JPH0236351A

JPH0236351A - 液体クロマトグラフイー用カラム充填剤の製造法

Info

Publication number: JPH0236351A
Application number: JP63185758A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hirai; 修平井; Yoshiyuki Mukoyama; 向山　吉之; Koichi Akiyama; 孝一秋山
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1988-07-26
Filing date: 1988-07-26
Publication date: 1990-02-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、液体クロマトグラフィー用カラム充填剤、特
に、逆相分配液体クロマトグラフィー用カラム充填剤の
製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来より液体クロマトグラフィーの一分離様弐として、
試料の疎水性の相違による保持の強弱に基づき分離する
逆相分配クロマトグラフィーが知られており、−船釣に
、逆相液体クロマトグラフィーで用いられるカラム充填
剤としては以下のものが知られている。

（１）シリカゲルの表面にオクタデシル基等を有するシ
ランカップリング剤で化学修飾した化学結合型シリカゲ
ル〔ジエイ・ジエイ・カークランド、ジェイ・ジェイ・
デステエファノ、ジャーナル・オブ・クロマトグラフィ
ー・サイエンス（Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ｃｈｒｏｍａｔ
ｏｇｒａｐｈｙ　５ｃｉｅｎｃｅ）第８巻、３０９頁、
１９７０年］（２）スチレン−ジビニルベンゼン共重合体粒子〔エム
・デイ−・グリーサー、デイ−・ジエイ・ビートザック
、アナリティカル・ケミストリー（Ａｎａｌｙｔｉｃａ
ｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）第４５巻、１３８３頁、１９
７３年）（３）長鎖アルキル鎖を持つメタクリル酸エステル系共
重合体粒子（特開昭６２−９０５３３号公報）〔発明が解決しようとする課題〕以上のうち（１）のシリカゲルは、アルカリに弱く、溶
離液のｐｎも２〜８と制限され、すべてのｐＨ範囲で用
いることができないという欠点があり、更に、シリカ表
面のすべてのシラノール基に化学結合させることは難し
く、未反応のシラノール基が残存していることから、塩
基性の試料について特異吸着を起こすという問題がある
。

また、（２）及び（３）の共重合体粒子は、（１）のシ
リカゲルに関する問題は解決しているものの、各種溶媒
間での膨潤・収縮が激しく、カラム内の溶離液を変えて
、クロマトグラフィーを行うことが困難であるという問
題点がある。

本発明はこのような問題点を解決し、耐酸、耐アルカリ
性を有し、各種溶媒間での膨潤収縮の差が小さい、逆相
分配液体クロマトグラフィー用カラム充填剤を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段］本発明は、グリシジルモノビニルエステル又はグリシジ
ルモノビニルエーテルと、多価アルコールのポリビニル
エステル又は多価アルコールのポリビニルエーテルを水
性懸濁共重合させて得られるゲル粒子のグリシジル基を
、グリシジル基と反応しない酸の存在下で加水分解させ
、更に、炭素原子数６〜２４の脂肪酸、炭素原子数６〜
２４の脂肪酸無水物又は炭素原子数６〜２４の脂肪酸ク
ロリドを反応させることを特徴とする液体クロマトグラ
フィー用カラム充填剤の製造法に関する。

本発明に用いられるグリシジルモノビニルエステル又は
グリシジルモノビニルエーテルとしては、メタクリル酸
グリシジル、アクリル酸グリシジル、アリルグリシジル
エーテルなどが挙げられるが、反応性、耐アルカリ性を
考慮すると、グリシジルメタクリレートが好ましい。

本発明に用いられる多価アルコールのポリビニルエステ
ル及ヒ多価アルコールのポリビニルエーテルとしては、
例えばエチレングリコールジメタクリレート、エチレン
グリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメ
タクリレート、プロピレングリコールジアクリレートの
ようなアルキレングリコールジビニルエステル、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレング
リコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジ
アクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレー
ト等のポリアルキレングリコールのジビニルエステル、
グリセリンのジ又はトリアクリレート、グリセリンのジ
又はトリメタクリレート、トリメチロールプロパンのジ
又はトリメタクリレート、トリメチロールプロパンのジ
又はトリアクリレート、テトラメチロールメタンのジ、
トリ又はテトラメタクリレート、テトラメチロールメタ
ンのジ、トリ又はテトラアクリレート、エチレングリコ
ールジアリルエーテル、プロピレングリコールジアリル
エーテル、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、
ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、グリセリ
ンのジ又はトリアリルエーテル、トリメチロールプロパ
ンのジ又はトリアリルエーテル、テトラメチロールメタ
ンのジ、トリ又はテトラアリルエーテル等が挙げられる
が、反応性及び生成したゲルの親水性、耐圧性を考慮す
ると、エチレングリコールジメタクリレート、テトラメ
チロールメタンのジ、トリ又はテトラメタクリレートが
望ましい。

