JPH03107759A - Manufacturing method of column packing material - Google Patents
Manufacturing method of column packing materialInfo
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- JPH03107759A JPH03107759A JP1246855A JP24685589A JPH03107759A JP H03107759 A JPH03107759 A JP H03107759A JP 1246855 A JP1246855 A JP 1246855A JP 24685589 A JP24685589 A JP 24685589A JP H03107759 A JPH03107759 A JP H03107759A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
この発明は、カラム充填剤に関する。さらに詳しくは、
生体試料の液体クロマトグラフィによる分離分析や除タ
ンパク処理に好適なカラム充填剤に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a column packing material. For more details,
The present invention relates to a column packing material suitable for separation analysis and protein removal treatment of biological samples by liquid chromatography.
(ロ)従来の技術
従来から、クロマトグラフィ、特に高速液体クロマトグ
ラフィ(以下、)IPLcという)が、血清などの生体
試料中の薬物の分析に汎用されている。しかし、血清な
どのタンパクを多量に含む生体試料中の薬物のHPLC
分叶においては除タンパク操作が不可欠であり、このよ
うな前処理操作は、時間と労力を要しかつ分析精度ある
いは確度を損なうという欠点を有している。(b) Prior Art Conventionally, chromatography, particularly high performance liquid chromatography (hereinafter referred to as IPLc), has been widely used for analyzing drugs in biological samples such as serum. However, HPLC analysis of drugs in biological samples containing large amounts of proteins such as serum
Protein removal operations are indispensable in flowering, and such pretreatment operations have the drawbacks of requiring time and effort and impairing analytical precision or accuracy.
そこで、近年、除タンパク操作を行うことなく直接血清
試料を注入し、この試料中に含まれろ各種薬物を分離・
定量することが可能なりロマトグラフィ用充填剤が開発
され、利用されている。これらの充填剤は、多孔性ガラ
スやシリカゲルを担体として、かつその細孔内外に異な
る性質を付与したものである。かかる充填剤では血清中
のタンパク質(アルブミンやグロブリン)は巨大分子な
ので細孔内に入らず、かつ親水性の外表面(孔外面)に
吸着されることなくカラムを素通りし、その一方薬物の
ような比較的小さな分子は疎水性の内表面(孔内面)で
吸着され、分離されることになる。Therefore, in recent years, serum samples have been directly injected without protein removal, and various drugs contained in these samples have been separated and
Fillers for chromatography have been developed and are now in use because they allow quantitative determination. These fillers use porous glass or silica gel as a carrier and provide different properties inside and outside the pores. In such a packing material, proteins in serum (albumin and globulin) are macromolecules, so they do not enter the pores and pass through the column without being adsorbed on the hydrophilic outer surface (outer surface of the pores). Relatively small molecules will be adsorbed on the hydrophobic inner surface (inner surface of the pore) and separated.
かかる充填剤の具体例としては、特開昭60−5625
6号公報に記載された発明が挙げられる。この発明では
、オクタデシルシリル(ODS)基を化学結合させたシ
リカ充填剤の外表面にタンパク質をコートした充填剤が
用いられている。この充填剤は、ウシ血清アルブミンあ
るいは家兎血漿タンパクをカラムに吸着、変性させるこ
とにより得られる。Specific examples of such fillers include Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-5625
An example is the invention described in Publication No. 6. In this invention, a filler is used in which the outer surface of a silica filler to which octadecylsilyl (ODS) groups are chemically bonded is coated with protein. This packing material is obtained by adsorbing bovine serum albumin or rabbit plasma protein onto a column and denaturing it.
また、これと同様な充填剤を製造する方法として、特開
昭61−65159号公報(ピンカートンらの方法)お
よび特開平1−123145号公報(萩中らの方法)に
記載されたように、り内表面および外表面に疎水性基を
導入する、2)次いで、それ自身が巨大分子であり、細
孔内に侵入できない酵素を用いて外表面の疎水性基だけ
を切断する、3)その後、外表面に親木性基を導入する
方法がある。より具体的には何者の方法は、グリセリル
プロピル基を導入した多孔性のシリカを出発原料とし、
これにカルボニルジイミダゾールを介してオリゴペプチ
ド(グリシル−フェニルアラニル−フェニルアラニンな
ど)を結合させ、タンパク質加水分解酵素であるカルボ
キシペプチダーゼAを用いて加水分解を行うことにより
外表面のフェニルアラニン側鎖を切断する方法である。In addition, as a method for producing a filler similar to this, as described in JP-A-61-65159 (method of Pinkerton et al.) and JP-A-1-123145 (method of Haginaka et al.), 2) Next, only the hydrophobic groups on the outer surface are cleaved using an enzyme that is itself a macromolecule and cannot enter the pores. 3) After that , there is a method of introducing wood-philic groups to the outer surface. More specifically, someone's method uses porous silica into which glycerylpropyl groups have been introduced as a starting material,
An oligopeptide (glycyl-phenylalanyl-phenylalanine, etc.) is bonded to this via carbonyldiimidazole, and the phenylalanine side chain on the outer surface is cleaved by hydrolysis using carboxypeptidase A, a protein hydrolase. This is the way to do it.
