JP6073608B2 - クロマトグラフィー用分離剤 - Google Patents

クロマトグラフィー用分離剤 Download PDF

Info

Publication number
JP6073608B2
JP6073608B2 JP2012197784A JP2012197784A JP6073608B2 JP 6073608 B2 JP6073608 B2 JP 6073608B2 JP 2012197784 A JP2012197784 A JP 2012197784A JP 2012197784 A JP2012197784 A JP 2012197784A JP 6073608 B2 JP6073608 B2 JP 6073608B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
organic polymer
crosslinked organic
cyclofructan
polymer
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.)
Active
Application number
JP2012197784A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014029313A (ja
Inventor
チウ ハイシャオ
チウ ハイシャオ
アームストロング ダニエル
アームストロング ダニエル
真由美 下邊
真由美 下邊
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.)
Azyp LLC
Original Assignee
Azyp LLC
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 Azyp LLC filed Critical Azyp LLC
Publication of JP2014029313A publication Critical patent/JP2014029313A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6073608B2 publication Critical patent/JP6073608B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/38Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 - B01D15/36
    • B01D15/3833Chiral chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/286Phases chemically bonded to a substrate, e.g. to silica or to polymers
    • B01J20/288Polar phases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/29Chiral phases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3206Organic carriers, supports or substrates
    • B01J20/3208Polymeric carriers, supports or substrates
    • B01J20/321Polymeric carriers, supports or substrates consisting of a polymer obtained by reactions involving only carbon to carbon unsaturated bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3217Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond
    • B01J20/3219Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond involving a particular spacer or linking group, e.g. for attaching an active group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3268Macromolecular compounds
    • B01J20/3272Polymers obtained by reactions otherwise than involving only carbon to carbon unsaturated bonds
    • B01J20/3274Proteins, nucleic acids, polysaccharides, antibodies or antigens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3268Macromolecular compounds
    • B01J20/328Polymers on the carrier being further modified
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/30Partition chromatography
    • B01D15/305Hydrophilic interaction chromatography [HILIC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/40Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism using supercritical fluid as mobile phase or eluent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/52Sorbents specially adapted for preparative chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/54Sorbents specially adapted for analytical or investigative chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/80Aspects related to sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J2220/86Sorbents applied to inner surfaces of columns or capillaries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

本発明はクロマトグラフィー用分離剤、クロマトグラフィー用分離剤の製造方法及びクロマトグラフィー用分離剤の使用方法に関する。該クロマトグラフィー用分離剤は、特に鏡像異性体の分離に適している。
過去数十年の間、鏡像異性体のクロマトグラフィー分離は大いに注目を集めた。その間、100以上のキラル分離剤が開発されてきたが、ごく少数のタイプ/種類のみが、産業における鏡像異性体分離の分野で使用されている。これらの材料は、担体、通常は無機のシリカゲル担体にキラル選択剤をコーティング又は共有結合することによって製造される。キラル選択剤の主な例としては、多糖類、大環状抗生物質及びπ錯体を挙げることができる。
サイクロフラクタン(CF)は、シリカゲルに結合した特許文献1記載のキラル選択剤である。これらは、β(2→1)結合した6つ以上のD−フルクトフラノース単位から成る大環状オリゴ糖のグループである。これらの化合物の一般的な略式名称は、CF6,CF7,CF8等であり、数字は環状オリゴマー中のフラクトース部分の数(すなわち、6、7、8等)を意味する。
サイクロフラクタンは、最初にKawamuraとUchiyamaによって報告された。(非特許文献1)。参考文献が記載するように、サイクロフラクタンは、Bacillus circulansの少なくとも2種の異なる株によるイヌリンの発酵を介して生産することができる。シクロイヌロオリゴ糖フルクタノトランスフェラーゼ酵素(CF Tase)を生産する遺伝子は単離されており、その配列は決定され、一般的な酵母であるSaccharomyces cerevisiaeに組み込まれている。したがって、CFは容易に製造することが可能である。CF6の基本的な構造を図1に示す。より小さなCFは、シクロデキストリンのように疎水性の空洞を持たないことを、CF6のX線結晶構造は示している。そのため有機分子とシクロデキストリンとの会合において重要な役割を果たす疎水性包接錯体形成は、サイクロフラクタンと関連するようには思われない。
その代わりに、CFのペントース部分(フルクトース)は、クラウンエーテルコア単位の周囲にプロペラ状の周縁を形成する。例えば、CF6の結晶構造は、6個のフルクトフラノース環が18−クラウン−6コアの周囲に螺旋又はプロペラのように配置されており、それぞれがクラウンエーテルの平均平面に向かって上向き又は下向きになっていることを示す。6個の3位ヒドロキシ基は、分子中心に向かって又は分子中心から離れるように交互になっており、内側に向く3個の酸素原子は互いに非常に近接している(約3オングストローム)。相当な数の内部水素結合したヒドロキシ基が存在することが明らかである。CF6の反対側は、中心の窪みの周囲の−O−C−CH−O−のメチレン基によって、より疎水性であるように見える。また計算上のCF6の親油性パターンは、親水性表面及び疎水性表面の明瞭な「表/裏」領域形成も裏付けている。結晶構造と計算論的モデルの両方の研究は、CF6が相当な数のさらなる内部水素結合を有するであろうことを実証する。したがって、(i)3個のOH基が18−クラウン−6環の片側を完全に覆い、(ii)コアクラウン酸素が分子内でほとんど折り重ねられるという理由で、CF6は他の18−クラウン−6をベースにしたキラル選択剤とは異なる。
特許文献1は、分離剤として固体のシリカゲルに結合したCFの分離性能の例を開示する。特許文献1は、キラル選択剤としてのCFを示すが、担体材料、すなわちシリカゲルは欠点を有する。シリカゲルは、キラル及び親水性相互作用液体クロマトグラフィー(HILIC)分離に最適であるとは限らない。さらにシリカゲルは、アルカリ溶媒の使用に対する耐久性、バルク材の費用、及び、スケールアップの容易さに限界がある。
米国特許出願公開第2011/0024292号明細書
Kawamura,M.and Uchiyama,K.Carbohydr.Res.,1989,192)
本発明の目的は、先行技術におけるこれらの欠点のいくつかを解決し、新規の分離剤、該新規の分離剤の製造方法及び該新規の分離剤の使用方法を提供することである。
本発明の分離剤は様々な分離に使用することができる。特にこの分離剤は、親水性相互作用液体クロマトグラフィー(HILIC)分離において性能がよい。
上記の目的は幅広い研究を通して発見された。本発明の目的は、下記のクロマトグラフィー用分離剤により達成される。
(1)項:架橋有機高分子及び式(I)の化合物を含むクロマトグラフィー用分離剤:
Figure 0006073608
(式中、
nは、1〜3を表し;
Lは、それぞれ互いに独立して、OR、CR、NRR、O−C(=O)−R、O−C(=O)−NR−R、NRC(=O)−NRR、又は、Rで置換された
Figure 0006073608
を表し;
Rは、それぞれ互いに独立して、
H、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)アルキル基、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)シクロアルキル基、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール基、
任意に1〜3のRで置換されたヘテロアリール基、
(C〜C20)アルコキシ(C〜C20)アルキル基,
C=CH−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
C=C(CH)−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
アルキレニル−N=C=O、
アリーレニル−N=C=O、
−SO(LがORのとき)、
=SO(LがORのとき)、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール(C〜C20)アルキル基、
ヒドロキシ基を有さない糖残基(LがORのとき)、又は、
架橋有機高分子との共有結合を表し;
は、互いに独立して、任意に1〜3のRで置換された(C〜C10)アルキル基、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR、−COOR、−COR、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(ORを表し;
は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
は、互いに独立して、任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)アルキル基、任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール基、又は、任意に1〜3のRで置換されたヘテロアリール基を表し;
は、互いに独立して、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR、−COOR、−COR、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(ORを表し、少なくとも1つのRは架橋有機高分子との共有結合を表す。)
(2)項:架橋有機高分子が、スチレン系架橋高分子及び/又は(メタ)アクリル系高分子である(1)項のクロマトグラフィー用分離剤。
(3)項:架橋有機高分子の比表面積が、10〜1200m/gである(2)項のクロマトグラフィー用分離剤。
(4)項:架橋有機高分子の細孔容積が、0.1〜3.0ml/gである(2)項のクロマトグラフィー用分離剤。
本発明のクロマトグラフィー用分離剤の使用方法を以下に説明する。
(5)項:以下の工程を含むクロマトグラフィー分離方法:
(1)〜(4)項のいずれか一項のクロマトグラフィー用分離剤を含む固定相を製造する工程;及び
該固定相と、検体を含む移動相とを接触させて、検体を分離する工程。
