JP2015517402A - クロマトグラフィー材料 - Google Patents

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フェアチャイルド，ジェイコブ・エヌ
イラネタ，パメラ・シー
ヒル，ジェイソン・エフ
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Abstract

本発明は、様々な異なる種類のクロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。クロマトグラフィー固定相の一例は、式１［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される。Ｘは、高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第２の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフトまたは変化）を最小限にし得る。

Description

本出願は、２０１２年５月１５日に出願された、米国仮特許出願第６１／６４７，３０３号に対する優先権の利益を主張し、その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、概してクロマトグラフィー材料に関する。本発明は、より特には、様々な実施形態において、有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、および溶媒和ガスクロマトグラフィー用のクロマトグラフィー材料、ならびに対応する器具、キット、製造方法、および使用方法に関する。
流体または液体クロマトグラフィー用の充填材は、有機材料（例えば、ポリジビニルベンゼン）と無機材料（例えば、シリカ）との２つのタイプに一般に分類され得る。有機材料の多くは、強アルカリ性および強酸性移動相に対して化学的に安定であり、移動相組成およびｐＨの選択の柔軟性を可能にする。しかしながら、有機クロマトグラフィー材料は、特に低分子量分析物に関して、低効率のカラムをもたらし得る。有機クロマトグラフィー材料の多くは、通常のクロマトグラフィー用シリカの機械的強度を欠くだけでなく、移動相の組成が変化すると収縮および膨潤もする。
シリカは、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、超高速液体クロマトグラフィー（ＵＨＰＬＣ）、および超臨界流体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）において広く使用されている。用途によっては、有機官能基、例えば、オクタデシル（Ｃ１８）、オクチル（Ｃ８）、フェニル、アミノ、シアノなどの有機官能基で表面誘導体化されたシリカが用いられることがある。ＨＰＬＣ用の固定相として、これらの充填材は、高い効率を有し、収縮または膨張する徴候を示さないカラムをもたらし得る。
ハイブリッド材料は、シリカ系充填材によって被るある種のクロマトグラフィー問題に解決策を与え得る。ハイブリッド材料は、高および低ｐＨの安定性、機械的安定性、ｐＨ７で使用される場合のピーク形状、効率、保持性の改善、ならびに望ましいクロマトグラフィー選択性を含めた改善を与え得る。
しかしながら、潜在的な問題が、他の適用における従来のハイブリッド材料およびシリカ材料について存在し得る。１つの問題は、低ｐＨで使用される場合の塩基に対する不十分なピーク形状であり、これは、低ｐＨで使用される場合の負荷性およびピークキャパシティに悪影響を与え得る。別の問題は、カラムが移動相ｐＨにおける繰り返し変化（例えば、ｐＨ１０から３への繰り返し切り替え）に曝された後の酸性および塩基性分析物の保持時間の変化（「ドリフト」が意味される。）である。
別の問題は、例えば、水が少ない（例えば、５％未満、１％未満）クロマトグラフィーモードでの保持のドリフトまたは変化である。例えば、保持のドリフトまたは変化は、シリカと有機−無機ハイブリッド（例えば、Ｗａｔｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｆｏｒｄ ＭＡから入手可能なＢＥＨ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（商標）材料）の両方の系の、結合されたおよび結合されていないクロマトグラフィー相について標準ＳＦＣ条件下で認められる。他のＳＦＣ固定相も、同様の保持のドリフトまたは変化を示し得る。
（発明の要旨）
様々な態様および実施形態において、本発明は、有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、および溶媒和ガスクロマトグラフィー用のクロマトグラフィー材料、ならびに対応する器具、キット、製造方法、および使用方法を提供する。
本発明は、有利には有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または変化させる。例えば、ＳＦＣにおいて、保持のドリフトまたは変化は、（様々な理論のうちでも特に）ＳＦＣ用に用いられる標準ＣＯ２／ＭｅＯＨ移動相（および／または他のアルコール共溶媒による）下の粒子上の溶媒接触可能シラノールのアルコキシル化に起因し得る。これは、カラムが老化するにつれて、そして新たな非アルコキシル化カラムがシステムに取り付けられるときに再度、これらのＳＦＣシステム上に得られるクロマトグラフィー（例えば、保持時間）の変化をユーザーが認めるので、問題である。
様々な態様および実施形態において、本発明は、クロマトグラフィー材料の選択および／または修飾によってこのような保持のドリフトまたは変化、および関連した問題（例えば、保持、ピーク形状など）に様々な解決策を提供する。
例えば、本発明は、クロマトグラフィーコア表面の特別の官能化（例えば、特定の末端キャッピング基、およびこれらの組合せによる）を含み、これは、分析物とクロマトグラフィーコア表面との間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げ、これにより、分析物とクロマトグラフィー材料の間の望ましい相互作用が維持される。１つの代替の例において、本発明は、クロマトグラフィーコア表面をプレアルコキシル化すること（または有効にプレアルコキシル化すること）を含む。さらなる代替の例において、本発明は、あまり酸性でないシラノールを有すること、シラノールの数の減少、非シリカベース材料またはこれらの組合せによって保持のドリフトまたは変化を軽減する異なる基材の使用を含む。本発明は、限定されないが、化学修飾の選択／設計による選択／設計の選択性への能力を含めて、様々なさらなる利点を含む。
１つの態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。クロマトグラフィー固定相は、式１［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される。Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第１の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第２の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にし得る。
別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相を提供する。Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含むクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第２の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし得る。
さらに別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含む、クロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。ＱおよびＴは、それぞれ独立して、Ｘに直接結合していてもよい。Ｑは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｘは、非極性基を含み得る、またはＸは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含み得る。Ｑは、非極性基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし得る。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｑは、
Figure 2015517402
 で表され得る。一部の実施形態において、ｎ１は、０−３０の整数であり；ｎ２は、０−３０の整数であり；ｎ３＝０または１であり、但し、ｎ３＝０である場合、ｎ１は、０でないことを条件とする。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン、または基Ｚを独立して表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、Ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、Ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を表す。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得る。Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールまたはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を表す。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を表す。一部の実施形態において、Ｙは、埋め込み極性官能基である。一部の実施形態において、Ａは、親水性末端基を表す。一部の実施形態において、Ａは、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルまたは基Ｚを表す。一部の実施形態において、Ａは、官能化可能な基を表す。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｔは、
Figure 2015517402
 によって表される。一部の実施形態において、ｎ１は、０−５の整数であり；ｎ２は、０−５の整数であり；ｎ３＝０または１であり、但し、ｎ３＝０である場合、ｎ１は０でないことを条件とする。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオンまたは基Ｚを独立して表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、Ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、Ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を表す。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を表す。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を表す。一部の実施形態において、Ｚは、シリルエーテル結合を表す。一部の実施形態において、Ｙは、埋め込み極性官能基である。さらに、一部の実施形態において、Ａは、親水性もしくはイオン性末端基を表し；または他の実施形態において、Ａは、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルもしくは基Ｚを表す。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、クロマトグラフィー固定Ｔは、以下の構造：
Figure 2015517402
 の１つである。１つ以上の実施形態において、Ｒ５およびＲ６は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表す。さらに、一部の実施形態において、Ａ、Ａ１およびＡ２は、シアノ、ヒドロキシル、フルオロ、トリフルオロ、置換アリール、エステル、エーテル、アミド、カルバメート、尿素、スルホキシド、ニトロ、ニトロソ、ボロン酸、ボロン酸エステル、尿素、チオエーテル、スルフィニル、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環式、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基、またはトリアゾール官能基を含めた、独立して選択された親水性／イオン性基である。他の実施形態において、Ａ、Ａ１およびＡ２は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキルまたは低級アルキルを含めた、非極性基から独立して選択される。さらに他の実施形態において、Ａは、親水性／イオン性基から独立して選択され、Ａ１は、非極性基から独立して選択され、Ａ２は、親水性／イオン性基または非極性基のいずれかから独立して選択される。
１つ以上の実施形態において、ＱおよびＴは異なる。他の実施形態において、ＱおよびＴは同じである。一部の実施形態において、第１の官能基としては、ジオール、トリメトキシシリルエチルピリジン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、硫黄、窒素または酸素系の極性シランカーボネート、カルバメート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環またはトリアゾールが挙げられる。Ｔによって含まれる官能基は、アミン、トリメトキシシリルエチルピリジン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、硫黄、窒素または酸素系の極性シランカーボネート、カルバメート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環またはトリアゾールであり得る。さらに、Ｔ、Ｑ、またはＱとＴの両方は、キラル分離に適したキラル官能基であり得る。
一部の実施形態において、Ｑは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つである。
一部の実施形態において、Ｑは、ボレートまたはニトロ官能基を含む。
一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは１−３の整数であり、ｙは０−２の整数であり、ｚは０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基である。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールまたはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合である。さらに、一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基である。
一部の実施形態において、比ｂ／ｃは、約０．０５−７５、０．０５−５０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０または９０である。さらに、１つ以上の実施形態において、ｂ＝ｃ、またはｂ＝０およびｃ＞０、またはｂ＞０およびｃ＝０である。一部の実施形態において、ａは、≧０である。一部の実施形態において、合計表面被覆率は、約１、２、３、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きい。合計表面被覆率は、約１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きくあり得る。
１つ以上の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持の変化またはドリフトを示す。
一部の実施形態において、コア材料は、シリカ材料から本質的になる。場合によって、コア材料は、有機−無機ハイブリッド材料または表面多孔質材料から本質的になる。１つ以上の実施形態において、コア材料は、ハイブリッド表面層を有する無機材料、無機表面層を有するハイブリッド材料、包囲ハイブリッド層、または異なるハイブリッド表面層を有するハイブリッド材料から本質的になる。固定相材料は、場合によって、複数の粒子、モノリス、または表面多孔質材料の形態であり得る。一部の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有しないが、一方で他の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有する。固定相材料は、球状材料、非球状材料（例えば、トロイド、多面体を含む。）の形態であり得る。ある実施形態において、固定相材料は、高度に球状のコア形態、棒形状コア形態、曲棒形状コア形態、トロイド形状コア形態；またはダンベル形状コア形態を有する。ある実施形態において、固定相材料は、高度球状、棒形状、曲棒形状、トロイド形状、またはダンベル形状の形態の混合物を有する。
一部の実施形態において、固定相材料は、約２５から１１００ｍ２／ｇの表面積、約１５０から７５０ｍ２／ｇの表面積、または約３００から５００ｍ２／ｇの表面積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約０．２から２．０ｃｍ３／ｇまたは約０．７から１．５ｃｍ３／ｇの細孔容積を有する。１つ以上の実施形態において、固定相材料は、約１０５ｍ２／ｇ未満、約８０ｍ２／ｇ未満、または約５０ｍ２／ｇ未満のマイクロポア表面積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約２０から１５００Å、約５０から１０００Å、約６０から７５０Å、または約６５から２００Åの平均細孔直径を有する。一部の実施形態において、複数の粒子は、約０．２から１００ミクロン、約０．５から１０ミクロン、または約１．５から５ミクロンのサイズを有する。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｘは、シリカコアまたはシリカ−有機ハイブリッドコアである。Ｔは、極性であり得、ＱおよびＴは、≧１．５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得る。Ｔは、非極性であり得、ＱおよびＴは、≧２．０μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得；Ｔは、非極性であり得、ＱおよびＴは、≧２．０μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得；Ｔは、極性であり得、ＱおよびＴは、≧１．５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得る。一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、放射状調整細孔、非放射状調整細孔、規則細孔、不規則細孔、単分散細孔、非単分散細孔、平滑面、粗面、またはこれらの組合せを含む。
クロマトグラフィー固定相は、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。
