JP2902122B2 - カラム充填剤及びその製造方法 - Google Patents
カラム充填剤及びその製造方法Info
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Description
その製造方法に関するものである。上記カラム充填剤
は、例えば液体クロマトグラフィーによる生体試料の分
離または除蛋白に用いることができる。
に、クロマトグラフィー、例えば高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)技術を用いることは周知である。し
かし、血清のように多量の蛋白質を含む生体試料の分析
に際しては、試料をクロマトグラフィーにかける前に除
蛋白の操作が必要とされた。ところが、除蛋白の操作は
繁雑であり、また分析精度に悪影響を及ぼすという欠点
があった。
接生体試料を処理できるクロマトグラフィー用充填剤の
開発が望まれた。このような充填剤としては、多孔性担
体の細孔の内面と外面に異なる性質を付与し、小さな分
子を細孔内面に吸着させ、蛋白のような巨大分子は吸着
させずに素通りさせるものが提案されている。これに属
するものとしては下記のようなものがあるが、何れも欠
点を有しており、まだ満足できるものではなかった。
孔内に侵入できない酵素を用いて外面の疎水性基を切断
除去し、ついで外面に親水性基を結合させたもの(特開
昭61−65159号および特開平1−123145
号)。これは、酵素反応を利用するので工程が複雑化
し、また品質がばらつき易い。
て、酵素の代りにプラズマを用いて製造したもの(特開
昭62−158113号)。これは、プラズマの使用に
基づき(i)と同様な欠点がある。
カップリング剤を反応させて実質的に外面のみに修飾基
を結合させ、ついで強い反応条件下で別の修飾用シラン
カップリング剤を反応させて内面に修飾基を結合させた
もの(日本分析化学会第38年会講演要旨集4頁(19
89年)、講演番号1A04)。これは、細孔の内外面
における反応性の差が少ないため条件設定が難かしく、
製品にばらつきを生じ易い。
ピル基を導入し、ついでフェニル基を導入した後、グリ
シドキシ基を加水分解したもので、内外面の性質の差を
物理的性質の差に依存したもの(クロマトグラフィア
(Chromatographia)29巻223−227頁)。これ
は、内外面に区別なくフェニル基を導入し得る試剤が限
定され、フェニル基とジオール基の比率の調節も困難で
製品にばらつきを生じやすく、分離能も満足できるもの
ではない。
うな欠点がなく、分離能、再現性、耐久性がすぐれ、製
造が容易なカラム充填剤を提供しようとするものであ
る。
キルシリル基(置換基としての芳香族基またはキラル分
割能を有する基を含んでいてもよい)またはアリールシ
リル基、および(ii)2,3−ジヒドロキシプロポキシ
低級アルキルシリル基が混合して導入されていることを
特徴とする、カラム充填剤、 (2)多孔性担体に、 (イ)グリシドキシ基を有する低級アルキルシランカッ
プリング剤を反応させ、 (ロ)ついで、アルキル基(置換基としての芳香族基ま
たはキラル分割能を有する基を含んでいてもよい)また
はアリール基を有するシランカップリング剤を反応さ
せ、 (ハ)グリシドキシ基を加水分解してジオール基を生成
させ、 (ニ)グリシドキシ基を有する低級アルキルシランカッ
プリング剤を反応させ、同時またはその後にグリシドキ
シ基を加水分解してジオール基を生成させることを特徴
とする、上記(1)記載のカラム充填剤の製造方法、お
よび (ホ)アルキル基(置換基としての芳香族基またはキラ
ル分割能を有する基を含んでいてもよい)またはアリー
ル基を有するシランカップリング剤を反応させ、 (ニ)ついで、グリシドキシ基を有する低級アルキルシ
ランカップリング剤を反応させ、同時またはその後にグ
リシドキシ基を加水分解してジオール基を生成させるこ
とを特徴とする、上記(1)記載のカラム充填剤の製造
方法を提供するものである。
有する無機質多孔性材料からなる顆粒、例えばシリカ、
多孔性ガラス、ヒドロキシアパタイト、けいそう土等で
作られた多孔体が含まれる。多孔性担体は、通常粒径5
−20μmで、比表面積が200−500m2/g程度であ
る。シリカとしては、細孔径の大きなものが好ましい。
としては、炭素原子数4〜20のものが好ましく、7−
18のものがさらに好ましく、8−15のものが最も好
ましい。
上、例えば1−2個の分岐を有していてもよい。また、
置換基として、1個以上、例えば1−2個の芳香族基
(好ましくはフェニル、トリル、キシリル、クメニル等
の炭素原子数6−12、好ましくは6−8の単環性芳香
族基)を有することができる。さらに、置換基として、
1個以上、例えば1−2個のキラル分割能を有する基
(例えば(R)−N−3,5−ジニトロベンゾイルフェ
ニルグリシン、3,5−ジニトロベンゾイルナフチルグ
リシンまたはバリン、t−ロイシンもしくはプロリンと
ナフチルエチルアミンとの尿素誘導体等から誘導される
基)を有することができる。
ル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、2−エチルヘ
キシル、オクチル、イソオクチル、ノニル、2,4,5
−トリメチルヘキシル、デシル、ウンデシル、ドデシ
ル、トリデシル、テトラデシル、3−メチル−4−エチ
ルウンデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデ
シル、オクタデシル、ノナデシル、イコサニル、および
これらの芳香族置換体、例えばベンジル、フエネチル、
スチリル、2−フェニルプロピル等、並びにキラル分割
能を有する基で置換されたこれらの基である。
しては、アルキル上の置換基として上に述べたもの、す
なわち炭素原子数6−12個の単環性芳香族基(例えば
フェニル、トリル、キシリル、クメニル等の1−2個の
低級アルキル置換分を有していてもよいフェニル)が好
ましい。
キル基における低級アルキルとしては、炭素原子数2−
6のものが好ましく、3−5のものがさらに好ましく、
また分岐を有することができる。2,3−ジヒドロキシ
プロポキシ基は、低級アルキルの任意の位置に結合する
ことができる。
(2)および(3)に示した方法により製造することが
できる。これらの方法を詳細に説明すると次の通りであ
る。
基を有する低級アルキルシランカップリング剤を反応さ
せる。グリシドキシ基を有する低級アルキルシランカッ
プリング剤としては、けい素原子に3個以下、好ましく
は1個のグリシドキシ基を有する低級アルキル基が結合
し、残りの結合手に脱離基(例えば、ハロゲン、低級ア
ルコキシ、1−(トリ低級アルキルシリル)イミノ低級
アルコキシ、好ましくは低級アルコキシ)が少なくとも
1個結合し、所望により1−2個の低級アルキル基が結
合した化合物が用いられる。この反応は、実質的無水の
非極性溶媒(例えばトルエン、キシレン等)中で還流下
に行なうのが好ましい。
物にアルキル基またはアリール基を有するシランカップ
リング剤を反応させる。アルキル基またはアリール基を
有するシランカップリング剤としては、けい素原子に3
個以下、好ましくは1個のアルキル基またはアリール基
が結合し、残りの結合手に脱離基(好ましくは塩素、臭
素等のハロゲン)が結合し、所望により1−2個の低級
アルキル基が結合した化合物が用いられる。この反応は
縮合剤(例えばピリジ、トリエチルアミンのような塩
基)の存在下に行なうのが好ましい。溶媒としては、実
質的無水の非極性溶媒が用いられる。反応は、還流下に
行なうのが好ましい。なお、上記2つの反応における多
孔性担体とカップリング剤の量はとくに限定されない
が、通常、表面シラノール量(例えば8.5μmol/
m2)に対し、カップリング剤0.5〜4.0当量程度と
するのが適当である。また縮合剤を用いる際の使用量と
しては、カップリング剤に対し2.5当量程度で充分で
ある。
物中のグリシドキシ基を加水分解する。この反応は、グ
リシドキシ基の加水分解に慣用される方法、例えばアセ
トニトリルを含む酸(例えば過塩素酸)水溶液中で還流
する方法により行なうことができる。
成物にグリシドキシ基を有する低級アルキルシランカッ
プリング剤を反応させると共に、グリシドキシ基を加水
分解する。この2つの反応は、上に述べたのと同様の方
法で2段に分けて実施することもできなくはないが、1
段で同時に実施するのが便利である。1段の場合、反応
を酸性の水溶液(例えば過塩素酸水溶液)中で実施する
と、両反応を同時に行なうことができる。
はアリール基を有するシランカップリング剤を反応させ
る。この反応は、前記工程(ロ)の反応と同様に行なう
ことができる。次に、工程(ヘ)において、上で得た生
成物にグリシドキシ基を有する低級アルキルシランカッ
プリング剤を反応させると共に、グリシドキシ基を加水
分解する。この反応は、前記工程(ニ)の反応と同様に
行なうことができる。
(ニ)、(ヘ)のグリシドキシ基を有する低級アルキル
シランカップリング剤並びに工程(ロ)、(ホ)のアル
キル基またはアリール基を有するシランカップリング剤
(特に工程(ニ)、(ヘ)のカップリング剤)のモル数
を調節することにより、カラム充填剤に結合するアルキ
ルまたはアリールシリル基と2,3−ジヒドロキシプロ
ポキシ低級アルキルシリル基の比率を任意に調節するこ
とができる。また、工程(ニ)、(ヘ)のカップリング
剤のモル数を増すことにより、細孔内面に対する外面の
ジオール基の比率を増すことができる。
担体に導入するアルキルまたはアリール基とジオール基
を容易に適当な比率に調節することができるので、蛋白
等の巨大分子が吸着されずに素通りし、薬物等の比較的
小さい分子が疎水性の差に基づいて分離吸着されるもの
とすることができる。また、製造に酵素やプラズマを用
いないで製造が容易で再現性がよく、品質が一定したも
のを得ることができ、不安定な基が結合していないので
耐久性がすぐれている。したがって、この発明のカラム
充填剤は、血清のような蛋白を含む生体試料中の薬物や
代謝物質の分析に便利で価値が高いものである。なお、
上記の製造法のうち、(3)の方法は、工程数が少ない
ため、カラム特性についてバッチ間の変動が少なく再現
性がすぐれている。
細に説明する。
シプロピルシリル基を有するシリカの製造 (1)3−グリシドキシプロピルシリル基を有するシリ
カの製造 デベロシル(Develosil)60−5 シリカ2gにトル
エン120mlを加え、共沸により水を除いた後、3−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3.8mlを
加え、90〜95℃で6時間反応させた。反応済みシリ
カをろ取し、60mlのトルエンおよび60mlのメタ
ノールで洗浄し、3−グリシドキシプロピルシリル基を
有するシリカを得た。 (2)オクチルシリル基および3−グリシドキシプロピ
ルシリル基を有するシリカの製造 3−グリシドキシプロピルシリル基を有するシリカ2g
にトルエン80mlを加え、さらに、オクチルトリクロ
ルシラン2.4mlおよびピリジン6mlを加えた後、
9時間還流した。反応済みシリカ誘導体をろ取し、60
mlのトルエンおよび60mlのメタノールで洗浄し、
オクチルシリル基および3−グリシドキシプロピルシリ
ル基を有するシリカを得た。 (3)オクチルシリル基および2,3−ジヒドロキシプ
ロポキシプロピルシリル基を有するシリカの製造 上記(2)で製造したシリカ誘導体2gを30%のアセ
トニトリルを含むpH3.0の過塩素酸水溶液100m
l中に加え、7時間還流した。アセトニトリル50ml
で洗浄後、さらに、10%のアセトニトリルを含むpH
3.0の過塩素酸水溶液100ml中に加え、8時間還
流した。得られたシリカ誘導体を水60mlおよびメタ
ノール60mlで洗浄し、オクチルシリル基および2,
3−ジヒドロキシプロポキシプロピルシリル基を有する
シリカを得た。 (4)再度の2,3−ジヒドロキシプロポキシプロピル
シリル基の導入 上記(3)で得られたシリル誘導体2gを4.64ml
の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む
pH3.5の過塩素酸水溶液に加え、90℃で4時間反
応した。得られたシリカ誘導体を水60mlおよびメタ
ノール60mlで洗浄し、目的とする充填剤を得た。
プロピルシリル基を有するシリカの製造 (1)3−グリシドキシプロピル基を有するシリカの製
造 実施例1の(1)と同様にして3−グリシドキシプロピ
ル基を有するシリカを得た。 (2)ブチル基および3−グリシドキシプロピル基を有
するシリカの製造 上記(1)で製造したシリカ誘導体2gのトルエン80
mlを加え、ブチルトリクロルシラン1.73mlおよ
びピリジン6mlを加えた後、9時間還流した。反応済
みシリカ誘導体をろ取し、60mlのトルエンおよび6
0mlのメタノールで洗浄し、ブチルシリル基および3
−グリシドキシプロピルシリル基を有するシリカを得
た。 (3)ブチルシリル基および2,3−ジヒドロキシプロ
ポキシプロピルシリル基を有するシリカの製造 上記(2)で製造したシリカ誘導体2gを5%のアセト
ニトリルを含むpH3.0の過塩素酸水溶液100ml
中に加え、7時間還流した。アセトニトリル50mlで
洗浄後、さらに、5%のアセトニトリルを含むpH3.
0の過塩素酸水溶液100ml中に加え、8時間還流し
た。得られたシリカ誘導体を水60mlおよびメタノー
ル60mlで洗浄し、ブチルシリル基および2,3−ジ
ヒドロキシプロピルプロポキシシリル基を有するシリカ
誘導体を得た。 (4)再度の2,3−ジヒドロキシプロポキシプロピル
シリル基の導入 上記(3)で得られたシリカ誘導体2gを1.16ml
の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む
pH3.5の過塩素酸水溶液に加え、90℃で4時間反
応した。得られたシリカ誘導体を水60mlおよびメタ
ノール60mlで洗浄し、目的とする充填剤を得た。
のHPLC用ステンレス管に充填した。このカラムを用
いて、ヒト管理血清(A)およびヒト管理血清にフェノ
バルビタール(20μg/ml)を添加したもの(B)
の分離を調べた。移動相としては、100mM NaH2P
O4−100mM Na2HPO4−CH3CN(4.25-4.25-1.5)
を0.6ml/分で送液し、検出は254nmで行なった。ま
た、注入量は10μlであった。得られたクロマトグラ
ムを図1および図2に示す。図1では、ヒト血清蛋白の
ピークが、注入後直ち溶出した。図2から、ヒト血清蛋
白の後に、フェバルビタールのピークが溶出し、血清成
分と良好に分離していることがわかる。
の製造 (1)フェニル基を有するシリカの製造 デベロシル90−5シリカ3.8gにトルエン200m
lを加え、共沸より水を除いた後、フェニルトリメトキ
シシラン1.42ml(5マイクロモル/m2)および
ピリジン1.51mlを加え、還流下7時間反応させ
た。反応済みシリカをろ取し、60mlのトルエンおよ
び60mlのメタノールで洗浄し、フェニル基を有する
シリカを得た。 (2)フェニル基と2,3−ジヒドロキシプロポキシプ
ロピル基を有するシリカの製造 上記(1)で得られたシリカ誘導体1.4gを2.1m
lの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含
むpH3.5の水溶液に加え、還流下5時間反応させ
た。得られたシリカ誘導体を水60mlおよびメタノー
ル60mlで洗浄し、目的とする充填剤を得た。
cmのHPLC用ステンレス管に充填した。このカラム
を用いて、ヒト管理血清(C)およびヒト管理血清にフ
ェニトイン(25μg/ml)およびカルバマゼピン
(5μg/ml)を標準添加したもの(D)の分離を調
べた。移動相は、100mM NaH2PO4−100m
M Na2HPO4−CH3CN(4.75−4.75−
0.5)を0.6ml/分で送液し、検出は254nm
で行なった。また、注入量は20μlであった。得られ
たクロマトグラムを図3および図4に示した。図3で
は、ヒト血清蛋白のピークが、注入後直ちに溶出した。
図4では、ヒト血清蛋白のピークの後に、フェニトイン
およびカルバマゼピンのピークが溶出し、血清成分と良
好に分離していることがわかる。
分析した結果を示す図である。
ビタールを含むヒト血清を分析した結果を示す図であ
る。
分析した結果を示す図である。
ンおよびカルバマゼピンを含むヒト血清を分析した結果
を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 多孔性担体の細孔内面および外面に、
(i)アルキルシリル基(置換基としての芳香族基また
はキラル分割能を有する基を含んでいてもよい)または
アリールシリル基、および(ii)2,3−ジヒドロキシ
プロポキシ低級アルキルシリル基が混合して導入されて
いることを特徴とする、カラム充填剤。 - 【請求項2】 多孔性担体に、 (イ)グリシドキシ基を有する低級アルキルシランカッ
プリング剤を反応させ、 (ロ)ついで、アルキル基(置換基としての芳香族基ま
たはキラル分割能を有する基を含んでいてもよい)また
はアリール基を有するシランカップリング剤を反応さ
せ、 (ハ)グリシドキシ基を加水分解してジオール基を生成
させ、 (ニ)グリシドキシ基を有する低級アルキルシランカッ
プリング剤を反応させ、同時またはその後にグリシドキ
シ基を加水分解してジオール基を生成させることを特徴
とする、請求項1記載のカラム充填剤の製造方法。 - 【請求項3】 多孔性担体に、 (ホ)アルキル基(置換基としての芳香族基またはキラ
ル分割能を有する基を含んでいてもよい)またはアリー
ル基を有するシランカップリング剤を反応させ、 (ヘ)ついで、グリシドキシ基を有する低級アルキルシ
ランカップリング剤を反応させ、同時またはその後にグ
リシドキシ基を加水分解してジオール基を生成させるこ
とを特徴とする、請求項1記載のカラム充填剤の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2405804A JP2902122B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-12-25 | カラム充填剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-146617 | 1990-06-05 | ||
| JP14661790 | 1990-06-05 | ||
| JP2405804A JP2902122B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-12-25 | カラム充填剤及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0440366A JPH0440366A (ja) | 1992-02-10 |
| JP2902122B2 true JP2902122B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=26477417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2405804A Expired - Lifetime JP2902122B2 (ja) | 1990-06-05 | 1990-12-25 | カラム充填剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2902122B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP2405804A patent/JP2902122B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0440366A (ja) | 1992-02-10 |
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