その結果、内表面には疎水性リガンドとしてグリシル−
フェニルアラニル−フェニルアラニンが残り、外表面は
親水性のグリシル−グリセリルプロピル基となる。一方
、後者の方法は、アミノプロピル基を導入した多孔性の
シリカを出発原料として、トリエチルアミン存在下、オ
クタノイルクロリドを反応させ、アミド結合を介して疎
水性基を導入し、次に、ポリミキシン・アシラーゼによ
り外表面のアシル基を加水分解し、外表面のアミノ基を
グリシドールとの反応を行うことにより現水性とする方
法である。As a result, the inner surface contains glycyl as a hydrophobic ligand.
Phenylalanyl-phenylalanine remains, and the outer surface becomes a hydrophilic glycyl-glycerylpropyl group. On the other hand, in the latter method, porous silica into which aminopropyl groups have been introduced is used as a starting material, and octanoyl chloride is reacted in the presence of triethylamine to introduce hydrophobic groups through amide bonds. In this method, acyl groups on the outer surface are hydrolyzed by acylase, and amino groups on the outer surface are reacted with glycidol to make them water-soluble.
(ハ)発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述した充填剤のうち、タンパク質をコ
ートしたODSシリカ充填剤では、使用が長期間にわた
ると吸着、変性したタンパクが溶離を起こすことがあり
、また高分離効率のカラムが得られないなど、耐久性や
分離能の点で欠点を有している。(c) Problems to be Solved by the Invention However, among the above-mentioned packing materials, ODS silica packing coated with protein may cause elution of adsorbed and denatured proteins when used for a long period of time, and elution of denatured proteins may occur. It has drawbacks in terms of durability and separation ability, such as the inability to obtain columns with high separation efficiency.
また、ピンカートンや萩中らの方法では、酵素反応を利
用しているため、工程が複雑化すると共に得られた充填
剤の特性にバラツキが生じ易く、かつ薬物等の小さな分
子の分離能、分離種等に限界があった。In addition, since the methods of Pinkerton and Haginaka et al. utilize an enzymatic reaction, the process is complicated and the characteristics of the obtained packing material tend to vary, and the separation ability of small molecules such as drugs There was a limit to the number of species.
この発明はかかる状況下なされたものであり、高い除タ
ンパク能及び薬物の分離能を存しかつ耐久性が高く、し
かも再現性良く簡便に製造することができる充填剤を提
供しようとするものである。This invention was made under such circumstances, and aims to provide a packing material that has high protein removal ability and drug separation ability, is highly durable, and can be easily manufactured with good reproducibility. be.
(ニ)課題を解決するための手段
かくしてこの発明によれば、多孔性担体におけろ孔内面
が、アリール基又はキラル分割能を呈する置換基を有す
るシランカップリング剤残基で修飾されてなり、かつ孔
外面が、親水性基を有するシランカップリング剤残基で
修飾されてなるカラム充填剤が提供される。(d) Means for Solving the Problems According to the present invention, the inner surfaces of the pores in the porous carrier are modified with a silane coupling agent residue having an aryl group or a substituent exhibiting chiral resolution. , and the outer surface of the pores is modified with a silane coupling agent residue having a hydrophilic group.
この発明のカラム充填剤の母体となる多孔性担体として
は、表面に水酸基を有する水不溶性物質が使用でき、例
えば、いわゆる多孔性シリカゲルや多孔性ガラスを用い
ることができる。ただし、これ以外にも水酸基を有する
合成樹脂で作製された多孔性ポリマーを用いることがで
きる。かかる多孔性担体は通常、粒径5〜20μmでか
つ比表面積が200〜50(1m”/9程度の多孔性の
ものが適している。A water-insoluble substance having a hydroxyl group on the surface can be used as the porous carrier serving as the matrix of the column packing material of the present invention, and for example, so-called porous silica gel or porous glass can be used. However, other than this, a porous polymer made of a synthetic resin having hydroxyl groups can also be used. Suitable porous carriers are usually those having a particle size of 5 to 20 μm and a specific surface area of 200 to 50 (about 1 m''/9).
この発明のカラム充填剤は、上記多孔性担体の内外面を
、異なる置換基を有するシランカップリング剤残基で修
飾してなるものである。The column packing material of the present invention is obtained by modifying the inner and outer surfaces of the porous carrier with silane coupling agent residues having different substituents.