別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーの条件下で保持のドリフトまたは変化を受けるクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み得る。Ｑは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用することができ、Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用することができ、またはＱとＴの両方は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用することができる。さらに、ＱおよびＴは、一緒に、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし得る。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｑは、疎水性であり、Ｔは、疎水性であり、またはＱおよびＴは、疎水性である。
さらに別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料、またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよいならびに分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性、荷電および／または親水性官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよいならびに分析物とクロマトグラフィー的に相互作用し得る、第２の親水性、極性、イオン性、荷電および／または親水性官能基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物とのクロマトグラフィー相互作用を本質的になくすことができ、それにより、ＸおよびＷは、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にすることができる。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、クロマトグラフィー固定相材料は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合している。
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のカラムまたは器具を提供する。カラムまたは器具は、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を備える。装置は、前形成されたフリット（フリットは、相互接続された材料によって生成される。）を有し得る、または装置は、フリットを有しない。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のキットを提供する。キットは、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を装備する。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。さらに、筐体および固定相とともに、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せを行うための取扱説明書が含まれ得る。
別の態様において、本発明は、本発明による固定相材料を調製する方法を提供する。この方法は、（１）１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第２の化学剤を該クロマトグラフィーコア材料と反応させ；（２）１種以上の疎水性基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第２の化学剤を該クロマトグラフィーコア材料と反応させ；または（３）１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の疎水性官能基を含む第２の化学剤を該クロマトグラフィーコア材料と反応させ、それにより、本発明による固定相材料を生成させることを含む。
１つ以上の実施形態において、Ｑは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つを有する試薬に由来する。
１つ以上の実施形態において、Ｔは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つを有する試薬に由来する。
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せにおいて保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する方法を提供する。本方法は、本発明のいずれかの実施形態によるクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を用いて試料をクロマトグラフィー的に分離し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを含む。
１つ以上の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を含む。一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、保持上のクロマトグラフィー材料のアルコキシル化および／または脱アルコキシル化の効果を実質的になくすことを含む。
さらに、Ｑは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つを含み得る。Ｒ５およびＲ６は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得る。Ｒ８およびＲ９は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン基、またはカルボニル、シアノ、ヒドロキシル、フルオロ、トリフルオロ、置換アリール、エステル、エーテル、アミド、カルバメート、尿素、スルホキシド、ニトロ、ニトロソ、ボロン酸、ボロン酸エステル、尿素、チオエーテル、スルフィニル、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環式、もしくはトリアゾール官能基から独立して選択され得る。Ｈｅｔは、少なくとも１個の窒素原子を含む、単環式または二環式のヘテロ環式またはヘテロアリール環系を表し得る。Ｂは、酸性イオン性修飾剤を表し得る。
さらに、Ｙは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つを含み得る。
本発明は、以下に図および実施例によってさらに詳細に説明されるが、これらは、説明のためにのみ用いられ、限定的なものではない。
本発明は、以下の図面および詳細な説明の文脈においてより容易に理解され得る。以下の図面が必ずしも縮尺どおりとは限らず、その代わりに本発明の発明概念を例示することに強調が置かれていることが、当業者によって理解される。
固定相としてシリカ２−ＥＰを用いる、分析物の一連の４つのクロマトグラフィー分離を示す図である。 固定相として、クロロトリメチルシランによる処理によってＴＭＳで前もって末端キャップされたシリカ２−ＥＰを用いる、分析物の一連の４つのクロマトグラフィー分離を示す図である。 シリカ２−ＥＰ固定を用いる超臨界流体クロマトグラフィー器具について２５回の連続注入にわたったＱＣミックスの６つの成分の保持のドリフトまたは変化を示す図である。 ＢＥＨ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（商標）（Ｗａｔｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｆｏｒｄ ＭＡ）を用いる、分析物の一連の４つのクロマトグラフィー分離を示す図である。 固定相として、メタノール中で還流させることによって前もってメトキシル化されたＢＥＴ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（商標）（Ｗａｔｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｆｏｒｄ ＭＡ）を用いる、分析物の一連の４つのクロマトグラフィー分離を示す図である。 固定相の安定性を実証するために架橋エチレンハイブリッド固定相を用いる、分析物の一連の４つのクロマトグラフィー分離を示す図である。 様々なクロマトグラフィー固定相について時間にわたって分析物の元保持率パーセントのグラフを示す図である。
様々な態様および実施形態において、本発明は、有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィーおよび溶媒和ガスクロマトグラフィー用のクロマトグラフィー材料、ならびに対応する器具、キット、製造方法、および使用方法を提供する。
本発明は、有利には有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する。例えば、ＳＦＣにおいて、保持のドリフトまたは変化は、（様々な理論の中でも特に）ＳＦＣ用に用いられる標準ＣＯ２／ＭｅＯＨ移動相（および／または他のアルコール共溶媒による）下の粒子上の溶媒が接近可能なシラノールのアルコキシル化に起因し得る。これは、カラムが老化するにつれて、および新たな非アルコキシル化カラムがシステムに取り付けられる場合に再度、ユーザーがこれらのＳＦＣシステムで得られるクロマトグラフィー（例えば、保持時間）の変化を認めるので、問題である。
様々な態様および実施形態において、本発明は、このような保持のドリフトまたは変化、および関連する問題（例えば、保持、ピーク形状など）に、クロマトグラフィー材料の選択および／または修飾によって様々な解決策を提供する。
この問題を軽減する３つの異なる経路の例としては、以下が挙げられる：（１）残存する表面シラノールを有効に除去するために小さい極性シラン、または表面を官能化し得る他の基によってクロマトグラフィー媒体を官能化すること。様々な場合に、非極性末端キャッピング基の使用は、カラムの保持性−したがって、極性官能基を有する末端キャッピング基の必要性を有意に低減させ得る。この基は、例えば、標準的な結合化学によって導入され得る。（２）シリカベース材料以外のベース粒子材料の使用、またはシラノール酸性度が低下したシリカベース材料の使用。代替として、その後に末端キャップされる、２−エチルピリジンなどのリガンドで結合された、有意により高い表面積の材料の使用。（３）使用前のクロマトグラフィー媒体のアルコキシル化。これは、触媒の存在とともに、またはそれなしで、最適なアルコール中で媒体を還流させることを含み得る。このアルコキシル化後の水溶液を回避するように注意されなければならない。本発明のこれらおよび他の実施形態は、以下にさらに詳細に説明される。
定義
様々な態様および実施形態において、本発明は、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを提供する。「保持のドリフト」または「保持の変化」は、クロマトグラフィーの実行または実験の間の溶出時間の望ましくない差（例えば、実行１において、ピークｘは時間ｙに溶出するが、実行１＋ｎにおいて、ピークｘは時間ｚで溶出する。）を包含し得る。したがって、保持のドリフトまたは変化は、実験ノイズ、再現不能性、または不具合を含めた望ましくない効果をもたらし得る。したがって、広義の意味で、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、クロマトグラフィー実験がクロマトグラフィー的に許容される結果を与える程度に、クロマトグラフィー実行間の溶出時間の望ましくない差に対処または対抗することを包含する。
一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、絶対的または一定の値ではない。例えば、クロマトグラフィー的に許容される結果をなお得ながら生じ得る保持のドリフトまたは変化の量は、所与の実験において許容される誤差または変動、試料の複雑さ（例えば、ピークの数および／または分離）に依存して変わり得る。クロマトグラフィー的に許容される結果をなお得ながら生じ得る保持のドリフトまたは変化の量は、所与の実験における継続時間または必要な再現性に依存して変わり得る（例えば、再現性が、比較的大きい数の実行にわたって必要とされる場合、実行間の許容される保持のドリフトまたは変化は、比較的小さくあり得る。）。したがって、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、保持のドリフトまたは変化を完全になくすことを必ずしも意味するわけではないことは明らかである。
一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、定量化され得る。例えば、保持のドリフトまたは変化は、単一のピークについて測定され得、または一組のピークにわたって平均され得る。保持のドリフトまたは変化は、所与の時間または所与の数の実行にわたって測定され得る。保持のドリフトまたは変化は、標準値、開始値に対して、または２つ以上の所与の実行間で測定され得る。
さらに、保持のドリフトまたは変化は、標準化試験によって定量化され得る。以下に検討される実施例において、以下の標準化試験が用いられた：保持変化平均％は、３日目、１０日目または３０日目のクロマトグラフィー試験から測定された平均絶対ピーク保持と、１日目のクロマトグラフィー試験で測定された平均絶対ピーク保持とのパーセント差を取ることによって計算された。試験したそれぞれの日について、カラムは、Ｍｉｘ１試験条件下で２０分間平衡化され、その後、Ｍｉｘ１を３回注入し、次いで、Ｍｉｘ２試験条件下で１０分間平衡化し、その後、Ｍｉｘ２を３回注入した。
この標準化試験のパラメータは、すなわち、共溶媒Ｍｉｘ１＝５％メタノール；試料Ｍｉｘ１＝３−ベンゾイルピリジン（０．１ｍｇ／ｍＬ）；共溶媒Ｍｉｘ２＝１０％メタノール；試料Ｍｉｘ２＝カフェイン、チミン、パパベリン、プレドニゾロン、スルファニルアミド（各０．２ｍｇ／ｍＬ）；カラム寸法＝２．１×１５０ｍｍ；流量＝１．０ｍＬ／分；カラム温度＝５０℃；背圧＝１８００ｐｓｉ；検出器＝Ｗａｔｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ＡＣＱＵＩＴＹ ＰＤＡ（商標）（ＳＦＣフローセル付）；検出器設定＝２５４ｎｍ ４０ｓｐｅｃ／秒；弱針洗浄＝イソプロパノール；および注入＝１．０μＬ（２．０μＬループ（ＰＬＵＮＯ注入モード））である。
この標準化試験によれば、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を含み得る。
他の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、または１日（または実行）にわたって、≦５．０、４．９、４．８、４．７、４．６、４．５、４．４、４．３、４．２、４．１、４．０、３．９、３．８、３．７、３．６、３．５、３．４、３．３、３．２、３．１、３．０、２．９、２．８、２．７、２．６、２．５、２．４、２．３、２．２、２．１、２．０、１．９、１．８、１．７、１．６、１．５、１．４、１．３、１，２、１．１、１．０、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、または０．１％の保持のドリフトまたは変化を含み得る。
「高純度」または「高純度クロマトグラフィー材料」は、高純度前駆体から調製される材料を包含する。ある態様において、高純度材料は、金属の汚染の減少、および／または限定されないが、表面シラノールの酸性度および表面の不均質を含めて、クロマトグラフィー特性の非低下を示した。
「クロマトグラフィー表面」は、試料のクロマトグラフィー分離を与える表面を包含する。ある態様において、クロマトグラフィー表面は多孔質である。一部の態様において、クロマトグラフィー表面は、粒子、表面多孔質材料またはモノリスの表面であり得る。ある態様において、クロマトグラフィー表面は、クロマトグラフィー分離の間に組み合わせて使用される１種以上の粒子、表面多孔質材料またはモノリスの表面から構成されている。ある他の態様において、クロマトグラフィー表面は、非多孔質である。
「イオン性修飾剤」は、電子供与または電子求引基を持つ官能基を包含する。ある態様において、イオン性修飾剤は、１種以上のカルボン酸基、アミノ基、イミド基、アミド基、ピリジル基、イミダゾリル基、ウレイド基、チオニル−ウレイド基もしくはアミノシラン基、またはこれらの組合せを含有する。他の態様において、イオン性修飾剤は、自由電子非共有電子対を有する窒素またはリン原子を持つ基を含有する。ある態様において、イオン性修飾剤は、材料表面に共有結合しており、イオン性基を有する。ある場合には、イオン性修飾剤は、表面ハイブリッド基の化学修飾によってクロマトグラフィー材料に結合している。
「疎水性表面基」は、疎水性を示すクロマトグラフィー表面上の表面基を包含する。ある態様において、疎水性基は、Ｃ４からＣ１８結合相などの炭素結合相であり得る。他の態様において、疎水性表面基は、疎水性表面の外側部分が疎水性を維持するように埋め込み極性基を含有し得る。ある場合には、疎水性表面基は、表面ハイブリッド基の化学修飾によってクロマトグラフィー材料に結合している。他の場合には、疎水性基は、Ｃ４−Ｃ３０、埋め込み極性、キラル、フェニルアルキル、またはペンタフルオロフェニル結合およびコーティングであり得る。
「クロマトグラフィーコア」は、限定されないが、粒子、モノリス、または本発明の材料の内側部分を形成する別の適切な構造の形態の、本明細書で定義されるとおりのシリカもしくはハイブリッド材料などの有機材料を含めて、クロマトグラフィー材料を包含する。ある態様において、クロマトグラフィーコアの表面は、本明細書で定義されるとおりのクロマトグラフィー表面を表し、または本明細書で定義されるとおりのクロマトグラフィー表面で包み込まれた材料を表す。クロマトグラフィー表面材料は、個別のもしくは明確な転移が識別できるようにクロマトグラフィーコア上に配置されもしくはそれに結合されもしくはアニールされ得る、またはクロマトグラフィーコアの表面とブレンドして材料の漸次移行を生じ、および不連続内部コア表面を生じないようにクロマトグラフィーコアに結合され得る。ある実施形態において、クロマトグラフィー表面材料は、クロマトグラフィーコアの材料と同じでありまたは異なっていてもよく、限定されないが、細孔容積、表面積、平均細孔直径、炭素含有率または加水分解ｐＨ安定性を含めた、クロマトグラフィーコアと異なる物理的または物理化学的特性を示すことができる。
「ハイブリッド無機／有機材料」を含めて「ハイブリッド」は、有機官能基が、ハイブリッド材料表面のみならず、内部または「骨格」無機構造の両方の一部分を成す無機系構造を包含する。ハイブリッド材料の無機部分は、例えば、アルミナ、シリカ、チタン、セリウムもしくはジルコニウム、またはこれらの酸化物、またはセラミック材料であり得る。「ハイブリッド」は、有機官能基が、ハイブリッド材料表面のみならず、内部または「骨格」無機構造の両方の一部分を成す無機系構造を包含する。上記のとおり、例示的なハイブリッド材料は、米国特許第４，０１７，５２８号、６，５２８，１６７号、６，６８６，０３５号および７，１７５，９１３号に示されており、これらの内容は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
「脂環式基」という用語は、３個以上の炭素原子の閉環構造を包含する。脂環式基としては、飽和環状炭化水素であるシクロパラフィンまたはナフタレン、２つ以上の二重結合を有して不飽和であるシクロオレフィン、および三重結合を有するシクロアセチレンが挙げられる。これらは、芳香族基を含まない。シクロパラフィンの例としては、シクロプロパン、シクロヘキサンおよびシクロペンタンが挙げられる。シクロオレフィンの例としては、シクロペンタジエンおよびシクロオクタテトラエンが挙げられる。脂環式基は、縮合環構造、およびアルキル置換脂環式基などの置換脂環式基を包含する。脂環式化合物の場合、このような置換基は、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮなどをさらに含み得る。
