JPH0746098B2 - 液体クロマトグラフィー用充填剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は機械的強度と化学的安定性にすぐれ、たとえば
液体クロマトグラフィー用充填剤に関する。

［従来の技術］ 液体クロマトグラフィーは試料を温和な条件で分離、分
析できるため、特に生体関連物質の分離、分析に適して
おり、生化学、医学、薬学等の分野で広く用いられてい
る。液体クロマトグラフィーの分離様式としては、吸
着、分配、ゲル濾過、イオン交換等があるがその中でも
試料と充填剤の疎水的分配相互作用を利用する逆相クロ
マトグラフィーは分離性能が優れており、汎用されてい
る。

逆相クロマトグラフィー用充填剤としてはオクタデシル
シリル基がシリカゲル表面に固定化されたいわゆるODS
等、シリカゲルを骨格とするゲルが挙げられる。しかし
ながらシリカゲルを母体とするゲルは、シリカゲルがた
とえばアルカリ条件下で溶解する等の性質があるので、
化学的に不安定である欠点を有する。又、シリカゲルを
母体とする逆相系充填剤は塩基性物質、例えばアミン類
や塩基性ペプチド等を強く吸着する場合がある。これは
シリカゲルの表面に存在するシラノールが吸着の原因と
考えられている。

一方、たとえばエチレングリコールジメタクリレート等
メタクリレート系架橋剤より成るゲル、あるいは該架橋
剤とその他のメタクリレート系単量体の共重合体より成
るゲル等の合成ポリマー系ゲルも、試料とゲルの間の疎
水的相互作用を利用するクロマトグラフィーに用いられ
る。これらのゲルの場合、疎水性相互作用は主としてポ
リマーの骨格を形成しているいわゆるマトリックス部分
により引き起こされると考えられる。この場合、ODS等
シリカゲルを母体とするゲルに比べると化学的安定性が
優れているが逆に、ODSに比べて分離性能が劣る場合が
多い。特に強く分配される疎水性の大きな成分をカラム
に充填された該ゲルを用いて分析した場合に、その成分
の溶出バンド幅が著るしく広くなる欠点を有する場合が
多い。

又、長鎖アルキル基を有するビニルエステル、又はメタ
クリル酸エステルと架橋剤の共重合によって得られるゲ
ルも公知である（特開昭58−61463号公報）。該ゲルに
おいては疎水性相互作用は主としてゲルの骨格を形成す
るマトリックス部分の側鎖である長鎖アルキル基に起因
していると思われるが、前述の合成ポリマー系ゲルと同
様に分配成分においては溶出バンド幅が広く、分離性能
が低い欠点を有する。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述の如く、逆相クロマトグラフィー用充填剤として
は、ODS等シリカゲルの表面にアルキル基を結合したゲ
ルが多く用いられているが、これらは加賀的に不安定で
耐久性に乏しく又、塩基性化合物を吸着し易い欠点を有
する。又、合成ポリマー系のゲルも用いられているが、
これらは強く分配される疎水性の強い成分の溶出バンド
が著るしく広がり、分離能が低い場合が多い。又、ゲル
の強度が小さいため、高流速で溶離液を流せない欠点を
有する場合がある。そこで本発明者は上述の如き欠点を
克服すべく鋭意検討の結果、化学的安定性に優れ、分離
能が高くかつ強度が大きい疎水性架橋共重合体を開発
し、本発明をなすに至った。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は一般式CH₂＝CXY （但し、R₁はハイドロフォービックフラグメンタルコン
スタントが1.5以上の疎水基）のいずれかの単量体より
誘導される単量体単位またはこの単量体単位とこれ以外
の単量体単位の混合物とから誘導される構成単量体単
位、たとえば（Ｉ）、（II）、（III）のいずれかの単
量体から誘導される単量体単位10〜100重量％とこれ以
外の単量体単位０〜90重量％とからなる構成単量体単位
100重量部と、90重量部以上、6000重量部以下のエチレ
ン性二重結合および／又はアセチレン性三重結合を二つ
以上有する架橋剤より誘導される架橋単位とからなり、
下記（Ａ）及び（Ｂ）の物性を有する液体クロマトグラ
フィー用充填剤（以下充填剤と称する）である。

（Ａ）比表面積（SA）30≦SA≦1000m²/gr （Ｂ）溶媒保持量（SR）0.2≦SR≦3.0ml/gr （Ｉ）、（II）、（III）で表わされる単量体より誘導
される単量体単位とは、（Ｉ）、（II）又は（III）で
表わされる単量体が重合または共重合によって形成する
構造を表わす。あるいは（Ｉ）、（II）、（III）にお
いてＹの部分が前述の構造と異なる単量体が重合又は共
重合によって形成する単量体単位のＹの部分が、前述の
如き構造と置換されることによって形成する構造を表わ
す。