ここで、孔内面は、アリール基又はキラル分割能を呈す
る置換基を有するシランカップリング剤残基で修飾され
る。ここでアリール基としては、例えばフェニル基、ナ
フチル基等が挙げられ、キラル分割能を呈する置換基と
しては、例えば、シクロデキストリン含有基、分岐シク
ロデキストリン含有基、キラルアミドおよび尿素誘導体
含有基、クラウンエーテル含有基等が挙げられろ。ここ
でアリール基含有シランカップリング剤残基による修飾
は、疎水性の程度の差に基づいて薬物を分離する場合に
主として採用され、キラル分割能を呈するシランカップ
リング剤残基による修飾は、光学活性の薬物の各対掌体
を分離する場合に主として採用され、適宜選択される。Here, the inner surface of the pore is modified with a silane coupling agent residue having an aryl group or a substituent exhibiting chiral resolution. Here, examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, and examples of the substituent exhibiting chiral resolution include a cyclodextrin-containing group, a branched cyclodextrin-containing group, a chiral amide and urea derivative-containing group, and a crown ether List the containing groups. Here, modification with aryl group-containing silane coupling agent residues is mainly employed when separating drugs based on differences in the degree of hydrophobicity, and modification with silane coupling agent residues exhibiting chiral resolving ability is It is mainly employed when separating each enantiomer of an active drug, and is selected as appropriate.
一方、孔外面は親水性基を有するシランカップリング剤
残基で修飾される。ここで親水性基としては、水酸基、
アミノ基、カルボキシル基等が挙げられる。この孔外面
の修飾は、主として、充填剤へのタンパク質の吸着や保
持を防止し、除タンパク処理やタンパク質分離除去処理
を円滑に行う目的で行われる。On the other hand, the outer surface of the pore is modified with a silane coupling agent residue having a hydrophilic group. Here, the hydrophilic groups include hydroxyl group,
Examples include an amino group and a carboxyl group. This modification of the outer surface of the pores is mainly performed for the purpose of preventing adsorption and retention of proteins on the filler and facilitating protein removal treatment and protein separation and removal treatment.
上記孔内外面の修飾は、例えば、多孔性シリカゲルある
いは多孔性ガラスなどの多孔性担体の表面水酸基に各々
各種置換基を有するシランカップリング剤を縮合付加さ
せ、必要に応じて末端置換基を変性するか他の置換基に
変換することにより行うことかできる。かかるシランカ
ップリング剤としては、置換トリ(低級アルコキシ)シ
ラン、末端置換アルキルトリ(低級アルコキシ)シラン
等が適しており、具体的には、置換−トリメトキシシラ
ン、置換−トリエトキシシラン、γ−置換一ブロビルト
リメトキシシラン、γ−置換一プロビルトリエトキシシ
ラン等が挙げられる。これらのうち、孔内面修飾用のシ
ランカップリング剤の一つの好ましい例としてアリール
基−置換トリメトキシ(又はエトキシ)シランや、3−
イソシアナートプロピルトリメトキシ(又はエトキシ)
シランとシクロデキストリンとを反応させて得られるカ
ルバミン酸シクロデキストリンエステル置換プロピルト
リメトキシ(又はエトキシ)シラン等が挙げられる。ま
た、孔内面修飾後のシランカップリング剤の一つの好ま
しい例としては、3−グリシドキシプロビルトリメトキ
シ(又はエトキシ)シランが挙げられろ。The modification of the inner and outer surfaces of the pores can be achieved, for example, by condensing and adding a silane coupling agent having various substituents to the surface hydroxyl groups of a porous carrier such as porous silica gel or porous glass, and modifying the terminal substituents as necessary. This can be carried out by converting the substituent into another substituent. Suitable examples of such silane coupling agents include substituted tri(lower alkoxy)silanes, terminally substituted alkyltri(lower alkoxy)silanes, etc. Specifically, substituted trimethoxysilanes, substituted triethoxysilanes, γ- Substituted monoprobyltrimethoxysilane, γ-substituted monoprobyltriethoxysilane, and the like. Among these, preferred examples of silane coupling agents for modifying the pore inner surface include aryl group-substituted trimethoxy (or ethoxy) silane and 3-
Isocyanatopropyltrimethoxy (or ethoxy)
Examples include carbamic acid cyclodextrin ester-substituted propyltrimethoxy (or ethoxy) silane obtained by reacting silane and cyclodextrin. Further, one preferable example of the silane coupling agent after modifying the pore inner surface is 3-glycidoxypropyl trimethoxy (or ethoxy) silane.
