JP4521754B2 - Capillary tube and manufacturing method thereof - Google Patents

Capillary tube and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP4521754B2
JP4521754B2 JP2004107474A JP2004107474A JP4521754B2 JP 4521754 B2 JP4521754 B2 JP 4521754B2 JP 2004107474 A JP2004107474 A JP 2004107474A JP 2004107474 A JP2004107474 A JP 2004107474A JP 4521754 B2 JP4521754 B2 JP 4521754B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capillary tube
group
capillary
wall surface
polar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004107474A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005291926A (en
Inventor
修嗣 小玉
敦 山本
明信 松永
弘之 寺島
佳孝 誉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyama Prefecture
GL Science Inc
Original Assignee
Toyama Prefecture
GL Science Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyama Prefecture, GL Science Inc filed Critical Toyama Prefecture
Priority to JP2004107474A priority Critical patent/JP4521754B2/en
Publication of JP2005291926A publication Critical patent/JP2005291926A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4521754B2 publication Critical patent/JP4521754B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

本発明は、溶融石英ガラス製キャピラリーチューブの内壁表面のシラノール基に極性基を有した化合物を化学結合したキャピラリーチューブ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a capillary tube obtained by chemically bonding a compound having a polar group to a silanol group on the inner wall surface of a fused silica glass capillary tube and a method for producing the same.

キャピラリー電気泳動(以下CEと称することがある)は、内径100μm以下のキャピラリーチューブ内で行う電気泳動法の総称であり、イオン性化合物の分離に有用な分離分析方法である。CEでは、均一相内での試料の荷電、イオン性、イオン半径等に基づく移動度によって分離が行われる。CEはキャピラリーチューブを用いることで、通常の電気泳動法における以下の問題点を解決することが可能となった。即ち、100〜500Vcm−1程度の非常に高い電場を印加しても流れる電流は小さく、ジュール熱の発生を最小限に抑えることが可能であると共に、キャピラリーは内容積に対して表面積の比率が大きいため、発生するジュール熱を効率よく放散することが可能である。更にCEは理論段数10〜10段の超高分解能を備え、高速分析や、陰イオン性、陽イオン性及び非イオン性化合物の一斉分析や、約1〜10nl程度の微小な試料量での分析が可能であり、又、水系および非水系溶媒のいずれでも分析可能であり、更にキャピラリーオンライン検出が可能などの従来の電気泳動法に無い優れた特徴、利点を有している。これらの特徴を利用してCEは環境試料や食品、薬物等の分析、測定など広範囲な分野で応用されている。尚、CEとクロマトグラフィーの原理を組合わせたミセル電動クロマトグラフィーはミセルを利用して非イオン性化合物の分離にも適用されている。 Capillary electrophoresis (hereinafter sometimes referred to as CE) is a general term for electrophoresis performed in a capillary tube having an inner diameter of 100 μm or less, and is a separation analysis method useful for separation of ionic compounds. In CE, separation is performed by mobility based on the charge, ionicity, ion radius, and the like of a sample in a homogeneous phase. By using a capillary tube, CE can solve the following problems in ordinary electrophoresis. That is, even when a very high electric field of about 100 to 500 Vcm −1 is applied, the flowing current is small, the generation of Joule heat can be minimized, and the capillary has a surface area ratio to the internal volume. Since it is large, the generated Joule heat can be efficiently dissipated. Furthermore, CE has super high resolution of 10 5 to 10 7 theoretical plates, high-speed analysis, simultaneous analysis of anionic, cationic and nonionic compounds, and a small sample amount of about 1 to 10 nl. It is possible to analyze both of aqueous and non-aqueous solvents, and has superior features and advantages not found in any conventional electrophoresis method capable of capillary on-line detection. Using these characteristics, CE is applied in a wide range of fields such as analysis and measurement of environmental samples, foods, drugs and the like. In addition, the micellar electric chromatography combining the principle of CE and chromatography is also applied to the separation of nonionic compounds using micelles.

更に、キャピラリー電気泳動と、HPLC(高速液体クロマトグラフィー)を融合させたキャピラリー電気クロマトグラフィー(以下CECと称することがある)という手法も行われている。CECは電圧をかけ電場の中で行う液体クロマトグラフィーであり、ポンプによる流れと電気浸透流(以下EOFと称することがある)による流れで分析物質は移動する。この手法に使用されるキャピラリーは充填剤を充填する都合上、CEより若干太い500μmI.D.程度のものが汎用されている。   Furthermore, a technique called capillary electrochromatography (hereinafter sometimes referred to as CEC) in which capillary electrophoresis and HPLC (high performance liquid chromatography) are fused is also performed. CEC is liquid chromatography performed in an electric field by applying a voltage, and the analyte moves in a flow by a pump and an electroosmotic flow (hereinafter sometimes referred to as EOF). The capillaries used in this method are 500 μm I.D. slightly thicker than CE for the convenience of filling with the filler. D. Something about is widely used.

従来の一般的なCE或いはCECの分析には内壁面未処理型のフューズドシリカ中空キャピラリーが用いられ、このような中空キャピラリーを用いるCEはキャピラリーゾーン電気泳動(以下CZEと称することがある)と分類される。この内壁未処理フューズドシリカ中空キャピラリーチューブは、内壁に極性のシラノール基を有し、電気浸透流はシラノール基の解離に依存し、泳動液のpHが低くなるほどシラノール基の解離が抑制されるので、EOFは遅くなり、分析時間が長くなるという欠点を有している。そのために酸性領域において使用することが難しい。又、高いpH値では、化学的安定性を欠き、更に、シラノール基の解離は不安定であるためEOF値の再現性が低いという欠点がある。その解決策として、プラスチック材料により構成され、内壁に親水性物質を結合したキャピラリーチューブが供されている。(特許文献1)   For analysis of conventional general CE or CEC, a fused silica hollow capillary with an untreated inner wall surface is used, and CE using such a hollow capillary is capillary zone electrophoresis (hereinafter sometimes referred to as CZE). being classified. This inner wall untreated fused silica hollow capillary tube has polar silanol groups on the inner wall, the electroosmotic flow depends on the dissociation of silanol groups, and the lower the pH of the electrophoresis solution, the more the dissociation of silanol groups is suppressed. , EOF has the disadvantage that it is slow and the analysis time is long. Therefore, it is difficult to use in the acidic region. Further, at a high pH value, there is a drawback that the chemical stability is lacking, and further, the silanol group dissociation is unstable, so that the reproducibility of the EOF value is low. As a solution, a capillary tube made of a plastic material and having a hydrophilic substance bonded to the inner wall is provided. (Patent Document 1)

しかし、プラスチック材料により構成されているため、電圧をかけることにより発生する熱に弱く、更には電気クロマトグラフィーなどの場合に利用される有機溶媒の種類、濃度等の適用範囲が限定されるという欠点があった。又、分離の場となるキャピラリー管の内径を安定的に制御することが非常に困難であるという欠点があった。   However, because it is made of plastic material, it is weak against heat generated by applying voltage, and further, the application range such as the type and concentration of organic solvent used in the case of electrochromatography is limited. was there. In addition, there is a drawback that it is very difficult to stably control the inner diameter of the capillary tube as a separation field.

