CN117980066A - 柱色谱用固定相的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种色谱用固定相的制造方法,该制造方法包括:自由基共聚工序,在自由基引发剂的存在下使具有自由基聚合性官能团的基材与具有自由基聚合性官能团的单体进行自由基共聚,该自由基共聚工序在包含该具有自由基聚合性官能团的单体的相和溶剂的相的多相体系中进行。
Description
技术领域
本发明涉及柱色谱用固定相的制造方法。
背景技术
作为用于分析混合物的成分及其含量并进行分离纯化的方法,色谱法是最有效的方法。这是利用相对于在被称为柱或毛细管的管中空间性地固定的固体(固定相)和流过其间隙的流体(流动相)的物质固有的分配比(也理解为吸附平衡),分离不同的物质。
作为色谱用固定相,已知有将多糖类衍生物、聚(4-乙烯基吡啶)等具有分子识别能力的分离剂固定于载体而成的固定相。分离剂的固定化率对分离性能、耐溶剂性等特性产生影响,因此迄今为止开发了各种将分离剂固定于载体的方法。
例如,专利文献1中公开了如下方法:通过将在多糖类衍生物中引入聚合性不饱和基团而成的聚合性多糖类衍生物和与其不同的其他聚合性不饱和单体进行自由基共聚而生成共聚物,将所生成共聚物固定在硅胶等多孔性载体上。
专利文献2公开了如下方法:使聚合性多糖类衍生物担载于具有聚合性官能团的载体后,与聚合性单体共聚,由此将多糖类衍生物固定于载体。
此外,专利文献3中公开了如下方法:通过使具有含氮芳香环的乙烯基单体或含有含氮芳香环的异丙烯基单体与利用硅烷偶联剂引入聚合性官能团的硅胶共聚,使具有氮芳香环的乙烯基单体或含有含氮芳香环的异丙烯基单体的聚合物固定于作为载体的硅胶上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-148247号公报
专利文献2:国际公开第03/091185号
专利文献3:日本特开2021-015129号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,关于分离剂的固定化率仍然存在改善的余地。另一方面,还已知例如当提高多糖类衍生物的固定化率时,有时分离性降低。因此,要求开发能在不牺牲分离性能的前提下制造分离剂的固定化率高的色谱用固定相的方法。
本公开的问题在于提供能制造分离剂的固定化率和分离性能高的色谱用固定相的方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明人等反复进行了深入研究。其结果发现,通过使具有自由基聚合性官能团的基材与具有自由基聚合性官能团的单体在具有自由基聚合性官能团的单体不完全溶解的溶剂中进行自由基共聚,会得到分离剂的固定化率和分离性能高的固定相。即,本公开的主旨如以下所示。
[1]
一种色谱用固定相的制造方法,其包括:自由基共聚工序,在自由基引发剂的存在下使具有自由基聚合性官能团的基材与具有自由基聚合性官能团的单体进行自由基共聚,所述自由基共聚工序在包含所述具有自由基聚合性官能团的单体的相和溶剂的相的多相体系中进行。
[2]
根据[1]所述的制造方法,其中,所述具有自由基聚合性官能团的基材包含载体和具有自由基聚合性官能团的聚合物。
[3]
根据[2]所述的制造方法,其中,具有所述自由基聚合性官能团的聚合物物理吸附于所述载体的表面上。
[4]
根据[2]或[3]所述的制造方法,其中,所述溶剂是水、或将水与相对于水100体积份为10体积份以上且300体积份以下的水溶性溶剂混合而成的混合溶剂。
[5]
根据[4]所述的制造方法,其中,所述具有自由基聚合性官能团的单体是选自由丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、以及苯乙烯构成的组中的一种以上。
[6]
根据[1]所述的制造方法,其中,所述具有自由基聚合性官能团的基材是在表面引入了所述自由基聚合性官能团的载体。
[7]
根据[6]所述的制造方法,其中,所述溶剂是水、或将水与相对于水100体积份为10体积份以上且300体积份以下的水溶性溶剂混合而成的混合溶剂。
[8]
根据[7]所述的制造方法,其中,所述具有自由基聚合性官能团的单体为选自由2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、9-乙烯基咔唑、2-异丙烯基吡啶、3-异丙烯基吡啶、4-异丙烯基吡啶、以及9-异丙烯基咔唑构成的组中的一种以上。
[9]
根据[6]所述的制造方法,其中,所述溶剂是水/1-辛醇分配系数(logPow)为0.5以上的脂溶性溶剂。
[10]
根据[9]所述的制造方法,其中,所述具有自由基聚合性官能团的单体是选自由2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基-2'-(三甲基铵基)乙基磷酸酯、2-(N-3-磺基丙基-N,N-二甲基铵)乙基甲基丙烯酸酯、3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基三甲基氯化铵、3-(甲基丙烯酰氧基)丙烷磺酸钾、甲基丙烯酸2-羟基乙酯以及丙烯酰胺构成的组中的一种以上。
发明效果
根据本公开,能提供一种能制造分离剂的固定化率和分离性能高的色谱用固定相的方法。
并且,本公开的问题和效果具体而言不限于上述所记载的内容,包括本领域技术人员根据说明书整体可明确的内容。
具体实施方式
以下,列举具体的实施方案对本公开进行说明,各实施方案中的各构成和它们的组合等是一个例子,可以在不脱离本公开的主旨的范围内,适当进行构成的附加、省略、置换以及其他变更。本公开并不由实施方案限定。
此外,本说明书所公开的各种方案可以与本说明书所公开的其他任何特征组合。
需要说明的是,在本说明书中,使用“~”在其前后夹着数值或物性值来表示的情况下,作为包括其前后的值而使用。
作为本公开的一个实施方案的色谱用固定相的制造方法包括:自由基共聚工序,在自由基引发剂的存在下使具有自由基聚合性官能团的基材与具有自由基聚合性官能团的单体进行自由基共聚,所述自由基共聚工序在包含所述具有自由基聚合性官能团的单体的相和溶剂的相的多相体系中进行。本实施方案的色谱用固定相的制造方法除了自由基共聚工序以外,还可以包括清洗工序、干燥工序等其他工序。
在本实施方案的制造方法中,与现有制造方法不同,自由基共聚反应在具有自由基聚合性官能团的单体不完全溶解的溶剂中进行。因此,自由基共聚反应的反应体系在包含具有自由基聚合性官能团的单体的相和溶剂的相的多相体系中进行。如后述的实施例所示,作为溶剂使用具有自由基聚合性官能团的单体不完全溶解的溶剂的情况与使用溶解具有自由基聚合性官能团的单体的溶剂的情况相比,前者能得到分离剂的固定化率和分离性能高的固定相。因此认为,通过以反应体系成为上述的多相体系的方式适当选择具有自由基聚合性官能团的单体和溶剂,能提高分离剂的固定化率和固定相的分离性能。