「脂肪族基」という用語は、典型的には１から２２個の炭素原子を有する、直鎖または分岐鎖で特徴付けられる有機化合物を包含する。脂肪族基としては、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基が挙げられる。複雑な構造では、鎖は分岐または架橋され得る。アルキル基は、直鎖アルキル基および分岐鎖アルキルを含めて、１個以上の炭素原子を有する飽和炭化水素を包含する。このような炭化水素部分は、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、チオール、アミノ、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルチオまたはニトロ基で１個以上の炭素上で置換され得る。炭素の数が別に特定されていない限り、本明細書で使用される場合の「低級脂肪族」は、上で定義されたとおりの、しかし１から６個の炭素原子を有する脂肪族基（例えば、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルキニル）を意味する。このような低級脂肪族基、例えば、低級アルキル基の代表例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、２−クロロプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、２−アミノブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、３−チオペンチルなどである。本明細書で使用される場合、「ニトロ」という用語は−ＮＯ２を意味し；「ハロゲン」という用語は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒまたは−Ｉを指定し；「チオール」という用語はＳＨを意味し；「ヒドロキシル」という用語は「−ＯＨ」を意味する。したがって、本明細書で使用される場合の「アルキルアミノ」という用語は、上で定義されたとおりのアルキル基であって、これに結合したアミノ基を有するアルキル基を意味する。好適なアルキルアミノ基は、１から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基を包含する。「アルキルチオ」という用語は、上で定義されたとおりのアルキル基であって、これに結合したスルフヒドリルを有するアルキル基を指す。好適なアルキルチオ基は、１から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基を包含する。本明細書で使用される場合の「アルキルカルボニル」という用語は、上で定義されたとおりのアルキル基であって、これに結合したカルボキシル基を有するアルキル基を意味する。本明細書で使用される場合の「アルコキシ」という用語は、上で定義されたとおりのアルキルであって、これに結合した酸素原子を有するアルキル基を意味する。代表的なアルコキシ基は、１から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシなどを包含する。「アルケニル」および「アルキニル」という用語は、アルキルに類似した、しかしそれぞれ、少なくとも１つの二重または三重結合を有する不飽和脂肪族基を指す。好適なアルケニル基およびアルキニル基は、２から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基を包含する。
「アルキル」という用語は、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル（脂環式）基、アルキル置換シクロアルキル基およびシクロアルキル置換アルキル基を含めて、飽和脂肪族基を包含する。ある実施形態において、直鎖または分岐鎖アルキルは、その主鎖に３０個またはそれより少ない炭素原子、例えば、直鎖についてＣ１−Ｃ３０または分岐鎖についてＣ３−Ｃ３０を有する。ある実施形態において、直鎖または分岐鎖アルキルは、その主鎖に２０個またはそれより少ない炭素原子、例えば、直鎖についてＣ１−Ｃ２０または分岐鎖についてＣ３−Ｃ２０、より好ましくは１８個またはそれより少ない炭素原子を有する。同様に、好ましいシクロアルキルは、これらの環構造に４−１０個の炭素原子を有し、より好ましくはそれらの環構造に４−７個の炭素原子を有する。「低級アルキル」という用語は、鎖中に１から６個の炭素を有するアルキル基、また環構造に３から６個の炭素を有するシクロアルキルを指す。
さらに、本明細書および特許請求の範囲を通して使用される場合の「アルキル」（「低級アルキル」を含む。）という用語は、「非置換アルキル」と「置換アルキル」の両方を包含し、これらの後者は、炭化水素主鎖の１個以上の炭素上で水素を置き換える置換基を有するアルキル部分を指す。このような置換基としては、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、シアノ、アミノ（アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノおよびアルキルアリールアミノを含む。）、アシルアミノ（アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む。）、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アラルキル、または芳香族もしくはヘテロ芳香族部分が挙げられ得る。炭化水素鎖上で置換された部分は、適切な場合には、これら自体置換され得ることが当業者には理解される。シクロアルキルは、例えば、上記置換基でさらに置換され得る。「アラルキル」部分は、例えば、１から３つの別個のまたは縮合環、および６から約１８個の炭素環原子を有するアリール、例えば、フェニルメチル（ベンジル）で置換されたアルキルである。
本明細書で使用される場合の「アミノ」という用語は、式−ＮＲａＲｂ（式中、ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立して、水素、アルキル、アリールもしくはヘテロシクリルである、またはＲａおよびＲｂは、これらが結合している窒素原子と一緒になって、環内に３から８個の原子を有する環状部分を形成する。）の非置換または置換部分を指す。したがって、「アミノ」という用語は、特に断りのない限り、ピペリジニルまたはピロリジニル基などの環状アミノ部分を包含する。「アミノ−置換アミノ基」は、ＲａおよびＲｂの少なくとも１個がアミノ基でさらに置換されているアミノ基を指す。
「芳香族基」という用語は、１つ以上の環を含む不飽和環状炭化水素を包含する。芳香族基としては、ゼロから４個のヘテロ原子を含み得る５および６員の単環基、例えば、ベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジンなどが挙げられる。芳香族環は、例えば、ハロゲン、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮなどによって１つ以上の環位置で置換され得る。
「アリール」という用語は、ゼロから４個のヘテロ原子を含み得る５および６員の単環芳香族基、例えば、非置換または置換のベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジンなどを包含する。アリール基としてはまた、多環式縮合芳香族基、例えば、ナフチル、キノリル、インドリルなどが挙げられる。芳香族環は、例えば、アルキル基について上に記載されたとおりの、このような置換基によって１つ以上の環位置で置換され得る。好適なアリール基としては、非置換および置換フェニル基が挙げられる。本明細書で使用される場合の「アリールオキシ」という用語は、上で定義されたとおりのアリール基であって、これに結合した酸素原子を有するアリール基を意味する。本明細書で使用される場合の「アラルコキシ」という用語は、上で定義されたとおりのアラルキル基であって、これに結合した酸素原子を有するアラルキル基を意味する。好適なアラルコキシ基は、１から３つの別個のまたは縮合環、および６から約１８個の炭素環原子を有し、例えば、Ｏ−ベンジルである。
「セラミック前駆体」という用語は、セラミック材料の形成をもたらす任意の化合物を包含することが意図される。
「キラル部分」という用語は、キラルまたは立体選択性合成を可能にする任意の官能基を包含することが意図される。キラル部分としては、限定されないが、少なくとも１つのキラル中心を有する置換基、天然および非天然アミノ酸、ペプチドおよびタンパク質、誘導体化セルロース、大環状抗生物質、シクロデキストリン、クラウンエーテルならびに金属錯体が挙げられる。
「埋め込み極性官能基」という用語は、シリカ表面上の未反応シラノール基の遮蔽によって塩基性試料との相互作用が減少しているような統合極性部分を与える官能基である。埋め込み極性官能基としては、限定されないが、米国特許第５，３７４，７５５号に開示されたようなカーボネート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環式、トリアゾール官能基またはカルバメート官能基、およびキラル部分が挙げられる。
「クロマトグラフィー強化性細孔形状」という用語は、例えば、当技術分野における他のクロマトグラフィー媒体と区別されるように、材料のクロマトグラフィー分離能を強化することが見出された、本願に開示される材料の細孔構造の形状を包含する。例えば、当技術分野で知られたまたは従来使用された形状と比較して、材料のクロマトグラフィー分離能が「強化」されているかどうか決定するために、形状は、形成され、選択されまたは構造化され得、様々な特性および／または因子が使用され得る。これらの因子の例としては、高い分離効率、より長いカラム寿命および高い物質移動特性（例えば、バンドの広がりの減少および良好なピーク形状によって実証されるような）が挙げられる。これらの特性は、当技術分野で認められている技術を用いて測定または観測され得る。例えば、本発明の細孔無機／有機ハイブリッド材料のクロマトグラフィー強化性細孔形状は、「インクビン」または「シェル形」細孔形状または形態の非存在によって従来技術の材料から区別され、これらの両方とも、例えば、物質移動速度を低下させ、より低い効率をもたらすので、望ましくない。
クロマトグラフィー強化性細孔形状は、小集団のマイクロポアしか含まないハイブリッド材料に見出される。小集団のマイクロポアは、約＜３４Åの直径の全細孔が材料の比表面積に対して約１１０ｍ２／ｇ未満を与える場合にハイブリッド材料で得られる。このような低いマイクロポア表面積（ＭＳＡ）を有するハイブリッド材料は、高い分離効率および良好な物質移動特性（例えば、バンドの広がりの低下および良好なピーク形状によって実証されるような）を含むクロマトグラフィー強化を与える。マイクロポア表面積（ＭＳＡ）は、ＢＪＨ法を使用して等温線の吸着脚部（ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｌｅｇ）からの多点窒素吸着分析によって決定される、３４Å以下の直径を有する細孔の表面積と定義される。本明細書で使用される場合、「ＭＳＡ」および「ＭＰＡ」という頭字語は、「マイクロポア表面積」を意味するために交換可能に使用される。
「官能化性基」という用語は、クロマトグラフィー固定相にある種のクロマトグラフィー官能基を付与する有機官能基を包含する。
「ヘテロ環式基」という用語は、環内の原子の１個以上が、炭素以外の元素、例えば、窒素、硫黄または酸素である閉環構造を包含する。ヘテロ環式基は、飽和または不飽和であることができ、ピロールおよびフランなどのヘテロ環式基は、芳香族特性を有することができる。これらは、キノリンおよびイソキノリンなどの縮合環構造を含む。ヘテロ環式基の他の例としては、ピリジンおよびプリンが挙げられる。ヘテロ環式基はまた、例えば、ハロゲン、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮなどによって１個以上の構成原子において置換され得る。好適なヘテロ芳香族およびヘテロ脂環式基は、一般に１つの環あたり３から約８員の１から３つの別個のまたは縮合した環、および１個以上のＮ、ＯまたはＳ原子を有する（例えば、クマリニル、キノリニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジル、フリル、ピロリル、チエニル、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチアゾリル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、モルホリノおよびピロリジニル）。
「金属酸化物前駆体」という用語は、金属を含み、金属酸化物、例えば、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウムの形成をもたらす任意の化合物を包含することが意図される。
「モノリス」という用語は、個々の粒子の形状および形態が維持される、層構造に充填された個々の粒子の集合を包含することが意図される。粒子は、有利には、粒子を一緒に結合する材料を用いて充填される。当技術分野で周知の結合材のいくつでも、例えば、ジビニルベンゼンの線状もしくは架橋ポリマー、メタクリレート、ウレタン、アルケン、アルキン、アミン、アミド、イソシアネートまたはエポキシ基、ならびに有機アルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、ポリオルガノアルコキシシロキサン、ポリエトキシシロキサンおよびセラミック前駆体の縮合反応物等が用いられ得る。ある実施形態において、「モノリス」という用語はまた、他の方法によって作製されたハイブリッドモノリス、例えば、米国特許第７，２５０，２１４号に詳述されたハイブリッドモノリス；０−９９モルパーセントのシリカ（例えば、ＳｉＯ２）を含有する１種以上のモノマーの縮合から調製されたハイブリッドモノリス；合体多孔質無機／有機粒子から調製されたハイブリッドモノリス；クロマトグラフィー強化性細孔形状を有するハイブリッドモノリス；クロマトグラフィー強化細孔形状を有しないハイブリッドモノリス；規則細孔構造を有するハイブリッドモノリス；非周期的細孔構造を有するハイブリッドモノリス；非結晶質または非晶質分子規則性を有するハイブリッドモノリス；結晶質ドメインまたは領域を有するハイブリッドモノリス；様々な異なるマクロポア特性およびメソポア特性を有するハイブリッドモノリス；ならびに様々な異なるアスペクト比のハイブリッドモノリスを包含する。ある実施形態において、「モノリス」という用語はまた、無機モノリス、例えば、Ｇ．Ｇｕｉｏｃｈｏｎ／Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．Ａ １１６８（２００７年）１０１−１６８頁に記載されたものも包含する。
「ナノ粒子」という用語は、結晶質または非結晶質であり得る、約１００ｎｍ未満の少なくとも１つの寸法、例えば、約１００ｎｍ（０．１ｍｍ）未満の直径または粒子厚さを有する、微細粒子／粒状物、または粉末／ナノ粉末の微細メンバーである。ナノ粒子は、例えば、とりわけ、より大きな強度、硬度、延性、焼結性およびより大きな反応性を含めて、従来のバルク材料のものと異なる、しかもこれらよりしばしば優れる特性を有する。ナノ材料の特性の決定にかなりの科学的研究が継続して当てられており、コロイド沈殿、機械的粉砕ならびに気相核形成および成長を含む複数の方法によって、（主にナノサイズ粉末として）これらの少量が合成されている。広範な概説が、ナノ相材料の最近の開発について文書化されており、これへの参照により本明細書に組み込まれる：Ｇｌｅｉｔｅｒ，Ｈ．（１９８９年）「Ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ」、Ｐｒｏｇ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．３３：２２３−３１５頁およびＳｉｅｇｅｌ，Ｒ．Ｗ．（１９９３年）「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｎａｎｏ−ｐｈａｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ」、Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．Ａ１６８：１８９−１９７頁。ある実施形態において、ナノ粒子は、以下：炭化ケイ素、アルミニウム、ダイヤモンド、セリウム、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、ジルコニウム、バリウム、セリウム、コバルト、銅、ユウロピウム、ガドリニウム、鉄、ニッケル、サマリウム、ケイ素、銀、チタン、亜鉛、ホウ素およびこれらの混合物の酸化物または窒化物を含む。ある実施形態において、本発明のナノ粒子は、ダイヤモンド、酸化ジルコニウム（非晶質、単斜晶系、正方晶系および立方晶系形態）、酸化チタン（非晶質型、アナターゼ型、ブルッカイト型およびルチル型）、アルミニウム（非晶質型、アルファ型およびガンマ型）およびホウ窒化物（立方晶型）から選択される。特定の実施形態において、本発明のナノ粒子は、ナノダイヤモンド、炭化ケイ素、ニ酸化チタン（アナターゼ型）、立方晶−ホウ窒化物およびこれらの任意の組合せから選択される。さらに、特定の実施形態において、ナノ粒子は、結晶質または非晶質であり得る。特定の実施形態において、ナノ粒子は、直径１００ｍｍ以下、例えば、直径５０ｍｍ以下、例えば、直径２０ｍｍ以下である。
さらに、本発明の複合体内に分散していると特徴付けられるナノ粒子は、外部から添加されたナノ粒子について述べることが意図されると理解されるべきである。例えばこれは、粒子などのマクロ分子構造がこれらの内部的に生成された凝集物を含み得る、その場で形成可能である、ナノ粒子、または推定ナノ粒子と有意な類似性を有する構造物とは対照的である。
「実質的に不規則な」という用語は、ｘ線粉末回折分析に基づく細孔規則性の欠如を指す。具体的には、「実質的に不規則な」は、ｘ線回折パターンにおける少なくとも１ｎｍのｄ値（またはｄ−間隔）に相当する回折角におけるピークの欠如によって定義される。
「表面修飾剤」は、（典型的には）クロマトグラフィー固定相にある種のクロマトグラフィー官能基を付与する有機官能基を包含する。多孔質無機／有機ハイブリッド材料は、表面修飾剤でさらに置換または誘導体化され得る有機基とシラノール基の両方を有する。
「表面修飾された」という用語は、本明細書では、表面修飾剤でさらに置換または誘導体化され得る有機基とシラノール基の両方を有する本発明の複合材料を説明するために使用される。「表面修飾剤」は、（典型的には）クロマトグラフィー固定相にある種のクロマトグラフィー官能基を付与する有機官能基を包含する。本明細書で開示されるような表面修飾剤は、例えば、誘導体化またはコーティング、およびその後の架橋を介して、基材に結合し、基材に表面修飾剤の化学的特性を付与する。１つの実施形態において、ハイブリッド材料の有機基は、反応して、表面修飾剤と有機共有結合を形成する。修飾剤は、限定されないが、求核反応、求電子反応、付加環化反応、フリーラジカル反応、カルベン反応、ナイトレン反応およびカルボカチオン反応を含めて、有機およびポリマー化学において周知の複数の機構を介して材料の有機基に対して有機共有結合を形成し得る。有機共有結合は、限定されないが、水素、ホウ素、炭素、窒素、酸素、ケイ素、リン、硫黄およびハロゲンを含む、有機化学の一般的な元素間の共有結合の形成を伴うと定義される。さらに、炭素−ケイ素結合および炭素−酸素−ケイ素結合は、有機共有結合と定義されるが、一方でケイ素−酸素−ケイ素結合は、有機共有結合と定義されない。様々な合成変換が文献において周知であり、例えば、Ｍａｒｃｈ，Ｊ．Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第３版、Ｗｉｌｅｙ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９８５年を参照されたい。