グリシジルモノビニルエステル又はグリシジルモノビニ
ルエーテル（Ｉ）と、多価アルコールのポリビニルエス
テル又は多価アルコールのポリビニルエーテル（ＩＩ）
との比率は、（１）が多すぎると、生成したゲル粒子の
親水性は向上するが、耐圧性は低下する傾向にあり、（
１）／　（ｎ）の比率は、モル比で５０１５０〜９７／
３の範囲が好ましい。

本発明においてグリシジルモノビニルエステル又はグリ
シジルモノビニルエーテルと、多価アルコールのポリビ
ニルエステル又は多価アルコーノモのポリビニルエーテ
ルは、必要に応じて水と相溶しない有機溶媒の存在下に
、水性懸濁重合させ、ゲル粒子とされる。

本発明で用いられる水と相溶しない有機溶媒は、ゲルを
多孔性にするために用いられこれらは２５°Ｃで水１０
０ｇに対しての溶解量が１５ｇ以下のものであり、例え
ばトルエン、ジエチルベンゼン、ドデカン、イソアミル
アルコール、クロロベンゼン、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル等がある。これらの溶媒は、単独で用い
てもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。これら
の使用量は、単量体総量に対して５０〜３００重量％使
用されるのが好ましい。この水と相溶しない有機溶媒が
少なすぎると、得られる粒子を多孔性にしにくくなり、
多すぎると、得られる粒子の空隙率が大きくなり、耐圧
性が乏しくなる傾向にある。

水性懸濁重合は水性媒体中で懸濁重合を行うものである
が、この水性媒体としては、水は必須であり、また、懸
濁系の安定性を阻害しない範囲で水溶性有機溶媒を溶解
した水を使用してもよい。

このとき水と相溶しない有機溶媒は、反応前に全て添加
するか、又は重合率が２０％に達するまでに全て添加す
るのが好ましい。添加は、分割して行ってもよい。

本発明において使用するため好適な重合開始剤としては
、過酸化ベンゾイル、過酸化ジクロルベンゾイル、過酸
化ジクミル、過酸化ジー第３ブチ７Ｌ／、２．　５−シ
（ペルオキシベンゾエート）ヘキシン−３，１，３−ビ
ス（第３−ブチルペルオキシイソプロビル）ベンゼン、
過酸化ラウロイル、過酢酸第３ブチル、２．５−ジメチ
ル−２，５−ジ（第３ブチルペルオキシ）ヘキシン−３
，２゜５−ジメチル−２，５−ジ（第３−ブチルペルオ
キシ）ヘキサン及び過安息香酸第３ブチル、メチルエチ
ルケトンペルオキシド、メチルシクロヘキサノンペルオ
キシド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル
及びジメチルアゾジイソブチレート等のアゾ系化合物が
あり、これらの１種又は２種以上が使用できる。この使
用量は、ビニル系単量体の種類及び得られる重合体の目
的とする分子量により決められるものであるが、好まし
くはビニル系単量体に対して０．１〜４．０重量％使用
される。

また、本発明において、分散剤として難溶性リン酸塩、
水溶性高分子保護コロイドなどを重合系に添加すること
ができる。

難溶性リン酸塩としては、リン酸三カルシウム、リン酸
マグネシウム等がある。高分子保護コロイドとしては、
ポリビニルアルコール、アルキルセルロース、ヒドロキ
シアルキルセルロース、カルボキシアルキルセルロース
等の水溶性セルロース誘導体、ポリアクリル酸ナトリウ
ム等がある。難溶性リン酸塩は重合系に存在する物質全
量に対して０．０１重量％以上、水溶性高分子保護コロ
イドは１〜０．００１重量％の範囲で使用されるのが好
ましい。

その他、粒径調節等のために陰イオン系界面活性剤を重
合系に添加したり、単量体や水と相溶しない有機溶媒の
水への溶解性を低下させる等のために水溶性無機塩を重
合系に添加することができる。

