JP2003194792A

JP2003194792A - 液体クロマトグラフィー用充填剤

Info

Publication number: JP2003194792A
Application number: JP2001398398A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mori; 寛森; Hanako Katou; 波奈子加藤
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】高い耐水性及び長期間にわたる物性安定性を
有するとともに、サイズの近接した分子間の分離性能に
優れるようにする。【解決手段】液体クロマトグラフィーに使用され、シ
リカゲルを基材として構成される充填剤であって、
（ａ）細孔容積が０．３〜３．０ｍｌ／ｇ、（ｂ）比表
面積が２００〜１０００ｍ²／ｇ、（ｃ）細孔の最頻直
径（Ｄ_max）が２０ｎｍ未満、（ｄ）直径がＤ_max±２０
％の範囲内にある細孔の総容積が、全細孔の総容積の５
０％以上、（ｅ）非晶質であり、（ｆ）金属不純物の総
含有率が５００ｐｐｍ以下、且つ、（ｇ）固体Ｓｉ−Ｎ
ＭＲでのＱ⁴ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）と
した場合に、δが下記式（Ｉ） −０．０７０５×（Ｄ_max）−１１０．３６＞δ ・・・式（Ｉ）を満足するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体に溶解した被
分離物質の分離に用いられる、液体クロマトグラフィー
用充填剤に関し、より具体的には、シリカゲルを基材と
して構成される液体クロマトグラフィー用充填剤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、医薬品などの機能性分子の分離の
ニーズが高くなっており、それらを効率的に分離するク
ロマトグラフィー用充填剤の開発が求められている。現
在、液体クロマトグラフィー用充填剤としては、シリカ
ゲル、アルミナ、珪藻土、ゼオライト等、様々なものが
利用されているが、特にシリカゲルを基材として、これ
をそのまま又はこれに何らかの表面処理等を施したもの
（シリカゲル充填剤）が、広く使用されている。

【０００３】しかしながら、従来用いられてきたシリカ
ゲル充填剤は、細孔径がそれほど均一ではなく、特に細
孔径付近で大きさの近接した物質同士を分離する場合
に、十分な分離性能が得られなかった。また、比較的極
性の高い溶媒中に溶解した物質についても、同様に分離
性能が不十分であった。更に、一般的なシリカゲルは概
して耐水性が低い上に、比較的短期間のうちに物性が変
化してしまう場合が多いので、水系溶媒との併用や長期
間の耐用が求められる液体クロマトグラフィー用充填剤
として使用するために、耐水性や長期物性安定性の改善
が求められていた。

【０００４】これに対して、シリカゲルの細孔径を制御
することにより、分離性能を向上させる試みがなされて
きた。例えば、特開平１０−６２４０１号公報には、ミ
セルテンプレートシリカを用いた例として、中心細孔直
径が１〜１０ｎｍの範囲内にあり、中心細孔直径の±４
０％の範囲内に全細孔容積の６０％以上が含まれるシリ
カ系多孔体を、液体クロマトグラフィーの充填剤として
使用することが開示されている。しかしながら、この技
術に拠れば、シリカゲルの中心細孔直径に近い大きな分
子同士の分離や、高極性の溶媒を使用した分離では、確
かに分離性能の向上が見られるものの、耐水性や長期に
わたる物性安定性の面では、依然として不充分である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の背景から、高い
耐水性や長期間にわたる物性安定性を有すると同時に、
液体クロマトグラフィーに使用した場合に、サイズの近
接した分子同士の分離性能に優れた、シリカゲル充填剤
が望まれていた。

【０００６】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のである。すなわち、本発明の目的は、高い耐水性及び
長期間にわたる物性安定性を有するとともに、サイズの
近接した分子の分離性能に優れた、液体クロマトグラフ
ィー用のシリカゲル充填剤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、シャープな
細孔分布を有するとともに、純度が高く、且つ、構造が
均質で歪みの少ないシリカゲルを基材として用いること
により、上記課題が効果的に解決されることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明の要旨は、液体クロマト
グラフィーに使用され、シリカゲルを基材とする充填剤
であって、（ａ）細孔容積が０．３〜３．０ｍｌ／ｇで
あり、（ｂ）比表面積が２００〜１０００ｍ²／ｇであ
り、（ｃ）細孔の最頻直径（Ｄ_max）が２０ｎｍ未満で
あり、（ｄ）直径がＤ_max±２０％の範囲内にある細孔
の総容積が、全細孔の総容積の５０％以上であり、
（ｅ）非晶質であり、（ｆ）金属不純物の総含有率が５
００ｐｐｍ以下であり、且つ、（ｇ）固体Ｓｉ−ＮＭＲ
でのＱ⁴ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）とした
場合に、δが下記式（Ｉ） −０．０７０５×（Ｄ_max）−１１０．３６＞δ ・・・式（Ｉ）を満足することを特徴とする、液体クロマトグラフィー
用充填剤に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤は、シリカゲ
ルを基材とする充填剤（シリカゲル充填剤）であって、
以下の特徴を有する。

【００１０】まず、本発明のシリカゲル充填剤は、細孔
容積及び比表面積が通常のものより大きい範囲にあるこ
とを、特徴の一つとする。具体的に、細孔容積の値は、
通常０．３〜３．０ｍｌ／ｇの範囲、好ましくは０．４
〜２．５ｍｌ／ｇの範囲、更に好ましくは０．５〜２．
０ｍｌ／ｇの範囲に、また、比表面積の値は、通常２０
０〜１０００ｍ²／ｇの範囲、好ましくは３００〜９０
０ｍ²／ｇの範囲、更に好ましくは４００〜８００ｍ²／
ｇの範囲に存在する。これらの細孔容積及び比表面積の
値は、窒素ガス吸脱着によるＢＥＴ法で測定される。

【００１１】また、本発明のシリカゲル充填剤は、細孔
の最頻直径（Ｄ_max）が２０ｎｍ未満であることを特徴
とする。最頻直径（Ｄ_max）は、気体や液体の吸着や吸
収に関する特性であり、最頻直径（Ｄ_max）が小さいほ
ど吸着や吸収性能が高い。従って、種々の特性の中で最
頻直径（Ｄ_max）は、特に触媒担体や吸着剤，分離剤と
して使用するシリカゲルにとって重要な物性である。本
発明のシリカゲル充填剤の好ましい最頻直径（Ｄ_max）
は、被分離物質のサイズとカラム差圧、保持時間等の分
離性能との兼ね合いにより適宜選択されるが、中でも１
７ｎｍ以下、更には１５ｎｍ以下である。また、下限は
特に制限されないが、通常は２ｎｍ以上である。