クロマトグラフィー材料
本発明のクロマトグラフィー材料は、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群のコア材料を含むものを包含し得る。コア材料は、本明細書で検討されるとおりの高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。同様に、クロマトグラフィーコア材料は、本明細書で検討される高純度材料の通常の、例えば、高純度でない、バージョン／アナログ／ホモログであり得る。
好適なコア材料の例としては、限定されないが、慣用のクロマトグラフィーシリカ材料、金属酸化物材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群、セラミック、酸化ケイ素、イミド窒化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムケイ素、ジイミドケイ素およびオキシ窒化ケイ素が挙げられる。（修飾とともにまたは修飾なしで用いるための）好適なコア材料のさらなる例は、米国特許出願公開第２００９／０１２７１７７号、２００７／０１３５３０４号、２００９／０２０９７２２号、２００７／０２１５５４７号、２００７／０１４１３２５号、２０１１／００４９０５６号、２０１２／００５５８６０号および２０１２／０２７３４０４号、ならびに国際公開第ＷＯ２００８／１０３４２３号に記載されており、これらは、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
クロマトグラフィーコア材料は、離散粒子の形態であり得るまたはモノリスであり得る。クロマトグラフィーコア材料は、任意の多孔質材料であり得、市販であり得、または公知の方法、例えば、米国特許第４，０１７，５２８号、６，５２８，１６７号、６，６８６，０３５号および７，１７５，９１３号に記載されたこれらの方法によって製造され得、これらはこれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。一部の実施形態において、クロマトグラフィーコア材料は、非多孔質コアであり得る。
クロマトグラフィー表面材料とクロマトグラフィーコア材料との組成は、クロマトグラフィー選択性の向上、カラム化学的安定性の向上、カラム効率の向上および／または機械的強度の向上を与えるように、当業者によって変化させ得る。同様に、周囲の材料の組成は、親水性／親油性均衡（ＨＬＢ）、表面電荷（例えば、等電点またはシラノールｐＫａ）および／またはクロマトグラフィー分離向上のための表面官能性の変化を与える。さらに、一部の実施形態において、クロマトグラフィー材料の組成は、さらなる表面修飾に利用できる表面官能性も与え得る。
本発明のクロマトグラフィー材料のイオン性基および疎水性表面基は、公知の方法を用いて調製され得る。イオン性修飾剤試薬の一部は、市販されている。例えば、アミノアルキルトリアルコキシシラン、メチルアミノアルキルトリアルコキシシランおよびピリジルアルキルトリアルコキシシランを有するシランは、市販されている。クロロプロピルアルキルトリクロロシランおよびクロロプロピルアルキルトリアルコキシシランなどの他のシランも、市販されている。これらは、イミダゾールと結合および反応して、イミダゾリルアルキルシリル表面種を生成し得る、またはピリジンと結合および反応して、ピリジルアルキルシリル表面種を生成し得る。他の酸性修飾剤も市販されており、限定されないが、スルホプロピルトリシラノール、カルボキシエチルシラントリオール、２−（カルボメトキシ）エチルメチルジクロロシラン、２−（カルボメトキシ）エチルトリクロロシラン、２−（カルボメトキシ）エチルトリメトキシシラン、ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、三酢酸、（２−ジエチルホスファトエチル）トリエトキシシラン、２−（クロロスルホニルフェニル）エチルトリクロロシランおよび２−（クロロスルホニルフェニル）エチルトリメトキシシランが挙げられる。
グリニャール反応およびヒドロシリル化を含む、一般的な合成プロトコルを用いて、これらの種類のシランを合成することは当業者に公知である。生成物は、クロマトグラフィー、再結晶または蒸留によって精製され得る。
イソシアネートなどの他の添加剤も、市販されておりまたは当業者によって合成され得る。一般的なイソシアネート形成プロトコルは、第一級アミンとホスゲンまたはトリホスゲンとして知られた試薬との反応である。
１つの態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。クロマトグラフィー固定相は、式１［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される。Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの基を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第１の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第２の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で時間にわたっての保持の変動（ドリフト）を最小限にし得る。
別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相を提供する。Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含むクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第２の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし得る。
さらに別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含む、クロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。ＱおよびＴは、それぞれ独立して、Ｘに直接結合していてもよい。Ｑは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｘは、非極性基を含み得るまたはＸは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。Ｑは、非極性基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし得る。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｑは、
Figure 2015517402
 によって表され得る。一部の実施形態において、ｎ１は、０−３０の整数であり；ｎ２は、０−３０の整数であり；ｎ３＝０または１であり、但し、ｎ３＝０である場合、ｎ１は、０でないことを条件とする。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン、または基Ｚを独立して表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、Ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、Ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を表す。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得る。Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を表す。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を表す。一部の実施形態において、Ｙは、埋め込み極性官能基である。一部の実施形態において、Ａは、親水性末端基を表す。一部の実施形態において、Ａは、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルまたは基Ｚを表す。一部の実施形態において、Ａは、官能化可能な基を表す。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｔは、
Figure 2015517402
 によって表される。一部の実施形態において、ｎ１は、０−５の整数であり；ｎ２は、０−５の整数であり；ｎ３＝０または１であり、但し、ｎ３＝０である場合、ｎ１は０でないことを条件とする。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン、または基Ｚを独立して表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、Ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、Ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を表す。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を表す。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を表す。一部の実施形態において、Ｚは、シリルエーテル結合を表す。一部の実施形態において、Ｙは、埋め込み極性官能基である。さらに、一部の実施形態において、Ａは、親水性またはイオン性末端基を表し；または他の実施形態において、Ａは、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルまたは基Ｚを表す。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、クロマトグラフィー固定Ｔは、以下の構造：
Figure 2015517402
 の１つである。１つ以上の実施形態において、Ｒ５およびＲ６は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表す。さらに、一部の実施形態において、Ａ、Ａ１およびＡ２は、シアノ、ヒドロキシル、フルオロ、トリフルオロ、置換アリール、エステル、エーテル、アミド、カルバメート、尿素、スルホキシド、ニトロ、ニトロソ、ボロン酸、ボロン酸エステル、尿素、チオエーテル、スルフィニル、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環式、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基、またはトリアゾール官能基を含めた、独立して選択された親水性／イオン性基である。他の実施形態において、Ａ、Ａ１およびＡ２は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキルまたは低級アルキルを含めた、非極性基から独立して選択される。さらに他の実施形態において、Ａは、親水性／イオン性基から独立して選択され、Ａ１は、非極性基から独立して選択され、Ａ２は、親水性／イオン性基または非極性基のいずれかから独立して選択される。１つ以上の実施形態において、ＱおよびＴは異なる。他の実施形態において、ＱおよびＴは同じである。一部の実施形態において、第１の官能基としては、ジオール、トリメトキシシリルエチルピリジン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、硫黄、窒素または酸素系の極性シランカーボネート、カルバメート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環またはトリアゾールが挙げられる。Ｔによって含まれる官能基は、アミン、トリメトキシシリルエチルピリジン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、硫黄、窒素または酸素系の極性シランカーボネート、カルバメート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環またはトリアゾールであり得る。さらに、Ｔ、Ｑ、またはＱとＴの両方は、キラル分離に適したキラル官能基であり得る。
一部の実施形態において、Ｑは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つである。
一部の実施形態において、Ｑは、ボレートまたはニトロ官能基を含む。
一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは１−３の整数であり、ｙは０−２の整数であり、ｚは０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基である。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合である。さらに、一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基である。
一部の実施形態において、比ｂ／ｃは、約０．０５−７５、０．０５−５０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０または９０である。さらに、１つ以上の実施形態において、ｂ＝ｃ、またはｂ＝０およびｃ＞０、またはｂ＞０およびｃ＝０である。一部の実施形態において、ａは、≧０である。一部の実施形態において、合計表面被覆率は、約１、２、３、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きくあり得る。合計表面被覆率は、約１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きくあり得る。
１つ以上の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持の変化またはドリフトを示す。
一部の実施形態において、コア材料は、シリカ材料から本質的になる。場合によって、コア材料は、有機−無機ハイブリッド材料または表面多孔質材料から本質的になる。１つ以上の実施形態において、コア材料は、ハイブリッド表面層を有する無機材料、無機表面層を有するハイブリッド材料、包囲ハイブリッド層、または異なるハイブリッド表面層を有するハイブリッド材料から本質的になる。固定相材料は、複数の粒子、モノリス、または表面多孔質材料の形態であり得る。一部の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有しないが、一方で他の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有する。固定相材料は、球状材料、非球状材料（例えば、トロイド、多面体を含む。）の形態であり得る。ある実施形態において、固定相材料は、高度に球状のコア形態、棒形状コア形態、曲棒形状コア形態、トロイド形状コア形態；またはダンベル形状コア形態を有する。ある実施形態において、固定相材料は、高度球状、棒形状、曲棒形状、トロイド形状、またはダンベル形状の形態の混合物を有する。
一部の実施形態において、固定相材料は、約２５から１１００ｍ２／ｇの表面積、約１５０から７５０ｍ２／ｇの表面積、約３００から５００ｍ２／ｇ、約８０から５００ｍ２／ｇまたは約１２０から３３０ｍ２／ｇの表面積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約０．２から２．０ｃｍ３／ｇ、約０．７から１．５ｃｍ３／ｇ、約０．１５から１．７ｃｍ３／ｇ；または約０．５から１．３ｃｍ３／ｇの細孔容積を有する。１つ以上の実施形態において、固定相材料は、約１１０ｍ２／ｇ未満、約１０５ｍ２／ｇ未満、約８０ｍ２／ｇ未満、または約５０ｍ２／ｇのマイクロポア表面積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約２０から１５００Å、約５０から１０００Å、約６０から７５０Å、約６５から２００Å、約１００から７５０Å；または約１５０から５００Åの平均細孔直径を有する。一部の実施形態において、複数の粒子は、約０．２から１００ミクロン、約０．５から１０ミクロン、または約１．５から５ミクロンのサイズを有する。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｘは、シリカコアまたはシリカ−有機ハイブリッドコアである。Ｔは、極性であり得、ＱおよびＴは、≧１．５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得る。Ｔは、非極性であり得、ＱおよびＴは、≧２．０μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得；Ｔは、非極性であり得、ＱおよびＴは、≧２．０μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得；Ｔは、極性であり得、ＱおよびＴは、≧１．５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し得る。一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、放射状調整細孔、非放射状調整細孔、規則細孔、不規則細孔、単分散細孔、非単分散細孔、平滑面、粗面またはこれらの組合せを含む。
クロマトグラフィー固定相は、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。
別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーの条件下で保持のドリフトまたは変化を受けるクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み得る。Ｑは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用することができ、Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用することができ、またはＱとＴの両方は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用することができる。さらに、ＱおよびＴは、一緒に、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし得る。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｑは、疎水性であり、Ｔは、疎水性であり、またはＱおよびＴは、疎水性である。
さらに別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性、荷電および／または疎水性官能基を含み得る。Ｔは、Ｘに直接結合していてもよく、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用し得る、第２の親水性、極性、イオン性、荷電および／または親水性官能基を含み得る。さらに、ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくすことができ、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にすることができる。
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、クロマトグラフィー固定相材料は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合している。