又、内壁にイオン性のポリマーを吸着させたキャピラリーチューブも提案されている(特許文献2)。これはキャピラリー内壁にイオン性ポリマーを物理的にコーティングさせたものであり、キャピラリー表面のシラノールの影響は減少し、酸性条件下では未処理のキャピラリーチューブよりもEOFは速いが、中性以上の条件下では遅くなり、分析時間が長くなると共にマイグレーションタイムにおいて高い再現性を有しないという問題点があった。尚、マイグレーションタイムとは溶質が検出器まで移動するのに要する時間、即ち移動時間を意味し、測定した移動度を算出するための重要な因子でもある。このようにイオン性ポリマーでコーティングした場合の上記欠点の原因としては以下のように考えられる。即ち、キャピラリー表面のシラノール1個ずつに対して官能基が結合しているわけではなく、シラノールの影響がないように全体をコートしていることになる。従って、どうしても未反応のシラノールが存在すると考えられる。そのため中性領域ではシラノールは解離し易くなりその影響が実際の電気泳動において影響を与えると考えられる。又、ポリマーコートの膜厚等の影響で、含まれる極性基の解離が全体に均一に起こらないため、極性基が効果的に作用しないことも考えられる。   A capillary tube in which an ionic polymer is adsorbed on the inner wall has also been proposed (Patent Document 2). This is a physical coating of an ionic polymer on the inner wall of the capillary. The effect of silanol on the capillary surface is reduced, and EOF is faster than that of an untreated capillary tube under acidic conditions. There is a problem that the analysis time is slow, the analysis time is long, and the migration time does not have high reproducibility. The migration time means the time required for the solute to move to the detector, that is, the movement time, and is an important factor for calculating the measured mobility. The cause of the above-described defects when coating with an ionic polymer is considered as follows. That is, the functional group is not bonded to each silanol on the capillary surface, and the whole is coated so as not to be affected by silanol. Therefore, it is considered that unreacted silanol is inevitably present. Therefore, it is considered that silanol is easily dissociated in the neutral region, and the influence thereof has an influence on actual electrophoresis. Further, since the dissociation of the polar groups contained therein does not occur uniformly due to the influence of the film thickness of the polymer coat, it is conceivable that the polar groups do not act effectively.

特開平7−225218号公開公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-225218 特許第3355393号特許公報Japanese Patent No. 3355393 Patent Publication

そこで、本発明はCEやCEC等に用いるキャピラリーチューブにおける上記課題を解決し、泳動液に添加剤を加えたり、電場を強めることなく電気浸透流を速くすることで、分析時間を短縮すると共に分離効率及び分離能を高めること、化学的安定性を有することを目的とする。又、酸性から塩基性の広範囲な領域で使用を可能とすると共に泳動液のpHを変化させてもEOF値が変化しないこと、マイグレーションタイムの高い再現性を備え、特にpH=4〜8に於いても、或いは泳動液に界面活性剤を加えて中性物質の分離を行った場合にもマイグレーションタイムの高い再現性を備えることを目的とする。又、分析時に利用される有機溶媒の種類、濃度等の適用範囲を広げること、キャピラリー管の内径を安定的に制御することを目的とする。更に保存液を注入した保管を必要とせず、簡便な取扱いが可能であること、又、製造工程において有機溶媒、酸性又はアルカリ性を有する溶液及び界面活性剤による後処理が可能であって、内壁に於ける極性の維持、塩の除去による使い始めからの高い再現性を備えること目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems in capillary tubes used for CE, CEC, etc., and shortens the analysis time and separation by increasing the electroosmotic flow without adding additives to the electrophoresis solution or increasing the electric field. The purpose is to increase efficiency and resolution and to have chemical stability. In addition, it can be used in a wide range from acidic to basic, and the EOF value does not change even when the pH of the electrophoresis solution is changed, and the reproducibility of migration time is high, especially at pH = 4-8. Even when a neutral substance is separated by adding a surfactant to the electrophoresis solution, the object is to provide reproducibility with a high migration time. Another object of the present invention is to broaden the application range of the type and concentration of the organic solvent used at the time of analysis and to stably control the inner diameter of the capillary tube. Furthermore, it does not require storage in which a preservation solution is injected, and can be handled easily, and can be post-treated with an organic solvent, an acidic or alkaline solution and a surfactant in the production process, and is applied to the inner wall. The purpose is to provide high reproducibility from the beginning of use by maintaining the polarity in the water and removing the salt.

上記課題を解決するための本発明は、第一に、表面電荷を付加する極性基と反応基とを有する化合物を溶融石英ガラス製キャピラリーチューブの内壁表面のシラノール基に化学結合し、安定な解離性を有する内壁表面としたことを特徴とするキャピラリーチューブである。 In order to solve the above-mentioned problems, first, the present invention provides a stable dissociation by first chemically bonding a compound having a polar group for adding a surface charge and a reactive group to a silanol group on the inner wall surface of a fused silica glass capillary tube. The capillary tube is characterized in that the inner wall surface has a property .

第二に、上記第一のキャピラリーチューブにおいて、キャピラリーチューブは電気泳動に用いるキャピラリーチューブ又は電気クロマトグラフィー用キャピラリーチューブであることを特徴とするキャピラリーチューブである。   Second, in the first capillary tube, the capillary tube is a capillary tube used for electrophoresis or a capillary tube for electrochromatography.

第三に、上記第一のキャピラリーチューブにおいて、キャピラリーチューブは液体を移動相とする接続配管であることを特徴とするキャピラリーチューブである。 Thirdly, in the first capillary tube, the capillary tube is a capillary tube, characterized in that the connection pipe and the mobile phase liquid.

第四に、上記第一乃至第三のいずれかのキャピラリーチューブにおいて、極性基を有した化合物は、キャピラリーチューブ内壁表面の表面電荷を大きくする極性基と、反応基と結合した無機金属を有した有機モノマーであることを特徴とするキャピラリーチューブである。 Fourth, in any of the first to third capillary tubes, the compound having a polar group has a polar group that increases the surface charge on the inner wall surface of the capillary tube and an inorganic metal bonded to the reactive group. A capillary tube characterized by being an organic monomer.

第五に、上記第四のキャピラリーチューブにおいて、無機金属は珪素、チタン及びジルコニウムからなる群から選択されるキャピラリーチューブである。   Fifth, in the fourth capillary tube, the inorganic metal is a capillary tube selected from the group consisting of silicon, titanium and zirconium.

第六に、前記第一乃至第五のいずれかのキャピラリーチューブにおいて、有機モノマーの極性基は、内壁表面に化学結合し、高い表面電荷を有する極性基であるスルフォン基、カルボキシル基、シアノ基、4級アンモニウム基、1級乃至3級アミノ基、トリフルオロ基のうちの少なくとも一種の基であるキャピラリーチューブである。 Sixth, in any one of the first to fifth capillary tubes, the polar group of the organic monomer is chemically bonded to the inner wall surface and is a polar group having a high surface charge, a sulfone group, a carboxyl group, a cyano group, It is a capillary tube that is at least one of a quaternary ammonium group, a primary to tertiary amino group, and a trifluoro group.

第七に、表面電荷を付加する極性基と反応基とを有する化合物を溶融石英ガラス製キャピラリーチューブの内壁表面のシラノール基に化学結合し、安定な解離性を有する内壁表面としたことを特徴とするキャピラリーチューブの製造方法である。 Seventh, it is characterized in that a compound having a polar group for adding surface charge and a reactive group is chemically bonded to a silanol group on the inner wall surface of a fused silica glass capillary tube to form a stable dissociating inner wall surface. This is a method of manufacturing a capillary tube.

第八に、前記第七のキャピラリーチューブの製造方法において、化学結合させた後に有機溶媒又は/及び酸性を有する溶液又は/及びアルカリ性を有する溶液又は/及び界面活性剤で洗浄し、反応副生成物の除去或いは極性基の再解離処理をすることを特徴とするキャピラリーチューブの製造方法である。
第九に、前記第七及び第八の化学結合させた後に洗浄および乾燥させることを特徴とするキャピラリーチューブの製造方法である。
Eighth, in the seventh method for producing a capillary tube, after chemically bonding, the organic solvent or / and acidic solution or / and alkaline solution or / and a surfactant are used for the reaction by-product. Or capillary group re-dissociation treatment .
Ninth, the capillary tube manufacturing method is characterized in that the seventh and eighth chemical bonds are washed and dried.

