JP2001141710A - イオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤及びイオンクロマトグラフィー用分離カラム - Google Patents
イオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤及びイオンクロマトグラフィー用分離カラムInfo
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- JP2001141710A JP2001141710A JP32313899A JP32313899A JP2001141710A JP 2001141710 A JP2001141710 A JP 2001141710A JP 32313899 A JP32313899 A JP 32313899A JP 32313899 A JP32313899 A JP 32313899A JP 2001141710 A JP2001141710 A JP 2001141710A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 両性イオン官能基を多く導入し、優れた分離
能を有するイオンクロマトグラフィーの分離カラム用充
填剤及びその充填剤を充填したイオンクロマトグラフィ
ー用分離カラムを提供する。 【解決手段】 アゾ基を持つ化合物を多孔質体にグラフ
トさせて得た支持担体に対し、陰陽両電荷を具備する下
記の一般式[１] 【化３】 で示される両性イオンビニルモノマーを単体で用い、又
はビニル基を持つ架橋剤と併用して前記モノマーを支持
担体にラジカル重合させ、前記モノマーで支持担体を被
覆した。
能を有するイオンクロマトグラフィーの分離カラム用充
填剤及びその充填剤を充填したイオンクロマトグラフィ
ー用分離カラムを提供する。 【解決手段】 アゾ基を持つ化合物を多孔質体にグラフ
トさせて得た支持担体に対し、陰陽両電荷を具備する下
記の一般式[１] 【化３】 で示される両性イオンビニルモノマーを単体で用い、又
はビニル基を持つ架橋剤と併用して前記モノマーを支持
担体にラジカル重合させ、前記モノマーで支持担体を被
覆した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はイオンクロマトグ
ラフィーの分離カラム用充填剤及びイオンクロマトグラ
フィー用分離カラムに関する。
ラフィーの分離カラム用充填剤及びイオンクロマトグラ
フィー用分離カラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンの分析方法として、イオン交換樹
脂固定相を利用したイオンクロマトグラフィーが知られ
ている。さらに、溶離液の適用範囲が広く、しかも異種
イオン混合の場合でも、各イオンを同一カラムで簡単に
分離できる方法として、陰陽両電荷を１分子中に具備す
る化合物を支持担体に物理吸着又は化学結合によって被
覆したイオンクロマトグラフィー用充填剤を固定相とし
て用いる方法が提案されている（特開平６−２２９９９
４、特開平６−１３８１１０、特開平６−１６０３６
３）。
脂固定相を利用したイオンクロマトグラフィーが知られ
ている。さらに、溶離液の適用範囲が広く、しかも異種
イオン混合の場合でも、各イオンを同一カラムで簡単に
分離できる方法として、陰陽両電荷を１分子中に具備す
る化合物を支持担体に物理吸着又は化学結合によって被
覆したイオンクロマトグラフィー用充填剤を固定相とし
て用いる方法が提案されている（特開平６−２２９９９
４、特開平６−１３８１１０、特開平６−１６０３６
３）。
【０００３】前記物理吸着によるものは、ＯＤＳ（オク
タデシルシラン）などからなる疎水性直鎖アルキル基に
よって、ブラシ状に修飾されたシリカ（支持担体）が充
填されているカラムに対し、長鎖アルキル基など大きな
疎水基を持つ両性イオンを流し、疎水基同士の吸着を利
用して両性イオンを被覆させて充填剤としている。
タデシルシラン）などからなる疎水性直鎖アルキル基に
よって、ブラシ状に修飾されたシリカ（支持担体）が充
填されているカラムに対し、長鎖アルキル基など大きな
疎水基を持つ両性イオンを流し、疎水基同士の吸着を利
用して両性イオンを被覆させて充填剤としている。
【０００４】それに対し、化学結合によるものは、末端
がトリメトキシシランあるいはトリエトキシシラン、又
はジクロロジメチルシランやトリクロロシランからなる
ものを、支持担体表面のシラノール基と直接反応させる
ことにより化学結合させたりしている。
がトリメトキシシランあるいはトリエトキシシラン、又
はジクロロジメチルシランやトリクロロシランからなる
ものを、支持担体表面のシラノール基と直接反応させる
ことにより化学結合させたりしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の物理吸
着によるものは、比較的簡単な方法で充填剤を作製でき
利点を有するが、支持担体の疎水基と両性イオンの疎水
基部分との結合力が小さいので、溶離液を流し続けるこ
とにより、容易に両性イオンが剥がれて流出していく。
そのため、短期間の使用であっても、同一の試料に対し
ての保持時間が短くなり、再現性の問題がある。