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のカラムまたは器具を提供する。カラムまたは器具は、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を備える。装置は、前形成されたフリット（フリットは、相互接続された材料によって生成される。）を有し得る、または装置は、フリットを有しない。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のキットを提供する。キットは、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を装備する。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。さらに、筐体および固定相とともに、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せを行うための取扱説明書が含まれ得る。
別の態様において、本発明は、本発明による固定相材料を調製する方法を提供する。この方法は、（１）１種以上の親水性、極性、イオン性、および／もしくは荷電官能基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の親水性、極性、イオン性、および／もしくは荷電官能基を含む第２の化学剤を該クロマトグラフィーコア材料と反応させ；（２）１種以上の疎水性基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の親水性、極性、イオン性、および／もしくは荷電官能基を含む第２の化学剤を該クロマトグラフィーコア材料と反応させ；または（３）１種以上の親水性、極性、イオン性、および／もしくは荷電官能基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の疎水性官能基を含む第２の化学剤を該クロマトグラフィーコア材料と反応させ、それにより、本発明による固定相材料を生成させる方法を提供する。
１つ以上の実施形態において、Ｑは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つを有する試薬に由来する。
１つ以上の実施形態において、Ｔは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つを有する試薬に由来する。
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せにおいて保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する方法を提供する。本方法は、本発明のいずれかの実施形態によるクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を用いて試料をクロマトグラフィー的に分離し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを含む。
１つ以上の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を含む。一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、保持上のクロマトグラフィー材料のアルコキシル化および／または脱アルコキシル化の効果を実質的になくすことを含む。
１つ以上の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のクロマトグラフィー固定相を製造する方法を提供する。この方法は、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する高純度クロマトグラフィーコア材料を選択することを含む。この方法は、前記コア材料を第１の試薬と反応させることを含み、前記第１の試薬は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性、荷電および／または親水性官能基をさらに含む。この方法は、前記コア材料を第２の試薬と反応させることをなおさらに含み、前記第２の試薬は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第２の親水性、極性、イオン性、荷電および／または親水性官能基を含み；ここで、前記第１および前記第２の試薬は、分析物とコア材料との間のクロマトグラフィー相互作用をなくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする。
さらに、Ｑは、以下の構造：
Figure 2015517402
Figure 2015517402
の１つを含み得る。
Ｒ５およびＲ６は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得る。Ｒ８およびＲ９は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン基、またはカルボニル、シアノ、ヒドロキシル、フルオロ、トリフルオロ、置換アリール、エステル、エーテル、アミド、カルバメート、尿素、スルホキシド、ニトロ、ニトロソ、ボロン酸、ボロン酸エステル、尿素、チオエーテル、スルフィニル、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環式、もしくはトリアゾール官能基から独立して選択され得る。Ｈｅｔは、少なくとも１個の窒素原子を含む、単環式または二環式のヘテロ環式またはヘテロアリール環系を表し得る。Ｂは、酸性イオン性修飾剤を表し得る。
さらに、Ｙは、以下の構造：
Figure 2015517402
 の１つを含み得る。
ある他の実施形態において、本発明のクロマトグラフィー材料は非多孔質である。別の実施形態において、本発明のクロマトグラフィー材料は、約１から約１４のｐＨ；約１０から約１４のｐＨ；または約１から約５のｐＨで加水分解的に安定である。
別の態様において、本発明は、クロマトグラフィー材料が、クロマトグラフィー表面内に分散したナノ粒子または２種以上のナノ粒子の混合物をさらに含む、本明細書で記載されるとおりの材料を提供する。
ある実施形態において、ナノ粒子は、ナノコンポジットの＜２０重量％、ナノコンポジットの＜１０重量％またはナノコンポジットの＜５重量％で存在する。
他の実施形態において、ナノ粒子は、結晶質または非晶質であり、炭化ケイ素、アルミニウム、ダイヤモンド、セリウム、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、ジルコニウム、バリウム、セリウム、コバルト、銅、ユウロピウム、ガドリニウム、鉄、ニッケル、サマリウム、ケイ素、銀、チタン、亜鉛、ホウ素、これらの酸化物、またはこれらの窒化物であり得る。特定の実施形態において、ナノ粒子は、ナノ−ダイヤモンド、炭化ケイ素、二酸化チタンおよび立方晶−ホウ窒化物からなる群から選択される１つ以上の部分を含む物質である。他の実施形態において、ナノ粒子は、直径２００ｎｍ以下、直径１００ｎｍ以下、直径５０ｎｍ以下または直径２０ｎｍ以下であり得る。
クロマトグラフィー材料の調製
本発明は、本発明の材料（例えば、クロマトグラフィー材料）を製造する方法を含む。例えば、本発明は、クロマトグラフィー固定相（例えば、シリカ粒子）を化学試薬（例えば、メタノールまたはＴＭＳ−Ｃｌ）と反応させて、保持のドリフトまたは変化の作用を軽減するように固定相の表面を化学的に修飾する方法を含み得る。本発明はまた、（例えば、シリカ以外のベース粒子を用いて）ベース粒子を変化させることによって保持のドリフトまたは変化の作用を軽減するクロマトグラフィー媒体を製造する方法を含む。さらに、本発明はまた、メタノール（または類似するアルコール）中シリカ粒子を還流させて、シリカ粒子の表面をメトキシル化（またはアルコキシル化）する（例えば、脱水縮合反応によって）などの技術を含む。
クロマトグラフィーコア材料の表面修飾：
様々な態様および実施形態において、本発明は、クロマトグラフィーコア材料（例えば、上に記載されたとおりの）を修飾して（例えば、末端キャップして）、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避するクロマトグラフィー材料を調製することを含む。本明細書で使用される場合、末端キャッピングの概念は、小さい極性シラン、または他の官能基でクロマトグラフィーコアを官能化し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避することを意味すると理解される。例えば、末端キャッピングは、分析物とクロマトグラフィーコアとのクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げ得る（例えば、コア表面シラノールおよび／またはアルコキシル化シラノールのクロマトグラフィー作用を有効になくす。）。場合によっては、末端キャッピング（例えば、非極性基を用いる。）は、カラムの保持性を低下させ得る。したがって、様々な実施形態において、クロマトグラフィーコア材料の表面修飾は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を用いて、クロマトグラフィー的に有用な全体的保持を保存または達成することを含み得る。このような末端キャッピング基は、例えば、標準的な結合化学を介して導入され得る。
一部の実施形態において、末端キャッピングは、永続的な結合を与える。したがって、クロマトグラフィー相のための適当な末端キャップを選択することが重要である。好ましい実施形態において、クロマトグラフィー材料は、クロマトグラフィー的に望ましい特性（例えば、全体的保持）を有する。したがって、一部の実施形態において、従来のクロマトグラフィー材料の望ましい特性（例えば、全体的保持）を模倣し得る特性を有する末端キャップを選択することが重要である。
様々な実施形態において、末端キャッピング基の化学的特性は、所望の作用を得るように選択され得る。例えば、１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を用いて、分析物との望ましい相互作用（例えば、クロマトグラフィー的に許容される保持）および／または移動相との望ましい相互作用（例えば、クロマトグラフィーコア表面をアルコキシル化し得るアルコールを除去する。）を得ることができる。同様に、末端キャップの大きさおよび／または立体構造は、コア表面を隠蔽するおよび／またはキラル分離を行うように選択され得る。
同様に、末端キャップの濃度は、変えることができる。一部の実施形態において、より大きいおよび／またはより強く相互作用する末端キャップは、より低い濃度で保持のドリフトまたは変化を軽減または回避し得る（例えば、より小さい末端キャップと比較して）。他の実施形態において、適用範囲は、望ましい特性に合わせて調整され得る。例えば、非極性末端キャップは、極性末端キャップよりも低い被覆率で（例えば、望ましい保持を維持するように）使用され得る。様々な実施形態において、末端キャッピングは、１種以上の極性もしくは非極性末端キャップまたはこれらの組合せを使用し得る。一部の実施形態において、クロマトグラフィー媒体の表面積は、末端キャップの変更された極性に起因する保持の増加または減少を補償するように増加または減少させる。
一部の実施形態において使用され得る例示的末端キャップのいくつかが下記に示される。末端キャップは、化学反応（例えば、塩基の存在下でのＳＮ２置換反応）によってクロマトグラフィー媒体に結合しているシラン（例えば、クロロシラン）であり得る。例えば、例示的な末端キャップとしては、
Figure 2015517402
 （Ｒ、Ｒ１＝ＣｌまたはＣＨ３）、
Figure 2015517402
 が挙げられ得る。
上記の例示的末端キャップは、隠蔽極性官能基（例えば、アルコール）を含む。例えば、上記第１の末端キャッピング基は、アセテート保護基の加水分解後にアルコールを生成し得る。代替として、上記第２の末端キャッピング基は、例えば、水またはアミンとエポキシド開環を行って、ジオールまたはヒドロキシルアミン部分を形成し得る。最後に、上記第３の末端キャッピング基によるクロマトグラフィー表面の処理は、クロマトグラフィー表面との初期の結合の結果としてのＳｉ−Ｏ結合の切断後にヒドロキシル基を自動的に脱隠蔽し得る。
一部の実施形態において、末端キャッピング基は、クロマトグラフィー表面と反応する前に既に荷電され得る。例えば、末端キャッピング基は、以下に示される双性イオン構造を有し得る：
Figure 2015517402
一部の実施形態において、末端キャッピング基は、フッ素化され得る。例えば、末端キャッピング基は、
Figure 2015517402
Figure 2015517402
であり得る。
一部の実施形態において、末端キャップは、酸性基を含み得る。例えば、末端キャッピング基は、
Figure 2015517402
 であり得る。
一部の実施形態において、末端キャッピング基は、アルキルを含み得る。例えば、末端キャッピング基は、−Ｃ４Ｈ９、ＴＭＦＣＬ、ＨＭＤＳなどであり得る。
１つ以上の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のクロマトグラフィー固定相材料を製造する方法を提供する。この方法は、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア材料を選択することを含む。この方法は、前記コア材料を第１の試薬と反応させることをさらに含み、前記第１の試薬は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性荷電および／または親水性官能基を含む。本方法は、前記コア材料を第２の試薬と反応させることをなおさらに含み、前記第２の試薬は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第２の親水性、極性、イオン性荷電および／または親水性官能基を含み；ここで、前記第１および前記第２の試薬は、分析物とコア材料とのクロマトグラフィー相互作用をなくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする。
上記方法は、本明細書で記載されるとおりの材料（例えば、クロマトグラフィー固定相材料）のいずれかを製造するために使用され得る。例えば、本発明の方法は、固定相の表面を化学的に修飾するためにクロマトグラフィー固定相（例えば、シリカ粒子）を化学試薬（例えば、メタノールもしくはＴＭＳ−Ｃｌ、または本明細書で記載されるとおりの上記試薬のいずれか）と反応させて、保持のドリフトまたは変化の作用を軽減する方法を含み得る。
保持のドリフトまたは変化を軽減する基材の使用
一部の実施形態において、本発明は、保持のドリフトまたは変化を軽減する異なる基材を使用する（例えば、さらなる化学的な修飾または末端キャッピングなしに）。このような軽減は、例えば、酸性度が低いシラノール、数が減少したシラノールを有する材料、非シリカベース材料またはこれらの組合せによることができる。本発明は、これらの材料それ自体、これらの材料を製造する方法、これらの材料を使用する（例えば、保持のドリフトまたは変化を軽減しながら、ＳＦＣを行う）方法、これらの材料を備えるＳＦＣ設備／器具、これらの材料をこれらの使用のための取扱説明書と一緒に含むキットなどを含む。
一部の実施形態において、異なる基材は、ジルコニアまたはアルミナであり得る。一部の実施形態において、基材は、有機またはポリマーベース系であり得る。例えば、有機またはポリマー基材は、高度に架橋されて、検出可能な流出（ｂｌｅｅｄ）を回避し得る。有機またはポリマー基材はまた、そもそも保持のドリフトまたは変化をもたらし得る酸性基の欠如のために始まりからのドリフトを回避するように選択され得る。
一部の実施形態において、基材は、被覆無機材料である。このような材料は、固定化に対して潜在性を有し得る。例えば、クロマトグラフィー材料は、ハイブリッド材料で被覆された無機−有機ハイブリッド材料、またはシリカであり得る。一部の実施形態において、シラノールが依然として存在するが、材料は、ドリフトを示さない酸性度が低いシラノールを有し得る。例えば、ＸＴｅｒｒａ（登録商標）被覆粒子（Ｗａｔｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｆｏｒｄ ＭＡから入手可能）は、酸性度を減少させ得る。一部の実施形態において、クロマトグラフィー媒体（被覆および非被覆媒体を含む。）は、例えば、プレアルコキシル化および／または末端キャッピングを促進するために、より多くの酸性シラノールを有するように選択され得る。
使用前のクロマトグラフィー媒体のアルコキシル化
一部の実施形態において、クロマトグラフィー媒体（例えば、上記のクロマトグラフィー媒体）は、クロマトグラフィー設定における使用前に（例えば、カラムに充填される前、またはカラム上で試料を流す前に）アルコキシル化され得る。１つ以上の実施形態において、アルコキシル化反応は、最適なアルコール中でクロマトグラフィー媒体を還流させることによって促進される。一部の実施形態において、クロマトグラフィー媒体のアルコキシル化を促進するために触媒が使用されるが、一方で他の実施形態において、触媒はまったく使用されない。好ましい実施形態において、アルコキシル化後に、アルコキシル化クロマトグラフィー媒体を水性溶媒と接触させることを回避するように注意される。
一部の好ましい実施形態において、クロマトグラフィー媒体をアルコキシル化するために選択されるアルコールは、その後の加水分解（例えば、モル当量の水の添加後のシラノール−Ｓｉ−ＯＨ結合および対応するアルコールの再生）に対するアルコールの相対耐性に基づいて選択される。いかなる特定の理論によっても拘束されることも望むことなく、Ｃ−Ｏ結合の周りにより多くの立体障害を有するアルコールは、加水分解性に対してあまり感受性でない可能性がある。例えば、一部の実施形態において、様々なアルコールについての相対シラノール脱アルコキシル化速度は、メタノール＞エタノール＞イソプロパノールの順に従う。
一部の実施形態において、クロマトグラフィー媒体のアルコキシル化に用いられるアルコールは、複数のヒドロキシル官能基を含む。例えば、ペンタエリトリトール（２，２−ビス（ヒドロキシメチル）１，３−プロパンジオール）、２，２−ジメチルプロパンジオール（ネオペンチルグリコール）またはトリペンタエリトリトール）は、クロマトグラフィー媒体をアルコキシル化するために用いられ得る。一部の実施形態において、不安定な化合物（例えば、複数のアルコールを有するある種の化合物）は、クロマトグラフィー媒体をアルコキシル化するために用いられない。
器具
本発明は、本明細書で記載されるクロマトグラフィー材料を含めて、様々な器具（例えば、クロマトグラフィー用カラム、キャピラリおよびマイクロ流体デバイスおよびこれらの使用のためのシステム）を含む。いくつかの例証実施例が以下に検討されるが、当業者は、本発明が、限定されないが、クロマトグラフィー用カラム、器具、使用方法またはキットを含めて、複数の異なる実施形態を企図し得ることを理解する。
一部の実施形態において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のカラムまたは器具を提供する。カラムまたは器具は、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を備える。装置は、前形成されたフリット（フリットは、相互接続された材料によって生成される。）を有し得る、または装置はフリットを有さない。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。
したがって、本発明の器具は、本発明の材料（例えば、保持のドリフトまたは変化を低減または軽減するように適合させた化学修飾された固定相などのクロマトグラフィー固定相）を収容し得る（例えば、これで充填され得る。）。さらに、本発明の器具は、本明細書で記載されるとおりの本発明の方法を実施するために使用され得る。
１つの実施形態において、本発明は、充填カラムの形態である。カラムは、本明細書で記載される固定相（例えば、クロマトグラフィー材料）で充填され得る。このようなカラムは、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避しながら、種々のタイプのクロマトグラフィー（例えば、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、および溶媒和ガスクロマトグラフィー）を行うために使用され得る。