以上のような本発明によれば、泳動液に添加剤を加えたり、電場を強めることなく電気浸透流を速くすることが可能で、分析時間を短縮することが可能となった。又、酸性溶液、アルカリ性溶液および有機溶媒の全てに対して化学的安定性が向上した。即ち、これらの溶媒を使用しても化学修飾が容易に切断することはない。そのうえ、内壁表面に極性基を有した化合物を化学修飾したキャピラリーチューブは理論段数が高く、分離効率及び分離能が極めて高く、分離分析に顕著な効果を発揮することが可能となった。   According to the present invention as described above, the electroosmotic flow can be accelerated without adding an additive to the electrophoresis solution or increasing the electric field, and the analysis time can be shortened. In addition, chemical stability was improved with respect to all of acidic solution, alkaline solution and organic solvent. That is, even if these solvents are used, the chemical modification is not easily cleaved. Moreover, the capillary tube obtained by chemically modifying a compound having a polar group on the inner wall surface has a high theoretical plate number, extremely high separation efficiency and separation ability, and can exhibit a remarkable effect in separation analysis.

更に、酸性から塩基性の広範囲な領域で使用を可能とすると共に泳動液のpHを変化させてもEOF値が変化せず、マイグレーションタイムの高い再現性を備え、特にpH=4〜8に於いても、或いは泳動液に界面活性剤を加えて中性物質の分離を行った場合にもマイグレーションタイムの高い再現性を備えることが可能となった。又、分析時に利用される有機溶媒の種類、濃度等の適用範囲を広げることが可能となった。又、キャピラリー管の内径を安定的に制御することが可能となった。更に保存液を注入した保管を必要とせず、簡便な取扱いが可能となり、又、製造工程において有機溶媒、酸性又はアルカリ性を有する溶液及び界面活性剤による洗浄が可能であって、内壁に於ける極性の維持、塩の除去による使い始めからの高い再現性を備えることが可能となった。   Furthermore, it can be used in a wide range from acidic to basic, and the EOF value does not change even when the pH of the electrophoresis solution is changed, and the reproducibility of the migration time is high, particularly at pH = 4-8. Even when a neutral substance is separated by adding a surfactant to the electrophoresis solution, it is possible to provide reproducibility with a high migration time. In addition, it is possible to expand the application range of the type and concentration of the organic solvent used at the time of analysis. In addition, the inner diameter of the capillary tube can be stably controlled. Furthermore, it does not require storage with the storage solution injected, and can be handled easily, and can be washed with an organic solvent, acidic or alkaline solution and surfactant in the manufacturing process, and has a polarity on the inner wall. It became possible to have high reproducibility from the beginning of use by maintaining the water and removing the salt.

以下本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明にかかるキャピラリーチューブは、キャピラリー電気泳動に用いるキャピラリーチューブ、キャピラリー電気クロマトグラフィー用キャピラリーチューブなどとして主に用いられ、又、CE/MS(マススペクトルメトリー)への応用も可能である。更に、液体を移動相とするキャピラリー接続配管にも適用可能であり、接続配管としては例えばHPLCのサンプルループや、HPLCとMSとの接続配管、HPLC相互の接続配管、MSのインフュージョン分析に使用する配管等が挙げられる。キャピラリーチューブの材質は溶融石英ガラスであり、内径は特に限定されないが、その用途等に応じて主に25〜500μm程度のものが使用される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The capillary tube according to the present invention is mainly used as a capillary tube used for capillary electrophoresis, a capillary tube for capillary electrochromatography, etc., and can also be applied to CE / MS (mass spectrometry). Furthermore, it can also be applied to capillary connection pipes that use liquid as the mobile phase. Examples of connection pipes include HPLC sample loops, HPLC and MS connection pipes, HPLC mutual connection pipes, and MS infusion analysis. Piping to be used. The material of the capillary tube is fused silica glass, and the inner diameter is not particularly limited, but a material of about 25 to 500 μm is mainly used depending on the application.

本発明における極性基を有した化合物には、ジクロロメタン、トルエンなどの有機溶媒に溶解する化合物を用いることができる。該化合物は反応基と結合した珪素、チタン及びジルコニウム等の無機金属を含んだ化合物を用いることが望ましく、無機金属は特に珪素が望ましい。これは溶融石英ガラス製キャピラリーチューブの内壁がシロキサン結合のため、さらに珪素を含んだ化合物(シリル化剤)は高い反応性があり、適切な官能基による処理が行えるためである。又、無機金属と結合した反応基は‐OCH、Cl等を用いるのが便利である。反応部分が1箇所のみである場合には、シラノール基に1対1で結合ができるので効率がよいが、二箇所以上に反応基を有する化合物では、化合物同士が結合してオリゴマーになってしまう可能性もあるため、実際には実験条件などを調節して結合させる必要がある。 As the compound having a polar group in the present invention, a compound that can be dissolved in an organic solvent such as dichloromethane or toluene can be used. The compound is preferably a compound containing an inorganic metal such as silicon, titanium and zirconium bonded to a reactive group, and silicon is particularly preferable as the inorganic metal. This is because the inner wall of a fused silica glass capillary tube has a siloxane bond, and a compound containing silicon (silylating agent) is highly reactive and can be treated with an appropriate functional group. Further, it is convenient to use —OCH 3 , Cl or the like as the reactive group bonded to the inorganic metal. When there is only one reactive moiety, it is efficient because it can be bonded to a silanol group on a one-to-one basis. However, in a compound having a reactive group at two or more locations, the compounds are combined to form an oligomer. Since there is a possibility, it is actually necessary to adjust the experimental conditions and combine them.

又、極性基としてスルフォン基、エステル構造を有する置換基、シアノ基、4級アンモニウム基、1級乃至3級アミノ基、トリフルオロ基などのうち少なくとも一種の基を用いることができ、極性基を有した化合物に二種以上又は/及び二基以上の極性基を有してもよい。極性基を有した化合物として有機モノマーを用いることが可能である。具体的にはスルフォン基、カルボキシル基、シアノ基、4級アンモニウム基、1級乃至3級アミノ基、トリフルオロ基などの極性基を含んだトリクロロシラン、トリアルコキシシランなどを挙げることができる。   In addition, as a polar group, at least one group among a sulfone group, a substituent having an ester structure, a cyano group, a quaternary ammonium group, a primary to tertiary amino group, a trifluoro group, and the like can be used. You may have two or more types and / or two or more polar groups in the compound. An organic monomer can be used as the compound having a polar group. Specific examples include trichlorosilane and trialkoxysilane containing polar groups such as sulfone group, carboxyl group, cyano group, quaternary ammonium group, primary to tertiary amino group, and trifluoro group.

