JP2008514425A - テンプレーティッド多層有機／無機グラフィティングを用いたｐＨ安定クロマトグラフィー媒体 - Google Patents

Abstract

三官能性および二官能性、もしくは三官能性または二官能性の有機シランの表面重縮合により化学修飾されたクロマトグラフィー分離用の改良型シリカゲル吸着剤に関する。該クロマトグラフィー媒体は、その他のシリカゲル系吸着剤に比べて幅広いｐＨ範囲および改善されたｐＨ安定性を示す一方で、シリカゲル系吸着剤に起因するその他すべての肯定的側面を保持する。テンプレーティッド多層無機／有機グラフティングにより該改良型シリカゲル吸着剤を形成する方法も開示する。

Description

本発明はクロマトグラフィー媒体に関する。より詳細には、三官能性および二官能性、もしくは三官能性または二官能性の有機シランの表面重縮合により化学修飾されたクロマトグラフィー分離用の改良型シリカゲル吸着剤に関する。

ＨＰＬＣカラムの改良に関して継続的焦点となっている領域は、ｐＨ安定性の向上であった。幅広いｐＨ範囲にわたってカラムを操作するための柔軟性は、小分子薬剤化合物の圧倒的多数が分類されるクラスであるイオン性化合物の分離に別の制御次元を提供し、クロマトグラフィーを行う者にとって価値あるツールとなってきた。移動相のｐＨを変えると、多くのイオン性化合物の電荷を変えることができ、続いてかかる化合物の保持、従ってカラムの選択性が変わる。これは、分離の「チューニング（調整）」が特定の要求事項を満たすことを可能にする。図１に示された通り、特に基本的薬剤に高ｐＨを利用すると、かかる薬剤の保持および選択性を改善することができる。

カラム製造者および学界は、シリカ系媒体のｐＨ安定性を改善するために多大な努力を払ってきた。未修飾シリカは本質的に不安定で、ほぼｐＨ７以上で分解し始めるために、結合形成、被膜およびエンド・キャッピングのような数多くの表面化学処理が、より高いｐＨの移動相による有害な影響からシリカを「遮蔽する」ために用いられ、ある程度成功してきた。その他の戦略は、全ｐＨ範囲にわたって安定している重合体系吸着剤の探求につながった。しかしながら、重合体系ＨＰＬＣ吸着剤は、そのシリカ対応物と比較した場合、細孔径分布の広さ、ミクロ細孔の多さ、並びに機械的かつ構造的安定性の低さにより、不十分な物理的形態が問題となる。概して、これらの不備は移動相の制限、カラムおよび分離の不十分な効率を招き、高性能適用での使用を制限する。

以下の文献は、本発明の分野に関連すると見なされ、ここに参照により、全体が明確に組み込まれる。
「ハイブリッド」と呼ばれることもある無機／有機混成媒体は、複合材料であり、これら個々の材料には見られない有利な特性を提供するために無機成分と有機成分との両方が組み込まれている。つい最近、ハイブリッド材料は、ＨＰＬＣに最善の両基本骨格を- 無機シリカの優れた物理化学的形態および機械的強度と、有機重合体のｐＨ安定性およびイオン不活性とを- もたらすことを期待して、ＨＰＬＣ媒体としての使用について探求された。現行のＨＰＬＣカラムの１つが、特許文献４に開示されている。このカラムは、シリカ格子基底構造全体にわたって有機基すなわちメチル基（- ＣＨ_３）を組み込む従来のゾル- ゲル経路により形成された有孔の「純粋な」第一世代無機／有機混成粒子と、従来の手段を用いた様々なアルキル・シランとの結合により修飾された表面とに基づくものである。メチル有機基の組み込みは、重合体系媒体のいくつかの特性をもたらし、高ｐＨでの耐劣化性を提供する。

純粋混成粒子というこの問題解決法は、多数の純粋シリカ系媒体にｐＨ安定性の改善をもたらす一方で、この技術は、ほぼ同じ粒径および細孔径のシリカ系媒体に比べて低い効率、大きいピーク・テーリング、機械的強度の低下および高い背圧のような、重合体に似たいくつかの欠点をも持ち込んだ。上記欠点のいくつかは少なくとも部分的には、図２ａに示された通りの、シリカ系媒体／相に比べて幅広い細孔径分布に帰すことができる。加えて、有機成分の多くは、粒子の壁の内側（内部）に閉じ込められたままで、その結果、未利用（無駄）のままである恐れが高いのに対して、高ｐＨへの曝露中に加水分解が最初
に起こり始める場所は表面に集中する。これらの「閉じ込められた」メチル基は本質的に、性能が完全または顕著に失われる程度まで媒体が壊れてしまうまでは、分解の軽減に寄与しない。それと同時に、かかる壁の完全に配位結合された珪素- 酸素格子に、単一結合で付着する（ハンギング）メチル基、および、かかる基との相関で孤立したシラノール基が存在することは、その他の点では同質のシリカゲル構造に異質の要素をもたらし、続いて、粒子全体にわたって機械的かつ構造的安定性の低下を招く。その上、上記孤立シラノール基は、効果的エンド・キャッピング反応のためには立体的に干渉されているものの、いくつかの検体の小分子とはなお活発に相互作用することができる。