カラムは、Ｗａｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ（登録商標）ＨＰＬＣシステム、Ｗａｔｅｒｓ Ａｃｑｕｉｔｙ（登録商標）システムまたはＷａｔｅｒｓ ＵＰＣ２（登録商標）システムを含めた、市販のクロマトグラフィーシステムなどの既存のクロマトグラフィープラットフォームと組み合わせて使用され得る。本発明のカラムは、保持のドリフトまたは変化の作用を軽減しながら、複数の異なるマススループット（例えば、分析規模クロマトグラフィー、分取規模クロマトグラフィー）用に使用され得る。同様に、本発明は、キャピラリおよびマイクロ流体デバイス、ならびにそれらの使用のためのシステム（例えば、市販されているおよび当業者に知られた）において具体化され得る。カラム、キャピラリ、およびマイクロ流体デバイス、ならびに関連システムの選択は、当業者に容易に理解できる。
使用方法
１つ以上の実施形態において、本発明は、使用方法を提供する。例えば、当業者は、本発明が、クロマトグラフィー分離を行うときに保持のドリフトまたは変化の作用を軽減するために本開示において記載されたクロマトグラフィー固定相を使用する方法を企図することを理解する。本発明は、種々のタイプのクロマトグラフィー分離、例えば、キャピラリ規模分離、分析規模分離、分取規模分離または工業処理規模分離用に記載された固定相を使用する方法を含み得る。本発明は、保持のドリフトまたは変化を低減するために様々な様式のクロマトグラフィー（例えば、ＨＰＬＣ、ＵＨＰＬＣまたはＳＦＣ）において本発明を使用する方法を含み得る。
１つ以上の実施形態において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せにおける保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する方法を提供する。この方法は、本発明のいずれかの実施形態によるクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を使用して試料をクロマトグラフィー的に分離し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを含む。
この方法は、本明細書で記載されるとおりの本発明のキットを使用して行われ得る。さらに、この方法は、本明細書で記載されるとおりの本発明の器具、カラムまたは材料（例えば、クロマトグラフィー固定相）によって行われ得る。さらに、本発明の方法は、本発明の分析物を分析する（例えば、その存在、量、濃度などを検出する。）ために使用され得る。
本発明は、限定されないが、有機小分子、タンパク質、核酸、脂質、脂肪酸、炭水化物、ポリマーなどを含めた、複数の試料を分離および／または分析するために使用され得る。同様に、本発明は、小分子、極性小分子、医薬品で用いられる分析物、生体分子、抗体、ポリマーおよびオリゴマー、糖類、グリカン分析、石油化学薬品分析、脂質分析、ペプチド、リンペプチド、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、極性酸、芳香族多環式炭化水素、食品分析、化学薬品分析、生物分析、薬物乱用、法医学、殺虫剤、農薬、バイオ後続品、製剤の分離のために使用され得る。
様々な実施形態において、本発明による材料は、ＳＦＣ、ＨＰＬＣおよび／またはＵＨＰＬＣシステム上で用いるマイクロボアカラムに用途を有し得る。
様々な実施形態において、本発明による材料は、高速平衡カラム、長寿命カラム、水安定カラムを有するＳＦＣに用途を有し得る。
キット
本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のキットを提供する。キットは、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を含み得る。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。さらに、筐体および固定相と一緒に、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せを行うための取扱説明書が含まれ得る。
したがって、本発明のキットは、本明細書で記載される本発明の方法を実行するために使用され得る。さらに、本発明のキットは、以下に本明細書で記載されるものを含めた、様々な異なる試料および試料タイプを分析するために使用され得る。
１つ以上の実施形態において、本発明は、保持のドリフトまたは変化の作用を低減または軽減するために本開示の態様を含むキットを企図し得る。例えば、キットは、本開示の固定相媒体で充填されたクロマトグラフィーカラムを含み得る。一部の実施形態において、充填カラムは、標準的なクロマトグラフィーシステム（例えば、Ｗａｔｅｒｓ Ａｃｑｕｉｔｙ（登録商標）クロマトグラフィーシステムなどの市販のクロマトグラフィーシステム）において直接使用され得る。キットは、使用のための取扱説明書をさらに含み得る。さらに、キットは、機器の校正および／または保持のドリフトまたは変化の実質的な欠如の確認のための純粋分析物の貯蔵試料をさらに含み得る。キットは、保持のドリフトまたは変化を軽減するために上記構成要素（例えば、固定相、充填カラムまたはクロマトグラフィー器具）のいずれかまたはすべてを含み得る。
分析物
本発明によるクロマトグラフィー分離に適している分析物としては、例えば、有機小分子、脂質、ペプチド、核酸、合成ポリマーを含めた、本質的に任意の対象の分子が挙げられ得る。例えば、臨床化学、医学、獣医学、法化学、薬理学、食品産業、仕事での安全性および環境汚染の１つ以上における標的分析物は、対象であり得る。
臨床化学の標的分析物としては、生命体に存在する任意の分子（例えば、人体、動物体、菌類、細菌、ウイルスなど）が挙げられ得る。例えば、臨床化学の標的分析物としては、限定されないが、タンパク質、代謝産物、バイオマーカーおよび薬剤が挙げられる。
ヒト医学および獣医学の標的分析物としては、被験者の疾患または状態の診断、予防または処置に用いられ得る任意の分子が挙げられ得る。例えば、ヒト医学および獣医学の標的分析物としては、限定されないが、疾患マーカー、予防剤または治療剤が挙げられる。
法化学の標的分析物としては、犯罪の現場から採取された試料、例えば、犠牲者の身体からの試料（例えば、組織または流体試料、毛髪、血液、精液、尿など）に存在する任意の分子が挙げられ得る。例えば、臨床化学の標的分析物としては、限定されないが、毒物、薬剤およびこれらの代謝産物、バイオマーカーおよび同定化合物が挙げられる。
薬理学の標的分析物としては、医薬品もしくはこの代謝産物であるまたは薬剤の設計、合成およびモニタリングに用いられ得る任意の分子が挙げられ得る。例えば、薬理学の標的分析物としては、限定されないが、予防剤および／または治療剤、これらのプロドラッグ、中間体および代謝産物が挙げられる。薬理学分析は、例えば、ジェネリック医薬品の承認、製造およびモニタリングに関連して、生物学的同等性試験を含み得る。
食品産業および農業の標的分析物としては、食品、飲料および／または他の食品産業／農業製品の安全性をモニタリングするのに適切である任意の分子が挙げられ得る。食品産業の分野からの標的分析物の例としては、限定されないが、病原菌マーカー、アレルゲン（例えば、グルテンおよびナッツタンパク質）およびマイコトキシンが挙げられる。
標的分析物としては、ポリペプチド（例えば、天然および／または非天然に存在するアミノ酸、例えば、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｒｏ、Ｐｈｅ、Ｔｒｐ、Ｃｙｓ、Ｍｅｔ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｔｙｒ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ａｓｎ、Ｇｌｎ、セレノシステイン、オルニチン、シトルリン、ヒドロキシプロリン、メチルリシン、カルボキシグルタメート）、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質；ペプチド−核酸；ホルモン（例えば、ペプチドホルモン（例えば、ＴＲＨおよびバソプレッシン）、ならびに合成ポリペプチドおよび工業用ポリペプチドが挙げられ得る。
試料
一般に、試料は、少なくとも１種の標的分析物（例えば、母材と一緒の、上に開示されたクラスまたは種類の分析物）を含む組成物である。試料としては、固体、液体、気体、混合物、材料（例えば、抽出物、細胞、組織、生物などの中間稠度の）またはこれらの組合せが挙げられ得る。様々な実施形態において、試料は、身体試料、環境試料、食品試料、合成試料、抽出物（例えば、分離技術によって得られた。）またはこれらの組合せである。
身体試料としては、個体の身体に由来する任意の試料が挙げられ得る。この文脈において、個体は、動物、例えば、哺乳動物、例えば、ヒトであり得る。他の例の個体としては、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、ネコ、イヌ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、ウシまたはウマが挙げられる。個体は、患者、例えば、疾患を患っているまたは疾患を患っていると疑われる個体であり得る。身体試料は、例えば、（病原体またはバイオマーカーの存在を検出および／または同定することによって）疾患を調査または診断するなどのための、化学的または医学的試験のために採取された、体液または身体組織であり得る。身体試料としては、細胞、例えば、病原体、または個体の身体試料の細胞（例えば、腫瘍細胞）も挙げられ得る。このような身体試料は、組織生検（例えば、パンチ生検）を含めた公知の方法によっておよび血液、気管支吸引物、唾液、尿、糞便または他の体液を採取することによって、得ることができる。例示的な身体試料としては、体液、全血液、血漿、血清、臍帯血（特に、経皮臍帯血試料（ＰＵＢＳ））、髄液（ＣＳＦ）、唾液、羊膜液、母乳、分泌液、膿漿液、尿、糞便、胎便、皮膚、爪、毛髪、臍、胃内容物、胎盤、骨髄、抹消血リンパ球（ＰＢＬ）および固体器官組織抽出物が挙げられる。
環境試料としては、自然環境（例えば、海、土壌、空気および植物相）または人口環境（例えば、運河、トンネル、建造物）などの環境に由来する任意の試料が挙げられ得る。例示的な環境試料としては、水（飲用水、河川水、地表水、地下水、飲料水、下水、排水、廃水、または浸出水）、土壌、空気、堆積物、生物相（例えば、土壌生物相）、植物相、動物相（例えば、魚）および土塊（ｅａｒｔｈ ｍａｓｓ）（例えば、掘削物）が挙げられる。
食品試料としては、食品（飲料水を含む）に由来する任意の試料が挙げられ得る。このような食品試料は、例えば、（１）食品が安全であるか否かを検査するため；（２）食品が食べられる時点で有害な汚染物質を含有していたか否か（保管された試料）または食品が有害な汚染物質を含有しないか否かを検査するため；（３）食品が認可された添加物のみを含有するか否かを検査するため（例えば、法規制の順守）；（４）食品が義務的成分の正しいレベルを含有するか否か（例えば、食品のラベル上の申告が正しいか否か）を検査するため；または（５）食品中に含有される栄養素の量を分析するため、を含めた様々な目的に用いられ得る。例示的な食品試料としては、動物、植物または合成起源の食用製品（例えば、ミルク、パン、卵または肉）、ミール、飲料水、およびこれらの一部、例えば、保管試料が挙げられる。食品試料としては、果実、野菜、豆類、ナッツ、油糧種子、油糧果実、シリアル、茶、コーヒー、薬草浸出液、ココア、ホップ、薬草、スパイス、糖料植物、肉、脂肪、腎臓、肝臓、贓物、ミルク、卵、蜂蜜、魚および飲料水も挙げられ得る。
合成試料としては、工業プロセスに由来する任意の試料が挙げられ得る。工業プロセスは、生物学的工業プロセス（例えば、遺伝子情報を含み、それ自体再生するまたはトランスフェクト細胞を用いる発酵プロセスなどの生物学的系において再生されることができる生物学的物質を用いるプロセス）または非生物学的工業プロセス（例えば、医薬品などの化合物の化学合成または分解）であり得る。合成試料は、所望の製品の収率を決定するならびに／または副生成物および／もしくは出発物質の量を測定するために、工業プロセスの進捗を検査およびモニターするために用いられ得る。
材料
すべての試薬は、特に断りのない限り、受け入れたまま使用した。当業者は、以下の供給物および供給者の等価物が存在し、したがって、以下に記載される供給者は限定するものと解釈されるべきでないことを理解する。
特徴付け
当業者は、以下の機器および供給者の等価物が存在し、したがって、以下に挙げられる機器は、限定するものとして解釈されるべきでないことを理解する。
Ｃ％値は、燃焼分析（ＣＥ−４４０ Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｅｒ；Ｅｘｅｔｅｒ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｉｎｃ．、Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｅｌｍｓｆｏｒｄ、ＭＡ）または電量炭素分析器（モジュールＣＭ５３００、ＣＭ５０１４、ＵＩＣ Ｉｎｃ．、Ｊｏｌｉｅｔ、ＩＬ）によって測定した。臭素および塩素含有量は、フラスコ燃焼、続いて、イオンクロマトグラフィー（Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｌａｂ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）によって決定した。これらの材料の比表面積（ＳＳＡ）、比細孔容積（ＳＰＶ）および平均細孔直径（ＡＰＤ）は、多点Ｎ２吸着法（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡＳＡＰ２４００；Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）を用いて測定した。ＳＳＡは、ＢＥＴ法を用いて計算し、ＳＰＶは、Ｐ／Ｐ０＞０．９８について決定した単点値であり、ＡＰＤは、ＢＪＨ法を用いて等温線の脱着脚部から計算した。マイクロポア表面積（ＭＳＡ）は、比表面積（ＳＳＡ）から減算された＜３４Åの細孔についての累積的吸着細孔直径データとして決定した。中央メソポア径（ＭＭＰＤ）およびメソポア細孔容積（ＭＰＶ）は、水銀ポロシメトリー（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡｕｔｏＰｏｒｅ ＩＩ９２２０またはＡｕｔｏＰｏｒｅ ＩＶ、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）によって測定した。骨格密度は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡｃｃｕＰｙｃ１３３０ヘリウム比重瓶（Ｖ２．０４Ｎ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）を用いて測定した。粒度は、Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３分析装置（３０μｍ開口部、７０，０００カウント；Ｍｉａｍｉ、ＦＬ）を用いて測定した。粒子径（ｄｐ５０）は、体積ベース粒度分布の５０％累積径として測定した。分布の幅は、１０％累積体積径で除した９０％累積体積径として測定した（９０／１０比を意味する。）。粘度は、これらの材料についてブルックフィールドデジタル粘度計Ｍｏｄｅｌ ＤＶ−ＩＩ（Ｍｉｄｄｌｅｂｏｒｏ、ＭＡ）を用いて決定した。ｐＨの測定は、Ｏａｋｔｏｎ ｐＨ１００シリーズメータ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｌｍｅｒ、Ｖｅｒｎｏｎ Ｈｉｌｌｓ、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）によって行い、周囲温度で使用直前にＯｒｉｏｎ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｂｅｖｅｒｌｙ、ＭＡ）ｐＨ緩衝標準を用いて校正した。滴定は、Ｍｅｔｒｏｈｍ７１６ＤＭＳ Ｔｉｔｒｉｎｏ自動滴定器（Ｍｅｔｒｏｈｍ、Ｈｅｒｓａｕ、スイス国）を用いて行い、グラム当たりミリ当量（ｍｅｑｕｉｖ／ｇ）として報告する。多核（１３Ｃ、２９Ｓｉ）ＣＰ−ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｋｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ａｖａｎｃｅ−３００分光計（７ｍｍ二重広域帯プローブ）を用いて得た。スピン速度は典型的には５．０−６．５ｋＨｚであり、待ち時間は５秒であり、交差分極接触時間は６ミリ秒であった。報告した１３Ｃおよび２９Ｓｉ ＣＰ−ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルシフトは、外標準アダマンタン（１３Ｃ ＣＰ−ＭＡＳ ＮＭＲ、δ３８．５５）およびヘキサメチルシクロトリシロキサン（２９Ｓｉ ＣＰ−ＭＡＳ ＮＭＲ、δ−９．６２）を用いてテトラメチルシランと比べて記録した。異なるケイ素環境の集団は、ＤＭＦｉｔソフトウェアを用いてスペクトルデコンボリューションにより評価した［Ｍａｓｓｉｏｔ，Ｄ．；Ｆａｙｏｎ，Ｆ．；Ｃａｐｒｏｎ，Ｍ．；Ｋｉｎｇ，Ｉ．；Ｌｅ Ｃａｌｖｅ，Ｓ．；Ａｌｏｎｓｏ，Ｂ．；Ｄｕｒａｎｄ，Ｊ．−Ｏ．；Ｂｕｊｏｌｉ，Ｂ．；Ｇａｎ，Ｚ．；Ｈｏａｔｓｏｎ，Ｇ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｃｈｅｍ．２００２年、４０、７０−７６頁］。
Figure 2015517402
Figure 2015517402
［実施例１］
一次結合のための代表的手順
典型的な反応において、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを用いてハイブリッド材料（１０ｇ）をトルエン（１９０ｍＬ）中１時間還流させた。冷却後、所望のシランおよびトルエン（９０ｍＬ）をこのフラスコに添加した。この混合物を室温で１時間撹拌し、次いで、１６時間加熱還流させた。次いで、反応物を冷却し、生成物をろ過し、トルエン、アセトン、１：１ｖ／ｖアセトン／水、およびアセトン（すべての溶媒は、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製）で連続的に洗浄した。次いで、アセトン／０．１Ｍ ＮＨ４ＨＣＯ３（６０／４０、ｖ／ｖ、２００ｍＬ）の溶液中にスラリー化し、５０℃で２０時間撹拌した。室温に冷却後、粒子をろ過により収集し、１：１ｖ／ｖアセトン／水、およびアセトンで連続的に洗浄した。粒子を真空下８０℃で一晩乾燥させた。具体例を表３に示す。
Figure 2015517402
［実施例２］
２種以上のシランによる一次結合のための代表的手順
典型的な反応において、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを用いてハイブリッド材料（１０ｇ）をトルエン（１９０ｍＬ）中１時間還流させた。次いで、スラリーを室温に冷却し、シランＡを添加し、この混合物を１時間加熱還流させた。冷却後、シランＢおよびトルエン（９０ｍＬ）をこのフラスコに添加した。この混合物を室温で１時間撹拌し、次いで、１６時間加熱還流させた。次いで、反応物を冷却し、生成物をろ過し、トルエン、アセトン、１：１ｖ／ｖアセトン／水、およびアセトン（すべての溶媒は、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製）で連続的に洗浄した。次いで、アセトン／０．１Ｍ ＮＨ４ＨＣＯ３（６０／４０、ｖ／ｖ、２００ｍＬ）の溶液中にスラリー化し、５０℃で２０時間撹拌した。室温に冷却後、粒子をろ過により収集し、１：１ｖ／ｖアセトン／水、およびアセトンで連続的に洗浄した。粒子を真空下８０℃で一晩乾燥させた。具体例を表４に示す。