以下,对自由基共聚工序中使用的各试样、反应条件等进行说明。<具有自由基聚合性官能团的基材>
由本实施方案的制造方法得到的色谱用固定相(以下有时简称为“固定相”)是将具有分子识别能力的分离剂固定于载体上而成的。而且,本实施方案中的具有自由基聚合性官能团的基材包含载体,具有自由基聚合性基团。
具有自由基聚合性官能团的基材的自由基聚合性官能团没有特别限定,优选为具有乙烯性不饱和键基团的官能团。作为具有乙烯性不饱和键的官能团,具体而言可列举出:乙烯基、烯丙基、异丙烯基等末端具有双键的碳原子数2~12的烃基;(甲基)丙烯酰基;等,优选为乙烯基或(甲基)丙烯酰基。需要说明的是,在本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
作为载体,可列举出有机载体、无机载体、有机无机混合载体等,优选为无机载体。
作为有机载体,可列举出聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯等。作为无机载体,可列举出二氧化硅、氧化铝、氧化镁、玻璃、高岭土、氧化钛、氧化锆、硅酸盐、羟基磷灰石等,优选为硅胶。在将硅胶用作载体的情况下,可以是称为核壳或者外围的、仅表层为多孔质的载体。此外,作为有机无机混合载体,可列举出通过烷氧基硅烷与烷基取代或亚烷基取代烷氧基硅烷化合物的溶胶凝胶反应而形成的有机无机混合载体。
载体的形状没有特别限定,从使固定相的分离性能均匀化的观点考虑,优选为粒子,其中优选为球状的粒子。在本说明书中,球状并不仅仅指正球的形状,还包括如长球、扁球等这样的剖面形状为圆形、大致圆形、椭圆形、大致椭圆形的形状。
在载体为粒子的情况下,粒子的中值粒径没有特别限定,可以为1.5μm以上、3.0μm以上、或4.0μm以上,此外,可以为15.0μm以下、10.0μm以下、8.0μm以下。即,载体粒子的中值粒径例如可以为1.5μm以上且15.0μm以下、3.0μm以上且10.0μm以下、或4.0μm以上且8.0μm以下。需要说明的是,在本说明书中,中值粒径是指相当于利用激光衍射/散射式粒径分布测定装置测定的累积体积分布曲线的50%累积值的粒径、即体积基准累积50%粒径(D50)。
具有自由基聚合性官能团的基材优选为包含载体和具有自由基聚合性官能团的聚合物(以下有时称为“自由基聚合性聚合物”)的基材、或在表面引入了上述自由基聚合性官能团的载体。
在具有自由基聚合性官能团的基材是包含载体和自由基聚合性聚合物的基材的情况下,优选的是,基材是在载体的表面的至少一部分、优选在整个表面上物理吸附有自由基聚合性聚合物。这样的基材可以按照公知的制造方法、例如日本特开平8-231489号公报中记载的方法,将在溶剂中溶解有自由基聚合性聚合物的涂布液涂布于载体,然后蒸馏除去溶剂,由此得到。
此外,在自由基聚合性聚合物物理吸附于载体的表面的情况下,从载体的耐久性提高的观点出发,优先进行过表面处理。例如,通过氨基烷基甲硅烷基的引入,可以使自由基聚合性聚合物更良好地物理吸附于载体表面上,提高载体的耐久性。氨基烷基甲硅烷基向载体的引入可以通过公知的方法、例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷等具有氨基烷基甲硅烷基的表面处理剂来进行。
作为自由基聚合性聚合物,可列举出具有自由基聚合性官能团的多糖类衍生物。多糖类衍生物作为手性分离选择剂是已知的,因此,在制造手性固定相时,作为具有自由基聚合性官能团的基材可以优选使用包含载体和自由基聚合性聚合物的基材。
具有自由基聚合性官能团的多糖类衍生物的多糖类优选为直链淀粉或纤维素。此外,具有自由基聚合性官能团的多糖类衍生物优选为多糖类的羟基中的一部分被变换为自由基聚合性官能团的多糖类衍生物。多糖类的羟基中的未被变换为自由基聚合性官能团的基团例如可以通过取代或未取代的苯基异氰酸酯变换为苯基氨基甲酸酯衍生物,也可以通过4-甲基苯甲酰氯等酰卤化物变换为酯衍生物。
作为上述取代或未取代的苯基异氰酸酯,可列举出苯基异氰酸酯、3-氯苯基异氰酸酯、4-氯苯基异氰酸酯、3,5-二氯苯基异氰酸酯、3-甲基苯基异氰酸酯、4-甲基苯基异氰酸酯、3,5-二甲基苯基异氰酸酯、3-氯-5-甲基苯基异氰酸酯等。
此外,作为上述酰卤化物,可以举出苯甲酰氯、4-甲基苯甲酰氯、苯甲酰溴、4-甲基苯甲酰溴等。
具有自由基聚合性官能团的多糖类衍生物可以按照公知的制造方法来制造。作为公知的方法,例如可列举出国际公开第03/091185号所述的以下方法。
即,作为用于制造具有自由基聚合性官能团的多糖类衍生物的具体的顺序,可列举出包括如下工序的方法:用于保护多糖类的羟基的一部分的保护工序;通过取代或未取代的苯基异氰酸酯修饰未被保护的多糖类的羟基的工序;被使保护的羟基脱保护的工序;以及通过取代或未取代的苯基异氰酸酯和具有自由基聚合性官能团的化合物修饰已脱保护的羟基的工序。
此外,也可以不包括上述的保护工序,同时进行:通过取代或未取代的苯基异氰酸酯修饰多糖类的羟基的工序;使用具有自由基聚合性官能团的化合物将自由基聚合性官能团引入多糖类中的工序。
作为上述具有自由基聚合性官能团的化合物,可列举出:(甲基)丙烯酰氯;4-乙烯基苯甲酰氯等不饱和酰卤化物类;乙烯基苯基异氰酸酯、(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等不饱和异氰酸酯类;等。
在上述具有自由基聚合性官能团的多糖类衍生物中,多糖类的羟基的一部分通过取代或未取代的苯基异氰酸酯变换为取代或未取代的苯基氨基甲酸酯基,其以外的羟基被变换为具有自由基聚合性官能团的基团。
需要说明的是,作为在保护工序中引入的保护基团,可列举出例如三苯基甲基(三苯甲基)、二苯基甲基、甲苯磺酰基、甲磺酰基、三甲基甲硅烷基、二甲基(叔丁基)甲硅烷基等公知的保护基团。其中,保护基团优选为三苯甲基或三甲基甲硅烷基。
作为在表面引入了自由基聚合性官能团的载体,例如可列举出通过下述式(I)所示的硅烷偶联剂进行了表面处理的载体。作为载体,优选为硅胶。下述式(I)所示的硅烷偶联剂可以依据公知的制造方法来制造。作为公知的方法,例如可列举出国际公开第2017/164289号所述的方法。
W-X-Y-SiR3-nZn…(I)