上記特許文献４は、別のＨＰＬＣ生成物を開示する。この生成物は、シリカ格子基底構造全体にわたって有機エタン（- ＣＨ_２- ＣＨ_２- ）架橋を組み込む従来のゾル- ゲル経路により形成された有孔の無機／有機混成粒子と、従来の手段を用いて様々なアルキル相により誘導体化された表面とに基づくものである。エタン架橋有機／無機混成粒子というこの問題解決法は、前述の生成物に関連するいくつかの問題を劇的に軽減した。隣接する珪素原子の両側にエタン分子を固定する架橋化学の導入は、単一結合で付着する（ハンギング）有機部分とそれに対応するシラノール基とが存在しないために、（先の生成物とは対照的に）全体的な構造強度を改善する。それにもかかわらず、この化学反応は依然として、粒子全体にわたって異質の要素をもたらす。クロマトグラフィー的にアクティブな表面から遠く、その結果、表面の加水分解安定性に寄与することができない依然として未利用の内部有機部分が、珪素- 酸素格子全体にわたって散在する。前述のものとは別に、この新しいＨＰＬＣ生成物は、同一カテゴリーの最新式シリカ系ＨＰＬＣカラムと比較した場合、なお幾分か背圧が高く、効率が低く、ピーク・テーリングが大きい。これは、図２ｂに示された通りの、シリカ系媒体／相に比べて幅広い細孔径分布に再び帰すことができる。
米国特許第４，５３９，０６１号 米国特許第５，３７６，１７２号 米国特許第６，２６１，３５７号 米国特許第６，６８６，０３５号 国際特許出願第ＷＯ０３／０８９１０６Ａ２ Ｌ．サンダーおよびＳ．ワイズ、液体クロマトグラフィー向け重合体Ｃ１８固定相の合成および特徴付け、分析化学、１９８４年、５６、５０４−５１０．Ｇ Ｇ．ションバーグ等、放射によるシリカ粒子上での固定相液体の固定化、クロマトグラフィー化学会、第１８巻、５、１９８４年、２６５−２７４ Ｙ．オウツ等、ＲＰＬＣにおいて疎水性重合体で被覆されたカプセル型シリカゲルの構造およびクロマトグラフィー特性、クロマトグラフィー化学会、第２４巻、１９８７年、３８０−３８４ Ｇ．ションバーグ、カラム液体クロマトグラフィーおよびキャピラリー電気泳動における表面の重合体被膜、分析化学趨勢、第１０号、５、１９９１年、１６３−１６９ Ｍ．ハンソン等、論評：ＨＰＬＣにおける重合体被覆逆相充填剤、クロマトグラフィー機関誌Ａ、６５６（１９９３年）、３６９−３８０ Ｓ．コバヤシ等、高炭素含有率のＬＣ向け重合体被覆Ｃ１８固定相の合成および特徴付け、クロマトグラフィー機関誌Ａ、８２８（１９９８年）、７５−８１ Ｎ．ウメダ等、テトラエトキシシランとの共加水分解および重縮合による二官能性有機シランからの多層シリカ系混成薄膜の合成、有機金属化学機関誌、第６８６巻、１- ２、２００３年、２２３−２２７ Ｄ．モチヅキ等、層状アルコキシレート、オクトシリケートのアルコキシリル化およびその後のアルコキシ基の加水分解による２次元的および３次元的シリカ・ナノ構造の分子操作、ＡＣＳ機関誌、２００５年

よって、シリカのほぼ理想的な物理的形態および強度を保持しつつ、重合体のものによりに近い、イオン相互作用に対するｐＨ安定性および不活性を提供する高性能クロマトグラフィー媒体の必要性がなお存在する。