この発明のカラム充填剤は、多孔性担体の表面水酸基に
おける孔内面と孔外面の反応性の差を利用することによ
り、効率良く作製することができる。すなわち、多孔性
担体は、細孔内部の表面(孔内面)及び細孔外部の表面
(孔外面)に水酸基を有するが、本発明者の知見によれ
ば、孔外面における化学反応性が孔内面に比して高い。The column packing material of the present invention can be efficiently produced by utilizing the difference in reactivity between the inner surface of the pores and the outer surface of the pores in the surface hydroxyl groups of the porous carrier. In other words, the porous carrier has hydroxyl groups on the inner surface of the pores (pore inner surface) and the outer surface of the pores (pore outer surface), but according to the findings of the present inventors, the chemical reactivity on the outer surface of the pores higher than that of
従って、この反応性の差を利用して、まず、孔内面修飾
後シランカブプリング剤を、孔内面との反応が実質的に
無視できる緩和な縮合反応条件下で多孔性担体に作用さ
せて実質的に孔外面のみに対応するシランカップリング
剤残基を結合させ、次いで孔内面修飾用シランカップリ
ング剤を、孔内面との反応が円滑に進行する強い縮合反
応条件下で多孔性担体に作用させて残存する水酸基との
縮合によって孔内面に対応するシランカップリング剤残
基を結合させ、この後、必要に応じて各シランカップリ
ング剤残基の置換基を変性・変換等することにより簡便
に作製することができる。Therefore, taking advantage of this difference in reactivity, first, after modifying the pore inner surface, a silane cubupling agent is applied to the porous carrier under mild condensation reaction conditions where the reaction with the pore inner surface can be virtually ignored. The corresponding silane coupling agent residue is bonded only to the outer surface of the pores, and then the silane coupling agent for modifying the inner surface of the pores is applied to the porous carrier under strong condensation reaction conditions that allow the reaction with the inner surface of the pores to proceed smoothly. The corresponding silane coupling agent residues are bonded to the pore inner surface by condensation with the remaining hydroxyl groups, and then the substituents of each silane coupling agent residue can be modified or converted as necessary. It can be made into
ここでいずれの縮合反応も、実質的に無水の非極性溶媒
(例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン等)中に、還
流下で多孔性担体をカップリング剤と接触さ仕て行うこ
とができるが、孔外面への選択的修飾のための緩和な縮
合反応条件としては無触媒条件が選択され、孔内面への
修飾のための強い縮合反応条件としては縮合触媒を添加
した条件が選択される。ここで用いる縮合触媒としては
、有機塩基が適しており、例えば、N、N−ジイソプロ
ピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等が挙
げられる。Any condensation reaction herein can be carried out by contacting the porous support with a coupling agent in a substantially anhydrous non-polar solvent (e.g., toluene, benzene, xylene, etc.) under reflux; Non-catalytic conditions are selected as mild condensation reaction conditions for selective modification of the outer surface of the pores, and conditions in which a condensation catalyst is added are selected as strong condensation reaction conditions for modification of the inner surface of the pores. As the condensation catalyst used here, an organic base is suitable, and examples thereof include N,N-diisopropylethylamine, triethylamine, pyridine, and the like.
なお、各々の縮合反応に供す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It(例えば8.5μmol/♂)に対し、カップリ
ング剤0,5〜4.0当量程度とするのが適している。Note that the amounts of the porous carrier and the coupling agent used in each condensation reaction are not particularly limited, but usually 0.5 to 4.0 equivalents of the coupling agent to the surface silanol It (for example, 8.5 μmol/♂). It is appropriate to consider it as a degree.
また縮合触媒を用いる際の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。Further, when using a condensation catalyst, an amount of about 2.5 equivalents relative to the coupling agent is sufficient.
また、孔外面の修飾に例えば末端グリシドキシアルキル
トリアルコキシシランを用いた場合には、孔内面修飾後
に、末端グリシドキシ基を親水性基に変性する必要があ
り、この変性は、エポキシ環を水解してジオールに変換
することにより達成できろ。ことに末端グリシドキシ基
を用いると製造途中で孔外面に結合したシランカップリ
ング剤残基の活性水素の保護を行うことなく孔内面の修
飾を行うことができるため、一つの好ましい!!1様で
ある。Furthermore, when using a terminal glycidoxyalkyltrialkoxysilane to modify the outer surface of the pore, for example, it is necessary to modify the terminal glycidoxy group into a hydrophilic group after modifying the inner surface of the pore. This can be achieved by converting it into a diol. In particular, the use of a terminal glycidoxy group is preferable because the inner surface of the pore can be modified without protecting the active hydrogen of the silane coupling agent residue bonded to the outer surface of the pore during production! ! I am like 1.
このようにして得られたこの発明のカラム充填剤は、適
当なカラム容器に充填され、液体クロマトグラフィ用カ
ラムや除タンパク処理用カラムとして好適に用いること
ができる。The column packing material of the present invention thus obtained can be packed into a suitable column container and suitably used as a column for liquid chromatography or a column for protein removal treatment.