(6)項:カラムに固定相を充填することによって、固定相を製造する(5)項の方法。
(7)項:移動相が溶媒を含み、検体が該溶媒で運ばれる(5)又は(6)項の方法。
(8)項:検体が鏡像異性体を含む(5)、(6)又は(7)項の方法。
(9)項:固定相がカラム内部の空隙を満たす(6)項の方法。
(10)項:固定相がカラムの内面壁に沿って充填される(6)項の方法。
本発明のクロマトグラフィー用分離剤の製造方法を以下に説明する。
(11)項:以下の工程を含む(2)項のクロマトグラフィー用分離剤の製造方法:
(i)天然又は誘導体化サイクロフラクタンを架橋有機高分子に固定する工程;又は、
(ii)天然又は誘導体化サイクロフラクタンを含むモノマーを重合する工程。
(12)項:クロマトグラフィー用分離剤のサイクロフラクタンが、さらに誘導体化される(11)項の方法。
(13)項:天然又は誘導体化サイクロフラクタンを架橋有機高分子に固定する工程が、以下の工程を含む(11)項の方法:
a)官能基含有架橋有機高分子を製造する工程;及び、
b)官能基含有架橋有機高分子と、天然又は誘導体化サイクロフラクタンのヒドロキシ基とを反応させ、天然又は誘導体化サイクロフラクタンを架橋有機高分子に固定する工程。
(14)項:天然又は誘導体化サイクロフラクタンのヒドロキシ基をさらに活性化し、架橋有機高分子の官能基と反応する(13)項の方法。
(15)項:活性化基が、クロロホルメート基、活性カーボネート基、アルキン基、p−トルエンスルホナート基、p−ニトロフェノキシカルボニル基及びイソシアネート基から成る群から選択される(14)項の方法。
(16)項:官能基が、エポキシ基、ハロ基、カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、クロロホルメート基、p−ニトロフェノキシカルボニル基、イソシアネート基、クロロカルボニル基、アジド基から成る群から選択される(13)項の方法。
(17)項:官能基含有架橋有機高分子が、(メタ)アクリルモノマー、グリシジルメタクリレート、スチレンモノマー又はエチルスチレンと架橋性モノマーとの懸濁重合の生成物である(13)項の方法。
(18)項:架橋性モノマーがジビニルベンゼンである(17)項の方法。
(19)項:官能基含有架橋有機高分子が、架橋有機高分子のカルボキシ基と塩化チオニルとの反応によって製造される(16)項の方法。
(20)項:官能基含有架橋有機高分子が、架橋有機高分子のヒドロキシ基又はアミノ基とジイソシアネート又はイソシアネート試薬との反応によって製造される(16)項の方法。
(21)項:官能基含有架橋有機高分子が、架橋有機高分子のヒドロキシ基とp−ニトロフェニルクロロホルメート基との反応によって製造される(16)項の方法。
(22)項:天然又は誘導体化サイクロフラクタン含有モノマーの重合が、1つ以上の架橋性モノマーの存在下で成される(11)項の方法。
(23)項:架橋性モノマーがエチレングリコールジメタクリレートである(22)項の方法。
(24)項:以下から成る群から選択される(1)項のクロマトグラフィー用分離剤:
Figure 0006073608
Figure 0006073608
Figure 0006073608
(式中、「polymer」は架橋有機高分子を表し、CFsは6、7又は8個のフラクトース部分を有するサイクロフラクタン表す。)
理論に束縛されるものではないが、本発明の原理にしたがって式(I)の化合物に共有結合した架橋有機高分子を製造し、適切な分離剤を提供できると考えられる。このセクションでは、本発明のクロマトグラフィー用分離剤が、特にHILIC分離及び鏡像異性体分離において、非常に優れた性能を有すると推測された理由について記載する。
一般的に、分離剤の親水性度が高くなると、HILIC分離性能がより良くなる。米国特許出願公開第2011/0024292号明細書に開示されるような標準的なシリカ系の材料は、表面にアルキル基及び/又はシラノール基を有する。一方、本発明の化合物は、アルキル基に加えて様々な種類の官能基を与える。これは、高分子材料に設計された官能基を導入することによって、HILIC分離性能を制御することを提案するものであり、以前は可能ではなかったHILIC分離性能の制御を本質的に可能とするものである。
一般的に鏡像異性体分離は、天然又は誘導体化サイクロフラクタン等のキラル選択剤とキラル化合物間の相互作用に依存する。水素結合相互作用が不可欠であると考えられている。標準的なキラル分離剤は、米国特許出願公開第2011/0024292号明細書に開示されるような無機のシリカゲルに共有結合したキラル選択剤を含むキラル選択剤から成る。シリカは、分離する化合物とキラル選択剤間の水素結合を妨げうるシラノール基を含む。一方、本発明の式(I)の化合物であるサイクロフラクタンと結合した架橋有機高分子は、サイクロフラクタンへの結合を改良するために有機高分子の官能基を容易に変更できるので、魅力的な代替手段を提供するが、シリカにはこのような柔軟性がない。さらにこの簡単な変更は、表面の官能基を設計してキラル選択剤の特性を高めることを可能にする。
図1は、サイクロフラクタン6(CF6)の基本構造を示す。 図2は、本発明の分離剤を用いたR/S−1−(1−ナフチル)エチルアミンの分離を示す。 図3は、本発明の分離剤を用いた5つのヌクレオシドのHILIC分離を示す。 図4は、本発明の分離剤を用いた6つのマルトシドのHILIC分離を示す。 図5は、本発明の分離剤を用いたCF6〜8のHILIC分離を示す。 図6は、シリカゲルに結合したサイクロフラクタンを用いたCF6〜8のHILIC分離を示す。 図7は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図8は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図9は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図10は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図11は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図12は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図13は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図14は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図15は、サイクロフラクタンと架橋有機高分子間の別のリンカーを示す。 図16は、実施例1−1〜1−4,2−1及び2−2で製造された本発明の分離剤を示す。 図17は、実施例1−1〜1−4,2−1及び2−2で製造された本発明の分離剤を示す。 図18は、実施例1−1〜1−4,2−1及び2−2で製造された本発明の分離剤を示す。 図19は、実施例1−1〜1−4,2−1及び2−2で製造された本発明の分離剤を示す。 図20は、実施例1−1〜1−4,2−1及び2−2で製造された本発明の分離剤を示す。 図21は、実施例1−1〜1−4,2−1及び2−2で製造された本発明の分離剤を示す。
サイクロフラクタン及びその誘導体
本発明の実施態様は、式(I)のサイクロフラクタン及びその誘導体を含む:
Figure 0006073608
(式中、
nは、1〜3を表し;
Lは、それぞれ互いに独立して、OR、CR、NRR、O−C(=O)−R、O−C(=O)−NR−R、NRC(=O)−NRR、又は、Rで置換された
Figure 0006073608
を表し;
Rは、それぞれ互いに独立して、
H、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、トリクロロメチル基、トリクロロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、ヨードフェニル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ジクロロフェニル基、ベンジル基、クロロトリル基、ナフチルエチル基、ニトロフェニル基、ジニトロフェニル基、トリニトロフェニル基、トリフルオロメチル基、ジニトロ基、3,5−ジメチルフェニル基もしくはアダマンチル基、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)アルキル基、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)シクロアルキル基、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール基、
任意に1〜3のRで置換されたヘテロアリール基、
(C〜C20)アルコキシ(C〜C20)アルキル基,
C=CH−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
C=C(CH)−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
アルキレニル−N=C=O、
アリーレニル−N=C=O、
−SO(LがORのとき)、
=SO(LがORのとき)、
任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール(C〜C20)アルキル基、又は、ヒドロキシ基を有さない糖残基(LはORを表す)を表し;
は、互いに独立して、任意に1〜3のRで置換された(C〜C10)アルキル基、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR、−COOR、−COR、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(ORを表し;
は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
は、互いに独立して、任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)アルキル基、任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール基、又は、任意に1〜3のRで置換されたヘテロアリール基を表し;及び、
は、互いに独立して、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR、−COOR、−COR、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(ORを表す。)
式(I)の化合物を含む本発明のいくつかの実施態様では、式(I)の化合物の1つ以上のL基がOR基である。その場合、Oは2価部分であり、本明細書に記載されるようにCFとR基に結合する。本発明の別の実施態様では、1つ以上のL基がCRである。その場合、CRは2価部分であり、本明細書に記載されるようにCFとR基に結合する。いくつかの実施態様では、1つ以上のL基がNRである。その場合、NRは2価部分であり、本明細書に記載されるようにCFとR基に結合する。本発明の別の実施態様では、1つ以上のL基がO-C(=O)Rである。その場合、O-C(=O)は2価部分であり、本明細書に記載されるようにCFとR基に結合する。本発明のさらに別の実施態様では、1つ以上のL基がO-C(=O)-NRRである。その場合、O-C(=O)-NRは2価部分であり、本明細書に記載されるようにCFとR基に結合する。本発明のいくつかの実施態様では、1つ以上のL基がNRC(=O)−NRRである。その場合、NRC(=O)−NRは2価部分であり、本明細書に記載されるようにCFとR基に結合する。本発明の別の実施態様では、1つ以上のL基がアジドとアルキン間の1,3−双極子付加環化反応(クリックケミストリー)の付加環化生成物である。その場合、付加環化生成物は2価部分であり、本明細書に記載されるようにCFとR基に結合する。式(I)の化合物を含む本発明のいくつかの実施態様では、nは1である。別の実施態様では、nは2である。さらに別の実施態様では、nは3である。
式(I)の化合物を含む本発明のいくつかの実施態様では、Lの少なくとも1つはORである。別の実施態様では、Lの少なくとも1つはO−C(=O)Rである。さらに別の実施態様では、Lの少なくとも1つはO−C(=O)−NRRである。いくつかの実施態様では、Lの少なくとも1つはNRC(=O)−NRRである。式(I)の化合物を含む本発明のいくつかの実施態様では、Rは、それぞれ互いに独立して、H、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基、トリクロロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、ヨードフェニル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ジクロロフェニル基、ベンジル基、クロロトリル基、ナフチルエチル基、ニトロフェニル基、ジニトロフェニル基、トリニトロフェニル基、トリフルオロメチル基、ジニトロ基、3,5−ジメチルフェニル基又はアダマンチル基である。別の実施態様では、Rは、それぞれ互いに独立して、イソプロピル基、tert−ブチル基、キシリル基、ジクロロフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基又はナフチルエチル基である。
式(I)の化合物を含む本発明のいくつかの実施態様では、Rは、それぞれ互いに独立して、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエチル基、メチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロ基、ブロモ基又はヨード基である。
サイクロフラクタンは、β(2→1)結合した6つ以上のD−フルクトフラノース単位から成るシクロイヌロオリゴ糖を意味する。
本明細書に使用される、誘導体化サイクロフラクタン(derivatized cyclofructan)、誘導体化サイクロフラクタン(derivatized−cyclofructan)又は官能基化サイクロフラクタンは、1つ以上のヒドロキシ基が別の官能基に置換されたサイクロフラクタンを意味する。通常、本発明の誘導体化又は官能基化サイクロフラクタン6(CF6)では、2〜18のヒドロキシ基が別の官能基と置換されている。本発明の誘導体化又は官能基化サイクロフラクタン7(CF7)では、2〜21のヒドロキシ基が別の官能基と置換されている。通常、本発明の誘導体化又は官能基化サイクロフラクタン8(CF8)では、2〜24のヒドロキシ基が別の官能基と置換されている。非誘導体化サイクロフラクタン又は天然サイクロフラクタンは、ヒドロキシ基が別の官能基に全く置換されていないサイクロフラクタンを意味する。