【００１２】なお、上記の最頻直径（Ｄ_max）は、窒素
ガス吸脱着によるＢＥＴ法で測定した等温脱着曲線か
ら、E. P. Barrett, L. G. Joyner, P. H. Haklenda,
J. Amer. Chem. Soc., vol. 73, 373 (1951) に記載の
ＢＪＨ法により算出される細孔分布曲線をプロットして
求められる。ここで、細孔分布曲線とは、微分細孔容
積、すなわち、細孔直径ｄ（ｎｍ）に対する微分窒素ガ
ス吸着量（ΔＶ／Δ（ｌｏｇｄ））を言う。上記のＶ
は、窒素ガス吸着容積を表す。

【００１３】更に、本発明のシリカゲル充填剤は、上記
の最頻直径（Ｄ_max）の値を中心として±２０％の範囲
にある細孔の総容積が、全細孔の総容積の通常５０％以
上、好ましくは６０％以上であることを特徴とする。こ
のことは、本発明のシリカゲル充填剤が有する細孔の直
径が、最頻直径（Ｄ_max）付近の細孔で揃っていること
を意味する。なお、上記の最頻直径（Ｄ_max）の値の±
２０％の範囲にある細孔の総容積について、特に上限は
無いが、通常は全細孔の総容積の９０％以下である。

【００１４】なお、斯かる特徴に関連して、本発明のシ
リカゲル充填剤は、上記のＢＪＨ法により算出された最
頻直径（Ｄ_max）における微分細孔容積ΔＶ／Δ（ｌｏ
ｇｄ）が、通常２〜２０ｍｌ／ｇ、特に３〜１２ｍｌ／
ｇであることが好ましい。ここで、上式において、ｄは
細孔直径（ｎｍ）であり、Ｖは窒素ガス吸着容積であ
る）。微分細孔容積ΔＶ／Δ（ｌｏｇｄ）が前記範囲に
含まれるものは、最頻直径（Ｄ_max）の付近に揃ってい
る細孔の絶対量が極めて多いものと言える。

【００１５】加えて、本発明のシリカゲル充填剤は、そ
の三次元構造を見るに、非晶質であること、即ち、結晶
性構造が認められないことを特徴とする。このことは、
本発明のシリカゲル充填剤をＸ線回折で分析した場合
に、結晶性ピークが実質的に認められないことを意味す
る。なお、本明細書において結晶性のシリカゲルとは、
Ｘ線回折パターンで６オングストローム（Å Units d-s
pacing）を越えた位置に、少なくとも一つの結晶構造の
ピークを示すものを指す。このようなシリカゲルの例と
して、界面活性剤などの有機テンプレートを用いて細孔
制御を行なった、ミセルテンプレートシリカが挙げられ
る。非結晶質のシリカゲルは、結晶性のシリカゲルに較
べて、極めて生産性に優れている。

【００１６】また、本発明のシリカゲル充填剤は、不純
物の含有率が非常に低く、極めて高純度であることを特
徴とする。具体的には、シリカゲル中に存在することで
その物性に影響を与えることが知られている、アルカリ
金属，アルカリ土類金属，周期表の３Ａ族，４Ａ族及び
５Ａ族並びに遷移金属からなる群に属する金属元素（金
属不純物）の合計の含有率が、通常５００ｐｐｍ以下、
好ましくは１００ｐｐｍ以下、更に好ましくは５０ｐｐ
ｍ以下、最も好ましくは３０ｐｐｍ以下である。このよ
うに不純物の影響が少ないことが、本発明のシリカゲル
充填剤が高い耐熱性や耐水性などの優れた性質を発現で
きる大きな要因の一つである。

【００１７】シリカゲル中の不純物の存在は、その総含
有率がたとえ数百ｐｐｍ程度の微量であっても、シリカ
ゲルの性能に大きな影響を与える。例えば、１）これら
の不純物の存在が、高温下ではシリカゲルの結晶化を促
進する、２）これらの不純物の存在が、水存在下ではシ
リカゲルの水熱反応を促進して、細孔径や細孔容積の拡
大，比表面積の低下，細孔分布の拡大をもたらす、３）
これらの不純物は焼結温度を低下させるので、これらの
不純物を含むシリカゲルを加熱すると、比表面積の低下
が促進される、等の影響が挙げられる。そして、かかる
影響は、アルカリ金属やアルカリ土類金属に属する元素
を含む不純物において、特にその傾向が強い。

【００１８】本発明者らは更に検討した結果、特に基材
シリカゲルに各種の表面処理を施して本発明のシリカゲ
ル充填剤とする場合に、シリカ源の不純物金属濃度を最
小限にすることが好ましいことを見いだした。これら不
純物金属のうち、いかなる成分が特に影響を与えるのか
は明らかではないが、高純度なシリカ源を使用すると、
表面処理によって優れた表面特性を獲得し、かつ制御さ
れた細孔特性を併せ持つ、優れたシリカゲル充填剤を得
られることが分かった。

【００１９】これらの不純物金属が表面処理の際に悪影
響を及ぼす理由は、明らかではないが、特に、疎水性基
や塩基性基等を導入することにより表面疎水化処理や表
面塩基性化処理等の各種表面処理を行なう場合には、以
下の点が原因として考えられる。 (1)不純物金属の存在する部分が、シランカップリング
剤や有機基導入試薬の吸着や集合を促し、シランカップ
リング剤の均一な分散を阻害する。 (2)不純物金属の存在が、シランカップリング処理中の
シランカップリング剤や有機基導入試薬の安定性に悪影
響を与える。 (3)疎水性基や塩基性基等がシリカゲル中に導入された
後に、不純物金属の触媒的な作用により分解され、シリ
カゲルより脱離してしまう。

【００２０】更に、本発明のシリカゲル充填剤は、その
構造に歪みが少ないことを特徴とする。ここで、シリカ
ゲルの構造的な歪みは、固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定における
Ｑ⁴ピークのケミカルシフトの値によって表わすことが
できる。以下、シリカゲルの構造的な歪みと、前記のＱ
⁴ピークのケミカルシフトの値との関連について、詳し
く説明する。

【００２１】本発明のシリカゲル充填剤は、非晶質ケイ
酸の水和物であり、ＳｉＯ₂・ｎＨ₂Ｏの示性式で表され
るが、構造的には、Ｓｉの四面体の各頂点にＯが結合さ
れ、これらのＯに更にＳｉが結合して、ネット状に広が
った構造を有する。そして、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−の繰
り返し単位において、Ｏの一部が他の成員（例えば−
Ｈ、−ＣＨ₃など）で置換されているものもあり、一つ
のＳｉに注目した場合、下記式（Ａ）に示す様に４個の
−ＯＳｉを有するＳｉ（Ｑ⁴）や、下記式（Ｂ）に示す
様に３個の−ＯＳｉを有するＳｉ（Ｑ³）等が存在する
（下記式（Ａ）及び（Ｂ）では、上記の四面体構造を無
視し、Ｓｉ−Ｏのネット構造を平面的に表わしてい
る）。そして、固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定において、上記の
各Ｓｉに基づくピークは、順にＱ⁴ピーク、Ｑ³ピーク、
・・と呼ばれる。

