JP2635349B2 - 液体クロマトグラフィー用充填剤 - Google Patents

液体クロマトグラフィー用充填剤

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和雄 東久保
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道広 山口
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は液体クロマトグラフィー用充填剤に関する。
更に詳しくは、光学活性なカチオンを層間に有する実質
的に真球状の合成ヘクトライトからなる新規な光学分割
用の液体クロマトグラフィー用充填剤である。そしてこ
れを用いることにより従来の光学分割用充填剤では分割
が困難であった各種光学活性な物質が効率良く分割で
き、さらに短時間で効率よく分取精製可能な新規な液体
クロマトグラフィー用充填剤を提供するものである。
[従来の技術] 光学活性な物質を光学分割する必要性は近年益々重要
になってきた。光学分割の方法は、化学的にジアステレ
オマーを生成させ、その物理化学的性質の差を利用する
方法、酵素を用いる方法、クロマトグラフィーによる方
法などがある。このうちクロマトグラフィーによる方法
は、キラルな吸着剤の両鏡像体に対する物理的吸着、化
学的吸着および分配の差を利用するもので、オープンカ
ラムの時代を経て、現在光学分割用の高速液体クロマト
グラフィーの開発が盛んに行なわれている。
光学分割用の液体クロマトグラフィー用充填剤はシリ
カゲルや有機高分子粉末に光学活性なリガンドを吸着あ
るいは化学結合させたり、高分子自体に光学活性をもた
せたりしたものが用いられている。また粘土鉱物の層間
イオンを光学活性な金属錯体でイオン交換して分割剤と
して利用する方法も提案されている。
[発明が解決しようとする問題点] これらの光学分割用の充填剤ではそれぞれの充填剤に
応じて光学分割される物質が限られており、また分割も
完全でない場合が多い。さらにリガンドの脱離や充填剤
の膨潤などにより耐久性に問題があり、長期の使用が困
難な場合も多い。
金属錯体・粘土付加物を利用する場合(特開昭61−20
4138)では粘土鉱物の粒径、粒度分布やその不定形な形
状のため高速液体クロマトグラフィー用充填剤としての
利用は難しく、バッチ法やオープンカラム用いなければ
ならず、効率よい分割ができない。またこの付加物をシ
リカゲルなどに付着させた吸着剤(特開昭61−204562)
では高速液体クロマトグラフィー用充填剤として利用で
きるものの、光学分割に必要とされる金属錯体・粘土付
加物の全充填剤に対する割合は小さく、吸着サイトが少
ないため、多くの物質は吸着されずに溶出することから
適用できる分質は極めて限られている。また、適用でき
る物質でも、溶離液に対する溶解度を減少させて充填剤
に対する吸着力を増すために、その溶離液に水を含まな
ければならないという欠点を持っている。
本発明者らは、このような事情に鑑み鋭意研究を重ね
た結果、球状の粘土鉱物を製造することに成功し、次い
で該球状粘土鉱物の層間イオンを光学活性なカチオンに
実質的に置換したものを液体クロマトグラフィー用充填
剤として用いると、多くの光学活性な物質を効率良く分
離できること、長期に渡って使用可能であること等を見
出し、これらの知見に基づいて本発明を完成するに到っ
た。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明に従えば、層間イオンが光学活性な
カチオンで実質的に置換されてなる実質的に真球状の合
成ヘクトライトからなる液体クロマトグラフィー用充填
剤が提供される。
以下、本発明の構成について詳述する。
本発明に用いる合成ヘクトライトとしては、例えばラ
ポナイト(ラポルテ社製)を用いることができる。
本充填剤に用いられる光学活性なカチオンとしては、
光学活性な部位を有する金属錯体、アミノ酸、四級アン
モニウム塩、アルカロイド等があげられるが、なかでも
光学活性な金属錯体が特に好ましい。
金属錯体は、金属イオンと配位子とからなるが、配位
子の置換に対し不活性であり、配位構造に基づく光学活
性を有するものであればよい。なかでも錯体自体の光学
分割が容易で、使用中にラセミ化も変質もせず安定で、
光学活性体の分割能の高いものが好ましい。金属イオン
としてはニッケル、ルテニウム、コバルト、鉄、銅など