(式(I)中,W为自由基聚合性官能团;X为-NR'CO-、-CONR'-、-CO2-、-OCO-、-O-、-SO2-、-SO3-、-OSO2-、-S-、碳原子数6~20的亚芳基、或磷酸酯基;R'为氢原子或碳原子数1~3的烷基;Y为碳原子数1~30的亚烷基;R各自独立地为碳原子数1~3的烷基;Z各自独立地为能在式(I)中的硅原子与载体之间形成键的离去基团;n为1~3的整数。)
W所示的自由基聚合性官能团与具有自由基聚合性官能团的基材的自由基聚合性官能团同样地定义,其优选的方案也相同。
X为连结W和Z的连接部的一部分,优选为-NR'CO-、-CONR'-、-CO2-、-OCO-或亚苯基。
R'优选为氢或碳原子数1~3的烷基,更优选为氢或甲基。
Y优选为碳原子数1~5的亚烷基,更优选为亚甲基、亚乙基或三亚甲基。
R优选为甲基或乙基。
Z只要是在式(I)中的硅原子与载体之间形成键的反应中脱离的基团,就没有特别限定。作为Z,可列举出碳原子数1~5的烷氧基;卤素原子;碳原子数1~20的烷基巯基;二甲基氨基、二乙基氨基、吡咯烷基、咪唑基等含氮基团;烯丙基;2-甲基-2-丙烯基;等。其中,从操作容易性和反应性的观点考虑,Z优选为碳原子数1~5的烷氧基,更优选为甲氧基或乙氧基。
n优选为2或3,更优选为3。
<具有自由基聚合性官能团的单体>
自由基共聚工序中使用的具有自由基聚合性官能团的单体(以下有时称为“自由基聚合性单体”)是具有至少一个自由基聚合性官能团的化合物。
在具有自由基聚合性官能团的基材为包含载体和自由基聚合性聚合物的基材的情况下,自由基聚合性单体作为使自由基聚合性聚合物交联的交联剂发挥作用。该情况下,具有自由基聚合性官能团的基材如果是在载体的表面的一部分或整体物理吸附有自由基聚合性聚合物的基材,则自由基聚合性聚合物通过自由基聚合性单体交联,形成三维网状结构,由此牢固地固定于载体上,因此优选。
另一方面,具有自由基聚合性官能团的基材为在表面引入了自由基聚合性官能团的载体的情况下,自由基聚合性单体通过与在表面引入了自由基聚合性官能团的载体进行自由基共聚生成聚合物,由此该聚合物固定于载体上。
自由基聚合性单体的自由基聚合性官能团与具有自由基聚合性官能团的基材的自由基聚合性官能团同样地定义,其优选的方案也相同。自由基聚合性单体的自由基聚合性官能团与具有自由基聚合性官能团的基材的自由基聚合性官能团可以为相同的基团,也可以为彼此不同的基团。
此外,自由基聚合性单体可以单独使用一种,也可以以任意的组合及比率使用两种以上。
自由基共聚工序在包含自由基聚合性单体的相和溶剂的相的多相体系中进行,因此自由基聚合性单体适当选自与所使用的溶剂相分离的单体。自由基聚合性单体优选例如如以下所述与溶剂组合形成多相体系(A)或(B)。
·多相体系(A)
自由基聚合性单体:脂溶性单体。
溶剂:水性溶剂。
·多相体系(B)
自由基聚合性单体:亲水性单体。
溶剂:脂溶性溶剂。
以下,对多相体系(A)中的脂溶性单体和多相体系(B)中的亲水性单体进行说明。
多相体系(A)中的“脂溶性单体”是指,水/1-辛醇分配系数(logPow)为1.0以上的自由基聚合性单体,其水/1-辛醇分配系数的上限优选为5.0以下。脂溶性单体在20℃的水中的溶解度优选为3.0g/100mL以下,更优选为1.0g/100mL以下,进一步优选为0.1g/100mL以下。
作为脂溶性单体,例如可列举出丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、苯乙烯等,优选为丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯或2-甲基-1,3-丁二烯,更优选为2,3-二甲基-1,3-丁二烯。
上述脂溶性单体适合于使用包含载体和自由基聚合性聚合物的基材在多相体系(A)中进行自由基共聚工序的情况。
或者,作为脂溶性单体,若使用通过聚合而生成具有分子识别能力的聚合物(即,分离剂)、例如生成碱性聚合物的单体,能对固定相赋予分子识别能力,因此优选。
作为这样的脂溶性单体,具体而言可列举出2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、9-乙烯基咔唑、2-异丙烯基吡啶、3-异丙烯基吡啶、4-异丙烯基吡啶、9-异丙烯基咔唑等,优选为4-乙烯基吡啶。这些单体的杂环可以具有取代基。作为取代基,可列举出碳原子数1~12的烷基、碳原子数1~12的烷氧基、氰基、卤素原子、羟基、氨基、硝基等。其中,在提高上述碱性聚合物的分子识别能力,进而可以提高固定相的分离性能的方面考虑,取代基优选为甲基或卤素原子。
上述脂溶性单体适合于使用在表面引入了自由基聚合性官能团的载体在多相体系(A)中进行自由基共聚工序的情况。
需要说明的是,在通过自由基共聚形成具有分子识别能力的聚合物时,只要在不阻碍固定相的分子识别能力的范围内,除了上述脂溶性单体以外,还可以使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸酸衍生物、(甲基)丙烯酰胺衍生物等任意的脂溶性单体。
多相体系(B)中的“亲水性单体”是指水/1-辛醇分配系数(logPow)小于1.0的自由基聚合性单体,其水/1-辛醇分配系数的下限优选为-10.0以上。亲水性单体在20℃的脂溶性溶剂中的溶解度优选为3.0g/100mL以下,更优选为1.0g/100mL以下,进一步优选为0.1g/100mL以下。
作为亲水性单体,例如可列举出2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基-2'-(三甲基铵基)乙基磷酸酯、2-(N-3-磺基丙基-N,N-二甲基铵)乙基甲基丙烯酸酯、3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基三甲基氯化铵、3-(甲基丙烯酰氧基)丙烷磺酸钾、甲基丙烯酸2-羟基乙酯以及丙烯酰胺等。
上述亲水性单体适合于使用在表面引入了自由基聚合性官能团的载体在多相体系(B)中进行自由基共聚工序的情况。
需要说明的是,通过自由基聚合性单体与表面经自由基聚合性官能团修饰的载体的自由基共聚生成的聚合物的重均分子量(Mw)没有特别限定,通常为1000以上且5000000以下。需要说明的是,上述聚合物的重均分子量是指,具有源自自由基聚合性单体的自由基聚合性官能团的重复单元的部位的重均分子量。就上述聚合物的重均分子量而言,由于该聚合物的生成和该聚合物在载体上的固定化同时发生,因此通过根据自由基共聚反应后的反应混合物的上清液估算、或通过对切断与载体聚合物的共价键而得到的聚合物的分子量进行测定来求出,只要这些方法中的至少一种在上述范围内即可。
<溶剂>
