JPH0425762A

JPH0425762A - 逆相クロマトグラフイー用共重合体粒子の製造法及び逆相クロマトグラフイー用カラム

Info

Publication number: JPH0425762A
Application number: JP2130810A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Aoyama; 哲也青山; Naoto Shimizu; 清水　尚登; Tadashi Okamoto; 忠岡本
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-29
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: JPH0778499B2

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、逆相クロマトグラフィー用共重合体粒子の製
造法及び逆相クロマトグラフィー用カラムに関する。

（従来の技術）従来よシ液体クロマトグラフィーの一分離様式として、
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いる。逆相液体
クロマトグラフィーで一般的に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）　　シリカゲルの表面を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。

ジエイ・ジエイ・デステエファノ著、ジャーナル・オブ
・クロマトグラフィー・サトエンス（Ｊｏｕｒｎａｌ　
ｏｆ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　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
著、アナリテイカル・ケミストリー（Ａｎａｌｙｔｉｃ
ａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　）第４５巻、　１３８３頁
、１９７３年〕。

ｆ３）　　長ｆｉ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）シリカゲルはアルカリに弱く、溶離液のｐＨが２〜８の
領域に制限されて全てのｐＨ範囲で用いることができな
いという欠点がおり、さらに、シリカ表面の全てのシラ
ノール基にカンプリング剤を化学結合させることは難し
く、未反応のシラノールが残存していることから、塩基
性の試料が吸着されるという問題がある。

ま之、上記のスチレン−ジビニルベンゼン系及びメタク
リルエステル系の共重合体は、シリカゲルに関する上述
問題は解決しているものの、各穐溶媒間での膨潤・収縮
が激しいため、カラム内の溶離液を穫々変えて測定を行
うことが困難であるという問題点がおる。

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・収縮の差の
小さい逆相分配クロマトグラフィー用カラム充てん剤と
して有用な共重合体粒子の効率のよい製造法を提供する
ことを目的とする。

（発明が解決しようとする！ｌ１１［）本発明は、（ａ
）一般式（１）％式％（式中、　Ｒ１はＨ又はＣＨ，を表す）で示される基を
１分子中に少なくとも２個有する化合物。

（ｂ）　　一般式（ＩＩ）（式中、　Ｒ１２及びＲ３は、それぞれ独立してＨ又は
ＣＨ３′ｊ＆：表し、Ｉ！は１〜３０の整数を表す）で
示される化合物及び（Ｃ１一般式＠）Ｈ２Ｃ＝Ｃ−ＣＯ−ＣｋＨ＊に＋ｘ　　　　　　　　　
＠）（式中、　Ｒ４はＨ又はＣＨ３を表し、には６〜２
４の整数を表す）で示される化合物を　（ｂｌ／　［：　（ａ）−Ｎｂ）
＋（ｃ）　）がモル比でｏ、　０２〜０．３　、　（ｃ
）／　Ｃ（ａ）＋（ｂｌ＋（ｅ）　］がモル比で０．０
７〜０．５の範囲となるようくして水性！Ｉ！！濁重合
することを特徴とする逆相クロマトグラフィー用共重合
体粒子の製造法に関する。また１本発明は、前記製造法
で得られた共重合体粒子を充填した逆相クロマトグラフ
ィー用カラムに関する。

本発明に用いられる（ａ）一般式（Ｊ）で示される基を
１分子中に少なくとも２個有する化合物としては。

既に公知のものを用いることができる。それらのうちで
も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が好ましい。

多価アルコールのポリビニルエステル及び多価アルコー
ルのポリビニルエーテルとしては９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りな
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ハト
リアクリレート、テトラメチロールメタンのジオトリ又
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シアＩＪ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オトリ又はテトラアリルエ
ーテル等が挙げられるが１反応性及び生成した逆相クロ
マトグラフィー用共重合粒子の耐圧性を考慮すると、多
価アルコールのポリメタクリル酸エステルが好ましい。

そのなかでも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オトリ又はテトラメタクリレ
ートがより好ましい。これらの（ａ）成分の化合物は、
１糧でも２種以上でも使用できる。

本発明に用いられる（ｂ）一般式（ＩＩ）で示される化
合物のエチレングリコール鎖（千〇Ｈｚ　ＣＨｘ　Ｏ→
ｒ）は逆相クロマトグラフィー用共重合体粒子に親水性
を付与するために必要であり、このため、一般式（Ｉｆ
）におけるｌは０の場合は親水性が付与できず。

分離能が劣Ｂ、ｔが３１以上の場合は１合成が困難とな
シ実用上適さない。

（ｂ）一般式（Ｉ［）で示される化合物としては９例え
ばエチレンクリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、テトラエチレングリコール、ノナエ
チレングリコール、トリコサンエチレングリコールのモ
ノアクリレート、モノメタクリレート等がある。これら
、（ｂ）成分の化合物は、１種でも２ｍ以上でも使用で
きる。

