Separations

  メルクの特殊な炭素吸着剤は、高純度の合成ポリマーから製造された高機能な物質です。そのため、これらの製品は物理的手段により活性化され、活性化のために化学物質を使用する必要はありません。これにより、一般的な非特異的ローテクカーボンブラックや活性炭吸着剤とは異なっています。

• カタログ：Resins Selection Guide

  低圧液体クロマトグラフィー(LPLC)は最も古いクロマトグラフィー技術であり、当初は、重力を利用して充填層を通してサンプルを移動させるオープン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機器がLPLCに組み込まれており、この多用途技術専用の優れた充填剤が開発されています。

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Carboxen^™吸着剤

Carboxen^™合成炭素吸着剤は、高機能誘導体化樹脂です。これらは、マクロ孔からメソ孔、マイクロ孔までのテーパー孔構造を有します。このテーパー孔により、吸着剤の動力学的効率と熱力学的効率が改善されます。粒子は球状で、最適な充填層効率をもたらします。高機能誘導体化樹脂は、優れた摩耗耐性を有し、望ましくない背圧の増大を招くことなく高流量を実現します。これらは、16,000 psiまでの圧力に耐性を示すように開発されています。400˚Cまでの温度に安定性を示し、特定のターゲットの分析に合わせて界面化学をカスタマイズできます。これらは高純度かつ球状で、優れた力学的性質を有するため、分取およびプロセスクロマトグラフィーでの使用に最適です。材料は、乾燥ビーズとして保存され、また液体のように流れるため、湿潤樹脂よりも取り扱いとクロマトグラフィーカラムへの充填が容易です。

Carboxen^™合成炭素のpHは、2.5～10.5までの間で調整できます。Carboxen^™合成炭素は合成原材料から生産されるため、天然由来の吸着剤に見られるような重金属やその他の無機物を本質的に含みません。Carboxen^™合成炭素吸着剤は、20/40、20/45、または30/45メッシュの吸着剤を数トンの量で生産できるなど、拡張性に優れています。粒子サイズの小さいCarboxen^™製品は少量で提供されます。

これらの誘導体化樹脂は、低分子および高分子不純物の両方を除去するための広範囲の精製アプリケーションに価値をもたらします。これらは、気相および液相精製の両方に使用されます。例えば、生化学的精製における宿主細胞由来タンパク質などの高リスク不純物の除去、毒性重金属の除去、塩素化金属の精製、APIの精製、抽出物と浸出物の除去などが挙げられます。

これらはNASAからの信頼を得ており、国際宇宙ステーションでの現在の使用を含む複数のミッションに採用されています。

詳しくはこちらをご参照ください：https://www.sigmaaldrich.com/US/en/life-science/supelco/supelco-products-in-space

大量購入が可能な8種類のCarboxen^™合成炭素の材料特性を以下に示します。

Carboxen^™合成炭素の材料特性 

	表面積 （m2/g）	表面pH （ASTM D6851）	1=最も親水性が高い 10=最も疎水性が高い	孔構造（%）			ボールパンハードネス （ASTM D3802）
				マイクロ （< 20 A）	メソ （20～500 A）	マクロ （> 500 A）
Carboxen™563	500	6.8	7	38	24	38	99.8
Carboxen™ 564	400	8.7	8	47	26	27	99.8
Carboxen™ 569	500	8.6	9	45	32	23	99.4
Carboxen™ 572	800	9.5	4	48	23	29	99.1
Carboxen™1005	800	8.0	10	47	26	27	99.6
Carboxen™1032	800	3.0	1	49	0	51	98.6
Carboxen™ 1033	400	7.0	3	38	0	62	99.7
Carboxen™1034	1200	10.5	2	52	3	45	98.9

Carbosieve^™吸着剤

Carbosieve^™吸着剤は、非テーパー孔を有するカーボンモレキュラーシーブです。マイクロ孔構造により、非常に強力な吸着力をもたらします。Carbosieve^™吸着剤は、他のほとんどの吸着剤が保持できない微細な揮発性分析対象物もしっかり保持します。 

グラファイトカーボンブラック

グラファイトカーボンブラックベースのCarbopack™およびCarbotrap^™吸着剤は、高い表面均一性を示す孔のない非特異的吸着剤です。これらの吸着材は、高い純度によって分析対象物の効果的な脱離を確保しています。疎水性表面特性を示すため、高湿度流路中の有機化合物の捕集に有効です。捕集された化合物は、溶媒脱離または熱脱離によって100%の脱離効率で脱離できます。これらの吸着剤は優れた熱安定性をもたらすため、熱脱離温度におけるブリードが最小限に抑えられ、高い圧低下が防止されます。

Graphsphere™ 吸着剤

球状グラファイトポリマーカーボン（Graphsphere™）の構造は独特で、アモルファスコアと、厚みがコントロールされたグラファイトアウターシェルで構成されます。グラファイト化の工程が、独特な吸着・脱離特性を有する高純度の表面をもたらします。表面の相互作用は（ロンドン）拡散力にのみ依存します。材料特性を以下に示します。

• 球状（顆粒状粒子よりも優れた充填層性能を提供）
• 硬くて壊れにくい
• C₅-C₁₂ n-アルカン程度のサイズの分析物分子に使用
• 疎水性（高湿度環境下で使用可能）

Graphsphere™吸着剤は、カーボンモレキュラーシーブタイプの吸着剤より低い相対吸着強度と、グラファイトカーボンブラック吸着剤とほぼ同じ相対吸着強度を発揮します。