(ホ)作用
多孔性担体の孔内面に修飾され、アリール基又はキラル
分割能を呈する置換基を有するシランカップリング剤残
基は、細孔内に侵入しうる薬物等の比較的小さな種々の
分子をその疎水性の程度の差又は包接錯体あるいはジア
ステレオマー錯体の安定性の差に基づいて効率良く分離
するよう作用する。一方、孔外面に修飾され、親水性基
を有するシランカップリング剤残基は、多孔性担体にタ
ンパク質等の巨大分子の吸着や保護を防止するよう作用
する。(E) Effect The silane coupling agent residues modified on the inner surface of the pores of the porous carrier and having an aryl group or a substituent exhibiting chiral resolving ability can be used for various relatively small molecules such as drugs that can enter the pores. It acts to efficiently separate molecules based on differences in their hydrophobicity or differences in stability of inclusion complexes or diastereomeric complexes. On the other hand, the silane coupling agent residues modified on the outer surface of the pores and having a hydrophilic group act to prevent the adsorption and protection of macromolecules such as proteins on the porous carrier.
そして、これらの作用が相俟って薬物等の高精度な分離
分計が長期間に亘って可能となり、血清等の生体試料の
直接分離も可能となる。Together, these effects make it possible to perform high-precision separation and measurement of drugs and the like over a long period of time, and also to directly separate biological samples such as serum.
(へ)実施例
実施例!
(工程1)3−グリシドキシプロピル基を有する孔外面
の調製
Develosil 6O−5(粒径5 gm、細孔径
60人、多孔性シリカ−野村化学社製)2gにトルエン
120i12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3.81を加え
た後、無触媒条件下90〜95℃で5時間撹拌する。反
応済みシリカを濾取し、603!&のトルエンおよび6
0村のメタノールで洗浄し、下記に示すごとき外面が3
−グリシドキシプロピルシリルエーテル化されたシリカ
を得ろ。(to) Examples Examples! (Step 1) Preparation of the outer surface of the pores having 3-glycidoxypropyl groups To 2 g of Develosil 6O-5 (particle size 5 gm, pore size 60, porous silica manufactured by Nomura Chemical Co., Ltd.) was added 120i12 of toluene, and azeotropic After removing water, 3.81 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added, and the mixture was stirred at 90 to 95° C. for 5 hours under non-catalytic conditions. Reacted silica was filtered and 603! & toluene and 6
After washing with 0 methanol, the outer surface looks like the one shown below.
- Obtain glycidoxypropylsilyl etherified silica.
(工程2)フェニル基を有する孔内面の調製工程lで得
た3−グリシドキシプロピルシリカ29にトルエン80
x(lを加え撹拌しておく。さらに、フェニルトリメト
キシシラン2xQおよびN、N−ジイソプロピルエチル
アミン(縮合触媒)6村を加えた後、撹拌しながら9時
間還流する。反応済みシリカを濾取し、60zQのトル
エンおよび601弗メタノールで洗浄し、下記に示すご
とき孔内面がフェニルシリルエーテル化されたシリカを
得る。(Step 2) Preparation of the inner surface of the pores having phenyl groups 80% of toluene was added to 29% of the 3-glycidoxypropyl silica obtained in step 1.
x(l) and stir.Furthermore, after adding 2 x Q of phenyltrimethoxysilane and 6 ml of N,N-diisopropylethylamine (condensation catalyst), reflux for 9 hours while stirring.Reacted silica is collected by filtration. , 60zQ of toluene and 601fluoromethanol to obtain silica with phenylsilyl etherified pore inner surfaces as shown below.
(工程3)孔内面にフェニル基、孔外面にジオール基を
有するシリカの調製
上記で調製した充填剤29をpH3,0の過塩素酸水溶
液80酎中に加え、撹拌しながら4時間還流する。得ら
れたシリカを水60xQおよびメタノール60x(lで
洗浄し、孔内面がフェニル基含育シランカップリング剤
残基、孔外面がジオール基含有シランカップリング剤残
基で修飾されたシリカからなる下記に示すこの発明の充
填剤を得た。(Step 3) Preparation of silica having phenyl groups on the inner surface of the pores and diol groups on the outer surface of the pores The filler 29 prepared above is added to an aqueous solution of perchloric acid having a pH of 3.0, and refluxed for 4 hours with stirring. The obtained silica was washed with 60x Q of water and 60x (l) of methanol to produce the following silica whose pore inner surface was modified with a phenyl group-containing silane coupling agent residue and the pore outer surface was modified with a diol group-containing silane coupling agent residue. A filler of the present invention shown in Figure 1 was obtained.
実施例2
(工程1)3−グリシドキシプロピル基を有する孔外面
の調製
Chemcosorb 5SI(粒径5μm、細孔径8
0人、多孔性シリカ;ケムコ社製)2gにトルエン80
11Q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0.8zQを加えた後
、無触媒条件下90〜95℃で5時間撹拌する。反応済
みシリカを濾取し、60xQのトルエンおよび60酎の
メタノールで洗浄し、孔外面が3−グリシドキシプロピ
ルシリルエーテル化されたシリカを得る。Example 2 (Step 1) Preparation of pore outer surface with 3-glycidoxypropyl group Chemcosorb 5SI (particle size 5 μm, pore size 8
0 people, porous silica (manufactured by Kemco) 2g to toluene 80
After adding 11Q and removing water by azeotropy, 0.8zQ of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added, and the mixture was stirred at 90 to 95°C for 5 hours under non-catalytic conditions. The reacted silica is collected by filtration and washed with 60xQ toluene and 60ml methanol to obtain silica in which the outer surface of the pores has been converted to 3-glycidoxypropylsilyl ether.