着によるものは、比較的簡単な方法で充填剤を作製でき
利点を有するが、支持担体の疎水基と両性イオンの疎水
基部分との結合力が小さいので、溶離液を流し続けるこ
とにより、容易に両性イオンが剥がれて流出していく。
そのため、短期間の使用であっても、同一の試料に対し
ての保持時間が短くなり、再現性の問題がある。
【０００６】また、後者の化学結合によるものは、支持
担体の残存シラノール基が塩基性化合物に対し特異的な
吸着を示す問題、前記支持担体表面のシラノール基との
化学結合がｐＨ７．５以上のアルカリ性に弱く、解離す
る問題がある。さらに、従来の方法では、所望の官能基
（トリメトキシシラン又はトリエトキシシランあるいは
トリクロロシラン）を含む有機化合物のグラフト割合
（グラフトした官能基含有有機化合物の重量÷支持担体
の重量×１００）が、立体障害によって多くできないた
め、充分な性能が得られなかった。
担体の残存シラノール基が塩基性化合物に対し特異的な
吸着を示す問題、前記支持担体表面のシラノール基との
化学結合がｐＨ７．５以上のアルカリ性に弱く、解離す
る問題がある。さらに、従来の方法では、所望の官能基
（トリメトキシシラン又はトリエトキシシランあるいは
トリクロロシラン）を含む有機化合物のグラフト割合
（グラフトした官能基含有有機化合物の重量÷支持担体
の重量×１００）が、立体障害によって多くできないた
め、充分な性能が得られなかった。
【０００７】そこで、この発明は、両性イオン官能基を
多く導入し、優れた分離能を有するイオンクロマトグラ
フィーの分離カラム用充填剤及びその充填剤を充填した
イオンクロマトグラフィー用分離カラムを提供するもの
である。
多く導入し、優れた分離能を有するイオンクロマトグラ
フィーの分離カラム用充填剤及びその充填剤を充填した
イオンクロマトグラフィー用分離カラムを提供するもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ここで提案するイオンク
ロマトグラフィーの分離カラム用充填剤の発明は、アゾ
基を持つ化合物を多孔質体にグラフトさせて得た支持担
体に対し、陰陽両電荷を具備する下記一般式 [１]（式
中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３、ＡはＯ又はＮＨ、Ｘ −はＳＯ
３ −又はＣＯＯ−、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して水
素原子又はメチル基あるいはエチル基を表し、さらにｎ
は１〜３０の整数を表す。）で示される両性イオンビニ
ルモノマーを単独で使用し、又は前記両性イオンビニル
モノマーと、ビニル基を持つ架橋剤とを併用して前記モ
ノマーを支持担体にラジカル重合させて該モノマーで支
持担体を被覆したことを特徴とする。
ロマトグラフィーの分離カラム用充填剤の発明は、アゾ
基を持つ化合物を多孔質体にグラフトさせて得た支持担
体に対し、陰陽両電荷を具備する下記一般式 [１]（式
中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３、ＡはＯ又はＮＨ、Ｘ −はＳＯ
３ −又はＣＯＯ−、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立して水
素原子又はメチル基あるいはエチル基を表し、さらにｎ
は１〜３０の整数を表す。）で示される両性イオンビニ
ルモノマーを単独で使用し、又は前記両性イオンビニル
モノマーと、ビニル基を持つ架橋剤とを併用して前記モ
ノマーを支持担体にラジカル重合させて該モノマーで支
持担体を被覆したことを特徴とする。
【０００９】
【化２】
【００１０】また、他の発明は、前記構成のイオンクロ
マトグラフィーの分離カラム用充填剤を充填したイオン
クロマトグラフィー用分離カラムを特徴とする。
マトグラフィーの分離カラム用充填剤を充填したイオン
クロマトグラフィー用分離カラムを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明のイオンクロマトグラフ
ィーの分離カラム用充填剤は、アゾ基を持つ化合物を多
孔質体にグラフトさせて得た支持担体に対し、陰陽両電
荷を具備し前記一般式[１]で示される両性イオンビニル
モノマー を単体で用い、又は前記一般式[１]のモノマ
ーと、ビニル基を持つ架橋剤とを併用して前記一般式
[１]のモノマーを支持担体にラジカル重合させ、前記モ
ノマーで支持担体を被覆したことを特徴とする。
ィーの分離カラム用充填剤は、アゾ基を持つ化合物を多
孔質体にグラフトさせて得た支持担体に対し、陰陽両電
荷を具備し前記一般式[１]で示される両性イオンビニル
モノマー を単体で用い、又は前記一般式[１]のモノマ
ーと、ビニル基を持つ架橋剤とを併用して前記一般式
[１]のモノマーを支持担体にラジカル重合させ、前記モ
ノマーで支持担体を被覆したことを特徴とする。
【００１２】前記アゾ基を持つ化合物としては、種々の
ものが用いられるが、例として４，４’−アゾビス（４
−シアノペンタン酸）又は４，４’−アゾビス（４−シ
アノペンタノイッククロライド）を挙げることができ
る。多孔質体としては、シリカゲルが好適であるが、活
性基を持つものであればよく、カーボンブラックや樹脂
ビーズなどの多孔質体粒子でもよい。また、多孔質体の