更に具体的にはシリル化剤としてN‐(2‐ジアミノエチル)‐3‐プロピルトリメトキシシラン、アミノフェノキシジメチルビニルシラン、3‐アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、3‐アミノプロピルメチルビス(トリメチルシロキシ)シラン、3‐アミノプロピルペンタメチルジシロキサン、3‐アミノプロピルシラントリオール、ビス(P‐アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,3‐ビス(3‐アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(3‐シアノプロピル)ジメトキシラン、ビス(シアノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)ビニルメチルシラン、ビス(2‐ヒドロキシエチル)‐3‐アミノプロピルトリエトキシシラン、2‐(4‐クロロスルフォニルフェニル)エチルトリメトキシシラン、2‐(4‐クロロスルフォニルフェニル)エチルトリクロロシラン、(3‐シアノブチル)トリクロロシラン、2‐シアノエチルトリメトキシシラン、3‐シアノプロピル(ジイソプロピル)ジメチルアミノシラン、3‐シアノプロピルジメチルクロロシラン、3‐シアノプロピルメチルシクロシラザン、3‐シアノプロピルフェニルジクロロシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、(ペンタデカフルオロ‐1,1,2,2‐テトラヒドロデシル)ジメチルクロロシラン、(ペンタデカフルオロ‐1,1,2,2‐テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン、3‐(ペンタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、N‐メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、ペンタフルオロフェニルジメチルクロロシラン、ペンタフルオロフェニルプロピルトリメトキシシラン、テトラキス(ジエチルアミノ)シラン、(トリデカフルオロ‐1,1,2,2‐テトラヒドロオクチル)メチルジクロロシラン、(トリデカフルオロ‐1,1,2,2‐テトラヒドロオクチル)トリクロロシラン、3‐(3,3,3‐トリフルオロプロピル)ヘプタメチルトリシロキサン、(3,3,3‐トリフルオロプロピル)トリクロロシラン、トリス(ジメチルアミノ)クロロシラン、トリス(ジメチルアミノ)シラン、ビニル(トリフルオロメチル)ジメチルシラン等を用いることが可能である。   More specifically, N- (2-diaminoethyl) -3-propyltrimethoxysilane, aminophenoxydimethylvinylsilane, 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane, 3-aminopropylmethylbis (trimethylsiloxy) silane as a silylating agent, 3-aminopropylpentamethyldisiloxane, 3-aminopropylsilanetriol, bis (P-aminophenoxy) dimethylsilane, 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, bis (3-cyanopropyl) dimethoxy Lan, bis (cyanopropyl) tetramethyldisiloxane, bis (dimethylamino) dimethylsilane, bis (dimethylamino) vinylmethylsilane, bis (2-hydroxyethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 2- (4- Lorossulfonylphenyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (4-chlorosulfonylphenyl) ethyltrichlorosilane, (3-cyanobutyl) trichlorosilane, 2-cyanoethyltrimethoxysilane, 3-cyanopropyl (diisopropyl) dimethylaminosilane, 3-cyano Propyldimethylchlorosilane, 3-cyanopropylmethylcyclosilazane, 3-cyanopropylphenyldichlorosilane, (aminoethylaminomethyl) phenethyltrimethoxysilane, (pentadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) dimethylchlorosilane, (Pentadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) triethoxysilane, 3- (pentafluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, N-methylamino Propyltriethoxysilane, pentafluorophenyldimethylchlorosilane, pentafluorophenylpropyltrimethoxysilane, tetrakis (diethylamino) silane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) methyldichlorosilane, (tridecafluoro- 1,1,2,2-tetrahydrooctyl) trichlorosilane, 3- (3,3,3-trifluoropropyl) heptamethyltrisiloxane, (3,3,3-trifluoropropyl) trichlorosilane, tris (dimethylamino) ) Chlorosilane, tris (dimethylamino) silane, vinyl (trifluoromethyl) dimethylsilane and the like can be used.

又、上記化合物の珪素をチタン或いはジルコニウムに置き換えたもの等も用いることが可能である。これらの化合物は通常は単独で使用されるが、混合して用いても差し支えない。   In addition, it is possible to use the above compound in which silicon or titanium is replaced with titanium or zirconium. These compounds are usually used alone, but may be used in combination.

本発明にかかるキャピラリーを製造するためには、例えば、溶融石英ガラス製キャピラリーチューブに有機溶媒に溶解した極性基を有した化合物を通液し、加熱する。その後、ジクロロメタン、メタノール、アセトンなどの有機溶媒、リン酸などの酸性を有する溶液、アルカリ性を有する溶液或いは界面活性剤で洗浄即ち後処理することにより製造することができる。後処理にはこれらの溶媒、溶液等を単独で使用してもよいが、複数種使用してもよい。リン酸による洗浄は、他の酢酸などの酸性溶液により行うこともできる。   In order to produce the capillary according to the present invention, for example, a compound having a polar group dissolved in an organic solvent is passed through a capillary tube made of fused silica glass and heated. Thereafter, it can be produced by washing, that is, post-treatment with an organic solvent such as dichloromethane, methanol or acetone, an acidic solution such as phosphoric acid, an alkaline solution or a surfactant. These solvents, solutions, and the like may be used alone for post-treatment, but a plurality of types may be used. Washing with phosphoric acid can also be performed with other acidic solutions such as acetic acid.

一方、化学修飾時に生成する前記のオリゴマーはキャピラリー表面との結合が単一相のものより弱いので、本発明で挙げている洗浄工程即ち後処理で取り除くことが可能となる。洗浄工程は、再現性の良いキャピラリーを製造するためには有効な手段となる。即ち、オリゴマーの取り除きには、有機溶媒洗浄が有効である。又、EOF時間を再現よく調整することに寄与する極性基は、化学種を導入する場合に加熱などによる脱水などでその有用な極性を失う場合がある。その場合に酸性やアルカリ性を有する溶液で後処理をすることで、水添加などを行い極性を復活させることができるのである。又、極性基としては、塩を含む場合なども有効であるが、実際の使用では使い始めから安定に時間がかかる場合もあり、製造工程において、上記のような後処理を行い塩の除去をしておけば、直ぐに使用できる効果も現れる。即ち、使い始めから高い再現性が得られることになる。   On the other hand, the oligomer produced during the chemical modification has a weaker bond with the capillary surface than that of the single phase, and therefore can be removed by the washing step, that is, the post-treatment described in the present invention. The washing step is an effective means for producing a capillary with good reproducibility. That is, organic solvent cleaning is effective for removing the oligomer. In addition, polar groups that contribute to reproducibly adjusting the EOF time may lose their useful polarity due to dehydration by heating or the like when introducing chemical species. In that case, the polarity can be restored by adding water or the like by post-treatment with a solution having acidity or alkalinity. In addition, the polar group may be effective when it contains a salt. However, in actual use, it may take a long time from the start of use, and in the manufacturing process, the post-treatment as described above may be performed to remove the salt. If you keep it, you can use it immediately. That is, high reproducibility can be obtained from the beginning of use.

以下に内壁表面に極性基を有した化合物を化学修飾したキャピラリーチューブの実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれに限定されるわけではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples of capillary tubes in which a compound having a polar group on the inner wall surface is chemically modified. However, the present invention is not limited thereto.

始めに溶融石英ガラス製の0.05mmI.D.×1m(窓付き、窓幅2mm)のキャピラリーチューブに0.5mlの2‐(4‐クロロスルフォニルフェニル)エチルトリクロロシラン50%トルエン溶液を0.5kg/cmの圧力(窒素)で通液し、通液除去後にキャピラリーチューブの両端を熔封して110℃で6時間加熱した。その後、2mlのジクロロメタン、1mlのメタノール、アセトンを通液して洗浄および乾燥した。次いで、200mM‐リン酸二水素カリウム水溶液及び200mM‐リン酸水素二カリウム水溶液を調製し、混合して200mM‐リン酸緩衝液(pH=4)を調製し、そのリン酸緩衝液0.5mlを乾燥させたキャピラリーチューブに通液し、その後純水1ml、アセトン1mlを通液して洗浄および乾燥し製造した。 First, 0.05 mm I.D. made of fused silica glass is used. D. Pass a 0.5 ml 2- (4-chlorosulfonylphenyl) ethyltrichlorosilane 50% toluene solution through a capillary tube of 1 m (with window, window width 2 mm) at a pressure (nitrogen) of 0.5 kg / cm 2. After removing the liquid, both ends of the capillary tube were sealed and heated at 110 ° C. for 6 hours. Thereafter, 2 ml of dichloromethane, 1 ml of methanol and acetone were passed through for washing and drying. Next, 200 mM-potassium dihydrogen phosphate aqueous solution and 200 mM-potassium dihydrogen phosphate aqueous solution are prepared and mixed to prepare a 200 mM-phosphate buffer (pH = 4), and 0.5 ml of the phosphate buffer is added. The solution was passed through a dried capillary tube, and then washed and dried by passing 1 ml of pure water and 1 ml of acetone.

