DE102007020009A1

DE102007020009A1 - Chromatographische stationäre Phase

Info

Publication number: DE102007020009A1
Application number: DE102007020009A
Authority: DE
Inventors: Wu Wilmington Chen
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2007-10-31
Also published as: GB0704240D0; US20070251869A1; GB2437953A; US8480889B2

Abstract

Eine neue chromatographische stationäre Phase für Umkehrphasenhochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) wird bereitgestellt. Unter Verwendung von Mono- und Dimethylsilanen als Endkappengruppen-Reagenzien, im Vergleich zur Verwendung von herkömmlichen Trimethylsilanen, wird ein verbessertes Markieren von nicht-umgesetzten Oberflächensilanolen erzielt. Die verbesserte Blockierung von Oberflächensilanolen führt zu einer wenigstens besseren Peak-Form und reproduzierbaren Retentionszeiten in Umkehrphasen-HPLC-Analysen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft chromatographische stationäre Phasen für die Verwendung in der Flüssigkeitschromatographie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung chromatographische stationäre Phasen für die Verwendung in der Umkehrphasen HPLC.
Hinter rund
Silikapartikel sind die bei weitem meistverwendeten Materialien für stationäre Phasen in der Umkehrphasenflüssigkeitschromatographie. Die hohe mechanische Stabilität, monodisperse Partikel, große Oberfläche und leicht einstellbare Porengrößenverteilungen zeichnen Silika im Vergleich zu anderen Materialien in Bezug auf Effizienz, Festigkeit und Leistung aus. Auch erlaubt es die Silika-Bindungschemie, daß eine große Vielfalt stationärer Phasen mit verschiedenen Selektivitäten auf Silika gefertigt werden kann.
Silane sind die am meisten verwendeten oberflächenmodifizierenden Reagenzien in der Flüssigkeitschromatographie. Beispielsweise offenbaren "An Introduction to Modern Liquid Chromatography", Chapter 7, John Wiley & Sons, New York, N.Y. 1979; J. Chromatogr. 352, 199 (1986); J. Chromatogr. 267, 39 (1983) und "Advances in Colloid and Interface", Science 6, 95 (1976) verschiedene Silizium enthaltende oberflächenmodifizierende Reagenzien.
Typische zur Silika-Derivatisierung verwendete Silan-Kopplungsmittel haben die allgemeine Formel EtOSiR₁R₂ R₃ oder ClSiR₁ R₂R₃, wobei R für organische Gruppen steht, die voneinander unterschiedlich oder alle gleich sein können. Für die Umkehrphasenchromatographie wurde traditionell das Silan-Kopplungsmittel -Si(CH₃)₂(C-18H₃₇) verwendet, wobei C-18 H₃₇, eine Oktadecylgruppe, eine hydrophobe Oberfläche erzeugt. Wenn die Reaktion auf dem hydroxilierten Silika durchgeführt wird, das typischerweise einer Oberflächen-Silanol-Konzentration von ungefähr 8 μmol/m² aufweist, dann läuft diese Reaktion aufgrund der durch die R-Gruppen des Kopplungsmittels verursachten steri schen Hinderung nicht bis zum Schluß ab.
Um die Qualität der ursprünglichen chemisch gebundenen Phase durch Blockierung des Zugangs zu einigen zurückbleibenden Silanol-Gruppen auf der Silika-Oberfläche zu verbessern, wird die gebundene Phase normalerweise unter Verwendung kleiner organischer Silane weiter mit Endkappengruppen versehen („end-capping"). Das Versehen mit Endkappengruppen wird gewöhnlich mit Verbindungen durchgeführt, die Trimethylsilylgruppen, (CH₃)₃ -Si--, erzeugen können, wobei die am weitesten verbreiteten Trimethylchlorosilan (TMCS) und Hexamethyldisilazan (HMDS) sind. Die Mehrheit der freien Oberflächen-Silanole, die sich unter Dimethyloktadecylsilylgruppen befinden, können aufgrund sterischer Hinderung nicht mit den Endkappengruppen reagieren. In dem traditionellen Schritt der Anfügung von Endkappengruppen sind nur ~ 0,2 μmol/m² Oberflächen-Silanol-Gruppen gebunden, basierend auf Daten über die Kohlenstoffbeladung. Die höchste in Laborversuchen erreichte Abdeckung („coverage") betrug ~ 4,5 μmol/m², während die in kommerziellen Chromatographiesäulen erzielte Abdeckung weit geringer ist, nämlich gewöhnlicher Weise in der Größenordnung von 2,7 bis 3,5 μmol/m², selbst nach dem Versehen mit Endkappengruppen.