本発明に用いられる（Ｃ）一般式［１１）で示される化
合物の脂肪族鎖（−ＣｋＨｚｋ＋ｘ　）は、逆相分配の
分離機能を付与するために必要でるや、炭素原子数が５
以下の場合は分離能が悪くなり、炭１ｇ原子数が２５以
上の場合は１合成が困難となり実用上適さない。

ｆｅ）一般式（ＩＩＩ）で示される化合物としては１例
えば。

炭素原子数６〜２４の脂肪族アルコールのメタクリル酸
エステル、アクリル酸エステル又は了りルエーテルなど
が挙げられる。反応性、耐アルカリ性、工業的入手の容
易なことを考慮すると、ステアリルメタクリレート及び
ラウリルメタクリレートが好ましい。これら（Ｃ）成分
の化合物は、１種でも２種以上でも使用できる。

本発明において、　（＆）、　（ｂ）及び（Ｃ）成分の
使用比率は、（ｂ）成分が少なすぎると親水性が損なわ
れ１分離能が悪くなる。（ｂ）／　Ｃ（ａｌ＋（ｂ）＋
（ｃ）　）のモル比率を０．０２〜０．３．好ましくは
０．０５〜０．２の範囲となるようにして使用する。

また（Ｃ１成分が少なすぎると逆相分配の分離機能が低
下し分離能が悪くなる。ｆｅ）／［ｆ＆）＋（ｂ）十（
Ｃ１）のモル比率を０．０７〜０，５．好撞しくけ０．
１〜０．３の範囲となるようにして使用する。

ｆａｎ、　（ｂ）及びｆｅ）成分Ｆｉ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、架橋
重合体粒子とされる。

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、水は必須でるり、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。

水性懸濁重合は１重合開始剤の存在下で行う。

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ブチル
、２．５−ジ（ペルオキシベンゾエート）ヘキシン−３
，１，３−ビス（Ｍ　３　フチルベルオキシイソプロピ
ル）ベンゼン、過酸化ラウロイル、過酢酸第３ブチル、
λ５−ジメチルー４５−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、アゾビスイソフチロ
ニトリル及びジメチルアゾジインブチレート等のアゾ系
化合物が挙げられる。これらを１種又は２種以上使用す
ることができる。この使用量は単量体の種類などにより
適宜決められるものであるが、好ましくは単量体の総量
（ｆｌＬ）＋［ｂ）＋ｆｅ）　）に対して０．１〜４．
０重量ｓ１！２用される。

水性懸濁重合は１分散剤の存在下で行う。分散剤として
は９例えば、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
ル酸ナトリウムなどの高分子保護コロイドが挙げられる
。分散剤は水に対して１〜０．００１重量％の範囲で使
用されるのが好ましい。

粒径調節等のために必要に応じて分散助剤として陰イオ
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へ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。

（ａ）、　ｆｂ）及びｆｃ）成分の化合物１分散剤１重
合開始剤及び必要に応じて用いられる分散助剤、必要に
応じて用いられる水と相溶しない有機溶媒等は。

これらを予め混合して又は各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
サー等により高速攪拌（３０００〜８０００ｒＰｍ）す
るのが好ましく、この高速攪拌は２重合初期まで行うこ
とができる。これ以降の重合は、プロペラ攪拌機等を用
いて通常の攪拌下（１０〜１０００　ｒｐｍ　）で行う
。なお、水性媒体は、　（ａ）、　（ｂ）及び（ｅ）成
分の及び必要に応じて用いられる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、！
！！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。

重合時に水と相溶しない有機溶媒を添加することにより
生成する逆相クロマトグラフィー用共重合体粒子を多孔
性にすることができる。

本発明で用いられる水と相溶しない有機溶媒は。

２５℃で水１００ｇに対しての溶解量が１５ｇ以下のも
のでるり１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、酢酸ブａビル、酢酸ブチル、セロソルブアセテー
ト等がある。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良い。これらの使用量は、
単量体総量（ｔ８）＋（ｂ）−Ｈｅ）　）に対して０〜
３００重量％使用されるのが好ましい。水と相溶しない
有機溶媒が少ないと、得られる粒子を多孔性にしにくく
なり。

多いと得られる粒子の空隙率が大きくなり、耐圧性が乏
しくなる傾向がろる。

重合反応は２通常、７０〜９０℃の温度範囲で。

６〜１０時間進行させる。

以上のようＫして得られ九粒径１〜２００μｍ。

好ましくは１〜１５μｍの球状粒子の逆相クロマトグラ
フィー用共重合体粒子は、必要に応じて分級し、逆相ク
ロマトグラフィー用カラム充填剤として使用できる。

（実施例）次に、実施例により本発明を説明する。

実施例１本発明における（Ｋｌ成分の化合物としてのテトラメチ
ロールメタントリメタクリレート１４０９゜（ｂｌ成分
の化合物としてのポリエチレングリコールメタクリレー
ト１９．５　ｇ、　（ｅ）成分の化合物としてのステア
リルメタクリンート４０．５　ｇ　（（ｂ）／　Ｃ（ａ
）＋（ｂｌ＋（ｃ）　）　＝　０．０７　（％　ル比）
　、　（Ｃ）／　〔（ａｊ＋（ｂ）十（ｃ））＝０．２
１　（モル比））、水に不溶な有機溶媒トシての酢酸ｎ
−ブチル１００９．セロソルブアセテート１００ｇ及び
重合開始剤としての７ゾビスイソブチロニトリル１．０
ｇの混合物を０．１重量％のメチルセルロース水溶液Ｚ
ｌ／中に懸濁させ。

ホモミキサーを使用して高速攪拌下（４０００ｒｐｍ）
。

室温で約１０分間混合し、油滴の粒径が１〜１００μｍ
になるように調整した。その後、普通のプロペラ攪拌装
置に移して攪拌しながら（２００ｒｐｍ　）８０℃で６
時間反応させて、水及び有機溶媒に不溶は本発明の逆相
クロマトグラフィー用共重合体粒子を得た。この粒子を
ｒ過して水２１℃次いでメタノール２１で洗浄後、風乾
した（収率は９５％でろつｆｃ）。得られた粒子を平均
粒径６μｍに分級し直径６．０φ×１５０−のステンレ
スカラムに充てんしカラムを作成した。このカラムを用
いて■溶離液にアセトニ）　ＩＪル／水＝７０／３０　
（Ｖ／Ｖ）を用いた時のウラシル、安息香酸エステル類
を分離したクロマトグラムを第１図として示した。■次
いで同じカラムを用いて溶離液をメタノール／水＝８０
／　２０　（Ｖ／Ｖ　）Ｋｆ更Ｌしウ５シル、安息香酸
エステル類を分離したクロマトグラムを第２図として示
した。■つぎに、溶離液としてｐＨ１１のＮａ２ＣＯ３
−ＨＣＩ緩衝液を２５０時間通液した後、前記■と同様
にして測定したクロマトグラムを第３図として示した。

■つぎに、溶離液としてｐＨ１Ｏの０．１％ｈリフルオ
ロ酢酸／アセトニトリル＝８０／２０（Ｖ／Ｖ）溶液を
２５０時間通液した後、前記■と同様にして測定したク
ロマトグラムを第４図として示した。

溶離液のちがい（■と■）、アルカリ及び酸（■と■）
による膨潤・収縮９分解がおこると。

カラムの圧力差が大きくなり、あるいは分離能が劣化し
クロマトグラムがブロードになるが６本発明の共重合体
粒子を用い九カラムではいずれの場合も性能低下はほと
んどなく、溶離液を変えることＫよる膨潤・収縮が小さ
く、耐アルカリ性、耐酸性に優れていることが分かった
。

実施例２テトラメチロールメタントリメタクリレート１２０ｇ、
ポリエチレングリコールメタクリレート５３．２ｇ及び
ステアリルメタクリレート２６．８９を使用した（　（
ｂ）／　〔（＆）＋（ｂ）＋（Ｃ）　）　＝　０．２０
　Ｃモル比）　、　（ｃ）／　Ｃ（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ
ｌ　）　＝　０．１　ｓ　（モル比））以外は実施例１
と同様にして重合反応から充てんまで行った。

溶離液にアセトニトリル／水＝７０／３０　（Ｖ／Ｖ）
ｔ−用いた時のウラシル、安息香酸エステル類を分離し
たクロマトグラムを第５図として示した。

耐酸、耐アルカリ、溶媒互換性は実施例１と同様に優れ
ていた。

実施例３テトラメチロールメタントリメタクリレート１２０９、
ポリエチレングリコールメタクリレート２６．４９及び
ステアリルメタクリレート５３．６ｇｔｌ！’用し＊　
（（ｂ）／　［（１ｋ）−Ｈｂｌ＋（ｅ）　）　＝　０
．１０　（モル比）　、　（ｃｌ／　［（ａｌ＋（ｂｌ
＋（ｃｌ　）　＝　０．２８　＜モル比））以外は実施
例１と同様にして重合反応から充てんまで行った。

溶離液にアセトニトリル／水＝７０／３０　（Ｖ／Ｖ）
を用いた時のウラシル、安息香酸エステル類を分離した
クロマトグラムを第６図として示した。

比較例１テトラメチロールトリメタクリレート１５９．５９及び
ステアリルメタクリレート４０．５９を使用した（　（
ｂ）／　Ｃ（ａ）＋（ｂ）＋（（り　）　＝　０　（モ
ル比）、（（り／（（＆＋＋（ｂ）／ｆｃ）　）　＝　
０．２　（モル比））以外は、実施例１と同様にして重
合反応から充てんまで行った。

ｆｇ離液Ｋ）ｐ　／−ル／水＝８０／２０　（ｖ／Ｖ）
を用いた時のウラシル、安息香酸エステル類の分離クロ
マトグラムを第７図として示した。

ここで得られた本発明の範囲外の共重合粒子は。

疎水性度が高く、疎水性の強い試料の吸着が強いので実
用性が乏しいものであった。ま念、吸着が強いため、ク
ロマトグラムがブロードとなった。

比較例２テトラメチロールメタントリメタクリレート１２０ｇ、
ポリエチレングリコールメタクリレート８０ｇを使用し
た（　（ｂ）／　（（＆＋＋（ｂ）＋（ｅｌ　）　＝　
０．６７（モル比）　、　（Ｃ）／　Ｃ（ａ）＋（ｂ）
＋（ｃ）　］　＝　０　（モル比））以外は、実施ｆｌ
Ｊ　１と同様にして重合反応から充てんまで行った。

溶離液にアセトニトリル／水＝７０／３０（Ｖ／Ｖ）を
用いた時のウラシル、安息香酸エステル類を分離し念り
ロマトダラムを第８図として示した。

吸着能力がなく１分離能が著しく劣っていた。

以上において、クロマト条件は以下のとおりとした。

なお、すべての場合において。

流速１．０−／　”　ｉ”　＊試料量２０ｐｌ試料：ウ
ラシル２５μｇ／ｍｅ（図における１）安息香酸エステ
ル類として安息香酸メチル０．２５μ／／ｍｅ安息香酸ブチル　０．５０μｌ／ｍｔ安息香酸ヘキシル０．７５　ｐｉ／ｒｎｔ検出器ＵＶ（
２５４ｎｍ）（図における２）（図における３）（図における４）とした。

（発明の効果）本発明によって得られる逆相クロマトグラフィー用共重
合体粒子は、耐酸性及び耐アルカリ性に優れ、各攬の溶
媒間での膨潤・収縮の差が小さく広範囲に溶離液を使用
できる優れたものでろり。

逆相分配クロマトグラフィー用カラム充てん剤として有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は、実施例ＩＫおけ
るカラムを用いて特定の条件で測定したクロマトダラム
、第５図は、実施例２におけるカラムを用いて測定した
クロマトグラム、第６図は。実施例３におけるカラムを用いて測定したクロマトグラ
ム、第７図は、比較例１におけるカラムを用いて測定し
たクロマトグラム、並びに第８図は。比較例２におけるカラムを用いて測定したクロマトグラ
ムでおる。符号の説明１・・・ウラシル　　　　　　２・・・安息香酸メチル
３・・・安息香酸ブチル４・・・安息香酸ヘキシル溶出時間（ｍｉｎ　）第１図溶出時間（ｍｉｎ）第２図溶出時間（ｍｉｎ　）第３図溶出時間（ｍｉｎ）第４図溶出時間（ｍｉｎ）第５図溶出時間（ｍｉｎ）第６図溶出時間（ｍｉｎ）第７図溶出時間（ｍｘｎ）第８図

Claims

【特許請求の範囲】１、（ａ）一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒ＾１はＨ又はＣＨ＿３を表す）で示される基を１分子中に少なくとも２個有する化合物
。（ｂ）一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II）（式中、Ｒ＾２及びＲ＾３は、それぞれ独立してＨ又は
ＣＨ＿３を表し、ｌは１〜３０の整数を表す）で示され
る化合物及び（ｃ）一般式（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（III）（式中、Ｒ＾４はＨ又はＣＨ＿３を表し、ｋは６〜２４
の整数を表示す）で示される化合物を（ｂ）／〔（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）
〕がモル比で０．０２〜０．３、（ｃ）／〔（ａ）＋（
ｂ）＋（ｃ）〕がモル比で０．０７〜０．５の範囲とな
るようにして水性懸濁重合することを特徴とする逆相ク
ロマトグラフィー用共重合体粒子の製造法。２（ｃ）一般式（III）で示される化合物が、ラウリル
メタアクリレート又はステアリルメタクリレートである
請求項１記載の逆相クロマトグラフィー用共重合体粒子
の製造法。３、請求項１又は２記載の製造法で得られた共重合体粒
子を充填した逆相クロマトグラフィー用カラム。