TW553961B - A polymer packing material for liquid chromatography and a producing method thereof - Google Patents

Description

553961 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) 發明背景 本發明一般係有關液相層析術，且特別而言係用於液 相層析術之充填材料及其製備方法。更特別而言，本發明 係有關依據二步驟膨脹聚合反應方法之聚合物充填材料及 依據此液相層析術之方法製備之聚合物充填材料之製備方 法之改良。 南性能液相層析術（HPLC)之充填材料一般係分成以 無機載體為基準之無機充填材料及以有機聚合物為基準之 有機聚合充填材料。 於實際應用中，以矽石凝膠為基準之無機充填材料最 常被使用。於逆相液相層析術中，其佔據HpLC之總分離 模式之-多於60%，烷基矽烷基化之矽石凝膠係主要被使用 者，其間矽石凝膠載體之表面接受化學改質。雖然以矽石 凝膠為基準之傳統無機充填材料展現優異之分離性質及機 械強度，其仍具有傳統充填材料之缺失，諸如，低化學穩 定性或產生非所欲之二級保留作用（其係由矽石凝膠表面 上殘餘之石夕醇基或石夕石凝膠驗内之金屬雜質所造成）。 另一方面’無機聚合充填材料具有良好化學穩定性之 有利特徵，且已被用於相似於矽石凝膠充填材料之規格壓 出層析術或離子交換層析術之充填材料。聚合物充填材料 亦可被用於逆相液相層析術，特別是其間使用矽石凝膠充 填材料係不可能之分離條件下。最近對於此等有機充填材 料之分離性質之瞭解已增加，且亦有許多報告顯示優於矽 石凝膠充填村料之分離性質之分離性質被獲得。 本紙張尺度適用中國國私標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂-----.---線- 4 登齊Η5ΓΙΚ>曰慧讨轰苟員1.肖費^阼|±-印製 553961 A7 _-_____ B7 五、發明說明（2 ) 聚合物充填材料（其係交聯聚合物）一般被分成自天然 聚合物以交聯方法製得者，或以乙烯單體之聚合反應方法 合成而得者。前者之代表性例子包含自多糖衍生物（諸如 ’製得之充填材料、葡聚糖及失水甘露糖）。但是，此等 材料不被用於HPLC之充填材料，因為其一般遭遇低耐壓 之問題。另一方面，合成聚合充填材料包含諸如聚苯乙烯 _一乙烯基苯凝夥及其衍生物、聚甲基丙烯酸酯凝膠及聚 丙稀醢胺凝膠之聚合物。於上述合成聚合物中，聚苯乙烯 -二乙烯基苯凝膠及聚丙烯醯胺凝膠係化學穩定且被用於 逆相液相層析術之充填材料。需注意此等聚合物於寬pH 範圍係穩定（相較於矽石凝膠充填材料）且不受金屬雜質之 不利影擎-此一合成有機聚合充填材料一般係藉田使單體與 稀釋劑及交聯劑一起混合而合成之，如此形成多孔結構。 細微孔可於良好溶劑被用於卻被合成之聚合物時，而大孔 " 洞易形成於差的溶劑被使用時。因此，孔洞之直徑可受控 • 於選擇稀釋劑及單體之結合。藉由使用此一程序，球狀多 孔聚合充填材料可結合懸浮聚合反應方法製備之，其間其 操作係簡單的® 但是，此一聚合物充填材料具有有關聚合物顆粒細孔 分佈之結構問題。更特別而言，聚合物充填材料具有雙孔 結構，其具有細孔及微孔，其係起因自有關之聚合物交聯 • ’其間此等微孔一般具有少於2mm之直徑，而不同於矽石 • 凝膠充填材料之細孔（即，中間孔洞）。因為多孔聚合物顆 粒之微孔之存在，作為聚合物充填材料之溶質分子之穿透 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 553961 A7 B7 五、發明說明（3 ) 程度一般係變大。當用於以作為層析術之此聚合物充填材 料填充之管柱之樣品之分離時，聚合物充填材料展現實質 上不同於矽石凝膠充填材料之内部分離性質。