Diese zurückbleibenden Oberflächen-Silanole wechselwirken mit basischen und sauren Analyten über Ionenaustausch, Wasserstoffbrücken und Dipol/Dipol-Mechnismen. Trotzdem verursacht diese sekundäre Wechselwirkung zwischen Analyten und zurückbleibenden Silanol-Gruppen Probleme, einschließlich erhöhter Retention, überhöhtem „peak tailing", besonders im mittleren pH-Bereich für basische Verbindungen und irreversible Adsorption für einige Analyten.
Um die Probleme der Aktivität zurückbleibenden Silanols zu lösen, wurden viele Verfahren, wie die Verwendung von ultrareinem Silika, karbonisiertem Silika, Überziehen der Silika-Oberfläche mit einer polymeren Zusammensetzung, dem Versehen der zurückbleibenden Silanol-Gruppe mit Endkappengruppen und die Zugabe von Suppressoren wie langkettigen Aminen, zum Eluenten ausgetestet. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß keine dieser Herangehensweisen vollkommen befriedigend ist. Ein allgemeiner Überblick auf die Deaktivierung von Silika-Trägern findet sich in Stella et al. [Chromatographia (2001), 53, S. 113–S115].
Ein Verfahren zur Eliminierung von Oberflächen-Silanolen durch extremes "end-capping" ist im US-Patent Nr. 5,134,110 beschrieben. Während durch das traditionelle Versehen mit Endkappengruppen einige zurückbleibende Silanolgruppen physikalisch gebunden werden können, bleiben mindestens 50 % der Oberflächen-Silanole zurück, ohne reagiert zu haben. Im US-Patent Nr. 5,134,110 ist ein Verfahren zum Versehen mit Endkappengruppen von oktadecylsilyliertem Silikagel durch Hochtemperatur-Silylierung beschrieben. Die polymeren chemisch gebundenen Phasen, die von Trichlorsilanen abgeleitet sind, wurden mittels Hexamethyldisilazan oder Hexamethylcyclotrisiloxan bei sehr hohen Temperaturen, über 250°C, in einer geschlossenen Ampulle mit Endkappengruppen versehen. Es wurde gezeigt, daß die resultierenden mit Endkappengruppen versehenen Phasen im Engelhardt-Test herausragende Ergebnisse erzielen. Dieses Ergebnis wurde durch die Bildung von Dimethylsilyl-Schlaufenstrukturen auf der Oberfläche erklärt, die zur Eliminierung von Silanolen führt. Dieses Verfahren hatte den Nachteil, daß es auf einer polymeren Phase durchgeführt wurde und polymeren Phasen normaler Weise einen schlechten Massentransfer und schlechte Reproduzierbarkeit zeigen. Außerdem ist die hohe Temperatur der Silylierung in einer versiegelten Ampulle im kommerziellen Vergleich mit dem traditionellen Flüssigphasenendkappenverfahren nicht praktikabel und nur schwer durchführbar.
Eine weitere Methode zur Reduktion des Effekts von Oberflächen-Silanolen besteht in der Einführung von polar eingebetteten Gruppen in die Oktadecylkette. Diese eingebetteten Gruppen, gewöhnlich enthaltend Stickstoffatome und Amid, wie in der europäischen Patentanmeldung 90/302095.4, Carbamat, wie in US Patent Nr. 5,374,755 offenbart und kürzlich auch Harnstoffgruppen, konnten als wichtig für die Minimierung der unerwünschten Silanol-Wechselwirkungen identifiziert werden. Phasen mit einer inkorporierten polaren Gruppe zeigen im Vergleich mit traditionellen C-18 Phasen deutlich kleinere „tailing"-Faktoren für basische Verbindungen. Verschiedene Mechanismen sind vorgeschlagen worden, während experimentelle Hinweise zu der Vorstellung führen, daß die Oberflächenschicht einer eingebetteten polaren Gruppenphase aufgrund der Wasserstoffbindungsfähigkeit der polaren Gruppen in der Nähe der Silika-Oberfläche eine höhere Wasserkonzentration aufweisen sollten. Diese quasi Wasserschicht („virtual water layer") unterdrückt die Wechselwirkung von basischen Analyten mit zurückgebliebenen Silanolen und erlaubt die Trennung mit einer mobilen Phase mit 100 % Wasser.
