固定相的製作方法
2023-05-31 02:05:46 2
固定相的製作方法
【專利摘要】本發明的課題在於提供柱塔板數提高、具有良好的分子識別能力的固定相。本發明人發現：通過使含有在主鏈的重複單元中具有構成主鏈的一部分的芳族環和構成主鏈的一部分的偶極原子團的聚合物的固定相的比表面積為5~1000m2/g，柱塔板數提高，展現良好的分子識別能力。
【專利說明】固定相
【技術領域】
[0001] 本發明涉及色譜技術。更具體而言，涉及色譜所使用的固定相。
【背景技術】
[0002] 作為用於分析混合物的成分及其含量或分離純化的方法，色譜為最有效的方法。 其利用物質相對於在被稱為柱或毛細管的管中空間上固定的多孔固體（固定相）和流過其 間隙的流體（流動相）的固有分配比（也可理解為吸附平衡），來分離不同的物質。代表性 的有氣相色譜和液相色譜。前者使用氣體作為流動相。
[0003] 但是，為了使分離對象混合於氣相中移動，必須達到一定以上的蒸氣壓，因此，只 可應用於分子量低且不具有電荷的比較有限的分析對象。而液相色譜使用液體作為流動 相，若選擇合適的流動相，則可應用於大部分的物質。另一方面，液體的粘度通常高，所以， 即使想要通過長的柱或毛細管確保良好的分離，也存在因粘性阻力的增加導致的極限。
[0004] 作為可克服這兩者的缺點的技術而被發明的方法為超臨界流體色譜（SFC)。其利 用以下特徵：處於超臨界或亞臨界狀態的流體與氣體相比更好地溶解其它的化合物，與液 體相比具有低的粘度、高的擴散速度。由於安全性或裝置方面的理由，通常採用使用二氧化 碳作為超臨界流體的SFC，應用正逐漸拓寬。除此之外，還有利用電引力的色譜、將紙或粉體 固結為薄的層的所謂薄層色譜（液相色譜的變體方法）等，但應用範圍不太寬。
[0005] 在液相色譜中，使用極性高的固定相和極性低的固定相的組合的正相色譜、作為 其相反極性的反相色譜為代表性的模式。最近，兩相均為極性的稱為HILIC的方法也受到 關注。除此之外，還已知利用金屬離子與配體的相互作用的配體交換色譜、利用生物化學相 互作用的親和色譜等基於特異性相互作用的方法。總的說來，其分離機制和特徵已經明確， 技術的進步以為了使分離效率更好的粒子形狀的改良為主。
[0006] 相對地，一般認為超臨界流體色譜（SFC)的特徵與正相色譜相似。但是，對於其特 徵、機制，尚未充分理解的方面多。
[0007] 作為該SFC中的固定相（也被稱為柱填充劑），通常使用在目前的液相色譜 (HPLC)中使用的化合物。例如非專利文獻1所介紹的，它們為矽膠或其表面用各種原子團 改性而得到的化合物。
[0008] 改性基團有：含有各種鏈長的飽和烷基鏈的基團，用烷基鏈或含有醯胺鍵、醚鍵 的烷基鏈連接一個或兩個苯環、稠合多環芳族烴基而得到的基團，以滷素取代的苯環為特 徵的基團，連接有滷化烷基的基團，連接有2, 3-二羥基丙基、CN基、NH2基等極性基團的基 團；高分子改性基團有交聯聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇等。另外，具有石墨結構的碳也 為有特色的固定相。其中，特別是在SFC中經常使用的固定相為稱為2-乙基吡啶的鍵合有 (2-吡啶基）乙基的化合物，在普通的固定相中拖尾而得到寬峰的鹼性化合物也因形成尖 峰洗脫而可優選使用。
[0009] 但是，同樣如非專利文獻2所指出的，對各種化合物的保留的趨勢相似而無特徵 性差異的固定相也不少。其中，本發明人立足於可識別結構極其相似的分子為所需要的要 件之一的認識，深入地進行了 SFC用固定相的開發。
[0010] 另一方面，多糖類的手性分離用固定相也被應用於SFC，在手性分離中得到實用性 應用（例如非專利文獻3)。多糖衍生物除了手性分離以外還具有優異的分辨分子結構的能 力，但由於選擇性的範圍過大和光學異構體的分離混雜，所以也有難以使用的情況。
[0011] 本發明人認為高分子具有未闡明的特異性分子識別能力，進行了深入研究。關於 具備這樣的結構的高分子（例如聚酯），有將纖維填充於柱內進行HPLC的嘗試，作為吸附劑 公開了 PP、PET、Nylon-6、Kevlar (商標）（聚醯胺）、纖維素等纖維（非專利文獻4和此 處引用的文獻）。但是，雖然它們令人感興趣，但實際的色譜如非專利文獻5第25頁所示， 峰寬，無法實際使用。另外，在專利文獻1中記載了將二乙烯基苯/苯乙烯共聚物等所謂乙 烯基聚合物作為填充劑。