因為作為此 等微孔對於層析術解析度之作用之控制，使用此聚合物充 填材料一般導致樣品分析之解析度之降解。 於實際之HPLC分析，此等微孔之非所欲作用係聚合 物充填材料中樣品之保留係強烈的。此作用顯著地發生於 具有大結構之樣品。於此情況中，樣品之波峰之寬度於層 析術中變寬，因而降低理論板之數目。當樣品通過層析術 管柱之微孔中，較此等微孔之大小更小之分子不被接受保 留效用，而大分子接受藉由與微孔内表面疏水性交互作用 造成之喺留作用。 由於微孔而產生之層析術之非所欲作用可藉由改變聚 合反應及交聯方法之條件而降低。即，若聚合反應合成之 聚合物之線性部份對於每一聚合物鏈具有相同長度且交聯 點間之長度變長，其使微孔變得更大且微孔大小約變成相 同’因而，使充填材料之性能降解被抑制。交聯程度可被 降低至交聯點之長度之程度。因為較低之交聯比例使聚合 物顆粒結構變弱，其不可能使用上述用於液相層析術之聚 合物作為充填材料。所必需者係充填材料需藉由控制聚合 反應及交聯反應之條件及處理而製備之。例如，此等控制 方法之一者係單體聚合反應時之低溫之氧化-還原聚合反 應方法。相較於傳統之熱聚合反應（其間聚合物顆粒一般 可被製備之），藉由使用氧化_還原聚合反應方法，微孔大 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------、-線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -I —1 6 553961 A7 B7 .五、發明說明（4 小變得更大且理論板之數目之降解可被降低。雖然此方法 非常有用，其間微孔大小可被抗制，但充填材料性能之 改良因微孔内表面之化學性質未改變而受限制。 因此，微孔之問題仍未被解決，因而上述問題之移除 仍保有聚合物充填材料研究之重要標的。 發明綜述 因此，本發明之一般目的係提供一種用於液相層析術 之聚合物充填材料及其製備方法，其間前述問題可被除去 本發明之發明人已作各種研究以達成上述目的，且已 發現具有改良之分離性質之用於液相層析術之聚合物充填 材料藉由-改良聚合物充填材料之微子之内表面之化學性質 及聚合物充填材料之單分散系統之形成而獲得之。此外， 聚合物充填材料之適當製備方法被發展出。 依據本發明之一方面，其提供一種用於液相層析術之 聚合物充填材料，包含： 該聚合物充填材料具有單分散顆粒分佈之苯乙烯骨架 為基準之聚合物顆粒； 該聚合物具有細孔及存在於該細孔内之微孔；及 該微孔具有親水性内表面。 本發明係有關一種用於液相層析術之聚合物充填材料 ，其包含： 該聚合物充填材料係藉由二步驟膨脹聚合反應方法合 成； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · I------t---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 553961 A7 B7 五、發明說明（5 ) 該聚合物充填材料具有以具有單分散顆粒分佈之苯乙 烯骨架為基準之聚合物顆粒； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該聚合物顆粒具有細孔及存在於該細孔内之微孔；及 該微孔具有親水性内表面。 本發明進一步係有關一種製備用於液相層析術之聚合 物充填材料之方法，其包含之步驟係： 依據二步驟膨脹聚合反應方法聚合作為交聯劑之甘油 二甲基丙烯酯及作為單體2-乙基己基甲基丙烯酸酯。 本發明之優點係提供具有優異分離性質之用於液相層 析術之聚合物充填材料。 依據本發明之進一步方面，其提供一種用於液相層析 術之聚-合物充填材料，包含： 聚合物充填材料具有以具有單分散顆粒分佈之苯乙烯 骨架為基準之聚合物顆粒； 該聚合物顆粒具有細孔及存在於該細孔内之微孔； 該微孔具有親水性内表面；且 該親水性内表面具有藉由化學改質部份引入之親水性 基。