【００２２】

【化１】

【００２３】本発明のシリカゲル充填剤は、上記のＱ⁴
ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）とした場合に、
δが下記式（Ｉ） −０．０７０５×（Ｄ_max）−１１０．３６＞δ ・・・式（Ｉ）を満足することを特徴とする。従来のシリカゲルでは、
上記のＱ⁴ピークのケミカルシフトの値δは、上記式
（Ｉ）の左辺に基づいて計算した値よりも、一般に大き
くなる。よって、本発明のシリカゲル充填剤は、従来の
シリカゲルに比べて、Ｑ⁴ピークのケミカルシフトがよ
り小さな値（よりマイナス側の値）を有することにな
る。これは、本発明のシリカゲル充填剤において、Ｑ⁴
ピークのケミカルシフトがより高磁場に存在するという
ことに他ならず、ひいては、Ｓｉに対して２個の−ＯＳ
ｉで表される結合角がより均質であり、構造的な歪みが
より少ないことを意味している。

【００２４】本発明のシリカゲル充填剤において、Ｑ⁴
ピークのケミカルシフトδは、上記式（Ｉ）の左辺（−
０．０７０５×（Ｄ_max）−１１０．３６）に基づき算
出される値よりも、好ましくは０．０５％以上小さい値
であり、更に好ましくは０．１％、特に好ましくは０．
１５％以上小さい値である。通常、シリカゲルのＱ⁴ピ
ークの最小値は、−１１３ｐｐｍである。

【００２５】本発明のシリカゲル充填剤が有する、優れ
た耐熱性や耐水性と、上記の様な構造的歪みの関係につ
いては、必ずしも明らかではないが、次の様に推定され
る。すなわち、シリカゲルは大きさの異なる球状粒子の
集合体で構成されているが、上記の様な構造的に歪みの
少ない状態においては、球状粒子全体のミクロ構造的な
高度の均質性が維持されるので、その結果、優れた耐熱
性や耐水性が発現されるものと考えられる。なお、Ｑ³
以下のピークは、Ｓｉ−Ｏのネット構造の広がりに制限
があるため、シリカゲルの構造的な歪みが現れにくい。

【００２６】上記の特徴に関連して、本発明のシリカゲ
ル充填剤は、固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定によるＱ⁴／Ｑ³の値
が、通常１．３以上、中でも１．５以上であることが好
ましい。ここで、Ｑ⁴／Ｑ³の値とは、上述したシリカゲ
ルの繰り返し単位の中で、−ＯＳｉが３個結合したＳｉ
（Ｑ³）に対する−ＯＳｉが４個結合したＳｉ（Ｑ⁴）の
モル比を意味する。一般に、この値が高い程、シリカゲ
ルの熱安定性が高いことが知られており、ここから、本
発明のシリカゲル充填剤は、熱安定性に極めて優れてい
ることが判る。これに対し、前述したミセルテンプレー
トシリカは、Ｑ ⁴／Ｑ³の値が１．３を下回ることが多
く、熱安定性が低い。

【００２７】なお、Ｑ⁴ピークのケミカルシフト及びＱ⁴
／Ｑ³の値は、実施例の説明において後述する方法を用
いて固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定を行ない、その結果に基づい
て算出することができる。また、測定データの解析（ピ
ーク位置の決定）は、例えば、ガウス関数を使用した波
形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法
で行なう。

【００２８】本発明のシリカゲル充填剤の基材となるシ
リカゲル（基材シリカゲル）は、従来のゾル−ゲル法と
は異なり、シリコンアルコキシドを加水分解する加水分
解工程と共に得られたシリカヒドロゾルを縮合する縮合
工程を経てシリカヒドロゲルを形成する加水分解・縮合
工程と、当該加水分解・縮合工程に引き続き、シリカヒ
ドロゲルを熟成することなく水熱処理することにより、
所望の物性範囲のシリカゲルを得る物性調節工程とを、
ともに包含する方法で製造することができる。

【００２９】基材シリカゲルの原料として使用されるシ
リコンアルコキシドとしては、トリメトキシシラン、テ
トラメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシ
シラン等の炭素数１〜４の低級アルキル基を有するトリ
又はテトラアルコキシシラン或いはそれらのオリゴマー
が挙げられるが、好ましくはテトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン及びそれらのオリゴマーである。以
上のシリコンアルコキシドは蒸留により容易に精製し得
るので、高純度のシリカゲルの原料として好適である。
シリコンアルコキシド中の金属不純物の総含有量は、通
常１００ｐｐｍ以下、中でも５０ｐｐｍ以下、更には３
０ｐｐｍ以下、特に１０ｐｐｍ以下が好ましい。これら
の金属不純物の含有率は、一般的なシリカゲル中の不純
物含有率の測定法と同じ方法で測定できる。

【００３０】シリコンアルコキシドの加水分解は、シリ
コンアルコキシド１モルに対して、通常２〜２０モル、
好ましくは３〜１０モル、特に好ましくは４〜８モルの
水を用いて行なう。シリコンアルコキシドの加水分解に
より、シリカのヒドロゲルとアルコールとが生成する。
この加水分解反応は、通常、室温から１００℃程度であ
るが、加圧下で液相を維持することで、より高い温度で
行なうことも可能である。また、加水分解時には必要に
応じて、水と相溶性のあるアルコール類等の溶媒を添加
してもよい。具体的には、炭素数１〜３の低級アルコー
ル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、
アセトン、テトラヒドロフラン、メチルセロルブ、エチ
ルセロルブ、メチルエチルケトン、その他の水と任意に
混合できる有機溶媒を任意に用いることができるが、中
でも強い酸性や塩基性を示さないものが、均一なシリカ
ヒドロゲルを生成できる理由から好ましい。

【００３１】これらの溶媒を使用しない場合、本発明で
使用される基材シリカゲルの製造のためには、特に加水
分解の際の攪拌速度が重要である。すなわち、シリコン
アルコキシドと加水分解用の水は初期には分液している
ため、攪拌によりエマルジョン化し、反応を促進させ
る。この際の攪拌速度は通常３０ｒｐｍ以上、好ましく
は５０ｒｐｍ以上である。斯かる条件を満足しない場合
には、本発明で使用される基材シリカゲルを得るのが困
難になる。なお、加水分解によりアルコールが生成して
液が均一液となり、発熱が収まった後には、均一なヒド
ロゲルを形成させるために攪拌を停止することが好まし
い。

