JPH11258221A

JPH11258221A - カラム充填剤

Info

Publication number: JPH11258221A
Application number: JP10073459A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Tanaka; 信男田中; Shinichi Kobayashi; 慎一小林; Taketoshi Kanda; 武利神田; Yutaka Otsu; 裕大津
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は担体表面に識別物質以外の表出
が実質的に存在しないカラム充填剤を提供することにあ
る。【解決手段】媒体中に含まれる特定物質に対する識別能
を有するポリマー１４が、担体１０の表面に隙間無く被
覆され、前記特定物質と担体１０とが実質的に接触しな
いことを特徴とするカラム充填剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラム充填剤、特に
識別基を有するポリマーの被覆状態の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬ
Ｃ）に代表される、カラム充填剤を用いた分離技術は、
天然及び合成有機化合物、医薬品、生体成分などの精密
分離定量、分取精製のための一般的な手法であり、広い
分野で利用されている。ＨＰＬＣの分離モードの７０〜
８０％は逆相液体クロマトグラフィーであり、主に疎水
性の固定相と親水性の移動相との間で溶質が分配され、
疎水性の差によって分離が達成される。

【０００３】この逆相液体クロマトグラフイーの利点と
しては、対象とする化合物の範囲が広い、水を含む２〜３種類の溶媒で非常に広い範囲を取り扱
うことができる、クロマトグラフィーの結果に再現性が得られやすい、等が挙げられる。そして、逆相液体クロマトグラフィー
用のカラム充填剤としては、化学結合型シリカゲル充填
剤と架橋有機ポリマー充填剤が汎用され、化学結合型シ
リカゲル充填剤はカラム効率が高いものの化学修飾法の
種類が少なく、また酸、塩基条件下で不安定であるなど
の特徴を有し、一方、架橋有機ポリマー充填剤はカラム
効率がやや低いものの化学修飾法の種類が多く、酸、塩
基に対して比較的安定であるという特徴を有する。

【０００４】すなわち、架橋有機ポリマー充填剤には多
くのミクロポア（１〜２nm以下の細孔）が存在し、この
部分の大きさや形と適合する溶質が入り込むため遅い拡
散を生じ、カラム効率が低くなる。化学修飾について
は、表面の多様な化学修飾が可能であり、また化学的
（酸性、塩基性条件下）にも高い安定性を示す。

【０００５】それに対して、化学結合型シリカゲル充填
剤においてはシリカゲル粒子が持つメソポア（２〜５０
nmの細孔）内での溶質の拡散が容易であることから高い
カラム性能が得られる。しかし、化学的修飾を行う場
合、シラノール基と反応する官能基に制限を伴うため、
化学修飾法が制限されること、残存するシラノール基や
金属不純物による二次的な保持効果が起こること、高い
ｐＨ（＞８）でのシリカゲルの溶解、または低いｐＨ
（＜２）でケイ素−酸素結合の切断が起こること等の問
題が挙げられる。これらの問題はシリカゲル表面にポリ
マーを被覆することによってある程度解決する可能性が
ある。従来、シリカゲル表面にシリコンポリマー或いは
ポリブタジエンを被覆したポリマーコート型シリカゲル
充填剤が使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにシリコンポリマーなどで被覆し、さらにその表面に
識別基を修飾した場合であっても、充填剤表面には識別
基とシリコンポリマーが表出していることとなり、分離
対象となる物質はシリコンポリマーに対する親和性と識
別基に対する親和性の影響を受けることとなる。この結
果、シリコンポリマーが特定物質の分離に影響を与える
不純物となることに変わりはなく、より分離能の高いカ
ラム充填剤が求められていた。本発明は前記従来技術の
課題に鑑みなされたものであり、その目的は担体表面に
識別物質以外の表出が実質的に存在しないカラム充填剤
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明者らが鋭意検討を行ったところ、粉体表面を識
別性物質からなるポリマーでコートしてしまうことによ
り、不純物質の充填剤表面への表出を防止できることを
見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明にかかるカラム充填剤は、媒体中に含まれる特定物質
に対する識別能を有するポリマーが、担体の表面に隙間
無く被覆され、前記特定物質と担体とが実質的に接触し
ないことを特徴とする。

【０００８】また、本発明において、前記ポリマーは、
該ポリマーの構成単位である、識別基を有するモノマー
を担体上で重合することにより得られることが好適であ
る。また、本発明において、識別性ポリマーは温度応答
性ポリマーであることが好適である。また、本発明にお
いて、温度応答性ポリマーはポリ（Ｎ−イソプロピルア
クリルアミド）であることが好適である。また、本発明
において、担体はシリカゲルであり、該シリカゲル表面
に導入されたスペーサーとしての３−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシランに、識別基を有するモノマー
としてのＮ−イソプロピルアクリルアミドを重合させて
得ることが好適である。

【０００９】また、本発明において、識別性ポリマーは
光学異性体識別ポリマーであることが好適である。ま
た、本発明において、光学異性体識別ポリマーはポリ
［（Ｓ）−（−）−Ｎ−メタクリロイル−１−フェニル
エチルアミン］またはポリ［（Ｒ）−（＋）−Ｎ−メタ
クリロイル−１−フェニルエチルアミン］であることが
好適である。また、本発明において、担体はシリカゲル
であり、該シリカゲル表面に導入されたスペーサーとし
ての３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
に、識別基を有するモノマーとして（Ｓ）−（−）−Ｎ
−メタクリロイル−１−フェニルエチルアミンまたは
（Ｒ）−（＋）−Ｎ−メタクリロイル−１−フェニルエ
チルアミンを重合させて得ることが好適である。

【００１０】また、本発明において、光学異性体識別ポ
リマーはポリ［（Ｓ）−（−）−Ｎ−アクリロイル−１
−フェニルエチルアミン］またはポリ［（Ｒ）−（＋）
−Ｎ−アクリロイル−１−フェニルエチルアミン］であ
ることが好適である。また、本発明において、担体はシ
リカゲルであり、該シリカゲル表面に導入されたスペー
サーとしての３−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シランに、識別基を有するモノマーとしての（Ｓ）−
（−）−Ｎ−アクロイル−１−フェニルエチルアミンま
たは（Ｒ）−（＋）−Ｎ−アクリロイル−１−フェニル
エチルアミンを重合させて得ることが好適である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１には本発明にかかるカラム充填剤の概念
図が示されている。同図（Ａ）は例えば特開平７−３１
８５５１号公報に開示されたカラム充填剤であり、同技
術では担体１０表面にスペーサー１２を結合させ、さら
に温度応答性ポリマー１４をスペーサー１２に結合させ
る。ここで、温度応答性ポリマー１４は数千の分子量を
持っており、立体的な障害から担体１０表面への導入は
限られた量となり、またポリマー１４よりも分子量の小
さな識別対象物質はポリマー１４間を通り抜け得るた
め、分離能は、識別対象物質の担体１０表面に対する親
和性によっても影響される。むろん、担体に不活性度の
高い物質を使用しなければ、移動相を構成する溶媒によ
って担体の浸食が生じることも考えられる。

【００１２】これに対し、同図（Ｂ）に示す本発明のカ
ラム充填剤によれば、担体１０上で識別性モノマーを重
合させて識別性ポリマー１４を形成するので、担体１０
表面がポリマー１４のみで密に被覆されてしまい、該識
別性ポリマー１４自体が担体１０を保護し、担体と識別
対象物質との接触を実質的に防止する。この結果、識別
対象物質は識別性ポリマーとの親和性のみによって識別
され、識別精度が向上すると共に、担体ないし移動相の
選択の自由度も大きくすることができる。むろん、担体
にポリマーを被覆する際に担体と接するのは分子量のは
るかに小さいモノマーであるので、担体上にくまなく被
覆することができる。

