JPS632824A - マルチキヤピラリ−カラムとその製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）の分析
用分離カラムとして、或いは種々の薬品製剤の分画用、
分取用カラムとして、更にはガスクロマトグラフィーＣ
Ｇ　Ｃ’）や超臨界クロマトグラフィー（ＳＣＦ）の分
離、分取用として用いて有用なマルチキャピラリーカラ
ムとその製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、シリカ系のキャピラリーカラムが、その高分離能
と柔軟性（可撓性）から盛んに使用されている。

従来のこのキャピラリーカラムの場合、いずれも中空穴
が１個のシングルボアのものが多く、その内径も精々２
００１！ｍφ程度であった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような小径の内径で、しかも、使用
に際しては、約１０〜５０ｍもの長さで使用することか
ら、内層処理（内層コート、不′活性化処理、活性化処
理）が困難で、又性能的にも、改善すべき余地があった
。

というのは、カラムは内径が小さい程、その分離能等の
性能は良くなるが、現在の製造方法では、上記２００μ
ｍφ程度が限度で十分な性能が期待できないからである
。又、内径が細くなる程、内層処理が難しくなり、２０
０μｍφ以下では殆ど不可能となるからである。

本発明者等は、このような実情を打破すべく、独自の製
造方法により極細のチューブを有するマルチキャピラリ
ーカラムを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段及びその作用〉か＼る本
発明の一つは、主チューブと、該主チューブ内に一体に
埋め込まれた１又は複数本の極細チューブとからなるマ
ルチキャピラリーカラムにあり、もう一つは、中空母管
に１又は複数本の小径中空管を挿入し、その後、この複
合管体の一端を加熱しながら紡糸して、中空母管を外側
の主チューブとし、小径中空管を極細チューブとして一
体化するマルチキャピラリーカラムの製造方法にある。

従って、先ず、本発明の製造方法によると、紡糸による
引落しの程度（引落し倍率）により、内径が１〜数μｍ
φ、必要によっては１μｍφ未溝の極細チューブが容易
に成形できる。又、必要な内層処理も紡糸後に行うため
、同一条件で一括処理されるというメリットを持ってい
る。又、チューブが極細でも、簡単に処理できる。

このようして作られたマルチキャピラリーカラムはチュ
ーブの極細化やマルチ化により、分離能が高まり、又用
途の拡大が図れる。

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係るマルチキャピラリ
ーカラムの幾つかの例を示したものである。

図中、１は外側の主チューブ、２はこの主チューブ１内
に一体に埋め込まれた１又は複数本の極細チューブで、
この極細チューブ２の穴内、又はこの極細チューブ２と
主チューブ１との隙間や極細゛チューブ２間の隙間には
、必要により、内層処理等による充填剤３が充填されて
いる。

又、上記各チューブ１，２はガラスや石英（ヒューズド
（Ｆｕｓｅｄ）を含む〕製で、通常、主チューブ１の外
径は２００〜５００μｍφ、内径は数μｍ〜１００μｍ
φ程度で、内部の極細チューブ２の内径は１〜数μｍφ
程度、特別な場合には、１μｍφ未満のこともある。

第２図（Ａ）〜（Ｂ）、第３図〜第４図は本発明に係る
マルチキャピラリーカラムの製造方法の一例を示したも
のである。

、先ず、本方法の場合、第２図（１）に示したようなガ
ラスや石英〔ヒューズド（１”ｕｓｅｄ）を含む〕製で
、その外径が１０〜３０ｍｍφ程度の中空母管４を用意
すると共に、第２図（Ｂ）に示したようなやはりガラス
や石英〔ヒューズド（Ｆｕｓｅｄ）を含む〕製で、その
外径が０．１〜０゜５ｍｍφ程度の小径中空管５を用意
する。この際、中空母管４の内面はよく洗浄しておき、
又、必要により、小径中空管５の内面、又は外面のいず
れか一方、或いは両方に、苛性処理を施して、Ｎａｚｓ
ｔｃｈ層を形成したり、更に塩酸（Ｈｃｊり等で加水分
解処理して、５ｉＯＨ基を生成させる。

次に、第３図に示したように上記中空母管４内に１又は
複数の小径中空管５を挿入、充填し、好ましくは、下端
で各管を溶着したり或いは外側の中空母管４のみを封着
したりして、複合管体６を作る。

この複合管体６を第４図に示した紡糸装置７にセットす
る。つまり、上端を送出部のチャック８で固定し、下端
を酸素水素炎や電気炉等の加熱手段９で加熱しつつ下方
に引き、順次、巻取りロール１０に巻き取る。この紡糸
により、本発明のマルチキャピラリーカラムが得られる
。

〈実施例！〉 先ず、外径２５ｍｍφの石英中空母管を用意し、内面を
洗浄する。この洗浄は、必要に応じて、塩酸、弗酸、中
性洗剤、蒸溜水を使って行う。

又、同様にして、内、外面を洗浄した１〜５ｍｍφの石
英小径中空管を用意する。この小径中空管は中空母管を
引落して作ってもよい。

この後、中空母管に小径中空管を複数本挿入、充填し、
この複合管体を紡糸装置で、数倍〜数′１００倍まで引
落して、マルチキャピラリーカラムを得た。このとき、
小径中空管から成形された極細チューブの内径は、０．
８〜４．０μｍφ程度であった。