(工程2)光学分割能を呈する孔内面の調製(β−シク
ロデキストリンを孔内面に化学結合した充填剤の調製)
予め、80℃に加熱したピリジン’IOa+(lに、乾
燥したβ−シクロデキストリン4.59を加え撹拌して
おく。窒素気流下、3−イソシアナートプロピルトリエ
トキシシラン2.649を徐々に加え、約5時間(イソ
シアナートの2200−2300cm−’の赤外吸収ス
ベクトルが消失するまで)反応する。この溶液に、上記
(工程I)で調製したシリカ29を加え、撹拌しながら
20時間還流する。反応済みシリカを濾取し、ピリジン
、アセトン、メタノールおよび水、各60zQで洗浄し
、下記に示す修飾シリカを得た。(Step 2) Preparation of the inner surface of the pore that exhibits optical resolution (preparation of a filler in which β-cyclodextrin is chemically bonded to the inner surface of the pore). 4.59 and stir. Under a nitrogen stream, gradually add 3-isocyanatopropyltriethoxysilane 2.649, and for about 5 hours (infrared absorption vector of isocyanate at 2200-2300 cm-' disappears) Silica 29 prepared above (Step I) is added to this solution and refluxed for 20 hours with stirring.The reacted silica is filtered and treated with 60zQ each of pyridine, acetone, methanol and water. The modified silica shown below was obtained by washing.
(工程3)孔内面にβ−シクロデスキトリン、孔外面に
ジオール基を有する充填剤の調製上記(工程2)で調製
したシリカ約29を5%のアセトニトリル水溶液中に加
え、24時間室温で撹拌し、孔内面に、β−シクロデス
キトリンを有するシランカップリング剤残基、孔外面が
ジオール基含有シランカップリング剤残基で修飾された
下記に示すこの発明の充填剤を得た。(Step 3) Preparation of a filler having β-cyclodesquitrin on the inner surface of the pores and diol groups on the outer surface of the pores Approximately 29 grams of the silica prepared in the above (Step 2) was added to a 5% acetonitrile aqueous solution and kept at room temperature for 24 hours. By stirring, the filler of the present invention shown below was obtained, in which the inner surface of the pores was modified with a silane coupling agent residue containing β-cyclodesquitrin, and the outer surface of the pores was modified with a diol group-containing silane coupling agent residue.
実施例3
実施例1で作製した充填剤を、内径4631111.長
さ5cmのHPLC用ステンレス管に充填した。このカ
ラムを用いて、ヒトコントロール血清(試料A)および
ヒトコントロール血清にフェノバルビタール(20u9
/ aL) 、7 z 二)イ:/ (40u9/ s
L)およびカルバマゼピン(10μ?/sL)を標準添
加したもの(試料B)の分離を調べた。移動相は、10
0mM NaH*PO* −too @M NaJPO
* −CHaCN(4,5−4,5−1)を0.8 m
L/sinで送液し、検出は254nsで行なった。ま
た、注入量は10μしであった。得られたクロマトグラ
ムを第1図に示した。第1図のAは試料Aを示すもので
、ヒト血清タンパクのピークが、注入後直ちに溶出した
。第1図のBは試料Bを示すもので、ヒト血清タンパク
の後に、フエノバルビタール■、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。Example 3 The filler prepared in Example 1 had an inner diameter of 4631111. A stainless steel tube for HPLC with a length of 5 cm was filled. Using this column, phenobarbital (20u9) was added to human control serum (sample A) and human control serum.
/ aL), 7 z 2) I: / (40u9/s
The separation of sample B) with standard addition of carbamazepine (10μ?/sL) was investigated. The mobile phase was 10
0mM NaH*PO* -too @M NaJPO
*-CHaCN (4,5-4,5-1) at 0.8 m
The liquid was delivered at L/sin, and detection was performed at 254 ns. Further, the injection amount was 10μ. The obtained chromatogram is shown in FIG. A in FIG. 1 shows sample A, in which the human serum protein peak eluted immediately after injection. B in FIG. 1 shows sample B, in which the peaks of phenobarbital (2), phenytoin (2), and carbamazepine (2) were eluted after the human serum protein, and were well separated from the serum components.