【００３２】結晶構造を有するシリカゲルは、水中熱安
定性に乏しくなる傾向にあり、ゲル中に細孔を形成する
のに用いられる界面活性剤等のテンプレートの存在下で
シリコンアルコキシドを加水分解すると、ゲルは容易に
結晶構造を含むものとなる。従って、本発明において
は、界面活性剤等のテンプレートの非存在下で、即ち、
これらがテンプレートとしての機能を発揮する程の量は
存在しない条件下で、加水分解を行なうことが好まし
い。

【００３３】反応時間は、反応液組成（シリコンアルコ
キシドの種類や、水とのモル比）並びに反応温度に依存
し、ゲル化するまでの時間が異なるので、一概には規定
されない。なお、反応系に触媒として、酸，アルカリ，
塩類などを添加することで加水分解を促進させることが
できる。しかしながら、斯かる添加物の使用は、後述す
るように、生成したヒドロゲルの熟成を引き起こすこと
になるので、本発明で使用される基材シリカゲルの製造
においてはあまり好ましくない。

【００３４】上記のシリコンアルコキシドの加水分解反
応では、シリコンアルコキシドが加水分解してシリケー
トが生成するが、引き続いて該シリケートの縮合反応が
起こり、反応液の粘度が上昇し、最終的にゲル化してシ
リカヒドロゲルとなる。本発明で使用される基材シリカ
ゲルを製造するためには、上記の加水分解により生成し
たシリカのヒドロゲルの硬さが上昇しないように、実質
的に熟成することなく、直ちに水熱処理を行なうことが
重要である。シリコンアルコキシドを加水分解すると、
軟弱なシリカのヒドロゲルが生成するが、このヒドロゲ
ルを安定した熟成、あるいは乾燥させ、更にこれに水熱
処理を施し、最終的に細孔特性の制御されたシリカゲル
とする従来の方法では、本発明で規定する物性範囲のシ
リカゲルを製造することができない。なお、シリカヒド
ロゾル液を公知の方法により球状の液滴とし、これをゲ
ル化して球状のシリカヒドロゲルを得た場合にも、これ
を実質的に熟成することなく水熱処理することにより、
本発明で規定する物性範囲のシリカゲルを製造すること
ができる。

【００３５】上記にある、加水分解により生成したシリ
カのヒドロゲルを、実質的に熟成することなく、直ちに
水熱処理を行なうということは、シリカのヒドロゲルが
生成した直後の軟弱な状態が維持されたままで、次の、
水熱処理に供するようにするということを意味する。シ
リコンアルコキシドの加水分解反応系に酸、アルカリ、
塩類等を添加すること、又は該加水分解反応の温度を厳
しくし過ぎることなどは、ヒドロゲルの熟成を進行させ
るため好ましくない。また、加水分解後の後処理におけ
る水洗，乾燥，放置などにおいて、必要以上に温度や時
間をかけるべきではない。

【００３６】ヒドロゲルの熟成状態を具体的に確認する
手段としては、ヒドロゲルの硬度を参考にすることがで
きる。即ち、破壊応力が、通常６ＭＰａ以下、好ましく
は３ＭＰａ以下、更に好ましくは２ＭＰａ以下の柔らか
い状態のヒドロゲルを水熱処理することで、本発明で規
定する物性範囲のシリカゲルを得ることができる。

【００３７】この水熱処理の条件としては、水の状態が
液体、気体のいずれでもよく、溶媒や他の気体によって
希釈されていてもよいが、好ましくは液体の水が使われ
る。シリカのヒドロゲルに対して、通常０．１〜１０重
量倍、好ましくは０．５〜５重量倍、特に好ましくは１
〜３重量倍の水を加えてスラリー状とし、通常４０〜２
５０℃、好ましくは５０〜２００℃の温度で、通常０．
１〜１００時間、好ましくは１〜１０時間実施される。
水熱処理に使用される水には低級アルコール類、メタノ
ール、エタノール、プロパノールや、ジメチルホルムア
ミド（ＤＭＦ）やジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、
その他の有機溶媒などが含まれてもよい。なお、加水分
解反応の反応器を用い、続けて温度条件変更により水熱
処理を行なうことも可能であるが、加水分解反応とその
後の水熱処理とでは通常、最適条件が異なっているた
め、本発明で使用される基材シリカゲルをこの方法で得
ることは一般的に難しい。

【００３８】以上の水熱処理条件において温度を高くす
ると、得られるシリカゲルの細孔径、細孔容積が大きく
なる傾向がある。水熱処理温度としては、１００〜２０
０℃の範囲であることが好ましい。また、処理時間とと
もに、得られるシリカゲルの比表面積は、一度極大に達
した後、緩やかに減少する傾向がある。以上の傾向を踏
まえて、所望の物性値に応じて条件を適宜選択する必要
があるが、水熱処理は、シリカゲルの物性を変化させる
目的なので、通常、前記の加水分解の反応条件より高温
条件とすることが好ましい。

【００３９】水熱処理の温度、時間を上記範囲外に設定
すると、本発明で使用される基材シリカゲルを得ること
が困難となる。例えば、水熱処理の温度が高すぎると、
シリカゲルの細孔径、細孔容積が大きくなりすぎ、ま
た、細孔分布も広がる。逆に、水熱処理の温度が低過ぎ
ると、生成するシリカゲルは、架橋度が低く、熱安定性
に乏しくなり、細孔分布にピークが発現しなくなった
り、前述した固体Ｓｉ−ＮＭＲにおけるＱ⁴／Ｑ³値が極
端に小さくなったりする。

【００４０】なお、水熱処理をアンモニア水中で行なう
と、純水中で行なう場合よりも低温で同様の効果が得ら
れる。また、アンモニア水中で水熱処理すると、純水中
で処理する場合と比較して、最終的に得られるシリカゲ
ルは一般に疎水性となるが、通常３０〜２５０℃、好ま
しくは４０〜２００℃という比較的高温で水熱処理する
と、特に疎水性が高くなる。ここでのアンモニア水のア
ンモニア濃度としては、好ましくは０．００１〜１０
％、特に好ましくは０．００５〜５％である。

【００４１】水熱処理されたシリカヒドロゲルは、通常
４０〜２００℃、好ましくは６０〜１２０℃で乾燥す
る。乾燥方法は特に限定されるものではなく、バッチ式
でも連続式でもよく、且つ、常圧でも減圧下でも乾燥す
ることができる。必要に応じ、原料のシリコンアルコキ
シドに由来する炭素分が含まれている場合には、通常４
００〜６００℃で焼成除去することができる。また、表
面状態をコントロールするため、最高９００℃の温度で
焼成することもある。