本発明は、シリカゲル吸着剤を含むクロマトグラフィー媒体を対象とするものである。この吸着剤は、その表面に１つ以上の化学修飾剤を有する。この化学修飾剤は、三官能性または二官能性の有機シランである。シリカゲル吸着剤は、表面にシラノールを有する有孔または無孔のシリカ粒子、膜、一体型サポート、溶融毛管、または珪素およびガラスのウエハーであることができる。有機シランは、化学式Ｒ^１ _ａＲ^２ _ｂＳｉＸ_{４- ａ- ｂ}またはＲ（Ｒ^１ _ａＳｉＸ_{３- ａ}）_ｎを有し、Ｒは、１〜８個の炭素原子を含む置換の脂肪族、環状、アリル基または芳香族の有機部分であり、Ｒ^１およびＲ^２は、１〜４個の炭素原子を含む有機配位子であり、Ｘは、珪素原子に付着した離脱基であり、ａおよびｂは、０または１に等しい正の整数であって、ａとｂの和は１または２に等しいが決して０ではなく、ｎは、２〜８の正の整数である。望ましい実施形態では、Ｒは、１〜８個の炭素原子を含む非置換の脂肪族、環状、アリル基または芳香族の有機部分であることができる。さらに望ましい実施形態では、Ｒは、１〜８個の炭素原子を含む非置換の飽和脂肪族の有機部分であることができる。別の望ましい実施形態では、Ｒは、１〜３個の炭素原子を含む。さらに別の望ましい実施形態では、Ｒ^１およびＲ^２は、１〜２個の炭素原子を含む。

離脱基Ｘは、Ｃｌ、ＯＣＨ_３、ＯＣ_２Ｈ_５、（ＣＨ_３）_２Ｎ、（ＣＨ_３ＣＨ_２）_２Ｎ、Ｉ、Ｂｒ、ＣＮ、ＯＯＣＨ_３、Ｏ（ＣＯ）ＣＨ_３またはＯ_３ＳＣＦ_３であることが可能である。望ましい実施形態では、ｎ＝２である。このクロマトグラフィー媒体は、化学式Ｒ^１ＳｉＸ_３、Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＸ_２またはＲ^１Ｒ^２ _２ＳｉＸを有する追加有機シランをさらに含むことができ、Ｒ^１およびＲ^２は有機配位子である。

また、本発明は、無機／有機修飾剤の表面重縮合により化学修飾されたクロマトグラフィー分離用シリカゲル吸着剤を形成する方法をも対象とするものである。この方法は、次のようなステップを含む。すなわち、無水シリカゲル吸着剤を無機／有機修飾剤と反応させるステップ、未反応の離脱基を加水分解するステップ、および、かかる吸着剤を脱水するステップ。無機／有機修飾剤は、化学式Ｒ^１ _ａＲ^２ _ｂＳｉＸ_{４- ａ- ｂ}またはＲ（Ｒ^１ _ａＳｉＸ_{３- ａ}）_ｎを有し、Ｒは、１〜８個の炭素原子を含む置換の脂肪族、環状、アリル基または芳香族の有機部分であり、Ｒ^１およびＲ^２は、１〜４個の炭素原子を含む有機配位子であり、Ｘは、珪素原子に付着した離脱基であり、ａおよびｂは、０または１に等しい正の整数であって、ａとｂの和は１または２に等しいが決して０ではなく、ｎは、２〜８の正の整数である。望ましい実施形態では、この方法は２〜１５回行われる。さらに望ましい実施形態では、この方法は２〜４回行われる。

本発明は、無機／有機組成の表面重縮合により化学修飾されたクロマトグラフィー分離用改良型シリカゲル吸着剤に関するものである。このシリカゲル吸着剤または基板は、表面に珪素- 水酸基（シラノール）を有する有孔または無孔のシリカ粒子、膜、一体型サポート、融解毛管、珪素ウエハーまたはガラス・ウエハーであることができる。この化学的無機／有機修飾剤は、次のような三官能性および二官能性、もしくは三官能性または二官能性の有機シランであることができる。すなわち、一般式Ｒ^１ _ａＲ^２ _ｂＳｉＸ_{４- ａ- ｂ}またはＲ（Ｒ^１ _ａＳｉＸ_{３- ａ}）_ｎであって、Ｒは、炭素原子１〜８個を、望ましくは１
〜３個を含む置換または非置換の脂肪族、環状、アリル基または芳香族の、望ましくは非置換の飽和脂肪族の有機部分であり、Ｒ^１およびＲ^２は、炭素原子１〜４個を、望ましくは１〜２個を含む有機配位子であり、Ｘは、珪素原子に付着した離脱基、例えばＣｌ、ＯＣＨ_３、ＯＣ_２Ｈ_５、（ＣＨ_３）_２Ｎ、（ＣＨ_３ＣＨ_２）_２Ｎ、Ｉ、Ｂｒ、ＣＮ、ＯＯＣＨ_３、Ｏ（ＣＯ）ＣＨ_３、Ｏ_３ＳＣＦ_３であり、ａおよびｂは０または１に等しい正の整数であって、ａとｂの和は１または２に等しいが決して０ではなく、ｎは、２〜８に、望ましくは２に等しい正の整数である。