Ein Nachteil dieser Herangehensweise besteht darin, daß das Vorhandensein einer Wasserschicht zu einer hohen Auflösungsrate des Silika-Trägers im Vergleich zu ihren Alkyl C-8 und C-18 Pendants beizutragen scheint. In einer systematischen Evaluierung der Säulenstabilität durch J. Kirkland konnte eine polare stationäre Phase mit eingebettetem Amid als weniger stabil demonstriert werden. Dieses Ergebnis könnte aufgrund des höheren Wassergehaltes in der Nähe der darunterliegenden Silika-Oberfläche für polare eingebettete Phasen vorhergesagt werden. Die eingebetteten polaren Gruppen verursachen auch eine Adsorption einiger Analyten wenn die Phasen hydrolysiert werden oder die Phasen während der Phasenpräparation nicht vollständig reagieren, wodurch Amin- oder Hydoxylgruppen auf der Oberfläche zurückbleiben. Die hydrolysierte Amidphase hinterläßt beispielsweise Aminopropylgruppen auf der Oberfläche und kann saure und polare Verbindungen stark adsorbieren, was zum Abflachen eines „peak" oder dessen kompletten Fehlen führt.
Die polaren eingebetteten Phasen sind auch stärker hydrophil als die traditionellen C-18 Phasen. Die Retention der Analyten ist auf den traditionellen C-18 Säulen viel geringer. Als Folge ist die Phasenselektivität von einer traditionellen C-18 stark unterschiedlich, was eine Veränderung in der Reihenfolge, in der die Analyten relativ zueinander von der Säule eluiert werden, verursacht. Demzufolge können auf traditionellen C-18 Säulen entwickelte Verfahren nicht auf polare eingebettete Phasensäulen übertragen werden.
Ein weiteres Verfahren zur Reduktion des Effektes von Oberflächen-Silanolen besteht in der Verwendung einer Phase, die Oberflächen-Silanole sterisch schützen kann. Das US Patent Nr. 4,705,725 von Du Pont beschreibt, daß raumgreifendes Diisobutyl (mit C-18) oder Isopropyl (mit C-8, C3, C 14 Amid) Seitenkettengruppen (Zorbax^® Stable Bond Umkehrphasensäulen) sowohl lang- als auch kurzkettige monofunktionale Liganden stabilisieren und vor Hydrolyse und Schwund bei niedrigem pH schützen kann. Die raumgreifenden Seitengruppen erhöhen die hydrolytische Stabilität der Phase. Ein derartiger Rest ist gegenüber einer Zerstörung bei niedrigem pH weniger anfällig und schützt die darunterliegenden Silanole besser. Die sterisch geschützten Phasen sind bei geringem pH extrem stabil. Die sterisch geschützten Silanphasen sind nicht mit Endkappengrupepn versehen; dadurch wird der Verlust von kleinen, leicht hydrolysierbaren mit Endkappengruppen versehenen Reagenzien unter Bedingungen einer sauren mobilen Phase vermieden. Bei einem pH < 3 zeigt die Phase in Bezug auf Peaks, Reproduzierbarkeit und Lebenszeit eine her vorragende Leistung. In diesem pH Bereich sind Silanolgruppen auf einem Silika vom Typ B fast vollständig protoniert und stehen daher nicht für sekundäre Wechselwirkungen zur Verfügung. Die Abdeckungsdichte ist aber viel geringer als für Dimethyl ODS Phasen. Die Ligandendichte der Diisobutyloktadecyl-Phase beträgt ~ 2 μmol/m² im Vergleich zur verwandten klassischen Dimethyloktadecyl-Phase mit einer Ligandendichte von 3,37 μmol/m². US Patent Nr. 5,948,531 offenbart die Verwendung von Propylen überbrückten zweizähnigen Silanen oder einer zweizähnigen C-18 Phase (Zorbax^® Extend-C-18 Säulen), um den Zugang von Analyten zu übriggebliebenen Silanolen durch Inkorporierung einer Propylenbrücke zwischen zwei C-18 Liganden einzuschränken. Die zweizähnige C-18 Phase behält die Vorteile einer monofunktionalen Silanphase (hohe Säuleneffizienz, Reaktionswiederholbarkeit), während sie eine gute Stabilität in mobilen Phasen von hohem und niedrigem pH zeigt. Zorbax^® Stable Bond C-18 (SB-C-18) und Zorbax^® Extend-C-18 Säulen haben auch gegenüber den traditionellen C-18 Säulen eine sehr ähnliche Selektivität.
Basische Verbindungen kommen in weit voneinander entfernten Gebieten vor, wie der Umwelt-, chemischen, Nahrungs- und pharmazeutischen Industrie. Insbesondere in der letzt genannten wird geschätzt, daß über 80 % der kommerzialisierten Arzneimittel eine basische Funktion besitzen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, praktikable HPLC stationäre Phasen mit minimierter Oberflächen-Silanol-Aktivität zu entwickeln.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung umfaßt eine chromatographische stationäre Phase für die Verwendung in der Umkehrphasenhochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), umfassend einen Silika-Träger, an den über Si-O Bindungen mindestens ein hydrophober Ligand und ein Endkappengruppen-Silan („endcapping silane"), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methylhydrosilan, Methyldihydrosilan, Dimethylhydrosilan und Mischungen daraus, gebunden ist. In einer besonderen Ausführungsform umfaßt die chromatographische stationäre Phase gemäß der vorliegenden Erfindung einen Silika-Träger, an den über Si-O Bindungen mindestens ein Silankopplungsmittel der Formel I gebunden ist:
wobei R¹, R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁ bis C₃₀ Kohlenwasserstoffrest sind, wobei mindestens eines von R¹, R² und R³ ein C₄ Kohlenwasserstoffrest oder höher ist. Weiterhin ist an das Silika über Si-O Bindungen mindestens ein Endkappengruppen-Silan, ausgewählt aus den Formeln II und III, gebunden:
wobei R⁴ Wasserstoff oder Methyl ist.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer chromatographischen stationären Phase zur Verwendung in der Umkehrphasenchromatographie bereit, umfassend die Bereitstellung eines Silika-Trägermaterials mit Oberflächen-Silanolen und Reaktion der Oberflächen-Silanole mit mindestens einem Silankopplungsmittel, enthaltend einen hydrophoben Liganden, gefolgt von der Reaktion übriggeliebener Oberflächen-Silanole mit mindestens einem Endkappengruppen-Agens („end-capping agent"), das Monomethyl- oder Dimethylhydrosilanen erzeugen kann.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Verfahren die Reaktion eines Silika-Trägermaterials, das Oberflächen-Silanole hat, mit mindestens einem Silan-Kopplungsmittel mit einer Formel IV;
wobei R¹, R² und R³ wie oben definiert sind und X Halogen, OR⁵ oder NR⁶R⁷ ist, wobei R⁵ C₁ bis C₃₀ Alkyl ist und R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander C₁ bis C₃₀ Alkyl oder Wasserstoff sind, um ein funktionalisiertes Silika-Trägermaterial mit nicht abreagierten Oberflächen-Silanolen bereitzustellen. Die nicht abreagierten Oberflächen-Silanole werden nachfolgend mit mindestens einem Endkappengruppen bereitstellenden Agens („endcapping reagent") mit einer Formel ausgewählt aus V, VI und VII, zur Reaktion gebracht;
und
wobei R⁴, wie oben definiert ist, Y Halogen, OR⁵ oder NR⁶R⁷ ist, R⁸ and R⁹ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind und Z Stickstoff, Sauerstoff oder eine kovalente Bindung ist. Der Schritt des Umsetzens der nicht abreagierten Oberflächen-Silanole mit dem mindestens einen Endkappengruppen bereitstellenden Agens wird in einem inertem Lösungsmittel, wie Toluol, Tetrahydrofuran oder einem anderen inerten Kohlenwasserstoff unter Rückflussbedingungen durchgeführt. In dem Fall, daß Y ein Halogen ist, wird ein Säurefänger, wie Imidazol oder Pyridin, zum Reaktionsansatz hinzugegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1A und 1B illustrieren einen Vergleich von Chromatogrammen, die unter Verwendung einer C-18 Säule, die mittels Trimemethylsilan mit Endkappengruppen versehen wurde (1A), und einer C-18 Säule, die mittels Dimethylsilan gemäß der vorliegenden Erfindung mit Endkappengruppen versehen wurde (1B), erhalten wurden.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine neuartige Verbesserung für eine chromatographische stationäre Phase für die Verwendung in der Umkehrphasenchromatographie bereit. Es wurde gefunden, daß durch die Verwendung kleinerer Silane, Mono- und Dimethylhydrosilanen, anstelle der traditionellen Trimethylsilanen als Endkappengruppen bereitstellende Reagenzien für Umkehrphasenmaterialien eine verbesserte Abdeckung von nicht abreagierten Oberflächen-Silanolen erreicht wird, was wiederum zu einer verbesserten Peak Form und zu einer erhöhten Reproduzierbarkeit der Analytenretention im Zeitverlauf führt. Weil die sterische Hinderung der hydrophoben Phase für die Mono- und Dimethylhydrosilane von geringerer Bedeutung ist, kann ein größerer Prozentanteil der übrig gebliebenen aktiven Silanole blockiert werden.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die zum Versehen mit Endkappengruppen führenden Mono- und/oder Dimethylhydrosilane nach der Einführung der hydrophoben Phase in den chromatographischen Träger eingefügt. Das Versehen mit Endkappengruppen erfolgt in einem inerten Lösungsmittel, wie Toluol, Tetrahydrofuran oder einem anderen inerten Kohlenwasserstoff unter Rückflußbedingungen gemäß in diesem Fachgebiet gut bekannter Verfahren. Das Endkappengruppen-Agens kann unter Verwendung jedweder Silane eingefügt werden, die Mono- oder Dimethylhydrosilylgruppen in Lösung unter Rückfluß erzeugen können.
Die für die hydrophobe Phase verwendeten Silan-Kopplungsmittel können jeden Liganden enthalten, der gewöhnlich in stationären Phasen für die Umkehrphasen-HPLC verwendet wird. Beispielsweise Kopplungsmittel gemäß der folgenden Formel I:
wobei R¹, R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁ bis C₃₀ Kohlenwasserstoffrest sind, wobei mindestens eines der R¹, R² und R³ C₄ oder ein höherer Kohlenwasserstoffrest ist. Der hier verwendete Begriff Kohlenwasserstoffrest bezieht sich auf jeden Liganden, der ein geradekettiges, ein verzweigtes oder zyklisches Kohlenstoffrückgrat aufweist. Darüberhinaus kann der Ligand eine oder mehrere ungesättigte Gruppen enthalten und kann im Falle von zyklischen Gruppen Aryl sein. Der Ligand kann weiterhin mit jeder gewöhnlich in der Umkehrphasen HPLC verwendeten Gruppe substituiert sein. Beispielhafte Liganden, die für stationäre Phasen für die Umkehrphasen HPLC verwendet werden, schließen Amide, Carbamate, Amine, Phenyl, Nitrile, Butyl, Oktyl und Oktadecyl ein. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die Identität des spezifischen Kopplungsmittels nicht kritisch, da die Erfindung allgemein für chromatographische stationäre Phasen von Umkehrphasen verwendbar ist.
Weiterhin kann das Silan-Kopplungsmittel, das zur Bildung der hydrophoben Phase verwendet wird, in jeder im Stand der Technik bekannten Weise eingeführt werden. Typischerweise wird die hydrophobe Phase durch Reaktion des Silika-Trägers, der Oberflächen-Silanole hat, mit einem Silan mit der allgemeinen Formel IV eingeführt:
wobei R¹, R² und R³ wie oben definiert sind und X Halogen, OR⁵ oder NR⁶R⁷ ist, wobei R⁵ C₁ bis C₃₀ Alkyl und R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander C₁ bis C₃₀ Alkyl oder Wasserstoff sind. Typische Methodologien zur Einführung der hydrophoben Phase sind beschrieben in Silane Coupling Agents: Connecting Across Boundaries, © 2004, veröffentlicht von Gelest, Inc. und erhältlich unter www.gelest.com/company/pdfs/couplingagents.pdf. Die darin beschriebenen Methoden sind auch für die Einführung des Endkappengruppen-Agens nützlich. Die vorliegende Erfindung ist nicht von der Weise abhängig, in der das Silan- Kopplungsmittel eingeführt wird, und es wird in Erwägung gezogen, daß die vorliegende Erfindung in Bezug auf alle konventionell bekannten Arten der Einführung des Silan-Kopplungsmittels anwendbar ist.