[0012] 另外，專利文獻2公開了用於通過液相色譜分離多核苷酸的聚苯乙烯珠，其中也 示例了聚酯。但是，在將如專利文獻2所公開的非多孔球狀體作為色譜固定相的情況下，如 該發明作為分離對象的多核苷酸之類的極性較強的高分子姑且不論，通常的低分子化合物 幾乎不被保留，或即使保留也極度拖尾，並非實用的分析方法。其原因在於：對於上述纖維 高分子可以說也是如此，低分子化合物被高分子保留時，雖然其分子在高分子的內部發生 擴散，但是高分子內的分子擴散通常緩慢，所以，在有厚度的非多孔高分子中，分離對象在 固相（作為吸附劑的聚合物）與液相（流動相）之間達到吸附平衡需要時間。
[0013] 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本特許第3858509號公報 專利文獻2 :日本特表2002-506426號公報 非專利文獻 非專利文獻 1:C. West 等人，J. Chromatogr. A, 1203(2008) 105 非專利文獻 2 :C. West 等人，J. Chromatogr. A, 1191(2008) 21 非專利文獻 3 :Y. Kaida 等人，Bull. Chem. Soc. Jpn., 65, 2286(1992) 非專利文獻 4 :R. Κ· Marcus, J. Separation Science, 31, 1923(2008) 非專利文獻 5 :R. K. Marcus 等人，J. Chromatogr. A, 986, 17 (2003)。
【發明內容】
[0014] 發明所要解決的課題 本發明的課題在於：解決如上所述的問題，提供柱塔板數提高、具有良好的分子識別能 力的固定相。
[0015] 解決課題的手段 本發明人為了解決上述課題而反覆深入研究，結果發現，通過使含有在主鏈的重複單 元中具有構成主鏈的一部分的芳族環和構成主鏈的一部分的偶極原子團的聚合物的固定 相的比表面積為5~1000m2/g，柱塔板數提高，展現良好的分子識別能力，從而完成本發明。
[0016] SP，本發明如下所示。
[0017] (1)固定相，其為含有在主鏈的重複單元中具有構成主鏈的一部分的芳族環和構 成主鏈的一部分的偶極原子團的聚合物的固定相，其特徵在於，其比表面積為5~1000m 2/g。
[0018] (2) (1)所記載的固定相，其特徵在於，所述聚合物為聚酯、聚碸、聚醚碸或聚碳酸 酯。
[0019] (3) (2)所記載的固定相，其特徵在於，所述聚合物為聚酯。
[0020] (4) (3)所記載的固定相，其特徵在於，所述聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)、 聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚（2, 2-二甲基丙烷-1，3-二基對 苯二甲酸酯）或聚（4-氧甲基苯甲醯）。
[0021] (5) (1)~(4)中任一項所記載的固定相，其特徵在於，所述聚合物支持於比表面積 為5~1000m2/g的載體上而成。
[0022] (6) (1)~(5)中任一項所記載的固定相，其特徵在於，其為粒子狀。
[0023] (7) (6)所記載的固定相，其特徵在於，平均粒徑為0· 1 μ m~1000 μ m。
[0024] (8) (1)~(5)中任一項所記載的固定相，其特徵在於，其為整料狀。
[0025] (9) (1)~⑶中任一項所記載的固定相，其特徵在於，其為超臨界流體色譜用固定 相。
[0026] 發明的效果 根據本發明，可提供柱塔板數提高、具有良好的分子識別能力的固定相。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1是進行了氨基丙基矽烷處理的矽膠（微孔直徑為120人）的顯微鏡照片（代替 附圖的照片）。
