JPS5988655A - クロマトグラフ用充填剤の製法 - Google Patents

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】 本発明はヒドロキシル基を有する粒状担体をシラン化合
物で処理してクロマトグラフ用充填剤を製造する方法の
改良に関するものである。

シリカゲル、アルミナゲル等の多孔質乃至は非多孔質の
微粒子又は粗粒子をシラン化合物で処理し、て、粒子表
面のヒドロキシル基にシラン化合物を結合させて改質し
たクロマトグラフ用充填剤は公知である。

例エバ、水系ゲルパーミェーションクロマトグラフ用充
填剤の場合は、担体の表面をシラン化合物でシリル化し
て有機官能基を導入した後、更に親水性の有機官能基を
導入する。粒子表面のヒドロキシル基とシラン化合物を
結合させるのは一般に困難で、かなりの量のヒドロキシ
ル基が残イｒするが、シラン化合物の結合量が十分でな
いと分離性能が悪い。

また、残存ヒドロキシル基は遊離のままにしておくと、
カラムに使用した場合分離目的物が強く吸着されてカラ
ム外に出てとないので、例えば低級シラン化合物で処理
して殺すという副次的な操作が必要となる。

本発明者等は、上記事情に鑑み種々検討の結果、粒状担
体にシラン化合物を反応させる際に、水−と塩基性物質
の両者を添加すると、シラン化合物の導入量が著しく向
上することを見出し、この知見に基づき本発明を完成し
た。

すなわち、本発明の要旨は、有機溶媒の存在下ヒドロキ
シル基を有する粒状担体にシラン化合物を反応させる際
に、水及び塩基性物質を添加することを特徴とするクロ
マトグラフ用充填剤の製法に存する。

以下本発明の詳細な説明するに、本発明に用いられる粒
状担体は、表面にヒドロキシル基を有する多孔質乃至は
非多孔質の微粒状物又は粗粒状物であればよい。通常、
形状は球状乃至は破砕状で、平均粒径コムｍ−２鮨、表
面積／〜ｇ　００　ｄ７ｇ、平均細孔径ＪＯ−１１−０
００Ａ程度のものである。

具体的には、例えば、シリカ、アルミナ、シリカ・アル
ミナ、マグネシア、チタニア等の金属酸化物の水和物（
シリカゲル・アルミナゲル等）：チタン、ジルコニウム
、トリウム、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル等の
金属の水酸化物等が挙げられ、更には、ケイソウ土、ガ
ラス、砂、アルミノケイ酸塩、石英、粘土なども使用し
うる。

これら粒状担体（以下単に担体と称する）はその表面に
ヒドロキシル基を有してい（ることが特徴である。担体
のヒドロキシル基含有量は使用目的に応じて適宜に選択
することができる。

担体は使用に先立ち、１０θ〜、２ｏθ℃で数時間、乾
燥しておくのが望ましい。担体のヒドロキシル基含有量
は、多孔質の微粒状物の場合通常ｏ、ｓ　−ｐ個／１０
θλ平方程夏である。

シラン化合物としては、担体の表面のヒドロキシル基と
置換反応可能なアルコキシ基又はハロゲン基を少なくと
も／っ有するものであり、具体的な化合物としては例え
ばメチルトリクロルシラン１．ジメチル・ジクロルシラ
ン、メチル−トリメトキシシラン、メチル・トリエトキ
シシラン、コニチル・トリクロルシラン、トリエチル・
クロルシラン、エチル・トリエトキシシラン、３−クロ
ロプロピル・トリメトキシシラン、ヘキシル・トリエト
キシシラン、オクチル・トリクロルシラン、ドデシル・
メチルジェトキシシラン、オクタデシル−）　＋７クロ
ルシラン、３−アセトキシオクチル・トリメトキシシラ
ン、ｇ−アセトキシオクチル・トリメトキシシラン、ビ
ニルトリクロルシラン、ビニル・トリエトキシシラン、
ビニル・トリス（２−メトキシエトキシ）シラン、アリ
ル・トリエトキシシラン、アミル・トリエトキシシラン
、３−メタクリロキシプロビル・トリメトキシシラン、
７ｇ−アクリロキシ・オクタデシル・トリエトキシシラ
７．３−７ミノプロビル・トリエトキシシラン、Ｎ−１
（アミノエチル）−３−アミノプロピル・トリメトキシ
シラン、Ｎ−，２（アミノエチル）−３−アミノプロピ
ル・メチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピル
・トリメトキシンラン、フェニル・トリエトキシシラン
１．：ｔ−グリシドキシプロビル・トリメトキシシラン
、３−グリシドキシプロビル・ジメチルメトキシシラン
、３−グリシドキシプロビル・ジメチルクロルシラン、
などが挙げられる。これらシラン化合物は目的によって
使い分けられるが、水系ケルパーミェーションクログラ
フ用には、７−グリシドキシプロビル・トリメトキシシ
ランなどのエポキシ環を有するものあるいは３−アセト
キシオクチル−トリメトキシシランなどのアセトキシ基
を有するものが好１しく用いられる。