一般式（Ｉ）、（II）および（III）で表わされる単量
体は、ハイドロフォービック フラグメンタル コンス
タントが1.5以上の疏水基を有する。ハイドロフォービ
ックフラグメンタルコンスタントは、アール・エフ・レ
ッカー（R.F.Rekker）著「ザ ハイドロフォービック
フラグメンタル コンスタント（The Hydrophobic Frag
mental constant）」エルゼビエ サイエンティフィッ
ク パブリッシング コー（Elsevier Scientific Publ
ishing Co.）（1977発行）に述べられている。

ハイドロフォービック フラグメンタル コンスタント
が1.5以上の疎水基としては、たとえば炭素数３〜30の
アルキル基を挙げることができる。アルキル基の炭素数
は好ましくは４〜30である。ハイドロフォービック フ
ラグメンタル コンスタントが1.5以上の疎水基の他の
例としては、下記式（IV）で表わされる基を挙げること
ができる。

［但し−R₂−は−C_nH_2n−（ｎ＝０〜30）であり、X₁〜X
₅は水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は
炭素数１〜30のアルキル基の一種以上五種までであ
る。］ これらの疎水基は一種が単独で存在してもよく、二種以
上が同時に存在してもよい。

構成単量体単位に対する架橋単位の割合は、架橋共重合
体の強度や、該架橋共重合体を用いたクロマトグラフィ
ーにおいて分配特性を大きく作用するため重要である。

本発明においては架橋単位は構成単量体単位100重量部
当り、90重量部以上6000重量部以下である。

前述のように、特開昭58−61463号公報においては架橋
剤の量は構成単量体100重量部当り10〜80重量部の範囲
であり、80重量部を越えると得られるゲルはもろく、か
つ試料の負荷容量を減少させると述べているが、驚くべ
きことに架橋剤の量は構成単量体100重量部当り90重量
部以上の方がむしろ好ましい。すなわち、架橋単位が90
重量部以下であると強度が不十分であり、ゲルが変形
し、液体クロマトグラフィー用カラムとして用いた場合
充填状態が変化し、カラム性能が低下したり、溶離液が
流れなくなる等の不都合を生ずる可能性がある。一方、
90重量部以上であればゲルは強固になり、液体クロマト
グラフィー用充填剤として好ましい。また、架橋剤の量
が90重量部如何であると分離性能が不十分な場合があ
る。特に充填剤との相互作用が強く、溶出容量の大きな
成分を分析した場合に、その成分の溶出バンド幅が広く
なる。すなわち該成分の理論段数（Ｎ）が低い場合にあ
るが、90重量部以上であれば溶出容量の大きな成分にお
いても理論段数が高く好ましい。

又、構成単量体単位に対する架橋単位の割合が6000重量
部を越える場合は、架橋共重合体の疎水基の量が少なす
ぎるため、液体クロマトグラフィー用充填剤として用い
た場合、試料と該架橋共重合体の相互作用が十分行なわ
れず、分離が不十分である可能性がある。

本発明において架橋単位はエチレン性二重結合および／
またはアセチレン性三重結合を二つ以上有する架橋剤よ
り誘導される架橋単位を挙げることができる。エチレン
性二重結合および／またはアセチレン性三重係合を二つ
以上有する架橋剤より誘導される架橋単位とは、該架橋
剤が重合または共重合によって形成する構造を表わす。
架橋剤の例としてはモノ及びポリエチレングリコールジ
メタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レート等のポリメタクリレート類、ジビニルアジペー
ト、ジビニルフタレート等のポリ不飽和アルコールエス
テル類、ジビニルエーテル等のポリ不飽和エーテル、ト
リアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等
トリアジン環を有する架橋剤を挙げることができるが、
好ましい例として、トリアリルシアヌレート、トリアリ
ルイソシアヌレートを挙げることができる。

（Ｉ）、（II）および（III）以外の単量体単位として
は、たとえば酢酸ビニルより誘導される単位、メタクリ
ル酸メチルより誘導される単位等を挙げることができ
る。

架橋共重合体中のそれぞれの単位の量を知る方法として
は、たとえば次の方法を挙げることができる。たとえば
架橋共重合体が単量体（Ｉ）より誘導される単位と架橋
単位より構成されている場合、該架橋共重合体を加水分
解処理して遊離するカルボン酸の量、加水分解して得ら
れた共重合体の水酸基の量及び疎水性架橋共重合体の加
水分解前後の重量変化よりそれぞれの量を求めることが
できる。

又、単量体単位（II）と架橋単位より構成されている場
合、該架橋共重合体を加水分解処理して遊離するアルコ
ールの量、加水分解して得られた共重合体のカルボキシ
ル量、及び該架橋共重合体の加水分解前後の重量変化よ
り求める事ができる。さらに単量体単位（III）と架橋
単位より構成されている場合は、架橋共重合体を加水分
解処理して遊離するアミンの量、加水分解して得られた
共重合体の水酸基の量、及び該架橋共重合体の加水分解
前後の重量変化より求めることができる。（Ｉ）、（I
I）又は（III）のいずれかの単量体単位とそれ以外の単
量体単位の混合物から誘導される構成単量体単位と架橋
単位より構成されている場合は、加水分解して遊離する
カルボン酸、及び／又はアルコール及び／又はアミン
と、加水分解して得られた共重合体のカルボキシル基、
水酸基の量および該架橋共重合体の加水分解前後の重量
変化より求める事ができる。