Figure 2015517402
［実施例３］
二次結合のための代表的手順
典型例において、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを用いて実施例１および実施例２からの材料（１０ｇ）をトルエン（１９０ｍＬ）中１時間還流させた。次いで、この混合物を室温に冷却し、所望のシランおよびイミダゾール（Ａｌｄｒｉｃｈ−Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、ＷＩ、シランに対して１．２×モル過剰）を添加した。この混合物を４時間還流させ、次いで、室温に冷却した。粒子をろ過により収集し、トルエン、アセトン、１：１ｖ／ｖアセトン／水、およびアセトンで連続的に洗浄し、次いで、真空下で一晩乾燥させた。具体例を表５に示す。
材料３Ｌを生成させるための追加工程 材料３Ｋ（５．０ｇ）を４０ｍＬの０．１Ｍ塩酸中６０℃で６時間加熱した。冷却後、この材料をろ過により収集し、水、およびアセトンで連続的に洗浄し、次いで、真空下８０℃で一晩乾燥させた。
Figure 2015517402
［実施例４］
実施例１、実施例２および実施例３において詳述する粒子の結合／官能化のための一般手順を適用して、種々の細孔材料の表面シラノール基を修飾する。これには、シリカ、ハイブリッド無機／有機材料、ハイブリッド無機／有機、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、ポリマーまたは炭素の材料上のハイブリッド無機／有機表面層、およびハイブリッド無機／有機、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニアまたはポリマーもしくは炭素の材料上のシリカ表面層である、モノリシック、球状、粒状、表面多孔質および異形材料が含まれる。球状材料、非球状材料（例えば、トロイド、多面体を含む。）の形態の固定相材料；高度に球状コア形態、棒形状コア形態、曲棒形状コア形態、トロイド形状コア形態；またはダンベル形状コア形態を有する固定相材料；および高度に球状、棒形状、曲棒形状、トロイド形状またはダンベル形状形態の混合物を有する固定相材料も含まれる。ハイブリッド材料の例は、米国特許第４，０１７，５２８号、６，５２８，１６７号、６，６８６，０３５号および７，１７５，９１３号、ならびに国際公開第ＷＯ２００８／１０３４２３号に示されており、これらの内容は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。表面多孔質粒子としては、米国特許出願公開第２０１３／０１１２６０５号、２００７／０１８９９４４号および２０１０／０６１３６７号に記載されたものが挙げられ、これらの内容は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。球状、粒状または異形材料の粒度は、５−５００μｍ；より好ましくは１５−１００μｍ；より好ましくは２０−８０μｍ；より好ましくは４０−６０μｍ変わり得る。これらの材料のＡＰＤは、３０から２０００Å；より好ましくは４０から２００Å；より好ましくは５０から１５０Å変わり得る。これらの材料のＳＳＡは、２０から１０００ｍ２／ｇ；より好ましくは９０から８００ｍ２／ｇ；より好ましくは１５０から６００ｍ２／ｇ；より好ましくは３００から５５０ｍ２／ｇ変わり得る。これらの材料のＴＰＶは、０．３から１．５ｃｍ３／ｇ；より好ましくは０．５から１．４ｃｍ３／ｇ；より好ましくは０．７から１．３ｃｍ３／ｇ変わり得る。モノリシック材料のマクロポア径は、０．１から３０μｍ、より好ましくは０．５から２５μｍ、より好ましくは１から２０μｍ変わり得る。
［実施例５］
実施例１、実施例２および実施例３からの材料の保持変化
保持変化平均％は、１日目のクロマトグラフィー試験で測定した絶対ピーク保持平均から３日目、１０日目または３０日目のクロマトグラフィー試験から測定した絶対ピーク保持平均のパーセント差を取ることによって計算した。試験したそれぞれの日について、カラムをＭｉｘ１試験条件下で２０分間平衡化し、続いて、Ｍｉｘ１を３回注入し、次いで、Ｍｉｘ２試験条件下で１０分間平衡化し、続いて、Ｍｉｘ２を３回注入した。条件は表６に示す。結果は、表７および表８ならびに図７に示す。
保持低下％は、実施例１ＡでＭｉｘ１およびＭｉｘ２について測定した１日目の絶対ピーク保持平均からＭｉｘ１およびＭｉｘ２について１日目の絶対ピーク保持平均のパーセント差を取ることによって計算した。
Figure 2015517402
Figure 2015517402
Figure 2015517402
実施例３におけるような処理を行わない材料（すなわち、実施例１および実施例２からの材料）についての経時的なクロマトグラフィー保持変化は、実施例３におけるような処理を行う材料についてのものより有意に大きいことが当業者に明らかである。これは、極性結合／官能化が実施例３において用いられる場合に特に当てはまる。
［実施例６］
シリカ２−ＥＰ末端キャッピング
シリカ２−ＥＰ（２−エチル−ピリジン）固定相の保持のドリフトまたは変化、および保持時間に対する末端キャッピングの効果を決定するために、拡張した定組成試験を行った。Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐａｃｋ Ｅソフトウェアを有するＥｍｐｏｗｅｒ２を備えたＴｈａｒ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｏｒ（登録商標）ＷＲＣ１−０７超臨界流体クロマトグラフィー器具に、シリカ２−ＥＰ固定相を含有するクロマトグラフィー用カラム（４．６×１５０ｍｍ）をさらに備えた。この器具に、ＭｅＯＨ中フラボン（０．１ｍｇ／ｍＬ）、チミン（０．２ｍｇ／ｍＬ）、パパベリン（０．１ｍｇ／ｍＬ）、ケトプロフェン（０．２ｍｇ／ｍＬ）、プレドニゾロン（０．５ｍｇ／ｍＬ）およびスルファニルアミド（０．９ｍｇ／ｍＬ）を含む試料ミックス（ＱＣミックス）を注入した（注入容量２μＬ；部分ピックアップ注入モードによる５μＬリープ）。注入針をメタノールで洗浄した。カラムを、１５０バールの背圧とともに４０℃の温度で維持した。二酸化炭素中１０％メタノールを含む移動相によって２．０ｍＬ／分の流速で試料を定組成的に溶出させた。試料混合物を、Ｗａｔｅｒｓ（登録商標）２９９８ＰＤＡ検出器を用いて２２０ｎｍ（２０ｓｐｅｃ／秒）で検出した。３０分の実行後、カラムをメタノールでフラッシュした。架橋エチレンハイブリッド固定相を用いる合計で４回の実行について上記手順をさらに３回繰り返した。最初から最後までの注入までＱＣミックスの６成分間の保持の差を比較した。
次に、シリカ２−ＥＰ固定相をトリメチルシリル（ＴＭＳ）基で末端キャップした。クロマトグラフィー用カラムにＴＭＳで末端キャップした２−ＥＰシリカを充填した以外は、クロマトグラフィー条件および系は、上記のものと同一であった。上記のとおり、ＱＣミックスを用い、ＴＭＳ末端キャップ２−ＥＰシリカに対して溶出させて、この手順を合計で４回行った。最初から最後の注入までＱＣミックスの６成分間の保持の差を比較した。
結果を図１および図２に示す。図１に示すように、シリカ２−ＥＰクロマトグラフィー媒体は、保持時間の平均５．８％減少を示す。代替として、ＴＭＳ末端キャップシリカ２−ＥＰクロマトグラフィー媒体は、保持時間の平均−０．６％の減少を示す。末端キャップシリカ２−ＥＰは、非末端キャップ２−ＥＰシリカと比較して保持の３３．４％の低下および２６の選択性差を生じた。したがって、一部の実施形態において、末端キャッピングは、少なくとも無視できるレベル（例えば、−０．６％）に保持シフトを防止し得る。しかしながら、一部の実施形態において、保持シフトの防止は、２−ＥＰシリカと比較して全体的保持の有意な減少（３３．４％）および選択性差（Ｓ＝２６）を伴った（Ｕｗｅ Ｎｅｕｅら、Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ、１１２７（２００６年）１１６−１７４頁）。これは、末端キャッピングプロセスの望ましくない副作用であり得る。
図３は、シリカ２−ＥＰ固定相を用いる超臨界流体クロマトグラフィー器具について２５回の連続注入にわたるＱＣミックスの６成分の保持のドリフトまたは変化を示す。実行は、２０分の平衡期間の間で行った。図から分かるように、保持時間の着実な減少が認められた。
［実施例７］
架橋エチレンハイブリッド粒子のメトキシル化
架橋エチレンハイブリッド粒子に対するメトキシル化の効果を決定するために、拡張した定組成試験を行った。Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐａｃｋ Ｅソフトウェアを有するＥｍｐｏｗｅｒ２を備えたＴｈａｒ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｏｒ（登録商標）ＷＲＣ１−０７超臨界流体クロマトグラフィー器具に、ＢＥＨ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（商標）（Ｗａｔｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｆｏｒｄ ＭＡ）固定相を含有するクロマトグラフィー用カラム（４．６×１５０ｍｍ）をさらに備えた。この器具に、ＭｅＯＨ中フラボン（０．１ｍｇ／ｍＬ）、チミン（０．２ｍｇ／ｍＬ）、パパベリン（０．１ｍｇ／ｍＬ）、ケトプロフェン（０．２ｍｇ／ｍＬ）、プレドニゾロン（０．５ｍｇ／ｍＬ）およびスルファニルアミド（０．９ｍｇ／ｍＬ）を含む試料ミックス（ＱＣミックス）を注入した（注入容量２μＬ；部分ピックアップ注入モードによる５μＬループ）。注入針をメタノールで洗浄した。カラムを、１５０バールの背圧とともに４０℃の温度で維持した。二酸化炭素中１０％メタノールを含む移動相によって２．０ｍＬ／分の流速で試料を定組成的に溶出させた。試料混合物を、Ｗａｔｅｒｓ（登録商標）２９９８ＰＤＡ検出器を用いて２２０ｎｍ（２０ｓｐｅｃ／秒）で検出した。３０分の実行後、カラムをメタノールでフラッシュした。架橋エチレンハイブリッド固定相を用いる合計で４回の実行について上記手順をさらに３回繰り返した。最初から最後までの注入までＱＣミックスの６成分間の保持の差を比較した。
次に、架橋エチレンハイブリッド固定相をメタノール中で還流させることによりメトキシル化した。クロマトグラフィー用カラムにメトキシル化架橋エチレンハイブリッド固定相粒子を充填した以外は、クロマトグラフィー条件および系は、上記のものと同一であった。上記のとおり、ＱＣミックスを用い、メトキシル化固定相粒子に対して溶出させて、この手順を合計で４回行った。最初から最後の注入までＱＣミックスの６成分間の保持の差を比較した。
結果を図４−図６に示す。図４に示すように、固定相粒子は、保持時間の平均０．５％の減少を示す。代替として、図５に示すように、メトキシル化固定相粒子は、保持時間の平均−０．１％の減少を示す。固定相がメトキシル化されている場合の図で示すように、保持および選択性における有意なシフトが生じる。無視できる保持シフトを完全メトキシル化固定相で記録した。完全メトキシル化固定相は、保持の８．７％低下およびＳ＝１２の有意な選択性差をもたらした。
図６は、完全メトキシル化固定相粒子の安定性を示す。とりわけ、メトキシル化シリカ／ハイブリッド表面は、水の存在下で不安定である。また、メトキシル化部位がヒドロキシル化される場合、保持および選択性もシフトする。
特に断りのない限り、キットおよび試薬の使用を含めて、すべての技術は、当技術分野で知られた製造業者の情報、方法によって行うことができる。
本明細書における値の範囲の列挙は、範囲内に入るそれぞれ別個の値に個々に参照する簡単な方法として役立つことを単に意図するものである。特に断りのない限り、それぞれの別個の値は、あたかもそれが個々に列挙されるかのように本明細書中に組み込まれる。本明細書で引用した文書のそれぞれ（特許、特許出願、科学刊行物、製造業者の仕様および取扱説明書のすべてを含む。）は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書は、特に文脈が別に示さない限り、記載された態様、実施形態および実施例の可能な順列および組合せのすべてを開示および包含すると理解されるべきである。当業者は、本発明が、限定のためでなく例証のために示される、要約されたおよび記載された態様、実施形態および実施例以外によって実施され得ることを理解する。

Claims (60)

  1. 式１：
    ［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ 式１
    （式中、
    Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア組成物であり；
    Ｗは、非存在および／または水素を含みおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含み；
    Ｑは、Ｘに直接結合しており、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第１の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み；
    Ｔは、Ｘに直接結合しており、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第２の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み；
    ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする。）
    で表される、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料。
  2. 式１：
    ［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ 式１
    （式中、
    Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含むクロマトグラフィーコア材料であり；
    Ｗは、非存在および／または水素を含みおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含み；
    Ｑは、Ｘに直接結合しており、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み；
    Ｔは、Ｘに直接結合しており、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第２の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み；
    ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくす。）
    で表されるクロマトグラフィー固定相。
  3. 式１：
    ［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ 式１
    （式中、
    Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含むクロマトグラフィーコア材料であり；
    Ｗは、非存在および／または水素を含みおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含み；
    ＱおよびＴは、それぞれ独立して、Ｘに直接結合しており；
    Ｑは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み、Ｘは、非極性基を含み、またはＸは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含み、Ｑは、非極性基を含み；
    ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくす。）
    で表されるクロマトグラフィー固定相材料。
  4. Ｑが、
    Figure 2015517402
     ［式中、
    ｎ１は、０−３０の整数であり；
    ｎ２は、０−３０の整数であり；
    ｎ３＝０または１であり、但し、ｎ３＝０である場合、ｎ１は、０でないことを条件とし；
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン、または基Ｚを独立して表し；
    Ｚは、
    ａ）式
    （Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−
    （式中、
    ｘは、１−３の整数であり、
    ｙは、０−２の整数であり、
    ｚは、０−２の整数であり、
    ｘ＋ｙ＋ｚ＝３であり、
    Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し、
    Ｂ１は、シロキサン結合を表す。）
    を有する表面結合基；
    ｂ）直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合；または
    ｃ）前記材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基
    を表し；
    Ｙは、埋め込み極性官能基であり；
    Ａは、
    ｉ）親水性末端基；
    ｉｉ）水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルもしくは基Ｚ；または
    ｉｉｉ）官能化可能な基
    を表す。］
    で表される、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  5. Ｔが、
    Figure 2015517402
     ［式中：
    ｎ１は、０−５の整数であり；
    ｎ２は、０−５の整数であり；
    ｎ３＝０または１であり、但し、ｎ３＝０である場合、ｎ１は０でないことを条件とし；
    Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン、または基Ｚを独立して表し；
    Ｚは、
    ａ）式
    （Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−
    （式中、
    ｘは、１−３の整数であり、
    ｙは、０−２の整数であり、
    ｚは、０−２の整数であり、
    ｘ＋ｙ＋ｚ＝３であり、
    Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し；
    Ｂ１は、シロキサン結合を表す。）
    を有する表面結合基、
    ｂ）直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合；
    ｃ）前記材料の表面に共有結合していない吸着された表面基；または
    ｄ）シリルエーテル結合
    を表し；
    Ｙは、埋め込み極性官能基であり；
    Ａは、
    ｉ）親水性もしくはイオン性末端基；または
    ｉｉ）水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルまたは基Ｚ
    を表す。］
    で表される、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  6. Ｔが、以下の構造：
    Figure 2015517402
    Figure 2015517402
    （式中、Ｒ５およびＲ６は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し、
    Ａ、Ａ１およびＡ２は、（１）シアノ、ヒドロキシル、フルオロ、トリフルオロ、置換アリール、エステル、エーテル、アミド、カルバメート、尿素、スルホキシド、ニトロ、ニトロソ、ボロン酸、ボロン酸エステル、尿素、チオエーテル、スルフィニル、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環式、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基、またはトリアゾール官能基を含めた、親水性／イオン性基の１種から独立して選択され、（２）メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキルもしくは低級アルキルを含めた、非極性基から独立して選択され、および／または（３）親水性／イオン性基から独立して選択され、Ａ１は、非極性基から独立して選択され、Ａ２は、親水性／イオン性基または非極性基のいずれかから独立して選択される。）
    の１つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  7. ＱおよびＴが異なる、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  8. ＱおよびＴが同じである、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  9. 第１の官能基が、ジオール、トリメトキシシリルエチルピリジン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、硫黄、窒素または酸素系の極性シランカーボネート、カルバメート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環またはトリアゾールを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  10. Ｔに含まれる官能基が、アミン、トリメトキシシリルエチルピリジン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、硫黄、窒素または酸素系の極性シランカーボネート、カルバメート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環またはトリアゾールである、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  11. Ｔ、Ｑ、またはＱとＴの両方が、キラル分離に適合したキラル官能基を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  12. Ｑが、以下の構造：
    Figure 2015517402
    Figure 2015517402
    ［式中、Ｚは、
    ａ）式
    （Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−
    （式中、
    ｘは、１−３の整数であり、
    ｙは、０−２の整数であり、
    ｚは、０−２の整数であり、
    ｘ＋ｙ＋ｚ＝３であり、
    Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し、
    Ｂ１は、シロキサン結合を表す。）
    を有する表面結合基；
    ｂ）直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合；または
    ｃ）前記材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基
    を含む。］
    の１つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  13. ｂ／ｃが、約０．０５−７５、０．０５−５０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０もしくは９０であり；または
    ｂ＝ｃであり；または
    ｂ＝０およびｃ＞０であり；または
    ｂ＞０およびｃ＝０である、
    請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  14. ａが、≧０である、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  15. 合計表面被覆率が、約１、２、３、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  16. 合計表面被覆率が、約１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  17. 前記クロマトグラフィー固定相が、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持の変化またはドリフトを示す、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  18. 前記コア材料が、シリカ材料から本質的になる、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  19. 前記コア材料が、有機−無機ハイブリッド材料から本質的になる、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  20. 前記コア材料が、表面多孔質材料を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  21. 前記コア材料が、ハイブリッド表面層を有する無機材料、無機表面層を有するハイブリッド材料、包囲ハイブリッド層、または異なるハイブリッド表面層を有するハイブリッド材料から本質的になる、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  22. 前記固定相材料が、複数の粒子の形態である、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  23. 前記固定相材料が、モノリスの形態である、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  24. 前記固定相材料が、表面多孔質材料の形態である、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  25. 前記固定相材料が、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有しない、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  26. 前記固定相材料が、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  27. 前記固定相材料が、約２５から１１００ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  28. 前記固定相材料が、約１５０から７５０ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  29. 前記固定相材料が、約３００から５００ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  30. 前記固定相材料が、約０．２から２．０ｃｍ３／ｇの細孔容積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  31. 前記固定相材料が、約０．７から１．５ｃｍ３／ｇの細孔容積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  32. 前記固定相材料が、約１０５ｍ２／ｇ未満のマイクロポア表面積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  33. 前記固定相材料が、約８０ｍ２／ｇ未満のマイクロポア表面積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  34. 前記固定相材料が、約５０ｍ２／ｇ未満のマイクロポア表面積を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  35. 前記固定相材料が、約２０から１５００Åの平均細孔直径を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  36. 前記固定相材料が、約５０から１０００Åの平均細孔直径を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  37. 前記固定相材料が、約６０から７５０Åの平均細孔直径を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  38. 前記固定相材料が、約６５から２００Åの平均細孔直径を有する、請求項２５または２６に記載のクロマトグラフィー固定相。
  39. 複数の粒子が、約０．２から１００ミクロンのサイズを有する、請求項２５に記載のクロマトグラフィー固定相。
  40. 複数の粒子が、約０．５から１０ミクロンのサイズを有する、請求項２５に記載のクロマトグラフィー固定相。
  41. 複数の粒子が、約１．５から５ミクロンのサイズを有する、請求項２５に記載のクロマトグラフィー固定相。
  42. Ｘが、シリカコアまたはシリカ−有機ハイブリッドコアを含み；ならびに（ａ）Ｔが極性であり、ＱおよびＴが、≧１．５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し；（ｂ）Ｔが非極性であり、ＱおよびＴが、≧２．０μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し；（ｃ）Ｔが非極性であり、ＱおよびＴが、≧２．０μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有し；（ｄ）Ｔが極性であり、ＱおよびＴが、≧１．５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  43. 前記クロマトグラフィー固定相が、放射状調整細孔、非放射状調整細孔、規則細孔、不規則細孔、単分散細孔、非単分散細孔、平滑面、粗面またはこれらの組合せを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  44. 前記クロマトグラフィー固定相が、超臨界流体クロマトグラフィーに適合している、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  45. 前記クロマトグラフィー固定相が、二酸化炭素系クロマトグラフィーに適合している、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  46. 前記クロマトグラフィー固定相が、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合している、請求項１から３のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  47. 式１：
    ［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ 式１
    （式中：
    Ｘは、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーの条件下で保持のドリフトまたは変化を受けるクロマトグラフィーコア材料であり；
    Ｗは、非存在および／または水素を含みおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含み；
    Ｑは、Ｘに直接結合しており、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み、
    Ｔは、Ｘに直接結合しており、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み、
    Ｑは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用し、Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用し、またはＱとＴの両方は、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用し；
    ＱおよびＴは、一緒に、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくす。）
    で表されるクロマトグラフィー固定相材料。
  48. Ｑが、疎水性であり、Ｔが疎水性であり、またはＱおよびＴが疎水性である、請求項４７に記載のクロマトグラフィー固定相材料。
  49. 式１：
    ［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ 式１
    （式中：
    Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア組成物であり；
    Ｗは、非存在および／または水素を含みおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含み：
    Ｑは、Ｘに直接結合しており、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第１の親水性、極性、イオン性、荷電および／または疎水性官能基を含み；
    Ｔは、Ｘに直接結合しており、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第２の親水性、極性、イオン性、荷電および／または疎水性官能基を含み、
    ＱおよびＴは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的になくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする。）
    で表される、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料。
  50. 前記クロマトグラフィー固定相材料が、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合している、請求項２、３または４７に記載のクロマトグラフィー固定相。
  51. 順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のカラムまたは器具であって、
    入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにここに配置される請求項１から４８のいずれか一項に記載の固定相を備え、前記筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合している、
    カラムまたは器具。
  52. 順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のキットであって、
    入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにここに配置される請求項１から４８のいずれか一項に記載の固定相を備え、前記筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合しており；ならびに
    前記筐体および固定相によって順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーを行うための取扱説明書
    を含む、キット。
  53. 請求項１から４８のいずれか一項に記載の固定相を調製する方法であって、
    （１）１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第２の化学剤を前記クロマトグラフィーコア材料と反応させ；
    （２）１種以上の疎水性基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第２の化学剤を前記クロマトグラフィーコア材料と反応させ；または
    （３）１種以上の親水性、極性、イオン性および／もしくは荷電官能基を含む第１の化学剤をクロマトグラフィーコア材料と反応させ；ならびに１種以上の疎水性官能基を含む第２の化学剤を前記クロマトグラフィーコア材料と反応させ、
    それにより、請求項１から４８のいずれか一項に記載の固定相材料を生成させること
    を含む、方法。
  54. Ｑが、以下の構造：
    Figure 2015517402
    Figure 2015517402
    Figure 2015517402
    の１つを有する試薬に由来する、請求項５３に記載の方法。
  55. Ｔが、以下の構造：
    Figure 2015517402
     の１つを有する試薬に由来する、請求項５３に記載の方法。
  56. 順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィーまたはこれらの組合せにおける保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する方法であって、
    請求項１から４８のいずれか一項に記載のクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を用いて試料をクロマトグラフィー的に分離することを含み、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する、方法。
  57. 保持のドリフトまたは変化の軽減または防止が、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持の変化またはドリフトを含む、請求項５６に記載の方法。
  58. 保持のドリフトまたは変化の軽減または防止が、保持に対するクロマトグラフィー材料のアルコキシル化および／または脱アルコキシル化の効果を実質的になくすことを含む、請求項５６に記載の方法。
  59. 順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィーまたはこれらの組合せ用のクロマトグラフィー固定相材料を製造する方法であって、
    （ａ）シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア材料を選択する、段階；
    （ｂ）前記コア材料を第１の試薬と反応させ、ここで前記第１の試薬が、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する、第１の親水性、極性、イオン性、荷電および／または親水性官能基を含む、段階；
    （ｃ）前記コア材料を第２の試薬と反応させ、ここで前記第２の試薬が分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する第２の親水性、極性、イオン性、荷電および／または親水性官能基を含み、前記第１および前記第２の試薬が、前記分析物と前記コア材料との間のクロマトグラフィー相互作用をなくし、それにより、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする、段階
    を含む、方法。
  60. 前記固定相材料が、請求項１から４８のいずれか一項による、請求項５９に記載の方法。
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