溶融石英ガラス製の0.05mmI.D.×1mのキャピラリーチューブに(4‐クロロスルフォニルフェニル)エチルトリクロロシラン50%トルエン溶液と[3‐(ジメチルアミノ)プロピル]トリメトキシシランを4対1(V/V)の割合で混合した溶液を0.5kg/cmの圧力(窒素)で通液し、通液除去後にキャピラリーチューブの両端を熔封して110℃で6時間加熱した。以後は実施例1と同様に後処理即ち洗浄及び乾燥処理して製造した。 Made of fused silica glass, 0.05 mm I.D. D. A solution prepared by mixing 50% toluene solution of (4-chlorosulfonylphenyl) ethyltrichlorosilane and [3- (dimethylamino) propyl] trimethoxysilane at a ratio of 4 to 1 (V / V) in a 1 m capillary tube was 0 The solution was passed through at a pressure of 0.5 kg / cm 2 (nitrogen). After removal of the solution, both ends of the capillary tube were sealed and heated at 110 ° C. for 6 hours. Thereafter, as in Example 1, it was produced by post-treatment, that is, washing and drying.

溶融石英ガラス製の0.05mmI.D.×1mのキャピラリーチューブに[3‐(ジメチルアミノ)プロピル]トリメトキシシランを0.5kg/cmの圧力(窒素)で通液し、通液除去後にキャピラリーチューブの両端を熔封して220℃で10時間加熱した。以後は実施例1と同様に洗浄及び乾燥処理して製造した。 Made of fused silica glass, 0.05 mm I.D. D. Pass [3- (dimethylamino) propyl] trimethoxysilane through a 1 m capillary tube at a pressure (nitrogen) of 0.5 kg / cm 2 , and after removing the liquid, seal both ends of the capillary tube at 220 ° C. For 10 hours. Thereafter, it was manufactured by washing and drying in the same manner as in Example 1.

以下に本発明の内壁化学修飾キャピラリーチューブ、内壁未処理キャピラリーチューブ及びキャピラリーの内壁をイオン性のポリマーでコーティングした内壁コーティングキャピラリーチューブを用いて行った各種実験について説明する。尚、何れも溶融石英ガラス製の0.05mmI.D.×645mmのキャピラリーチューブを使用し、本発明の内壁化学修飾キャピラリーチューブは上記の実施例1と同様の製法により製造したキャピラリーチューブ(以下上記実施例1により得られたキャピラリーチューブということがある)を使用し、内壁未処理キャピラリーチューブはpolymicro technology社製フューズドシリカチューブ、キャピラリーの内壁をイオン性のポリマーでコーティングした内壁コーティングキャピラリーチューブはナカライテスク株式会社製SMILE(−)カラムを使用した。又、キャピラリー電気泳動装置はAgilent社製3Dキャピラリー電気システムを使用した。   Various experiments conducted using the inner wall chemically modified capillary tube of the present invention, the inner wall untreated capillary tube, and the inner wall coated capillary tube in which the inner wall of the capillary is coated with an ionic polymer will be described below. In addition, all are 0.05mmI. D. A capillary tube of × 645 mm was used, and the inner wall chemically modified capillary tube of the present invention was a capillary tube manufactured by the same production method as in Example 1 above (hereinafter sometimes referred to as the capillary tube obtained in Example 1 above). The inner wall untreated capillary tube was a fused silica tube manufactured by polymicro technology, and the inner wall coated capillary tube whose inner wall was coated with an ionic polymer was a SMILE (−) column manufactured by Nacalai Tesque. The capillary electrophoresis apparatus used was an Agilent 3D capillary electrophoresis system.

尚、以下に示す表中及び図1、2中の「Chemical Modified」は上記実施例1により得られたキャピラリーチューブ、「Coated」は対照とした上記市販のイオン性のポリマーをコーティングしたキャピラリーチューブ、「Untreat」は上記内壁未処理のキャピラリーチューブを意味する。また、CV(%)は変動係数値を示し、この値が低いとき再現性が高いことを意味する。   In the table below and FIGS. 1 and 2, “Chemical Modified” is the capillary tube obtained in Example 1, and “Coated” is a capillary tube coated with the above-mentioned commercially available ionic polymer as a control, “Untreat” means the above-described untreated capillary tube. CV (%) indicates a coefficient of variation value, and when this value is low, it means that reproducibility is high.

実験例1 キャピラリーゾーン電気泳動
pH=6の条件におけるCZEの実験例1の結果を表1に示す。内壁未処理キャピラリーチューブではシラノール基の解離が不安定であり、かつ、EOFは遅いと考えられる。分析試料にはpH=6で負電荷を有するDL-pantothenic acid(以下PAと称することがある)、o-nitrobenzoic acid(以下NBA称することがある)およびp-toluenesulfonic acid(以下TSAと称することがある)、中性のO-ethoxybenzamide(以下EBAと称することがある)および正電荷を有するphenylethylamine(以下PEAと称することがある)、N-1-naphtylenediamine(以下NDAと称することがある)を用いた。内壁未処理キャピラリーチューブを用いたCZEでは、PAとNBAおよびTSAはマイグレーションタイムが40分経っても検出されなかった。また、イオン性ポリマーでコーティングしたキャピラリーチューブを用いたときもNBAとTSAを検出するには約40分かかる。一方、実施例1により得られたキャピラリーチューブでは速いEOFが得られるため、マイグレーションタイムが13分以内にPEA、NDA、EBA、PA、NBAおよびTSA全てのピークが検出された。以上より明らかなように、実施例1により得られたキャピラリーチューブを用いると、正電荷、負電荷および中性化合物の一斉分析が可能となり、そのうえ分析時間の短縮となった。
Experimental Example 1 Table 1 shows the results of Experimental Example 1 of CZE under conditions of capillary zone electrophoresis pH = 6. In the inner wall untreated capillary tube, the dissociation of silanol groups is unstable and EOF is considered to be slow. The analysis samples include DL-pantothenic acid (hereinafter sometimes referred to as PA), o-nitrobenzoic acid (hereinafter sometimes referred to as NBA) and p-toluenesulfonic acid (hereinafter referred to as TSA) having a negative charge at pH = 6. ), Neutral O-ethoxybenzamide (hereinafter sometimes referred to as EBA), positively charged phenylethylamine (hereinafter sometimes referred to as PEA), and N-1-naphtylenediamine (hereinafter sometimes referred to as NDA). It was. In CZE using an inner wall untreated capillary tube, PA, NBA, and TSA were not detected even after a migration time of 40 minutes. In addition, when a capillary tube coated with an ionic polymer is used, it takes about 40 minutes to detect NBA and TSA. On the other hand, in the capillary tube obtained in Example 1, since a fast EOF was obtained, all the peaks of PEA, NDA, EBA, PA, NBA and TSA were detected within a migration time of 13 minutes. As is clear from the above, when the capillary tube obtained in Example 1 was used, simultaneous analysis of positive charge, negative charge and neutral compound became possible, and the analysis time was shortened.

このように本発明のキャピラリーチューブを用いることにより電気浸透流が速くなるのは次のような理由による。即ち、ゼータ電位が大きくなるとEOFは速くなる。未処理のキャピラリーチューブの内壁面にはシラノール基が存在し、pH=4以上でそのシラノール基の解離が起こる。そのシラノール基に対しての対イオンは電荷のバランスをとるために内壁近くに引き寄せられて電気二重相を形成し、ゼータ電位が生じる。そのゼータ電位はキャピラリーチューブの内壁における表面電荷によって決まるが、シラノール基の解離は不安定である為に小さい。しかし、極性基を有した化合物で化学修飾することにより、その表面電荷を大きくしているためゼータ電位も大きくなり、EOFも速くなるのである。   The reason why the electroosmotic flow becomes faster by using the capillary tube of the present invention is as follows. That is, EOF becomes faster as the zeta potential increases. Silanol groups exist on the inner wall surface of the untreated capillary tube, and dissociation of the silanol groups occurs at pH = 4 or higher. The counter ion with respect to the silanol group is attracted near the inner wall in order to balance the electric charge to form an electric double phase, and a zeta potential is generated. The zeta potential is determined by the surface charge on the inner wall of the capillary tube, but is small because the dissociation of the silanol group is unstable. However, chemical modification with a compound having a polar group increases the surface charge, thereby increasing the zeta potential and increasing the EOF.

