固定相的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供柱塔板數(shù)提高、具有良好的分子識(shí)別能力的固定相。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：通過使含有在主鏈的重復(fù)單元中具有構(gòu)成主鏈的一部分的芳族環(huán)和構(gòu)成主鏈的一部分的偶極原子團(tuán)的聚合物的固定相的比表面積為5~1000m2/g，柱塔板數(shù)提高，展現(xiàn)良好的分子識(shí)別能力。
【專利說明】固定相

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及色譜技術(shù)。更具體而言，涉及色譜所使用的固定相。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為用于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(zhì)相對于在被稱為柱或毛細(xì)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(dòng)相）的固有分配比（也可理解為吸附平衡），來分離不同的物質(zhì)。代表性 的有氣相色譜和液相色譜。前者使用氣體作為流動(dòng)相。
[0003] 但是，為了使分離對象混合于氣相中移動(dòng)，必須達(dá)到一定以上的蒸氣壓，因此，只 可應(yīng)用于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(dòng) 相，若選擇合適的流動(dòng)相，則可應(yīng)用于大部分的物質(zhì)。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(xì)管確保良好的分離，也存在因粘性阻力的增加導(dǎo)致的極限。
[0004] 作為可克服這兩者的缺點(diǎn)的技術(shù)而被發(fā)明的方法為超臨界流體色譜（SFC)。其利 用以下特征：處于超臨界或亞臨界狀態(tài)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(kuò)散速度。由于安全性或裝置方面的理由，通常采用使用二氧化 碳作為超臨界流體的SFC，應(yīng)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(jié)為薄的層的所謂薄層色譜（液相色譜的變體方法）等，但應(yīng)用范圍不太寬。
[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(guān)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(xué)相 互作用的親和色譜等基于特異性相互作用的方法?？偟恼f來，其分離機(jī)制和特征已經(jīng)明確， 技術(shù)的進(jìn)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(rèn)為超臨界流體色譜（SFC)的特征與正相色譜相似。但是，對于其特 征、機(jī)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(xiàn)1所介紹的，它們?yōu)楣枘z或其表面用各種原子團(tuán) 改性而得到的化合物。
[0008] 改性基團(tuán)有：含有各種鏈長的飽和烷基鏈的基團(tuán)，用烷基鏈或含有酰胺鍵、醚鍵 的烷基鏈連接一個(gè)或兩個(gè)苯環(huán)、稠合多環(huán)芳族烴基而得到的基團(tuán)，以鹵素取代的苯環(huán)為特 征的基團(tuán)，連接有鹵化烷基的基團(tuán)，連接有2, 3-二羥基丙基、CN基、NH2基等極性基團(tuán)的基 團(tuán)；高分子改性基團(tuán)有交聯(lián)聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇等。另外，具有石墨結(jié)構(gòu)的碳也 為有特色的固定相。其中，特別是在SFC中經(jīng)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堿性化合物也因形成尖 峰洗脫而可優(yōu)選使用。
[0009] 但是，同樣如非專利文獻(xiàn)2所指出的，對各種化合物的保留的趨勢相似而無特征 性差異的固定相也不少。其中，本發(fā)明人立足于可識(shí)別結(jié)構(gòu)極其相似的分子為所需要的要 件之一的認(rèn)識(shí)，深入地進(jìn)行了 SFC用固定相的開發(fā)。
[0010] 另一方面，多糖類的手性分離用固定相也被應(yīng)用于SFC，在手性分離中得到實(shí)用性 應(yīng)用（例如非專利文獻(xiàn)3)。多糖衍生物除了手性分離以外還具有優(yōu)異的分辨分子結(jié)構(gòu)的能 力，但由于選擇性的范圍過大和光學(xué)異構(gòu)體的分離混雜，所以也有難以使用的情況。