本明細書に使用される「アルキル基」は、1〜約20個の炭素原子、好ましくは1〜約10個の炭素原子、より好ましくは1〜約6個の炭素原子、そしてさらに好ましくは1〜約4個の炭素原子の脂肪族炭化水素鎖を意味し、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基及びイソヘキシル基等の直鎖及び分岐鎖を含む。「低級アルキル基」は、1〜約4個の炭素原子を有するアルキル基を意味し、「アルキル基」は本明細書に定義されたとおりである。
本明細書に使用される「アルキレニル基」は2価のアルキル基を意味し、「アルキル基」は本明細書に定義されたとおりである。
本明細書に使用される「アリーレニル基」は2価のアリール基を意味し、「アリール基」は本明細書に定義されたとおりである。
本明細書に使用される「アリール基」は、約5〜約50個の炭素原子、好ましくは約6〜約10個の炭素原子(またその範囲及び特定の炭素原子数のすべての組み合わせ及び部分的組み合わせ)を有する、任意に置換された、モノ−、ジ−、トリ−、その他の多環式芳香族環を意味する。非限定的な例として、例えばフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基及び3,5−ジメチルフェニル基を挙げることができる。本明細書に定義されるように、アリール基は、1つ以上のRで任意に置換されてもよい。
本明細書に使用される「ヘテロアリール基」は、少なくとも1つ、好ましくは1〜4個の硫黄、酸素又は窒素の環員ヘテロ原子を有する、任意に置換された、モノ−、ジ−、トリ−、その他の複素環を含む多環式芳香族環を意味する。ヘテロアリール基は、例えば約3〜約50の炭素原子、好ましくは約4〜約10個の炭素原子(またその範囲及び特定の炭素原子数のすべての組み合わせ及び部分的組み合わせ)を有することができる。ヘテロアリール基の非限定的な例として、例えば、ピリル基、フリル基、ピリジル基、1,2,4−チアジアゾリル基、ピリミジル基、チエニル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、テトラゾリル基、ピラジニル基、ピリミジル基、キノリル基、イソキノリル基、チオフェニル基、ベンゾチエニル基、イソベンゾフリル基、ピラゾリル基、インドリル基、プリニル基、カルバゾリル基、ベンズイミダゾリル基及びイソオキサゾリル基を挙げることができる。本明細書に定義されるように、ヘテロアリール基は、1つ以上のRで任意に置換されてもよい。
本明細書に使用される「複素環」は、飽和、部分不飽和又は不飽和(芳香族)の、安定した5〜7員の一環式もしくは二環式、又は、7〜10員の二環式の複素環を意味し、炭素原子と、N、O及びSから成る群より独立して選択される1〜4個のヘテロ原子を有し、上に定義した複素環のいずれかがベンゼン環と縮合した二環式基を含む。窒素と硫黄のヘテロ原子は任意に酸化されていてもよい。複素環は、安定した構造をもたらすその付属基に、任意のヘテロ原子又は炭素原子で結合していてもよい。本明細書に記載された複素環は、得られる化合物が安定ならば、炭素原子又は窒素原子が置換されていてもよい。具体的に示すならば、複素環の窒素原子は、任意に四級化されていてもよい。複素環のSとO原子の総数が1を超えるときは、これらのヘテロ原子が互いに隣接しないことが好ましい。複素環のSとO原子の総数は1つ以上でないことが好ましい。複素環の例としては、これには限定されないが、lH−インダゾール、2−ピロリドニル、2H,6H−l,5,2−ジチアジニル、2H−ピロリル、3H−インドリル、4−ピペリドニル、4aH−カルバゾール、4H−キノリジニル、6H−l,2,5−チアジアジニル、アクリジニル、アゾシニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフラニル、ベンゾチオフェニル、ベンゾオキサゾリル、ベンズチアゾリル、ベンズトリアゾリル、ベンズテトラゾリル、ベンズイソオキサゾリル、ベンズイソチアゾリル、ベンズイミダザロニル、カルバゾリル、4H−カルバゾリル、α−、β−もしくはγ−カルボリニル、クロマニル、クロメニル、シンノリニル、デカヒドロキノリニル、2H,6H−1,5,2−ジチアジニル、ジヒドロフロ[2,3−b]テトラヒドロフラン、フラニル、フラザニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリル、1H−インダゾリル、インドレニル、インドリニル、インドリジニル、インドリル、イソベンゾフラニル、イソクロマニル、イソインダゾリル、イソインドリニル、イソインドリル、イソキノリニル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、モルホリニル、ナフチリジニル、オクタヒドロイソキノリニル、オキサジアゾリル、1,2,3−オキサジアゾリル、1,2,4−オキサジアゾリル、1,2,5−オキサジアゾリル、1,3,4−オキサジア トリアゾリル、1,3,4−トリアゾリル、キサンテニルを挙げることができる。好ましい複素環の例としては、これには限定されないが、ピリジニル、フラニル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンズイミダゾリル、lH−インダゾリル、オキサゾリジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンズイソオキサゾリル、オキシインドリル、ベンゾキサゾリニル又はイサチノイルを挙げることができる。例えば、上記の複素環を含有する縮合環及びスピロ化合物もまた含まれる。
本明細書に使用される「シクロアルキル基」は、3〜約20の炭素原子、好ましくは3〜約10個の炭素原子(またその範囲及び特定の炭素原子数のすべての組み合わせ及び部分的組み合わせ)を有する、その構造に1以上の環を有する、任意に置換されたアルキル基を意味する。多重環構造は、架橋又は縮合した環状構造であってもよい。基としては、これには限定されないが、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、2−[4−イソプロピル−1−メチル−7−オキサ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル]、2−[l,2,3,4−テトラヒドロ−ナフタレニル]及びアダマンチル基を挙げることができる。本明細書に定義されるように、シクロアルキル基は、1つ以上のRで任意に置換されてもよい。
本明細書に使用される「ハロ」又は「ハロゲン」は、クロロ、ブロモ、フロロ又はヨード及び塩素、臭素、フッ素又はヨウ素を意味する。
本明細書に使用される「糖残基」は、単糖、二糖、オリゴ糖もしくは多糖又は単糖、二糖、オリゴ糖もしくは多糖を含む化合物を意味し、糖残基の1つ以上のヒドロキシ基は、任意に別の官能基と置換することができる。
架橋有機高分子
本発明の架橋有機高分子は、好ましくはスチレン系及び/又は(メタ)アクリル系高分子である。スチレン系高分子は、モノビニル芳香族モノマーと本明細書に記載の架橋性モノマーとの重合生成物を意味する。(メタ)アクリル系共重合体もまた、(メタ)アクリルモノマーと本明細書に記載の架橋性モノマーとの重合物である。用語「(メタ)アクリルモノマー」は、アクリルモノマー及び/又はタクリルモノマーを意味する。
架橋有機高分子は、無機の担体ではない。より具体的には、本発明の架橋有機高分子は、シリカ、アルミナ、マグネシア、ガラス、カオリン、酸化チタン、ケイ酸塩又はヒドロキシアパタイト担体/担体材料ではない。
本明細書に記載のモノビニル芳香族モノマーとしては、これには限定されないが、スチレン;ヒドロキシスチレン;ブロモスチレン、p/m−クロロスチレン等のハロゲン化スチレン;メチルスチレン、エチルスチレン及びp−メチル−α−メチルスチレン等のアルキル置換スチレン;並びにナフチルスチレン及びフェニルスチレン等のシクロアルキルスチレンを挙げることができる。他に、クロロメチルスチレンやブロモメチルスチレン等のハロゲンで任意に置換されたアルキルスチレン;m/p−tert−ブトキシスチレン、p−メトキシスチレン及びp−ビニル安息香酸等のアルコキシルで任意に置換されたアルキルスチレンを挙げることができる。1つ以上のこれらのモノマーを重合に使用できるが、適切なクロマトグラフィー性能を示すスチレン及びエチルスチレンが特に好ましい。
本明細書に記載の(メタ)アクリルモノマーとしては、これには限定されないが、(メタ)アクリレート;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート及びn−ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート;ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート;ブチル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート;アリル(メタ)アクリレート;ラウリル(メタ)アクリレート;2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート;メトキシエチル(メタ)アクリレート;エトキシエチル(メタ)アクリレート;ブトキシエチル(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート;グリコールモノ(メタ)アクリレート;ステアリル(メタ)アクリレート;トリデシル(メタ)アクリレート;メトキシエチル(メタ)アクリレート;エトキシエチル(メタ)アクリレート;ブトキシエチル(メタ)アクリレート;メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシ−3−クロロプロピル(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート;ジメチルアミノエチルメチルクロライド(メタ)アクリレート;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート;ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート;2−クロロエチル(メタ)アクリレート;2,3−ジブロモプロピル(メタ)アクリレート;トリブロモフェニル(メタ)アクリレート;オレイル(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコール ジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコール ジ(メタ)アクリレート;ヘキサングリコール ジ(メタ)アクリレート;ネオペンチルグリコール ジ(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコール ジ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパン トリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタン トリ(メタ)アクリレート;2−メチル−3−スルホプロピル(メタ)アクリルアミド;ジメチル(メタ)アクリルアミド及びヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のアミドに置換された(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリロニトリル等のニトリルで置換された(メタ)アクリレート;並びにグリシドール(メタ)アクリレート、エポキシブチル(メタ)アクリレート及びエポキシステアリル(メタ)アクリレート等のエポキシで置換された(メタ)アクリレートを挙げることができる。
本明細書に記載の架橋性モノマーは、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルナフタレン、ジビニルキシレン、ジビニルビフェニル、ビス(ビニルフェニル)メタン、ビス(ビニルフェニル)エタン、ビス(ビニルフェニル)プロパン及びビス(ビニルフェニル)ブタン等の芳香族ビニルモノマー;ポリメチレングリコール ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール ジ(メタ)アクリレート、エチレングリコール ジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール ジ(メタ)アクリレート及びトリエチレングリコール ジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコール ジ(メタ)アクリレート;アルキレン(メタ)アクリレート;N、N’−アルキレンビス(メタ)アクリルアミド;トリメチロール プロパントリ(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリル酸化合物;並びにトリアリルイソシアヌレート及びジアリルフタレート等の多価アリル化合物とすることができる。これらの架橋性モノマーの1つ以上を使用できる。特に、ジビニルベンゼンとエチレングリコールメタクリレートが好ましい。
架橋度
用語「架橋度」は、モノビニル芳香族モノマー、(メタ)アクリルモノマー及び架橋性モノマーの総重量に対する架橋性モノマー重量の百分率割合を意味する。
本発明では、有機高分子は、好ましくは、10wt%を超える架橋度を有する。架橋度の上限はないが、通常90wt%未満である。25〜70wt%の架橋度が、より好ましい。架橋度が下限値を超えていると、細孔径、比表面積及び細孔容積等の粒子の性質が、より安定する傾向にある。このことは、高速の移動相や高分子粒子の変形がないなどの難しい環境におけるクロマトグラフィー測定の実施を可能にする。
平均細孔径
本発明において、架橋有機高分子は、好ましくは多孔性の架橋有機高分子である。架橋有機高分子の孔の平均細孔径は、好ましくは2〜300nm、より好ましくは5〜250nmである。平均細孔径が上記の下限値より大きいときは、測定の間、検体の流速を上昇させてより高い生産性に導くことができる。細孔径が上記の上限値より小さいときは、高分子粒子の機械的強度が高まる。このことは、クロマト分離用の高分子が早い流速に耐えることを可能にする。平均細孔径は、これには限定されないが、吸着によって測定できる:水銀ポロシメトリー(Autopore−IV 9520、島津製作所)及び/又は、Micromeritics吸着分析機(model ASAP−2400)等の機器を用いたBET多点式窒素吸着法。
細孔容積
本発明において、架橋有機高分子は、好ましくは0.1〜3.0ml/g、より好ましくは0.3〜2.0ml/gの細孔容積を有する。細孔容積が上記の下限値よりも大きいときは、測定時、検体の流速を上昇させてより高い生産性を導くことができる。細孔容積が上記の上限値よりも小さいときは、高分子粒子の機械的強度が高まるので、測定時、高分子が早い流速に耐えるように導くと考えられる。