Die nach der Einführung des Silan-Kopplungsmittels zurückbleibenden, nicht abreagierten Oberflächen-Silanole werden nachfolgend mit mindestens einem Endkappengruppen-Reagens umgesetzt, das Mono- oder Dimethylhydrosilane in einem inerten Lösungsmittel unter Rückflußbedingungen erzeugen kann. Bevorzugte Endkappengruppen-Reagenzien gemäß der vorliegenden Erfindung sind Silane mit einer Formel ausgewählt aus V, VI und VII;
und
wobei R⁴ Wasserstoff oder Methyl ist und Y Halogen, OR⁵ oder NR⁶R⁷ ist, wobei R⁵ C₁ bis C₃₀ Alkyl ist und R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander C₁ bis C₃₀ Alkyl oder Wasserstoff sind, R⁸ und R⁹ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind, und Z Stickstoff, Sauerstoff oder eine kovalente Bindung ist. Sofern ein Endkappengruppen-Agens gemäß Formel VI verwendet wird, kann das Endkappengruppen-Agens zwei Si-O Bindungen erzeugen und besetzt daher zwei nicht abreagierte Oberflächen Silanole. Sofern Y ein Halogen ist, wird ein Säurefänger wie Imidazol oder Pyridin, zum Reaktionsansatz hinzugefügt.
Wenn die Endkappengruppen-Agenzien an das Silika gebunden sind, haben sie eine Formel ausgewählt aus II und III:
wobei die Sauerstoffatome die Bindung zum Trägermaterial vermitteln.
Beispiel 1
Bindung von XDB-C-18 (Charge 1369.29A): XDB-C-18 Phase wurde unter Rückfluß-Bedingungen in Toluol an Silika gebunden. Nach der Reaktion wurde das Silika filtriert, gewaschen mit Toluol, THF, Acetonitril und unter Vakuum bei 120 °C für mindestens 2 Stunden getrocknet. Analyseergebnisse: %C beträgt 13,93 – 13,91; %H beträgt 2,66 – 2,71.
Versehen von XDB-C-18 mit Endkappengruppen (Charge 1369.39B): 7,73 g des oben erhaltenen Silika (1369.39A) wurden in einem 250 ml Dreihalskolben, ausgerüstet mit einem Barrett Abscheider mit einem Wasserkondensator darauf vorgelegt. Dann wurden 61 ml Toluol hinzugegeben. Nachfolgend wurden 30 ml Toluol ausdestilliert und im Barrett Abscheider gesammelt. Nachdem die Mischung unter 100 °C abgekühlt war, wurde der Barrett Abscheider entfernt und ein neuer Wasserkondensator befestigt. 3,67 g (Dimethylamino)dimethylsilan wurden hinzugegeben. Die Mischung wurde dann unter Rückflußbedingungen über Nacht (~ 18–24 Stunden) gerührt. Das Silika wurde filtriert, gewaschen mit Toluol, THF, Acetonitril und unter Vakuum bei 120 °C mindestens 2 Stunden getrocknet. Analyseergebnisse: %C beträgt 13,96-13,97; %H beträgt 2,72-2,68.
Beispiel 2
Es wurde ein Vergleich einer Umkehrphasen C-18 Säule, die mit einem Dimethylhydrosilan gemäß der vorliegenden Erfindung mit Endkappengruppen versehen wurde, mit einer ähnlichen Umkehrphasen C-18 Säule angestellt, die mit einem traditionellen Trimethylsilan mit Endkappengruppen versehen wurde. Es wurden 5 typische Analyten unter Verwendung einer mobilen Phase, enthaltend 40 % 20 mM Phosphat, pH 7,0 und 60% Acetonitril eluiert. Die Abmessungen der jeweiligen Säule betrugen 4,6 × 100 mm. Die Rückflußrate wurde auf 1,0 ml/min eingestellt bei einer Säulentemperatur von 24°C. Die verwendeten Analyten waren (1) Uracil, (2) Propranolol, (3) Nortiptylin, (4) Imipramin und (5) Amitriptylin. 1A zeigt ein Chromatogramm, das unter Verwendung einer C-18 Säule, die mit Trimethylsilan mit Endkappengruppen versehen worden war, generiert wurde. 1B zeigt ein Chromatogramm, das unter Verwendung einer mit Dimethylhydrosilan mit Endkappengruppen versehenen C-18 Säule erhalten wurde.
Wie in den Figuren sichtbar ist, zeigt die Säule, die mit Dimethylsilan gemäß der vorliegenden Erfindung mit Endkappengruppen versehen wurde, Peaks mit geringerem „tailing", was auf eine bessere Abdeckung der nichtreagierten Oberflächen-Silanole schließen läßt. Die Tailing Faktoren für jeden Peak in den 1A und 1B sind unten in Tabelle 1 aufgelistet.
