陽イオン交換樹脂を用いた糖の分離は約半世紀前から知られた分離法であり, 工業的規模で広く実施されている.溶離液として水が使用できるため, 食品工業には適した分離法である.溶質の樹脂に対する見掛けの分配係数 K _appは, その溶質の溶出時間を決める重要なパラメータであり, クロマト分離プロセスの成否を支配する.一般にこの K _appは, 糖と樹脂の組み合わせによって決まる定数であり, 溶質濃度には依存しないとして取り扱われることが多い. 非電解質である糖が陽イオン交換樹脂を用いて分離できる理由は, 樹脂内の対イオンとの複合体形成の強さが糖 (溶質) によって異なるためと考えられ [1] , その分離機構から本分離法はligand-exchange chromatographyと呼ばれている [2] .このような複合体形成を考えると, K _appを溶質濃度に依存しない定数として取り扱うことには疑念が生じる.一方, イオン交換樹脂充填層に糖液を供給すると, その濃度に応じて層の収縮または膨張が起こる.すなわち, 樹脂の膨潤圧が変化する.樹脂の膨潤圧は糖の分配平衡に影響を及ぼすと考えられるが, 定量的な議論はほとんどなされてこなかった.著者らは, Na⁺形陽イオン交換樹脂に対する糖の K _appが溶質濃度に依存することを実験的に示す [3, 5] とともに, 樹脂の膨潤圧と対イオンとの複合体形成の両方を考慮して, 糖の陽イオン交換樹脂に対する見掛けの分配係数 K _appに及ぼす諸因子の影響を定量的に表現するモデルを提出した [4, 6] .また, そのモデルに基づいて, K _appの糖濃度依存性 [4] あるいは希薄な系での架橋度の異なる樹脂に対する K _app [6] から対イオンと糖との複合体形成の結合定数 B を推定する方法を提出した. 本報では, 溶質濃度が希薄な系で, 架橋度の異なるアルカリ金属イオン (Li⁺, Na⁺, K⁺) またはアルカリ土類金属イオン (Ca²⁺, Sr²⁺) 形陽イオン交換樹脂に対するグルコース, ガラクトース, マンノースおよびフラクトースの K _appを測定した.Fig.3に示すように, いずれの対イオン形においても樹脂の架橋度 (DVB含有率) が高くなるほど, K _appは小さくなった.また, 2種の糖の K _appの差は, アルカリ金属イオン形よりアルカリ土類金属イオン形の樹脂の方が大きかった. グルコースは対イオンと複合体を形成しないと仮定して, 以前に提出した方法 [6] を対イオンが任意の価数の場合に適用できるように拡張し, ここで得られた K _appに適用して, 各ヘキソースの各種対イオンに対する結合定数 B を算出した (Fig.4) .本法では膨潤圧の影響を含む項は相殺されているので, ここで得られた B 値は樹脂の膨潤圧の影響を受けない真の値と考えられる.分離機構から対イオンに補足された水分子が糖の水酸基と置き換わる程度は, 対イオンの動的水和数 n _DHNと関連し, それが B 値に反映されると考えられる.そこで, 上記で得られた B 値を対イオンの n _DHNと片対数プロットする (Fig.5) と, 各溶質について直線が得られた.フラクトースに対する直線がもっとも上方に位置し, ついでマンノース, ガラクトースの順であった.糖の水酸基はaxia1またはequatoria1のいずれかの位置をとり, それらの数と配置が対イオンとの複合体形成のし易さに関係すると指摘されており [11] , これらの順序はそのことを反映しているものと考えられる.