細孔容積は、これには限定されないが、吸着によって測定できる:水銀ポロシメトリー(Autopore−IV 9520、島津製作所)及び/又は、Micromeritics吸着分析機(model ASAP−2400)等の機器を用いたBET多点式窒素吸着法。
比表面積
本発明において、架橋有機高分子は、通常10〜1200m/g、好ましくは30〜1000m/gの比表面積を有する。比表面積が上記の下限値よりも大きいときは、測定の間、検体の流速を上昇させてより高い生産性に導くことができる。比表面積が上記の上限値よりも小さいときは、高分子粒子の機械的強度が高まるので、測定時、高分子が早い流速に耐えるように導くと考えられる。
比表面積は、これには限定されないが、Micromeritics吸着分析機(model FlowSorb III 2305/2310)等の機器を用いたBET一点式窒素吸着法によって測定できる。
平均粒子径
本発明では、架橋有機高分子は、通常、好ましくは1〜1000μm、より好ましくは5〜500μmの平均粒子径を有する。平均粒子径が上記の最小値を超えるときは充填工程がより容易になる。さらに流速を犠牲にすることなく、一定の流速の移動相で、グラジエント溶出法を用いたクロマトグラフィー測定を可能にする。平均粒子径が上記の上限値未満のときは、分離効率がより向上する。
平均粒子径が500μmよりも大きい場合、サイズの測定に顕微鏡を使用できる。平均粒子径が2〜500μmの場合、電気的検知帯法(Multisizer 3Coulter Counter,Beckman Coulter)による高画質3Dセジメントサイズジングを使用できる。
これには限定されないが、公知のエマルジョン重合法、懸濁重合及び/又は溶液重合法により、スチレン系高分子を目的としてモノビニル芳香族モノマーと本明細書に記載された架橋性モノマーの重合が行われ、(メタ)アクリル系高分子を目的として(メタ)アクリルモノマーと本明細書に記載された架橋性モノマーの重合が行われる。その例としては、特開平6−262070号公報、特開昭64−54004号公報、特開昭58−58026号公報及び特開昭53−90911号公報がある。本明細書中で限定された架橋度を維持するために、好ましくは、架橋性モノマーの重量はモノマーの総重量の10%以上であり、より好ましくは25〜70%であり、上限はない。平均細孔径、比表面積及び細孔容積等の特性は、これには限定されないが、様々な方法で制御できる。制御可能な可変のものとしては、これには限定さればいが、モノマーの化学構造、モノマーと架橋性モノマーの重量百分率、重合反応において共存する有機溶媒の量及び重合開始剤の種類が挙げられる。
クロマトグラフィー用分離剤の製造
さまざまな方法で本発明のクロマトグラフィー用分離剤を製造することができる。そのような剤の製造には、これには限定されないが、2つの方法が含まれる:(i)架橋有機高分子への天然又は誘導体化サイクロフラクタンの固定、及び、(ii)天然又は誘導体化サイクロフラクタンを含むモノマーの重合。
固定方法は、様々な方法で行うことができる。本発明のいくつかの実施態様では、本発明のクロマトグラフィー用分離剤は、本明細書に記載された架橋有機高分子に天然のサイクロフラクタンが固定されるか又は共有結合することによって製造される。本発明のいくつかの実施態様では、誘導体化サイクロフラクタンを有するクロマトグラフィー用分離剤は、天然サイクロフラクタンを本明細書に記載した架橋有機高分子に固定し、次に、本明細書に記載するように天然サイクロフラクタンを誘導体化することにより製造される。本発明の別の実施態様では、クロマトグラフィー用分離剤は、本明細書に記載するように、まずサイクロフラクタンを部分的に誘導体化し、ついで該部分誘導体化サイクロフラクタンを本明細書に記載した架橋有機高分子に結合する。本発明のいくつかの実施態様では、部分誘導体化サイクロフラクタンが架橋有機高分子に結合した後、それは完全に誘導体化するためにさらに誘導体化される。本発明の別の実施態様では、部分誘導体化サイクロフラクタンが架橋有機高分子に結合した後、不均質に誘導体化されたサイクロフラクタンを提供するために、別の基を官能基化する。固定を介した本発明のクロマトグラフィー用分離剤を製造するためのいくつかの手順が、説明のために本明細書に提示される。しかしながら、当業者は、同様の手順でその分離剤が製造できることを理解するであろう。
有機シランは、式(I)の化合物と本発明の架橋有機高分子の間で有効な又は安定したリンカーとして機能しないので、式(I)の化合物と本発明の架橋有機高分子の間のリンカーは有機シランでない。
式(I)(CF)の化合物と架橋有機高分子(高分子)の間の適切な化学結合は以下の反応の少なくとも1つである:
(1)高分子のエポキシ基とCFのヒドロキシ基がエーテルリンカーを形成する。
(2)高分子のハロ基とCFのヒドロキシ基がエーテルリンカーを形成する。
(3)高分子のカルボキシ基とCFのヒドロキシ基がエステルリンカーを形成する。
(4)高分子のカルボキシル基又はスルホニル基とCFのヒドロキシ基がエステルリンカーを形成する。
(5)高分子のヒドロキシ基又はアミノ基と、CFのヒドロキシ基が、ジイソシアネートを用いてカルバメートリンカーを形成する
(6)高分子のアミノ基とCFのヒドロキシ基がアミノリンカーを形成する。
(7)高分子のエポキシ基とトシル化CFがアミノリンカーを形成する。
(8)高分子のアミノ基とトシル化CFがアミノリンカーを形成する。
(10)高分子のアジド基とCFのアルキン基が1,2,3−トリアゾールリンカーを形成する。
(11)高分子のアルキン基とCFのアジド基が1,2,3−トリアゾールリンカーを形成する。
エーテルリンカーを介した固定
本発明のいくつかの実施態様では、エーテルリンカーを有する式(I)の化合物のクロマトグラフィー用分離剤が記載されている。合成には、これには限定されないが、架橋有機高分子のエポキシ基と、サイクロフラクタンのヒドロキシ基の反応が含まれる。エポキシ基を有する高分子は、これには限定されないが、本明細書に記載された方法の(メタ)アクリルモノマー、グリシジルメタクリレート、スチレンモノマー、エチルスチレンと、架橋性モノマー、ジビニルベンゼンの公知の懸濁重合の生成物を含む。また高分子は固定の前に、エポキシ基を用いて官能基化できる。エポキシ基を有する高分子を使用して、固定には、これには限定されないが、水酸化ナトリウム、硫酸、塩酸塩及び/又は塩化アルミニウム等の1以上の触媒の存在下で、25〜150℃で1〜24時間、エポキシ基の環を開いてサイクロフラクタンと結合させることが含まれる。最終生成物は、濾過の後に回収し、洗浄して真空内で乾燥する。天然のサイクロフラクタンを化学的に結合するための手順は、様々なサイクロフラクタンの誘導体を結合する手順と本質的に同じである。図7はCFと、架橋有機高分子の間の第一のエーテルリンカーを示す。
別の合成は、これには限定されないが、架橋有機高分子のハロ基とサイクロフラクタンの反応を含む。この固定に、25〜120℃で1〜24時間、使用する試薬としては、水酸化ナトリウム又は水素化ナトリウム等を含む。架橋高分子は、本明細書に記載された方法のように、スチレンモノマー、スチレンと、架橋性モノマー、ジビニルベンゼンの懸濁重合、クロロメチル化により製造できる。トルエン又はジメチルホルムアミドは、サイクロフラクタンとハロ−高分子の固定に使用される一般的な溶媒である。反応は、25〜120℃で1〜24時間行われる。最終生成物は濾過の後に集められ、洗浄、乾燥して回収される。該手順は、そのような高分子に、誘導体化サイクロフラクタンを固定するのに使用できることをクレームする。図8はCFと、架橋有機高分子の間の第二のエーテルリンカーを示す。
スキーム1は、エーテルリンカーを介した、サイクロフラクタンと架橋有機高分子の合成例を示す。
Figure 0006073608
エステルリンカーを介した固定
本発明のいくつかの実施態様では、エステルリンカーを有する式(I)の化合物のクロマトグラフィー用分離剤が記載されている。合成は、これには限定されないが、架橋有機高分子のカルボキシ基と、サイクロフラクタンのヒドロキシ基との反応を含む。カルボキシ基を有する高分子は、これには限定されないが、本明細書に記載された方法のように、(メタ)アクリルモノマー、アクリル酸メチル、アクリロニトリルと、架橋性モノマー、ジビニルベンゼンの公知の懸濁重合の生成物を含む。高分子は、固定の前に、カルボキシ基で官能基化できる。カルボキシ基を有する高分子を使用し、固定は、これには限定されないが、リチウム水酸化物等の化学試薬による脱水を介してサイクロフラクタンとカルボキシ基の25〜150℃、1〜24時間の脱水反応を含む。最終生成物を濾過後に回収し、洗浄し、真空内で乾燥する。該手順は、そのような高分子に、誘導体化サイクロフラクタンを固定するのにも使用できる。図9はCFと、架橋有機高分子の間の第一のエステルリンカーを示す。
別の合成法は、これには限定されないが、塩化チオニルを使用する。合成は、これには限定されないが、サイクロフラクタンを固定する前の塩化チオニルを有する高分子類のカルボキシル基又はスルホニル基の反応を含む。カルボキシル基又はスルホニル基を有する高分子は、これには限定されないが、本明細書に記載された方法として(メタ)アクリルモノマー、グリシジルメタクリレート、スチレンモノマー、エチルスチレンと、架橋性モノマー、ジビニルベンゼンの公知の懸濁重合の生成物をカルボキシメチル化又はスルホプロピル化したものである。高分子は、これには限定されないが、25〜120℃で、0.5〜36時間、無水ジメチルホルムアミド等の溶媒中で塩化チオニルと反応し、次いで、サイクロフラクタンに添加して、分離剤とすることができる。触媒としての水素化ナトリウムの添加は任意である。濾過のあとに最終生成物を回収し、洗浄、真空内での乾燥を行うことができる。天然のサイクロフラクタンを化学的に結合するための手順は、様々なサイクロフラクタンの誘導体を結合する手順と本質的に同じであることに留意すべきである。図10はCFと、架橋有機高分子の間の第二のエステルリンカーを示す。
スキーム2は、エステルリンカーを介した、サイクロフラクタンと架橋有機高分子の合成例を示す。
Figure 0006073608
カルバメートリンカーを介した固定
本発明のいくつかの実施態様では、カルバメートリンカーを有する式(I)の化合物のクロマトグラフィー用分離剤が記載されている。合成は、これには限定されないが、少なくとも2つの方法を含む。第一の方法は、これには限定されないが、ジイソシアネート試薬を用いて、架橋有機高分子のヒドロキシ基又はアミノ基と、サイクロフラクタンのヒドロキシ基とをカルバメート結合を介して結合する。ヒドロキシ基又はアミノ基を有する高分子は、これには限定されないが、本明細書に記載された方法として(メタ)アクリルモノマー、グリシジルメタクリレートと、架橋性モノマー、エチレングリコールジメタクリレートの懸濁重合の生成物を加水分解したものである。また高分子は、固定の前に、ヒドロキシ基又はアミノ基に官能基化できる。ヒドロキシ基又はアミノ基を有する高分子を使用し、固定は、これには限定されないが、1,6−ジイソシアネートヘキサン,4,4’−メチレンジフェニル ジイソシアネート及び1,4−フェニレン ジイソシアネート等のジ−カルバメートリンカーを介して高分子とサイクロフラクタンが、25〜120℃で、1〜12時間、反応することを含む。図11はCFと、架橋有機高分子の間の第一のカルバメートリンカーを示す。
スキーム3は、カルバメート結合を介した、サイクロフラクタンと架橋有機高分子の合成例を示す。
Figure 0006073608
アミノリンカーを介した固定
本発明のいくつかの実施態様では、リンカーにアミノ基が含まれる式(I)の化合物のクロマトグラフィー用分離剤が記載されている。合成は、これには限定されないが、少なくとも3つの方法を含む。第一の方法は、これには限定されないが、架橋有機高分子のアミノ基とサイクロフラクタンのヒドロキシ基との結合を含む。アミノ基を有する高分子は、これには限定されないが、本明細書に記載された方法として(メタ)アクリルモノマー、グリシジルメタクリレートと、架橋性モノマー、エチレングリコールジメタクリレートの公知の懸濁重合の生成物をアミノ化したものである。アミノ基を有さない高分子もまた固定の前にアミノ基で官能基化できる。アミノ基を用いた高分子の官能基化は、これには限定されないが、アンモニウム溶液と、クロロメチル化高分子との25〜150℃で、5〜50時間の反応を含む。アミノ基を有する高分子を使用して、固定には、これには限定されないが、p−ニトロフェニルクロロホルメートを介してサイクロフラクタンと高分子の25〜120℃で3〜24時間の反応が含まれる。最終生成物は、濾過し、洗浄し、真空内で乾燥して回収できる。天然のサイクロフラクタンを化学的に結合するための手順は、様々なサイクロフラクタンの誘導体を結合する手順と本質的に同じであることに留意すべきである。図12はCFと、架橋有機高分子の間の第一のアミノリンカーを示す。
スキーム4は、アミノリンカーを介した、サイクロフラクタンと架橋有機高分子の合成例を示す。
Figure 0006073608
あるいはまた、第二の方法は、これには限定されないが、架橋有機高分子とトシル化サイクロフラクタンを結合することを含む。本発明では、トシル化サイクロフラクタンの合成を記載し、トシル化官能基は、エチレンジアミンを25〜100℃で1〜24時間使用することで、アミノ基に変換できる。そして、官能基化サイクロフラクタンは、エポキシ官能基を有する高分子と、25〜100℃で1〜24時間反応し、固定できる。濾過のあとに最終生成物を回収し、真空下で乾燥を行う。天然のサイクロフラクタンを化学的に結合するための手順は、様々なサイクロフラクタンの誘導体を結合する手順と本質的に同じであることに留意すべきである。図13はCFと、架橋有機高分子の間の第二のアミノリンカーを示す。
第三の方法は、これには限定されないが、上記の第二の方法と同様である。トシル化サイクロフラクタンは、水酸化アンモニウムと架橋高分子の25〜100℃で3〜50時間反応した生成物等のアミノ官能基化高分子と反応できる。架橋高分子は、本明細書に記載された方法のように、スチレンモノマー、スチレンと、架橋性モノマー、ジビニルベンゼンの懸濁重合、クロロメチル化により製造できる。濾過のあとに最終生成物を回収し、真空下で乾燥を行う。天然のサイクロフラクタンを化学的に結合するための手順は、様々なサイクロフラクタンの誘導体を結合する手順と本質的に同じであることに留意すべきである。図14はCFと、架橋有機高分子の間の第三のアミノリンカーを示す。
1,2,3‐トリアゾールリンカーを介した固定
本発明のいくつかの実施態様では、1,2,3‐トリアゾールリンカーを有する式(I)の化合物のクロマトグラフィー用分離剤が記載されている。合成は、これには限定されないが、アジドとアルキン間の1,3−双極子付加環化反応の2つのタイプを含み、非誘導体化及び誘導体化サイクロフラクタンを架橋高分子に固定する。