表1は各キャピラリーチューブにおける溶質のマイグレーションタイムを示す表である。尚、表中の数値の単位は分(min)である。

Figure 0004521754
Table 1 is a table showing the migration time of the solute in each capillary tube. The unit of numerical values in the table is minutes (min).
Figure 0004521754

実験例2 CZEにおける移動時間の再現性
マイグレーションタイムは重要な因子であり、その再現性は分析本来の信頼性に繋がるものである。pH=8の条件におけるキャピラリーゾーン電気泳動で7回測定したときの実験例を表2〜4に示す。分析試料には実験例1と同様の試料を用いた。内壁未処理キャピラリーチューブではシラノール基の解離が不安定であるため、再現性は低くなった。また、イオン性ポリマーでコーティングしたキャピラリーチューブを用いたときは、内壁未処理キャピラリーチューブよりも再現性は高くなったが、内壁未処理キャピラリーチューブよりもマイグレーションタイムは長くなった。一方、実施例1により得られたキャピラリーチューブでは、市販のイオン性ポリマーをコーティングしたキャピラリーチューブよりもCV(%)値は低くなり、高い再現性を示した。そして、マイグレーションタイムは短い。以上より明らかなように、本発明にかかるキャピラリーチューブを用いると、高い再現性を得ることが可能となった。
Experimental Example 2 Reproducibility of travel time in CZE Migration time is an important factor, and the reproducibility leads to the original reliability of analysis. Tables 2 to 4 show experimental examples when measured seven times by capillary zone electrophoresis under the condition of pH = 8. The sample similar to Experimental example 1 was used for the analysis sample. Since the dissociation of silanol groups was unstable in the inner wall untreated capillary tube, the reproducibility was low. In addition, when a capillary tube coated with an ionic polymer was used, the reproducibility was higher than that of the inner wall untreated capillary tube, but the migration time was longer than that of the inner wall untreated capillary tube. On the other hand, the capillary tube obtained in Example 1 had a CV (%) value lower than that of a commercially available capillary tube coated with an ionic polymer, and showed high reproducibility. And the migration time is short. As is clear from the above, it was possible to obtain high reproducibility by using the capillary tube according to the present invention.

表2は本発明の内壁化学修飾キャピラリーチューブにおける溶質のマイグレーションタイムおよび再現性を示す表である。

Figure 0004521754
Table 2 shows the solute migration time and reproducibility in the inner wall chemically modified capillary tube of the present invention.
Figure 0004521754

表3は内壁未処理キャピラリーチューブにおける溶質のマイグレーションタイムおよび再現性を示す表である。

Figure 0004521754
Table 3 shows the migration time and reproducibility of the solute in the inner wall untreated capillary tube.
Figure 0004521754

表4は内壁コーティングキャピラリーチューブにおける溶質のマイグレーションタイムおよび再現性を示す表である。

Figure 0004521754
Table 4 shows the migration time and reproducibility of the solute in the inner wall coated capillary tube.
Figure 0004521754

以上の実験2の結果から、本発明にかかるキャピラリーチューブは、未処理のキャピラリーチューブ、イオン性のポリマーでコーティングした市販のキャピラリーチューブよりもマイグレーションタイムにおいて高い再現性が認められた。   From the results of Experiment 2 above, the capillary tube according to the present invention was recognized to have higher reproducibility in migration time than the untreated capillary tube and a commercially available capillary tube coated with an ionic polymer.

このように本発明のキャピラリーチューブを用いることにより安定性、再現性がよいのは次のような理由による。即ち、シラノール基の解離は不安定であるが、本発明によりキャピラリーチューブ内壁表面に結合した極性基は広いpH範囲でイオン化状態にあるため、安定したEOFが得られ、高い再現性が認められるのである。   The reason why the stability and reproducibility are good by using the capillary tube of the present invention is as follows. That is, although the dissociation of silanol groups is unstable, the polar group bonded to the inner wall surface of the capillary tube according to the present invention is in an ionized state in a wide pH range, so that stable EOF is obtained and high reproducibility is recognized. is there.

その再現性を比較したものを表5に示す。尚、表中、TSA Mtは7回測定したときのp-toluenesulfonic acidの平均マイグレーションタイムを意味する。したがって、内壁未処理キャピラリーチューブおよびイオン性ポリマーコーティングキャピラリーチューブと本発明にかかるキャピラリーチューブの本質的な違いは、本例において本発明にかかるキャピラリーチューブは速いEOFが得られることおよび高い再現性を有していることであり、このため、実験例に示すような著しい効果をもたらす。   Table 5 shows a comparison of the reproducibility. In the table, TSA Mt means the average migration time of p-toluenesulfonic acid when measured 7 times. Therefore, the essential difference between the inner wall untreated capillary tube and the ionic polymer coated capillary tube and the capillary tube according to the present invention is that in this example, the capillary tube according to the present invention has a fast EOF and high reproducibility. For this reason, a remarkable effect as shown in the experimental example is brought about.

本発明では、シラノール基に反応性のある反応基とEOFを速める極性基の両方を有する化合物を直接シラノールに反応させることによって、残存するシラノールを完全に潰すことができるようになるからである。更に、本発明のこの方法の利点として、単一相の極性基を導入することができるので、ポリマーコーティングと違って、厚みの差が出ない。従って、従来問題となっている再現性が得られがたいという問題も解決できるのである。   This is because in the present invention, the remaining silanol can be completely crushed by reacting a compound having both a reactive group reactive to a silanol group and a polar group that accelerates EOF directly with silanol. Further, as an advantage of this method of the present invention, since a single phase polar group can be introduced, there is no difference in thickness unlike a polymer coating. Therefore, it is possible to solve the problem that it is difficult to obtain the reproducibility which has been a problem in the past.

表5はCZEによる各キャピラリーチューブの再現性の比較(pH=8)を示す表である。

Figure 0004521754
Table 5 is a table showing a comparison of reproducibility of each capillary tube by CZE (pH = 8).
Figure 0004521754