【００１３】図２に本発明にかかる識別性ポリマーコー
ト型充填剤の製造方法の一例が示されている。同図
（Ａ）に示すようにシリカゲル上のシラノール基にスペ
ーサーとしての３−ＭＯＰ（３−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン）を導入する。そして、同図
（Ｂ）に示すように、３−ＭＯＰ−Ｓｉ（３−ＭＯＰ修
飾シリカゲル）を調製した後、該３−ＭＯＰ基の末端に
ある二重結合に順次ＮＩＰＡＭ（Ｎ−イソプロピルアク
リルアミド）を重合させ、同図（Ｃ）に示す温度応答性
ポリマー被覆シリカゲルを調製することができる。

【００１４】この方法では、３−ＭＯＰ基とＮＩＰＡＭ
の結合及びＮＩＰＡＭ同士の重合条件が同一であるた
め、シリカゲルに対する３−ＭＯＰ基の導入、及びＮＩ
ＰＡＭの重合反応という二段階の反応で目的の温度応答
性ポリマー被覆シリカゲルを調製することができる。な
お、本発明において、担体としてはシリカゲル、ポリス
チレン微粒子など各種のものを用いることができ、また
粉体に限らず、ガラス管などの壁面修飾に応用すること
も可能である。また、識別性ポリマーとしては、温度応
答性ポリマーに限らず、例えば光学異性体識別ポリマ
ー、光応答性ポリマー、電気ないし電場応答性ポリマー
などを採用することも可能である。

【００１５】また、本発明にかかるカラム充填剤の製造
方法としては、スペーサーは必ずしも必要ない。さら
に、例えばスペーサーとして末端にアミノ基を有するも
のを用い、該スペーサーに対して結合するモノマーとし
て末端にカルボキシル基を有するものを用いて、アミド
結合などにより最初のモノマーを結合させ、以後モノマ
ーを順次重合していく方法などを採用することもでき
る。この場合には、スペーサーの導入、最初のモノマー
とスペーサーの結合、以後のモノマーの重合反応の３段
階の工程が必要となる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実
施例を説明する。実施例の説明に先立ち、試験に用いた
移動相、装置について示す。移動相メタノール：市販品を蒸留したものを使用した。水：水道水をイオン交換樹脂によりイオン交換後、蒸留
してさらにModel D46BARNSTEAD E-pureを用いて精製し
た超純水を使用した。テトラヒドロフラン：市販品に水素化カルシウムを入
れ、窒素雰囲気下で蒸留したものを使用した。ヘキサン：市販品特級をそのまま使用した。酢酸エチル：市販品を１０％炭酸ナトリウム水溶液、
水、塩化カルシウム飽和水溶液、塩化ナトリウム飽和水
溶液で洗浄後、塩化カルシウムで乾燥し、蒸留したもの
を使用した。

【００１７】装置液体クロマトグラフィー装置ＬＣポンプ：ＪＡＳＣＯ８８０−ＰＵＳｈｉｍａｚｕＬＣ−６Ａ検出器ＵＶ：ＪＡＳＣＯ８７５−ＵＶＳｈｉｍａｚｕＳＰＤ−６ＡＶＲＩ：ＪＡＳＣＯ８３０−ＲＩインテグレーター：ＧＬＳｃｉｅｎｃｅＶ−Ｓｔａｔｉｏｎ Version1.5 ＦＴ−ＩＲ装置：富士電機ＦＩＲＩＳ１００の拡散反射で測定ＮＭＲ装置：ＶａｒｉａｎＧＥＭＩＮＩ−２００旋光計：ＪＡＳＣＯＪ−７２０

【００１８】次に、本発明にかかるカラム充填剤の具体
例について説明する。［温度応答性ポリマーコート型充填剤］ＨＰＬＣにおけ
る分離選択性の制御は、移動相や固定相を変化させるこ
とによって達成されるのが一般的であるが、光、電気、
伝場、温度などの外部刺激応答が分離選択性を変化させ
ることが報告されている。特に温度変化による分離選択
性の制御は、ＨＰＬＣにおいて最も簡単に達成される。

【００１９】下記化１に示すポリ（Ｎ−イソプロピルア
クリルアミド）（Poly(N-isopropylacrylamide）［以
下、ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ］は温度応答性ポリマーであ
り、近年温度変化による特性の変化について多くの研究
が行われている。Ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭは水中において
３２℃付近で下限臨界共溶点(Lower Critical Soluti
on Temperature：ＬＣＳＴ)を示し、ＬＣＳＴを境にし
て急激に相転移を起こす。このポリマーは、低温側では
親水基グループが水和されるため可溶化し膨潤するが、
高温側では脱水和して不溶化し、収縮挙動を示す。この
相転移は、水素結合と疎水性相互作用のバランスの変化
によってもたらされる。

【００２０】

【化１】

【００２１】また、水−有機混合溶媒中でのｐｏｌｙ−
ＮＩＰＡＭの特性についても多くの研究が行われてい
る。例えば、エチレングリコールジメタクリレート（Ｅ
ＧＤＭＡ）で化学架橋させたｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭゲル
の２５℃における水−アルコール混合溶媒中のゲルの膨
潤−収縮挙動の研究を行い、アルコール含量の増加に伴
ってこのゲルは膨潤から収縮、さらに膨潤挙動を示すこ
とが報告されている。さらに、４−アミノ−２，２，
６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシドでラベ
ルしたｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭの水−メタノール混合溶媒
中のＥＰＲスペクトル及び曇点の解析を行い、この結果
からメタノール含量の変化による相転移点の変化は、ポ
リマー鎖による選択的なメタノールの吸着によるもので
あるとの知見も報告されている。

【００２２】ＨＰＬＣにおいては、Ｇｅｗｅｈｒは、ｐ
ｏｌｙ−ＮＩＰＡＭにより多孔性ガラスビーズを修飾し
てゲルパーミエイションクロマトグラフィに適用
し、温度を変化させることによって細孔径の大きさを変
化させ得ることを報告している。さらに、アミノプロピ
ル化したシリカゲルにエステル−アミンのカップリング
反応によってｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭを結合させた充填剤
が開発されている。この充填剤は水中において様々な温
度で６つの混合ステロイドを分離し、ｐｏｌｙ−ＮＩＰ
ＡＭ結合型充填剤は、温度の変化により溶出時間と選択
性を制御できることも知られている。

【００２３】そこで、本発明者らは３−メタクリルオキ
シプロピルシリル化したシリカゲルをＮＩＰＡＭ（モノ
マー）と共重合させることにより、ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡ
Ｍをシリカ表面に被覆することとした。

【００２４】実施例１Ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭコート型
充填剤製造方法（ａ）スペーサー保持粉体の調製本実施例においては、スペーサー保持粉体として、3-Me
thacryloxypropyl-bonded Silica（３−ＭＯＰシリカ
ゲル）を調製した。すなわち、酸処理した後、減圧乾燥
したシリカゲル（（株）資生堂製、粒子径５μm、表面
積１７６m²/g、細孔径３００Å）１５．０ｇにトルエン
約１００mlを加えた。その後シラノール基（８．５×１
０⁶mol/m²）と等モル量の3Metacryloxypropyltrimethox
ysilane５．４ｇ（２２mmol）を加え、加熱、還流下で
副生成物のメタノールを共沸により除去しつつ６時間反
応後、メタノール、クロロホルムの順に洗浄し、濾過し
て乾燥させた。（ｂ）温度応答性ポリマーのコート