本発明のいくつかの実施態様では、アジド官能基で高分子を修飾でき、一方、サイクロフラクタンはアルキンで誘導体化される。この場合、サイクロフラクタンは臭化プロパルギルと、水素化ナトリウムと0.5〜12時間反応し、アルキン置換サイクロフラクタンが得られる。次に、アルキン置換サイクロフラクタンはアジド化した高分子に固定される。架橋高分子は、本明細書に記載された方法のように、スチレンモノマー、スチレンと、架橋性モノマー、ジビニルベンゼンのクロロメチル化懸濁重合により製造できる。濾過のあとに最終生成物を回収し、乾燥を行う。図15はCFと、架橋有機高分子の間の第一のトリアゾールリンカーを示す。
スキーム5は、1,2,3‐トリアゾールリンカーを介した、サイクロフラクタンと架橋有機高分子の合成例を示す。
Figure 0006073608
別の実施態様では、アルキンで高分子を修飾でき、一方、サイクロフラクタンはアジド官能基で誘導体化される。この場合、ピリジンの中で、0〜120℃で、0.5〜24時間、p−トルエンスルホニルクロライドとサイクロフラクタンを反応させて、サイクロフラクタンをトシル化することを含む。次いで、トシル化サイクロフラクタンをアジ化ナトリウムと、0.5〜12時間、0〜120℃で反応させ、アジド化サイクロフラクタンを生成する。その結果、アルキン官能基化高分子にアジド化サイクロフラクタンを固定できる。架橋高分子は、本明細書に記載された方法のように、スチレンモノマー、スチレンと、架橋性モノマー、ジビニルベンゼンの懸濁重合、クロロメチル化により製造できる。濾過のあとに最終生成物を回収し、真空下で、乾燥を行う。固定反応は、0〜120℃で0.5〜120時間、銅(I)触媒を用いて行われる。濾過のあとに最終生成物を回収し、真空中で、乾燥を行う。図16はCFと、架橋有機高分子の間の第二のトリアゾールリンカーを示す。
天然のサイクロフラクタンを化学的に結合するための手順は、様々なサイクロフラクタンの誘導体を結合する手順と本質的に同じであることに留意すべきである。
サイクロフラクタン含有モノマーの重合
さまざまな方法で天然又は誘導体化サイクロフラクタンを含むモノマーの重合を行うことができる。本発明のいくつかの実施態様では、クロマトグラフィー用分離剤である、前記天然サイクロフラクタン含有架橋有機高分子は、本明細書に記載された架橋性モノマーと、天然又は誘導体化サイクロフラクタンを含むモノマーを重合することにより製造される。本発明のいくつかの実施態様では、クロマトグラフィー用分離剤である前記誘導体化サイクロフラクタン含有架橋有機高分子は、本明細書に記載された架橋性モノマーと、天然サイクロフラクタンを含むモノマーを重合し、本明細書に記載された天然のサイクロフラクタンを誘導体化する方法により製造される。本発明の別の実施態様では、クロマトグラフィー用分離剤は、本明細書に記載するように、最初にサイクロフラクタンを部分誘導体化し、次に部分誘導体化サイクロフラクタンを含有するモノマーと、本明細書に記載された架橋性モノマーを重合する。本発明のいくつかの実施態様では、部分誘導体化サイクロフラクタンを架橋性モノマーと重合した後、さらに誘導体化して完全に誘導体化する。本発明の別の実施態様では、部分誘導体化サイクロフラクタンを架橋性モノマーと重合した後、不均質に誘導体化されたサイクロフラクタンを提供するために、別の基で官能基化する。重合を介した本発明のクロマトグラフィー用分離剤を製造するためのいくつかの手順が、本明細書に提示される。しかしながら、当業者は、同様の手順でその製品を製造できることを理解するであろう。
天然又は誘導体化サイクロフラクタンの重合の手順は、これには限定されないが、サイクロフラクタンのヒドロキシ基にビニル基が導入されるモノマーを含む。サイクロフラクタンとヒドロキノンはピリジン等の有機溶媒系に溶かされ、その溶液にメタクリル酸無水物が添加される。混合物は通常、25〜100℃の温度で1時間〜24時間加熱される。沈殿後、モノマー生成物は、回収され、濾過と乾燥がなされる。サイクロフラクタン含有モノマーは、これには限定されないが、エチレングリコールジメタクリレート等の1以上の架橋性モノマーと重合され、本明細書に記載の公知の懸濁重合で架橋有機高分子を生成する。
サイクロフラクタンの誘導体化
天然又は部分誘導体化サイクロフラクタンを誘導体化する手順、天然又は部分誘導体化サイクロフラクタン含有架橋有機高分子を誘導体化する手順、及び、天然又は部分誘導体化サイクロフラクタン含有モノマーを誘導体化する手順は、本質的には同じである。このような誘導体化のいくつかの手順が、本明細書に提示される。しかしながら、当業者は、同様の手順でその製品を製造できることを理解するであろう。
ハロアルキル/アリール誘導体化サイクロフラクタン
本発明のいくつかの実施態様では、天然又は部分誘導体化サイクロフラクタンのハロ基による誘導体化が記載されている。このことは、これには限定されないが、サイクロフラクタン、サイクロフラクタンモノマー、又は、サイクロフラクタンを含む架橋有機高分子を、4,6−ジ−O−ペンチル−3−トリフルオロアセチル,ジクロロペンチル イソシアネート,及び1−クロロ−2,4−ジニトロベンゼン等のハロゲン化合物で誘導体化することを含む。合成は、これには限定されないが、サイクロフラクタンと無水ジメチルホルムアミドとDMFの氷冷した混合物と、微粒子水酸化ナトリウムと1−ブロモペンタンとを6〜50時間反応させた。別の合成方法では、水素化ナトリウムがジメチルホルムアミド等の溶媒に添加されたとき、l−クロロ−2,4−ジニトロベンゼンとサイクロフラクタンを25〜120℃で、0.5〜12時間反応させることができる。別の合成方法は、これには限定されないが、サイクロフラクタンと、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルイソシアネート,4−クロロフェニルイソシアネート,3,5−ジクロロフェニルイソシアネート等のイソシアネート試薬の、0.5〜12時間、氷冷〜100℃での反応である。溶液中の生成物は、沈殿させ、溶媒で洗浄して回収し、さらに重合用のモノマーに固定又は結合できる。
アルキル及び/又はアリール誘導体化サイクロフラクタン
本発明のいくつかの実施態様では、天然又は部分誘導体化サイクロフラクタン、サイクロフラクタンモノマー、又は、アルキル基でサイクロフラクタンが固定された架橋有機高分子の誘導体化が記載されている。このことは、これには限定されないが、3,4,6−トリ−O−メチルやp−トルオイル等のアルキル基による誘導体化を含む。合成は、これには限定されないがジメチルスルホキシド(DMSO)等の溶媒中の水素化ナトリウム、サイクロフラクタン及びヨウ化メチルの、0〜100℃、0.5〜12時間での反応を含む。トシル化サイクロフラクタンは、p−トルオイルスルホニルクロライドと、ピリジン等の溶媒で0〜120℃で、1〜12時間反応できる。生成物は沈殿と濾過により回収し、乾燥する。それらは、重合のために、高分子及び/又はモノマーにさらに固定されるか又は結合する。別の態様では、これには限定されないが、イソシアネート試薬を用いてアルキル基が誘導体化する。合成は、これには限定されないが、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、イソプロピルイソシアネート、tert−ブチルイソシアネート、p−トリルイソシアネート、R−1−(1−ナフチル)エチルイソシアネート、S−1−(1−ナフチル)エチルイソシアネート、4−メチルフェニルイソシアネート,3,5−ジメチルフェニルイソシアネート,及び、S−α−メチルベンジルイソシアネート等のイソシアネート試薬を用いて、サイクロフラクタンが1〜24時間、25〜120℃で反応する。溶液中の生成物は、沈殿させ、溶媒で洗浄して回収し、さらに重合用のモノマーに固定又は結合できる。
スルホン酸化サイクロフラクタン
本発明のいくつかの実施態様では、天然又は部分誘導体化サイクロフラクタン、サイクロフラクタンモノマー、又は、スルホン酸基でサイクロフラクタンが固定された架橋有機高分子の誘導体化が記載されている。このことは、これには限定されないが、プロピルスルホネート等のスルホン酸基による誘導体化を含む。合成は、これには限定されないが、水素化ナトリウムとサイクロフラクタンとの、25〜100℃、3〜12時間の反応を含み、さらなる反応のために、1,3−プロパンスルトンを添加する。溶液は、沈殿させ、溶媒で洗浄して回収し、さらに重合用のモノマーに固定又は結合できる。
トシル化サイクロフラクタン
本発明のいくつかの実施態様では、天然又は部分誘導体化サイクロフラクタン、サイクロフラクタンモノマー、又は、トシル基でサイクロフラクタンが固定された架橋有機高分子の誘導体化が記載されている。このことは、これには限定されないが、p−トルエンスルホニルクロライド等のトシル試薬による誘導体化を含む。合成は、これには限定されないが、ピリジン等の溶媒中で、0〜120℃で、0.5〜36時間、サイクロフラクタンは、p−トルオイルスルホニルクロライドと反応する。サイクロフラクタンのp−トルオイルスルホニルクロライドによるトシル化は、水酸化カリウム水溶液中で、またテトラヒドロフラン等の溶媒中で、0.5〜12時間、25〜100℃で行われる。溶液中の生成物は沈殿し、溶媒で洗浄し、さらに重合用のモノマーに固定又は結合できる。
本発明では、式(I)の化合物は、サイクロフラクタンのローディング量が0.1〜90wt%含まれ、好ましくは0.5〜50wt%、より好ましくは5〜40wt%である。ローディング量は、クロマトグラフィー用分離剤(最終製品)の総重量に対する天然及び/又は誘導体化サイクロフラクタンの重量の割合と定義される。サイクロフラクタンのローディング量は、これには限定されないが、元素分析、及び/又は、金属吸着で測定される。例えば、天然及び/又は誘導体化サイクロフラクタン固定反応の前後の重量差は、ロードされたサイクロフラクタンの量とクロマトグラフィー用分離剤の総重量の両方の測定により、サイクロフラクタンのローディング量の計算ができる。架橋性モノマーと、天然及び/又は誘導体化サイクロフラクタン含有モノマーの共重合の場合、重合に使用される重量パーセントは、サイクロフラクタンのローディング量であるかもしれない。本発明において、アミン基及び/又はハロ基などの識別しやすい元素は、架橋有機高分子材料にサイクロフラクタンセグメントを結合するのに使用された場合、反応の前後の元素分析に適切な元素、例えば、窒素、クロモ、ブロモ、フルオロ、水素、酸素及び炭素は、サイクロフラクタンのローディング量の計算を可能とする。サイクロフラクタンのローディング量の測定には、金属の吸着、好ましくはナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属が使用できる。本発明のクロマトグラフィー用分離剤の金属吸着はこれに先行してもよく、次いで金属イオン滴定が行われる。例えば、本発明のクロマトグラフィー用分離剤は、希釈液(0.001〜0.5mMの過マンガン酸カリウム)のバスに浸漬し、室温で1〜36時間後に、滴定のために上層を回収し、計算されるサイクロフラクタンのローディング量に吸着したカリウム量を、カリウムとサイクロフラクタン複合体の推定割合が1:1と仮定して計算する。
応用
クロマト分離法を含む本発明の実施態様では、前記クロマト分離法は、本発明の目的に反していない限りあらゆる方法によって実施される。クロマト分離法を含む本発明のいくつかの実施態様では、前記クロマト分離法は、高圧液体クロマトグラフィー(HPLC分析)によって実施される。クロマト分離法を含む本発明の別の実施態様では、前記クロマト分離法は、ガス液体クロマトグラフィーによって実施される。クロマト分離法を含む本発明のさらに、別の実施態様では、前記クロマト分離法は、キャピラリークロマトグラフィーによって行われる。クロマト分離法を含む本発明のいくつかの実施態様では、前記クロマト分離法は、パックドカラムガスクロマトグラフィーによって行われる。クロマト分離法を含む本発明の別の実施態様では、前記クロマト分離法は、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)によって行われる。クロマト分離法を含む本発明のさらに別の実施態様では、前記のクロマト分離法が親水性相互作用液体クロマトグラフィー(HILIC)によって行われる。クロマト分離法を含む本発明の好適実施態様では、前記クロマト分離法はHILIC分離である。クロマト分離法を含む本発明の別の好適実施態様では、前記クロマト分離法は、立体異性体のラセミ体混合物又は別の混合物を分離する鏡像異性体分離である。
クロマト分離法を含む本発明のいくつかの実施態様では、方法は、少なくとも1種の有機溶媒又は超臨界液体を含む移動相をさらに提供することを含む。クロマト分離法が、少なくとも1種の有機溶媒又は超臨界液体を含む移動相を提供することを含む本発明のいくつかの実施態様では、前記有機溶媒は極性有機溶媒である。
様々な分離に本発明のクロマトグラフィー用分離剤を使用できる。クロマトグラフィー用分離剤の応用を含む本発明の実施態様では、前記クロマト分離法は親水性相互作用液体クロマトグラフィー(HILIC)分離である。本発明の別の好適実施態様はクロマト分離法を含み、前記クロマト分離法は、立体異性体のラセミ体混合物又は別の混合物を分離する鏡像異性体分離である。
HILIC分離剤は極性化合物と親水性化合物の分離に適切である。米国特許出願公開第2010/0320373号明細書に記載されるように、アセトニトリル、プロパノール、エタノール、メタノール、テトラヒドロフラン及びアセトン等の水溶性有機溶媒を高い含有量で含む溶離液を使用する分析技術は、検体と親水性固定相の間の親水性相互作用を促進する。
本発明のキラル分離剤はキラル混合物の分離に適切である。
クロマト分離法を含む本発明の実施態様では、まずクロマトグラフィー用分離剤として、架橋有機高分子に共有結合した式(I)の化合物を提供し、クロマト分離法が、最初のクロマトグラフィー用分離剤(架橋有機高分子に共有結合した式(I)の化合物)が酸、塩基、アミノ酸誘導体、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミンその他を含む幅広い検体の分離に有用である。本発明のいくつかの実施態様は、特に、幅広い第1級アミンの分離に有用である。また本発明のクロマトグラフィー用分離剤は、一般的な有機溶媒に対して優れた安定性を示し、1000以上のインジェクションの後にもカラム性能に有害な変化は観察されない。さらに、天然又は誘導体化サイクロフラクタンを含む本発明の分離剤は、分析的用クロマトグラフィーと分取スケールのクロマトグラフィーの両方の固定相として機能できる。
以下の具体的かつ非限定的な実施例は、本発明のいくつかの例示的な実施態様を説明する。本明細書に示された実施例は、以下の通りである:実施例1−1〜1−4と、比較例1−1は、キラル分離剤について、実施例2−1〜2−2と、比較例2−1は、HILIC分離剤についてのものである。以下の実施例のいくつかは、CF6等の特定のCF出発物質又は試薬について言及するが、本発明の本質を入れ替えたり違反したりすることなく、CF7又はCF8はCF6に代えることができた。実施例に使用した略語は、以下の通りである:
CFn=サイクロフラクタンn,(n=6,7,及び/又は8)
IP=イソプロピル
IPCFn=イソプロピルカルバメートで官能基化したCFn(n=6,7,及び/又は8)
AA=酢酸
ACN=アセトニトリル
MeOH=メタノール
EtOH=エタノール
DMF=ジメチルホルムアミド
NaOH=水酸化ナトリウム
NaH=水素化ナトリウム
TEA=トリエチルアミン
TFA=トリフルオロ酢酸
HEP=ヘプタン
THF=テトラヒドロフラン
EDTA=エチレンジアミン四酢酸
ESI−MS=エレクトロスプレーイオン化質量分析
実施例1−1:架橋(メタ)アクリル系高分子
この実施例は、誘導体化サイクロフラクタンを含む架橋アクリルポリマーの製造と性能を示す。
合成法
100mlの三口フラスコで、1.2gのCF6を6時間オーブンにて110℃で乾燥した。次に、30mlの無水ピリジンを加え、CF6を溶解した。次に、乾燥窒素下で、10mlピリジン中の0.5mlイソプロピルイソシアネートをサイクロフラクタン溶液に滴下した。混合物を攪拌し、90℃で6〜10時間加熱し、放置冷却した。
同時に、3.0gのアクリルポリマーを300mlの三口フラスコに入れ、真空オーブンにて6時間50℃で乾燥した。ポリマーは、30wt%架橋グリシジルメタクリレート−エチレングリコールジメタクリレート コポリマーであり30μm直径の球体で、65オングストロームの孔を有し、比表面積は170m/gであった。乾燥窒素保護下で、無水トルエンを加え、0.2gの塩化アルミニウムと0.7gの水素化ナトリウムを連続して加えた。次に、サイクロフラクタン混合物をポリマー−トルエンスラリーに注ぎ込む、100℃で6時間加熱した。一旦、冷却して生成物を濾過で回収し、MeOHとアセトン等の適切な溶媒で洗浄し、一晩真空オーブンで乾燥した。サイクロフラクタンのローディング量は21〜33%であった。図16にこの分離剤を示す。
カラムの準備
上記で得た固体生成物3.0gを、内径4.6mm、長さ25cmのステンレス製のクロマトグラフィーカラムに充填した。
評価
鏡像異性体分離用のHPLC(モデル1100、Agilent)でクロマトグラフィーカラムを評価した。R−1−(1−ナフチル)エチルアミンとS−1−(1−ナフチルエチル)アミンのキラルの検体を、254nmのUV検出、流速1.0ml/minの20%EtOH/80%HEP/0.1%TFAの移動相を使用する評価に使用した。
結果と分析
クロマトグラフィーの結果は、1.12の分離係数とS−1−(1−ナフチル)エチルアミンの保持時間9.2分(キラル分離を示す)で、R/S−1−(1−ナフチル)エチルアミンの鏡像異性体分離を示した。
実施例1−2:架橋スチレン系高分子
この実施例は、スチレンポリマーが結合した誘導体化サイクロフラクタンの製造と、鏡像異性体分離性能の評価を示す。特に、この実施例と実施例1−3、実施例1−4は、アジドとアルキンの1,3−双極子付加環化反応が、非誘導体化及び誘導体サイクロフラクタンと有機高分子との結合に使用できることを示す。本発明のいくつかの実施態様では、アジド基で高分子を修飾し、一方、サイクロフラクタンはクリックケミストリー反応の前にアルキンで誘導体化される。別の実施態様では、アルキンで高分子を修飾できるが、サイクロフラクタンはアジド基で誘導体化される。この実施例では、説明だけを目的に、アジド変性スチレンポリマーは、アルキン官能基化サイクロフラクタンと反応し、サイクロフラクタン分離剤と共有結合する。
合成
合成は以下の4工程を有する:アジド基を用いた高分子の官能基化、IPCF6の作製、プロパルギルIPCF6の作製及びプロパルギルCF6とアジドポリマーの間のクリックケミストリーの反応。最初の工程では、13gのポリマーをDMF/水(90/160ml)に懸濁した。ポリマーは、約40wt%の架橋したグリシジルメタクリレート−エチルスチレン−ジビニルベンゼンコポリマーであり、10μm直径の球体で、40mmの孔を有し、比表面積は300m/g、細孔容積が0.6ml/gであった。10gのアジ化ナトリウムを混合物に加え、20時間70℃を超えて加熱した。一旦、冷却し、生成物を濾過し、DMF、水、メタノール、THF、ACN及びアセトン等の溶媒で洗浄した。一晩、真空下で乾燥した後、生成物の重量増加は6.2wt%であった。第二工程では、3gのCF6をピリジンの中0.5mlイソプロピルイソシアネートと70℃の温度で数時間反応させIPCFを生成することによって、CF6はイソプロピル官能基で誘導体化された。第三工程としては、6gのIPCF6を100mlの三口フラスコに入れ、20mlのDMFで溶解した。0.3gのNaHと1.3gの臭化プロパルギルを反応のために加えた。反応の後に残留物をジクロロメタンで洗浄し、真空下乾燥した。最後の工程はクリックケミストリーを含む。プロパルギル官能基化IPCF6に60mlのACN−MeOH混合物を加えた。0.05g銅(I)酢酸塩と、2,6−ルチジン0.3mlを加え、数日間、70℃で攪拌した。生成物は濾過された後、水、MeOH、EDTA溶液、水、ACN、ジクロロメタン、アセトンで洗浄し、次に12時間以上真空オーブンで乾燥した。14wt%のサイクロフラクタンのローディング量であった。図17にこの分離剤を示す。
カラムの準備
上記で得た固体生成物3.0gを、内径4.6mm、長さ25cmのステンレス製のクロマトグラフィーカラムに充填した。
評価
鏡像異性体分離用のHPLC(モデル1100、Agilent)でクロマトグラフィーカラムを評価した。R−1−(1−ナフチル)エチルアミンと、S−1−(1−ナフチルエチル)アミンと、R/S−1−(1−ナフチル)エチルアミンの50/50混合物を含むキラルの検体を、254nmのUV検出、流速1.0ml/minの60vol% ACN,40vol% MeOH,0.3vol% AA,及び0.2vol% TEAの移動相を使用する評価に使用した。
結果と分析
鏡像異性体分離性能は、S−1−(1−ナフチル)エチルアミンの6.2分の保持時間で1.08の分離係数となり、鏡像異性体分離を示した。
実施例1−3:架橋スチレン系高分子
この実施例は、スチレンポリマーと結合した誘導体化サイクロフラクタンの製造と鏡像異性体分離性能を示している。特に、この実施例、及び実施例4は、本発明のいくつかの実施例では、サイクロフラクタンを最初に、有機高分子に結合して、次に、高分子が結合した誘導体化サイクロフラクタンを形成するために誘導体化できることを示している。
合成
合成は以下の4工程を有する:アジド基を用いた高分子の官能基化、プロパルギルCF6の作製、プロパルギルCF6とアジド化ポリマー間のクリックケミストリーの反応、及びIPを用いたCF6の誘導体化。合成は、第二工程のIPCF6の製造が、この手順では最後の工程に変更されたこと以外は、実施例1−2と同様の方法で行った。実施例1−2と同じポリマーと最初の合成工程を用いて、ポリマーはアジド基を用いて官能基化した。第二工程では、2gのCF6を100mlの三口フラスコに入れ、実施例1−2と全く同じ条件で反応を行った。さらに、クリックケミストリーを含む第三工程は、実施例1−2に記載されるように行われた。誘導体化の最後のステップは、3gのCF6を含む架橋高分子を60mlのピリジンに懸濁し、0.3mlのイソプロピルイソシアネートを液滴で加え、90℃で一晩反応させた。最終生成物を濾過後に回収し、ピリジン、MeOH、水、ACN、ジクロロメタン、及びアセトンで洗浄して、真空内で乾燥した。10wt%のサイクロフラクタンのローディング量であった。図18にこの分離剤を示す。
カラムの準備
上記で得た固体生成物3.0gを、内径4.6mm、長さ25cmのステンレス製のクロマトグラフィーカラムに充填した。
評価
鏡像異性体分離用のHPLC(モデル1100、Agilent)でクロマトグラフィーカラムを評価した。R−1−(1−ナフチル)エチルアミンと、S−1−(1−ナフチルエチル)アミンの50/50混合物を、254nmのUV検出、流速1.0ml/minの60% ACN,40% MeOH,0.3% AA,及び0.2% TEAの移動相を使用する評価に使用した。
結果と分析
鏡像異性体分離性評価は、S−1−(1−ナフチル)エチルアミンの7.0分の保持時間で1.33の分離係数となり、鏡像異性体分離を示した。
実施例1−4:架橋スチレン系高分子
この実施例は、クロロメチル化スチレンポリマーと結合した誘導体化サイクロフラクタンの製造と鏡像異性体分離性能を示している。
合成
300mlの三口フラスコで、3gのポリマーを100mlのACNと50mlの0.2wt%NaOH溶液で懸濁した。ポリマーは、約35wt%の架橋したクロロメチルスチレン−エチレンスチレン−ジビニルベンゼンコポリマーであり、10μm直径の球体で、34nmの孔を有し、比表面積は420m/g、細孔容積が0.7ml/gであった。約3mlのプロパルギルアミンを12時間かけて加え、還流した。混合物を一旦冷やし、製品は濾過されて回収され、水、MeOH、ACN、及びアセトンで洗浄して、次に、一晩真空下に乾燥した。同時に、トシル化CF6を、米国特許出願公開第1978/4169079号明細書(Tabushi、Shimizu、Yamamura)に記載の同じ方法によって製造した。5.0gのトシル化CF6を水で溶解し、3.0gのアジ化ナトリウムを加え、反応物を還流した。反応はESI−MSによってモニターされて、反応物質がアジド化CF6を生成して消費するまで行われた。生成物は、エバポレートして、精製した。別のフラスコで、事前に準備した3.0gのプロパルギル−ポリマーをACNとMeOHの混合物中に懸濁した。0.06gの銅(I)酢酸塩と0.3mlの2、6−ルチジンを、反応を行うために3.0gのアジド化CF6生成物に加えた。生成物(アジド化CF6−プロパルギル−ポリマー)は、溶媒で洗浄して、一晩真空下で乾燥した。スラリー溶液を、60mlのピリジンに懸濁して、90℃に加熱した。0.3mlのイソプロピルイソシアネートを加え、そして、反応物を12時間攪拌した。最終生成物は、濾過により回収し、本明細書に規定されるように洗浄して、乾燥した。13wt%のサイクロフラクタンがロードされた。図19にこの分離剤を示す。
カラムの準備
上記で得た固体生成物3.0gを、内径4.6mm、長さ25cmのステンレス製のクロマトグラフィーカラムに充填した。
評価
鏡像異性体分離用のHPLC(モデル1100、Agilent)でクロマトグラフィーカラムを評価した。それぞれの検体は、トランス−1−アミノ−2−インダノール、シス−1−アミノ−2−インダノール,2−アミノ−1,2−ジフェニルエタノール,2−アミノ−1−(4−ニトロフェニル)−1,3−プロパンジオール,1−アミノインダン,1−(1−ナフチル)エチルアミン,1−(2−ナフチル)エチルアミン,α−(1−アミノエチル)−4−ヒドロキシベンジルアルコール塩酸塩,及びフェニルプロパノールアミン塩酸塩のR/S又はD/L異性体の50/50混合物を含む。これらの分離は、254nmのUV検出で、ACN,MeOH,AA,及びTEAの混合溶媒を移動相として行った。組成を表1に示す。移動相の流速は1.0ml/minであった。
結果と分析
図2のクロマトグラムは、0.87分の保持時間で、1.22の分離係数でR/S−1−(1−ナフチル)エチルアミンの分離を示す。図2の上記の化合物の鏡像異性体分離性能は、表1に分離係数と保持時間で示される。1.00を超えた分離係数値は、キラル異性体が分離したことを示す。
Figure 0006073608
は、1番目に溶出している鏡像異性体の保持容量比である。kは、2番目に溶出している鏡像異性体の保持容量比である。これらは、以下の通り計算される:
=(t−t)/t
は、カラムのデッドタイムである(すなわち、全ての保持されなかったピークがカラムから溶出する時間)
アルファ(α)は、分離係数であり、以下の通り計算される:
alpha=k/k
Rsは分離度である(2つの異性体ピークの間の)。それは以下の通り計算される。
Rs=(t-t)/(w+w
とwはそれぞれベースラインピーク幅又は1番目と2番目のピークである。
比較例1−1:シリカ結合材料
この例は米国特許出願公開第2011/0024292号明細書に記載されるシリカが結合した誘導体化サイクロフラクタンと、本発明で記載される高分子が結合した誘導体化サイクロフラクタンの間の比較を示している。
合成
分離剤LARIHC CF6−Pを準備し、クロマトグラフィーのカラムにAZYP(商標)を充填した。米国特許出願公開第2011/0024292号明細書に記載されるように、LARIHC CF6−Pは、シリカが結合された誘導体化サイクロフラクタンである。
評価
鏡像異性体分離用のHPLC(モデル1100、Agilent)でクロマトグラフィーカラムを評価した。それぞれの検体は、トランス−1−アミノ−2−インダノール、シス−1−アミノ−2−インダノール,1−アミノインダン及びフェニルプロパノールアミン塩酸塩のR/S又はD/L異性体の50/50混合物を含む。これらの分離は、254nmのUV検出で、ACN,MeOH,AA,及びTEAの混合溶媒を移動相として行った。組成を表2に示す。移動相の流速は1.0ml/minであった。
結果と分析
表2は、シリカベースのIPCF6の分離性能を示している。保持時間と分離係数の両方を実施例4の表と比べると、実施例4は、より高い分離係数と共に、より短い保持時間有する。高分子ベースの分離剤は、より高い効率と生産性を提供し、その結果より高い分離性能を提供する。
Figure 0006073608
実施例2−1:クロロメチル化スチレンポリマーと結合したサイクロフラクタン
この実施例はクロロメチル化スチレンの高分子と結合したサイクロフラクタンの製造とHILIC分離性能を示す。
合成
3.0gのポリマーを50mlの無水のトルエンで懸濁した。ポリマーは、約30wt%の架橋したクロロメチル化コポリマーである、グリシジルメタクリレート−エチルスチレン−ジビニルベンゼンコポリマーであり、10μm直径の球体であった。30分間で、20mlのDMFと共に10mlの塩化チオニルを滴下した。反応混合物は、4時間で50℃まで加熱され、次に冷して、無水トルエンで洗浄した。生成物を別の3口フラスコに移し、50ml無水にトルエンで懸濁し、氷浴で冷された40mlのDMF中に溶解し、2.0gのサイクロフラクタンと0.2gNaHの反応混合物に滴下した。反応は一晩、室温で行われた。MeOH、水、及びアセトンで洗浄した後に、生成物を真空下で乾燥して、17wt%のサイクロフラクタンのローディング量を得た。図20にこの分離剤を示す。
カラムの準備
上記で得た固体生成物3.0gを、内径4.6mm、長さ25cmのステンレス製のクロマトグラフィーカラムに充填した。
評価
ヌクレオシドとマルトシドそれぞれの検体用のRI検出によるHPLC(モデル1100、Agilent)で、HILIC分離剤を評価した。ヌクレオシド分離は、75vol%ACNと25vol%水の移動相を用いて、流速1.0ml/minで測定した。マルトシド分離は、90vol%ACNと10vol%の20mM酢酸アンモニウム(pH=4.1)の移動相を用いて、流速1.0ml/minで測定した。両方の測定で、RI検出モードが使用された。
結果と分析
結果を図3と図4に示す。個々のピークは良好な分離性能を示す。クロマトグラムにおける、ピークの数は両方の図とも検体の数と同じである。そして、ピークは重なっていない。これはHILIC分離剤の合成が成功したことを示す。
図3では、5つのヌクレオシド検体は以下の通りであった。1:チミジン、2:ウリジン、3:アデノシン、4:シチジン、5:グアノシン。
図4では、マルトシド検体は以下の通りであった。1:マルトース、2:マルトトリオース、3:マルトテトラオース、4:マルトペンタオース、5:マルトヘキサオース、6:マルトヘプタオース。
実施例2−2:エポキシ官能基化スチレンのポリマーと結合したサイクロフラクタン
この実施例は、エポキシ官能基化スチレンのポリマーと結合したサイクロフラクタンの製造とHILIC分離性能を示す。
合成
合成は以下の3工程を含む:アジド基を有するポリマーの官能基化、プロパルギル化CF6の作製、アジド化ポリマーとプロパルギル化CF6のクリックケミストリー反応、及びCF6の誘導体化。この手順で使用されるポリマーを含む、実施例1−2の手順は、実施例1−2において誘導体化の最後の工程が行われないこと以外は同じである。この手順にしたがって、最終生成物は9wt%のサイクロフラクタンのローディング量であった。図21にこの分離剤を示す。
カラムの準備
上記で得た固体生成物3.0gを、内径4.6mm、長さ25cmのステンレス製のクロマトグラフィーカラムに充填した。
評価
CF6、7及び8と、75vol%ACNと25vol%水の移動相を用いて、流速1.0ml/minで、RI検出モードを使用し、HPLC(モデル1100、Agilent)により、HILIC分離剤を評価した。
結果と分析
CF6〜8のHILIC分離は図5に示されている。CF6の溶出又は保持時間は、約7分であった。重なり合っていない3つの分離ピークは、ベースライン分離を示し、良好なHILIC分離を示す。
比較例2−1:シリカに結合したサイクロフラクタン
この例はHILIC分離プロセスにおけるシリカ結合されたサイクロフラクタンを示す。
合成
クロマトグラフィー用分離剤(FRULIC−N)はAZYPRにより製造された。製造法は米国特許出願公開第2011/0024292号明細書に記載されている。FRULIC−Nは、シリカと結合した天然サイクロフラクタンである。
評価
検体としてCF6、7及び8と、RI検出器を使用し、HPLC(モデル1100、Agilent)により、HILIC分離剤を評価した。移動相は、78vol%ACNと22vol%の20mM酢酸アンモニウム(pH=4.1)であり、流速は1.0ml/minである。
結果と分析
結果を図6に示す。CF6の溶出又は保持時間が約15分であった。実施例2−1における分離性能とこの結果を比べると、より長い溶出又は保持時間を有する。これは、シリカで結合された誘導体化サイクロフラクタンは、それほど有効でない分離性能を有することを示す。
本発明の様々な実施例は本発明の様々な目的を達成するために記載されている。これらの実施例は、単なる例示であると認められるべきである。本発明の趣旨と範囲から逸脱しないで、多くの修正とその適応を行うことは、当業者には明らかである。

Claims (23)

  1. スチレン系架橋高分子及び/又は(メタ)アクリル系高分子である架橋有機高分子式(I)で表される化合物が共有結合された、クロマトグラフィー用分離剤。
    Figure 0006073608
    (式中、
    nは、1〜3を表し;
    Lは、それぞれ互いに独立して、OR、CR、NRR、O−C(=O)−R、O−C(=O)−NR−R、NRC(=O)−NRR、又は、Rで置換された
    Figure 0006073608
    を表し;
    Rは、それぞれ互いに独立して、
    H、
    任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)アルキル基、
    任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)シクロアルキル基、
    任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール基、
    任意に1〜3のRで置換されたヘテロアリール基、
    (C〜C20)アルコキシ(C〜C20)アルキル基,
    C=CH−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
    C=C(CH)−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
    アルキレニル−N=C=O、
    アリーレニル−N=C=O、
    −SO(LがORのとき)、
    =SO(LがORのとき)、任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール(C〜C20)アルキル基、
    ヒドロキシ基を有さない糖残基(LがORのとき)、又は、
    架橋有機高分子との共有結合を表し;
    は、互いに独立して、任意に1〜3のRで置換された(C〜C10)アルキル基、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR、−COOR、−COR、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(ORを表し;
    は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
    は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
    は、互いに独立して、H、又は、(C〜C10)アルキル基を表し;
    は、互いに独立して、任意に1〜3のRで置換された(C〜C20)アルキル基、任意に1〜3のRで置換された(C〜C50)アリール基、又は、任意に1〜3のRで置換されたヘテロアリール基を表し;
    は、互いに独立して、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR、−COOR、−COR、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(ORを表し、少なくとも1つのRは架橋有機高分子との共有結合を表す。)
  2. 架橋有機高分子に式(I)で表される化合物が共有結合された、クロマトグラフィー用分離剤であって、
    Figure 0006073608
    (式中、
    nは、1〜3を表し;
    Lは、それぞれ互いに独立して、OR、CR 、NR R、O−C(=O)−R、O−C(=O)−NR −R、NR C(=O)−NR R、又は、Rで置換された
    Figure 0006073608
    を表し;
    Rは、それぞれ互いに独立して、
    H、
    任意に1〜3のR で置換された(C 〜C 20 )アルキル基、
    任意に1〜3のR で置換された(C 〜C 20 )シクロアルキル基、
    任意に1〜3のR で置換された(C 〜C 50 )アリール基、
    任意に1〜3のR で置換されたヘテロアリール基、
    (C 〜C 20 )アルコキシ(C 〜C 20 )アルキル基,
    C=CH−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
    C=C(CH )−(LがO−C(=O)−Rのとき)、
    アルキレニル−N=C=O、
    アリーレニル−N=C=O、
    −SO (LがORのとき)、
    =SO (LがORのとき)、任意に1〜3のR で置換された(C 〜C 50 )アリール(C 〜C 20 )アルキル基、
    ヒドロキシ基を有さない糖残基(LがORのとき)、又は、
    架橋有機高分子との共有結合を表し;
    は、互いに独立して、任意に1〜3のR で置換された(C 〜C 10 )アルキル基、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR 、−COOR 、−COR 、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(OR を表し;
    は、互いに独立して、H、又は、(C 〜C 10 )アルキル基を表し;
    は、互いに独立して、H、又は、(C 〜C 10 )アルキル基を表し;
    は、互いに独立して、H、又は、(C 〜C 10 )アルキル基を表し;
    は、互いに独立して、任意に1〜3のR で置換された(C 〜C 20 )アルキル基、任意に1〜3のR で置換された(C 〜C 50 )アリール基、又は、任意に1〜3のR で置換されたヘテロアリール基を表し;
    は、互いに独立して、ハロ基、ヒドロキシ基、−NR 、−COOR 、−COR 、ニトロ基、トリハロアルキル基、又は、−Si(OR を表し、少なくとも1つのRは架橋有機高分子との共有結合を表す。)
    以下から成る群から選択されるクロマトグラフィー用分離剤。
    Figure 0006073608
    Figure 0006073608
    Figure 0006073608
    (式中、「polymer」は架橋有機高分子を表し、CFsは6、7又は8個のフラクトース部分を有するサイクロフラクタンを表し、IPCFsはイソプロピルカルバメートで官能基化したCFsを表す。)
  3. 架橋有機高分子の比表面積が、10〜1200m/gである請求項1または2に記載のクロマトグラフィー用分離剤。
  4. 架橋有機高分子の細孔容積が、0.1〜3.0ml/gである請求項1〜3のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー用分離剤。
  5. 以下の工程を含むクロマトグラフィー分離方法。
    請求項1〜4のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー用分離剤を含む固定相を準備する工程;及び
    前記固定相と、検体を含む移動相とを接触させて、検体を分離する工程
  6. カラムに固定相を充填することによって、固定相を準備する請求項5に記載の方法。
  7. 移動相が溶媒を含み、検体が該溶媒で運ばれる請求項5または6に記載の方法。
  8. 検体が鏡像異性体を含む、請求項5〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 固定相がカラム内部の空隙を満たす請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 固定相がカラムの内面壁に沿って充填される請求項6〜9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー用分離剤を製造する方法であって、以下の工程を含む製造方法:
    (i)天然又は誘導体化サイクロフラクタンを架橋有機高分子に固定する工程;又は、
    (ii)天然又は誘導体化サイクロフラクタンを含むモノマーを重合する工程。
  12. クロマトグラフィー用分離剤のサイクロフラクタンが、さらに誘導体化される請求項11に記載の方法。
  13. 天然又は誘導体化サイクロフラクタンを架橋有機高分子に固定する工程が、以下の工程を含む請求項11または12に記載の方法。
    a)官能基含有架橋有機高分子を準備する工程;及び、
    b)官能基含有架橋有機高分子と、天然又は誘導体化サイクロフラクタンのヒドロキシ基とを反応させ、天然又は誘導体化サイクロフラクタンを架橋有機高分子に固定する工程
  14. 天然又は誘導体化サイクロフラクタンのヒドロキシ基がさらに活性化し、架橋有機高分子の官能基と反応する請求項13に記載の方法。
  15. 活性化基が、クロロホルメート基、活性カーボネート基、アルキン基、p−トルエンスルホナート基、p−ニトロフェノキシカルボニル基及びイソシアネート基から成る群から選択される請求項14に記載の方法。
  16. 官能基が、エポキシ基、ハロ基、カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、クロロホルメート基、p−ニトロフェノキシカルボニル基、イソシアネート基、クロロカルボニル基、アジド基から成る群から選択される請求項13〜15のいずれか1項に記載の方法。
  17. 官能基含有架橋有機高分子が、(メタ)アクリルモノマー、グリシジルメタクリレート、スチレンモノマー又はエチルスチレンと架橋性モノマーとの懸濁重合の生成物である請求項13〜16のいずれか1項に記載の方法。
  18. 架橋性モノマーがジビニルベンゼンである請求項17に記載の方法。
  19. 官能基含有架橋有機高分子が、架橋有機高分子のカルボキシ基と塩化チオニルとの反応によって製造される請求項16に記載の方法。
  20. 官能基含有架橋有機高分子が、架橋有機高分子のヒドロキシ基又はアミノ基とジイソシアネート又はイソシアネート試薬との反応によって製造される請求項16に記載の方法。
  21. 官能基含有架橋有機高分子が、架橋有機高分子のヒドロキシ基とp−ニトロフェニルクロロホルメート基との反応によって製造される請求項16に記載の方法。
  22. 天然又は誘導体化サイクロフラクタン含有モノマーの重合が、1つ以上の架橋性モノマーの存在下で成される請求項11〜21のいずれか1項に記載の方法。
  23. 架橋性モノマーがエチレングリコールジメタクリレートである請求項22に記載の方法。
JP2012197784A 2012-07-20 2012-09-07 クロマトグラフィー用分離剤 Active JP6073608B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261674162P 2012-07-20 2012-07-20
US61/674,162 2012-07-20
US13/560,539 US9302203B2 (en) 2012-07-20 2012-07-27 Chromatographic separation material
US13/560,539 2012-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014029313A JP2014029313A (ja) 2014-02-13
JP6073608B2 true JP6073608B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=49945655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012197784A Active JP6073608B2 (ja) 2012-07-20 2012-09-07 クロマトグラフィー用分離剤

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9302203B2 (ja)
JP (1) JP6073608B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3169431A4 (en) * 2014-07-17 2018-03-14 Azyp LLC High efficiency, ultra-stable, bonded hydrophilic interaction chromatography (hilic) matrix on superficially porous particles (spps)
JP2017522579A (ja) * 2014-07-17 2017-08-10 エイゼットワイピー エルエルシーAzyp,Llc 液体クロマトグラフィーのための、新たな、超高効率の、表面多孔性粒子(spp)キラル相
CN104826618B (zh) * 2015-04-20 2017-05-24 华东理工大学 氨基二醇亲水色谱固定相及其制备方法
CN109642893B (zh) * 2016-08-26 2021-02-19 昭和电工株式会社 Hilic柱用填充剂、填充了该hilic柱用填充剂的hilic柱及使用了该hilic柱的寡糖的分析方法
EP3721998A1 (de) * 2019-04-10 2020-10-14 Philipps-Universität Marburg Verfahren zur erzeugung einer hydrophilen oberfläche auf ps/dvb copolymerpartikeln
CN111013557B (zh) * 2019-12-27 2023-04-07 纳谱分析技术(苏州)有限公司 一种疏水层析介质及其制备方法和应用
US11719709B2 (en) * 2020-02-14 2023-08-08 Council Of Scientific & Industrial Research Water soluble polymer surfactant for synthesis of functionalized polystyrene nanobeads towards detection of bilirubin in human serum
CN111359263A (zh) * 2020-02-18 2020-07-03 青岛大学 一种用于手性化合物分离毛细管涂层柱、制备方法及其应用

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4169079A (en) * 1977-10-24 1979-09-25 Iwao Tabushi Polystyrene based polymers containing cyclodextrin derivatives, metal complexes of the same, and process for the production of the same
US4539399A (en) * 1984-07-27 1985-09-03 Advanced Separation Technologies Inc. Bonded phase material for chromatographic separations
CA1329800C (en) * 1987-12-29 1994-05-24 Hiroaki Takayanagi Composite separating agent
US5164427A (en) * 1989-10-12 1992-11-17 Macherey, Nagel & Co. Column-packing material for gel-permation chromatography method for preparation, and applications
JP3316915B2 (ja) * 1993-03-12 2002-08-19 三菱化学株式会社 分離用樹脂及びその製造方法
JPH06262069A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Mitsubishi Kasei Corp 光学分割用吸着剤の製造方法
JPH0829404A (ja) * 1994-07-12 1996-02-02 Daicel Chem Ind Ltd 光学異性体の擬似移動層式クロマト分離法
US6017458A (en) * 1997-08-27 2000-01-25 National University Of Singapore Separating materials for chromatography and electrophoresis applications comprising regiodefined functionalised cyclodextrins chemically bonded to a support via urethane functionalities
FR2767834B1 (fr) * 1997-08-29 1999-12-03 Inst Francais Du Petrole Mono et di-derives de cyclodextrines, leurs synthese et purification et leur utilisation en support
US6071410A (en) * 1998-11-16 2000-06-06 Varian, Inc. Recovery of organic solutes from aqueous solutions
FR2834227A1 (fr) * 2001-12-27 2003-07-04 Chiralsep Sarl Materiaux supports optiquement actifs, leur procede de preparation et leurs utilisations
US20040129640A9 (en) * 2002-01-18 2004-07-08 National University Of Singapore Materials comprising polymers or oligomers of saccharides chemically bonded to a support useful for chromatography and electrophoresis applications
EP1962097A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-27 SeQuant AB Mass spectrometric quantitative detection of methyl malonic acid and succinic acid using hilic on a zwitterionic stationary phase
WO2010148191A2 (en) 2009-06-17 2010-12-23 Board Of Regents, The University Of Texas System Compositions and methods for cyclofructans as separation agents
KR20130143568A (ko) * 2010-09-14 2013-12-31 나트릭스 세퍼레이션즈, 인코포레이티드 키랄 화합물 정제용 크로마토그래피 막
US8732426B2 (en) * 2010-09-15 2014-05-20 Pure Storage, Inc. Scheduling of reactive I/O operations in a storage environment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014029313A (ja) 2014-02-13
US9302203B2 (en) 2016-04-05
US20140021136A1 (en) 2014-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6073608B2 (ja) クロマトグラフィー用分離剤
Liu et al. A review on the use of ionic liquids in preparation of molecularly imprinted polymers for applications in solid-phase extraction
Ansari et al. Molecularly imprinted polymers for capturing and sensing proteins: Current progress and future implications
Zhang et al. Versatile ligands for high-performance liquid chromatography: an overview of ionic liquid-functionalized stationary phases
Whitcombe et al. A new method for the introduction of recognition site functionality into polymers prepared by molecular imprinting: synthesis and characterization of polymeric receptors for cholesterol
JP5504596B2 (ja) 多孔性セルロースゲル、その製造方法及びその用途
JP4188832B2 (ja) イオン交換体の製造
CN103958051B (zh) 用于有机分子提纯、表面上具有交联聚乙烯胺的吸附剂
Zheng et al. Striped covalent organic frameworks modified stationary phase for mixed mode chromatography
US20180050282A1 (en) Stationary phase for supercritical fluid chromatography
Yang et al. Surface radical chain-transfer reaction in deep eutectic solvents for preparation of silica-grafted stationary phases in hydrophilic interaction chromatography
JP6318089B2 (ja) 有機分子の精製のための陽イオン性またはプロトン化可能な脂肪族残基をその表面に含む吸着材
WO2015119255A1 (ja) 固相担体、該固相担体の製造方法、アフィニティ精製用担体、充填剤、クロマトグラフィーカラム及び精製方法
Song et al. Synthesis of porous molecularly imprinted polymers for selective adsorption of glutathione
Wu et al. Binding characteristics of homogeneous molecularly imprinted polymers for acyclovir using an (acceptor–donor–donor)—(donor–acceptor–acceptor) hydrogen-bond strategy, and analytical applications for serum samples
Guo et al. Influence of the linking spacer length and type on the enantioseparation ability of β-cyclodextrin functionalized monoliths
Wang et al. Graft copolymerization of anion and cation onto silica and application in mixed-mode of reversed phase/hydrophilic interaction/ion exchange chromatography
Feng et al. Synergistic effect of metal ions pivot and macromolecular crowding reagents on affinity of molecularly imprinted polymer
Ma et al. Fast fabrication and modification of polyoctahedral silsesquioxane-containing monolithic columns via two-step photo-initiated reactions and their application in proteome analysis of tryptic digests
Li et al. Stationary Phase Based on β-Cyclodextrin and Poly (N-isopropylacrylamide) for HILIC and RPLC
Yu et al. Ionizable cyclofructan 6-based stationary phases for hydrophilic interaction liquid chromatography using superficially porous particles
CN103958053A (zh) 用于有机分子提纯、表面上脂族单元具有负离子基或去质子基的吸附剂
Çelebi et al. A new stationary phase for hydrophilic interaction chromatography: polyacrylate-based hydrophilic, monosized-porous beads with zwitterionic molecular brushes
CN103974764A (zh) 用于有机分子提纯、表面上具有含有负离子基团或去质子基团的芳环体系的吸附剂
CN107694538B (zh) 嗜硫多孔材料和嗜硫色谱整体材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160701

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: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6073608

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250