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明係有關一種用於液相層析術之聚合物充填材料 ，包含： 該聚合物充填材料係藉由二步驟膨脹聚合反應方法合 成； 聚合物充填材料具有以具有單分散顆粒分佈之苯乙烯 骨架為基準之聚合物顆粒； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 553961 A7 B7 基 五、發明說明（6 ) 該聚合物顆粒具有細孔及存在於該細孔内之微孔； 該微孔具有親水性内表面；且 該親水性内表面具有藉由化學改質部份引入之親水性 本發明進一步係有關一種製備用於液相層析術之聚合 物充填材料之方法，該方法包含之步驟係： 依據二步驟膨脹聚合反應方法僅交聯及聚合甘油二甲 基丙烯酸醋，形成聚合物，及 藉由化學改質將親水性基引入該聚合物。 於本發明之進一步優點中，其提供一種具有優異分離 性質及無膨脹-收縮問題之聚合物充填材料。 H示簡要-說明 本發明之其它目的、特徵及優點由下列詳細描述及結 合附圖而變得更明顯，其間： 第1圖係圖示依據本發明之實施例之聚合物充填材料 第2圖係顯示以具有以範例1合成之聚合物充填材料 充填之官柱之逆相分離層析術獲得之樣品之五個芳族羥環 狀化合物之混合物之傾析圖案； 第3圖係顯示以具有以比較例i合成之聚合物充填材 料充填之管柱之逆相分離層析術獲得之樣品之五個芳族羥 環狀化合物之混合物之傾析圖案； 第4圖係圖示依據本發明之另一實施例之聚合物充填 材料； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公g ) ^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

L 9 553961 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 第5圖係例示以範例2、比較例1及比較例2合成之聚合 物充填材料充填之管柱之壓力對作為移動相之乙腈濃度依 賴性； 第6圖係顯示以填充範例2製備之聚合物充填材料充填 之管柱之逆相分離層析術獲得之作為標準樣品之五個芳族 烴環狀化合物之混合物之傾析圖案； 第7圖係顯示以填充範例2合成之聚合物充填材料充填 之管柱之逆相分離層析術獲得之作為標準樣品之十個化合 物之混合物之傾析圖案； 較佳實施例之詳細描述 微孔之化學性質係依構成聚合物之單體及交聯劑而定 。如上-所述，作為逆相液相層析術之聚合物充填材料之分 離性質之降解係因於樣品與微孔間之疏水性交互作用。雖 然保持作為逆相液相層析術之聚合物充填材料之保貿能力 ’親水性質之引入微孔内表面可使樣品與微孔間之疏水性 交互作用變弱。 但是，本發明之目的不能藉由對微孔之親水性處理或 親水性處理及其後之烷基之化學改質等有效達成之，其後 將更詳細描述。 本發明人已發現上述目的無法達成可歸因於聚合物充 填材料之顆粒直徑分佈《此分佈係源生自聚合物充填材料 之製備方法。雖然聚合物充填材料主要係依據懸浮聚合反 應方法合成，以此方法合成之聚合物顆粒之顆粒直徑分佈 係非常寬，且所欲之管柱之性能不能以具有此聚合物顆粒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--I-----、·線· 10 553961 A7 B7 •五、發明說明（8 充填之管柱獲得之。寬寬度之顆粒直徑分佈包含理論板之 數目之降解。此外，較所欲直徑小之聚合物顆粒造成分析 期間之管柱壓力之增加，且其可能使具有低機械強度之聚 合物充填材料受損。聚一方面，較所欲直徑大之聚合物顆 粒造成管柱性能之降解，因為較小顆粒導致分離性質之改 良0 痤齊郎智慧財產局員工消費合作社印製