[0028] 圖2是顯示通過以鍵合聚（4-氧甲基苯甲醯）的矽膠為固定相的HPLC分離三聯 苯異構體和三亞苯的圖。
[0029] 圖3是使用實施例2的固定相的色譜圖。上部顯示在25°C的ImL/分鐘己烷/2-丙 醇（100:1 v/v)的條件下進行的HPLC的結果。下部顯示在CO2/甲醇（97:3 v/v)的條件 下進行的SFC的結果。
[0030] 圖4是使用實施例8的固定相的色譜圖。上部顯示在25°C的ImL/分鐘己烷/2-丙 醇（100:1 v/v)的條件下進行的HPLC的結果。下部顯示在CO2/甲醇（97:3 v/v)的條件 下進行的SFC的結果。
[0031] 圖5是使用實施例9的固定相得到的色譜圖。
[0032] 圖6是使用實施例10的固定相得到的色譜圖。
[0033] 圖7是顯示用2-乙基吡啶分離劑與本發明的固定相進行分離的對比的圖。
【具體實施方式】
[0034] 本發明為含有在主鏈的重複單元中具有構成主鏈的一部分的芳族環和構成主鏈 的一部分的偶極原子團的聚合物的固定相，其特徵在於，其比表面積為5~1000m2/g。
[0035] 此處，固定相指在色譜法中固定於分析用具（柱或毛細管）的內部，在其和與其邊 接觸邊移動的流體之間分配分離對象物質以致分離的材料，在它們為粒子的情況下，有時 也指通過填充該粒子而形成的集合體，且有時也指其單獨的粒子。
[0036] 〈聚合物〉 本發明的固定相含有在主鏈的重複單元中具有構成主鏈的一部分的芳族環和構成主 鏈的一部分的偶極原子團的聚合物。
[0037] 此處，"構成主鏈的一部分的芳族環"指該芳族環為該聚合物的主鏈的構成要素。 換言之，意味著該芳族環至少具有兩個取代基，沿著其中一個前進則到達聚合物的一個末 端，沿著另一個前進則到達聚合物的另一個末端。
[0038] 除了苯和萘、菲、芘等稠環芳族烴以外，此處所說的芳族環還包括：噻吩、吡咯等雜 環芳族烴，選自如聯苯那樣用單鍵連接有多個環的化合物的芳族環。兩個取代基的位置無 限制，在苯的情況下，可示例出1，2-位、1，3-位、1，4-位等取代形式；在萘的情況下，可示 例出1，4-位、1，5-位、2, 5-位、2, 6-位、2, 7-位等取代形式；在聯苯的情況下，可示例出 4, 4' -位、3, 3' -位等取代形式。作為芳族環，優選苯、萘、聯苯。
[0039] 該芳族環可具有與高分子主鏈不同的取代基，作為這樣的取代基，可列舉出碳原 子數為1~12的烷基、碳原子數為1~12的烷氧基、氰基、滷素、羥基、氨基、硝基等，對於甲基 或滷素原子（F、Cl、Br、I)的取代，因取代基本身的直接相互作用少，對該聚合物的分子識 別造成影響，故而優選。
[0040] 本發明所使用的聚合物含有構成主鏈的一部分的偶極原子團。此處所說的構成主 鏈的一部分的偶極原子團例如具有下式的結構：
[化1]
【權利要求】
1. 固定相，其為含有在主鏈的重複單元中具有構成主鏈的一部分的芳族環和構成主鏈 的一部分的偶極原子團的聚合物的固定相，其特徵在於，其比表面積為5?1000m2/g。
2. 權利要求1的固定相，其特徵在於，所述聚合物為聚醋、聚諷、聚離諷或聚碳酸醋。
3. 權利要求2的固定相，其特徵在於，所述聚合物為聚醋。
4. 權利要求3的固定相，其特徵在於，所述聚醋為聚對苯二甲酸己二醇醋（PET)、聚對 苯二甲酸下二醇醋（PBT)、聚間苯二甲酸己二醇醋、聚化2-二甲基丙焼-1,3-二基對苯二 甲酸醋）或聚（4-氧甲基苯甲醜）。
5. 權利要求1?4中任一項的固定相，其特徵在於，所述聚合物支持於比表面積為 5?lOOOmVg的載體上而成。
6. 權利要求1?5中任一項的固定相，其特徵在於，其為粒子狀。
7. 權利要求6的固定相，其特徵在於，平均粒徑為0. lym?1000 ym。
8. 權利要求1?5中任一項的固定相，其特徵在於，其為整料狀。
9. 權利要求1?8中任一項的固定相，其特徵在於，其為超臨界流體色譜用固定相。
【文檔編號】G01N30/88GK104471387SQ201380039050
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年7月8日 優先權日:2012年7月23日
【發明者】柴田徹, 新藏聰 申請人:株式會社大賽璐