[0011] 本發(fā)明人認(rèn)為高分子具有未闡明的特異性分子識(shí)別能力，進(jìn)行了深入研究。關(guān)于 具備這樣的結(jié)構(gòu)的高分子（例如聚酯），有將纖維填充于柱內(nèi)進(jìn)行HPLC的嘗試，作為吸附劑 公開了 PP、PET、Nylon-6、Kevlar (商標(biāo)）（聚酰胺）、纖維素等纖維（非專利文獻(xiàn)4和此 處引用的文獻(xiàn)）。但是，雖然它們令人感興趣，但實(shí)際的色譜如非專利文獻(xiàn)5第25頁所示， 峰寬，無法實(shí)際使用。另外，在專利文獻(xiàn)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(xiàn)2公開了用于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(xiàn)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(fā)明作為分離對象的多核苷酸之類的極性較強(qiáng)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，并非實(shí)用的分析方法。其原因在于：對于上述纖維 高分子可以說也是如此，低分子化合物被高分子保留時(shí)，雖然其分子在高分子的內(nèi)部發(fā)生 擴(kuò)散，但是高分子內(nèi)的分子擴(kuò)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(dòng)相）之間達(dá)到吸附平衡需要時(shí)間。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特許第3858509號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 :日本特表2002-506426號(hào)公報(bào) 非專利文獻(xiàn) 非專利文獻(xiàn) 1:C. West 等人，J. Chromatogr. A, 1203(2008) 105 非專利文獻(xiàn) 2 :C. West 等人，J. Chromatogr. A, 1191(2008) 21 非專利文獻(xiàn) 3 :Y. Kaida 等人，Bull. Chem. Soc. Jpn., 65, 2286(1992) 非專利文獻(xiàn) 4 :R. Κ· Marcus, J. Separation Science, 31, 1923(2008) 非專利文獻(xiàn) 5 :R. K. Marcus 等人，J. Chromatogr. A, 986, 17 (2003)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明所要解決的課題 本發(fā)明的課題在于：解決如上所述的問題，提供柱塔板數(shù)提高、具有良好的分子識(shí)別能 力的固定相。
[0015] 解決課題的手段 本發(fā)明人為了解決上述課題而反復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使含有在主鏈的重復(fù)單 元中具有構(gòu)成主鏈的一部分的芳族環(huán)和構(gòu)成主鏈的一部分的偶極原子團(tuán)的聚合物的固定 相的比表面積為5~1000m2/g，柱塔板數(shù)提高，展現(xiàn)良好的分子識(shí)別能力，從而完成本發(fā)明。
[0016] SP，本發(fā)明如下所示。
[0017] (1)固定相，其為含有在主鏈的重復(fù)單元中具有構(gòu)成主鏈的一部分的芳族環(huán)和構(gòu) 成主鏈的一部分的偶極原子團(tuán)的聚合物的固定相，其特征在于，其比表面積為5~1000m 2/g。
[0018] (2) (1)所記載的固定相，其特征在于，所述聚合物為聚酯、聚砜、聚醚砜或聚碳酸 酯。
[0019] (3) (2)所記載的固定相，其特征在于，所述聚合物為聚酯。
[0020] (4) (3)所記載的固定相，其特征在于，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-氧甲基苯甲酰）。
[0021] (5) (1)~(4)中任一項(xiàng)所記載的固定相，其特征在于，所述聚合物支持于比表面積 為5~1000m2/g的載體上而成。
[0022] (6) (1)~(5)中任一項(xiàng)所記載的固定相，其特征在于，其為粒子狀。
[0023] (7) (6)所記載的固定相，其特征在于，平均粒徑為0· 1 μ m~1000 μ m。
[0024] (8) (1)~(5)中任一項(xiàng)所記載的固定相，其特征在于，其為整料狀。
[0025] (9) (1)~⑶中任一項(xiàng)所記載的固定相，其特征在于，其為超臨界流體色譜用固定 相。
[0026] 發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，可提供柱塔板數(shù)提高、具有良好的分子識(shí)別能力的固定相。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是進(jìn)行了氨基丙基硅烷處理的硅膠（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-氧甲基苯甲酰）的硅膠為固定相的HPLC分離三聯(lián) 苯異構(gòu)體和三亞苯的圖。