上記の化学的無機／有機修飾剤または有機シランは、３段階のステップによる液体相および蒸気相、もしくは液体相または蒸気相の表面重縮合を用いて適用される。このプロセスの第１のステップ中には化学反応が生じ、この時、修飾剤の分子は、無水シリカゲル吸着剤の表面で第１級シラノール基と相互作用し、垂直シロキサン結合を形成する一方で対応する離脱基を失うことにより、かかる基と共有結合する。このプロセスの第２のステップは、表面の加水分解を伴い、この時、未反応の離脱基は水分の存在下で加水分解される。よって、第２級シラノールが（有機シラン分子に付着して）生成される。このプロセスの第３のステップは、重縮合を促進するための脱水である。このステップ中、吸着剤は、立体的に良好に配置されたシラノールの架橋のために数時間、高温で、その後、減圧下で硬化される。その結果、水分子が表面を離れて水平および一部垂直のポリシロキサン結合網が形成される。

無機／有機グラフティングのこのプロセスは複数回、例えば２〜１５回、望ましくは２〜４回繰り返され、図３に図式的に示された多層の無機／有機混成表面被膜を生成する。このプロセスにより、深さ全体にわたる有機基の密度は、現行の「純粋な」混成クロマトグラフィー粒子の対応する表面層よりも高くなる。

最終層の第２級シラノールは、次のような一般式のクロマトグラフィー樹脂に広く用いられる一官能性、二官能性または三官能性の有機シランによる更なる表面修飾の付着点として役立つことができる。すなわち、各々、Ｒ^１ＳｉＸ_３、Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＸ_２、Ｒ^１Ｒ^２ _２ＳｉＸで、Ｒ^１およびＲ^２は有機配位子である。最後にエンド・キャッピングが、当業内で知られている従来の手段により適用される。

上記プロセスは、テンプレーティッド多層無機／有機グラフティング（ＴＭＩＯＧ）と呼ばれ、この手法を用いて修飾されたシリカゲル吸着剤は、逆相クロマトグラフィー、順相クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーおよびアフィニティー・クロマトグラフィー並びに固相抽出（ＳＰＥ）およびフラッシュ・クロマトグラフィーのような様々な形態のものを含めた液体クロマトグラフィー（ＬＣ）のような、多数のクロマトグラフィー手法で利用されることができる。

結果的に生じるクロマトグラフィー媒体は、図４，５に示された通り、その他のシリカゲル系吸着剤に比べて幅広いｐＨ範囲および改善されたｐＨ安定性を示す一方で、シリカゲル基板に起因するその他すべての肯定的側面を保持する。この種の性能は、以下の結論により説明することができる。

まず、シリカゲル形態をテンプレートとして利用することにより（以下、「テンプレーティッド」という）、前記ＴＭＩＯＧ技術は、重合体系吸着剤または現行の純粋混成吸着剤よりも狭い細孔径分布を有する（図２ａ、２ｂ）クロマトグラフィー媒体であって効率および溶質ピーク形状が最新式シリカゲル系ＨＰＬＣカラムに匹敵する充填カラムをもたらす媒体を生成する。

第二に、基板シリカゲルの完全に配位結合された同質の壁（コア）構造が保たれること
で、吸着剤の機械的かつ構造的強度が損なわれないことが保証される。また、ＴＭＩＯＧ技術でシリカゲル基板を使用すると、ほぼ同じ粒径の重合体または純粋混成吸着剤よりも背圧が低くなる。

第三に、第一世代ハイブリッド粒子とは対照的に、有機基に隣接する孤立シラノールがシリカゲル壁に存在しないことで、予期しない二次的相互作用の機会が最小限に抑えられる。