Table 1
Die vorliegende Erfindung ist unter Bezug auf spezifische nicht-einschränkende Beispiele beschrieben worden. Der volle Umfang der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus den angefügten Ansprüchen.

Claims

Chromatographische stationäre Phase, dadurch gekennzeichnet, daß ein Silika-Träger über Si-O-Brücken eine oder mehrere Silan-Kopplungsmittel der Formel I gebunden hat:
wobei R¹, R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁ bis C₃₀ Kohlenwasserstoffrest sind, wobei mindestens einer der R¹, R² und R³ ein C₄ Kohlenwasserstoffrest oder höher ist, und über Si-O-Bindungen ein oder mehrere Endkappengruppen-Silane daran gebunden ist, wobei das Endkappengruppen-Silan ausgewählt ist aus den Formeln II und III:
wobei R⁴ Wasserstoff oder Methyl ist.
Chromatographische stationäre Phase zur Verwendung in der Umkehrphasenchromatographie, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Phase einen Silika-Träger einschließt, an den über Si-O-Bindungen ein oder mehrere hydrophobe Liganden und ein Endkappengruppen-Silan, ausgewählt aus Methylsilan, Dimethylsilan und Mischungen gebunden ist.
Chromatographische stationäre Phase gemäß Anspruch 1 oder 2, das zur Hochleistungsflüssigchromatographie geeignet ist.
Verfahren zur Herstellung einer chromatographischen stationären Phase zur Verwendung in der Umkehrphasenchromatographie, dadurch gekennzeichnet, daß ein Silika-Trägermaterial mit Oberflächen-Silanolen mit einem oder mehreren Silankopplungsmitteln mit der Formel IV reagiert;
wobei R¹, R² und R³ unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁ bis C₃₀ Kohlenwasserstoffrest sind, wobei mindestens eines von R¹, R² und R³ ein C₄ Kohlenwasserstoffrest oder höher ist und X Halogen, OR⁵ oder NR⁶R⁷ ist, wobei R⁵ C₁ bis C₃₀ Alkyl ist und R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁ bis C₃₀ Alkyl sind, um ein funktionalisiertes partikuläres Trägermaterial mit nicht abreagierten Oberflächen-Silanolen bereitzustellen, um ein funktionalisiertes Silika bereitzustellen und nicht abreagierte Oberflächen-Silanole auf dem funktionalisierten Silika reagieren mit einem oder mehreren Endkappengruppen-Reagenzien mit einer Formel ausgewählt aus V, VI und VII;
und
wobei R⁴ Wasserstoff oder Methyl ist, Y Halogen, OR⁵ oder NR⁶R⁷ ist, R⁸ und R⁹ sind unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl, und Z ist Wasserstoff oder eine kovalente Bindung, wobei. der Reaktionsschritt der nicht abreagierten Oberflächen-Silanole mit dem Endkappengruppen-Reagenz in einem inerten Lösungsmittel bei Rückfluß durchgeführt wird.
Verfahren zum Versehen einer chromatographischen stationären Phase mit Endkappengruppen, dadurch gekennzeichnet, daß ein funktionalisiertes Silika, an das mindestens ein Silan-Kopplungsmittel, enthaltend einen hydrophoben Liganden, gebunden ist und mit nicht abreagierten Oberflächen-Silanolen, unter Rückflußbedingungen in einem inerten Lösungsmittel mit einem oder mehreren Endkappengruppen-Agenzien reagiert, die Monomethyl- und Dimethylsilylgruppen erzeugen können, die an dem Silika-Träger über die nicht abreagierten Oberflächen-Silanole gebunden sind.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Endkappengruppen-Agens eine Struktur aufweist, ausgewählt aus V, VI und VII;
und
wobei R⁴ Wasserstoff oder Methyl ist, Y Halogen, OR⁵ oder NR⁶R⁷ ist, wobei R⁵ C₁ bis C₃₀ Alkyl ist und R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁ bis C₃₀ Alkyl sind, R⁸ und R⁹ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind und Z Stickstoff oder eine kovalente Bindung ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 6, wobei das Endkappengruppen-Reagenz ein Silan gemäß Formel V oder VI ist und wobei Y Halogen ist und weiterhin ein Säurefänger zum inerten Lösungsmittel zugegeben wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die chromatographische stationäre Phase in der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie verwendbar ist.