【００４２】乾燥（又は焼成）後のシリカゲルを、必要
に応じて公知の各種手法により粉砕及び／又は分級する
ことで、本発明で使用する基材シリカゲルを得ることが
できる。なお、必要に応じて、粉砕及び／又は分級後の
シリカゲルを公知の球状化技術により球状に成形して、
これを基材シリカゲルとして使用するのも好ましい。

【００４３】特に、本発明では後述する様に、基材シリ
カゲルをそのまま、又はこれに表面処理等を施してシリ
カゲル充填剤とするので、本発明のシリカゲル充填剤の
形状や細孔特性は、使用する基材シリカゲルの形状や細
孔特性にほぼ等しくなる。従って、本発明のシリカゲル
充填剤の使用目的等に応じて、基材シリカゲルを適切な
形状及び大きさとすることが好ましい。

【００４４】一般的な目安として、高速液体クロマトグ
ラフィー用の充填剤としては３０μｍ以下の球状粒子
が、通常の液体クロマトグラフィー用の充填剤としては
２５〜５００μｍの球状粒子又は１０〜２００μｍの破
砕状粒子が、夫々好ましい大きさ及び形状として挙げら
れる。これらの粒子径範囲の中でも、粗精製用やオープ
ンカラム用には大粒径品、精製用や高圧で使用する液体
クロマトグラフィー用には小粒径品が用いられるので、
基材シリカゲルの粒径は使用する系に応じて適宜選択す
ればよい。また、同じ粒子径であれば、破砕状粒子より
も球状粒子の方が、カラムへの充填が容易であるととも
に、圧力損失を少なくすることができ、更に粒子が割れ
難いので、微粉が発生して圧力損失が上昇する可能性も
低い。

【００４５】以上の方法にて得られた基材シリカゲル
は、そのままの状態で、又は必要に応じて各種の表面処
理等を施した上で、本発明のシリカゲル充填剤として用
いることができる。

【００４６】表面処理等の有無及びその種類は、本発明
のシリカゲル充填剤の用途に応じて適宜選択すればよ
い。例えば、基材シリカゲルそのままの状態で、順相
クロマトグラフィー用充填剤として使用できるほか、
表面疎水化処理を施して、逆相クロマトグラフィー用充
填剤として使用したり、表面塩基性化処理を施して、
クロマト分離中にシラノールにより酸分解されやすい不
安定な化合物の分離や、通常のシリカゲルでは吸着力の
強すぎる糖類、アミノ酸、塩基性物質等の化合物の分離
等、特殊用途のクロマトグラフィー用充填剤として使用
したり、更にはその他の各種有機合成的手法によりシ
リカゲル表面に酵素や光学活性物質等を固定化すること
により、分子認識能を持たせたアフィニティークロマト
グラフィー用充填剤として使用したりすることができ
る。

【００４７】具体的には、上記の場合、先に得られた
基材シリカゲルを担体として、Ｃ１〜Ｃ２０程度の疎水
性の有機基を有するシランカップリング剤により表面処
理を行ない、前記疎水性有機基を基材シリカゲルに後担
持させる。通常、１官能性のシランカップリング剤が使
用されるが、シランカップリング剤による新たなシラノ
ールの供給を抑えるために、２官能性や３官能性のシラ
ンカップリング剤も好ましく使用される。疎水性の強さ
や導入の容易さ等の観点から、特に有用な疎水性有機基
の例としては、トリメチル基、ヘキサメチル基、オクチ
ル基、オクタデシル基、ジメチルオクチル基、ジメチル
オクタデシル基、フェニル基等の有機基が挙げられる。

【００４８】また、上記の場合には、先に得られた基
材シリカゲルを同様に担体として、例えばカルシウム塩
やマグネシウム塩等の塩基性塩や、アミノ基等の塩基性
有機基を有するシランカップリング剤などを用いて表面
処理を行ない、塩基や塩基性有機基を基材シリカゲルに
後担持させる。これによって、微酸性を呈する基材表面
シラノールを減じ（エンドキャッピング）、細孔内表面
を塩基性表面とするのである。

【００４９】更に、上記の場合には、固定化する酵素
や光学活性物質、その他の分子認識能を有する各種機能
性物質と化学結合し得る有機基を有するシランカップリ
ング剤により表面処理を行ない、その後、有機合成的手
法により目的の機能性物質を固定化する。

【００５０】なお、上記のやの場合に代表される様
に、基材シリカゲルに表面化処理を施す場合には、基材
シリカゲルを担体として、シランカップリング剤により
有用な有機基を導入し、これを後担持させる手法が有効
である。よって、以下の記載では、シランカップリング
剤による有機基の導入手法について説明する。

【００５１】具体的には、まず、担体となる基材シリカ
ゲルの細孔中に、目的有機基を含むシランカップリング
剤又は有機基導入試薬を導入する。その方法としては公
知の方法の何れを用いてもよいが、細孔内部を均一に修
飾するためには、非水溶媒系を用いた湿式法や、ドライ
コンセントレート法による乾式法の他、気相法（Chemic
al Vapor Deposition：ＣＶＤ法）等が好ましい。

【００５２】湿式法や乾式法を用いる場合、本発明にお
いて規定される範囲の物性を得るためには、水を溶媒と
しない方法を用いることが特に好ましい。使用可能な非
水溶媒としては、トルエンやシクロヘキサン等の疎水性
溶媒の他、脱水処理をしたメタノール、エタノール等の
親水性溶媒も挙げられる。

【００５３】反応温度に関しては、加水分解性シリル基
を基材シリカゲル表面のシラノールと反応させるために
ある程度の加温が必要であり、通常５０℃以上、好まし
くは８０℃以上である。但し、あまり高温とするとシラ
ンカップリング剤が分解してしまい好ましくないので、
通常２００℃以下である。

【００５４】また、反応時間に関しては、十分なシラン
カップリング処理を行なうためにはある程度以上の反応
時間が必要なので、通常１時間以上、好ましくは３時間
以上である。但し、あまり長時間とするとシランカップ
リング剤が変質してしまい好ましくないので、通常９６
時間以下である。

【００５５】使用するシランカップリング剤の量は、多
過ぎると基材シリカゲルの細孔特性を生かすことができ
ず、少な過ぎると導入する有機基による機能性を基材シ
リカゲルに十分に付与することができない。一般に、導
入する有機基の量が比較的少ない（例えば、シランカッ
プリング剤による最小被覆面積が、シリカゲルの総表面
積よりも小さい）場合には、導入したい有機基の量に対
して等量から１０倍量までの範囲で処理を行なうことが
好ましい。一方、導入する有機基の量を比較的多くした
い場合には、シランカップリング剤の最小被覆面積から
計算される量を最低として、それ以上の量を用いること
が好ましいが、最適な使用量は、使用するシランカップ
リング剤の種類や基材シリカゲルの種類に応じて決めら
れる。