第四に、最も必要とされるシリカゲル粒子表面に戦略的に配置された有機部分の増加した濃度は、そこが高ｐＨで粒子の分解が始まる場所であるために、粒子壁全体にわたって無駄に散在するよりもむしろ、ＴＭＩＯＧ技術系吸着剤の上記使用から利用可能な改善されたｐＨ安定性および幅広いｐＨ範囲を提供する。望ましい実施形態では、ＴＭＩＯＧ粒子の深さ２０オングストロームの表面層でのＣ原子の濃度は、第一世代純粋混成粒子の同じ層に比べて６倍高い。以下が、この記述を規定する計算である。現行の第一世代純粋混成技術は、テトラエチルオルトシリケート［ＴＥＯＳ］分子２個ごとにトリエトキシメチルシラン［ＴＥＯＭＳ］１個を利用する。または別の言い方をすれば、先駆物質分子の１／３だけがメチル基を含む。その一方、ＴＭＩＯＧ修飾表面では、すべての分子が、それに付着したエチル基を有する。その結果、ＴＭＩＯＧと比較した第一世代ハイブリッドのＣ原子の量は、１／３÷２であり（エチル基に対するメチル基）、よって６倍低い。同様に、ＴＭＩＯＧ粒子の望ましい実施形態における深さ２０オングストロームの表面層でのＣ原子の濃度は、第二世代架橋ハイブリッド粒子の同じ層に比べて３倍高い。

第五に、ほとんどの有機シリル化クロマトグラフィー媒体は、使用中にある程度、結合基の加水分解を起こしがちである。かかる加水分解（ブリード、配位子開裂）のレベルは、利用される結合形成およびエンド・キャッピング技術によって変わる。通例、トリメチルシリル（ＴＭＳ）としてのエンド・キャッピング配位子が最初に開裂して、基礎をなすシリカゲルを、潜在的分解の恐れのある加水分解の攻撃に曝露する。ＴＭＩＯＧ技術の開示された適用は、かかる開裂が生じた場合でも、水平および垂直に架橋した多層の無機／有機被膜網により、基板シリカゲルがなお十分に保護されることを保証する。

既存のシリカゲル系吸着剤をクロマトグラフィー的に高めるためにテンプレーティッド多層有機／無機グラフティング修飾を利用することの最後にして最も重要な有利な側面の１つは、共重合により全く新しい吸着剤を形成することとは対照的に、吸着剤の特定の物理化学的構造に多大な影響を与えることなく行えることである。本発明では、粒径および粒径分布、細孔径および細孔径分布、表面積または細孔容積のような、所望の物理化学的特性を有する容易に入手可能なシリカゲル系吸着剤が選択され、その後、望ましい無機／有機化学組成により表面グラフト修飾が可能である。この種の柔軟性によって、特定の適用に適した新たな生成物設計の研究開発部分を大幅に効率化する。

本発明は、ＴＭＩＯＧ修飾吸着剤の調製を説明する次のような非限定的に示す実施例により、さらに説明することができる。
（実施例１）
ステップ１。５マイクロメートル、表面積３８０ｍ^２／ｇ、細孔径１１０オングストロームおよび細孔容積１ｍｌ／ｇのシリカゲル吸着剤５５．３グラムが、事前計量済みの５００ｍｌ丸底３つ首フラスコに入れられた後、真空オーブンに入れられ、１２０℃で少なくとも２時間乾燥された。真空の解除後、シリカが入ったままのフラスコは再び計量され、栓をされた。乾燥シリカの正確な重量は、５０．０グラムであることが計算された。

ステップ２。ＨＰＬＣ級トルエン２５０ｍｌがフラスコに加えられ、シリカとのスラリーにされた。その後、トリス（ジメチルアミノ）エチルシラン（ＴＤＭＡＥＳ）１７．４
グラムが反応フラスコに加えられた。システム全体が、温度制御された加熱マントルに入れられ、撹拌によって８時間還流を受けた。冷却後、反応スラリーは、未反応の試薬を取り除くためだけでなく未反応の離脱基を加水分解で除去するためにも濾過され、トルエン、メタノール、熱水（７０℃）およびアセトンで洗浄された。洗浄および濾過が済むと、生成物は、８０℃の硬化温度で１２時間乾燥させるためにオーブンに入れられ、その後、同温でさらに２時間、真空にかけられた。吸着剤の炭素含有率は、元素分析器により３．１４％と測定された。

ステップ２がもう１回繰り返された。最終的な炭素含有率は、３．７８％であることが測定された。
この時点で、吸着剤はＴＭＩＯＧ修飾されたと見なされた。その後、吸着剤は、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）配位子およびＴＭＳエンド・キャッピングによる更なる誘導体化を受けた。いずれのエンド・キャッピング手順も、このＴＭＩＯＧ修飾生成物に適すると思われる。
（実施例２）
ステップ１。５マイクロメートル、表面積３８０ｍ^２／ｇ、細孔径１１０オングストロームおよび細孔容積１ｍｌ／ｇのシリカゲル吸着剤５５．５グラムが、事前計量済みの５００ｍｌ丸底３つ首フラスコに入れられた後、真空オーブンに入れられ、１２０℃で少なくとも２時間乾燥された。真空の解除後、シリカが入ったままのフラスコは再び計量され、栓をされた。乾燥シリカの正確な重量は、５１．４グラムであることが計算された。