粒径は、３〜６０μｍのものがイオンクロマトグラフィ
ーの分離カラム用充填剤として好ましい。
ものが用いられるが、例として４，４’−アゾビス（４
−シアノペンタン酸）又は４，４’−アゾビス（４−シ
アノペンタノイッククロライド）を挙げることができ
る。多孔質体としては、シリカゲルが好適であるが、活
性基を持つものであればよく、カーボンブラックや樹脂
ビーズなどの多孔質体粒子でもよい。また、多孔質体の
粒径は、３〜６０μｍのものがイオンクロマトグラフィ
ーの分離カラム用充填剤として好ましい。
【００１３】前記アゾ基を持つ化合物を多孔質体に導入
し、グラフトさせる方法としては、特に制限はなく、適
宜の方法で行われる。例を示せば、前記多孔質体が水酸
基をもつものの場合、まずその水酸基の部分にγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランを反応させ、次いで、ア
ゾ基を持つ化合物、例えば４，４’−アゾビス（４−シ
アノペンタン酸）を反応させて行うことができる。
し、グラフトさせる方法としては、特に制限はなく、適
宜の方法で行われる。例を示せば、前記多孔質体が水酸
基をもつものの場合、まずその水酸基の部分にγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランを反応させ、次いで、ア
ゾ基を持つ化合物、例えば４，４’−アゾビス（４−シ
アノペンタン酸）を反応させて行うことができる。
【００１４】前記陰陽両電荷を具備する一般式[１]の両
性イオンビニルモノマーは、Ｒ１がＨ又はＣＨ３、Ａが
Ｏ又はＮＨ、Ｘ−がＳＯ３ −又はＣＯＯ−からなる。ま
た、Ｒ２，Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、水素原
子又はメチル基あるいはエチル基からなる。ｎは１〜３
０の整数である。
性イオンビニルモノマーは、Ｒ１がＨ又はＣＨ３、Ａが
Ｏ又はＮＨ、Ｘ−がＳＯ３ −又はＣＯＯ−からなる。ま
た、Ｒ２，Ｒ３は同一でも異なっていてもよく、水素原
子又はメチル基あるいはエチル基からなる。ｎは１〜３
０の整数である。
【００１５】前記多孔質体にグラフトさせて得た支持担
体に対し、前記一般式[１]のモノマーをラジカル重合さ
せてグラフトさせる方法は、重合開始剤の存在下での加
熱重合、紫外線による光重合のどちらでもよい。また、
ラジカル重合により化学的に支持担体に結合された有機
化合物の重量÷ラジカル重合前の支持担体の重量×１０
０で計算されるグラフト割合が５〜２００％、特には１
０〜８０％であるのが好ましい。５％未満の場合、分析
の際に検体の分離を行えなくなる。それに対して２００
％を越えると、得られる充填剤における均一な粒径の制
御が難しくなり、また多孔質体の機械的強度特性が生か
されなくなる。
体に対し、前記一般式[１]のモノマーをラジカル重合さ
せてグラフトさせる方法は、重合開始剤の存在下での加
熱重合、紫外線による光重合のどちらでもよい。また、
ラジカル重合により化学的に支持担体に結合された有機
化合物の重量÷ラジカル重合前の支持担体の重量×１０
０で計算されるグラフト割合が５〜２００％、特には１
０〜８０％であるのが好ましい。５％未満の場合、分析
の際に検体の分離を行えなくなる。それに対して２００
％を越えると、得られる充填剤における均一な粒径の制
御が難しくなり、また多孔質体の機械的強度特性が生か
されなくなる。
【００１６】前記 [１] のモノマーと併用される架橋剤
としては、種類が限定されず、適宜のものが用いられ
る。例として、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレー
ト、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、トリアリ
ルイソシアヌレート、アルキレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、アルキレングリコ
ールジメタクリレート、トリメチロールトリアルカント
リメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタ
クリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレー
ト、アルキレングリコールジビニルエーテル、ポリエチ
レングリコールジビニルエーテル等を挙げる。これらの
架橋剤を使用し、前記[１]のモノマーと共重合させる架
橋によって、イオンクロマトグラフィー用充填剤の強度
を高めることができる。
としては、種類が限定されず、適宜のものが用いられ
る。例として、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレー
ト、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、トリアリ
ルイソシアヌレート、アルキレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、アルキレングリコ
ールジメタクリレート、トリメチロールトリアルカント
リメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタ
クリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレー
ト、アルキレングリコールジビニルエーテル、ポリエチ
レングリコールジビニルエーテル等を挙げる。これらの
架橋剤を使用し、前記[１]のモノマーと共重合させる架
橋によって、イオンクロマトグラフィー用充填剤の強度
を高めることができる。
【００１７】前記架橋剤による架橋度（架橋剤の重量÷
前記ラジカル重合により支持担体に化学的に結合された
有機化合物の重量×１００）は、９０％以下、特には３
０〜７０％が好ましい。９０％よりも多いと、充填剤の
粒子表面で電荷の密度が小さくなりすぎ、本発明の充填
剤を充填したカラムを用いて分析する際に、充分なイオ
ンの分離ができなくなる。
前記ラジカル重合により支持担体に化学的に結合された
有機化合物の重量×１００）は、９０％以下、特には３
０〜７０％が好ましい。９０％よりも多いと、充填剤の
粒子表面で電荷の密度が小さくなりすぎ、本発明の充填
剤を充填したカラムを用いて分析する際に、充分なイオ
ンの分離ができなくなる。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例について、具体的に説明
する。 （１）第１実施例 Ａ．一般式 [１]で示される両性イオンビニルモノマー
の製造 一般式[１]で示される両性イオンビニルモノマーとし
て、３−ジメチル（メチルメタクリロイルエチル）アン
モニウムプロパンスルフェート（以下「ＢＭＡＰＳ」と
記す。）を、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙ．Ｓｃｉ，Ｖｏ
ｌ．３０，Ｐ４６９８，１９８５を参考にして、次のよ
うにして製造した。まず、１００ｍｌの３つ口丸底フラ
スコに還流冷却管、分液ロート、温度計を取り付け、ス
ターラーバーを入れ、そのフラスコに２−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート（純正化学（株）製、特級試
薬）を減圧蒸留したもの（以下「ＤＡＥＭＡ」と記
す。）を９．４ｍｌと、アセトン（関東化学（株）製、
一級試薬）を脱水処理したもの（以下「脱水アセトン」
と記す。）を溶媒として２５．５ｍｌ加え、３０℃で撹
拌しながら、１，３−プロパンスルトン（和光純薬工業
（株）製、一級試薬）の６０％脱水アセトン溶液８．８
ｍｌを３０分間かけて滴下した。
する。 （１）第１実施例 Ａ．一般式 [１]で示される両性イオンビニルモノマー
の製造 一般式[１]で示される両性イオンビニルモノマーとし
て、３−ジメチル（メチルメタクリロイルエチル）アン
モニウムプロパンスルフェート（以下「ＢＭＡＰＳ」と
記す。）を、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙ．Ｓｃｉ，Ｖｏ
ｌ．３０，Ｐ４６９８，１９８５を参考にして、次のよ
うにして製造した。まず、１００ｍｌの３つ口丸底フラ
スコに還流冷却管、分液ロート、温度計を取り付け、ス
ターラーバーを入れ、そのフラスコに２−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート（純正化学（株）製、特級試
薬）を減圧蒸留したもの（以下「ＤＡＥＭＡ」と記
す。）を９．４ｍｌと、アセトン（関東化学（株）製、
一級試薬）を脱水処理したもの（以下「脱水アセトン」
と記す。）を溶媒として２５．５ｍｌ加え、３０℃で撹
拌しながら、１，３−プロパンスルトン（和光純薬工業
（株）製、一級試薬）の６０％脱水アセトン溶液８．８
ｍｌを３０分間かけて滴下した。
【００１９】反応後、前記脱水アセトンを用いて濾過に
よる洗浄を数回行い、未反応の１，３−プロパンスルト
ンを完全に除去した。続いて、デシケーター内で減圧乾
燥して重合生成物を得た。この重合生成物に対し、赤外
線吸収スペクトル（以下「ＩＲ」と記す。）、核磁気共
鳴スペクトルにより、ＢＭＡＰＳであることを確認し
た。
よる洗浄を数回行い、未反応の１，３−プロパンスルト
ンを完全に除去した。続いて、デシケーター内で減圧乾
燥して重合生成物を得た。この重合生成物に対し、赤外
線吸収スペクトル（以下「ＩＲ」と記す。）、核磁気共
鳴スペクトルにより、ＢＭＡＰＳであることを確認し
た。
【００２０】Ｂ．アゾ基を持つ化合物を多孔質体にグラ
フトさせた支持担体の製造 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（以下「γ−Ａ
ＰＳ」と記す。関東化学（株）製）の５％トルエン溶液
７．５ｍｌに、多孔質体として、粒径５±１．５μｍ、
平均細孔径１２０オングストロームからなるシリカゲル
（旭硝子（株）製、ＥＰ−ＤＦ−５−１２０Ａ）を５．
０ｇ加え、１１０℃で８時間の加熱還流を行った。
フトさせた支持担体の製造 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（以下「γ−Ａ
ＰＳ」と記す。関東化学（株）製）の５％トルエン溶液
７．５ｍｌに、多孔質体として、粒径５±１．５μｍ、
平均細孔径１２０オングストロームからなるシリカゲル
（旭硝子（株）製、ＥＰ−ＤＦ−５−１２０Ａ）を５．
０ｇ加え、１１０℃で８時間の加熱還流を行った。