又他の方法としては、架橋共重合体のNMRスペクトルよ
り算出する方法を挙げることができる。

本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤である架橋共
重合体の溶媒保持量（SR）は0.2〜3.0ml/grの範囲にあ
る。SRとは架橋共重合体をアセトニトリルと平衡にした
時、該架橋共重合体の孔の中に含みうるアセトニトリル
の量を架橋共重合体乾燥重量あたりの値として表示した
ものである。つまりSRは架橋共重合体内の孔量の目安に
なる。SRが大きくなると有機溶媒中または有機溶媒と水
の混合溶媒中において、架橋共重合体単位体積あたりの
骨格を形成する部分、つまり架橋共重合体そのものの重
量が相対的に低下する。そのためSRが大きすぎると有機
溶媒中または有機溶媒と水との混合溶媒中において架橋
共重合体の機械的強度が低下する。SRが小さすぎると該
架橋共重合体を液体クロマトグラフィー用の充填剤とし
て用いた場合、分離に有効な孔量が少なくなるので分離
能力が低下する。したってSRが適当な範囲にあるのが好
ましい。SRはアセトニトリルと十分平衡にした架橋共重
合体を遠心分離機にかけて該架橋共重合体表面に付着し
ているアセトニトリルを除去した後、その重量（W₁）を
測定し、さらにその架橋共重合体を乾燥して乾燥後の重
量（W₂）を求め次式によって求めることができる。

（但しＳはアセトニトリルの比重である。本発明におい
ては15℃における比重を用いて算出した） 重合によって架橋共重合体を得るに際してた量体及び架
橋剤の混合を溶解する有機溶媒の一種以上を加えること
により、孔量を調節することができる。一般に有機溶媒
の量を増すほど孔量は増加する。本発明では有機溶媒の
量は単量体及び架橋剤の混合物100重量部当り20重量部
以上300重量部以下用いられる。又、単量体と架橋剤の
混合物に溶解する線状重合体やゴムを加えることによっ
ても孔量を調節できる。本発明においては単量体と架橋
剤の混合物100重量部当り20重量部以下が用いられる。

本発明の充填剤は乾燥状態で架橋共重合体単位重量当り
30〜1000m²/grの比表面積を有する。本発明の充填剤は
高い比表面積を有するため、たとえばカラムに充填して
試料を分析した場合、充填剤と試料の接触効率が良く、
吸着、脱離が迅速に行なわれる。従って溶出のバンド幅
が狭く試料相互の分離が十分行なわれる。比表面積（S
A）は好ましくは50〜1000m²/grである。

比表面積の測定方法はいろいろあるが、本発明では最も
一般的な窒素ガスによるBET法で求めた。また比表面積
測定に用いる試料は十分乾燥しておかなければならな
い。本発明においては、充填剤をアセトンと平衡にした
後、60℃で減圧乾燥したのち比表面積を測定した。

比表面積は単量体と架橋剤の比率及び単量体と架橋剤の
混合物に対する有機溶媒の比率を変えることによりコン
トロール出来る。

一般的に単量体に対する架橋剤の比率が増加すると表面
は増加する。本発明では単量体100重量部当り架橋剤は9
0重量部以上用いられる。又、有機溶媒の使用量は前述
の通りでる。

本発明の充填剤の形状は特に限定させることはなく、使
用方法に応じて粒状、膜状、糸状、塊状等任意の形状を
取り得る。液体クロマトグラフイー用充填剤として用い
る場合は、粒状又は球状が好ましい。その場合の粒径は
特に限定されないが通常は重量平均粒径で１〜500μｍ
の範囲にある。高速液体クロマトグラフィー用充填剤と
して用いる場合は１〜20μｍ、更に実用的には１〜15μ
ｍの範囲にあるのが好ましい。

次に本発明の充填剤の製造方法を例に示す。本発明の充
填剤はたとえば（Ｉ）又は（II）で表わされる単量体10
〜100重量％と、（Ｉ）及び（II）と共重合可能な単量
体０〜90重量％とから成る構成単量体100重量部と90重
量部以上6000重量部以下の構成単量体と共重合可能なエ
チレン性二重結合および／またはアセチレン性二重結合
を二つ以上有する架橋剤とを共重合させることによって
得ることができる。

（Ｉ）で表わされる単量体としてはたとえばオクタン酸
ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ス
テアリン酸ビニル等を挙げることができる。（II）で表
わされる単量体としてはたとえばメタクリル酸オクチ
ル、メタクリル酸ラウロイル、メタクリル酸ステアリル
等を挙げることができる。架橋剤としては前述の如き架
橋剤を挙げることができる。

上記共重合においては懸濁重合、塊状重合等の方法を用
いることができるが、液体クロマトグラフィー用充填剤
を得る場合は懸濁重合が好ましい。又上記共重合におい
て、単量体及び架橋剤の混合物（以下単量体混合物と言
う）を溶解する有機溶媒の一種以上を加えることによ
り、得られる共重合体の表面積、孔量、孔径等を調節す
ることができる。

単量体混合物を溶解する有機溶媒としては具体的にはト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ヘプタン、オ
クタン、シクロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素
類、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−ヘキシ
ル、アジピン酸ジオクチル等の脂肪族エステル類、フタ
ル酸ジメチル、フタル酸ジオクチル、安息香酸メチル等
の芳香族エステル類、ブタノール、ヘプタノール、オク
タノール等のアルコール類を挙げることができる。懸濁
重合を行なう場合には、水に溶解しにくい有機溶媒が好
ましい。

有機溶媒の量は単量体混合物100重量部当り20重量部以
上300重量部以下が好ましい。

架橋共重合体の孔量や孔径分布を制御するために、ある
いは架橋共重合体の柔軟性を増すために単量体混合物に
溶解する線状重合体やゴムを単量体混合物に添加しても
よい。

単量体混合物に溶解する線状重合体やゴムとは、たとえ
ばポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、クロロプレンゴム、
ブタジエンゴム等のことで、単量体100重量部に対して2
0重量部以下、好ましくは10重量部以下で用いられる。

重合に際して用いられる開始剤の種類や量は重合方法に
合わせて任意に選び得る。通常の懸濁重合や塊状重合で
は一般的なラジカル重合開始剤、たとえば2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス−（2,4−ジ
メチルバレロニトリル）等のアゾ系の開始剤や、過酸化
ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物系の開始剤
を用いることができる。

懸濁重合を行なう際には水相にはポリビニルアルコール
やメチルセルロース等の通常用いられる有機高分子系の
懸濁安定剤を加えておくのがよく、必要によりリン酸ナ
トリウム等のpH緩衝剤を併用してもよい。懸濁安定剤の
種類や量、あるいは攪拌速度を変えることによって、重
合によって得られる粒状共重合体の粒径を変えることが
できる。重合によって得られた粒状重合体から線状重合
体、残留単量体あるいは有機溶媒を除いた後、必要によ
り分級を行なって充填剤として用いることができる。

架橋共重合体製造の他の方法として、次の方法を挙げる
ことができる。すなわち、疎水基を有している架橋共重
合体あるいは疎水基を有していない架橋共重合体にハイ
ドロフォービックフラグメンタル コンタクトが1.5以
上の疎水基を共有結合によって導入する方法を挙げるこ
とができる。上記方法の具体例として以下の方法を挙げ
ることができる。

たとえば前述の如き架橋剤と酢酸ビニル、プロロピオン
酸ビニル等を共重合して架橋共重合体を得た後、該架橋
共重合体をケン化又はエステル交換して水酸基を導入し
た後、該水酸基と酸クロライド、イソシアネート等を反
応させることによって得ることができる。酸クロライド
を反応させた場合には（Ｉ）の単量体より誘導される単
量体単位を有する架橋共重合体を得ることができる。イ
ソシアネートを反応させた場合は（II）の単量体より誘
導される単量体単位を有する架橋共重合体を得ることが
できる。

酸クロライドの例としてはブタン酸クロライド、オクタ
ン酸クロライド、ステアリン酸クロライド、ベンゾイル
クロライド等を挙げることができる。

イソシアネートの例としてはオクタデシルイソシアネー
ト、フェニルイソシアネート等を挙げることができる。

この方法は強度が非常に大で、かつ嵩高い疎水基を有す
る架橋共重合体を得るのに好適である。この方法で得ら
れた架橋共重合体は、粒子径の大きな充填剤を用い、か
つ低圧しか要しない工業分離用に好適である事はもちろ
んであるが、粒子径が20μｍ以下の小粒子の充填剤を用
い空塔速度で2cm/min以上の線速度を必要とするHPLC用
充填剤として特に好ましい。この方法では短鎖アルキル
基を有する単量体と架橋剤を共重合させた後、長鎖アル
キル基を導入する。重合時の立体障害が少ないため、単
量体同士の結合が十分に行われ、十分硬質な架橋共重合
体が得られるものと推定される。

この場合、重合に際して有機溶媒、線状重合対やゴムを
加えることにより架橋共重合体の表面積、孔量、孔径等
を調節することができる。有機溶媒、線状重合体、ゴム
の量や種類は先に述べたのと同様である。又、重合に際
して用いられる重合開始剤や、懸濁重合に際して用いら
れる懸濁安定剤も先に述べたのと同様のものを用いるこ
とができる。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明の内容を具体的に説明す
る。

実施例１ 重合体の製造 ステアリン酸ビニル 10g トリアリルイソシアヌレート 545g 酢酸ブチル 390g より成る均一混合液と少量のポリビニルアルコールおよ
びリン酸ナトリウムを溶解した水3100mlとを還流冷却
器、窒素導入管、攪拌器を備えた10の三つ口フラスコ
に入れ十分攪拌したのち、窒素気流下で攪拌しつつ80℃
で20時間重合を行ない、粒状の疎水性架橋重合体（ゲ
ル）を得た。該ゲルを濾過、水洗、アセトン抽出しつい
で分級を行ない、重量平均粒径8.8μｍのゲルを得た。
該ゲルの比表面積（SA）は40m²/g、溶媒保持量（SR）は
1.05ml/gであった。

重合体の試験 該ゲルを内径6mm、長さ150mmのステンレスカラムに充填
液としてメタノールを用いて圧力60kg/cm²で充填し、80
％メタノール水溶液を溶離液として、流速1ml/minでエ
チレングリコール及びドデカノールの分析を行なったと
ころ、エチレングリコールの溶出容量は3.3ml、理論段
数（Ｎ）は9000であった。又、ドデカノールの溶出容量
は26.3ml、理論段数（Ｎ）は8300であった。測定時のカ
ラム恒温槽温度は30℃、検出器は示差屈検出器SE−51
（昭和電工（株）製）を用いた。又理論段数の算出方法
は、“日本分析化学会関東支部編 高速液体クロマトグ
ラフィーハンドブック（丸善）”によった。これから疎
水性が大で強く分配されるドデカノールの如き化合物も
疎水性が小さくあまり分配されないエチレングリコール
とほとんど同じ理論段数が得られることがわかった。
又、該充填カラムを用いて下記条件で各種ペプチドを分
析したところ表１の如き結果を得た。

分析条件 溶離液 初期液 0.05％ TFA/MeCN＝75/25 最終液 0.05％ TFA/MeCN/10/90 初期液から最終液への40分間リニアグラジエント 流速 0.7ml/min カラム恒温槽温度 30℃ 溶離液送液システム HPLCポンプ 880 Pu ２台にシステムコントローラ 8
01−SCを組合せて用いた（いずれも日本分光工業 製） 検出 UV−280nm AUFS 0.32 検出器 UVIDEC 100−（日本分光工業（株）製） データ処理装置 SIC−7000B（システムインスツルメン
ツ製） 試料負荷量 40μｇ 表１からわかる様に、各種ペプチドが高回収率で回収さ
れた。

実施例２ 重合体の製造 酢酸ビニル 100g トリアリルイソシアヌレート 180g 酢酸ブチル 190g 2,2′アゾビスイソブチロニトリル 7g より成る均一混合液と少量のポリビニルアルコールおよ
びリン酸ナトリウムを溶解した水1600mlとを還流冷却
器、窒素導入管、攪拌器を備えた５の三つ口フラスコ
に入れ十分攪拌したのち、窒素気流下で攪拌しつつ60℃
で16時間重合を行なって、粒状重合体を得た。該粒状重
合体を濾過、水洗、アセトン抽出し更に乾燥した。つい
で該ゲルをカセイソーダ10gを溶解した水３と共に、
還流冷却器、窒素導入管、攪拌器を備えた５三つ口フ
ラスコ中で窒素気流下15℃で20時間攪拌して該粒状重合
体のケン化反応を行ったのち、濾過、水洗、更に乾燥し
た。ケン化によって得られた重合体中の水酸基の密度を
求めたところ、0.8meq/gゲルであった。水酸基の密度の
測定方法は特開昭57−108662号公報に記載の方法を用い
た。

次いで該重合体をステアリン酸クロライド200gを溶解し
たピリジン３と共に、還流冷却器、窒素導入管、攪拌
器を備えた10の三つ口フラスコに入れ、窒素気流下、
攪拌しつつ40℃で20時間該重合体とステアリン酸クロラ
イドを反応させた。反応終了後、濾過し、クロロホル
ム、アセトンで洗浄して疎水性架橋共重合体（ゲル）を
得た。得られたゲルの重量平均粒径は9.1μｍであっ
た。又該ゲルの水酸基密度は0meq/gであった。重合時の
仕込組成、ケン化後の水酸基密度及び導入されたステア
ロイル基の量から算出すると、該ゲルは疎水基を有する
単量体単位（すなわちステアリン酸ビニル単位）45.1重
量部、疎水基を有する単量体単位以外の単量体単位（す
なわち酢酸ビニル単位）54.9重量部および架橋単位であ
るトリアリル イソシアヌレート単位120.1重量部の割
合で構成されている。

又、該ゲルの比表面積（SA）は160m²/g溶媒保持量（S
R）は0.52ml/gであった。

重合体の試験 次いで該ゲルを実施例１と同様に内径6mm長さ150mmのス
テンレスカラムに充填液としてメタノールを用いて圧力
100kg/cm²で充填し、80％メタノール水溶液を流速2ml/m
inで16時間通液したところ、カラム入口と出口の圧力差
は40kg/cm²で一定であった。これから該ゲルが十分硬質
であることがわかる。

更に該ゲルを充填したカラムを用いて実施例１と同様の
条件でエチレングリコール及びドデカノールを分析した
ところ、エチレングリコールの溶出容量は2.6ml、溶出
ピークの理論段数（Ｎ）は4200、ドデカノールの溶出容
量は16.5ml、溶出ピークの理論段数（Ｎ）は4300であっ
た。

実施例３ 重合体の製造 酢酸ビニル 100g トリアリルイソシアネート 145g 酢酸ブチル 170g 2,2′アゾビスイソブチロニトリル 6g よりなる均一混合液を用いた他は実施例２と同様の方法
で懸濁重合を行ない、粒状重合体を得た。該粒状重合体
を実施例２と同様に洗浄、乾燥した後、カセイソーダ6g
を溶解した水2.5を用いた他は実施例２と同様の条件
でケン化し、水酸基の密度が0.4meq/gの重合体を得た。
ステアリン酸クロライド90gを用いた他は実施例２と同
様の方法で該重合体とステアリン酸クロライドを反応さ
せた。反応後実施例２と同様の方法で処理し、疎水性架
橋共重合体（ゲル）を得た。該ゲルの重量平均粒径は8.
5μｍであった。又、該ゲルの水酸基密度は0meq/gであ
った。重合時の仕込組成、ケン化後の水酸基密度、及び
導入されたステアロイル基の量から算出すると該ゲル
は、疎水基を有する単量体単位（すなわちステアリン酸
ビニル単位）23.8重量部、疎水基を有する単量体単位以
外の単量体単位（すなわち酢酸ビニル単位）76.2重量
部、架橋単位であるトリアリルイソシアヌレート単位12
0.0重量部の割合で構成されている。

該ゲルの比表面積は270m²/g、溶媒保持量（SR）は0.8ml
/gであった。

重合体の試験 該ゲルを実施例１と同様に内径6mm、長さ150mmのステン
レスカラムに充填液としてメタノールを用いて圧力100k
g/cm²で充填し、80％メタノール水溶液を流速2ml/minで
16時間通液したところ、カラム入口と出口の圧力差は42
kg/cm²で一定であった。

更に該ゲルを充填したカラムを用いて実施例１と同様の
条件でエチレングリコールとドデカノールを分析したと
ころ、エチレングリコールの溶出容量は2.7ml、溶出ピ
ークの理論段数（Ｎ）は4300、ドデカノールの溶出容量
は18.1ml、溶出ピークの理論段数（Ｎ）は4400であっ
た。

比較例１ 重合体の製造 酢酸ビニル 100g トリアリルイソシアヌレート 43.0g 酢酸ｎブチル 30g アゾビスイソブチロニトリル 3.6g よりなる均一混合液を用いた他は実施例２と同様の方法
で懸濁重合を行ない、粒状重合体を得た。該粒状重合体
を実施例２と同様に洗浄、乾燥した後、カセイソーダ9.
5gを溶解した水1.5を用いた他は実施例２と同様の条
件でケン化し、水酸基の密度が1.5meq/gの重合体を得
た。ステアリン酸クロライド200g、ピリジン1.5を用
いた他は実施例２と同様の方法で該重合体とステアリン
酸クロライドを反応させた。反応後、実施例２と同様の
方法で処理しゲルを得た。該ゲルの重量平均粒径は9.5
μｍであった。又、該ゲルの水酸基密度は0meq/gであっ
た。重合時の仕込組成、ケン化後の水酸基密度、及び導
入されたステアロイル基の量から算出すると該ゲルは、
疎水基を有する単量体単位（すなわちステアリン酸ビニ
ル単位）42.5重量部、疎水基を有する単量体単位以外の
単量体単位（すなわち酢酸ビニル単位）57.5重量部、架
橋単位であるトリアリルイソシアヌレート単位27.5重量
部の割合で構成されている。

該ゲルの比表面積（SA）は1m²/g、溶媒保持量（SR）は
0.18ml/gであった。重合体の試験 該ゲルを実施例１と同様に内径6mm、長さ150mmのステン
レスカラムに充填液としてメタノールを用いて圧力60kg
/cm²で充填し、実施例１と同様の条件でエチレングリコ
ールおよびドデカノールを分析したところ、エチレング
リコールの溶出容量は2.8ml、溶出ピークの理論段数
（Ｎ）は4200であった。一方疎水性物質であるドデカノ
ールの溶出容量は7.1mlであり、実施例に比べて小さか
かった。又、ドデカノールの理論段数（Ｎ）は1200であ
り、エチレングリコールのそれに比べて著るしく低かっ
た。

実施例４ 重合体の製造 実施例２において得られた水酸基密度が0.8meq/gゲルの
重合体100gをオクタン酸クロライド50g、ピリジン30g、
トルエン２と共に、還流冷却器、窒素導入管、攪拌器
を備えた５の三つ口フラスコに入れ、実施例２と同様
の方法で該重合体とオクタン酸クロライドを反応させ
た。次いで実施例２と同様の方法で濾過、洗浄し、疎水
性架橋共重合体（ゲル）を得た。得られたゲルの重量平
均粒径は9.1μｍであった。又、該ゲルの水酸基密度は0
meq/gであった。重合時の仕込み組成、ケン化後の水酸
基密度及び導入されたオクタノイル基の量から算出する
と、該ゲルは疎水基を有する単位（すなわちオクタン酸
ビニル単位）31.1重量部、疎水基を有する単量体単位以
外の単量体単位（すなわち酢酸ビニル単位）68.9重量
部、および架橋単位であるトリアリルイソシアヌレート
単位150.8重量部の割合で構成されている。又、ゲルの
比表面積（SA）は180m²/g、溶媒保持量（SR）は0.61ml/
gで有った。

重合体の試験 該ゲルを実施例１と同様に内径6mm、長さ150mmのステン
レスカラムに、充填液としてメタノールを用いて圧力10
0kg/cm²で充填した。該充填カラムに80％メタノール水
溶液を流速2ml/minで16時間通液したところ、カラム入
り口と出口の圧力差は45kg/cm²で一定であった。更に該
充填カラムを用いて実施例１と同様の条件でエチレング
リコールとドデカノールを分析したところ、エチレング
リコールの溶出容量は2.6ml、理論段数（Ｎ）は5000、
ドデカノールの溶出容量は12.8ml、理論段数（Ｎ）は58
00であった。

実施例５ 重合体の製造 酢酸ビニル 100g トリアリルイソシアヌレート 225g 酢酸ビニル 230g 2,2′アゾビスイソブチロニトリル 8g よりなる均一混合液を用いたほかは実施例２と同様の方
法で懸濁重合を行い、粒状重合体を得た。該粒状重合体
を実施例２と同様に洗浄、乾燥した後、カセイソーダ9.
5gを溶解した水３と共に実施例２と同様の方法でケン
化反応を行った。ケン化によって得られた重合体中の水
酸基の密度を求めたところ、0.7meq/gゲルであった。次
いで該重合体をブタン酸クロライド70gを溶解したトル
エン３、ピリジン60gと共に還流冷却器、窒素導入
管、攪拌器を備えた10の三つ口フラスコに入れ、実施
例２と同様の方法でブタン酸クロライドを反応させた。
次いで実施例２と同様の方法で濾過、洗浄し、疎水性架
橋共重合体（ゲル）を得た。得られたゲルの重量平均粒
径は10.5μｍであった。又、該ゲルの水酸基は0meq/gで
あった。重合時の仕込組成、ケン化後の水酸基密度、お
よび導入されたブタノイル基の量から算出すると、該ゲ
ルは疎水基を有する単位（すなわちブタン酸ビニル単
位）25重量部、疎水基を有する単位以外の単位（すなわ
ち酢酸ビニル単位）75重量部、および架橋単位であるト
リアリルイソシアヌレート単位211重量部の割合で構成
されている。又、該ゲルの比表面積（SA）は200m²/g、
溶媒保持量（SR）は0.76ml/gであった。

重合体の試験 該ゲルを実施例１と同様に内径6mm、長さ150mmのステン
レスカラムに、充填液としてメタノールを用いて圧力10
0kg/cm²で充填した。該充填カラムに80％メタノール水
溶液を流速2ml/minで16時間通液したところ、カラム入
り口と出口の圧力差は30kg/cm²で一定であった。更に該
ゲルを充填したカラムを用いて実施例１と同様の条件で
エチレングリコールとドデカノールを分析したところ、
エチレングリコールの溶出容量は2.6ml、理論段数
（Ｎ）は4200、ドデカノールの溶出容量は9.8ml、理論
段数は4300であった。

比較例２ 重合体の製造 ステアリン酸ビニル 30g 酢酸ビニル 30g トリアリルイソシアヌレート 12g 酢酸エチル 40g ラウロイルパーオキサイド 1.8g よりなる均一混合液を用いた他は実施例２と同様の方法
で懸濁重合を行い粒状の疎水性架橋重合体（ゲル）を得
た。得られた重合体を実施例１と同様に洗浄し、更に分
級して重量平均粒径15μｍのゲルを得た。該ゲルの比表
面積（SA）は1m²/g、溶媒保持量（SR）は0.26ml/gであ
った。

次いで該ゲルの内径6mm、長さ150mmのステンレスカラム
にメタノールを充填液として圧力60kg/cm²で充填しよう
としたが、充填液が通液できず、良好な性能を示す充填
カラムが製造できなかった。