ステップ２。ＨＰＬＣ級トルエン２５５ｍｌがフラスコに加えられ、シリカとのスラリーにされた。その後、ＴＤＭＡＥＳ２０．４グラムが反応フラスコに加えられた。システム全体が、温度制御された加熱マントルに入れられ、撹拌によって８時間還流を受けた。冷却後、反応スラリーは、未反応の試薬を取り除くためだけでなく未反応の離脱基を加水分解で除去するためにも濾過され、トルエン、メタノール、熱水（７０℃）およびアセトンで洗浄された。洗浄および濾過が済むと、生成物は、８０℃の硬化温度で１２時間乾燥させるためにオーブンに入れられ、その後、同温でさらに２時間、真空にかけられた。吸着剤の炭素含有率は、元素分析器により２．９３％と測定された。

ステップ２がさらに２回繰り返された。最終的な炭素含有率は、４．７７％であることが測定された。
この時点で、吸着剤はＴＭＩＯＧ修飾されたと見なされた。その後、吸着剤は、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）配位子およびＴＭＳエンド・キャッピングによる更なる誘導体化を受けた。いずれのエンド・キャッピング手順も、このＴＭＩＯＧ修飾生成物に適すると思われる。
（実施例３）
ステップ１。１０マイクロメートル、表面積３８０ｍ^２／ｇ、細孔径１１０オングストロームおよび細孔容積１ｍｌ／ｇのシリカゲル吸着剤５５．０グラムが、事前計量済みの５００ｍｌ丸底３つ首フラスコに入れられた後、真空オーブンに入れられ、１２０℃で少なくとも２時間乾燥された。真空の解除後、シリカが入ったままのフラスコは再び計量され、栓をされた。乾燥シリカの正確な重量は、５０．６グラムであることが計算された。

ステップ２。ＨＰＬＣ級トルエン２５５ｍｌがフラスコに加えられ、シリカとのスラリーにされた。その後、エチルトリクロロシラン２０．４グラムが反応フラスコに加えられた。次いで、ピリジン２５ｇがフラスコに加えられた。システム全体が、温度制御された加熱マントルに入れられ、撹拌によって８時間還流を受けた。冷却後、反応スラリーは、未反応の試薬、副生成物を取り除くためだけでなく未反応の離脱基を加水分解で除去するためにも濾過され、トルエン、メタノールおよび熱水（７０℃）で洗浄された。洗浄および濾過が済むと、生成物は、８０℃の硬化温度で１２時間乾燥させるためにオーブンに入
れられ、その後、同温でさらに２時間、真空にかけられた。吸着剤の炭素含有率は、元素分析器により３．６１％と測定された。

ステップ２がさらに２回繰り返された。最終的な炭素含有率は、５．２１％であることが測定された。
この時点で、吸着剤はＴＭＩＯＧ修飾されたと見なされた。その後、吸着剤は、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）配位子およびＴＭＳエンド・キャッピングよるさらなる誘導体化を受けた。いずれのエンド・キャッピング手順も、このＴＭＩＯＧ修飾生成物に適すると思われる。
（実施例４）
ステップ１。５マイクロメートル、表面積３８０ｍ^２／ｇ、細孔径１１０オングストロームおよび細孔容積１ｍｌ／ｇのシリカゲル吸着剤５２．０グラムが、事前計量済みの５００ｍｌ丸底３つ首フラスコに入れられた後、真空オーブンに入れられ、１２０℃で少なくとも２時間乾燥された。真空の解除後、シリカが入ったままのフラスコは再び計量され、栓をされた。乾燥シリカの正確な重量は、４９．１グラムであることが計算された。

ステップ２。ＨＰＬＣ級トルエン２４４ｍｌが、フラスコに加えられ、シリカとのスラリーにされた。その後、ビストリス（ジメチルアミノ）シリルエタン１７グラムが反応フラスコに加えられた。システム全体が、温度制御された加熱マントルに入れられ、撹拌によって８時間還流を受けた。冷却後、反応スラリーは、未反応の試薬を取り除くためだけでなく未反応の離脱基を加水分解で除去するためにも濾過され、トルエン、メタノールおよび熱水（７０℃）で洗浄された。洗浄および濾過が済むと、生成物は、８０℃の硬化温度で１２時間乾燥させるためにオーブンに入れられ、その後、同温でさらに２時間、真空にかけられた。吸着剤の炭素含有率は、元素分析器により２．３５％と測定された。