【００２５】本実施例においては、識別性物質としてＮ
−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ）を用い、
このＮＩＰＡＭを前記スペーサー保持粉体上で重合反応
させることにより、識別性ポリマーのコートを行う。重
合条件水中での重合（ＮＩＰＡＭ−Ｗ）Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（N-Isopropylacrylam
ide）（以下、ＮＩＰＡＭ）２．０ｇと、モノマー量に
対して１．０重量％の開始剤(2,2'-Azobisisobutyronit
rile；ＡＩＢＮ）、超純水２５ml、４．６重量％ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液２５mlを加え、微分散
を行った後、３−ＭＯＰシリカゲル２．０ｇを加えた。
その後、メカニカルスターラーで２４時間撹拌し、アル
ゴン雰囲気下、７０℃で２４時間撹拌しながら重合を行
った。反応終了後、超純水、メタノールで数回洗浄し、
濾過して乾燥させた。

【００２６】トルエン中での重合（ＮＩＰＡＭ−Ｔ）ＮＩＰＡＭ２．０ｇと、モノマー量に対して１．０重量
％の開始剤ＡＩＢＮを、トルエン５０mlに加えた後、３
−ＭＯＰシリカゲル２．２ｇに加えた。その後、メカニ
カルスターラーで２４時間撹拌し、アルゴン雰囲気下、
７０℃で２４時間撹拌しながら重合を行った。反応終了
後、アセトン、超純水、メタノールで数回洗浄し、濾過
して乾燥させた。

【００２７】二相系での重合水−トルエン系（ＮＩＰＡＭ−ＷＴ）ＮＩＰＡＭ１．８ｇと、モノマー量に対して１．０重量
％の開始剤ＡＩＢＮ、超純水２５ml、４．６重量％ＰＶ
Ａ水溶液２５ml、トルエン２．０mlを加えて微分散して
細かい液滴とした後、３−ＭＯＰシリカゲル１．８ｇに
加えた。その後、メカニカルスターラーで２４時間撹拌
しながらアルゴン雰囲気下、バス温７０℃で２４時間撹
拌しながら重合を行った。反応終了後、アセトン、超純
水、メタノールで数回洗浄し、濾過して乾燥させた。

【００２８】水−シクロヘキサノール系（ＮＩＰＡＭ−
ＷＣ）ＮＩＰＡＭ２．１ｇと、モノマー量に対して１．０重量
％の開始剤ＡＩＢＮ、超純水２５ml、４．６重量％ＰＶ
Ａ水溶液２５ml、シクロヘキサノール２．０mlを加えて
微分散して細かい液滴とした後、３−ＭＯＰシリカゲル
２．１ｇに加えた。その後、メカニカルスターラーで２
４時間撹拌し、アルゴン雰囲気下、７０℃で２４時間撹
拌しながら重合を行った。反応終了後、超純水、メタノ
ールで数回洗浄し、濾過して乾燥させた。各充填剤の重
合条件を表１に示す。

【００２９】

【表１】 ──────────────────────────────────── 製造条件３−ＭＯＰシリカゲルモノマー量溶媒二相系 ──────────────────────────────────── NIPAM-W ２．０２．０ＰＶＡ水溶液 − NIPAM-T ２．２２．０トルエン − NIPAM-WT １．８１．８ＰＶＡ水溶液 − NIPAM-WC ２．１２．１ＰＶＡ水溶液 − ────────────────────────────────────

【００３０】重合条件下の仕込量の変化 NIPAM-WCで仕込量を変化させたときのシリカゲルへの導
入量の変化を表２に示す。

【表２】 ──────────────────────────────────── 製造条件３−ＭＯＰシリカゲルモノマー量シクロヘキサノール(ml) ──────────────────────────────────── NIPAM4-WC4 ３．３４ｇ４．０ｇ４ NIPAM4-WC6 ３．３２４．０６ NIPAM6-WC4 ３．２８６．０４ NIPAM6-WC6 ３．３２６．０６ ──────────────────────────────────── 溶媒：ＰＶＡ水溶液５０ml 開始剤：ＡＩＢＮモノマーに対して１重量％重合温度：７０℃ 重合時間：２４時間

【００３１】元素分析結果各充填剤の元素分析結果を表３に示す。

【表３】 ──────────────────────────────────── 充填剤Ｃ％Ｎ％導入量（mg） ──────────────────────────────────── ＭＯＰＳｉ−１１．８８０．００（１．０３μmol/m²）ＮＩＰＡＭ−Ｗ６．１００．０５４ＮＩＰＡＭ−Ｔ６．４１０．８６７０ＮＩＰＡＭ−ＷＴ１１．０８０．４９４７ＮＩＰＡＭ−ＷＣ１６．５３２．５６２５８ ──────────────────────────────────── ＭＯＰＳｉ−２２．８７０．００（１．６０μmol/m²）ＮＩＰＡＭ４−ＷＣ４２０．９８３．６９４１６ＮＩＰＡＭ４−ＷＣ６１７．５６３．０７３１８ＮＩＰＡＭ６−ＷＣ４２４．７４４．４９５５３ＮＩＰＡＭ６−ＷＣ６２１．２３３．８０４３０ ──────────────────────────────────── ＭＯＰＳｉの表面反応率（導入量の欄）＝Ｃｓ（％）×１０⁶／Ｓ／（１００×１２×９−２１７．３×Ｃｓ（％）充填剤１ｇに対するポリマーの被覆量＝９９×Ｎｓ／１４

【００３２】前記表１ないし３より明らかなように、す
べての条件でＰｏｌｙ−ＮＩＰＡＭが３−ＭＯＰ−Ｓｉ
ｌｉｃａに導入された。シクロヘキサノールを反応溶媒
としたときは、トルエンのときよりｐｏｌｙ−ＮＩＰＡ
Ｍの導入量が多いことから、ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭの重
合反応は、３−ＭＯＰ−Ｓｉｌｉｃａ、ＡＩＢＮ存在
下、シクロヘキサノール中で良好に進行していると考え
られる。３−ＭＯＰのシリカゲルへの表面反応率は、ｐ
ｏｌｙ−ＮＩＰＡＭの導入量に影響を与えなかった。こ
のことから、分子量の大きいポリマーがシリカゲル上に
形成されるため、ＭＯＰの表面反応率が小さくてもＮＩ
ＰＡＭの導入量は大きいと考えられる。また同仕込量に
おける導入量には再現性が認められる。

【００３３】仕込量を変化させたときの導入量の変化
は、モノマー濃度の最も高い条件下で重合されたＮＩＰ
ＡＭ６−Ｃ４が最大の導入量を示し、ＮＩＰＡＭ４−Ｗ
Ｃ６において最小となった。このことから、導入量はシ
クロヘキサノールに溶解しているＮＩＰＭモノマーの濃
度に依存していると考えられる。

【００３４】温度と細孔径分布図３はサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によっ
て測定された温度による細孔径分布と細孔容量の変化を
示した。ＮＩＰＡＭ６−Ｃ４は、温度を上昇させると細
孔容量の増加を示す。また、３０℃と３５℃の間で細孔
容量が大きく変化していることは、この温度でｐｏｌｙ
−ＮＩＰＡＭが急激に相転移を起こし、膨潤状態から収
縮状態へ変化することを示している。