在本公开中,作为自由基共聚工序中使用的溶剂,只要不使单体完全溶解,能使反应体系为包含具有自由基聚合性官能团的单体的相和溶剂的相的多相体系,就没有特别限定,优选为构成上述多相体系(A)或(B)的水性溶剂或脂溶性溶剂。
多相体系为上述多相体系(A)的情况中的“水性溶剂”是含有水的溶剂,是指水或水与水溶性溶剂的混合溶剂。作为水性溶剂使用水与水溶性溶剂的混合溶剂的情况下,与100体积份的水混合的水溶性溶剂的量通常为10体积份以上,优选为50体积份以上,更优选为100体积份以上,此外,通常为300体积份以下,优选为200体积份以下,更优选为150体积份以下。因此,作为与100体积份的水混合的水溶性溶剂的量的优选的范围,例如,可列举出10体积份以上且200体积份以下、50体积份以上且300体积份以下、以及100体积份以上且150体积份以下的范围。
作为水性溶剂所含的水,可以使用离子交换水、自来水、蒸馏水等。此外,作为水性溶剂所含的水溶性溶剂,可列举出:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、新戊醇、正己醇等碳原子数1~6的烷基醇;乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、1,6-己二醇、二丙二醇等二醇;碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸亚烃酯等。水溶性溶剂优选为碳原子数1~6的烷基醇,优选为碳原子数1~4的烷基醇,更优选为乙醇。通过使用这些水溶性溶剂,通过自由基聚合产生的交联物或聚合物良好地固定于载体。
多相体系为上述多相体系(B)的情况中的“脂溶性溶剂”是指水/1-辛醇分配系数(logPow)为0.5以上的溶剂,其水/1-辛醇分配系数(logPow)的上限优选为5.0以下。
作为脂溶性溶剂,具体而言可列举出:正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯等烃溶剂;以及叔丁基甲基醚、二异丙基醚等醚溶剂等。
<自由基引发剂>
作为自由基共聚工序中使用的自由基引发剂,没有特别限定,可以根据自由基聚合性基材的种类、自由基聚合性单体的种类、反应条件等从公知的自由基引发剂中适当选择。作为公知的自由基引发剂,可列举出热自由基引发剂和光自由基引发剂,优选为热自由基引发剂。
作为热自由基引发剂,例如可列举出:过氧化苯甲酰、过氧化甲基乙基酮、叔丁基氢过氧化物、叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化二异丙苯、异丙苯羟基过氧化物、过氧化月桂酰等有机过氧化物;2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2'-偶氮双(异丁腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮系化合物等。其中,热自由基引发剂优选为偶氮系化合物。
热自由基引发剂可以单独使用一种,也可以以任意的组合及比率使用两种以上。
作为光自由基引发剂,例如可列举出苯乙酮、二苯甲酮、苯偶姻、苯偶酰、苯甲酰基苯甲酸、甲基-2-苯甲酰基苯甲酸酯、2-乙基蒽醌、噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等。
光自由基引发剂可以单独使用一种,也可以以任意的组合及比率使用两种以上。
自由基引发剂的使用量没有特别限定,相对于自由基聚合性单体100质量份,通常为0.1质量份以上,优选为0.2质量份以上,更优选为0.3质量份以上,此外,通常为25.0质量份以下,优选为5.0质量份以下,更优选为3.0质量份以下。因此,作为自由基引发剂相对于自由基聚合性单体100质量份的使用量的优选的范围,例如可列举出0.1质量份以上且5.0质量份以下、0.2质量份以上且25.0质量份以下、以及0.3质量份以上且3.0质量份以下的范围。通过将自由基引发剂的使用量设为上述范围内,会促进自由基聚合性单体的自由基共聚反应,能得到生成的交联物或聚合物(即分离剂)在载体中的固定化率更高的固定相。
需要说明的是,在本说明书中,作为各成分的使用量示出的量在使用两种以上该成分的情况下,是指其总量。
<自由基共聚工序的反应条件>
自由基共聚的方法没有特别限定,例如可列举出如下方法:在具备搅拌子或搅拌叶片的反应器中,一边对包含自由基聚合性基材、自由基聚合性单体、自由基引发剂、以及溶剂的反应液进行搅拌一边进行加热或活性能量射线照射。
自由基聚合是使用了热自由基引发剂的热自由基聚合的情况下,反应温度和反应时间可以根据自由基聚合性单体的种类、自由基聚合性单体的使用量、溶剂的种类等适当选择。反应温度通常为40℃以上,优选为50℃以上,此外,通常为100℃以下,优选为80℃以下,更优选为70℃以下。因此,作为反应温度的优选的范围,例如可列举出40℃以上且80℃以下,优选列举出50℃以上且100℃以下、以及50℃以上且70℃以下的范围。反应时间通常为1小时以上,优选为5小时以上,更优选为20小时以上,此外,通常为60小时以下,优选为48小时以下。因此,作为反应时间的优选的范围,例如可列举出1小时以上且48小时以下、5小时以上且60小时以下、以及20小时以上且48小时以下的范围。
自由基聚合是使用了光自由基引发剂的光自由基聚合的情况下,照射的活性能量射线的累积照射量(累积光量)可以根据自由基聚合性单体的种类、自由基聚合性单体的使用量、活性能量射线的种类、照射时间等适当选择。作为活性能量射线,可列举出可见光、紫外线、X射线、电子束等。此外,累积光量通常为100mJ/cm2以上,优选为300mJ/cm2以上,更优选为500mJ/cm2以上,此外,通常为5000mJ/cm2以下,优选为4000mJ/cm2以下,更优选为3000mJ/cm2以下。因此,作为累积光量的优选的范围,例如可列举出100mJ/cm2以上且4000mJ/cm2以下、300mJ/cm2以上且5000mJ/cm2以下、以及500mJ/cm2以上且3000mJ/cm2以下的范围。通过将累积光量设为上述范围内,可以充分产生源自光自由基引发剂的活性种,提高自由基聚合效率。需要说明的是,累积光量是指由活性能量射线的照射强度与照射时间之积表示的照射量。
<固定相的分离性能以及分离剂的固定化率的评价方法>
作为用于评价固定相的分离性能的指标,可以使用保留系数(k')和/或分离系数(α)。就保留系数和分离系数而言,例如将固定相填充于柱中,通过柱色谱进行样品的分离,基于下述式(1)~(3)计算出。保留系数和分离系数的一个或两者的值越大,可以判断为分离性能越高。
·保留系数k1'=(t1-t0)/t0…(1)