〈実施例■〉 先ず、内径２０ｍｍφの石英中空母管の内面を実施例■
と同様に洗浄し、苛性ソーダ（Ｎ　ａ　ＱＨ）　１／２
　ＭＳ　ｏ　１　ｕで、４０℃×１時間の条件で母管内
面と反応させる。この中空母管を加熱下で溶融し、引落
して内径１〜５ｍｍφの小径中空管を調製した。この小
径中空管の外周面にも、シリカゲル層を発生させるべく
苛性ソーダ（ＮａＯＨ）１／２　ＭＳｏ　１　ｕ、４０
℃中で、１時間浸漬反応を行わせた。そして、これを水
洗洗浄後、乾燥させて保管する。

一方、別途内面を洗浄後、シリカゲル生成処理を施した
内径２０ｍｍφの中空母管を用意し、上記の既に調製保
管しである内径１〜５ｍｍφの小径中空管をこの中空母
管内に必要本数挿入、充填し、片端（下端）を−体に溶
融固定する。

このようにして作った複合管体を紡糸装置で紡糸し、母
管の内径が２００μｍφとなるように引落し、調製した
。これにより、本発明のマルチキャピラリーカラムが得
られた。このとき、小径中空管から成形された極細チュ
ーブの内径は、８〜５５μｍφ程度であった。

〈実施例■〉 上記実施例■又は実施例■で得られたマルチキャピラリ
ーカラムを１０ｃｍ〜数ｍ切り出し、その内面処理を行
った。

（１）、　　１０　ｃ　ｍ　〜数１０ｃｍのものは、液
体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）用で、１／ＩＯＭ　
Ｎ　ａ　０）（５ｏ１ｕ、４０℃×１時間で、キャピラ
リーカラム内面にＮａｚＳｉ０３を形成させ、引き続き
、ＨＣＩで中和処理してシリカゲル層を生成させた。

そして、更にその後、オクタデシルシランと反応させて
、固定相（ＯＤＳ）を生成させた。これにより、石英管
の内面の分離層に相当する固定相が形成し、中空管の内
面処理が施されたマルチキャピラリーカラムが得られた
。

【２）、又数ＩＱｃｍ〜数ｍのものは、ガスクロマトグ
ラフィー（ＧＣ）用にも使用でき、シリコーン５Ｅ−３
０と有機過酸化物（ＤＣＰニジキュミルパーオキシド）
をトルエン中、５％、２％となるように溶解し、片端か
らＮ２ガス圧で１　ｍｌｌ／ｍ　ｉ　ｎで送液し、もう
−方の端から液が流出したら液の送液を止める。次に、
Ｎ２ガスのみを送り、チューブ内の溶剤成分を吐出させ
る。Ｎ！ガスを送りながら、オーブン中で固定相（シリ
コーン５Ｅ−３０）の架橋反応を進行させる。この時、
オーブンの温度は４００℃に保ち、２時間加熱した。こ
れを放冷し、キャピラリーカラム片端からトルエンｌ　
ｍ　ｌをＮ２ガス１　ｍ　ｌ　／　ｍ　ｉ　ｎで送液し
てからカラム内架橋歿渣を十分洗浄し追い出した。これ
により、マルチ中空パイプの内面に化学架橋型の分離層
（固定相）が形成されたマルチキャピラリーカラムが得
られた。

尚、架橋剤と固定相（シリコーン５Ｅ−３０、ＰＥ０　
２０Ｍ等）とは別工程で塗布し、■固定相を塗り、■架
橋剤を流す方法も行ったが、これでも架橋及びチューブ
内面との化学結合を達成することは可能であった。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように本発明のマルチキャピラ
リーカラム及びその製造方法によれば、次のような効果
が期待できる。

（１）、極細チューブを有するキャピラリーカラムが得
られる。内径の寸法オーダーは紡糸の際の引落し倍率に
より、任意に設定でき、通常１〜数μｍφ、更に必要な
場合には、１μｍφ未満のものまで調製可能である。こ
の極細化により、大幅な性能の向上が達成され、高分離
能カラムを提供することができる。

（２）、極細チューブを多数本有するマルチ化により、
従来にない広範な用途に対応することができる。

全体の小径化は勿論のこと、極細チューブの充填本数を
多くすることにより、任意の大型カラムを提供すること
ができる。従って、分析用、分画用、分取用だけでなく
、セパレータ等としても使用できる。この際、吸着、脱
着反応を利用するので、デュアル型に設計することによ
り、再生も容易に行え、二成分系、例えば水−アルコー
ル系のようなものからアルコールのみを分離濃縮するこ
ともできる。

（３）、製造が容易で、多数本のマルチ化の割には生産
性が極めて良い。

（４）、内層処理、化学結合型の調製等が容易で、この
面からの高分離能、長寿命化等が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明に係るマルチキャピラリ
ーカラムの各側を示した端面図、第２図（Ａ）〜（Ｂ）
は本発明に係るマルチキャピラリーカラムの製造方法で
使用する中空母管と小径中空管を示した斜視図、第３図
は中空母管内に小径中空管を挿入、充填した複合管体の
斜視図、第４図は紡糸工程を示した概略説明図である。 図中、 １・・・主チューブ、 ２・・・極細チューブ、 ４・・・中空母管、 ５・・・小径中空管、 ７・・・紡糸装置、 特許出願人　　　　寝倉電線株式会社 第１図 （Ａ）　　　（Ｂ）　　　（Ｃ）　　　（Ｄ）第２図　
　第３図　第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、主チューブと、該主チューブ内に一体に埋め込
   まれた１又は複数本の極細チューブとからなることを特
   徴とするマルチキャピラリーカラム。
2. （２）、中空母管に１又は複数本の小径中空管を挿入し
   、その後、この複合管体の一端を加熱しながら紡糸して
   、中空母管を外側の主チューブとし、小径中空管を極細
   チューブとして一体化することを特徴とするマルチキャ
   ピラリーカラムの製造方法。