【００３５】水移動相中でのベンゼン誘導体の保持図４は水中でのベンゼン誘導体の保持に対する温度の影
響について示している。溶質は大きく２群に分けられ
る。保持に対する温度の効果について、すべての溶質に
共通して１０℃と２０℃、及び６０℃と７０℃の間で保
持が減少し、２０℃と６０℃の間では全体的に保持は増
加する傾向を示した。特に、３０℃〜４０℃では顕著な
保持の増加が見られた。また、図４（Ｂ）に示した４つ
の水素結合受容体については低温における大きな保持が
特徴的である。図４（Ａ）に示したような疎水性化合物
については温度上昇に伴う保持の増加が著しい。

【００３６】図５に５つのベンゼン誘導体のクロマトグ
ラムを示した。２０℃では分離は達成されていないが、
温度を上昇させると保持の増大と溶出順序の変化が見ら
れ、６０℃で分離が達成された。特に３０℃〜４０℃に
かけて溶出順序が大きく変化した。これは、固定相中の
ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭの構造が膨潤状態から収縮状態へ
変化し、このとき溶質の保持を支配する相互作用が水素
結合から疎水性相互作用へと変化するためであると考え
られる。

【００３７】温度依存性に対するメタノール濃度の効果移動相に水−メタノール混合溶媒を用いて温度と保持の
関係について検討した。次の表４に１０℃から５０℃に
おけるアミルフェニルケトンの溶出挙動（保持ｋ’と分
離係数α(CH2)=k'(amylphenylketone)/k'(n-butylpheny
lketone)について示し、図６に２０％メタノールにおけ
るアルキルフェニルケトンのクロマトグラムと各ピーク
の理論段数を示した。

【００３８】

【表４】 ──────────────────────────────────── １０℃ ２０℃ ３０℃ ４０℃ ５０℃ ──────────────────────────────────── １０％ｋ’ １７．７２０．１３３．３４９．２５０．１ α(CH₂) １．７７１．８０１．９４２．０２２．０４ ──────────────────────────────────── ２０％ｋ’ １６．２２０．１３０．１３２．１３０．６ α(CH₂) １．７７１．８１１．９０１．９１１．８９ ──────────────────────────────────── ３０％ｋ’ １５．７１８．５１９．５１８．４１６．６ α(CH₂) １．７２１．７５１．７６１．７４１．７１ ──────────────────────────────────── ４０％ｋ’ １０．７１０．９１０．２９．２２８．１６ α(CH₂) １．６２１．６１１．５９１．５６１．５３ ──────────────────────────────────── ５０％ｋ’ ３．０１２．７１２．４５２．２４２．０４ α(CH₂) １．３５１．３３１．３１１．３０１．２７ ──────────────────────────────────── ＦｌｏｗＲａｔｅ：０．８ml/min Ｃｏｌｕｍｎ：ＮＩＰＡＭ６−Ｃ４

【００３９】１０％メタノール中では１０℃〜５０℃、
２０％メタノール中では１０℃〜４０℃、３０％メタノ
ール中では１０℃〜３０℃の間で保持と分離係数が増加
した。逆に４０％メタノールと６０％メタノール中では
温度の上昇に伴って保持、分離係数ともに減少した。２
０％メタノール中の温度による理論段数は低温では溶質
の拡散が遅く、溶質とｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ固定相との
平衡達成の遅れを生じるため著しく低くなっている。温
度が上昇すると溶質の拡散が早くなり、ｐｏｌｙ−ＮＩ
ＰＡＭは膨潤状態から収縮状態へ変化するための溶質と
ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ固定相との平衡達成が早くなり、
理論段数は著しく増加している。図７はアルキルフェニ
ルケトンについての温度変化による保持の変化を示して
いる。１０％メタノール中では３０℃〜４０℃、２０％
メタノール中では２０℃〜３０℃、３０％メタノール中
では１０℃〜２０℃にかけて保持変化が最も大きかっ
た。４０％以上のメタノール濃度以上のメタノール濃度
では大きな保持変化の差は見られなかった。水−メタノ
ール移動相中ではメタノール濃度の変化と共にｐｏｌｙ
−ＮＩＰＡＭのＬＣＳＴが変化することが報告されてお
り、前記表４及び図７はそれを反映している。すなわ
ち、保持変化が最も大きい温度でｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ
が相転移を起こして収縮するため、疎水性相互作用の寄
与の増大が生じていると考えられる。

【００４０】メタノール濃度変化による保持と選択性２０℃でのメタノール濃度の変化によるベンゼン誘導体
についての保持の変化を図８に示した。それぞれのメタ
ノール濃度において異なる選択性が得られている。ほと
んどの溶質は水から１０％メタノールまでは保持の減少
を示し、２０％から３０％メタノールにおいては保持の
増加を示した。４０％以上のメタノール濃度ではほぼ直
線的に保持が減少するという、通常のＲＰＬＣにおける
挙動が見られた。２０℃においてｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ
の形態は水から３０％メタノールの範囲で膨潤状態から
収縮状態へ変化し、３０％から４０％メタノールで最も
収縮し、５０％メタノール付近から１００％メタノール
までの範囲で収縮状態から膨潤状態へと変化することが
報告されている。図８はそれぞれの濃度におけるｐｏｌ
ｙ−ＮＩＰＡＭの形態を反映していると考えられる。す
なわち、０％から３０％メタノールの間でｐｏｌｙ−Ｎ
ＩＰＡＭは膨潤状態から収縮状態へ変化し、溶質に対し
て親水性の相互作用が主に働く領域から疎水性相互作用
が主に働く領域へと変化する。これにより、保持が異な
っていると考えることができる。状態変化をもたらすメ
タノール濃度の差は高分子量ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭとシ
リカ上グラフトｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭとの分子量の差を
反映している可能性がある。

【００４１】図９に２０℃における１０％、２０％、３
０％メタノール移動相中の５つのベンゼン誘導体のクロ
マトグラムを示した。これは図５と類似した傾向を示し
た。このことより、温度上昇によるｐｏｌｙ−ＮＩＰＡ
Ｍ中の親水基の脱水和と、メタノール添加による脱水和
とが同様の効果をもたらしていることが推定される。

【００４２】水と２０％メタノールにおける相対的な関
係水中と２０％メタノール中での選択性に対する温度の効
果について図１０に、２０℃と５０℃において選択性に
対するメタノール濃度の効果について図１１に示した。
図１０に示されるように、水中と２０％メタノール中と
も、温度が転移点を境に高いときの溶質の保持は増大し
た。水中と２０％メタノール中を比較すると、水中での
水素結合受容体、アセトフェノン、ベンズアルデヒド、
ニトロベンゼン、シアノベンゼンが２０℃において他の
溶質と比較すると相対的に大きな保持を示しているが、
２０％メタノール中ではこれらの化合物について１０℃
と５０℃の間で選択性の変化は見られなかった。図１１
に示されているように２０℃のとき、水素結合受容体を
除いて水中と比較して２０％メタノール中で保持は増大
し、５０℃では逆に２０％メタノール中より水で大きな
保持が得られた。アセトフェノン、ベンズアルデヒド、
ニトロベンゼン、シアノベンゼンについては低温（２０
℃）において、水中で特に大きな保持が見られた。この
ことから、水中における温度変化と２０℃でのメタノー
ル濃度の変化は類似しているものと思われる。実際、図
４，５と図８，９の間には共通性が見られる。これは低
温、水中において水和されているｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ
鎖が温度上昇によってもメタノール添加によっても同様
に脱水和されることを示唆する。