シラン化合物の使用量は、担体の表面に存在するヒドロ
キシル基をできるだけ宝部化学結合させるのに充分な量
であればよく、担体お工びシラン化合物の性質に応じて
適宜に変更しうるが、担体が含有するヒドロキシル基に
対してｏ、ｓ　−，５−ｏ倍当量、好ましくはθ、Ｓ〜
／θ倍当量のシラン化合物が使用される。

反応系へ添加する水の量は、水の添加量に応じてシラン
化合物の結合量が増加するので、目的とするシラン化合
物の結合量に応じて選定するが、あまり少量では所期の
効果が得られないので、通常担体／Ｉ当シθ、００／〜
／、Ｏ−１好ましくは０．Ｏ／〜０．／ｍｌの範囲で実
施される０水と共に添加する塩基性物質としては、アミ
ン類、窒素原子を有する複素環化合物、アルカリ金属の
炭酸塩、・水酸化物など種々のものが用いられる。中で
もＰＫａＩＩ〜／／程度の弱塩基性物質を用いたものは
、特に蛋白質分離能が優れている。

弱塩基性物質の具体例としては、例えばメチルアミン、
ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジ
エチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン
、ｎ−ブチルアミン、Ｄ−アミルアミン、ｎ−ヘキシル
アミン、ｎ　−オクチルアミン、ｎ−デシルアミン、ラ
ウリルアミン、エチレンジアミンなどの脂肪族第１級〜
第３級アミン類、アニリン、ジフェニルアミン、トリフ
ェニルアミンなどの芳香族アミン類、ピロリジン、ピペ
リジン、モルホリン、ピリジン、キノリンなどの窒素原
子を有する複素環式化合物、およびアンモニア、Ｎ、Ｎ
−ジメチルホルムアミド等の窒素原子を有する化合管が
挙けられる。塩基性物質の添加量はあまり少量では所期
の効果が得られないので通常担体／ｇ当り／×／θ−’
ｍｏ１以上添加するが、あまり多量添加しても効果はそ
れ稚内上しないので、好ましくは／Ｘ１０”’〜／×／
θ−２ｍｏｌ　の範囲で実施される。

担体とシラン化合物等との反応は、トルエン、キシレン
、イソオクタン、ｎ−ヘキサンなどの反応試薬に対し不
活性な溶媒の存在下で行なわれるが、担体と反応剤との
接触方法は任意に選定することができる。即ち、塩基性
物質を予じめ担体に吸着させた後、水、シラン化合物の
順で混合する方法。水を吸着させた担体を塩基性物質、
シラン化合物の順で混合する方法。担体、塩基性物質、
水及びシラン化合物を同時に混合する方法等で実施され
る。

反応はシラン化合物の種類または担体の種類によっても
異なるが、常温乃至は溶媒の沸点程度の温度に／〜１０
θ時間程度、好ましくは／〜５０時間程時間待すること
によって実施される。反応混合物は未反応シラン化合物
や副反応物を除くため、濾過した後、前記した溶媒でも
つ−Ｃ洗浄し次にアセトンで洗浄しておくことが望まし
い。

このようにして得られた生成物は、通常そのまま液体ク
ロマトグラフ用充填剤として用いられるが、目的によっ
ては更に親水基を導入するだめ常法に従い加水分解する
。加水分解は、上記生成物を水溶媒中で硫酸、塩酸等の
酸、または炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム等の塩の
存在下、常温乃至は１００℃程度の温度に／〜１０時間
程時間待することによって行われる。

加水分解物はその後ｐ過、洗浄される。加水分解により
、担体に結合しているシラン化合物のエポキシ基、アセ
トキシ基、アルコキシ基またはハロゲン原子がヒドロキ
シル基になる０このようにして得られた生成物は常法に
従・りて液体クロマトグラフ用又はガスクロマトグラフ
用のカラムに充填されクロマトグラフの固定相として使
用される。

以上詳述したように、本発明に従って製造されたクロマ
トグラフ用充填剤はシラン化合物の結合量が多いので分
離能がすぐれてお、す、まだヒドロキシル基の残存が殆
んどないので、実際上、ヒドロキシル基を殺すための後
処理の心像もないという利点がある。特に親水性有機官
能基を導入した場合は水系ゲルパーミェーションクロマ
トグラフ用充填剤として極めて有用である０ 次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが本発
明はその要旨をこえない限り以下の実施例に限定される
ものではない。