ステップ２がさらに３回繰り返された。最終的な炭素含有率は、３．５５％であることが測定された。
この時点で、吸着剤はＴＭＩＯＧ修飾されたと見なされた。その後、吸着剤は、オクタデシルシラン（ＯＤＳ）配位子およびＴＭＳエンド・キャッピングによる更なる誘導体化を受けた。いずれのエンド・キャッピング手順も、このＴＭＩＯＧ修飾生成物に適すると思われる。
（実施例５）
ステップ１。５マイクロメートル、表面積３８０ｍ^２／ｇ、細孔径１１０オングストロームおよび細孔容積１ｍｌ／ｇのシリカゲル吸着剤１０．２３グラムが、事前計量済みの２５０ｍｌ丸底３つ首フラスコに入れられた後、真空オーブンに入れられ、１２０℃で少なくとも２時間乾燥された。真空の解除後、シリカが入ったままのフラスコは再び計量され、栓をされた。

ステップ２。ＨＰＬＣ級トルエン５１ｍｌがフラスコに加えられ、シリカとのスラリーにされた。その後、１，３- ビス（トリクロロシリル）プロパン３．５６グラムが反応フラスコに加えられた。システム全体が、温度制御された加熱マントルに入れられ、撹拌によって３時間還流を受けた。冷却後、反応スラリーは、未反応の試薬を取り除くためだけでなく未反応の離脱基を加水分解で除去するためにも濾過され、トルエン、メタノールおよび熱水（７０℃）で洗浄された。洗浄および濾過が済むと、生成物は、８０℃の硬化温度で１２時間乾燥させるためにオーブンに入れられ、その後、同温でさらに２時間、真空にかけられた。吸着剤の炭素含有率は、元素分析器により２．６６％と測定された。

ステップ２がさらに２回繰り返された。最終的な炭素含有率は、４．３２％であることが測定された。
この時点で、吸着剤はＴＭＩＯＧ修飾されたと見なされた。その後、吸着剤は、オクタ
デシルシラン（ＯＤＳ）配位子およびＴＭＳエンド・キャッピングにより更なる誘導体化を受けた。いずれのエンド・キャッピング手順も、このＴＭＩＯＧ修飾生成物に適すると思われる。
（実施例６）
ステップ１。５マイクロメートル、表面積３８０ｍ^２／ｇ、細孔径１１０オングストロームおよび細孔容積１ｍｌ／ｇのシリカゲル吸着剤１０．２８グラムが、事前計量済みの２５０ｍｌ丸底３つ首フラスコに入れられた後、真空オーブンに入れられ、１２０℃で少なくとも２時間乾燥された。真空の解除後、シリカが入ったままのフラスコは再び計量され、栓をされた。

ステップ２。ＨＰＬＣ級トルエン５２ｍｌがフラスコに加えられ、シリカとのスラリーにされた。その後、ビス（トリエトキシシリル）オクタン３．５８グラムが反応フラスコに加えられた。システム全体が、温度制御された加熱マントルに入れられ、撹拌によって３時間還流を受けた。冷却後、反応スラリーは、未反応試薬を取り除くためだけでなく未反応の離脱基を加水分解で除去するためにも濾過され、トルエン、メタノールおよび熱水（７０℃）で洗浄された。洗浄および濾過が済むと、生成物は、８０℃の硬化温度で１２時間乾燥させるためにオーブンに入れられ、その後、同温でさらに２時間、真空にかけられた。

ステップ２がさらに２回繰り返された。最終的な炭素含有率は、２．５１％であることが測定された。
以上の説明は、限定としてではなく具体例として示される。上記開示内容があれば、当業者は、本願で開示された発明の適用範囲および主旨内に含まれるバリエーションを考案することができるはずである。さらに、本願で開示された実施形態の様々な特徴は、単独で、または互いに様々な組み合わせで使用することができ、本願で説明された特定の組み合わせに限定されるようには意図されていない。よって、特許請求の範囲は、説明された実施形態により制限されることはない。

基本的薬剤の保持および選択性に対する高ｐＨの影響を示すグラフ。 ジビニルベンゼン重合体系媒体、第一世代混成粒子系Ｃ１８媒体および純粋シリカ系Ｃ１８媒体の細孔径分布を示すグラフ。 ＴＭＩＯＧシリカ系Ｃ１８媒体、第一世代混成粒子系Ｃ１８媒体および第二世代架橋混成粒子系Ｃ１８媒体の細孔径分布を示すグラフ。 多層無機／有機表面グラフト化シリカゲルの図式的表現。 高ｐＨ勾配実行条件におけるＴＭＩＯＧシリカゲル系Ｃ１８カラムおよび第一世代ハイブリッド粒子系Ｃ１８カラムの安定性を示すグラフ。 高ｐＨ定組成実行条件におけるＴＭＩＯＧシリカゲル系Ｃ１８カラムおよび第一世代ハイブリッド粒子系Ｃ１８カラムの安定性を示すグラフ。