合成聚合物顆粒之分類方法可被施行以選擇具有作為 層析術之聚合物充填材料之適當顆粒直徑之所欲部份。但 是，此分類方法大的特定裝置，且其實際上係非常難以施 行此分類方法。因此，成功完成此分類方法實際上係受限 制的，且事貫上此分類方法造成具有一些寬度之直徑之分 佈。高正-確性之分類方法僅造成小部份之被有效作為液相 層析術之起始合成之聚合物顆粒，因而降低作為充填材料 之產量。此造成聚合物充填材料之成本增加。 發明人已採用已知之二步驟膨脹聚合反應方法獲得具 有單分散顆粒分佈之聚合物充填材料。作為特殊之製備方 法，使用親水性之甘油二甲基丙烯酸酯作為交聯劑及疏水 性之2-乙基己基甲基丙稀酸g旨作為單體，用於逆相液相層 析術之聚合物充填材料藉由以二步驟膨脹聚合反應方法為 基準之交聯及聚合反應製備之。作為另一程序，僅使用親 水性甘油二曱基丙烯酸酯作為交聯劑，交聯及聚合反應係 使用二步驟膨脹聚合反應方法施行。所形成之單分散聚合 物以化學引入疏水性基改質，以獲得用於逆相液相層析術 之所欲聚合物充填材料。 —II · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t· -線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 553961 A7 B7 五、發明說明（9 ) 本發明將於下述參考範例作更詳細之描述。本發明提 供聚合物充填材料，其接受存在於單分散顆粒分佈之充填 材料顆粒之細孔内之微孔之内表面之親水性處理（第一實 施例），或接受存在於單分散顆粒分佈之充填材料顆粒之 細孔内之微孔之内表面之親水性處理及其後藉由化學性改 質將親水性基引入聚合物顆粒内。 (第一實施例） 第1圖圖示依據本發明之第一實施例之聚合物充填材 料。本發明提供一種聚合物充填材料，其包含具有單分散 顆粒分佈之聚合物顆粒，其中該聚合物顆粒具有細孔及存 在於該細孔内之微孔，且其接受親水性處理。雖然，除細 孔外（及中間孔，未示出），一般聚合物充填材料具有微孔 (一般其直徑係少於2nm)，其產生自交聯聚合物結構，依 據本發明之聚合物充填材料具有親水性處理（藉由第1圖之 經基）之微孔之内表面，因而降低與樣品之疏水性交互作 用。 特殊交聯劑之例子係甘油二甲基丙烯酸酯，其係被用 以使本發明聚合物充填材料之微孔之内表面具有親水性， 用於本發明之聚合物充填材料之甘油二甲基丙烯酸酯可藉 由’例如，縮水甘油基曱基丙烯酸酯與甲基丙烯酸之加成 反應合成之。甘油二甲基丙烯酸酯可與能於其間聚合之疏 水性單體行聚合反應。聚合物單體之親水性與疏水性間之 平衡可藉由聚合物内疏水性單體之比例控制。 疏水性單體之例子包含（但不限於此）具有5至22個碳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — — ^ ·11111111 I 座 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 553961 A7 ___B7 .五、發明說明（10) 原子之甲基丙烯酸酯，諸如，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯 酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸孓乙基己酯、甲基 丙烯酸丙酯等。此等單體中，較佳係甲基丙烯酸甲酯、甲 基丙婦酸丁醋及甲基丙烯酸2-乙基己酯。特別佳者係甲基 丙烯酸2-乙基己酯。於甘油二甲基丙烯酸酯與甲基丙烯酸 曱酯之共聚合反應情況中，於甘油二甲基丙烯酸酯對甲基 丙烯酸甲酯之比例較佳係1 ·· 9至9 : 1。於甘油二甲基丙烯 酸醋與甲基丙烯酸2-乙基己酯之共聚合反應情況中，甘油 二曱基丙稀酸酯對曱基丙婦酸2-乙基己酯之莫耳比例較佳 係 1 : 9至9 : 1。 因此’本發明之聚合物充填材料係衍生自作為交聯劑 之甘油二甲基丙嫦酸酯且係於其結構上具有下述化學式：