【００５６】反応に必要な水分としては、担体（基材
シリカゲル）由来の水分（吸着水あるいは潜在的な水分
としてのシラノール）と、使用する試薬・溶媒由来の
水分との２種類があるが、水分総量が多過ぎると均一な
修飾ができず、少な過ぎると反応そのものが進行しな
い。一般的には、担体に含まれる極微量の水分のみで十
分に反応は進行する。に関しては、加熱減量（１６０
℃で２時間処理した際の減量）が、通常１０％以下、好
ましくは７％以下であり、強熱減量（１６０℃で２時間
前処理したシリカゲルを１０００℃で１時間焼成した際
の減量）が、通常２．０〜１０％、好ましくは２．５〜
７％のシリカゲルを用いることが好ましい。に関して
は、シランカップリング剤に水分が含まれていると、加
水分解縮合して変質してしまうため、水分を含まないシ
ランカップリング剤を使用することが好ましい。また、
溶媒由来の水分量に関しては、使用するシランカップリ
ング剤の量により許容される上限は異なるが、使用する
シランカップリング剤に対して、通常等モル量以下、好
ましくは１／２モル量以下となるようにすることが好ま
しい。

【００５７】溶媒の種類に関しては、用いるシランカッ
プリング剤により溶解性などが異なるため、各種選ばれ
るべきであって一概には言えないが、少なくともシラン
カップリング剤と反応しない溶媒が選択される。一般に
は炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、アルコール、
ハロゲン化炭化水素等が用いられる。中でも、あまりに
低沸点の溶媒は、処理温度を高くすることができないの
で有機基導入の効果が低いという問題点があり、また、
あまりに高沸点の溶媒は、処理温度を選択することがで
きる反面、有機基導入後の溶媒除去が困難であり好まし
くない。よって一般に沸点が８０〜２００℃の範囲の溶
媒を用いることが好ましい。

【００５８】シランカップリング処理中の雰囲気は、水
分を遮断した条件であることが好ましい。反応性の高い
シランカップリング剤を用いる場合には、特に不活性ガ
スの条件下にて処理を行なうことが望ましい。

【００５９】なお、シランカップリング処理を気相法に
て行なう場合にも、上記の湿式法や乾式法の場合と同様
に、系内の水分量、処理温度、シランカップリング剤の
量、希釈ガスの選択、ガス流量などの最適化が重要であ
る。

【００６０】上記の各種方法を用いて基材シリカゲルに
導入させる目的有機基の種類及び量は、目的有機基を導
入したシリカゲルが液体クロマトグラフィー用の充填剤
として機能性を発現する範囲であれば特に限定されない
が、一般に基材シリカゲルの表面シラノールの不活性化
（エンドキャップ）が目的であるので、表面シラノール
の残存量が最低限となる種類及び量を適宜選択すること
が好ましい。また、使用するシランカップリング剤又は
有機基導入試薬としても、所望の種類及び量の目的有機
基を有するシランカップリング剤又は有機基導入試薬で
あれば、どのような種類のものを用いても良い。また、
高純度なシリカゲル充填剤を得る観点から、目的有機基
を含むシランカップリング剤又は有機基導入試薬も、そ
れぞれ高純度なものを用いることが好ましい。

【００６１】以上の操作により基材シリカゲルの細孔内
に目的有機基を導入した後、必要に応じて２００〜４０
０℃で焼成することにより、目的有機基を含む化合物と
基材シリカゲルとの間の架橋反応を促進させたり、目的
有機基を残しつつ、溶媒等の不要な有機成分を除去した
りすることができる。必要であれば、目的有機基の前駆
体となる有機基を導入した後に酸化や還元等の化学処理
を行ない、本来の目的有機基に変換しても良い。更に、
必要に応じて粉砕及び／又は分級することで、最終的に
目的としていた本発明のシリカゲル充填剤を得る。

【００６２】本発明のシリカゲル充填剤は、従来のシリ
カゲル充填剤と比較してシャープな細孔分布を有すると
ともに、その細孔径を従来のシリカゲル充填剤以上に精
密に制御することが可能である。従って、従来のシリカ
ゲル充填剤と比較して、最頻細孔径Ｄ_max付近のサイズ
を有する分子の分離性能が非常に高く、その細孔径を微
妙に制御することにより、従来は分離困難であった近接
した分子量範囲の物質間の分離にも対応できるものと期
待される。

【００６３】また、本発明のシリカゲル充填剤は、非常
に高純度である上に、細孔壁が適度に厚く、また、シロ
キサン結合角の歪みが少ない均質で安定な構造を有する
ので、過酷な使用条件においても物性の変化が少ないと
いう特徴を有する。一般に、液体クロマトグラフィーで
は水系の溶離液を使用する場合が多いのに対して、シリ
カ系の充填剤粒子は水中での長期使用により変性を受け
易いという難点があるが、本発明のシリカゲル充填剤
は、耐水性に優れているので粒子が割れ難く、且つ、細
孔特性の劣化が少ないので長期にわたり安定した分離性
能を維持できると考えられる。

【００６４】更に、本発明のシリカゲル充填剤は、同程
度の細孔径を有する従来品と比較して、より高比表面積
かつ高細孔容積という特徴を有するので、少ない圧力損
失で高効率の分離を行なうことができると考えられる。

【００６５】加えて、本発明のシリカゲル充填剤は、基
材となるシリカゲルの純度が高いので、シランカップリ
ング剤を用いて疎水化処理や塩基性化処理等の各種表面
処理を容易且つ均一に行なうことができる上に、基材シ
リカゲルの有するシャープな細孔分布等の優れた細孔特
性が表面処理によって損なわれることもない。従って、
シリカゲルの細孔特性を維持しながら、表面処理によっ
て有用な表面物性を持たせることが可能となり、逆相ク
ロマトグラフィー用充填剤や特殊用途のクロマトグラフ
ィー用充填剤としても使用できる。

【００６６】以上列挙した各種利点を有することから、
本発明のシリカゲル充填剤は、カラムクロマトグラフィ
ー、高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、薄層
クロマトグラフィー（ＴＬＣ）等の各種の液体クロマト
グラフィー用の充填剤として、好適に使用できるものと
期待される。

【００６７】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例
に制約されるものではなく、種々変形して実施すること
が可能である。