【００２１】次いで、日立製高速冷却遠心機ＣＲ２０Ｅ
にて−１０℃、１８０００ｒｐｍの条件で４〜５回遠心
分離を行ない、反応物（前処理済みの多孔質体）を取り
出し、デシケーター内で乾燥させた。
にて−１０℃、１８０００ｒｐｍの条件で４〜５回遠心
分離を行ない、反応物（前処理済みの多孔質体）を取り
出し、デシケーター内で乾燥させた。
【００２２】テトラヒドロフラン（関東化学（株）製、
一級試薬）を金属ナトリウム中で８時間還流した後、常
圧蒸留して得たもの（以下「ＴＨＦ」と記す。）１００
ｍｌに、前段階で得られた前処理済みの多孔質体４．０
ｇと、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタノイック
アシッド）（和光純薬（株）製）４．０ｇ、Ｎ，Ｎ’−
ジシクロヘキシルカルボジイミド（東京化成工業（株）
製）２．０ｇを加え、室温で撹拌させながら８時間反応
させた。さらに、ＴＨＦを溶媒とし、前記高速冷却遠心
機ＣＲ２０Ｅを用いて−１０℃、１８０００ｒｐｍ、２
時間の条件で４〜５回遠心分離を行って、反応物（アゾ
基を持つ化合物を多孔質体にグラフトさせた支持担体）
を取り出し、デシケーター内で乾燥させた。
一級試薬）を金属ナトリウム中で８時間還流した後、常
圧蒸留して得たもの（以下「ＴＨＦ」と記す。）１００
ｍｌに、前段階で得られた前処理済みの多孔質体４．０
ｇと、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタノイック
アシッド）（和光純薬（株）製）４．０ｇ、Ｎ，Ｎ’−
ジシクロヘキシルカルボジイミド（東京化成工業（株）
製）２．０ｇを加え、室温で撹拌させながら８時間反応
させた。さらに、ＴＨＦを溶媒とし、前記高速冷却遠心
機ＣＲ２０Ｅを用いて−１０℃、１８０００ｒｐｍ、２
時間の条件で４〜５回遠心分離を行って、反応物（アゾ
基を持つ化合物を多孔質体にグラフトさせた支持担体）
を取り出し、デシケーター内で乾燥させた。
【００２３】Ｃ．支持担体に対するＤＭＡＰＳのラジカ
ル重合 スターラーバーを入れた４つ口フラスコにジメチルホル
ムアルデヒド（ＤＭＦ）を溶媒として５ｍｌ、ＤＭＡＰ
Ｓを１．０ｇ、前段階で得た支持担体０．３ｇを入れ
て、撹拌しながら室温で１００Ｗの高圧水銀ランプ（理
光化学産業（株）製、ＵＶＬ１００Ｈ）を２４時間照射
することによって、光重合させた。反応後、水で洗いな
がら吸引濾過を行い、それに続いてデシケーター内で減
圧乾燥を行ない、反応物（イオンクロマトグラフィーの
分離カラム用充填剤）を得た。得られた充填剤に対し、
フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）で構造を確認し
た。その充填剤におけるＤＭＡＰＳのグラフト割合は５
４．３％であった。
ル重合 スターラーバーを入れた４つ口フラスコにジメチルホル
ムアルデヒド（ＤＭＦ）を溶媒として５ｍｌ、ＤＭＡＰ
Ｓを１．０ｇ、前段階で得た支持担体０．３ｇを入れ
て、撹拌しながら室温で１００Ｗの高圧水銀ランプ（理
光化学産業（株）製、ＵＶＬ１００Ｈ）を２４時間照射
することによって、光重合させた。反応後、水で洗いな
がら吸引濾過を行い、それに続いてデシケーター内で減
圧乾燥を行ない、反応物（イオンクロマトグラフィーの
分離カラム用充填剤）を得た。得られた充填剤に対し、
フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）で構造を確認し
た。その充填剤におけるＤＭＡＰＳのグラフト割合は５
４．３％であった。
【００２４】Ｄ．前記Ｂ及びＣの工程を１０回繰り返し
てカラムに充填するのに必要な量のイオンクロマトグラ
フィー用充填剤を得た。
てカラムに充填するのに必要な量のイオンクロマトグラ
フィー用充填剤を得た。
【００２５】Ｅ．前記Ｄの工程で得られた充填剤をカラ
ム（化学品検査協会製、Ｌ−カラム、直径４．６ｍｍ×
２５０ｍｍ）にスラリー法で充填し、そのカラムを液体
クロマトグラフィーシステムに組み込んだ。検出器とし
ては、電気伝導度測定器を用いた。溶離液は、ＭＩＬＬ
ＩＰＯＲＥ社製純水製造装置Ｓｉｍｐｌｉ Ｌａｂから
採取した純水を用い、流速は２ｍｌ／ｍｉｎとした。そ
して、硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）、塩化物イオン（Ｃｌ
−）、亜硝酸イオン（ＮＯ２ −）、臭化物イオン（Ｂｒ
−）、硝酸イオン（ＮＯ３ ２−）、過塩素酸イオン（Ｃ
ｌＯ４ −）、ヨウ化物イオン（Ｉ−）が、それぞれ１０
ｍＭとなるように調製した７種のアニオンの混合水溶液
を分離（分析）させた。その結果は、図１に示すよう
に、７種のイオンに対応するピークが分かれて明確に現
れており、７種のイオンを同時に分離できることがわか
る。
ム（化学品検査協会製、Ｌ−カラム、直径４．６ｍｍ×
２５０ｍｍ）にスラリー法で充填し、そのカラムを液体
クロマトグラフィーシステムに組み込んだ。検出器とし
ては、電気伝導度測定器を用いた。溶離液は、ＭＩＬＬ
ＩＰＯＲＥ社製純水製造装置Ｓｉｍｐｌｉ Ｌａｂから
採取した純水を用い、流速は２ｍｌ／ｍｉｎとした。そ
して、硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）、塩化物イオン（Ｃｌ