実験例3 中性条件におけるミセル動電クロマトグラフィー
ミセル動電クロマトグラフィー(以下MEKCと称することがある)は、擬似固定相を用いた電気泳動の分離モードであり、この分離モードの大きな特長は荷電物質と同様に、泳動液中に電荷を有する界面活性剤を加えることにより中性物質の分離が可能なことである。界面活性剤のミセルは、電荷の種類によって電気浸透流と同じ方向かまたは逆方向に移動する。中性物質はミセルに取り込まれる割合の違いによって分離され、ミセルとの相互作用が多くなるほど移動時間は長くなる。したがって、従来技術では一斉分析は不可能、もしくは分析可能な試料においても非常に長い分析時間を必要とする。実施例1により得られたキャピラリーチューブを用い、pH=6の条件におけるMEKCの実験例を図1に示す。分析試料にcaffeine、catechin(以下Cと称することがある)、epigallocatechin(以下EGCと称することがある)、epigallocatechin gallate(以下EGCGと称することがある)、epicatechin(以下ECと称することがある)、epicatechin gallate(以下ECGと称することがある)、catechin gallate(以下CGと称することがある)を用い分析を行った。内壁未処理キャピラリーチューブ、イオン性ポリマーをコーティングしたキャピラリーチューブは、全ての溶質を検出するのに約30分かかった。そして、イオン性ポリマーでコーティングしたキャピラリーチューブを用いたときは、epigallocatechin gallateとepicatechin gallateは検出できなかった。一方、実施例1により得られたキャピラリーチューブでは、10分以内に一斉分析が達成された。すなわち、本発明にかかるキャピラリーチューブを用いることによって、中性化合物の一斉分析をMEKCにおいても短時間で行うことが可能になった。
Experimental Example 3 Micellar Electrokinetic Chromatography under Neutral Conditions Micellar Electrokinetic Chromatography (hereinafter sometimes referred to as MEKC) is an electrophoretic separation mode that uses a pseudo stationary phase. Similar to substances, neutral substances can be separated by adding a charged surfactant to the electrophoresis solution. Surfactant micelles move in the same direction as the electroosmotic flow or in the opposite direction, depending on the type of charge. Neutral substances are separated according to the difference in the amount taken into the micelle, and the movement time becomes longer as the interaction with the micelle increases. Therefore, simultaneous analysis is impossible with the prior art, or a very long analysis time is required even for a sample that can be analyzed. FIG. 1 shows an experimental example of MEKC using the capillary tube obtained in Example 1 under the condition of pH = 6. Caffeine, catechin (hereinafter sometimes referred to as “C”), epigallocatechin (hereinafter sometimes referred to as “EGC”), epigallocatechin gallate (hereinafter sometimes referred to as “EGCG”), epicatechin (hereinafter sometimes referred to as “EC”), Analysis was performed using epicatechin gallate (hereinafter sometimes referred to as ECG) and catechin gallate (hereinafter sometimes referred to as CG). The inner wall untreated capillary tube and the capillary tube coated with ionic polymer took about 30 minutes to detect all solutes. When a capillary tube coated with an ionic polymer was used, epigallocatechin gallate and epicatechin gallate could not be detected. On the other hand, simultaneous analysis was achieved within 10 minutes in the capillary tube obtained in Example 1. That is, by using the capillary tube according to the present invention, simultaneous analysis of neutral compounds can be performed in MEKC in a short time.

実験例4 MEKCにおける泳動時間の再現性
ミセル動電クロマトグラフィーにおける溶質が検出器まで移動するのに要する時間を泳動時間と呼び、キャピラリーゾーン電気泳動のマイグレーションタイムと同様に重要な因子である。pH=6の条件におけるミセル動電クロマトグラフィーで7回測定したときの実験例を表6〜8に示す。分析試料には実験例3と同様の試料を用いた。内壁未処理キャピラリーチューブではシラノール基の解離が不安定であるため、MEKCにおいても再現性は低くなった。一方、実施例1により得られたキャピラリーチューブではCV値は0.25%以下であり、非常に高い再現性を示した。以上より明らかなように、本発明にかかるキャピラリーチューブを用いると、MEKCにおいても高い再現性を得ることができた。
Experimental Example 4 Reproducibility of migration time in MEKC The time required for the solute in micellar electrokinetic chromatography to move to the detector is called migration time and is an important factor as well as the migration time of capillary zone electrophoresis. Tables 6 to 8 show experimental examples when measured seven times by micellar electrokinetic chromatography under the condition of pH = 6. The sample similar to Experimental example 3 was used for the analysis sample. Since the dissociation of silanol groups is unstable in the inner wall untreated capillary tube, the reproducibility is low even in MEKC. On the other hand, the capillary tube obtained in Example 1 had a CV value of 0.25% or less, indicating very high reproducibility. As apparent from the above, when the capillary tube according to the present invention is used, high reproducibility can be obtained even in MEKC.

表6は内壁化学修飾キャピラリーチューブにおける溶質の泳動時間および再現性を示す表である。

Figure 0004521754
Table 6 shows the migration time and reproducibility of the solute in the inner wall chemically modified capillary tube.
Figure 0004521754

表7は内壁未処理キャピラリーチューブにおける溶質の泳動時間および再現性を示す表である。

Figure 0004521754
Table 7 is a table showing the migration time and reproducibility of the solute in the inner wall untreated capillary tube.
Figure 0004521754

表8は内壁コーティングキャピラリーチューブにおける溶質の泳動時間および再現性を示す表である。

Figure 0004521754
Table 8 is a table showing the migration time and reproducibility of the solute in the inner wall coated capillary tube.
Figure 0004521754

実験例5 キャピラリーゾーン電気泳動における泳動液のpH変化に伴うEBAのマイグレーションタイム変化
CZEにおいて泳動液のpHを変化させ、各pHにおいてEBAのマイグレーションタイムを計測した。結果を図2に示す。従来用いられている内壁未処理キャピラリーチューブ(Untreat)は、内壁にシラノール基を有するため、電気浸透流はシラノール基の解離に依存する。泳動液のpHが低くなるほどシラノール基の解離が抑制されてEOFは遅くなり、マイグレーションタイムが長くなった。実施例1により得られたスルフォン基で化学修飾したキャピラリーチューブ(Chemical Modified)は、泳動液のpHに非依存的なEOFを持ち、EOFは速い。一方、イオン性のポリマーでコーティングした市販のキャピラリーチューブ(Coated)は、酸性条件下では未処理のキャピラリーチューブよりもEOFは速いが、中性以上の条件下では遅くなった。以上のことから本発明にかかるキャピラリーチューブにより速いEOFが得られ、分析時間を極めて短くすることが可能となった。
Experimental Example 5 Change in EBA Migration Time with Change in pH of Electrophoresis in Capillary Zone Electrophoresis The pH of the electrophoresis solution was changed in CZE, and the migration time of EBA was measured at each pH. The results are shown in FIG. The conventionally used inner wall untreated capillary tube (Untreat) has silanol groups on the inner wall, so that the electroosmotic flow depends on the dissociation of the silanol groups. The lower the pH of the electrophoresis solution, the more the silanol group dissociation was suppressed, the EOF was delayed, and the migration time was prolonged. The capillary tube (Chemical Modified) chemically modified with the sulfone group obtained in Example 1 has an EOF independent of the pH of the electrophoresis solution, and the EOF is fast. On the other hand, a commercially available capillary tube coated with an ionic polymer (Coated) had a faster EOF than an untreated capillary tube under acidic conditions, but slowed under neutral or higher conditions. From the above, a fast EOF was obtained by the capillary tube according to the present invention, and the analysis time could be extremely shortened.

図1はpH=6におけるミセル動電クロマトグラフィーを示す図である。Chemical Modifiedは本発明にかかるキャピラリーチューブを意味し、Untreat、Coatedは対照としたキャピラリーチューブであり、Untreatは内壁未処理キャピラリーチューブ、Coatedは市販の内壁にイオン性ポリマーをコーティングしたキャピラリーチューブを意味する。FIG. 1 is a diagram showing micellar electrokinetic chromatography at pH = 6. Chemical Modified means a capillary tube according to the present invention, Untreat and Coated are control capillary tubes, Untreat means an untreated capillary tube, and Coated means a commercially available capillary tube coated with an ionic polymer . 図2はキャピラリーゾーン電気泳動において泳動液のpHを変化させ、各pHにおいてEBAのマイグレーションタイムをプロットしたものである。Chemical Modifiedは本発明にかかるキャピラリーチューブを意味し、Untreat、Coatedは対照としたキャピラリーチューブであり、Untreatは内壁未処理キャピラリーチューブ、Coatedは市販の内壁にイオン性ポリマーをコーティングしたキャピラリーチューブを意味する。FIG. 2 is a graph plotting the migration time of EBA at each pH when the pH of the electrophoresis solution is changed in capillary zone electrophoresis. Chemical Modified means a capillary tube according to the present invention, Untreat and Coated are control capillary tubes, Untreat means an untreated capillary tube, and Coated means a commercially available capillary tube coated with an ionic polymer .