実施例4
実施例2で作製した充填剤を、内径4■、長さ1001
1肩のHPLC用ステンレス管に充填した。このカラム
を用いて、ヒトコントロール血清(試料A)およびヒト
コントロール血清にヘキソバルビタール(100μ9/
++L)を標準添加した乙の(試料C)の分離特性を調
べた。移動相は、1100I NaH*POa−100
111!If NatHPO4−CHaCN(2,5−
2,5−1)を0.8 mL/ll1nで送液し、検出
は254nmで行なった。Example 4 The filler prepared in Example 2 had an inner diameter of 4 cm and a length of 100 cm.
It was filled into a single shoulder HPLC stainless steel tube. Using this column, human control serum (sample A) and human control serum were treated with hexobarbital (100μ9/
The separation characteristics of sample C to which ++L) was added as standard were investigated. Mobile phase was 1100I NaH*POa-100
111! If NatHPO4-CHaCN(2,5-
2,5-1) was delivered at a rate of 0.8 mL/ll1n, and detection was performed at 254 nm.
また、注入量は20μしてあった。得られたクロマトグ
ラムを第2図に示した。第2図のAは試料Aを示すもの
で、ヒト血清タンパクのピークが、注入後直ちに溶出し
た。第2図のCは試料Cを示すもので、ヒト血清タンパ
クの後にヘキソバルビタール■(d一体と4〜体)のピ
ークが溶出し、血清成分と良好に分離している。Further, the injection amount was 20μ. The obtained chromatogram is shown in FIG. A in FIG. 2 shows sample A, in which the human serum protein peak eluted immediately after injection. C in FIG. 2 shows sample C, in which a peak of hexobarbital (d-unit and 4-unit) elutes after human serum protein and is well separated from serum components.
そして、実施例3及び4における血清タンパクの回収率
はほぼ100%であった。このことはジオール基含有シ
ランカップリング剤残基がシリカの孔外面に一様に結合
されているが、孔内面には実質的に結合していないこと
を示すものである。The recovery rate of serum proteins in Examples 3 and 4 was approximately 100%. This indicates that the diol group-containing silane coupling agent residue is uniformly bonded to the outer surface of the pores of the silica, but is not substantially bonded to the inner surface of the pores.
実施例5
実施例2で得られた充填剤を内径4.631111、長
さ30zmのステンレス管に充填し、血清試料の除タン
パク用カラムとして用いた。ヒトコントロール血清にフ
ェニトイン(5μ9/姓)およびカルバマゼピン(1μ
?/iL)を標準添加し、50μLを注入した。カラム
スイッチングのための液体クロマトグラフ流路図は、第
3図に示した。図中、lは分析用移動相、2はポンプ、
3は除タンパク用カラム、4はスイッチングバルブ(バ
ルブ切換時間 点線二〇〜5分、実線:5〜8分、点線
=8分〜である)、5は分析カラム、6は検出器、7は
記録計、8はインジェクター、9はポンプ、10は前処
理用移動相を各々示すものである。また、図中スイッチ
ングバルブの点線は前処理カラムと分析カラムが切り離
されている状態を、実線は前処理カラムと分析カラムが
連結されている状態を示すものである。Example 5 The packing material obtained in Example 2 was filled into a stainless steel tube with an inner diameter of 4.631111 mm and a length of 30 zm, and used as a column for protein removal from serum samples. Phenytoin (5 μ9/surname) and carbamazepine (1 μ
? /iL) was added as standard and 50 μL was injected. A liquid chromatograph flow path diagram for column switching is shown in FIG. In the figure, l is the analytical mobile phase, 2 is the pump,
3 is a protein removal column, 4 is a switching valve (the valve switching time is 20 to 5 minutes for the dotted line, 5 to 8 minutes for the solid line, and 8 minutes for the dotted line), 5 is the analytical column, 6 is the detector, and 7 is the A recorder, 8 an injector, 9 a pump, and 10 a mobile phase for pretreatment. Further, in the figure, the dotted line of the switching valve indicates a state where the pretreatment column and the analysis column are separated, and the solid line indicates the state where the pretreatment column and the analysis column are connected.
ここで前処理用移動相10として、14mM NaHt
POa−6nM Natl[POaを流速0.8mL/
winで送液し、血清試料50μLをインジェクター8
から注入し、5分間前処理を行ない分析カラム5で分析
を行なった。Here, as the pretreatment mobile phase 10, 14mM NaHt
POa-6nM Natl [POa flow rate 0.8mL/
Inject 50μL of serum sample into injector 8.
The solution was injected from the column, pretreated for 5 minutes, and analyzed using analytical column 5.
分析条件は、固定相としてNucleosil(ヌクレ
オシル) 5C1g (ナーゲル社製)を内径4.6■
、長さ150R11のHPLC用ステンレス管に充填し
たちのを用い、分析用移動相lとして14 mM Na
HtPOa + 6 mMNaJPOa −CH’5C
N−CH30口(5,5/2.5/2)を流速0.8m
L/+inで送液し、検出は230n*の吸収によって
行なった。第4図に得られたクロマトグラムを示した。The analysis conditions were as follows: 1 g of Nucleosil 5C (manufactured by Nagel) was used as the stationary phase with an inner diameter of 4.6 mm.