−）、亜硝酸イオン（ＮＯ２ −）、臭化物イオン（Ｂｒ
−）、硝酸イオン（ＮＯ３ ２−）、過塩素酸イオン（Ｃ
ｌＯ４ −）、ヨウ化物イオン（Ｉ−）が、それぞれ１０
ｍＭとなるように調製した７種のアニオンの混合水溶液
を分離（分析）させた。その結果は、図１に示すよう
に、７種のイオンに対応するピークが分かれて明確に現
れており、７種のイオンを同時に分離できることがわか
る。
【００２６】（２）第２実施例 第１実施例におけるＢ工程のγ−ＡＰＳの５％トルエン
溶液の添加量を１．５ｍｌとしたほかは、第１実施例と
同様にして第２実施例の充填剤を得た。ＤＭＡＰＳのグ
ラフト割合は３２．１％、であった。またその充填剤に
ついても第１実施例のＥ工程と同様にしてカラムに充填
し、７種のアニオンの混合水溶液を分離させた。その結
果は図２に示すように、各イオンのピークを判断するこ
とができた。しかし、各イオンのピークは一部重なり合
っており、これより低いグラフト割合では７種類のイオ
ンを同時に分離するのが難しくなると推察される。
溶液の添加量を１．５ｍｌとしたほかは、第１実施例と
同様にして第２実施例の充填剤を得た。ＤＭＡＰＳのグ
ラフト割合は３２．１％、であった。またその充填剤に
ついても第１実施例のＥ工程と同様にしてカラムに充填
し、７種のアニオンの混合水溶液を分離させた。その結
果は図２に示すように、各イオンのピークを判断するこ
とができた。しかし、各イオンのピークは一部重なり合
っており、これより低いグラフト割合では７種類のイオ
ンを同時に分離するのが難しくなると推察される。
【００２７】（３）第３実施例 第１実施例におけるＢ工程のγ−ＡＰＳの５％トルエン
溶液の添加量を０．３ｍｌとしたほかは、第１実施例と
同様にして第３実施例の充填剤を得た。ＤＭＡＰＳのグ
ラフト割合は６．２％、であった。またその充填剤につ
いても第１実施例のＥ工程と同様にしてカラムに充填
し、硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）とヨウ化物イオン
（Ｉ−）がそれぞれ１０ｍＭとなるようにした２種のア
ニオンの混合水溶液を分離させた。その結果は、図３に
示すように、各イオンに対応するピークが現れていた。
溶液の添加量を０．３ｍｌとしたほかは、第１実施例と
同様にして第３実施例の充填剤を得た。ＤＭＡＰＳのグ
ラフト割合は６．２％、であった。またその充填剤につ
いても第１実施例のＥ工程と同様にしてカラムに充填
し、硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）とヨウ化物イオン
（Ｉ−）がそれぞれ１０ｍＭとなるようにした２種のア
ニオンの混合水溶液を分離させた。その結果は、図３に
示すように、各イオンに対応するピークが現れていた。
【００２８】（４）第４実施例 第１実施例におけるＢ工程のγ−ＡＰＳの５％トルエン
溶液の添加量を０．３ｍｌとするとともに、Ｃ工程のＤ
ＭＡＰＳの量を０．５ｇとし、さらに架橋剤としてエチ
レングリコールジメタクリレート３ｇを添加したほか
は、第１実施例と同様にして第４実施例の充填剤を得
た。ＤＭＡＰＳのグラフト割合は７．２％、、架橋度８
８．０％であった。またその充填剤について、第３実施
例と同様にしてカラムに充填し、硫酸イオン（ＳＯ４
２−）とヨウ化物イオン（Ｉ−）がそれぞれ１０ｍＭと
なるようにした２種のアニオンの混合水溶液を分離させ
た。その結果は、図４に示すように、各イオンに対応す
る２つのピークは、重なり合う部分も存在するが分離す
ることができた。
溶液の添加量を０．３ｍｌとするとともに、Ｃ工程のＤ
ＭＡＰＳの量を０．５ｇとし、さらに架橋剤としてエチ
レングリコールジメタクリレート３ｇを添加したほか
は、第１実施例と同様にして第４実施例の充填剤を得
た。ＤＭＡＰＳのグラフト割合は７．２％、、架橋度８
８．０％であった。またその充填剤について、第３実施
例と同様にしてカラムに充填し、硫酸イオン（ＳＯ４
２−）とヨウ化物イオン（Ｉ−）がそれぞれ１０ｍＭと
なるようにした２種のアニオンの混合水溶液を分離させ
た。その結果は、図４に示すように、各イオンに対応す
る２つのピークは、重なり合う部分も存在するが分離す
ることができた。
【００２９】（５）第１比較例 第３実施例においてＤＭＡＰＳの量を０．１ｇとしたほ
かは、第３実施例と同様にして第１比較例の充填剤を得
た。ＤＭＡＰＳのグラフト割合は４．７％であった。ま
た、第１比較例の充填剤に対し、第３実施例と同様にし
て、硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）とヨウ化物イオン
（Ｉ−）がそれぞれ１０ｍＭとなるようにした２種のア
ニオンの混合水溶液を分離させた。結果は、図５に示す
ように各イオンを示すピークが重なり合って分析できな
かった。
かは、第３実施例と同様にして第１比較例の充填剤を得
た。ＤＭＡＰＳのグラフト割合は４．７％であった。ま
た、第１比較例の充填剤に対し、第３実施例と同様にし
て、硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）とヨウ化物イオン
（Ｉ−）がそれぞれ１０ｍＭとなるようにした２種のア
ニオンの混合水溶液を分離させた。結果は、図５に示す
ように各イオンを示すピークが重なり合って分析できな
かった。
【００３０】（６）第２比較例 第４実施例において、エチレングリコールジメタクリレ
ートを５ｇにしたほか、第４実施例と同様にして第２比
較例の充填剤を得た。ＤＭＡＰＳのグラフト割合は９．
５％、架橋度は９０．６％であった。またその充填剤に
ついて、第４実施例と同様にしてカラムに充填し、硫酸
イオン（ＳＯ４ ２−）とヨウ化物イオン（Ｉ−）がそれ
ぞれ１０ｍＭとなるようにした２種のアニオンの混合水
溶液を分離させた。その結果は、図６に示すように、各
イオンに対応するピークが重なり合い、分離できなかっ
た。
ートを５ｇにしたほか、第４実施例と同様にして第２比
較例の充填剤を得た。ＤＭＡＰＳのグラフト割合は９．
５％、架橋度は９０．６％であった。またその充填剤に
ついて、第４実施例と同様にしてカラムに充填し、硫酸
イオン（ＳＯ４ ２−）とヨウ化物イオン（Ｉ−）がそれ
ぞれ１０ｍＭとなるようにした２種のアニオンの混合水
溶液を分離させた。その結果は、図６に示すように、各
イオンに対応するピークが重なり合い、分離できなかっ
た。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るイ
オンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤にあって
は、ラジカル重合によって支持担体表面に両性イオン官
能基が多く導入されているため、イオンクロマトグラフ
ィーに用いられた場合には、良好な分離能を発揮するこ
とができる。さらに、支持担体を構成する多孔質体とし
てシリカゲルを用いた場合でも、塩基性化合物に対して
特異的な吸着を示さず、弱アルカリ性に対しても耐性を
発揮する効果がある。
オンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤にあって
は、ラジカル重合によって支持担体表面に両性イオン官
能基が多く導入されているため、イオンクロマトグラフ
ィーに用いられた場合には、良好な分離能を発揮するこ
とができる。さらに、支持担体を構成する多孔質体とし
てシリカゲルを用いた場合でも、塩基性化合物に対して
特異的な吸着を示さず、弱アルカリ性に対しても耐性を
発揮する効果がある。
【００３２】また、この発明のイオンクロマトグラフィ
ー用分離カラムは、前記特徴を有する充填剤がカラムに
充填されたものであるため、良好な分離能を発揮するこ
とができ、支持担体を構成する多孔質体がシリカゲルで
あっても、塩基性化合物に対して特異的な吸着を示さ
ず、弱アルカリ性に対しても耐性を有し、可使期間が長
いという効果がある。
ー用分離カラムは、前記特徴を有する充填剤がカラムに
充填されたものであるため、良好な分離能を発揮するこ
とができ、支持担体を構成する多孔質体がシリカゲルで
あっても、塩基性化合物に対して特異的な吸着を示さ
ず、弱アルカリ性に対しても耐性を有し、可使期間が長
いという効果がある。
【図１】第１実施例の充填剤を用いたイオンクロマトグ
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
【図２】第２実施例の充填剤を用いたイオンクロマトグ
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
【図３】第３実施例の充填剤を用いたイオンクロマトグ
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
【図４】第４実施例の充填剤を用いたイオンクロマトグ
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
【図５】第１比較例の充填剤を用いたイオンクロマトグ
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
【図６】第２比較例の充填剤を用いたイオンクロマトグ
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
ラフィーの分析結果を示すクロマトグラムである。
フロントページの続き (72)発明者 山縣 奈緒子 神奈川県秦野市堀山下380番地５号 株式 会社イノアック技術研究所内 (72)発明者 尾関 真史 神奈川県秦野市堀山下380番地５号 株式 会社イノアック技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 アゾ基を持つ化合物を多孔質体にグラフ
トさせて得た支持担体に対し、陰陽両電荷を具備する下
記一般式 [１] 【化１】 （式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３、ＡはＯ又はＮＨ、Ｘ−は
ＳＯ３ −又はＣＯＯ−、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立し
て水素原子又はメチル基あるいはエチル基を表し、さら
にｎは１〜３０の整数を表す。）で示される両性イオン
ビニルモノマーを、ラジカル重合させ、前記両性イオン
ビニルモノマーで支持担体を被覆したことを特徴とする
イオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤。 - 【請求項２】 多孔質体の粒径が３〜６０μｍであるこ