Claims (9)

表面電荷を付加する極性基と反応基とを有する化合物を溶融石英ガラス製キャピラリーチューブの内壁表面のシラノール基に化学結合し、安定な解離性を有する内壁表面としたことを特徴とするキャピラリーチューブ。 A capillary tube characterized in that a compound having a polar group for adding a surface charge and a reactive group is chemically bonded to a silanol group on the inner wall surface of a fused silica glass capillary tube to form a stable dissociative inner wall surface . キャピラリーチューブは電気泳動に用いるキャピラリーチューブ又は電気クロマトグラフィー用キャピラリーチューブであることを特徴とする請求項1記載のキャピラリーチューブ。 2. The capillary tube according to claim 1, wherein the capillary tube is a capillary tube used for electrophoresis or a capillary tube for electrochromatography. キャピラリーチューブは液体を移動相とする接続配管であることを特徴とする請求項1記載のキャピラリーチューブ。 2. The capillary tube according to claim 1, wherein the capillary tube is a connection pipe having a liquid as a mobile phase. 極性基を有した化合物は、キャピラリーチューブ内壁表面の表面電荷を大きくする極性基と、反応基と結合した無機金属を有した有機モノマーであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のキャピラリーチューブ。 4. The compound having a polar group is an organic monomer having a polar group that increases the surface charge on the inner wall surface of the capillary tube and an inorganic metal bonded to the reactive group. A capillary tube according to any one of the above. 無機金属は珪素、チタン及びジルコニウムからなる群から選択される請求項4記載のキャピラリーチューブ。 The capillary tube according to claim 4, wherein the inorganic metal is selected from the group consisting of silicon, titanium and zirconium. 有機モノマーの極性基は、内壁表面に化学結合し、高い表面電荷を有する極性基であるスルフォン基、カルボキシル基、シアノ基、4級アンモニウム基、1級乃至3級アミノ基、トリフルオロ基のうちの少なくとも一種の基である請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のキャピラリーチューブ。 The polar group of the organic monomer is a sulfone group, a carboxyl group, a cyano group, a quaternary ammonium group, a primary to tertiary amino group, or a trifluoro group that is chemically bonded to the inner wall surface and has a high surface charge. The capillary tube according to any one of claims 1 to 5, which is at least one kind of group. 表面電荷を付加する極性基と反応基とを有する化合物を溶融石英ガラス製キャピラリーチューブの内壁表面のシラノール基に化学結合し、安定な解離性を有する内壁表面としたことを特徴とするキャピラリーチューブの製造方法。 A capillary tube characterized in that a compound having a polar group for adding a surface charge and a reactive group is chemically bonded to a silanol group on the inner wall surface of a fused silica glass capillary tube to form a stable dissociative inner wall surface . Production method. 化学結合させた後に有機溶媒又は/及び酸性を有する溶液又は/及びアルカリ性を有する溶液又は/及び界面活性剤で洗浄し、反応副生成物の除去或いは極性基の再解離処理をすることを特徴とする請求項7記載のキャピラリーチューブの製造方法。 It is characterized by washing with an organic solvent or / and an acidic solution or / and an alkaline solution or / and a surfactant after chemical bonding to remove reaction by-products or re-dissociate polar groups. The method for producing a capillary tube according to claim 7. 化学結合させた後に洗浄および乾燥させることを特徴とする請求項7乃至請求項8記載のキャピラリーチューブの製造方法。9. The method for producing a capillary tube according to claim 7, wherein the capillary tube is washed and dried after being chemically bonded.
JP2004107474A 2004-03-31 2004-03-31 Capillary tube and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4521754B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004107474A JP4521754B2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Capillary tube and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004107474A JP4521754B2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Capillary tube and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005291926A JP2005291926A (en) 2005-10-20
JP4521754B2 true JP4521754B2 (en) 2010-08-11

Family

ID=35325013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004107474A Expired - Fee Related JP4521754B2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Capillary tube and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4521754B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2060912B1 (en) * 2006-09-04 2014-10-01 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Method for analysis of sample by capillary electrophoresis
JP4814945B2 (en) * 2006-09-04 2011-11-16 独立行政法人産業技術総合研究所 Sample analysis method by capillary electrophoresis
EP2623975B1 (en) 2006-12-26 2016-02-03 Sekisui Chemical Co., Ltd. Stable hemoglobin A1c and glucose measurement method
JP5462919B2 (en) * 2011-10-31 2014-04-02 アークレイ株式会社 Substrate modification method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001124737A (en) * 1999-08-11 2001-05-11 Studienges Kohle Mbh Coating by cross-linking hydrophilic polymer
JP2001235459A (en) * 2000-02-21 2001-08-31 Takao Tsuda Hollow capillary column and its manufacturing method
JP2002505937A (en) * 1998-03-04 2002-02-26 アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ Chemical surface for control of electroosmosis by applying an external voltage field
JP2004532384A (en) * 2001-01-26 2004-10-21 バイオカル テクノロジー,インコーポレイティド Multi-channel biological separation cartridge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002505937A (en) * 1998-03-04 2002-02-26 アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ Chemical surface for control of electroosmosis by applying an external voltage field
JP2001124737A (en) * 1999-08-11 2001-05-11 Studienges Kohle Mbh Coating by cross-linking hydrophilic polymer
JP2001235459A (en) * 2000-02-21 2001-08-31 Takao Tsuda Hollow capillary column and its manufacturing method
JP2004532384A (en) * 2001-01-26 2004-10-21 バイオカル テクノロジー,インコーポレイティド Multi-channel biological separation cartridge

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005291926A (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Righetti Capillary electrophoresis in analytical biotechnology: a balance of theory and practice
Hajba et al. Recent advances in column coatings for capillary electrophoresis of proteins
Melanson et al. Double-chained surfactants for semipermanent wall coatings in capillary electrophoresis
Terabe et al. Separation of enantiomers by capillary electrophoretic techniques
Colón et al. Recent progress in capillary electrochromatography
Schmitt et al. Optimization of enantiomeric separations in capillary electrophoresis by reversal of the migration order and using different derivatized cyclodextrins
Kapnissi‐Christodoulou et al. Analytical separations in open‐tubular capillary electrochromatography
Melanson et al. Dynamic capillary coatings for electroosmotic flow control in capillary electrophoresis
Kleemiß et al. Capillary electrophoresis of DNA restriction fragments with solutions of entangled polymers
Lin Determination of critical micelle concentration of surfactants by capillary electrophoresis
Pei et al. Insight into the stability of poly (diallydimethylammoniumchloride) and polybrene poly cationic coatings in capillary electrophoresis
Chiari et al. Capillary zone electrophoresis in organic solvents: separation of anions in methanolic buffer solutions
US5192406A (en) Deactivated capillary columns for use in capillary electrophoresis
Wang et al. Mixed cationic/anionic surfactants for semipermanent wall coatings in capillary electrophoresis
Jinno et al. Recent trends in open-tubular capillary electrochromatography
Zhou et al. Preparation of β‐cyclodextrin‐gold nanoparticles modified open tubular column for capillary electrochromatographic separation of chiral drugs
Huang et al. Preparation and evaluation of stable coating for capillary electrophoresis using coupled chitosan as coated modifier
Kamande et al. Open‐tubular capillary electrochromatography using a polymeric surfactant coating
Fujimoto Titanium dioxide coated surfaces for capillary electrophoresis and capillary electrochromatography
Ye et al. Capillary electrochromatography using a strong cation-exchange column with a dynamically modified cationic surfactant
JP4521754B2 (en) Capillary tube and manufacturing method thereof
EP0674765A1 (en) Methods for controlling electroosmotic flow in coated capillary electrophoresis columns
Zhu et al. Open‐tubular capillary electrochromatography/electrospray ionization‐mass spectrometry using polymeric surfactant as a stationary phase coating
Progent et al. Retention behaviour of peptides in capillary electrochromatography using an embedded ammonium in dodecacyl stationary phase
Govindaraju et al. Electroosmotic flow mobilities in open and packed capillaries with spermine and other amine flow modifiers

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100420

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100520

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees