JPH0262963A - 高速液体クロマトグラフイーのための有機物を基にした多孔性微小球体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、高速液相クロマトグラフィーのための充填材
料並びにそれらの製造方法に関する。

発明の背景 高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）は、広い種類
の有機及び無機物質の分離及び精製の！こめに使用され
る非常に多能な技術である。ＨＰＬＣは、スナイダ−（
Ｓｎｙｄｅｒ）及びカークランド（Ｋｉｒｋｌａｎｄ）
によって“現代の液体クロマトグラフィーへの招待″　
スナイダー、Ｌ、Ｒ，及びカーグランド、Ｊ、Ｊ、、第
２版、ワイリー　インターサイエンス（Ｗｉｌｅｙ　　
Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ）、ＮＹ　（１９７９）中で
充分に述べられている。それは、古典的なりロマトグラ
フィーの方法とは充填材料の大きさと性質において異な
る。ＨＰＬＣは、５〜１０μｍの範囲内の粒子サイズを
有しそしてその粒子が一般に非常に多孔性である充填材
料を使用する。

ＨＰＬＣは数種の方式で実施することができる：そして
それらは、極性保持体を用いる対象の化合物の吸収（ａ
ｂｓｏｒｐｔ　１ｏｎ）（順相）、非極性保持体による
対象の化合物の吸収（逆相）、静電相互作用（イオン交
換）、イオン対形成相互作用（混合吸収方式）、サイズ
際外（分子のサイズに基づく分離）、そしてアフィニテ
ィー（生物特異結合（ｂｉｏｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｂｉｎ
ｄｉｎｇ））である。

ＨＰＬＣのための理想的な保持体は、極端に堅く、通常
の操作温度下で本質的に零の体膨張係数を有しそして以
後の化学的な誘導基導入（ｄｅｒｉｖａシ１ｚａｔｉｏ
ｎ）に適した表面を有する材料であるべきであろう。そ
れは、制御された形状を有するべきであろう、即ち、そ
れは、球形であり、制御された細孔サイズを有する単分
散の（ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄ）粒子サイズ分布を
有するべきであろう。それは、意図したクロマトグラフ
ィーの分離方式に適した表面性質を宵するべきであろう
。そしてそれは、安価に製造できるべきであろう。

現在使用されているＨＰＬＣ充填剤は、広くは二つのカ
テゴリーに分類してよく、一つは有機物を基にした保持
体でありそして他の一つは無機物を基にした保持体であ
る。シリカゲル、そして限られた場合には、アルミナが
、無機物を基にした保持体のための好ましい材料である
。シリカゲルは以後の表面改質なしでクロマトグラフィ
ーの目的のために使用してもよく、あるいはその表面を
有機シランまたはその他の物質によって被覆または化学
的に改質して所望の表面性質を提供するようにしてもよ
い。

無機保持体、そして特にシリカゲルの利点は、それが堅
い材料でありそしてｔｏ、０００〜１５．０００ｐｓｉ
のポンプ圧力に耐えることができそして以後の化学的な
誘導基導入（シラノール基）に適した表面を有すること
である。それは、制御された形状を有しそして製造する
のに比較的安価である。

マリシ（Ｍａｒｉｓｉ）らは、米国特許第２，４０８，
９８６号中で触媒として使用されるゲルビーズを述べて
いる。これらのビーズは、ゲル化できる溶液中の３００
メツシユのサイズ及びこれより小さい、細かく分割され
た燃焼性材料を含む分散液によって無機のゲルの細孔サ
イズを増加することによって生成される。ゲル化の後で
、このヒドロゲルを精製し、乾燥し、そして燃焼性材料
を酸化によって除去して元のゲル構造中に存在する細孔
よりも大きな細孔を生成する。

無機物を基にした保持体は、大きな生化学の分子と作用
する時には生物分子と改質されたシリカ表面との望まし
くない相互作用を除くのが非常に困難であるという欠点
を有する。また、大多数の生化学の分離を実施するｐＨ
範囲においてはシリカを基にした保持体は不安定である
傾向がある。それ故、生化学の研究におけるＨＰＬＣ保
持体としては有機物質が広く使用される。有機保持体は
、しばしば、所望の溶質と保持体との間の望ましくない
相互作用をほとんどあるいは全く持たないように製造す
ることができる。

しかしながら、有機保持体は、しばしば、比較的低い堅
さを有し、これはさもなければ使用することができる最
大ポンプ輸送圧力を低下させる結果をもたらす（硬いゲ
ルに対しては〜５　、０００ｐｓ　ｉそして柔らかいゲ
ルに対しては〜２００ｐｓｉ）。

当該技術においては、種々の有機物を基にした保持体を
作る方法の多くの例がある。７０ドキン（Ｆｌｏｄｋｉ
ｎ）らに１９６６年９月２７日に発行されｔ；米国特許
第３．２７５，５７６号においては、脂肪族のヒドロキ
シル基含有物質と三官能基の有機物質との親水性の高分
子量の共重合物の置換生成物を製造する方法が開示され
ている。生成物は、共重合物のヒドロキシル基を一官能
基の物質と反応させることによって得られそして分離に
おけるカチオン交換体として有用である。フロドキンら
によっては、これらのゲルが異常に高い堅さを有しそし
てそれ故異常に高い（有機保持体のための）ポンプ輸送
圧力に耐えることができるかもしれないという開示はな
い。

１９７２年３月２８日に発行された米国特許第３．６５
２．５４０号において、ブチルマン（Ｄｅｔｅｒｍａｎ
）らは、それらの基礎として再生セルロースの球形化さ
れた粒子を有するイオン交換体を製造する方法を開示し
ている。これらの樹脂は、微結晶セルロースを基にしＩ
；材料をしのぐ改良された流動特性を有するがなお比較
的高い圧力下での樹脂の圧縮及び減少した流速に苦しむ
。

コサ力（Ｋｏｓａｋａ）も（１９７７年８月３０日に発
行された米国特許第４．０４５．３５３号）は、微孔性
の無機保持体、そして無機保持体の表面にグラフトされ
た一部のポリマー及び保持体に結合されていない一部の
ポリマーを有する放射線重合された有機被覆を有するク
ロマトグラフィーの保持体を製造するための方法を開示
している。コサ力らは、クロマトグラフィーの保持体と
しての使用に先立ってポリマーかも無機のコアを除去し
ない。

ジョアンソン（Ｊｏｈａｎｓｓｏｎ）らに１９７８年６
月１３日に発行された米国特許第４．０９４，８３３号
は、従来のデキストランゲルよりもずっと大きな細孔サ
イズ及び堅さを有する、粒子の形の改良されたデキスト
ランゲルを製造する方法を開示している。これは、共重
合反応においてジビニル化合物を使用することによって
達成される。このデキストランは従来のデキストランゲ
ルをしのぐ大きな堅さ及び改良された流動特性を有する
けれども、それはまだＨＰＬＣの適用における使用には
適当ではない。

ナオフミ（Ｎａｏｆｕｍｉ）ら［クロマトグラフィー学
会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａ
ｐｈｙ）　３３３．１０７１１４（１９８５）］は、ト
トリシンの分離のための、ベンザミジンを共有的に結合
させたポリビニルアルコールゲルの使用を開示している
。ナオ７ミらは、３５６ｐｓ　ｉ以下のカラム内圧力降
下によって１分あたり１．７ｍＬの流速を達成している
。彼らが使用したゲル粒子は、９±０．５マイクロメー
タの狭い大きさ分布を持っていｔ；。

カド（Ｋａｔｏ）ら［クロマトグラフィー学会誌υ盈、
９３−１０６（１９８５）］は、蛋白質の逆相クロマト
グラフィーのＩ；めの親水性樹脂を基にした保持体の使
用を報告している。彼らの保持体は、エーテル結合を有
するフェノール基をＴＳＫゲルＧ５０００ｐｗ中に導入
することによって開発された。

彼らは、この材料が１分あたり０．５〜１．５ｍＬの範
囲内の流速を用いた蛋白質の逆相クロマトグラフ（−に
有効であると報告している。

ヒラタ（ＨｉｒａＬａ）ら［クロマトグラフィー学会誌
出、１１５−１２０（１９８７）］は、アサヒパック（
Ａｓａｈｉｐａｋ）Ｇ　Ｓカラム（ビニルアルコールコ
ポリマーの親水性ゲル）を種々の有機溶媒にさらす時の
性能を議論している。すべての場合において、有機溶媒
の使用は、ゲルにおける膨潤または収縮のいずれかの影
響を及ぼす。これは、ＨＰＬＣにおける使用のだめの保
持体としては非常に望ましくない性質である。

ヒャーテン（１３ｅｒｔｅｎ）ら［クロマトグラフィー
学会誌出、１０１−１１３（１９８７）］は、ジビニル
スルホンと橋かけ結合されたアガローズ（２ｇａｒｏｓ
ｅ）を基にしたクロマトグラフィー保持体を開示してい
る。この保持体は標準のアガローズと比較して増進され
た堅さを有するが、なお５８０ｐｓ　ｉまでのポンプ輸
送圧力にしか耐えることができない。

ポラス（Ｐｏｒａｔｈ）　［クロマトグラフィー学会誌
２１８．２４１−２５９３６　（１９８１）ｌは、標準
のアガローズより犬さな堅さを有する橋かけされたアガ
ローズを製造する方法を開示している。この方法は、ア
ガローズを邪魔しない（低いアガローズ含量のゲルにお
いて）条件下で溶解することができる粒子を含めること
を含む。次にゲルを、適当な有機溶媒によって洗浄しそ
して引き続いて乾燥することによって収縮させる。ゲル
を、次に、ゲルを再膨潤させない溶媒中で橘かけする。

次に粒子を溶解して多孔性の橋かけされたアガローズを
残す。ポラスは、これらの橋かけされｔ；アガローズが
崩壊することなしに耐えることができる圧力については
議論していない。

先行技術の大多数は、乳化または懸濁重合技術を用いて
ビニルモノマーから多孔性微小球体を製造することを教
示しているように見える。

例えば： スチレン−ジビニルベンゼン アクリロニトリル−ジビニルベンゼン （ＪＯＣ四８（１９８６）１２９−１３６）ビニルピリ
ジン（ＪＯＣ翻工（１９８６）２１１−２１７）ビニル
アルコール（ＪＯＣ３４９（１９８５）３２３−３２９
）グリシジルメタクリレート （ＪＯＣ３７６（１９８６）２６９−２７２）ＪＯＣ＝
クロマトグラフィー学会誌 これらの方法は球形の多分散（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓ
ｅ）粒子サイズを生成し、そして平均粒子サイズは、水
と有機溶媒の比、乳化剤の濃度及びタイプ、撹拌の速度
、時間、温度、水及び有機相中の反応物の相対溶解度、
そして遊離基発生剤の性質及び溶解度に依存する。ポリ
マー母体中に所望の形と大きさの細孔を導入しようとい
う試みによって事柄はなお複雑になる。これは、通常、
有機球体中に組み込まれるが重合プロセスには参加しな
い不活性物質（例えばトルエン）を添加することによっ
て達成される。これらの方法は非常に長たらしくそして
最終結果は上に記したように多くの変数に依存する。

もう一つの要因は、機械的な強さを加えるために橋かけ
が導入される（通常ジビニルベンゼン）ビニルコポリマ
ーの本来の線状の性質である。ビニルコポリマーを基に
したこれらの線状ポリマーは、有機溶媒中で膨潤する傾
向がある。

これは、異なる液体にさらされる時に充填床の性質が変
わり、カラム透過性、背圧などの変化をもたらすので、
由々しい問題である。

単分散の微小球体は、公開番号Ｗｏ　８３１０１４５３
として１９８３年４月２８日に公開されたＰＣＴＩｌｆ
ｊ　顎番号８２／　０００５２中でウグレ７ユタット（
ｔ＋ｇ＋ｅｓｔａｄｔ）らによって述べられているよう
に、ラテンクス粒子を膨潤することによって製造するこ
とができる。これらの材料中にいかにして細孔を導入す
るかは教示されていない。この方法は、水及び有機相中
のモノマー及びポリマーの相対的溶解度にひどく依存し
、そして温度、撹拌、時間及び温度に敏感である。

先行技術のいくつかは、橋かけされたアガローズを基に
している。これらの材料は、有機溶媒中における膨潤に
非常に敏感であり、非常に柔らかくモしてＨＰＬＣには
不適当である。

１９７７年３月１日に発行された米国特許第４．０１０
，２４２号において、イラー（Ｉｌｅｒ）らは、コロイ
ドの酸化物粒子を含む水性ゾル中の尿素またはメラミン
とホルムアルデヒドとの混合物を生成し、有機成分を共
重合し、そして次に有機成分を燃焼し尽くすことによっ
て均一な多孔性の酸化物微小球体を作る方法を開示して
いる。

イラーらは、共重合工程の後で酸化物粒子を溶解してク
ロマトグラフィーの分離における保持体として有用な多
孔性の有機コポリマーを与える可能性を議論していない
。

今日までに述べられた有機物を基にした保持体は、一般
に、上で述べられたように多数の欠陥を有する。特に、
それらは不充分な堅さを有し、そしてそれらは有機溶媒
中で膨潤または収縮するであろう。これらの性質の両方
とも、高いポンプ輸送圧力あるいは変化する有機溶媒濃
度の勾配の下でＨＰＬＣ保持体を崩壊させる原因となる
。これらの問題は、それらのクロマトグラフィーの効率
を減らしそして保持体を以後のクロマトグラフィー分離
に無用にする。

発明の要約 本発明に従って、公知の有機物を基にした保持体の多く
の欠点を克服する、均一な大きさの多孔性の有機微小粒
子を生成する方法が提供される。この方法は、 ａ、極性液体中の無機コロイド粒子のゾルを生成するこ
と、ここで該クロイド粒子はヒドロキシル化された表面
を有しそして該極性液体中に分散可能であり； ｂ、ホルムアルデヒドと、尿素及びメラミンから成る群
から選ばれた第二の有機材料とから成る重合可能な有機
材料と該ゾルとの混合物を生成すること； ｃ、該混合物中の有機材料の重合を開始して有機材料及
び該コロイド粒子のコアセルベーションを起こし約０．
５〜約２０ミクロンの径を有する微小粒子にすること； ｄ、このようにして生成されＩ；微小粒子を固化するこ
と；そして ｅ、このようにして生成された微小粒子を適切な組成の
そして無機成分のすべてを除去するのに充分な濃度の薬
剤の溶液にさらすこと： の工程を含む。

生成する有機微小粒子を、収集し、洗浄しそして乾燥し
て粉末を生成してよい。有機微小粒子が尿素ホルムアル
デヒドである時には、それらの表面は、誘導基導入され
るアルコール基を有する。誘導基導入は、クロロホルメ
ート、イソシアネート、及びヨードアセテートから成る
群の一つを用いてカルバメートを生成することによって
達成される。

粉末は、０．５〜２０ミクロンの数による平均径を有す
る、複数の、多孔性の、イラーらによって述べられた無
機微小球体のサイズ均一性に類似した実質的に均一の大
きさの、微小球体から成り、ここで該微小球体は、（ａ
）尿素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒド
から成る群から選ばれそして（ｂ）均一な三次元格子に
配置された細孔を規定する有機コポリマーである。微小
球体は、好ましくは、ＨＰＬＣ分離において有用な官能
基をそれに結合しｔ；、誘導基導入された表面を有する
。

微小球体は、それらの均一性が重合に先立つゾル及び有
機材料混合物の均一性の関数である密度及び均一な細孔
分布を有する。高度に均一な混合物は、対応する高度に
均一な密度及び細孔サイズ分布を有する微小球体を生成
する。それらは、ＨＰＬＣのためのそれらの使用を可能
にするのに充分に堅くそして有機溶媒中で本質的に膨潤
または収縮しない。それらは容易に誘導基導入され、そ
してＨＰＬＣの異なる形におけるそれらの使用を可能に
するために種々の官能基を結合することができる。

クロマトグラフィーの分離においてそのように使用され
る時には、微小粒子は、分離されるべき材料を通過させ
る領域を構成する。本発明の改良は、微小粒子が、約０
．５〜約２０ミクロンの平均径を有する、複数の、均一
な大きさの多孔性の微小球体から成り、該微小球体の実
質的にすべてが、微小球体の平均径の約０．５〜約１．
５倍の範囲の径を有し、そして該微小球体が、（ａ）尿
素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒドから
成る群から選ばれそして（ｂ）均−な三次元格子に配置
された細孔を規定する有機コポリマーであることである
。

本発明の別の実施態様は、運搬相中の分離されるべき材
料を分解（ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ）帯と接触させることを
含む、クロマトグラフィーの分離を実施するだめの方法
において、該分解帯が、約０．５〜約２０ミクロンの平
均径を有する、複数の、均一な大きさの多孔性の微小球
体から成り、そＩ７て該微小球体が、（ａ）尿素ホルム
アルデヒド及びメラミンホルムアルデヒドから成る群か
ら選ばれそして（ｂ）均一な三次元格子に配置された細
孔を規定する有機コポリマーである、改良を含む、方法
である。

本発明の比較的簡単な方法によって製造さｔ”する粉末
は、順相、逆相、イオン交換、混合吸収方式、サイズ除
外及びアフィニティーＨＰＬＣクロマトグラフィーのた
めに使用することができる制御された多孔性を有する。

それは高度に堅（、有機溶媒によって本質的に影響され
ず、そして以後の化学的誘導基導入に適した表面を有す
る。

本微小粒子は球形であり、そして気孔率、細孔サイズ及
び細孔サイズ分布は制御でき、そして本微小粒子サイズ
は本質的に単分散である。本微小球体はビニル化合物の
使用を要求しない。

本発明のその他の利点及び特徴は以下の説明から明らか
になるであろう。

発明の好ましい実施態様の詳細な説明 本発明においては、尿素ホルムアルデヒド及びシリカの
微小粒子を、好ましくは、米国特許第３，８５５，１７
２号中でイラーらによって述べられたコアセルベーショ
ン方法によって生成する。

この特許の内容は、引用によって本明細書中に組み込ま
れる。この方法においては、コロイドのシリカゲル粒子
を、尿素、ホルムアルデヒド及び酸どのコアセルベート
（シリカ及び尿素ホルムアルデヒドコポリマーの凝集体
）を生成するために使用する。尿素ホルムアルデヒド、
シリカコアセルベートは固体であり、そしてその有機部
分は燃焼し尽くして後に酸化物微小粒子を残す以外に利
用性がないと、イラーらによって元々信じられていた。

驚くべきことに、本発明によれば、無機成分、即ち、ン
リカを除去することによって尿素ホルムアルデヒドコア
セルベートを多孔性にすることができる。シリカを重フ
ッ化アンモニウムのような化合物によって除去すると、
生成する有機微小粒子は非常に固く、多孔性でありそし
てクロマトグラフの保持体としてよく働く。これらの有
機微小粒子は細孔サイズに関して単分散でありそして均
一な細孔分布を含む気孔の特徴はよく制御されている。

本発明の多孔性の有機微小粒子を製造する際には、クロ
マトグラフの充填剤において使用される時にこれらの微
小粒子の性能を決定するすべての物理的パラメータを制
御することができることが重要である。これらの重要な
パラメータは、粒径、細孔サイズ径、細孔体頃、細孔形
状、密度分布、及び細孔サイズ分布である。

簡単に言えば、細孔サイズを制御するｔ；めに必要であ
るすべては、重合工程に先立って、選ばれたサイズの無
銭ゾル粒子を添加することである。ゾル粒子サイズの均
一性が細孔サイズの均一性を決定する。微小粒子径は、
七ツマ−またはコモノマーの濃度を調節することによっ
て制御することができる。本発明の好ましい実施態様に
おいては、ゾルを作るのに使用するシリカ粒子のサイズ
を変えることによって細孔サイズを制御しそして共重合
工程中に存在する尿素及びホルムアルデヒドの量を変え
ることによって粒子サイズを制御する。細孔サイズの均
一性は、コロイドシリカのサイズの均一性の関数である
。粒子サイズと細孔分布の両方の所望の程度の均一性を
有する、粒子サイズと細孔サイズの広い範囲にわたる、
多孔性の有機微小粒子を製造するのに必要な条件を決定
することは、当業者にとっては、本発明の教示及びイラ
ーらの教示によって与えられる簡単な最適化の事柄に過
ぎない。

多孔性の尿素ホルムアルデヒド微小粒子は、典型的には
微小球体の形であることに着目すべきである。また、微
小球体を無機成分の使用なしで作ることもできるが、生
成する細孔体積は小さく、即ち、約二十パーセント（２
０％）である。

しかしながら、シリカゾルの使用は、細孔サイズのずっ
と優れた制御及び範囲を可能にしそしてそれ故好ましい
方式である。第７図は、５．５ｎｍ±２．Ｏｎｍの範囲
のコロイド粒子を有する５、５ｎｍシリカゾルを細孔サ
イズを規定するために使用しｔ；典型的なｕＦ微小球体
からの細孔体積分布を示す。液体不活性物質（例えばト
ルエン）によって有機球体中に細孔を導入する他の方法
とは対照的に、本細孔体積分布は、それがそれから作ら
れたゾルに密接に従う、例えば、５５人士２０人が細孔
体積の大部分を構成する。平均ゾル径の外側には重要な
孤立した体積はなく、むしろ細孔径が１００人を越える
につれて次第に減少する細孔体積部分がある。本発明の
ｔｌＦ微小球体においては細孔サイズが均一であると見
ることができる。

本発明において有用な有機成分は、イラーら（上記）に
よって開示されたものと同じであり、即ち、尿素及びホ
ルムアルデヒドあるいはメラミン及びホルムアルデヒド
のコポリマーである。

微小粒子の無機成分は、有機成分に悪い影響を与えない
薬剤を用いてそれを溶解することができるように選択し
なければならない。シリカゾルを使用する時には、重フ
ッ化アンモニウムが好ましい溶解薬剤である。その他の
公知の薬剤を使用してもよく、そしてそれらは当業者に
とっては自明であろう。

本発明の多孔性の有機微小球体を任意の公知の化学によ
って表面改質して種々のクロマトグラフの応用、例えば
イオン交換、サイズ除外などに適した表面特性を提供す
ることができる。

これらの改質は、ＩＦ裏表面共有的に結合する有機官能
基を最初に導入することによって達成される。

好ましい尿素ホルムアルデヒド（ＯＦ）多孔性微小球体
の表面化学は、議論の的になりそして複雑である。表面
がアルコール基及び置換された尿素を含むように思われ
る。口Ｆ表面を化学的に変える一つの方法は、アルコー
ル基（ＮＨＣＬ−ＯＨ）に誘導基導入することである。

この目的のために使用することができる数種の薬剤があ
り、この中の三つ（クロロホルメート、イソシアネート
及びヨードアセテート）を本発明への適用のために検討
した。多くのその他の薬剤（無水物、シアノゲン臭化物
、及び酸ハロゲン化物）も使用することができることは
、当業者によって容易に認識されるべきである。

クロロホルメートはアルコールと反応して活性化された
エステルを生成し、これは次に第１級７　ミ７　（Ｒ−
ＩＨ２−ＮＨ２）と反応してカルバメートを生成する。

第１級アミンは、関心のある付加的な官能基、例えばポ
リアミン、アルコール、エステル、まＩ；はその他の基
によって置き換えることができる。次にこの官能基を付
加的な化学反応において化学的に改質し、所望の任意の
種類の表面を提供することができる。このタイプの反応
は、当該技術においてはよく知られている。

イソシアネートはアルコールと直接反応してカルバメー
トを生成する。クロロホルメートまたはインシアネート
反応のどちらも本発明において機能するであろうが、ク
ロロホルメート反応の方が、官能基を選択する際により
柔軟性があるので、好ましい。何故ならば、ある種のイ
ソシアネートはある種の官能基（−ＯＨ，Ｎ）ｌ、）と
反応してそしてポリマーを生成するからである。

アルコール基を、その他の薬剤例えば好ましいヨードア
セテートによって攻撃してもよい。

この反応はカルボン酸を生成し、そして次にそれらをそ
のままカチオン交換クロマトグラフィーに使用すること
もできるしあるいはそれらをさらに誘導基導入剤例えば
１．１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）まｔ二
は１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカ
ルボジイミド（ＥＤＣＩ）と反応させることもできる。

このタイプの反応は当該技術においてよく知られている
。

次にこれらの誘導体を第１級アミンと反応させて置換さ
れたカルバメートを生成することができる。

表面上のアミド基を、乾燥溶媒中の水素化アルミニウム
リチウム（ＬＡＨ）の使用によって第１級アミンに還元
してよい。生成する表面の化学は未知であるが明らかに
第１級アルコール及びアミンを含む。次に上で述べられ
た薬剤をこれらの基のどちらかまたは両方と反応させ、
かくして関心のある官能基の共有の結合を可能にする。

還元剤例えば水素化アルミニウムリチウムによってその
他の基をＵＦ表面上に導入してよい。ＯＦ微小球体との
この反応は多分アミンを表面上に生成し、次にこれをア
ミンのために特別な薬剤と反応させてよい。

本発明の多孔性の有機微小球体に関しては漂準のカラム
充填技術を使用することができる。

好ましい尿素ホルムアルデヒド多孔性微小球体を使用す
る時には、充填されたカラムが容易に得られる。最初に
、カラムの寸法を基にして微小球体の量が選ばれる。次
に、微小球体を、濃いスラリを生成するのに丁度充分な
最小体積の水中でスラリ化する。スラリのアリコートを
何も入っていない空力ラム（ｃｏｌｕｍｎ　ｂｌａｎｋ
）に移す。

空力ラムをほとんど頂上までスラリで満たす。

付属品を空力ラムに接続し、そしてポンプを使用して微
小球体を空力ラムの底に向かって押し付ける。ポンプを
停止し、カラムの入り口の付属品を取り外し、そして微
小球体を含まない過剰の液体をピペットを用いて除去す
る。ざらにスラリを加え、カラム入り口の付属品を接続
し、そしてポンプを再始動する。カラムが一杯になるま
で、カラムを開くこと、過剰の液体を除去すること、そ
してざらにスラリを加えることのプロセスを繰り返す。

次に入り口付属品を再配置、固定すると、カラムはいつ
でも運転できる。

この代わりに、本発明によって製造されたＵＦ微小球体
を、スナイダー及びカークランドによって（“現代の液
体クロマトグラフィーへの招待”　ワイリーーインター
サイエンス、ニューヨーク、１９８４．１９１〜１９３
頁）述べられたように、２０００〜８０００ｐｓ　ｉの
範囲の圧力で空力ラム中に高圧スラリ充填してもよい。

完璧にするために、イラーらによって述べられた微小粒
子を製造するためのコアセルベーションの方法を述べる
。極性液体中に無機コロイド粒子を含むゾルを最初に製
造する。このゾルは通常は水ゾルであるが、それは、水
と、他の効果のない液体材料との混合物、あるいは非水
極性液体でもよい。主に考慮すべきことは、コロイド粒
子は極性液体中に比較的不溶性でかつ分散性であること
；有機材料は最初は均一な混合物を生成するのに充分に
極性液体中に混和性であること；そして有機材料は極性
液体中で一段階で重合してコアセルベートを生成するで
あろうこと；である。通常の環境下では、ゾルは水ゾル
であろうから、便宜上、以下の議論はその状況に限定す
る。

微小粒子の生成は、無機コロイド粒子と有機コアセルベ
ートとの結合によって進行する。微小粒子のサイズと微
小粒子内のコロイド粒子の分布の両方における極端な均
一性は粒子の表面上のヒドロキシル基とポリマー鎖の部
分との間の相互作用に依存すると仮定される。この理由
のために、少なくとも重合の開始の前には、コロイド粒
子は、水和された酸化物表面と等しくそれらの表面上に
ヒドロキシル基を持たねばならない。微小粒子の内部は
他の材料から成ってもよいが表面はヒドロキシル化でき
なければならない。

そこで、初めは、本発明において使用される無機材料は
酸化物または酸化物被覆された材料、即ち、ヒドロキシ
ル化された表面を生成する材料でなければならない。し
かしながら、本発明において有用であるためには、無機
材料は、使用される有機材料の重合のために必要とされ
る媒体；特に尿素ホルムアルデヒドまｔ；はメラミンホ
ルムアルデヒドを含む酸性媒体中に不溶性でかつコロイ
ド的に分散される、コロイドのサイズの、表面がヒドロ
キシル化された粒子として存在しなければならない。か
くして、水不溶性、酸不溶性の酸化物を使用することが
できる。

通常は、金属の酸化物が好ましく、そこで周期律表の族
、Ｉ［［Ｂ、　ＩＶＢ、　ＶＢ及びＶＩＢの任意の水不
溶性、酸不溶性の酸化物、並びにシリコン、ゲルマニウ
ム、スズ、アンチモン及ヒヒスマスのそのような酸化物
を使用してよい。クロムの水溶性の高次酸化物、例えば
三酸化クロムは不適当であるが、比較的酸に耐えるコロ
イド粒子を生成する低次酸化物Ｃｒ２Ｏ，は使用してよ
い。同様にして、ｐＨ２で数時間の間室温で溶解せずに
留まる希土類元素の酸化物を使用してもよい。

他方では、細かく分割された形の塩基性タイプは、ゆっ
くりと溶液中に通過し、可能な最大のｐＨで有機成分と
重合して、酸性媒体が金属酸化物を溶解する前に酸化物
を有機ポリマーと共沈させなければならない；ここでは
メラミンホルムアルデヒドが好ましい。

本発明の最後の粒子はサイズにおいてコロイド的でなけ
ればならない。本発明の目的のためには、これは、最後
の粒子の寸法の少なくとも二つが５〜５００ミリミクロ
ン（ナノメータ）の範囲内でなければならずそして他の
寸法が５〜１．０００ミリミクロン（ナノメータ）の範
囲内でなければならないことを意味する。

約１ミクロンより大きな一つの寸法を有する粒子は、有
機ポリマーと一体化して球体にするのが困難である。何
故ならば、通常生成する球体は径がたかだか数ミクロン
に過ぎずそして大きな粒子はこのような個々の球形の単
位の生成に干渉するからである。かくして、径が２０〜
４０ミクロンで厚さが５ミクロンの小さな板から成るカ
オリンのようなある種の粘土は、本発明の球形の複合粒
子を生成しない。尿素ホルムアルデヒドポリマーと一緒
に沈析する粘土粒子はポリマーと緊密に結合するけれど
も、生成物は均一な球体から成らず、不規則な形の集ま
りから成る。同様に、径においては僅かに約５０ｎｍに
過ぎないが１　、０００ｎｍより長いアスベストの小繊
維は、尿素ホルムアルデヒドポリマーと共沈させると不
規則な集まりだけを与える傾向がある。

しかしながら、もしこれらの材料を粒子サイズを減らす
ならば、そして特にもし表面が石英質であることを確寅
にするようにそれらを処理するならば、それらを本発明
の方法において使用してよい。

それ故、無機コロイド粒子の粒子サイズと形は、多かれ
少なかれ、等寸法の粒子または棒形状の粒子に限定され
る。葉状のコロイド粒子は非常に細かな不規則な形の微
小粒子を与え、方多かれ少なかれ球形のコロイド粒子は
球形の微小粒子を与える。一般に、微小球体の径の約０
．１倍より大きいまたは一つの寸法において１．０００
ミリミクロンより大きい寸法を有するあるいは５００ミ
リミクロンより大きい一つより多い寸法を有するコロイ
ド粒子は均一な大きさの粒子を与えない。

有機成分は極性液体中に可溶性でなければならない、こ
れは一般には、それらが、水可溶性で、そして反応を行
うｐＨで無機コロイド粒子を凝集または溶解することな
しに無機コロイド粒子と混和性でなければならないこと
を意味する；尿素またはメラミンとホルムアルデヒドと
の場合には、このｐＨは２〜６のｐＨである。生成の過
程中のポリマーは無機コロイド粒子と結合して、重合が
完了すると硬化する丸い小滴のように見えるコアセルベ
ートを生成しなければならない。

有機成分及びコロイド粒子の、コロイド粒子が均一に分
布された均一な大きさの微小粒子へのコアセルベーショ
ンは、重合材料中へのコロイド粒子の単なる機械的な取
り込み以上のものを要求するように思われる。微小粒子
サイズと微小粒子内のコロイド粒子分布（そしてそれ故
最後の粉末中の細孔分布）との両方において高度な均一
性を達成するためには、コロイド粒子の酸化物表面とポ
リマー鎖との間の何らかの相互作用が関係しているよう
に思われる。これらの特徴の両方における最高の程度の
均一性は、約１〜約１．２または１．５のモル比及び約
１．０〜約４．５のｐＨの尿素とホルムアルデヒドとの
共重合混合物、あるいは約１〜約３のモル比及び約４〜
約６のｐＨのメラミンとホルムアルデヒド共重合混合物
の使用に依存しているように思われる。

有機材料対無機材料の比は、重合の後で、沈析した粒子
が約ｌＯ〜約９０重量％の無機成分を含むようであるべ
きである。これは、ある程度有機及び無機成分の相対密
度に依存する。組成はまた微小粒子中の成分の容量パー
セントとして表すこともできる。微小粒子の無機成分の
容量パーセントは、約７０％までが理論的には可能であ
るが、通常約１０〜約５０％の範囲であろう。微小粒子
は、コロイド粒子がその中に埋め込まれているポリマー
の球形の物体から成る。

最初に、非常に細かなコポリマー粒子が生成しそして重
合が進行するにつれてこれらが成長する。ある条件下で
は、一つの族が１０ミクロンに成長しそして次にこれよ
り小さな粒子の第二の族が生成するであろう。界面活性
剤及び水混和性溶媒を、生成する微小粒子のサイズを改
変するために添加してよい。

懸濁液または無機コロイド粒子のゾル中で有機成分を重
合する時に、懸濁液中にまｔ：は沈析物として得られる
微小粒子は、無機粒子がその内部に埋め込まれている、
球体を形成するポリマーの母体から成る。

有機微小球体（微小粒子）を例えば濾過によって、生成
するスラリまたは懸濁液から除去しかくして濾過ケータ
を生成する。このケークをまず水でそして次に水を除く
のに有用な適当な有機溶媒例えばメタノールで数回洗浄
し、そして次に通常の手段によって乾燥する。乾燥され
た生成物を無機コロイド粒子を溶解するために必要とさ
れる化学溶液中でスラリ化する（シリカの場合にはこれ
は好ましくは重フッ化アンモニウムである）。ＩＦ生成
物を濾過し、水で洗浄する（そしてもし所望ならば乾燥
する）。ＵＦ微小粒子を、述べられたようにしてクロマ
トグラフのカラム中に所望に応じてスラリ充填する。

実施例Ｉ 多孔性ＯＦ微小球体の合成 ６、０ｇのＳｉＯ□を含む１２．５５ｇのシリカゾル（
ナル［Ｆ］ コアグ（Ｎａｌｃｏａｇ）　　１０６０，　　比表面積
６０ｍ”／ｇ１ゾル径４６ｎｍ）を２００ｍＬのビーカ
ー中に入れた。蒸留水を９６ｍＬの最終体積まで添加し
、次に３，Ｏｇの尿素を添加してそして溶解した。ｐｎ
メータを用いて、小量の濃硝酸を使用してｐＨを１．０
に調節した。この混合物を急速に撹拌しそして４．０６
ｇの３７％ホルムアルデヒド溶液を素早く添加した。

撹拌を１０秒間の間継続せしめてビーカーの内容物を完
全に混合した。撹拌を停止しそして溶液を３０分間周囲
の温度で乱さずに放置せしめた。

この時点で白い微小球体がビーカーの底に沈降するのを
見ることができた。

このスラリを、真空フラスコ及びＭ−１５の焼結された
ガラス漏斗を用いて濾過した。尿素ーホルムアルデヒド
ーシリカ微小球体の白いケークが観察された。このケー
クを三口１００ｍＬの水で洗浄し、次に二回１００ｍＬ
のメタノールで洗浄しそして最後番二二回５０ｍＬの７
レオン　ＴＰ（デュポン）で洗浄した。ケークを濾過器
中で３０分間空気乾燥しそして３０分間１１０℃、２４
”Ｈｇの真空オーブン中に置いた。

粉末生成物は重量が９，３９グラムであって、これはシ
リカに関して９７％収率そして尿素ホルムアルデヒドコ
ポリマーに関して９９％収率に相当する。元素分析（％
灰分を基にした）は、生成物が６１．９９％Ｓｉ０２及
び３８．０１％尿素ホルムアルデヒドコポリマーである
ことを示した。

次に上の生成物を２００ｍＬの水中でスラリ化しそして
等重量の重７ツ化アンモニウム［ＮＨ。

（ＨＦ２）ｌを添加した。この混合物を、撹拌して塩を
溶解しそして２０分間放置せしめた。生成物を濾過しそ
して２００ｍＬの水で洗浄し、そしてこのプロセスをさ
らに二回繰り返してすべてのＳ　ｉ　Ｏ　２が溶解する
のを確実にした。引き続く元素分析は％灰分が０．０３
％以下であることを示しｔ；。

顕微鏡分析は、約５．０ミクロンの平均粒径の複数の球
形の微小粒子を示した。

シリカの重量パーセント、そしてそれ放気孔率は、０．
６ｇ〜１８．８３ｇの範囲内の量のシリカゾルを添加す
ることによって６％〜７０％に連続的に変えることがで
きる。細孔サイズは、上に示された同じ方法を使用しそ
して種々のサイズのゾルで置き換えることによって５ｎ
ｍ〜４００ｎｍに、独立に、変えることができる。第１
表は、種々の細孔サイズを有するＵＦ微小球体を生成す
るであろうゾルを表示する。

第　　１　　表 ルドックス（Ｌｕｄｏｘ）　ＬＳ ルドックスＴＭ ナルコアグ１１１５ ナルコアグ１０６０ ナルコアグ２０９ ナルコアグ１０３０ ニイアコール（Ｎｙａｃｏ１） ４９３　　　　　５．５ ２１．６ 実施例■ ｔｌＦ微小球体を用いｔ；ポリスチレン分子量標準のサ
イズ除外クロマトグラフィー 公称１３ｎｍの粒径のゾル（ナルコアグ■１０３０）を
使用した以外は実施例Ｉと同様な方法で１５ｇのＯＦ微
小球体を製造した。ＵＦ微小球体を、カークランド（現
代の液体クロマトグラフィーへの招待、ワイリーーイン
ターサイエンス、ニューヨーク、１９７４．１９１−１
９２頁）によって引用された方法を用いて高圧スラリ充
填した。　ｔｌＦ微小球体をメタノール中でスラリ化し
モして２ＱＯＱｐｓ　ｉの入り口圧力でメタノールでポ
ンプ注入した。カラムの寸法は９．４ｍｍ　ｉ、ｄ、及
び２５０ｍｍ長さであった。

液体クロマトグラフは、イー・アイ・デュポン・ド・ネ
モアース・アンド・コンパニーのモデル８８００であっ
た。このシステムは純粋なテトラヒドロフラン（Ｔ）Ｉ
Ｆ）を１．０ｃｍ”／　ｍｉｎの流量でポンプ注入しｔ
；。サイズ除外クロマトグラフィー（ＳＥＣ）の技術は
よく知られている（ヨウ（Ｙａｕ）カークランド及びブ
ライ（Ｂｔｙ）、現代のサイズ除外クロマトグラフィー
　ワイリーーインターサイエンス、ニューヨーク、１９
７９）。ポリスチレン分子量標準（ＰＳＭＷ）の人工的
なサンプル１．８００，０００　、１７．５００　；　
２０００　、グラス　トルエン９２ダルトン）を使用し
た。各々の種の濃度は約１ｍｇ／ｍＬであった。

クロマトグラフィーのシステムはアイソクラティック（
１ｓｏｃｒａｔ　ｉｃ）方式で運転しそして５μＬの人
工的なサンプルを注入した。生成するクロマトグラムを
第１図に示す。これは、ＳＥＣ方式の通常のクロマトグ
ラフィーは、本発明の方法を用いて作られた多孔性のＵ
Ｆ微小球体を使用して実施することができることを示す
。

第２表は、第１図中に示されたクロマトグラムに関する
各々の標準のＰＳＭＷ値、保持体積（ｖ８）及び分布係
数（ＫＯ）（実施例■において定義される）を示す。

第　　２　　表 １　　　　１．８００．０００　　　６．９６　　０．
０００２　　　　　　１７．５００　　　８．０７　　
　Ｑ、１ｇ４３　　　　　　　２．０００　　１０．７
９　　０．６３６４　　　　　　　　　９２　　　１２
．８９　　　１．０００＊　Ｖ　を表わすトルエン 実施例■ ＵＦ微小球体の細孔サイズの制御 実施例Ｉにおいて述べられた手順より一層大きい規模の
別のやり方を用いて三つの異なる多孔性ＯＦ微小球体ロ
ットを製造した。各々の口・ントは異なる径を有するシ
リカゾルを用いて作つｔ；。ロットｌは５．５ｎｍのゾ
ル径を有するナルコアグｏ１に１５を用いて作った。ロ
ット２はｌ　７ｎｍのゾル径を宵するルドツクスｏＬＳ
を用いて作った。

ロット３は４５ｎｍのゾル径を有するナルコアグ■１０
６０を用いて作った。第２図はこれらの口・７トに関す
るポリスチレン分子量標準対ＫＩ、のブロツトである。

Ｋ（ｌは分布係数でありそして等式：ＫＤ−（ｖｍ−ｖ
ｏ）／　（ｖ、−ｖｏ）を用いて計算される。

ここで、式中、 ■６＝クロマトグラフのピークの保持体積ｖｏ−総排除
体積。ポリマーは公称の細孔サイズよりずっと大きいの
でそれは細孔中に拡散することができない。

■、、−カラム内部の総液体体積でありモして細孔体積
Ｖ、と総排除体積Ｖ。の和に等しい。

ＫＯ（むしろ公平にはＫＳｔＣとも呼ばれる）に関する
この等式は、細孔体積をＯ−１，０の範囲に正規化する
（ｎｏｒｍａ　１１ｚｅｄ）のを可能にする。Ｋ、−０
の時は、Ｖ　Ｒ−Ｖ。でありそして物質は細孔から排除
される。ｙ、、　−１，０の時は、物質（小さな分子）
はすべてに浸透しそして全部の近付き得るカラム内の内
部体積、■、を探査する（ｅｘｐｌｏｒｅｓ）。

第２図は、シリカゾルのサイズを変えることによって容
易に細孔サイズを変えることができることを明瞭に示す
。他の古典的なポリマー技術を用いて細孔サイズを制御
することはもっとずっと困難である。これは、ポリマー
技術において現存する方法を凌ぐ意味のある改良である
。

実施例■ ＯＦ微小球体の堅さ及び弾性 実施例工において与えられた一般的な手順に従って製造
されそして公称３μｍの径を有するＵＦ微小球体を用い
て４．６ｍｍＸ　２５０ｍｒｒｌのカラムを充填した。

溶媒貯槽、ポンプ、及び結合されたステンレススチール
配管から成る）ＩＰＬｃポンプシステムを組み立てた。

ポンプ上の指示計によってカラム入り口圧力の直接の読
みが可能であった。

ポンプにまずテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）　ヲどっと
流しそして次にカラムを接続した。あり得る他の溶媒を
除くために約５０ｍＬの移動相（ＴＨＦ）をカラムを通
してポンプ注入した。ポンプ流量の設定を０．２５ｃｍ
３／　ｍｉｎに設定し、ソｌ、４２−３ｍ１ｎの時間の
間あるいは指示された入り口圧力が一定の読みを与える
まで、この一定の流量で移動相をポンプ注入した。０．
２５ｃｍ’／　ｍｉｎの設定に対する圧力を（ｂａｒで
）記録した後で、流量を５０ｃｍ３／ｍｉｎに増しそし
て圧力の読みを記録した。

各々の読みの後で、ポンプ流量を０．２５０ｍ３／ｍｉ
ｎづつ増しそして約３３０ｂａｒの限度に達するまで圧
力を記録した。次に流量を０．２５ｃｍ３／　ｍｉｎの
変化量づつ減らしそして各々の段階ごとに入り口圧力を
記録した。この方法は、各々の選ばれた流量に対してと
昇の及び下降の圧力の読みのデータの組を与えた。

次にポンプに第二の移動相（水）をどっと流し、そして
３５０ｂａｒより高い読みを取らなかったこと以外は実
験を繰り返しＩ；。この限度には１．７５ｃｍ”／　ｍ
ｉｎの流量設定でほぼ到達した。

ポンプに第三の移動相、アセトニトリル（ＡＣＮ）をど
っと流し、そして実験を繰り返した。上方の圧力には４
．０ｃｍ’／ｍｉｎの流量設定でほぼ到達し　ｊこ　。

実験結果を、流量、移動相、及び第一と第二の操作に対
する圧力の読みに関して作表し、そして第３表に示す。

これらのデータを、入り口圧力を縦軸にそして流量を横
軸にしてプロットした（第３図）。

白丸は圧力が上昇していた時のデータ点を示し、そして
黒三角は圧力が下降していた時のデータ点を示す。

このプロットは、広い範囲にわたって入り口圧力と流量
との間の関係にほとんどまたは全く変化がないことを示
す。曲線の勾配は、２０ないし２００ｂａｒ以上までの
範囲内で本質的に線状である。

比較的高い流量ではわん曲が観察されるが、これは多分
、システム上でなされている仕事のためのカラムの加熱
に起因する移動相の粘度低下が原因である。線は原点を
通過しているが、これは、充填床において有意の収縮ま
たは膨潤の発生がないことを示す；さもなければ、履歴
現象効果が観察され、そして同じ流量設定が選ばれた時
に同じ移動相に関して、圧力は上昇のデータの組と下降
のデータの組とで異なるであろう。もし有意の膨潤が観
察されるならば、圧力は非常に高いであろう。

第３図中の三本の線の勾配は、移動相の異なる粘度のｔ
；めに異なる。もしデータを粘度効果に関して補正する
ならば、その結果のプロットは一本の線の上にすべての
点を示すはずである。

完全に堅い微小粒子に関しては、これらのプロットは原
点を通過する直線となるべきである。

第３図中の線は低い流量ではほぼ直線でありそしてそれ
らは確かに原点を通過することに着目せよ。

本発明の尿素ホルムアルデヒド微小球体は、種々の有機
溶媒中に置かれる時にほとんど収縮または膨潤を示さな
い。これを立証するｔ；めに、圧力対流量のデータを粘
度効果を考慮に入れて正規化することができる。もし正
規化の後で圧力対流量の曲線が直線状でそして使用され
る溶媒に関して独立であれば、本尿素ホルムアルデヒド
微小球体は水または有機媒体中である大きな程度では収
縮または膨潤しなかったことを結論することができる。

流動抵抗パラメータΩ（以下に定義される）は、与えら
れｔこシステム温度ではすべての溶媒及び圧力に関して
一定であるべきである。

カラム入り印圧力は、ダーシイ（ｐａｒｃｙ）の等式 によって表すことができる。

ここで、 Ｕ−線速度 Ｋｏ−カラムの浸透性に関する定数 ｄ、＝致小球体粒径 Ｐ−カラムを横切っての圧力降下 ｌ−溶媒の粘度 り一カラム長さ。

線速度は、カラム長さしを非吸着溶質がカラムを通過す
るのに必要な時間（秒での）で割ることによって得るこ
とができ： Ｕ　−Ｌ　／　ｔ、（ａｍ／　ｓｅｅで）そしてし、は
、カラム内部の総液体体積（細孔体積プラス粒子の間の
隙間の体ｆｆ）Ｖ、をｃｍ３／ｍｉｎでの流量Ｆによっ
て割ることによって得ることができる ｔ、−６０Ｖ□／Ｆ（秒で）。

Ω＝ｌ／に、とじそして流動抵抗パラメータとなせば、
上の等式を組み合わせることによって：０ｖｄ２ ｐ もし以下の便利なりロマトグラフの単位を使用すれば、
次の等式が当てはまる： Ｐ　−ｂａｒ　　　　　１７−ニュートン　ｓｅｃ　ｍ
−２Ｌ　−ｍｍ　　　　　Ｆ　＝　ａｍ３／　ｍ１ｎＶ
、、＝ｃｍ３ｄｐ＝ミクロン ｄ９、Ｌ及びＶ□の固定された値を有する充填されたカ
ラムは、Ｆ、Ｎ及び温度における変化によってのみ制御
される圧力降下を経験するであろう。温度は実験の間は
ぼ一定であると仮定する。Ｖｌ、ｄ、及びＬの値は与え
られたカラムに関して変化しないであろうから、新しい
定数εをｅニー６　Ｖ　−ｄ　ｐ　”　／　Ｌ　２とし
て与えることができ、それ故、 εＰ−Ωｙ７１” でありそしてεＰ対りＦのプロットはΩに等しい勾配を
有するであろう。

第４図はεＰ対ηＦのプロット（第４−６表中のデータ
）である。このプロットは、実験誤差の範囲内でのデー
タ点の重なりを示しそして尿素ホルムアルデヒド微小球
体が、使用された溶媒中では収縮または膨潤しないこと
を立証する。

本発明の多孔性尿素ホルムアルデヒド微小球体は、現時
点で公知の他の有機クロマトグラフの充填剤と比較して
驚くべき堅さ及び有機溶媒中での膨潤に対する抵抗を示
す。Ωの値は、異なる溶媒に関して０　３００ｂａｒの
範囲では大きくは変化しない。第４図中の点の勾配は約
５３５である。この勾配には５００の公称値が球形のシ
リカ粒子に関して想定される。

第４表 移動相として水 ０．２５ ０．５０ ０．７５ １．００ １．２５ １．５０ １．７５ ０．１３６ ０．２７１ ０．４０７ Ｌ５３４ ０．６６０ ０．７７０ ０．８８０ ２．４８ ４．９７ ７．４５ ９．９３ １２．４１ １４．９０ １７．３８ ＊ ε−２，５５７ｘ１０弓 ＊＊　　Ｈ，Ｏの＋７−０．９９３Ｘ　１０−”　Ｎ　
ｓｅｃ／ｍ”第５表 第６表 移動相としてアセトニトリル 移動相としてテトラヒドロフラン ０．２５ ０．５０ ０．７５ １．００ １．２５ １．５０ １．７５ ２．００ ２．２５ ２．５０ ２．７５ ３．００ ０．０４９ ０．１０３ ０．１５６ ０．２１２ ０．２６６ ０　、３２０ ０．３７１ ０．４２２ ０．４７３ ０．５２７ ０．５７５ ０．６２４ ０．９２５ １．８５０ ２．７８ ３．７０ ４．６３ ５．５５ ６．４８ ７．４０ ８．３３ ９．２５ １０．１８ １１．１０ ネ ε＝２．５５７ｘ１０” 木本　　ＡＣＮのｖ　　＝０．３７Ｘ　１０−’　、Ｎ
　　ｓｅｃ／ｍ”０．２５ ０．５０ ０．７５ １、ＯＯ １，２５ １，５０ １，７５ ２，００ ２，２５ ２，５０ ２，７５ ３，００ ０，０６６ ０，１３６ ０，２０７ ０，２８１ ０，３５３ ０，４２２ ０，４９４ ０，５６３ ０，６３２ ０，７０１ ０，７４９ ０，８２５ １，３８ ２，７５ ４，１３ ５，５０ ６，８８ ８，２５ ９，６３ １１，００ １２，３８ １３，７５ １５，１３ １６，５０ ＊ ε−２，５５７ｘ　１０−　’ ネ＊　　　Ｔ）ＩＦの１７　　＝０．５５Ｘ　１０−”
、Ｎ　　ｓｅｅ／ｍ”Ｖ□ｄ、及びＬ２の値は、移動相
を変える時に変化せずそして実験の過程を通じて一定の
値を有するであろう。この実験に関しては： ６　．３ミクロン　　　Ｖ　　−１２，９６ｃｍ　　　
　Ｌ　ｓ　２５０　ｍｍｐ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　ｍ実施例Ｖ 弱アニオン交換クロマトグラフ充填剤の合ＩｔＡ、臭素
化反応 公称１５０ｎｍの径のゾルを使用した以外は実施例Ｉに
おけるようにして製造した６、０ｇのＩＦ微小球体を、
還流コンデンサー、裸の（ｓｔａｒｋ）　トラップ、窒
素パージ管（’−０ｃｍ３／　ｍ１ｎ）　、磁気撹拌機
、加熱マントル及び温度計を備えた三ツロ５０ＱｍＬ丸
底７ラスコ中に入れた。１５０ｍＬのＡＣＳグレードの
四塩化炭素を２．０ｇのＮ−プロモスクシミド（ＮＢＳ
）と−緒に添加しそして次に１００ｍＬのルバーツル（
Ｌｕｐｅｒｓｏ１）＃　１１％　フリーラジカル開始剤
を添加した。

この混合物を磁気撹拌棒で撹拌しそして生成するスラリ
を７７℃に加熱した。２．５時間の過程において、スラ
リの色は濃いオレンジから白色に（〜２０ｍ　ｉｎ）そ
して次に白からカポチャ色に変化しｔ；。反応スラリを
７７℃で２．５時間の間遠流加熱した。次に反応スラリ
を約４０°Ｃに冷却しモしてｌｏｏｏｍＬの吸引フラス
コを用いてＭ−１５の焼結されたガラス濾過器を通して
濾過し、そして次にケークを二つのｌｏＯｍＬ部分のテ
トラヒドロフラン（ＴＨＦ）そして次に二つのｌｏｏｍ
Ｌ部分のフレオン　ＴＰ（デュポン）で次々と洗浄した
。ケークを、自由に流動するカポチャ色の粉末を得るた
めに乾燥しそして次に窒素パージ（〜２０ｃｍ”／ｍ１
ｎ）Ｌ、ながら２０分間１１０°Ｃの温度及び２４”Ｈ
ｇの圧力で真空オープン中に置いた。４．６グラムの生
成物を回収した。

Ｂ、アミン反応 ４．０ｇの臭素化反応からの生成物を、１５０ｍＬの純
粋なＴＨＦを含む、上の反応で述べられた５００ｍＬの
三ツロ反応システム中に約６０°Ｃで入れた。

６．０ｍＬのアミン（３，３’−イミノ−ビスプロピル
アミン（ＩＢＰＡ）、ＨＮ　［（ＣＪ）ｚＮＨｘｌ　２
、ＦＷ　１３２．２２）を添加しそして１時間の間還流
した。生成物を焼結されたガラス漏斗中で濾過しそして
１００ｍＬのＴＨＦで三回そして次にｌｏｏｍＬのフレ
オン［Ｆ］ＴＰ（デュポン）で三回洗浄した。ケークを
漏斗中で乾燥しそして次に真空オーブンに移しそして上
のようにして乾燥した。生成物は、以下の元素分析結果
（三回）：％Ｃ−３２，３５，３２，４９；％Ｈ−６．
４２．６．３６　、％Ｎ−３１，９３，３１，７４；％
Ｂｒ−９，９８，９，９４を有する未知の構造を持って
いた。

Ｃ，クロマトグラフの結果 ４　ｍｍ　ｉｄ、ｘ　８０ｍｍ長さの寸法のカラムをス
ラリ充填しそして液体クロマトグラフ（ＬＫＢインスト
ルメント（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）の上に置いた。ク
ロマトグラフは、一つのポンプ、低圧傾斜ミキサー注入
バルブ、及び２１４％ｍの波長で操作する検出器を備え
ていｔ；。“Ａ“移動相貯槽はｌｏｍｇ／Ｌのナトリウ
ムアジド（ＮａＮ、）を含むＯ，ＯＩＭのＴＲＩ　Ｓ。

ｐＨ８，０を含みそしてｌ　Ｂ　＃ｌ貯槽は１０ｍｇ／
Ｌナトリウムアジドと一緒に０．ＯＩＭ（７）ＴＲ＋５
％１．ＯＭノＮａｃ、，ｐＨ８，０を含んでいた。移動
相“Ａ”を安定なベースラインが得られるまで最初にポ
ンプ注入しそして次に１００％Ａで始まりそして２０ｍ
　ｉｎで１００％Ｂで終わる線状の塩傾斜で移動相“Ｂ
”を混入する傾斜プログラムを設定した。このプログラ
ム次に１００％“Ｂ”移動相を５　ｍｉｎの間維持し、
その後でこのプログラムは１００％“Ｂ”から０％″Ｂ
”へ１ｍ１ｎで線状に下降する傾斜で“Ａ　”移動相を
混入した。三つのヌクレオチド（アゾンシン　モノホス
フェート（ＡＭＰ）、　　アデノシン　ジホスフェート
（ＡＤＰ）及びアデノシン　トリホスフェート（ＡＴＰ
）、各々ｌ　ｍｇ／　ｍＬの濃度で）の人工的なサンプ
ルを調製し、そして２５μＬのこのサンプルを傾斜時間
零で注入した。次に傾斜プログラムを開始しｔ：。

検出器からのアナログクロマトダラムを、主要なりロマ
トグラフのパラメータを計算するために、イー・アイ・
デュポン・ド・不モアース・アンド・カンパニーインク
（ｄｕ　Ｐｏｎｔ　ｄａＮｅｍｏｕｒｓ　ａｎｄ　Ｃｏ
ｍｐａｎｙ　Ｉｎｃ、）によって改変されたネルソン（
Ｎｅｌｓｏｎ）社からのソフトウェアを用いてヒューレ
ソトーバッヵードのモデル２００コンヒユータニよって
制御されたネルソン社データシステムによってデジタル
化しそして集めた。ヌクレオチド分離は第５図中に示さ
れ、そしてこの実施例によって製造されたＯＦ　−ＮＨ
２微小球体は古典的理論に従ってイオン性物質を分離す
ることを示している。ｋ′、ＡＭＰ−１１，０６、ｋ′
、ＡＤＰ−２０，７１；　　ｋ’、ＡＴＰ　−３０，５
４゜ココテに−（ＶＲＶＭ）／ＶＭであり式中ＶＩ−保
持保持体積石ｖＭ−カラム内部の無効（ｄｅａｄ）体積
である。

実施例■ 弱アニオン交換クロマトグラフ充填剤の合成Ａ、ヨード
アセテート反応 ３００ｍＬの水及び１２．０ｇのアスコルビン酸をアス
コルビン酸が溶解するまで５００ｍＬのビーカー中で一
緒にした。この溶液に６．０ｇのｌ−ＣＨ，−ＣＯＯＮ
ａ（ヨード酢酸のナトリウム塩）を添加した。

溶液をナルゲン（Ｎａｌｇｅｎｅ）無菌濾過器を通して
濾過した。濃Ｈ３Ｐ０．でｐＨをｐＨ１，ｏに調節した
。実施例工（〜５０ｎｍの細孔を作るためにナルコアグ
［Ｆ］１０６０ゾルを使用した以外は）で述べられｔ；
方法の一層大きなスケールの異形で製造されたＵＦ微小
球体の１５．０グラムを撹拌によって混入しそして１６
４時間の間窒素下で室温（〜２３°Ｃ）で放置し　ｊこ
　。

上の生成物を濾過し、そして各々１５０ｍＬの水でミロ
、次に１５０ｍＬのＴＨＦで、次に５０ｍＬのメタノー
ルで三回、次に５０ｍＬの７レオン［Ｆ］ＴＰ（デュポ
ン）で洗浄した。ケークを濾過器中で空気乾燥しＩ；。

乾いた生成物を実施例Ｖにおいて使用されたシステムと
それ以外は同一である三ツロ２５０ｍＬフラスコ中に入
れた。１００ｍＬの乾燥ＴＨＦを添加しそして撹拌によ
ってスラリを生成した。

２．０ｇの１．ビーカルボニルジイミダゾールＣＣＤＩ
）を添加しそして反応スラリを４時間の間室温で撹拌し
た。次にスラリを濾過しそして１５０ｍＬのＴＨＦで三
回洗浄した。この生成物を１００ｍＬの乾燥ＴＨＦ中で
再スラリ化し、そして実施例Ｖにおいて使用されたもの
とそれ以外は同一であるきれいな２５０ｍＬ三ツロガラ
スシステム中に入れた。

４．０ｇのテトラエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）　［
ＨｚＮ−（ＣＨｚ）ｘ　　ＮＨ−（ＣＨｚ）ｚ　　、Ｎ
Ｈ（ＣＨｚ）ｚ　　ＮＨ（ＣＨ２）２−ＮＯＷ］を添加
しそして反応スラリを室温で１．５時間の間撹拌した。

生成物を焼結されたガラス漏斗中で濾過し、そして各々
１５０ｍＬのＴＨＦで二回、次に５０ｍＬのメタノール
でそして最後に５０ｍＬのフレオン［Ｆ］ＴＰ（デュポ
ン）で洗浄し、そして濾過器中で２時間の間装置乾燥し
た。約１グラムの生成物を水中でスラリ化しそして５ｍ
ｍ　　ｉ、ｄ、及び５０ｍｍ長さのガラスのクロマトグ
ラフのカラム中にスラリ充填した。２８０ｎｍで運転さ
れる固定波長の検出器を有するクロマトグラフ（ファル
マシア（Ｐｈａｒｍａｃ　ｉａ）、ＦＰＬＣ）をクロマ
トグラフィーのために使用した。移動相は実施例Ｖにお
いて使用されたものと同一であり、そして傾斜プログラ
ムは“Ａ”及び°“Ｂ　”移動相を０％Ｂから１００％
Ｂまで３０ｍ１ｎで線状の傾斜で混合した。プログラム
は次に移動相を１００％Ｂから０％Ｂまで線状の下降す
る傾斜で混合した。流量は０．５ｇｍ”／ｍｉｎで一定
に維持された。

クロマトグラムを第６図に示す。人工的なサンプルは、
１０ｍｇ／ＬのＮａＮ　ｓが添加されＩ；、小量（−５
ｍＬ）の“Ａ”緩衝液、０．ＯＩＭ　　ＴＲｌ５．　ｐ
Ｈ８，０中に溶解された三つの蛋白質から成っていた。

濃度は：ミオグロビン、２■／ｍＬ；炭酸脱水素酵素、
２　ｍｇ／　ｍＬ　；オヴアルブミン、５　ｍｇ／ｍＬ
であった。溶出の順序は＝１６　ミオグロビン、Ｖｔ”
”１．７０ｃｍ”　；　２　、炭酸脱水素酵素、Ｖｇ−
５，０３・ｃｍ”；３．オヴアルブミン、Ｖｇ−１４，
９３ｃｍ’であった。

以上、本発明の詳細な説明したが、本発明はさらに次の
実施態様によってこれを要約して示すことができる。

１）多孔性有機微小粒子を生成するための方法であって
： ａ、極性液体中の無機コロイド粒子のゾルを生成するこ
と、ここで該コロイド粒子はヒドロキシル化された表面
を有しそして該極性液体中に分散可能であり； ｂ、ホルムアルデヒドと、尿素及びメラミンから成る群
から選ばれた第二の有機材料とから成る重合可能な有機
材料と該ゾルとの混合物を生成すること； Ｃ９該混合物中の有機材料を重合して有機材料及び該コ
ロイド粒子のコアセルベーションを起こし約０．５〜約
２０ミクロンの径を有する微小粒子にすること；そして ｄ、このようにして生成された微小粒子を、適切な組成
のそして無機成分のすべてを除去するのに充分な濃度の
薬剤の溶液にさらすこと； の工程を含む方法。

２）微小粒子が球形である、前項１）に記載の方法。

３）無機粒子が、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコ
ニア、酸化第二鉄、酸化スズ、まｔ；は酸化アンチモン
から成る群から選ばれた材料から形成される、前項２）
に記載の方法。

４）無機粒子がシリカでありそして薬剤が重７ツ化アン
モニウムである、前項２）に記載の方法。

５）無機コロイド粒子が均一な大きさであるように選ば
れ、そしてゾル及び重合可能な有機材料の混合物が均一
である、前項４）に記載の方法。

６）無機コロイド粒子が均一な大きさであるように選ば
れ、そしてゾル及び重合可能な有機材料の混合物が均一
である、前項２）に記載の方法。

７）コアセルベーションによって生成された微小粒子を
、薬剤にさらすのに先立って、収集し、洗浄しそして乾
燥する、前項６）に記載の方法。

８）有機微小粒子が尿素ホルムアルデヒドであり、そし
て該方法が、クロロホルメート、インシアネート、及び
ヨードアセテートから成る群の一つを用いて微小粒子の
表面に誘導基を導入する付加的な工程を含む、前項４）
に記載の方法。

９）　　０．５〜２０ミクロンの数による平均径を有す
る、複数の、多孔性の実質的に均一な大きさの微小球体
から成る組成物であって、該微小球体が、（ａ）尿素ホ
ルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒドから成る
群から選ばれそして（ｂ）三次元格子に配置された細孔
を規定する有機コポリマーである、組成物。

１０）　　微小球体が均一な密度及び均一な細孔分布を
有する、前項９）に記載の組成物。

１１）　　細孔格子が均一である、前項９）に記載の組
成物。

１２）　　ＨＰ　Ｌ　Ｃにおいて使用される有機溶媒中
で膨張しないように堅いものである、前項１１）に記載
の組成物。

１３）　　ＨＰ　Ｌ　Ｃにおいて使用される有機溶媒中
で収縮しないように堅いものである、前項１１）に記載
の組成物。

１４）　　分離されるべき材料を通過させる領域を含む
、クロマトグラフィー分離のる使用のための装置におい
゛ｃ、該領域が、約０．５〜約２０ミクロンの平均径を
有する、複数の、均一な大きさの多孔性の微小球体から
成り、該微小球体の実質的にすべてが、該領域における
微小球体の平均径の約０．５〜約１．５倍の範囲の径を
有し、そして該微小球体が、（ａ）尿素ホルムアルデヒ
ド及びメラミンホルムアルデヒドから成る群から選ばれ
モして（ｂ）均一な三次元格子に配置された細孔を規定
する有機コポリマーであることを改良点とする、装置。

１５）微小球体が均一な密度及び均一な細孔分布を有す
る、前項１４）に記載の装置。

１６）　　運搬相中の分離されるべき材料を分解帯と接
触させることを含む、クロマトグラフィー分離を実施す
るための方法において、該分解帯が、約０．５〜約２０
ミクロンの平均径を有する、複数の、均一な大きさの多
孔性の微小球体から成り、そして該微小球体が、（ａ）
尿素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒドか
ら成る群から選ばれそして（ｂ）均一な三次元格子に配
置された細孔を規定する有機コポリマーであることを改
良点とする、方法。

１７）＠小球体が均一な密度及び均一な細孔分布を有す
る、前項１６）に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例■において製造された尿素ホルムアル
デヒド微小球体を用いｊ；分子量標準のクロマトグラム
であり； 第２図は、実施例■からの分子量対分布係数（Ｋｏ）の
グラフであり； 第３図は、実施例■からの入りロ圧カ対流量のグラフで
あり； 第４図は、実施例■からのεＰ対ｖＦのグラフであり； 第５図は、実施例■からのヌクレオチドの混合物のクロ
マトグラムであり； 第６図は、実施例■からの蛋白質の混合物のクロマトグ
ラムであり：そして 第７図は、細孔体積を縦軸としてモして細孔径を横軸と
してプロットした、本発明の微小粒子の細孔体積分布を
図示するプロットである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）多孔性有機微小粒子を生成するための方法であって
   ： ａ、極性液体中の無機コロイド粒子のゾルを生成するこ
   と、ここで該コロイド粒子はヒドロキシル化された表面
   を有しそして該極性液体中に分散可能であり； ｂ、ホルムアルデヒドと、尿素及びメラミンから成る群
   から選ばれた第二の有機材料とから成る重合可能な有機
   材料と該ゾルとの混合物を生成すること； ｃ、該混合物中の有機材料を重合して有機材料及び該コ
   ロイド粒子のコアセルベーションを起こし約０．５〜約
   ２０ミクロンの径を有する微小粒子にすること；そして ｄ、このようにして生成された微小粒子を、適切な組成
   のそして無機成分のすべてを除去するのに充分な濃度の
   薬剤の溶液にさらすこと； の工程を含む方法。 ２）０．５〜２０ミクロンの数による平均径を有する、
   複数の、多孔性の実質的に均一な大きさの微小球体から
   成る組成物であつて、該微小球体が、 （ａ）尿素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデ
   ヒドから成る群から選ばれそして（ｂ）三次元格子に配
   置された細孔を規定する有機コポリマーである、組成物
   。 ３）分離されるべき材料を通過させる領域を含む、クロ
   マトグラフィー分離での使用のための装置において、該
   領域が、約０．５〜約２０ミクロンの平均径を有する、
   複数の、均一な大きさの多孔性の微小球体から成り、該
   微小球体の実質的にすべてが、該領域における微小球体
   の平均径の約０．５〜約１．５倍の範囲の径を有し、そ
   して該微小球体が、 （ａ）尿素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデ
   ヒドから成る群から選ばれそして（ｂ）均一な三次元格
   子に配置された細孔を規定する有機コポリマーであるこ
   とを改良点とする装置。 ４）運搬相中の分離されるべき材料を分解帯と接触させ
   ることを含む、クロマトグラフィ−分離を実施するため
   の方法において、該分解帯が、約０．５〜約２０ミクロ
   ンの平均径を有する、複数の、均一な大きさの多孔性の
   微小球体から成り、そして該微小球体が、 （ａ）尿素ホルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデ
   ヒドから成る群から選ばれそして（ｂ）均一な三次元格
   子に配置された細孔を規定する有機コポリマーであるこ
   とを改良点とする方法。