[0029] 圖3是使用實(shí)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(jìn)行的HPLC的結(jié)果。下部顯示在CO2/甲醇（97:3 v/v)的條件 下進(jìn)行的SFC的結(jié)果。
[0030] 圖4是使用實(shí)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(jìn)行的HPLC的結(jié)果。下部顯示在CO2/甲醇（97:3 v/v)的條件 下進(jìn)行的SFC的結(jié)果。
[0031] 圖5是使用實(shí)施例9的固定相得到的色譜圖。
[0032] 圖6是使用實(shí)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(fā)明的固定相進(jìn)行分離的對比的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 本發(fā)明為含有在主鏈的重復(fù)單元中具有構(gòu)成主鏈的一部分的芳族環(huán)和構(gòu)成主鏈 的一部分的偶極原子團(tuán)的聚合物的固定相，其特征在于，其比表面積為5~1000m2/g。
[0035] 此處，固定相指在色譜法中固定于分析用具（柱或毛細(xì)管）的內(nèi)部，在其和與其邊 接觸邊移動(dòng)的流體之間分配分離對象物質(zhì)以致分離的材料，在它們?yōu)榱Ｗ拥那闆r下，有時(shí) 也指通過填充該粒子而形成的集合體，且有時(shí)也指其單獨(dú)的粒子。
[0036] 〈聚合物〉 本發(fā)明的固定相含有在主鏈的重復(fù)單元中具有構(gòu)成主鏈的一部分的芳族環(huán)和構(gòu)成主 鏈的一部分的偶極原子團(tuán)的聚合物。
[0037] 此處，"構(gòu)成主鏈的一部分的芳族環(huán)"指該芳族環(huán)為該聚合物的主鏈的構(gòu)成要素。 換言之，意味著該芳族環(huán)至少具有兩個(gè)取代基，沿著其中一個(gè)前進(jìn)則到達(dá)聚合物的一個(gè)末 端，沿著另一個(gè)前進(jìn)則到達(dá)聚合物的另一個(gè)末端。
[0038] 除了苯和萘、菲、芘等稠環(huán)芳族烴以外，此處所說的芳族環(huán)還包括：噻吩、吡咯等雜 環(huán)芳族烴，選自如聯(lián)苯那樣用單鍵連接有多個(gè)環(huán)的化合物的芳族環(huán)。兩個(gè)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(lián)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(huán)，優(yōu)選苯、萘、聯(lián)苯。
[0039] 該芳族環(huán)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(shù)為1~12的烷基、碳原子數(shù)為1~12的烷氧基、氰基、鹵素、羥基、氨基、硝基等，對于甲基 或鹵素原子（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(shí) 別造成影響，故而優(yōu)選。
[0040] 本發(fā)明所使用的聚合物含有構(gòu)成主鏈的一部分的偶極原子團(tuán)。此處所說的構(gòu)成主 鏈的一部分的偶極原子團(tuán)例如具有下式的結(jié)構(gòu)：
[化1]

【權(quán)利要求】
1. 固定相，其為含有在主鏈的重復(fù)單元中具有構(gòu)成主鏈的一部分的芳族環(huán)和構(gòu)成主鏈 的一部分的偶極原子團(tuán)的聚合物的固定相，其特征在于，其比表面積為5?1000m2/g。
2. 權(quán)利要求1的固定相，其特征在于，所述聚合物為聚醋、聚諷、聚離諷或聚碳酸醋。
3. 權(quán)利要求2的固定相，其特征在于，所述聚合物為聚醋。
4. 權(quán)利要求3的固定相，其特征在于，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(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)的固定相，其特征在于，所述聚合物支持于比表面積為 5?lOOOmVg的載體上而成。
6. 權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)的固定相，其特征在于，其為粒子狀。
7. 權(quán)利要求6的固定相，其特征在于，平均粒徑為0. lym?1000 ym。
8. 權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)的固定相，其特征在于，其為整料狀。
9. 權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)的固定相，其特征在于，其為超臨界流體色譜用固定相。
【文檔編號(hào)】G01N30/88GK104471387SQ201380039050
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月23日
【發(fā)明者】柴田徹, 新藏聰 申請人:株式會(huì)社大賽璐