が、配位子としては1,10−フェナントロリン、2,2′−
ビピリジン、アミノ酸など一般的なものが用いられる。
本発明に係る充填剤を得る簡便な方法としてはまず実
質的に真球状の合成ヘクトライトを得、その後層間の交
換可能なイオンを光学活性なカチオンで置換する方法が
あげられる。
実質的に真球状の合成ヘクトライトを得るには噴霧乾
燥法によるのが良い。これを用いることにより、簡便で
比較的粒径の整った実質的に真球状の合成ヘクトライト
が得られる。すなわち、合成ヘクトライトを水性溶媒中
に分散してゲル化し、しかる後に該分散液を噴霧乾燥す
る方法である。上記ゲルを調製するにあたっては合成ヘ
クトライトの濃度が20重量%以下になるようにすること
が望ましく、特に望ましくは1〜10重量%である。20重
量%を越える濃度ではゲル粘度が高く、噴霧乾燥時の噴
霧ノズルへの液の送りが難しく、またノズルの目づまり
等が生じてしまう。また上記ゲルの調製に際しては、合
成ヘクトライトが十分に分散、膨潤するように十分撹拌
することが好ましい。分散、膨潤が不十分な場合は噴霧
乾燥時にノズルの目づまりや、得られた実質的に真球状
合成ヘクトライトがふぞろいとなる場合があり好ましく
ない。
噴霧乾燥に際しては、ディスクタイプや加圧ノズル
式、2流体ノズル式などの一般的噴霧乾燥法が適用でき
る。いずれの場合も噴霧時の入口空気温度は、合成ヘク
トライトが300℃位までは熱的に十分安定であることか
ら、150〜300℃程度の広い温度範囲が設定できる。また
排気温度はノズルからの噴霧流量などによって規定され
るが、大旨100℃前後で良い。こうして得られる実質的
に真球状合成ヘクトライトの粒子径は2〜20μmであ
る。この実質的に真球状合成ヘクトライトは必要に応じ
て通常の乾式分級法により分級して用いられる。
粘度鉱物の層間には、通常ナトリウムイオンが存在
し、合成ヘクトライト全体を電気的に中和しているが、
この層間イオンは交換性であり、容易に他のカチオンと
置き換えることができる。このカチオン交換容量は合成
ヘクトライトの種類によっても異なるが、粘土鉱物100g
当り大凡60から150ミリ当量である。
層間カチオンの交換方法としては、水や有機溶媒に光
学活性なカチオンの塩を溶解し、そこに球状の合成ヘク
トライトを分散し、撹拌する。あるいは球状の合成ヘク
トライトを有機溶媒に分散し、そこに光学活性なカチオ
ンの塩を溶解してもよい。その後、合成ヘクトライトを
分離し、洗浄し、しかる後に乾燥すればよい。有機溶媒
としては、エタノール、メタノール又はアセトンなど一
般的なものが用いられる。
製造時の実質的に真球状合成ヘクトライトの濃度は特
に制限はないが、20重量%以上になると撹拌が困難とな
り、イオン交換が行なわれ難くなる。分散液中の光学活
性なカチオンの量は、合成ヘクトライトのカチオン交換
容量以上であることが望ましい。イオン交換反応を行な
う際の分散液の温度は何度でもよく、通常室温で充分で
ある。乾燥温度は光学活性なカチオンの分解温度以下で
あれば何度でもよい。
本発明に係る充填剤を用いて光学分割するにおいて、
その対象物質は光学活性を有する物質で溶媒に可溶なも
のであればいかなるものであっても良く、アミノ酸など
の不斉炭素を分子内に有する多くの有機化合物、1,1−
ビ−2−ナフトール、2,2′−ジアミノ−1,1′−ビナフ
チルなどの軸性キラリティーを有する化合物、フェニル
シクロヘキシルスルホキシドなどのヘテロ原子を不斉中
心とする化合物、ヘキサヘリセンなどを縮合ベンゼン
環、トリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)な
どの金属錯体などがあげられる。
本充填剤を使用する際の溶離液は、水およびメタノー
ル、エタノールなどの極性溶媒、クロロホルムなどの非
極性溶媒、またはそれらの混合液など広く用いることが
できる。またこれらの溶離液を用いてもカチオンの溶出
はなく、本充填剤は長期に渡って使用できるものであ
る。
[発明の効果] 本発明に係る充填剤は、実質的に真球状であることを
特徴としており、実質的に真球状であるがゆえに充填効
率が高く、高速液体クロマトグラフィー用充填剤として
用いることができ、優れた理論段数が得られるという特
徴を有する。また、担体を用いておらず充填剤すべてが
合成ヘクトライトで構成されており、そのため光学異性
体を識別するサイトの密度が高く、極めて光学異性体の
識別能が高い。またあらゆる溶離液が使用でき、光学分
割できる物質も極めて多いといった特徴をもっている。
さらに実質的に真球状の合成ヘクトライトは安価に簡
単に製造でき、光学活性なカチオンも例えば金属錯体な
ども合成や光学分割の容易なものが多く知られているこ
とから、本充填剤は容易かつ安価に得ることができると
いった特徴も併せ持っている。
以上のことから本充填剤は生理活性を有する物質など
の光学異性体の分析や分取に極めて有用な充填剤である
といえる。
[実施例] 次に本発明の一層の理解のために、実施例をあげて更
に詳細に説明する。本発明はこれらによって限定される
ものではない。
実施例1 ラポナイトXLG300gをイオン交換水10に撹拌しなが
ら分散させる。得られたゲルをディスク式噴霧乾燥実験
器によりディスク回転数20,000rpm、入口空気温度約200
℃、排気温度約110℃で噴霧乾燥したところ、2〜20μ
mの球状粉末が240g得られた。
この球状粘土鉱物を乾燥分級機TARBO CLASSIFINER TC
−15N(日清エンジニアリング社製)を用いて分級し、
3〜7μmの粒径の粉末を60gを得た。
エタノール500mlにΔ−Ni(Phen)3 2+Cl2(Phenは1,1
0−フェナントロリンを示す)5ミリモルを溶解し、こ
こで得られた分級した球状粘土鉱物10gを分散し、4時
間撹拌する。その後、濾過し水で洗浄し、80℃で乾燥し
て球状粉末を得た。このものの走査型電子顕微鏡写真を
図1に示す。
次いで該粉末5gをパッカーとポンプを用いて、内径4.
6mmおよび長さ25cmのステンレススチール製カラムに平
衡スラリー法で充填し、充填カラムを作成した。
本カラムを高速液体クロマトグラフに接続し、溶離液
としてエタノールを毎分0.2mlで流し、ラセミの1,1′−
ビ−2−ナフトールを注入した。UV検出器を用いて250n
mで検出し、クロマトグラムを得た。これを第2図に示
す。この図のように、溶離液に水を含まない有機溶媒で
も1,1′−ビ−2−ナフトールのS体とR体が良好に分
離されている。
実施例2 実施例1で作成したカラムを用いて、同じ条件でラセ
ミのトリス(アセチルアセトナト)クロム(III)を分
析した。このクロマトグラムを図3に示。この図のよう
に、Λ体とΔ体が良好に分離されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る液体クロマトグラフィー用充填剤
の粒子構造を示す走査型電子顕微鏡写真である。 第2図は実施例1の充填剤を用いて、ラセミの1,1′−
ビ−2−ナフトールを分析した場合のクロマトグラムで
ある。第2図において、ピーク1は1,1′−ビ−2−ナ
フトールのS体を、ピーク2はR体を示している。 図3は実施例1の充填剤を用いて、ラセミのトリス(ア
セチルアセトナト)クロム(III)を分析した場合のク
ロマトグラムである。第3図において、ピーク1はトリ
ス(アセチルアセトナト)クロム(III)のΛ体を、ピ
ーク2はΔ体を示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−204138(JP,A) 特開 昭62−278451(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】層間イオンが光学活性なカチオンで実質的
    に置換されてなる実質的に真球状の合成ヘクトライトか
    らなる液体クロマトグラフィー用充填剤。
JP63026761A 1987-07-03 1988-02-08 液体クロマトグラフィー用充填剤 Expired - Lifetime JP2635349B2 (ja)

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EP19880306015 EP0297901B1 (en) 1987-07-03 1988-07-01 Packaging material for liquid chromatography
DE8888306015T DE3870727D1 (de) 1987-07-03 1988-07-01 Packungsmaterial fuer fluessigkeitschromatographie.
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