, filled in a stainless steel tube for HPLC with a length of 150R11, and 14 mM Na as the mobile phase for analysis.
HtPOa + 6mMNaJPOa-CH'5C
N-CH30 port (5,5/2.5/2) flow rate 0.8m
The liquid was fed at L/+in, and detection was performed by absorption of 230n*. FIG. 4 shows the obtained chromatogram.
図中、■はフェニトイン、■はカルバマゼピンを示すし
のである。このように、この発明の充填剤は、除タンパ
ク用カラムとして有効に機能していることがわかる。In the figure, ■ indicates phenytoin, and ■ indicates carbamazepine. Thus, it can be seen that the packing material of the present invention functions effectively as a column for protein removal.
(ト)発明の効果
この発明のカラム充填剤は、孔外面は十分な親水性を有
し、孔内面は十分な疎水性あるいはキラル認識能を呈す
るために血清などのタンパクを含む生体試料中の薬物の
分析において直接注入による薬物の分析が可能であり、
また除タンパク用カラムとしての使用ら可能である。(g) Effects of the Invention The column packing material of the present invention has sufficient hydrophilicity on the outer surface of the pores, and sufficient hydrophobicity or chiral recognition ability on the inner surface of the pores, so that it is difficult to detect biological samples containing proteins such as serum. In drug analysis, it is possible to analyze drugs by direct injection,
It can also be used as a protein removal column.
そして、酵素反応を用いずシランカップリング剤を用い
た化学反応によって作製することができるため、製造が
簡便でかつ再現性ら良好であり、また化学結合によって
内外面に異なる性質が付与されているため、変質等を生
じず耐久性ら優れたものである。Since it can be produced by a chemical reaction using a silane coupling agent without an enzyme reaction, it is easy to manufacture and has good reproducibility, and the chemical bond imparts different properties to the inner and outer surfaces. Therefore, it does not cause deterioration and has excellent durability.
従って、この発明のカラム充填剤の液体クロマトグラフ
ィの分野における有用性は極めて大なるものである。Therefore, the column packing material of the present invention is extremely useful in the field of liquid chromatography.
第1図、第2図及び第4図は、各々、この発明のカラム
充填剤を使用して生体試料を分離分析した結果を例示す
るクロマトグラム図、第3図は、実施例で使用した液体
クロマトグラフ流路図である。
第1
図
第
図
N藺(弁)
綺聞(分)
第
4
図
1゜
0
峙Pr C分)Figures 1, 2, and 4 are chromatograms illustrating the results of separating and analyzing biological samples using the column packing material of the present invention, and Figure 3 is a chromatogram showing the liquid used in the example. It is a chromatographic flow path diagram. Fig. 1 Fig. N (ben) kimon (minute) Fig. 4
Claims (1)
ル分割能を呈する置換基を有するシランカップリング剤
残基で修飾されてなり、かつ孔外面が、親水性基を有す
るシランカップリング剤残基で修飾されてなるカラム充
填剤。1. The inner surface of the pores in the porous carrier is modified with a silane coupling agent residue having an aryl group or a substituent exhibiting chiral resolution, and the outer surface of the pore is a silane coupling agent residue having a hydrophilic group. Column packing material modified with
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1246855A JP2560856B2 (en) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | Column packing manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1246855A JP2560856B2 (en) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | Column packing manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03107759A true JPH03107759A (en) | 1991-05-08 |
| JP2560856B2 JP2560856B2 (en) | 1996-12-04 |
Family
ID=17154722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1246855A Expired - Lifetime JP2560856B2 (en) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | Column packing manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560856B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347316A (en) * | 2003-04-08 | 2004-12-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Light-responsive molecular identification material |
| JP2010014716A (en) * | 1997-09-29 | 2010-01-21 | Merck Patent Gmbh | Chemically modified porous material with electroneutral hydrophilic outer surface |
| US7838306B2 (en) | 2000-09-14 | 2010-11-23 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Adsorbent having differently modified surface areas, method for the production thereof and use of the same |
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| EP0161058A1 (en) * | 1984-04-09 | 1985-11-13 | Dow Corning Corporation | Dual surface materials |
| JPS6120862A (en) * | 1984-07-09 | 1986-01-29 | Daicel Chem Ind Ltd | Separating method |
| JPS6165159A (en) * | 1984-08-31 | 1986-04-03 | パーデュー・リサーチ・ファウンデーション | Internal inverted phase packing material for liquid chromatography column and method for manufacturing the same |
| US4699717A (en) * | 1982-03-26 | 1987-10-13 | Detlev Riesner | Chromatographic process for the separation of nucleic acids |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1246855A patent/JP2560856B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2004347316A (en) * | 2003-04-08 | 2004-12-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Light-responsive molecular identification material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2560856B2 (en) | 1996-12-04 |
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