【００４３】Quantitative structure-chromatographic
retention relationships（ＱＳＲＲ）は、Linear fre
e-energy relationships（ＬＦＥＲ）に対して最も広く
研究されているものの一つである。このＱＳＲＲ分析は
ＨＰＬＣにおいてクロマト的保持に対する分子メカニズ
ムの洞察に用いることができる。Abrahamは、広い範囲
の有機化合物によるcomplexation scaleからＬＦＥＲ d
escriptorsを得た。一般的なAbrahamの方程式は数１で
表される。

【数１】log SP = c+rR₂+sπ₂+aΣα₂+bΣβ₂+mV/100

【００４４】下記表は、前記数１に基づくsolvatochrom
ic各変数解析の結果を示している。

【表５】 ──────────────────────────────────── ｃｒｓａｂｍＦｎｒ ──────────────────────────────────── NIPAM6-C4(w,20℃) 1 14 0.396 ──────────────────────────────────── NIPAM6-C4(w,70℃) -0.255 -0.059 -0.210 0.433 -1.55 1.94 34 14 0.940 標準誤差 0.286 0.465 0.214 0.116 0.293 0.268 ──────────────────────────────────── NIPAM6-C4(20%,10℃) -0.492 0.602 -0.333 0.562 -1.07 1.15 8 17 0.786 標準誤差 0.388 0.503 0.273 0.161 0.335 0.360 ──────────────────────────────────── NIPAM6-C4(20%,50℃) -0.285 0.403 -0.291 0.375 -1.73 1.50 45 17 0.954 標準誤差 0.202 0.263 0.143 0.084 0.175 0.188 ──────────────────────────────────── Ｃ１８ (60%,10℃) -0.988 -0.098 -0.365 -0.169 -2.18 2.36 313 17 0.993 標準誤差 0.133 0.172 0.093 0.055 0.115 0.123 ──────────────────────────────────── Ｃ１８ (60%,50℃) -0.975 -0.065 -0.370 -0.255 -1.90 2.00 420 17 0.995 標準誤差 0.108 0.140 0.076 0.045 0.093 0.100 ──────────────────────────────────── Ｆ：Ｆ検定ｎ：溶質の数ｒ：相関係数

【００４５】Ｃ₁₈固定相については温度にかかわらず溶
質体積と水素結合受容性の主たる寄与による良好な相関
が見られる。一方、ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ固定相につい
ては、高温において溶質体積と水素結合受容性の主たる
寄与が見られるが、低温においてはよい相関が得られ
ず、特に疎水性のより小さな寄与、水素結合受容性のよ
り小さな負の寄与と寄与の増大が特徴的であることを示
している。この結果も温度上昇による固定相でのアミド
結合との水素結合の寄与の低下と、疎水性相互作用の寄
与の増大が温度による選択性変化の主因であると考えら
れる。

【００４６】分級による充填リーディング改善のため、ＮＩＰＡＭ−ＷＣを分級操作
の後、充填した。１００mlメスシリンダーにクロロホル
ム：エタノール＝７：３を５０ml加え、これに充填剤を
加えて分散させ、１０分間放置後、上澄み液を取り出し
た。その上澄み液を２時間放置したところで、沈んだ充
填剤を取り出し、この操作を２回繰り返してからカラム
に充填した。

【００４７】分級前と分級後のクロマトグラムを図１２
に示す。非対称性は分級前、分級後のPhenyl n-butylk
etoneで比較するとそれぞれ０．６８，１．１２とな
り、分級後の方がリーディングが無くなり対称性がよく
なっていることがわかる。このことから、分級前では重
合の際、粒子同士が結合して大きな粒子になる、若しく
は粒子が粒子が粉砕して小さい粒子になる可能性があ
り、これから様々な流路ができるためリーディングが生
じると思われる。

【００４８】以上のように、Ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭを３
−ＭＯＰ−Ｓｉｌｉｃａに化学結合した温度応答性固定
相の調製方法は、再現性を有し、ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ
を容易にシリカゲルに導入することを可能とした。この
充填剤の特性は、水系の移動相中、３０℃〜４０℃の範
囲で温度上昇に伴って、疎水性の支配的な寄与による顕
著な保持の増加を示した。カラム温度を変化させること
による保持と溶出順序の変化が、ベンゼン誘導体に対し
て示された。また、温度応答性は移動相のメタノール含
量の増加によって小さくなり、４０％以上では失われ
た。しかし、ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭの転移点以下の２０
℃において、１０％〜３０％のメタノールの添加は保持
と溶出順序の変化がベンゼン誘導体に対して示された。
このことから、ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭ結合型シリカにお
いて、温度上昇とメタノールの添加は、ポリマーの親水
性基の脱水和を通じて同様な保持挙動の変化をもたらし
た。低温でＣ１８固定相とは異なる選択性が期待でき、
メタノール濃度、温度によって大きく変化させることが
できる。

【００４９】実施例２オクタデシル化ｐｏｌｙ−ＮＩ
ＰＡＭコート型充填剤製造方法シリカゲル４．１ｇにルチジン０．２３ｇ、３−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン（３−ＭＯＰ）
０．５２ｇを加えた後、前記同様に３−ＭＯＰシリカゲ
ルを調製した。ただし、ルチジン、３−ＭＯＰはシラノ
ール量８．５μmol/m²に対して３．０、２．９μmol/m²
仕込んでいる（ＭＯＰＳｉ−３）。調製した３−ｍｏｐ
シリカゲル３．６ｇ、ＮＩＰＡＭモノマー３．５ｇ、シ
クロヘキサノール４mlをＰＶＡ水溶液中に加え、前記同
様の操作で充填剤を調製した（ＮＩＰＡＭ−ＷＣ３）。

【００５０】調製したＮＩＰＡＭ−ＷＣ３２．１４ｇ
にオクタデシルジメチルクロロシラン０．６３ｇ、ピリ
ジン０．２２ｇをトルエン４０mlに加えて２４時間還流
しながら反応を行った。その後、メタノール、７０％メ
タノール、メタノール、クロロホルムの順に洗浄した。
得られた充填剤は茶白色をしていた（Ｃ１８−ＮＩＰＡ
Ｍ−ＷＣ３）。

【００５１】

【表６】 ──────────────────────────────────── ＭＯＰＳｉ−３２．６５０．００（１．４７μmol/m²）ＮＩＰＡＭ−ＷＣ３１０．５５１．５８１４２ C18-NIPAM-WC3 １５．３４１．４３１３４ ────────────────────────────────────

【００５２】Ｃ１８の表面反応率＝C18-NIPAM-WC3とNIP
AM-WC３の炭素の含有率の差×１０４／１２×２０×Ｓ
（Ｓ：シリカゲルの表面積、Ｎｓ：ポリマーコートシリ
カゲル１ｇあたりの窒素含有率）ＮＩＰＡＭ−ＷＣ３とＣ１８−ＮＩＰＡＭ−ＷＣ３を比
較すると、それぞれの炭素含有量に大きな差が見られ、
Ｃ１８がシリカゲルに導入されていることが解る。

【００５３】調製結果３−ＭＯＰシリカゲル、ＮＩＰＡＭ−ＷＣ３、Ｃ１８−
ＮＩＰＡＭ−ＷＣ３についてＦＴ−ＩＲスペクトルを測
定した結果を図１３に示す。同図（ａ）は１７４０−１
７２０cm^-1に−Ｃ＝Ｃ−の伸縮振動の吸収が見られた。
（ｂ）は１６４０cm^-1付近にアミド基、−Ｃ＝Ｏの伸縮
振動、Ｎ−Ｈの変角振動の吸収が見られた。（ｃ）は２
９５０−２９００cm^-1付近に−ＣＨ２−の伸縮振動の強
い吸収が見られた。

【００５４】図１４には、ＮＩＰＡＭ−ＷＣ３について
ＳＥＣを行い、温度変化による細孔径分布を示した。図
１５には、２０％メタノール移動相中のＮＩＰＡＭ−Ｗ
Ｃ３と７０％メタノール移動相中のＣ１８−ＮＩＰＡＭ
−ＷＣ３のアルキルベンゼンの分離クロマトグラムを示
した。

【００５５】また、７０％メタノール移動相中で立体選
択性を調べ、Ｃ１８充填剤との保持の比較を行った。そ
れぞれ表７、図１６に示す。

【表７】 ──────────────────────────────────── Ｃ１８ C18-NIPAM-WC3 K' α K' α ──────────────────────────────────── ジフェニルメタン３．３５１．８５フルオレン３．９３１．１７２．４０１．３５ ──────────────────────────────────── トリプチセン３．２２３．８４ピレン７．２８１．４０７．００１．９６ ──────────────────────────────────── ｏ−ターフェニル７．９９１．９６トリフェニレン１１．２２．４３４．９５２．７４ ────────────────────────────────────

【００５６】前記表６及びＦＴ−ＩＲ測定からＮＩＰＡ
Ｍポリマーが導入され、図１４から温度応答を示してい
ることがわかる。また、表６、ＦＴ−ＩＲ、図１５から
Ｃ１８が導入されていることがわかる。しかし、充填剤
が着色し、３０％メタノール移動相中では温度応答性を
示さなかったことからＯＤＳ化の際、ポリマー鎖の形状
が変化した可能性があると考え、表７、図１６の試験を
行った。ダンシルラベル化したＮＩＰＡＭポリマーは２
０℃において７０％メタノールでは膨潤しているという
報告もあり、実験結果からこれと一致しているものと思
われる。よって、ポリマー鎖の形状には特に変化は見ら
れないので、考えられる原因としてはＣ１８が結合する
ことによって立体的な障害が生じ、温度変化による相転
移が行われなかったと考えられる。

【００５７】実施例３光学活性ポリマーコート型シリ
カゲル充填剤製造方法［光学活性モノマーの合成］（Ｓ）−（−）−Ｎ−メタクリロイル−１−フェニル
エチルアミン（Ｓ−ＭＰＥＡ）の合成（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミン４．７ml
（３６mmol）とトリメチルアミン５．６ml（４０mmol）
をクロロホルム５０mlに溶解させ、氷冷下で撹拌しなが
ら、メタクリル酸クロリド３．８ml（３９mmol）をクロ
ロホルム４０mlに溶解したものを２時間かけて滴下し
た。その後６時間かけて反応させ、反応後１０％塩酸、
５％炭酸ナトリウム水溶液の順に洗浄し、溶媒を減圧留
去した。精製は、ヘキサン−酢酸エチル（３：１）の展
開溶媒とするカラムクロマトグラフィーで行い、再結晶
により白色の固体を得た。収量：４．０ｇ収率：５８％¹ ＨＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）δ：１．５３
（ｄ，３Ｈ，ＣＨ₃），１．９６（ｓ，３Ｈ，ＣＨ₃Ｃ
＝），５．１９（ｍ，１Ｈ，ＣＨ），５．３３（ｓ，１
Ｈ，ＣＨ₂＝），５．６８（ｓ，１Ｈ，ＣＨ₂＝），６．
０２（ｂ，１Ｈ，ＮＨ），７．３５（ｓ，５Ｈ，ｐｈｅ
ｎｙｌ）［α］^19.5 _D−７１．４（ｃ１．１２ｅｔｈａｎｏｌ）

【００５８】

【化２】

【００５９】（Ｓ）−（−）−Ｎ−アクリロイル−１
−フェニルエチルアミン（Ｓ−ＡＰＥＡ）の合成（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミン４．５ml
（３５mmol）とトリエチルアミン５．３ml（３８mmol）
をクロロホルム５０mlに溶解させ、氷冷下で撹拌しなが
ら、アクリル酸クロリド３．１ml（３８mmol）をクロロ
ホルム４０mlに溶解したものを２時間かけて滴下した。
その後５時間かけて反応させ、反応後、１０％塩酸、５
％炭酸ナトリウム水溶液の順に洗浄して、溶媒を留去し
た。再結晶で精製を行い、白色の固体を得た。収量：４．５ｇ収率：７３％¹ ＨＮＭＲ（２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃） δ：１．５２
（ｄ，３Ｈ，ＣＨ₃），５．１９（ｍ，１Ｈ，ＣＨ），
５．６２（ｄ，１Ｈ，ＣＨ₂＝），６．０６（ｂ，１
Ｈ，ＮＨ），６．１３（ｄ，１Ｈ，ＣＨ₂＝），６．２
４（ｔ，１Ｈ，ＣＨ＝），７．３５（ｓ，５Ｈ，ｐｈｅ
ｎｙｌ）［α］^18.5 _D−２１１．２゜（ｃ１．０７ｍｅｔｈａｎ
ｏｌ）

【００６０】

【化３】

【００６１】重合条件開始剤ＡＩＢＮを用いた二相系での重合４．６％のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液２５
mlと超純水２５mlに、モノマーと開始剤2,2'-Azobisiso
butyronitrile（ＡＩＢＮ）２５mgと、シクロヘキサノ
ールまたはトルエンを加えて微分散を行い、細かい液滴
とした後、３−ＭＯＰシリカゲルに加えた。その後、メ
カニカルスターラーで６時間撹拌後、アルゴン雰囲気
下、７０℃で撹拌しながら重合を行った。洗浄は超純水
で１回、メタノールで１回、アセトンで２回、ＴＨＦで
２回行い、ミクロフィルターで濾過後、乾燥した。

【００６２】水溶性開始剤を用いた二相系での重合４．６％ＰＶＡ水溶液２５mlと超純水２５mlに、シクロ
ヘキサノールを加えて微分散を行い、細かい液滴とした
後、３−ＭＯＰシリカゲルに加えた。その後、メカニカ
ルスターラーで６時間撹拌後、アルゴン雰囲気下、７０
℃で撹拌し、１時間後にＳ−ＭＰＥＡ０．２５ｇと水溶
性開始剤の過硫酸カリウム２．５mg（８等分）を３０分
ごとに加えた。その後１２時間重合を行い、反応後、超
純水で１回、メタノールで１回、アセトンで２回、ＴＨ
Ｆで２回洗浄し、ミクロフィルターで濾過後、乾燥し
た。

【００６３】これらの重合条件を次の表８に示す。

【表８】 ──────────────────────────────────── 被検試料 3-MOPシリカケ゛ル(g) モノマー(g) 液滴溶媒(2ml) 開始剤 ──────────────────────────────────── ＭＰＥＡ−ＷＴ２．５２．０トルエンＡＩＢＮＭＰＥＡ−ＷＣ１２．５２．０シクロヘキサノールＡＩＢＮＭＰＥＡ−ＷＣ２２．５２．０シクロヘキサノール過硫酸カリウムＡＰＥＡ−ＷＴ２．５２．０トルエンＡＩＢＮＡＰＥＡ−ＷＣ２．５２．０シクロヘキサノールＡＩＢＮ ──────────────────────────────────── 溶媒：ＰＶＡ水溶液５０ml 開始剤：モノマーに対して１重量％重合温度：７０℃ 重合時間：２４時間（ただしＭＰＥＡ−ＷＣ１，ＭＰＥＡ−ＷＣ２，ＡＰＥＡ− ＷＣは１２時間）

【００６４】充填方法調製した充填剤をクロロホルムとエタノール（７：３）
に加えて撹拌し、１０分間放置後上澄み液を取り出し
た。これを２回繰り返した後、その上澄み液を２時間放
置して、沈んだ充填剤を取り出した。乾燥後、四塩化炭
素とメタノールの混合物（９：１）と２−プロパノール
を９：１の割合でスラリー溶媒を用いてステンレスカラ
ム（内径４．６mm、長さ１００mm）に湿式充填した。

【００６５】各充填剤の細孔分布と細孔容量各充填剤の細孔分布をサイズ排除クロマトグラフィー
（ＳＥＣ）を用いて計測し、結果を図１７、表９に示
す。

【表９】各充填剤の細孔容量（ml） ──────────────────────────────────── 3-MOP Silica MPEA-WT MPEA-WC1 MPEA-WC2 APEA-WT APEA-WC ──────────────────────────────────── Vt 0.82 0.61 0.58 0.73 0.56 0.62 Vi 0.02 0.10 0.12 0.05 0.10 0.07 Ve 0.04 0.16 0.16 0.07 0.15 0.07 Va 0.76 0.35 0.30 0.61 0.31 0.11 ──────────────────────────────────── Vt:benzene-Standard polystyrene 8420000 Vi:benzen-hexylbenzene Ve:hexylbenzene-Standard polystyrene 760 Va:Standard polystyrene 760−Standard polystyrene 8420000 ３−ＭＯＰシリカゲルに比べて各充填剤の全細孔容量が
減少していることから、ポリマーがシリカゲルに導入さ
れていることが示唆された。ＭＰＥＡ−ＷＴとＭＰＥＡ
−ＷＣ１、ＭＰＥＡ−ＷＣ２を比較すると、ＭＰＥＡ−
ＷＴとＭＰＥＡ−ＷＣ１はほぼ同様の細孔分布となった
のに対し、ＭＰＥＡ−ＷＣ２はそれほど全細孔容量の減
少は見られなかった。

【００６６】これはモノマーの水に対する溶解性が低い
ため、水溶性開始剤による水中での重合系ではポリマー
はあまり形成されないためポリマーが導入されていない
ことによると思われる。また、ＡＰＥＡ−ＷＴとＡＰＥ
Ａ−ＷＣとを比較すると、ＡＰＥＡ−ＷＴの方が細孔容
量が減少していることから、ポリマーの導入量が大きい
ものと考えられる。

【００６７】図１８の細孔容量の割合を見ると、ＭＯＰ
−シリカゲルはメソポア、ミクロポア領域が１０％以下
であるのに対し、ＭＰＥＡ−ＷＣ２では２０％、ＭＰＥ
Ａ−ＷＣでは３０％、ＭＰＥＡ−ＷＴ，ＭＰＥＡ−ＷＣ
１、ＡＰＥＡ−ＷＴは４０％以上のメソポア、ミクロポ
ア領域が存在した。これから、モノマーがマクロポアな
領域で重合してポリマーとなり、その部分がメソポアま
たはミクロポアの領域になっていると考えられる。

【００６８】各充填剤の立体選択性と疎水性の大きさ各充填剤の立体選択性と疎水性の大きさを比較したもの
を図１９に示す。各充填剤が持つ疎水性の大きさを比較
すると、保持、分離係数共にＰｏｌｙ−ＡＰＥＡ充填剤
の方が大きい傾向を示した。ＭＰＥＡ−ＷＡ１はＭＰＥ
Ａ−ＷＴよりも疎水性の保持は大きく、一方、ＭＰＥＡ
−ＷＣ２は他の充填剤と比べると極端に保持が小さくな
り、疎水性の分離係数も小さくなった。これからもＭＰ
ＥＡ−ＷＣ２はポリマーの導入量が少ないことが示唆さ
れた。各充填剤の立体選択性はＰｏｌｙ−ＭＰＥＡ充填
剤の方がＰｏｌｙ−ＡＰＥＡ充填剤よりも高い立体選択
性を示した。また、Ｐｏｌｙ−ＭＰＥＡ充填剤、Ｐｏｌ
ｙ−ＡＰＥＡ充填剤は疎水性の大きな充填剤ほど立体選
択性は低くなる傾向を示し、これからポリマーの導入量
が多い方が立体選択性が小さくなるものと思われる。

【００６９】各充填剤の光学異性体分離各充填剤を用いて、下記化４に示す(R,S)-1-1'-Bi-2-na
phthol（ＢＮ）と下記化５に示す(R,S)-N-(3,5-Dinitro
benzoyl)-1-phenylethyamine（ＤＮＢ）の光学異性体分
離における溶質の保持（ｋ’）と分離係数（α）を表１
０に示し、ＭＰＥＡ−ＷＴ、ＭＰＥＡ−ＷＣ１，ＭＰＥ
Ａ−ＷＣ２のＢＮに対する分離クロマトグラムを図２０
に示した。また、各充填剤が示す不斉識別能力を、分離
係数として図２１に示した。

【００７０】

【化４】

【化５】

【００７１】

【表１０】光学異性体分離能 ──────────────────────────────────── ＢＮＤＮＢ被検試料 α1 k'(S) K'(R) α2 k'(S) k'(R) ──────────────────────────────────── MPEA-WT 1.56 3.21 4.99 1.15 1.05 0.91 MPEA-WC1 1.59 5.25 8.34 1.16 1.54 1.33 MPEA-WC2 1.53 0.93 1.41 1.13 0.34 0.30 APEA-WT 1.34 1.87 2.50 1.29 1.22 0.96 APEA-WC 1.34 1.16 1.55 1.28 0.74 0.58 ──────────────────────────────────── 移動相：ｎ−ヘキサン：エチルアセテート＝１：１流速：１．０ml/min カラム：４．６mm(I.D.)×１００mm 温度：２０℃ 検出：ＵＶ２５４nm α１＝ｋ’（Ｒ−ＢＮ）／ｋ’（Ｓ−ＢＮ） α２＝ｋ’（Ｒ−ＤＮＢ）／ｋ’（Ｓ−ＤＮＢ）

【００７２】表１０から、すべての充填剤はＢＮ，ＤＮ
Ｂに対して不斉識別能力を示した。ＢＮはＲ体がＳ体よ
りも大きく保持され、ＤＮＢはＳ体がＲ体よりも大きく
保持されている。これは、ＤＮＢが水素結合やπ−π相
互作用や双極子相互作用などによる三点の相互作用の相
互作用で分離しているのに対し、ＢＮは軸不斉を持つこ
とからポリマーの高次構造による不斉空間で分離されて
いるものと考えられる。