グリシジルモノビニルエステル又はグリシジルモノビニ
ルエーテル、水と相溶しない有機溶媒、分散剤、重合開
始剤及び必要に応じて分散助剤は、これらを予め混合し
て又は各々別々に水性媒体に添加して分散させる。この
場合、よく分散させるために、ホモミキサー等により高
速撹拌するのが好ましく、この高速撹拌は、重合初期ま
で行うことができる。これ以後の重合は、プロペラ撹拌
機等を用いる普通の撹拌下に行われる。

なお、水性媒体は、前記グリシジルモノビニルエステル
又はグリシジルモノビニルエーテル及び前記水と相溶し
ない有機溶媒の総量に対して１〜５０重量倍使用するの
が好ましい。この場合、水性媒体としては、水が使用さ
れるが、懸濁系の安定性を阻害しない範囲で水溶性有機
溶媒を溶解して含む水を使用してもよい。

ゲル粒子のグリシジル基の加水分解には、グリシジル基
と反応しない酸を使用する。そのような酸としては、硫
酸、過塩素酸、トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸等がある。用いる酸溶液の初期の濃度は、０．１Ｎ〜
５Ｎが好ましい。これより薄いと、反応が進行せず、濃
いと、エステル結合の加水分解が起こる傾向にある。ま
た、酸溶液には水が少なくとも１０重量％以上含有され
ていることが好ましい。

上記酸溶液の調整用に用いられる溶媒としては、酸及び
水と相溶し、酸及びグリシジル基に対して不活性なもの
であれば特に制限はなく、アセトン、メチルエチルケト
ン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル
等を用いてもよいが、これらの溶媒を用いずに単に水を
溶媒として用いても特に問題はない。

用いられる酸溶液の量は、ゲル粒子が溶媒に浸漬するの
に十分な量があればよく、ゲル重量と同量以上あればよ
い、この反応は２５°Ｃ〜１００°Ｃで３〜１０時間行
われる。これによりゲル粒子の有するグリシジル基の８
０％以上が加水分解される。

このようにして１つのグリシジル基に酸を作用させ、加
水分解すると、１つのグリシジル基が生成する。

グリシジル基を酸の存在下で加水分解して得たゲルに反
応させる炭素原子数６〜２４の脂肪酸、炭素原子数６〜
２４の脂肪酸無水物、炭素原子数６〜２４の脂肪酸クロ
リドについては特に制限はないが、工業的に入手の容易
なこと、反応性が高いことを考慮すると、ステアリン酸
クロリド、ラウリン酸クロリドが好ましい。

炭素原子数６〜２４の脂肪酸、炭素原子数６〜２４の脂
肪酸無水物、炭素原子数６〜２４の脂肪酸クロリドは、
グリシジル基を酸の存在下で加水分解してよ（乾燥した
ゲル１ｇ当り１０−４モル以上使用することが好ましい
。１ｇ当り１０−４モル未満の使用である場合、得られ
るゲルの液体クロマトグラフィー用カラム充填剤として
の性能が十分でなくなる。

炭素原子数６〜２４の脂肪酸、炭素原子数６〜２４の脂
肪酸無水物、炭素原子数６〜２４の脂肪酸クロリドは、
これらと反応しない溶媒中、必要に応じて触媒の存在下
に反応させる。

炭素原子数６〜２４の脂肪酸、炭素原子数６〜２４の脂
肪酸無水物、炭素原子数６〜２４の脂肪酸クロリドの濃
度は、５重量％以上であることが好ましく、その使用量
は、ゲル重量と同量以上あればよい。反応は一２０°Ｃ
〜１００°Ｃで１時間以上行うことにより進行する。

以上のようにして得られた粒径１〜２００μｍ、好まし
くは１〜１５μｍの球状粒子は、イオン交換クロマトグ
ラフィー用担体、更に変性を行ってアフイニテイクロマ
トグラフィー用担体として使用可能である。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を示す。以下、％は重量％を意味
する。

実施例１（１）グリシジルメタクリレートとエチレングリコール
ジメタクリレートの共重合体であるベースゲルの合成（
重合反応）グリシジルメタクリレート１７５ｇ、エチレングリコー
ルジメタクリレー）２５ｇ、イソアミルアルコール１２
５　ｇ、酢酸ブチル９５ｇ及びアゾビスイソブチロニト
リル１．０ｇの混合物を、０．２％メチルセルロース水
溶液２２に懸濁させ、ホモミキサーを使用して高速撹拌
下、室温で１分間はど混合し、その後普通のプロペラ撹
拌装置に移して８０°Ｃで７時間反応させて、水及び有
機溶媒に不溶なゲル粒子を得た。このゲルを５濾過して
集め、水２１、メタノール２！で洗浄後、風乾した。こ
のゲルのグリシジル基ｆｉｔ（塩酸−塩化カルシウム法
で測定）は、５ｍｅｑ／ｇであった。

（２）加水分解反応（１）で得たゲル粒子１００ｇを、０．５Ｎ硫酸１００
０ｄに懸濁させ、８０°Ｃで５時間反応させた。これを
５濾過して集め、よく洗浄した後、乾燥した。このゲル
のグリシジル基量（塩酸−塩化カルシウム法で測定）は
、Ｏｍｅｑ／ｇであった。

（３）ステアリン酸クロリドとの反応（２）で得たゲル５０ｇ、脱水蒸留したピリジン５００
ｇ及びステアリン酸クロリド２５ｇを混合し、氷水で冷
やしながら１０°Ｃに一時間保つ、その後６０°Ｃで５
時間反応させた。生成したゲルを５濾過して集め、よく
洗浄した後、乾燥した。収量は６１ｇであった。

比較例１グリシジルメタクリレート１６０ｇ、エチレングリコー
ルジメタクリレート４０ｇを使用した以外は、実施例１
と同様に重合反応及び加水分解反応を行った。重合反応
後のグリシジル基量（塩酸−塩化カルシウム法で測定）
は、４．５ｍｅｑ／ｇ。

加水分解反応後のグリシジル基量（塩酸−塩化カルシウ
ム法で測定）は、Ｏｎ＋ｅｑ／ｇであった。

応用例１実施例１で得られたゲルを振るい分けして、１０〜１５
μｍの粒度とし、直径６．０ｍｍＸ１５０鵬のステンレ
スカラムに充填した。このカラムでベンゼン、ナフタレ
ン、アントラセンを分離したクロマトグラムを第１図に
示す。第１図において、１．２及び３の符号は、それぞ
れベンゼン、ナフタレン、アントラセンの溶出容量のピ
ークを示すものである。移動相は、メタノール：水（９
５：５）、流量は１．０ｊ１１／ｍｍ、検出はＵＶ２５
４ｒ＋ｍで行った。また、水１００％、メタノール１０
０％を流した場合でも、カラム内に空隙はなかった。

応用例２比較例１で得られたゲルを応用例１と同様に振るい分け
、カラム充填し、応用例１と同一条件でベンゼン、ナフ
タレン、アントラセンの分離を行った。第２図にそのク
ロマトグラムを示したが、ベンゼン、ナフタレン、アン
トラセンは分離されず、逆相系充填剤としては使用でき
ない。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、耐酸性及び耐アルカリ性に優れ
、各種溶媒間での膨潤・収縮の差が小さい逆相分配クロ
マトグラフィー用カラム充填剤を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１によって製造したゲル粒子
を充填剤として用いて得られたクロマトグラム、第２図
は、比較例１によって製造したゲル粒子を充填剤として
用いて得られたクロマトグラムである。符号の説明１・・・ベンゼンの溶出ピーク２・・・ナフタレンの溶出ピーク３・・・アントラセンの溶出ピーク歪１、ｒｙ）０　２　４　　乙　　ｇ　　／θ 溶工各１（舛１）

Claims

【特許請求の範囲】１、グリシジルモノビニルエステル又はグリシジルモノ
ビニルエーテルと、多価アルコールのポリビニルエステ
ル又は多価アルコールのポリビニルエーテルを水性懸濁
共重合させて得られるゲル粒子のグリシジル基を、グリ
シジル基と反応しない酸の存在下で加水分解させ、更に
、炭素原子数６〜２４の脂肪酸、炭素原子数６〜２４の
脂肪酸無水物又は炭素原子数６〜２４の脂肪酸クロリド
を反応させることを特徴とする液体クロマトグラフィー
用カラム充填剤の製造法。２、グリシジルモノビニルエステル又はグリシジルモノ
ビニルエーテル５０〜９７モル％と、多価アルコールの
ポリビニルエステル又は多価アルコールのポリビニルエ
ーテル５０〜３モル％を、水性懸濁共重合させる請求項
１記載の液体クロマトグラフィー用カラム充填剤の製造
法。３、グリシジルモノビニルエステル又はグリシジルモノ
ビニルエーテルが、グリシジルメタクリレートである請
求項１又は２記載の液体クロマトグラフィー用カラム充
填剤の製造法。