【００６８】（１）シリカゲルの分析方法（１−１）細孔容積、比表面積カンタクローム社製ＡＳ−１にてＢＥＴ窒素吸着等温線
を測定し、細孔容積、比表面積を求めた。具体的には細
孔容積は相対圧Ｐ／Ｐ₀＝０．９８のときの値を採用
し、比表面積はＰ／Ｐ₀＝０．１，０．２，０．３の３
点の窒素吸着量よりＢＥＴ多点法を用いて算出した。ま
た、ＢＪＨ法で細孔分布曲線及び最頻直径（Ｄ_max）に
おける微分細孔容積を求めた。測定する相対圧の各点の
間隔は０．０２５とした。

【００６９】（１−２）粉末Ｘ線回折理学電機社製ＲＡＤ-ＲＢ装置を用い、ＣｕＫαを線源
として測定を行なった。発散スリット１／２ｄｅｇ、散
乱スリット１／２ｄｅｇ、受光スリット０．１５ｍｍと
した。

【００７０】（１−３）金属不純物の含有量試料２．５ｇにフッ酸を加えて加熱し、乾涸させたの
ち、水を加えて５０ｍｌとした。この水溶液を用いてＩ
ＣＰ発光分析を行なった。なお、ナトリウム及びカリウ
ムはフレーム炎光法で分析した。

【００７１】（１−４）固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定Ｂｒｕｋｅｒ社製固体ＮＭＲ装置（「ＭＳＬ３００」）
を使用するとともに、共鳴周波数５９．２ＭＨｚ（７．
０５テスラ）、７ｍｍのサンプルチューブを使用し、Ｃ
Ｐ／ＭＡＳ（Cross Polarization / Magic Angle Spinn
ing）プローブの条件で測定した。具体的な測定条件を
下の表１に示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】測定データの解析（Ｑ⁴ピーク位置の決
定）は、ピーク分割によって各ピークを抽出する方法で
行なう。具体的には、ガウス関数を使用した波形分離解
析を行なう。この解析には、サーモガラテック（Thermo
galatic）社製の波形処理ソフト「ＧＲＡＭＳ３８６」
を使用することができる。

【００７４】（２）基材シリカゲルの製造及び評価・実施例１〜３ガラス製で、上部に大気開放の水冷コンデンサが取り付
けてある５Ｌセパラブルフラスコ（ジャケット付き）
に、純水１０００ｇを仕込んだ。１００ｒｐｍで撹拌し
ながら、これにテトラメトキシシラン１４００ｇを３分
間かけて仕込んだ。水／テトラメトキシシランのモル比
は約６である。セパラブルフラスコのジャケットには５
０℃の温水を通水した。引き続き撹拌を継続し、内容物
が沸点に到達した時点で、撹拌を停止した。引き続き約
０．５時間、ジャケットに５０℃の温水を通水して生成
したゾルをゲル化させた。その後、速やかにゲルを取り
出し、目開き６００ミクロンのナイロン製網を通してゲ
ルを粉砕し、粉体状のウェットゲル（シリカヒドロゲ
ル）を得た。このヒドロゲル４５０ｇと純水４５０ｇを
１Ｌのガラス製オートクレーブに仕込み、実施例１につ
いては１３０℃×３Ｈｒ、実施例２については１５０℃
×３Ｈｒ、実施例３については２００℃×３Ｈｒの条件
で、それぞれ水熱処理を実施した。所定時間水熱処理し
た後、Ｎｏ．５Ａ濾紙で濾過し、得られたシリカゲルを
水洗することなく１００℃で恒量となるまで減圧乾燥し
た。乾燥後、乳鉢にて粉砕し、篩により分級して、いず
れも平均粒径１００μｍの粉体のシリカゲルを得た。こ
れらをそれぞれ実施例１〜３の基材シリカゲルとする。

【００７５】得られた実施例１〜３の基材シリカゲルの
諸物性を表２に示す。何れのシリカゲルにおいても、周
期的構造による低角度側（２θ≦５ｄｅｇ）のピークは
認められない。なお、実施例１〜３のシリカゲルの不純
物金属含有率は、実施例１〜３何れのシリカゲルについ
ても、ナトリウム０．２ｐｐｍ、カリウム０．１ｐｐ
ｍ、カルシウム０．２ｐｐｍであり、その他の金属は検
出されなかった。また、固体Ｓｉ−ＮＭＲのＱ⁴ピーク
のケミカルシフトの値δは、いずれも前述した式（Ｉ）
の左辺｛−０．０７０５×（Ｄ_max）−１１０．３６｝
で計算される値より小さな値（よりマイナス側に存在す
る値）となった。

【００７６】・参考例１富士シリシア化学（株）製の液体クロマトグラフィー用
シリカゲルＣＨＲＯＭＡＴＯＧＥＬ＃９２２を、参考
例１の基材シリカゲルとして用いた。その諸物性を下の
表２に示す。なお、このシリカゲルは、細孔分布を測定
したところ明瞭なピークが見られなかったので、平均細
孔径をもってＤ_maxとした。粉末Ｘ線回折図によれば、
周期的構造による低角度側のピークは認められない。固
体Ｓｉ−ＮＭＲのＱ⁴ピークのケミカルシフトの値δ
は、実施例１〜３のいずれの基材シリカゲルよりも大き
く、且つ前述した式（Ｉ）の左辺｛−０．０７０５×
（Ｄ_ma _x）−１１０．３６｝より計算される値より大き
な値（よりプラス側に存在する値）となった。すなわ
ち、参考例１の基材シリカゲルは、実施例１〜３の基材
シリカゲルと比べて、その構造に歪みが多く、物性変化
を受け易いものと判断される。

【００７７】・シリカゲルの水中熱安定性試験実施例１〜３及び参考例１の基材シリカゲルに、各々純
水を加えて４０重量％のスラリーを調製した。容積６０
ｍｌのステンレススチール製のミクロボンベに、上記で
調製したスラリー約４０ｍｌを入れて密封し、２８０±
１℃のオイルバス中に３日間浸漬した。ミクロボンベか
らスラリーの一部を抜出し、５Ａ濾紙で濾過した。濾滓
は１００℃で５時間真空乾燥した。この試料について比
表面積を測定した結果を表２及び表３に示す。実施例１
〜３の基材シリカゲルは、参考例１の基材シリカゲルに
比べて、比表面積の減少が少なく、水熱安定性に優れて
いた。

【００７８】

【表２】

【００７９】なお、実施例１〜３の基材シリカゲルは粉
砕された破砕状の粒子として得られたが、公知の球状化
技術により球状の粒子として成形しても良い。上述した
ように、本発明のシリカゲル充填剤の形状や細孔特性
は、使用する基材シリカゲルの形状や細孔特性にほぼ等
しくなるので、本発明のシリカゲル充填剤の使用目的等
に応じて、基材シリカゲルを適切な形状及び大きさとす
ることが好ましい。