【００７３】図２１からすべての充填剤の保持、分離係
数共にＤＮＢよりＢＮの方が大きな値を示した。また、
ＭＰＥＡ充填剤はＢＮの不斉識別能力が高く、大きく保
持しているのに対し、ＤＮＢに対する不斉識別能力は低
い値を示した。ＡＰＥＡ充填剤におけるＢＮの不斉識別
能力はＭＰＥＡと比較すると低く、ＤＮＢの認識能は高
かった。二つのポリマー側鎖は同じであることから、こ
の認識能の違いはＢＮの高次構造による不斉空間の相違
であると考えられる。

【００７４】なお、前記実施例においては、光学異性体
識別ポリマーとして、ポリ［（Ｓ）−（−）−Ｎ−メタ
クリロイル−１−フェニルエチルアミン］ないしポリ
［（Ｓ）−（−）−Ｎ−アクリロイル−１−フェニルエ
チルアミン］を用いた例について説明したが、むろん、
同様の条件でポリ［（Ｒ）−（＋）−Ｎ−メタクリロイ
ル−１−フェニルエチルアミン］或いはポリ［（Ｒ）−
（＋）−Ｎ−アクリロイル−１−フェニルエチルアミ
ン］を用いることもできる。これらによる充填剤を製造
する場合には、モノマーとして、それぞれ（Ｒ）−
（＋）−Ｎ−メタクリロイル−１−フェニルエチルアミ
ンないし（Ｒ）−（＋）−Ｎ−アクリロイル−１−フェ
ニルエチルアミンを用いればよい。さらに、他の光学異
性体識別ポリマーを用いることも可能である。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるカラ
ム充填剤によれば、担体表面を識別性ポリマーで密にコ
ートすることとしたので、識別対象物質と識別体との接
触は実質的に識別性ポリマーのみで行われ、安定性の向
上、識別精度の向上を図ることができる。また、本発明
において、識別性ポリマーとして温度応答性ポリマーを
用いた場合には、温度を変化させるのみで、特定物質に
対する親和性を変化させることができる。また、本発明
において、識別性ポリマーとして光学異性体識別ポリマ
ーを用いた場合には、高い不斉識別能を付与することか
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のカラム充填剤と本発明にかかるカラム充
填剤の相違を示す説明図である。

【図２】本発明にかかるカラム充填剤の製造工程の説明
図である。

【図３】温度応答性ポリマーコートカラム充填剤の、温
度と細孔径分布の説明図である。

【図４】温度応答性ポリマーコートカラム充填剤の、水
移動相中でのベンゼン誘導体の保持状態の説明図であ
る。

【図５】温度応答性ポリマーコートカラム充填剤のベン
ゼン誘導体のクロマトグラムである。

【図６】温度応答性ポリマーコートカラム充填剤の、保
持（ｋ’）と性能の説明図である。

【図７】温度応答性ポリマーコート充填剤の、アルキル
フェニルケトンについての温度変化による保持の変化を
示す説明図である。

【図８】温度応答性ポリマーを用いたカラム充填剤のメ
タノール濃度変化による保持と選択性の説明図である。

【図９】温度応答性ポリマーコート充填剤のメタノール
移動相中のベンゼン誘導体のクロマトグラムである。

【図１０】温度応答性ポリマーコート充填剤の水中と２
０％メタノール中での選択性に対する温度の影響の説明
図である。

【図１１】温度応答性ポリマーコート充填剤の低温と高
温における選択性に対する移動相中のメタノール濃度の
効果を示す説明図である。

【図１２】温度応答性ポリマーコート充填剤の分級前後
でのクロマトグラムの説明図である。

【図１３】オクタデシル化ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭコート
型充填剤のＦＴ−ＩＲスペクトル図である。

【図１４】ｐｏｌｙ−ＮＩＰＡＭコート型充填剤の温度
変化による細孔径分布の変化の説明図である。

【図１５】Ｃ１８−ＮＩＰＡＭコート型充填剤によるア
ルキルベンゼンの分離クロマトグラムである。

【図１６】Ｃ１８−ＮＩＰＡＭコート型充填剤の７０％
メタノール移動相中での立体選択性の説明図である。

【図１７】光学異性体識別性ポリマーコート型充填剤の
細孔分布の説明図である。

【図１８】光学異性体識別性ポリマーコート型充填剤の
細孔容量の説明図である。

【図１９】光学異性体識別性ポリマーコート型充填剤の
立体選択性と疎水性の関係の説明図である。

【図２０】光学異性体識別性ポリマーコート型充填剤に
よる分離クロマトグラムである。

【図２１】光学異性体識別性ポリマーコート型充填剤の
分離係数の説明図である。

【符号の説明】

１０担体１２スペーサー１４識別性ポリマー

フロントページの続き (72)発明者大津裕神奈川県横浜市港北区新羽町1050番地株式会社資生堂第一リサーチセンター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】媒体中に含まれる特定物質に対する識別
能を有するポリマーが、担体の表面に隙間無く被覆さ
れ、前記特定物質と担体とが実質的に接触しないことを
特徴とするカラム充填剤。
【請求項２】請求項１記載の充填剤において、前記ポ
リマーは、該ポリマーの構成単位である、識別基を有す
るモノマーを担体上で重合することにより得られること
を特徴とするカラム充填剤。
【請求項３】請求項１ないし２のいずれかに記載の充
填剤において、識別性ポリマーは温度応答性ポリマーで
あることを特徴とするカラム充填剤。
【請求項４】請求項３に記載の充填剤において、温度
応答性ポリマーはポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミ
ド）であることを特徴とするカラム充填剤。
【請求項５】請求項３ないし４記載の充填剤におい
て、担体はシリカゲルであり、該シリカゲル表面に導入
されたスペーサーとしての３−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランに、識別基を有するモノマーとして
のＮ−イソプロピルアクリルアミドを重合させて得るこ
とを特徴とするカラム充填剤。
【請求項６】請求項１ないし２記載の充填剤におい
て、識別性ポリマーは光学異性体識別ポリマーであるこ
とを特徴とするカラム充填剤。
【請求項７】請求項６に記載の充填剤において、光学
異性体識別ポリマーはポリ［（Ｓ）−（−）−Ｎ−メタ
クリロイル−１−フェニルエチルアミン］またはポリ
［（Ｒ）−（＋）−Ｎ−メタクリロイル−１−フェニル
エチルアミン］であることを特徴とするカラム充填剤。
【請求項８】請求項７記載の充填剤において、担体は
シリカゲルであり、該シリカゲル表面に導入されたスペ
ーサーとしての３−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランに、識別基を有するモノマーとして（Ｓ）−
（−）−Ｎ−メタクリロイル−１−フェニルエチルアミ
ンまたは（Ｒ）−（＋）−Ｎ−メタクリロイル−１−フ
ェニルエチルアミンを重合させて得ることを特徴とする
カラム充填剤。
【請求項９】請求項６に記載の充填剤において、光学
異性体識別ポリマーはポリ［（Ｓ）−（−）−Ｎ−アク
リロイル−１−フェニルエチルアミン］またはポリ
［（Ｒ）−（＋）−Ｎ−アクリロイル−１−フェニルエ
チルアミン］であることを特徴とするカラム充填剤。
【請求項１０】請求項９記載の充填剤において、担体
はシリカゲルであり、該シリカゲル表面に導入されたス
ペーサーとしての３−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシランに、識別基を有するモノマーとしての（Ｓ）
−（−）−Ｎ−アクロイル−１−フェニルエチルアミン
または（Ｒ）−（＋）−Ｎ−アクリロイル−１−フェニ
ルエチルアミンを重合させて得ることを特徴とするカラ
ム充填剤。