比較例３ 重合体の製造 酢酸ビニル 100g トリアリルイソシアヌレート 43g 酢酸ブチル 50g 2,2′アゾビスイソブチロニトリル 3.6g よりなる均一混合液を用いた他は実施例２と同様で懸濁
重合を行い粒状重合体を得た。該粒状重合体を実施例２
と同様に洗浄、乾燥した後、カセイソーダ4.6gを溶解し
た水1.5を用いた他は実施例２と同様の条件でケン化
し、水酸基の密度が1.7meq/gの重合体を得た。該重合体
をステアリン酸クロライド20g、ピリジン10g、トルエン
２と共に、還流冷却器窒素導入管、攪拌器を備えた５
の三つ口フラスコに入れ、実施例２と同様の方法で該
重合体とステアリン酸クロライドを反応させた。次いで
実施例２と同様の方法で濾過、洗浄し、ゲルを得た。得
られたゲルの重量平均粒径は9.1μｍであった。又、該
ゲルの水酸基密度は1.3meq/gであった。重合時の仕込み
組成、ケン化後の水酸基密度、及び導入させたステアロ
イル基の量から算出すると、該ゲルは疎水基を有する単
位（すなわちステアリン酸ビニル単位）16重量部、酢酸
ビニル単位76部、ビニルアルコール単位８重量部、架橋
単位であるトリアリルイソシアヌレート単位40重量部よ
り構成されている。又、該ゲルの比表面積（SA）は20m²
/g、溶媒保持量（SR）は0.48ml/gであった。

重合体の試験 該ゲルを実施例１と同様に、内径6mm、長さ150mmのステ
ンレスカラムに、充填液としてメタノールを用いて圧力
60kg/cm²で充填した。該充填カラムを用いて実施例１と
同様の条件でエチレングリコール及びドデカノール分析
したところ、エチレングリコールの溶出容量は2.6ml、
理論段数（Ｎ）は4800であった。又、ドデカノールの溶
出容量は4.6mlであり、実施例に比べて小さかった。
又、ドデカノールの理論段数（Ｎ）は800であり、エチ
レングリコールのそれに比べて著しく小さかった。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の充填剤である架橋共重合体
は高度に架橋されており硬質であるため、たとえばカラ
ムに充填して液体クロマトグラフィー用充填剤として用
いた場合、溶離液を高流速で流すことができ、迅速分析
が可能である。又、シリカゲルを母体とし、表面にオク
タデシル基等疎水基を結合した充填剤は前述の如く化学
的に不安定であると共に、塩基性物質を吸着する場合が
あるが、本発明の充填剤は化学的に安定であり、かつ塩
基性物質を吸着する可能性が低い。

又、本発明の充填剤は、分離に必要でかつ強度を保ちう
る孔量を有しており、液体クロマトグラフィー用として
好ましい。合成ポリマー系の充填剤は分離性能が不十分
である場合が多く、特に分配される成分を分析した場合
に、その成分の溶出バンド幅が広くなる、すなわち該成
分の理論段数が低い欠点を有する場合が多い。

本発明の充填剤は大きな比表面積を有するため、試料と
の接触効率が良く、試料の吸着脱離が迅速に行われ、強
く分配される成分においても理論段数が高く、良好な分
離が得られる。

特開昭58−61463号公報に記載のポリマーゲルも長鎖ア
ルキル基を有し、該アルキル基と試料の疎水性相互作用
を利用して分離するために用いられる。しかし該公報に
記載のゲルは主として工業分離用に用いることを目的と
しており、高度な分離が必要な高速液体のクロマトグラ
フィー用充填剤として用いるのに必要な要件が記載され
ていない。

本発明の充填剤は、硬質で適当な量の疎水基と適当な孔
量を有し、かつ適当な表面積を有するため、疎水性相互
作用を利用して分離する液体クロマトグラフィー用とし
て好適であり、高度な分離を要求される高速液体クロマ
トグラフィー用として特に好ましい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 218/10 ＭＬＪ 218/14 ＭＬＬ 220/10 ＭＭＡ 220/20 ＭＭＶ 7242−4Ｊ 226/06 ＭＮＬ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式CH₂＝CXYで表わされ、 （但し、R₁はハイドロフォービックフラグメンタルコン
   スタントが1.5以上の疎水基）のいずれかの単量体より
   誘導される単量体単位またはこの単量体単位とこの単量
   体単位以外の単量体単位の混合物から誘導される構成単
   量体単位100重量部と、90重量部以上6000重量部以下の
   エチレン性二重結合および／又はアセチレン性三重係合
   を二つ以上有する架橋剤より誘導される架橋単位とから
   なり、下記（Ａ）及び（Ｂ）の物性を有する液体クロト
   グラフィー用充填剤。 （Ａ）比表面積（SA）30≦SA≦1000m²/gr （Ｂ）溶媒保持量（SR）0.2≦SR≦3.0ml/gr
2. 【請求項２】疎水基が炭素数３〜30のアルキル基、及び
   下記式（IV）より選ばれた一種又は二種以上である特許
   請求の範囲第（１）項記載の液体クロマトグラフィー用
   充填剤。 ［但し−R₂−はC_nH_2n−（ｎ＝０〜30）であり、X₁〜X₅
   は水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、又は炭
   素数１〜30のアルキル基の一種以上五種までである。］