Claims (13)

1. シリカゲル吸着剤を含むクロマトグラフィー媒体であって、該吸着剤が、三官能性および二官能性の有機シランからなる群から選択された１つ以上の、吸着剤表面に存在する化学修飾剤を有する、クロマトグラフィー媒体。
2. 該シリカゲル吸着剤が、表面にシラノールを有する有孔または無孔のシリカ粒子、膜、一体型サポート、融解毛管および珪素ウエハーまたはガラス・ウエハーからなる群から選択される、請求項１に記載のクロマトグラフィー媒体。
3. 該有機シランが、化学式Ｒ^１ _ａＲ^２ _ｂＳｉＸ_{４- ａ- ｂ}またはＲ（Ｒ^１ _ａＳｉＸ_{３- ａ}）_ｎを有し、Ｒが、１〜８個の炭素原子を含む置換の脂肪族、環状、アリル基または芳香族の有機部分であり、Ｒ^１およびＲ^２が、１〜４個の炭素原子を含む有機配位子であり、Ｘが、珪素原子に付着した離脱基であり、ａおよびｂが０または１に等しい正の整数であって、ａとｂの和は１または２に等しいが０ではなく、ｎが２〜８の正の整数である、請求項１に記載のクロマトグラフィー媒体。
4. Ｒが、１〜８個の炭素原子を含む非置換の脂肪族、環状、アリル基または芳香族の有機部分である、請求項３に記載のクロマトグラフィー媒体。
5. Ｒが、１〜８個の炭素原子を含む非置換の飽和脂肪族の有機部分である、請求項４に記載のクロマトグラフィー媒体。
6. Ｒが１〜３個の炭素原子を含む、請求項３に記載のクロマトグラフィー媒体。
7. Ｒ^１およびＲ^２が１〜２個の炭素原子を含む、請求項３に記載のクロマトグラフィー媒体。
8. Ｘが、Ｃｌ、ＯＣＨ_３、ＯＣ_２Ｈ_５、（ＣＨ_３）_２Ｎ、（ＣＨ_３ＣＨ_２）_２Ｎ、Ｉ、Ｂｒ、ＣＮ、ＯＯＣＨ_３、Ｏ（ＣＯ）ＣＨ_３およびＯ_３ＳＣＦ_３からなる群から選択される、請求項３に記載のクロマトグラフィー媒体。
9. ｎが１〜２に等しい、請求項３に記載のクロマトグラフィー媒体。
10. 化学式Ｒ^１ＳｉＸ_３、Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＸ_２またはＲ^１Ｒ^２ _２ＳｉＸを有する有機シランをさらに含み、Ｒ^１およびＲ^２が有機配位子である、請求項１に記載のクロマトグラフィー媒体。
11. 無機／有機修飾剤の表面重縮合により化学修飾されたクロマトグラフィー分離用シリカゲル吸着剤を形成する方法であって、該方法が、
    ａ．無水シリカゲル吸着剤を無機／有機修飾剤と反応させるステップであって、該修飾剤が化学式Ｒ^１ _ａＲ^２ _ｂＳｉＸ_{４- ａ- ｂ}またはＲ（Ｒ^１ _ａＳｉＸ_{３- ａ}）_ｎを有し、Ｒが、１〜８個の炭素原子を含む置換の脂肪族、環状、アリル基もしくは芳香族の有機部分、または１〜８個の炭素原子を含む非置換の脂肪族、環状、アリル基もしくは芳香族の有機部分であり、Ｒ^１およびＲ^２が、１〜４個の炭素原子を含む有機配位子であり、Ｘが、珪素原子に付着した離脱基であり、ａおよびｂが０または１に等しい正の整数であって、ａとｂの和が１または２に等しいが決して０ではなく、ｎが２〜８の正の整数である、ステップと、
    ｂ．未反応の離脱基を加水分解するステップと、
    ｃ．該吸着剤を脱水するステップとを含む方法。
12. ステップａ、ｂおよびｃが２〜１５回行われる、請求項１１に記載の方法。
13. ステップａ、ｂおよびｃが２〜４回行われる、請求項１２に記載の方法。

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