ch2 〇 I II ο II CH 1 1 II C-C一Ο—CH2- 11 —C Η—C Η 2 一Ο一C一 1 一c 一 1 ch3 , in ! CH

-------------裝--------訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由上述化學，具上述結構單元之聚合物充填材料具有接受 作為親水性基之羥基之親水性處理之微孔。 此外’以具有5至22個碳原子之作為單體之甲基丙烤 酸酯合成之聚合物充填材料其結構上具有下述化學式： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 13 553961 • A7 ____ B7 五、發明說明（11

CH (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) c=o

I ο

I

R 其中R表示具有1至18個碳原子之烴基。 用於本發明之層析術之具有單分散系統之聚合物充淳 材料可藉由已知之二步驟膨脹聚合反應方法且使用甘油二 曱基丙烯酸醋及疏水性甲基丙婦酸g旨作為交聯劑及單體絮 備之。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 二#驟膨脹聚合反應方法係一種合成具有均勻聚合物 顆粒大小之聚合物顆粒之合成方法。此方法之步驟包含： 於二步驟方法中藉由膨脹劑及其後之交聯劑之膨脹且依擔 無皂晶種聚合反應方法獲得具有約1 urn之格外均勻之顆粒 直瓜之as種顆粒之直控之膨服，而形成膨服顆粒；及其後 於膨脹顆粒内聚合單體。於此情況中，顆粒直徑之均勻性 於膨脹方法其間不被變質，且合成高度交聯之聚合物顆粒 可被完成。以具有單艎之稀釋劑膨脹單體亦可使聚合物顆 粒變成多孔性。以此方法獲得之聚合物顆粒之單分散性係 依晶種顆粒之顆粒分佈而定。因聚合物顆粒之良好之單分 散性，單分散顆粒系統之充填材料可在無進一步分類方法 下輕易製備之。以此方法合成之顆粒大小之均勻性較以傳 統懸浮聚合反應方法及其後重複之分類方法製備者為佳。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14 553961 A7 B7 五、發明說明（12) 聚合物充填材料之骨架可於上述二步驟膨脹聚合反應 方法中以包含苯乙烯化合物作為核之晶種顆粒製備之。用 於本發明之膨脹劑之例子包含（但不限於此）酞酸二丁酯。 用於本發明之稀釋劑之例子包含（但不限於此）環己醇及甲 Λ 笨。用於本發明之基起始劑之例子包含（但不限於此）苯甲 基過氧化物及疊氮雙異丁醯胯。 因以本發明中用於層析術之聚合物充填材料充填之管 Β 柱具有高的顆粒直徑之均勻度，聚合物充填材料可控制管 内之壓力。其甚至可使用具有低機械強度之聚合物充填材 料於液相層析術，因為聚合物充填材料之高均勻度之故。 若控制管柱之壓力可被完成，包含較小顆粒大小之聚合物 充填材料可被應用於作為高性能之液相層析術，因而導致 分離性能之改良及使分離速率變高。 ‘範例1 ， 复相層析術之聚合物充填材料 I 交聯劑：甘油二曱基丙烯酸酯 單體：甲基丙烯酸2-乙基己酯 單體比例··交聯劑：單體=5 ·· 5 製備方法：二步驟膨脹聚合反應方法 以無皂晶種聚合反應獲得之約1 um之格外均勻顆粒大 小之苯乙烯骨架為基準之晶種顆粒於第一步驟中使用酞酸 二丁酯作為膨脹劑膨脹之。曱基丙烯酸2-乙基己酯、甘油 二甲基丙烯酸酯、環己醇及疊氮雙異丁醯基腈之混合物被 • 添加，且第二膨脹方法於攪拌後完成之。