·保留系数k2'=(t2-t0)/t0…(2)
·分离系数α=k2'/k1'…(3)
k1':较弱保留的成分的保留系数
k2':较弱保留的成分的保留系数
t0:死时间(从将不与固定相相互作用的物质引入色谱柱到被洗脱的时间。方便起见,将三叔丁基苯的洗脱时间设为死时间)。
t1:较弱保留的成分的洗脱时间。
t2:较强保留的成分的洗脱时间。
此外,在本实施方案中,固定相中的分离剂在载体中的固定化率(%)在固定相为手性固定相的情况下,通过下式求出。
·固定化率=((固定相的保留系数k1')/(具有自由基聚合性官能团的基材的保留系数k1'))×100
固定化率越接近100%,表示分离剂被良好地固定于载体上。通过本实施方案的制造方法得到的固定相中,固定化率通常为50%以上,优选为60%以上,更优选为70%以上,进一步优选为80%以上。固定化率的上限没有特别限定,通常为100%以下,可以为95%以下。因此,作为固定化率的优选的范围,例如可列举出50%以上且95%以下、60%以上且100%以下、70%以上且95%以下、以及80%以上且95%以下的范围。
需要说明的是,具有自由基聚合性官能团的基材的保留系数k1'与固定相的保留系数k1'同样地,将具有自由基聚合性官能团的基材填充于柱中,通过柱色谱进行样品的分离,根据上述式(1)计算。
另一方面,在固定相为非手性固定相的情况下,固定相中的分离剂在载体中的固定化率根据固定相的保留系数k1'来评价。固定相的保留系数k1'的值越大,分离剂在载体中的固定化率越高。
<色谱用固定相的用途>
通过本实施方案的制造方法得到的色谱用固定相能用于高效液相色谱(HPLC)、超临界流体色谱(SFC)、离子交换色谱(IEC)等各种柱色谱。
实施例
以下,通过实施例对本公开进一步具体地进行说明,本公开只要不脱离其主旨,就不限定于实施例。
<实施例1>
(二氧化硅粒子的表面处理)
向通过在180℃下进行2小时真空干燥而活化的硅胶(平均粒径5μm)40g加入无水甲苯48mL和无水吡啶4mL后,进而加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷2.8mL,回流12小时。然后,用玻璃过滤器过滤反应液,得到了在表面引入了氨基丙基的二氧化硅粒子(以下称为“氨基丙基修饰二氧化硅粒子”)。
(自由基聚合性聚合物的制造)
在氯化锂4.4g和N,N-二甲基乙酰胺65mL的混合液中溶解直链淀粉5.0g后,混合吡啶25mL和三苯甲基氯17.2g,在85℃下使其反应12小时,由此保护了直链淀粉的6位的羟基。接着,在反应混合液中加入3-氯-5-甲基苯基异氰酸酯18.3g,进一步在85℃下使其反应12小时。将所得到的反应混合液滴加于甲醇中,回收了析出的不溶物。使全部回收物分散于甲醇/12N盐酸(667mL/19mL)混合液中,通过使其搅拌12小时进行直链淀粉的6位的三苯甲基的脱保护,得到了直链淀粉的氨基甲酸酯衍生物。直链淀粉的氨基甲酸酯衍生物进行真空干燥之后用于接下来的步骤。
使上述直链淀粉的氨基甲酸酯衍生物5.0g溶解于吡啶35mL后,与3-氯-5-甲基苯基异氰酸酯0.17g混合,在85℃下使其反应2小时,由此将直链淀粉的氨基甲酸酯衍生物的羟基的一部分变换为3-氯-5-甲基苯基氨基甲酸酯基。接着,在反应混合液中加入甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯0.16g,在85℃下进行13小时反应。继而,在反应混合液中加入3-氯-5-甲基苯基异氰酸酯2.03g,在85℃下进行7小时反应,由此将直链淀粉的残存羟基变换为氨基甲酸酯。将所得到的反应混合液滴加到甲醇中,回收析出的不溶物进行真空干燥,由此得到了具有甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物(以下称为“含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物A”)。
(自由基聚合性聚合物被覆二氧化硅粒子的制造)
将上述含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物A2.0g溶解于乙酸乙酯16mL,得到了涂布液。将该涂布液均匀地涂布于氨基丙基修饰二氧化硅粒子5.4g,然后,蒸馏除去乙酸乙酯,由此得到了含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物物理吸附于表面上的氨基丙基修饰二氧化硅粒子(以下称为“含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物被覆二氧化硅粒子A”)。
(自由基共聚)
在氮气氛下,在上述含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物被覆二氧化硅粒子A3.0g中加入乙醇12mL和蒸馏水12mL,进而加入0.30mol/L的2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐水溶液6mL和1.48mol/L的2,3-二甲基-1,3-丁二烯的乙醇溶液6mL,在55℃下进行24小时自由基共聚反应。然后,用乙酸乙酯和甲醇清洗产物,得到了含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物A的交联物固定于载体上的手性固定相。
<实施例2>
(自由基聚合性聚合物的制造)
使纤维素5.0g分散于吡啶171mL,对吡啶80mL进行共沸蒸馏而脱水,由此得到了分散液。在该分散液中加入4-甲基苯甲酰氯7.2g,在80℃下使其反应4小时。接着,在反应混合液中加入1,4-苯醌0.80g和甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯0.72g,在80℃下使其反应13小时,继而加入4-甲基苯甲酰氯20.7g,进而在80℃下使其反应5小时。将所得到的反应混合液滴加于甲醇中,回收了析出的不溶物。使回收物溶解于二氯甲烷,将所得到的溶液滴加于甲醇中。回收析出的不溶物,在室温下进行真空干燥,由此得到了具有甲基丙烯酰基的纤维素衍生物(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物A”)。
(自由基聚合性聚合物被覆二氧化硅粒子的制造)
