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クロマトグラフィー100年 (2003年) | ||
クロマトグラフィーの創始者 Tswett ![]() |
![]() 現在の分離科学において中心的な役割を果たしている液体クロマトグラフィー。この手法が考案されて,今年(2003年)はちょうど100周年にあたります。 「クロマトグラフィーの父」,ロシアの植物学者 Mikhail Semenovich Tswett (1872-1919)は,1903年に吸着剤による植物色素の分離実験を学術報告しました。 クロマトグラフィーの原点の人,Tswett (ツウェット)は,「炭酸カルシウムによってクロロフィルを分離した人,クロマトグラフィーの創始者」として知られてはいますが,詳細な研究過程や生涯についてはあまり報告されていません。 すべてのクロマトグラファーにとって記念すべき年にあたり,Tswettがどのように研究を進めたのか,そしてどのような生涯であったかを調べましたので,ここにご紹介します。 |
Copyright: Imtakt Corporation Courtesy of Dr. Olga Timonina, SBS2003, Russian Academy of Sciences |
![]() ■クロマトグラフィーの誕生日 1903年3月21日。私たちクロマトグラファーにとって歴史的な記念日です。この日,Twsettは今の液体クロマトグラフィーの原点となる講演を,当時ロシア領であったワルシャワ(現ポーランド国)にておこないました。のちに「Tswett Method」と呼ばれる分離手法です。 [Tswettの最初のクロマトグラフィー報告, 1903年] ![]() (On a new category of adsorption phenomena and their application to bio-chemical analysis ) ■研究背景 1860年代から植物学者による葉緑素の研究が始まりました。分光学的な研究もおこなわれていましたが,緑色をしたこの葉緑素は,どうも単一成分ではなさそうである,という学説が有力になり,1890年代には多くの学者が葉緑素研究に没頭しました。 植物学者のTswettも以前から葉緑素に関する興味があり,成分研究を進めてきましたが,葉緑素が複数の成分から成り立っているのであれば,なんとか分離する方法はないだろうか,と考えるようになりました。 ■クロマトグラフィーのアイデアは「ろ紙」から生まれた 当時は液-液抽出によって葉緑素成分を分離する方法が盛んであり,Tswettも各種溶媒に対する溶解性を検討していましたが,ある時石油エーテルとアルコールに溶解した葉緑素にろ紙片をつけると,着色物質はろ紙に「吸着」することに気がつきました。今で言うペーパークロマトグラフィーの始まりです。溶媒をアルコールに換えるとこれらの吸着した色素は抜け落ちます(溶出)。 「ろ紙(セルロース)には葉緑素を吸着する力がある」と考えたTswettは,このヒントを元に,いろいろな粉体を使ってこの「吸着」現象を確かめてみることにしました。たとえば,単体元素(S, Si, Zn, Fe, Alなど),その酸化物(SiO2, MgO, MnO2など),水酸化物(B(OH)2, NaOH など),無機塩(NaCl, MgSO4など)です。炭水化物や蛋白質も試しました。総数は100種類以上にも及びます。そして検討粉末の中には,現在の充てん剤の主流であるシリカゲル(SiO2)も含まれています。 検討の結果,葉緑素の吸着剤として適当な粉末(担体)は, 炭酸カルシウム(CaCO3),イヌリン,砂糖であったとしています。とりわけ「炭酸カルシウムを用いるとたいへん美しいクロマトグラムが得られる」とTswettは述べています。 |
■Tswettによる世界初の液体クロマトグラフィー
| ![]() Tswettのクロマトグラフィー |
Tswettは,これらの物質分離方法をクロマトグラフィー( ![]() ![]() このように,100年経った現在でも通用する物質分離手法を生み出したTswettは, のちに「クロマトグラフィーの父」 と呼ばれるにふさわしい輝かしい業績を残しました。 ■業績の評価 Tswettのクロマトグラフィーは,いうまでもなく,現在の分離分析手法の原点となっています。特に欧州ではこの業績が高く評価されています。 1918年にはノーベル化学賞の候補にノミネートされたほどです。 近年,FECS ( Federation of European Chemical Societies and Professional Institutions ) が発表した,20世紀における著名な100人のヨーロッパ化学者の一人として,デバイやキュリー夫人とともにM.S,Tswettの名が挙げられています。 (参考URL) http://www.chemsoc.org/networks/enc/fecs/100greatest_20th.htm |
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![]() 世界最初のクロマトグラファーであるTswettは,分離の最適化をめざして実に多くの固定相や移動相の検討をおこないました。最適な分離を見つけることの難しさは,今のHPLCでも同じことです。世の中に1000万以上存在する物質を分離するためには,固定相や移動相の選択がたいへん重要であることを,最初からTswettが教えてくれています。 クロマトグラフィー手法は100年経った今,いろいろな分野で華々しく活躍しています。この方法はおそらくこれからも長く必要とされることでしょう。 Tswettの努力と成果の上に始まったクロマトグラフィーは,今後さらに改良され,優れた分析方法としてますます発展していくことが期待されます。
[参考文献] |
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