とを特徴とする請求項１記載のイオンクロマトグラフィ
ーの分離カラム用充填剤。 - 【請求項３】 請求項１のラジカル重合により化学的に
支持担体に結合された有機化合物の重量÷ラジカル重合
前の支持担体の重量×１００で計算される、グラフト割
合が５〜２００％であることを特徴とする請求項１又は
２記載のイオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填
剤。 - 【請求項４】 ビニル基を持つ架橋剤と一般式[１]で示
される両性イオンビニルモノマーとを併用して支持担体
に両性イオンビニルモノマー[１]をラジカル重合させ、
前記架橋剤による架橋度（架橋剤の重量÷前記ラジカル
重合により支持担体に化学的に結合された有機化合物の
重量×１００）が９０％以下であることを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載のイオンクロマトグラ
フィーの分離カラム用充填剤。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載され
たイオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤を充
填したことを特徴とするイオンクロマトグラフィー用分
離カラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32313899A JP2001141710A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | イオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤及びイオンクロマトグラフィー用分離カラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32313899A JP2001141710A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | イオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤及びイオンクロマトグラフィー用分離カラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001141710A true JP2001141710A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18151518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32313899A Pending JP2001141710A (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | イオンクロマトグラフィーの分離カラム用充填剤及びイオンクロマトグラフィー用分離カラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001141710A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7635459B2 (en) | 2004-09-21 | 2009-12-22 | Ito En, Ltd. | Method of removing nitric acid from aqueous liquid and method of producing drinks |
| JP2016140772A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 京都府公立大学法人 | 陽イオン交換能を発現する両性イオン導入樹脂 |
| JP2016140771A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 京都府公立大学法人 | 陰イオン交換能を発現する両性イオン導入樹脂 |
-
1999
- 1999-11-12 JP JP32313899A patent/JP2001141710A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7635459B2 (en) | 2004-09-21 | 2009-12-22 | Ito En, Ltd. | Method of removing nitric acid from aqueous liquid and method of producing drinks |
| JP2016140772A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 京都府公立大学法人 | 陽イオン交換能を発現する両性イオン導入樹脂 |
| JP2016140771A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 京都府公立大学法人 | 陰イオン交換能を発現する両性イオン導入樹脂 |
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