将含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物A10.0g溶解于二氯甲烷30mL,得到了涂布液。将该涂布液均匀地涂布于实施例1中得到的氨基丙基修饰二氧化硅粒子40.0g,然后,蒸馏除去二氯甲烷,由此得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物A物理吸附于表面上的氨基丙基修饰二氧化硅粒子(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子A”)。
(自由基共聚)
在氮气氛下,在含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子A3.0g中加入乙醇12mL和蒸馏水12mL,进而加入0.22mol/L的2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐水溶液6mL和1.83mol/L的2,3-二甲基-1,3-丁二烯的乙醇溶液6mL,得到了反应液。将该反应液在60℃下搅拌24小时,进行自由基共聚反应,由此得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物A的交联物固定于载体上的手性固定相。
<实施例3>
(自由基聚合性聚合物的制造)
使纤维素3.0g分散于吡啶124mL,得到了分散液。在该分散液中加入3,5-二甲基苯基异氰酸酯4.1g,在80℃下使其反应4小时。接着,加入1,4-苯醌0.59g和甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯0.29g,在80℃下使其反应13小时,继而加入3,5-二甲基苯基异氰酸酯12.3g,进而在80℃下使其反应5小时。将所得到的反应混合液滴加于甲醇中,回收了析出的不溶物。使回收物溶解于四氢呋喃,将所得到的溶液滴加于甲醇中。回收析出的不溶物在室温下进行真空干燥,由此得到了具有甲基丙烯酰基的纤维素衍生物(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物B”)。
(自由基聚合性聚合物被覆二氧化硅粒子的制造)
将含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物B2.0g溶解于丙酮16mL,得到了涂布液。将该涂布液均匀地涂布于实施例1中得到的氨基丙基修饰二氧化硅粒子5.4g,然后,蒸馏除去丙酮,由此得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物B物理吸附于表面上的氨基丙基修饰二氧化硅粒子(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子B”)。
(自由基共聚)
在氮气氛下,在含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子B3.0g中加入乙醇12mL和蒸馏水12mL,进而加入0.28mol/L的2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐水溶液6mL和1.47mol/L的2,3-二甲基-1,3-丁二烯的乙醇溶液6mL,得到了反应液。将该反应液在55℃下搅拌24小时,进行自由基共聚反应,由此得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物B的交联物固定于载体上的手性固定相。
<实施例4>
(自由基聚合性聚合物的制造)
使纤维素3.0g分散于吡啶124mL,得到了分散液。在该分散液中加入3,5-二氯苯基异氰酸酯5.2g,在80℃下使其反应4小时。接着,加入1,4-苯醌0.59g和甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯0.29g,在80℃下使其反应13小时,继而加入3,5-二氯苯基异氰酸酯15.7g,进而在80℃下使其反应5小时。将所得到的反应混合液滴加于甲醇中,回收了析出不溶物。使回收物再溶解于四氢呋喃,将所得到的溶液滴加于甲醇中。回收析出的不溶物在室温下进行真空干燥,由此得到了具有甲基丙烯酰基的纤维素衍生物(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物C”)。
(自由基聚合性聚合物被覆二氧化硅粒子的制造)
将含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物C3.7g溶解于乙酸乙酯30mL,得到了涂布液。将该涂布液均匀地涂布于实施例1中得到的氨基丙基修饰二氧化硅粒子10.0g,然后,蒸馏除去乙酸乙酯,由此得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物C物理吸附于表面上的氨基丙基修饰二氧化硅粒子(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子C”)。
(自由基共聚)
在氮气氛下,在含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子C3.0g中加入乙醇12mL和蒸馏水12mL,进而加入0.30mol/L的2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐水溶液6mL和1.48mol/L的2,3-二甲基-1,3-丁二烯的乙醇溶液6mL,得到了反应液。将该反应液在55℃下搅拌24小时,进行自由基共聚反应,由此得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物C的交联物固定于载体上的手性填充剂。
<实施例5>
(硅烷偶联剂的制造)
在烧瓶中加入4-吡咯烷基吡啶5.26g,脱气后,进行了氮气吹扫。在该烧瓶中,在氮气氛下依次加入甲苯3500mL、N-甲基氨基丙基三甲氧基硅烷138.6g、以及三乙胺203mL。然后,在所得到的混合物中,在氮气氛下加入84.23g的丙烯酰氯的甲苯溶液(175mL),在60℃下加热1.5小时,由此得到了N-甲基-N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]2-丙烯酰胺的粗产物。
(二氧化硅粒子的表面处理)
将N-甲基-N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]2-丙烯酰胺的粗产物过滤,将滤液与硅胶(平均粒径5μm)700g混合。需要说明的是,硅胶预先在80℃下进行8小时真空干燥而活化。将所得到的混合液加热回流3小时后,冷却至室温。将产物在80℃下进行8小时真空干燥,得到了在表面引入了丙烯酰胺基的二氧化硅粒子(以下称为“丙烯酰胺修饰二氧化硅粒子”)。