【００８０】（３）シリカゲル充填剤の製造実施例１〜３の液体クロマトグラフィー用充填剤は、そ
のままの状態で、又は必要に応じて各種の表面処理等を
施した上で、液体クロマトグラフィー用のシリカゲル充
填剤（それぞれ実施例１〜３のシリカゲル充填剤）とし
て用いることができる。

【００８１】表面処理等の有無及びその種類は、シリカ
ゲル充填剤の用途に応じて適宜選択する。例えば、基
材シリカゲルそのままの状態で、順相クロマトグラフィ
ー用充填剤として使用できるほか、表面疎水化処理を
施して、逆相クロマトグラフィー用充填剤として使用し
たり、表面塩基性化処理を施して、クロマト分離中に
シラノールにより酸分解されやすい不安定な化合物の分
離や、通常のシリカゲルでは吸着力の強すぎる糖類、ア
ミノ酸、塩基性物質等の化合物の分離等、特殊用途のク
ロマトグラフィー用充填剤として使用したりすることが
できる。表面疎水化処理、表面塩基性化処理など各種表
面処理の手法は、上述したとおりである。

【００８２】なお、実施例１〜３の基材シリカゲルは、
従来のシリカゲルと比較して、非常に高純度である上
に、シロキサン結合角の歪みが少ない均質で安定な構造
を有していた。従って、各種表面処理を行なって有用な
表面特性を持たせた実施例１〜３のシリカゲル充填剤に
ついて、上記（１）において説明した各種方法を用いて
各種特性を評価した場合でも、その特性は何れも大きく
損なわれていないものと考えられる。

【００８３】（４）シリカゲル充填剤の性能評価実施例１〜３のシリカゲル充填剤の性能を評価するため
には、実際に液体クロマトグラフィーによってサンプル
の分離試験を行ない、例えばキャパシティーファクター
（ｋ′）、理論段数（Ｎ）、ピークの対称性、カラム圧
損（ｋｇ／ｃｍ ²）、各サンプルの溶出時間、テーリン
グの有無等を、対照となる他の一般的なシリカゲル充填
剤（例えば、参考例１の基材シリカゲルからなるシリカ
ゲル充填剤。これを参考例１のシリカゲル充填剤とす
る。）と比較すれば良い。更に、長期使用時におけるこ
れらの性能の経時変化を調べることにより、充填剤の性
能劣化の度合いを知ることができる。

【００８４】実施例１〜３の基材シリカゲルは、参考例
１の基材シリカゲル等の従来のシリカゲルと比較して、
シャープな細孔分布を有していた。従って、上述の評価
を行なうことにより、実施例１〜３のシリカゲル充填剤
は、参考例１のシリカゲル充填剤等の従来のシリカゲル
充填剤と比較して、最頻細孔径Ｄ_max付近のサイズを有
する分子の分離性能に優れている、という評価が得られ
ると考えられる。

【００８５】また、実施例１〜３の基材シリカゲルは、
従来のシリカゲルと比較して、非常に高純度である上
に、シロキサン結合角の歪みが少ない均質で安定な構造
を有していた。従って、上述の評価を行なうことによ
り、実施例１〜３のシリカゲル充填剤は、従来のシリカ
ゲル充填剤と比較して、細孔特性の劣化が少なく、長期
にわたり安定した分離性能が維持される、という評価が
得られると考えられる。

【００８６】更に、実施例１〜３の基材シリカゲルは、
従来のシリカゲルと比較して、細孔径に比してより高比
表面積かつ高細孔容積であるという特徴を有していた。
従って、上述の評価を行なうことにより、実施例１〜３
のシリカゲル充填剤は、従来のシリカゲル充填剤と比較
して、少ない圧力損失で高効率の分離を行なうことがで
きる、という評価が得られると考えられる。

【００８７】

【発明の効果】本発明の液体クロマトグラフィー用充填
剤は、従来のシリカゲル充填剤と比較して、シャープな
細孔分布を有し、細孔径をより精密に制御することが可
能なので、サイズの近接した分子の分離性能に優れてい
る。また、純度が高く、シロキサン結合角の歪みが少な
い均質で安定な構造を有するので、耐水性や長期間使用
時の物性安定性に優れている。従って、各種の液体クロ
マトグラフィー用の充填剤として、好適に使用できるも
のと期待される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｎ 24/00 Ｇ０１Ｎ 24/08 ５１０Ｓ 24/08 24/00 ＺＦターム(参考） 4D017 CA01 CB01 DA03 4G066 AA22A AA22B BA23 BA24 BA25 BA26 BA28 BA31 BA33 DA07 EA01 FA11 4G072 AA28 BB13 CC07 CC10 GG01 HH30 QQ06 RR05 TT04 TT05 TT08 TT09 TT30 UU13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリカゲルを基材として構成され、液体
クロマトグラフィーに使用される充填剤であって、
（ａ）細孔容積が０．３〜３．０ｍｌ／ｇであり、
（ｂ）比表面積が２００〜１０００ｍ²／ｇであり、
（ｃ）細孔の最頻直径（Ｄ_max）が２０ｎｍ未満であ
り、（ｄ）直径がＤ_max±２０％の範囲内にある細孔の
総容積が、全細孔の総容積の５０％以上であり、（ｅ）
非晶質であり、（ｆ）金属不純物の総含有率が５００ｐ
ｐｍ以下であり、且つ、（ｇ）固体Ｓｉ−ＮＭＲでのＱ
⁴ピークのケミカルシフトをδ（ｐｐｍ）とした場合
に、δが下記式（Ｉ） −０．０７０５×（Ｄ_max）−１１０．３６＞δ ・・・式（Ｉ）を満足することを特徴とする、液体クロマトグラフィー
用充填剤。
【請求項２】最頻直径（Ｄ_max）における微分細孔容
積が、２〜２０ｍｌ／ｇであることを特徴とする、請求
項１記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
【請求項３】固体Ｓｉ−ＮＭＲ測定におけるＱ⁴／Ｑ³
ピークの値が、１．３以上であることを特徴とする、請
求項１又は請求項２に記載の液体クロマトグラフィー用
充填剤。
【請求項４】シリコンアルコキシドを加水分解する工
程を経て製造されたシリカゲルを基材として構成される
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の
液体クロマトグラフィー用充填剤。
【請求項５】前記シリカゲルに表面処理を施して構成
されることを特徴とする、請求項４記載の液体クロマト
グラフィー用充填剤。
【請求項６】前記表面処理が表面疎水化処理であるこ
とを特徴とする、請求項５記載の液体クロマトグラフィ
ー用充填剤。