実施例／ 平均粒径／θμｍ１表面積３００ηｙ１細孔径１０θＡ
の微粒状多孔質シリカゲル（ヒドロキシル基含有量１個
／　／　００　Ａ平方）／ｓｇを自然対流式乾燥器で７
２０℃で２時間乾燥した。

この乾燥シリカゲルとトリエチルアミン６０■をトルエ
ン！；Ｏｍｌに溶解した溶液とを１ｏｏｒｒｔ容の丸底
フラスコに入れ、次いで水ｏ、ｓｙを入れ攪拌し水を均
一に分散した。

このように調製したスラリー溶液の入った丸底フラスコ
に１−グリシドキシプロビルトリメトキシシラ／７．５
ｇを入れ、還流冷却器を取付け、内容物を還流条件下に
７７時間加熱した。

内容物を室温まで冷却し、濾過した後、トルエン、１０
０ｍ１、アセトン３００−の順序で洗浄し濾過器上で通
気乾燥した。

次にこのようにして得られたシラン処理したシリカゲル
とＮ／１０θＨ，Ｓｏ４水溶液１００ｍ１とをコθθ−
容の丸底フラスコに入れ、還流冷却器を取付け、内容物
を還流条件下に一時間加熱した。内容物を室温まで冷却
し、濾過した後、水３θＯｍｌ、アセトン３００ｍ１の
順序で洗浄し、次いで６０℃で一時間真空乾燥器で乾燥
を行ない、ゲルパーミェーションクロマトグラフ用充填
剤を得た。

このものの元素分析値は炭素ざ、、７ｗｔ％、水素／、
７ｗｔ％及び窒素０．／　ｗｔ％以下であった。

このものを内径７．３鰭、長さ３０σのステンレス製カ
ラムに充填し、第１表に示す条件で、ｒ−グロブリン（
Ｍｗ、＝ｉｔ、ｏ、ｏｏｏ）と、牛血清アルブミン（Ｍ
ｗ、＝ｂｓ、ｏｏｏ）と、ミオグロビン（ＭＷ、＝／　
ｑ、ｏｏｏ　）およびア°デノシン（ＭＷ、＝ユ６７）
の混合物を移動相と同じ溶液に溶解した試料をゲルパー
ミェーションクロマトグラフにより分析した。

得られたピークの分離状態を第１図に示す。

第１図よシ明らかな通り、各グ成分の分離状態は極めて
良好である。

第１表 比較例／〜・、５゛ トリエチルアミン及び／又は水の添加値を第２表に示す
ように変更すること以外は実施例／と全く同じ方法でク
ロマトグラフ用充填剤を得た。これらの充填剤の元素分
析を行ない得られた結果を第−表に示す。

第−表 比較例／で得られた充填剤を実施例／と同様のカラムに
充填し、第１表に示す条件で実施例／に用いたと同じ試
料を分析した。

得られたピークの分離状態を第２図に示す０アデノシン
（４）とミオグロビン（３）のピークが重なりｒ−グロ
ブリンと牛血清アルブミンについてはブロードなピーク
しか現れなかった。

又、実施例／で用いたシリカゲルを未処理のまま実施例
１と同様の力ジムに充填し、第１表に示す条件で実施例
／に用いたと同じ試料を分析した（参考例）。

得られたピークの分離状態を第３図に示す０アデノシン
（４）のピークが現れたのみで、他の試料は吸着して全
くピークが現れなかった０実施例−−グ トリエチルアミン及び／又は水の添加量を第３表に示す
ように変更すること以外は実施例／と全く同じ方法でゲ
ルパーミェーションクロマトグラフ用充填剤を得だ。こ
れらの充填剤の元素分析を行ない得られた結果を第３表
に示す。

実施例５ トリエチルアミンの代りに苛性ソーダＩｆ　Ｑ　’ＩＱ
を添加すること以外は実施例／と全く同じ方法でり１７
マトグラフ用充填剤を得た。このものの元素分析値は炭
素７．ｔ　ｗｔ％、水素へＡ　ｗｔ％であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例／で得られたクロマドグ２第コ図及び第
３図は比較例／及び参考例で得れたクロマトグラフであ
る。 ／：ｒ−グロブリン　、２：牛血消アルブミン３：ミオ
グロビン　　ｔＩ：アデノシン特許出願人　　三菱化成
工業株式会社 代　理　人　弁理士長香川　　− （ほか１名） 特開昭５９−８８６５５（５） フ、 ら 罵　１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機溶媒の存在下ヒドロキシル基を有する粒状担
   体にシラン化合物を反応させる際に、水及び塩基性物質
   を添加することを特徴とするクロマトグラフ用充填剤の
   製法０
2. （２）塩基性物質がアミン類又は窒素原子を有する複素
   環式化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のクロマトグラフ用充填剤の製法。