(自由基共聚)
在氮气氛下,在丙烯酰胺修饰二氧化硅粒子10.0g中加入乙醇18mL和蒸馏水18mL,进而加入0.15mol/L的2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐水溶液9mL和3.0mol/L的苯乙烯的乙醇溶液9mL,得到了反应液。将该反应液在55℃下搅拌24小时,进行自由基共聚反应,由此得到了聚苯乙烯固定于载体上的固定相。
<实施例6>
(自由基共聚)
氮气氛下,在实施例5中得到的丙烯酰胺修饰二氧化硅粒子10.0g中加入乙醇18mL和蒸馏水18mL,进而加入0.15mol/L的2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐水溶液9mL和3.0mol/L的4-乙烯基吡啶的乙醇溶液9mL,得到了反应液。将该反应液在55℃下搅拌24小时,进行自由基共聚反应,由此得到了聚(4-乙烯基吡啶)固定于载体上的固定相。
<比较例1>
(自由基聚合性聚合物被覆二氧化硅粒子的制造)
使实施例1中得到的含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物1.5g溶解于乙酸乙酯9.0mL,得到了涂布液。将该涂布液均匀地涂布于实施例1中得到的氨基丙基修饰二氧化硅粒子6.0g,然后,蒸馏除去乙酸乙酯,由此得到了含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物物理吸附于表面上的氨基丙基修饰二氧化硅粒子(以下称为“含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物被覆二氧化硅粒子B”)。
(自由基共聚)
氮气氛下,在含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物被覆二氧化硅粒子B2.5g中加入0.002mol/L的2,2'-偶氮双(异丁腈)的己烷溶液10mL和2,3-二甲基-1,3-丁二烯0.07g,在60℃下进行20小时共聚反应。然后,用乙酸乙酯和甲醇清洗产物,得到了含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物B的交联物固定于载体上的手性固定相。
<比较例2>
(自由基聚合性聚合物的制造)
使纤维素5.0g分散于吡啶126mL,得到了分散液。在该分散液中加入4-甲基苯甲酰氯7.2g,在80℃下使其反应4小时。接着,在反应混合液中加入甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯0.72g,在80℃下使其反应13小时,继而加入4-甲基苯甲酰氯20.7g,进而在80℃下使其反应5小时。将所得到的反应混合液滴加于甲醇中,回收了析出的不溶物。使回收物溶解于二氯甲烷,将所得到的溶液滴加于甲醇中。回收析出的不溶物,在室温下进行真空干燥,由此得到了具有甲基丙烯酰基的纤维素衍生物(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物D”)。
(自由基聚合性聚合物被覆二氧化硅粒子的制造)
将含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物D6.0g溶解于二氯甲烷48mL,得到了涂布液。将该涂布液均匀地涂布于实施例1中得到的氨基丙基修饰二氧化硅粒子24.0g,然后,蒸馏除去二氯甲烷,得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物D物理吸附于表面上的氨基丙基修饰二氧化硅粒子(以下称为“含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子D”)。
(自由基共聚)
氮气氛下,在含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子D3.0g中加入甲苯36mL,进而加入2,2'-偶氮双(异丁腈)0.45g和2,3-二甲基-1,3-丁二烯0.88g,得到了反应液。将该反应液在80℃下搅拌4小时,进行自由基共聚反应,由此得到了含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物D的交联物固定于载体上的手性填充剂。
<比较例3>
在氮气氛下,在实施例5中得到的丙烯酰胺修饰二氧化硅粒子10.0g中加入N,N-二甲基甲酰胺54mL,进而加入0.15mol/L的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)的N,N-二甲基甲酰胺溶液9mL以及3.0mol/L的苯乙烯的N,N-二甲基甲酰胺溶液9mL,得到了反应液。将该反应液在60℃下搅拌24小时,进行自由基共聚反应,由此得到了聚苯乙烯固定于载体上的固定相。
<分离性能的评价I>
将实施例1~4以及比较例1、2中制造出的手性固定相分别通过浆料法填充于直径0.46cm,长度15cm的不锈钢制柱,得到了手性柱。将该手性柱装配于液相色谱(HPLC)装置,进行下述所示的外消旋体1~4的分离试验,基于上述式(1)~(3)求出分离系数α。将结果示于表1。
需要说明的是,HPLC中的分离条件如下所述。
流动相:正己烷/2-丙醇=90/10(v/v)。
流速:1.0ml/min。
色谱柱温度:25℃。
检测波长:254nm(化合物1~3)。
220nm(化合物4)。
[化学式1]
[表1]
表1:分离系数α
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 | 比较例2 | |
外消旋体1 | 1.68 | 1.35 | 1.53 | 1.63 | 1.55 | 1.30 |
外消旋体2 | 1.49 | 8.01 | 1.45 | 1.46 | 1.43 | 3.97 |
外消旋体3 | 1.04 | 1.62 | 1.54 | 1.25 | 1.00 | 1.42 |
外消旋体4 | 1.00 | 1.30 | 1.22 | 1.24 | 1.00 | 1.24 |
由表1的结果可知,通过自由基聚合性单体不完全溶解于反应液中的多相体系中的自由基共聚反应将多糖类衍生物固定于载体的手性固定相(实施例1~3)表现出与通过自由基聚合性单体溶解于反应液中的反应体系中的自由基共聚反应得到的手性固定相(比较例1、2)同等以上的分离性能。
特别是确认了,实施例1、3、4中得到的手性固定相对外消旋体1表现高分离性,实施例2中得到的手性固定相对外消旋体2~4表现高分离性能。
<多糖类衍生物的固定化率的评价>
将实施例1~3和比较例1~2的手性固定相的制造中的具有自由基聚合性官能团的基材(分别为含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物被覆二氧化硅粒子A、含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子A、含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子B、含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物被覆二氧化硅粒子B、以及含甲基丙烯酰基的纤维素衍生物被覆二氧化硅粒子D)分别通过浆料法填充于直径0.46cm,长度15cm的不锈钢制柱,得到了手性柱。将该手性柱装配于液相色谱(HPLC)装置,与上述“分离性能的评价I”同样地进行外消旋体1的分离试验,求出k1'。
将各实施例和比较例中得到的手性固定相的k1'除以具有自由基聚合性官能团的基材的k1',再乘以100,将所得到的值作为多糖类衍生物的固定化率(%)而求出。例如,实施例1的手性固定相中的多糖类衍生物的固定化率通过((实施例1的手性固定相的k1')/(含甲基丙烯酰基的直链淀粉衍生物被覆二氧化硅粒子A的k1'))×100计算出。多糖类衍生物的固定化率越接近100%,表示多糖类衍生物固定于载体上的比例越大。将计算出的多糖类衍生物的固定化率示于表2。
[表2]
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 | |
外消旋体1 | 63% | 67% | 87% | 21% | 13% |
由表2的结果可知,与通过自由基聚合性单体溶解于反应液中的反应体系中的自由基共聚反应而得到的手性固定相(比较例1、2)相比,通过自由基聚合性单体不完全溶解于反应液中的多相体系中的自由基共聚反应将多糖类衍生物固定于载体的手性固定相(实施例1~3)一方,其多糖类衍生物的固定化率更高。
<分离性能的评价II>
将实施例5、6和比较例3中制造的固定相通过浆料法填充于直径0.46cm、长度15cm的不锈钢制柱,得到了色谱柱。将该色谱柱装配于超临界流体色谱(SFC)装置,进行下述所示的化合物5和化合物6的等量混合物的分离试验,基于上述式(1)~(3)求出固定相的保留系数和分离系数。将结果示于表3。
需要说明的是,SFC中的分离条件如下所述。
流动相:CO2/甲醇=97/3(v/v)。
流速:4.0ml/min。
色谱柱温度:40℃。
检测波长:230nm。
[化学式2]
[表3]
表3
实施例5 | 实施例6 | 比较例3 | |
k1' | 1.39 | 0.31 | 0.16 |
α | 2.12 | 3.12 | 2.42 |
由表3的结果可知,与通过自由基聚合性单体溶解于反应液中的反应体系中的自由基共聚反应而得到的固定相(比较例3)相比,通过自由基聚合性单体不完全溶解于反应液中的多相体系中的自由基共聚反应而得到的固定相一方,其超临界流体色谱中的k1'的值更大。由此可知,后者生成的聚合物的聚合度更大,生成的聚合物更良好地固定于载体。
由表1和表3可以确认,本公开的色谱用固定相的制造方法不仅能应用于手性固定相的制造,也能应用于非手性固定相的制造。此外也可以确认,通过本公开的制造方法制造的色谱用固定相也能用作液相色谱和超临界流体色谱的任一种固定相。
Claims (10)
1.一种色谱用固定相的制造方法,所述制造方法包括:自由基共聚工序,在自由基引发剂的存在下使具有自由基聚合性官能团的基材与具有自由基聚合性官能团的单体进行自由基共聚,所述自由基共聚工序在包含所述具有自由基聚合性官能团的单体的相和溶剂的相的多相体系中进行。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,
所述具有自由基聚合性官能团的基材包含载体和具有自由基聚合性官能团的聚合物。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其中,
所述具有自由基聚合性官能团的聚合物物理吸附于所述载体的表面上。
4.根据权利要求2或3所述的制造方法,其中,
所述溶剂是水、或将水与相对于水100体积份为10体积份以上且300体积份以下的水溶性溶剂混合而成的混合溶剂。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其中,
所述具有自由基聚合性官能团的单体是选自由丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、二乙烯基苯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、以及苯乙烯构成的组中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其中,
所述具有自由基聚合性官能团的基材是在表面引入了所述自由基聚合性官能团的载体。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其中,
所述溶剂是水、或将水与相对于水100体积份为10体积份以上且300体积份以下的水溶性溶剂混合而成的混合溶剂。
8.根据权利要求7所述的制造方法,其中,
所述具有自由基聚合性官能团的单体是选自由2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、9-乙烯基咔唑、2-异丙烯基吡啶、3-异丙烯基吡啶、4-异丙烯基吡啶、以及9-异丙烯基咔唑构成的组中的一种以上。
9.根据权利要求6所述的制造方法,其中,
所述溶剂是水/1-辛醇分配系数即logPow为0.5以上的脂溶性溶剂。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其中,
所述具有自由基聚合性官能团的单体是选自由2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基-2'-(三甲基铵基)乙基磷酸酯、2-(N-3-磺基丙基-N,N-二甲基铵)乙基甲基丙烯酸酯、3-(甲基丙烯酰基氨基)丙基三甲基氯化铵、3-(甲基丙烯酰氧基)丙烷磺酸钾、甲基丙烯酸2-羟基乙酯以及丙烯酰胺构成的组中的一种以上。
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