然後，聚合反應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 553961 A7 B7 五、發明說明（13) 於70°C時完成24小時。 於反應完全後，反應混合物被冷卻至室溫，然後分離 產物。產物以水情洗完全，環己醇藉由使用丙酮移除之， 然後，所形成之產物被乾燥產生細微之多孔球狀凝膠，其 具有苯乙烯骨架。 第2圖顯示以具有以本發明充填材料充填之管柱之液 相層析術之樣品分析之結果。於此情況中，樣品包含五種 芳族烴環狀化合物之混合物，包含苯、萘、蒽、芘及笨并 [9，10]菲。由第2圖之結果，個別樣品之每一波峰被顯示 係呈個別之尖銳狀。因此，發現當使用使用此聚合物充填 材料於液相層析術時其解析度係優異的，因為理論值之數 目（N)係格外高之值。 比較例1 液相層析術之聚合物充填材料 交聯劑：甘油二甲基丙烯酸酯 單體：甲基丙烯酸二-乙基己酯 莫耳比例：交聯劑··單體=5 ·· 5 製備方法；懸浮聚合反應方法 其間聚乙烯基醇被溶解之溶液被添加至聚合反應容器 内《純度95%之甘油二甲基丙烯酸酯、環己醇及晏氮雙異 丁酿基腈被加入溶液，且聚合反應於70°C進行24小時並授 拌之。 於反應完全後，反應混合物被冷卻至室溫，然後分離 產物。產物以水情洗完全，環己醇藉由使用丙酮移除之， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ——--------# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------· * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 553961 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（Μ) 然後，所形成之產物被乾燥產生細微之多孔球狀凝膠。然 後，產生分類產生具有15至20um之作為比較聚合物充填 材料之顆粒大小之凝膠。 第3圖顯示具有以比交例1合成之聚合物充填材料充填 之官柱之液相層析術分析之樣品之結果。相同之樣品被用 < 於此樣品分析。由第3圖結果，具有相較為低之分子量之 苯顯示尖的波峰，而波峰寬度因樣品分子量之增加而變寬 I ，因而降低液相層析術之解析度。 因此，比較範例1及比較例1，即使聚合物充填材料係 以相同交聯劑及單體聚合反應合成之，微孔之甘油二曱基 丙烯酸酯之親水性處理之所欲效果不能被獲得，除非顆 粒大小格外均勻。二步驟膨脹琴合反應方法係非常適於製 備依據本發明之聚合物充填材料之方法。 再者，於聚合物充填材料中具有膨脹-收縮之問題。‘‘ 膨脹·收縮”一辭係指聚合物顆粒因存在於溶液中時之外圍 _ 溶液之作用而膨脹收縮。當聚合物充填材料作為液相層析 術之充填材料時，管柱内聚合物顆粒大小之變化使管柱之 性能產生重大之變質。換言之，管柱内之顆粒大小之膨脹 產生管柱壓力之增加，藉此，使聚合物顆粒變成無用。再 者，管柱内聚合物顆粒之收縮提供管柱内無需要之空穴， 因而明顯地降低層析術之解析度。事實上，可能使用僅具 有受限範圍内之移動相组成物之聚合物充填材料，其不會 使聚合物顆粒膨脹及收縮。 第二實施例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 553961 A7 B7__五、發明說明（15) 為進一步抑制膨脹收縮問題，發明人已完成僅有甘油 二甲基丙烯酸酯之交聯及聚合反應及其後之疏水基（諸如 ，烷基）之化學改質反應，如此，聚合物充填材料具有逆 相液相層析術之保留能力。第4圖例示上述方法作為圖示 代表例。引入疏水性基（諸如，燒基等）於具有良好平衡之 聚合物顆粒内，保持親水性質至某一程度及微孔之保留能 力β聚合物微孔之親水性及疏水性間之平衡可藉由親水性 基引入之比例適當控制之。 作為改質劑，範例包含具有1至18個碳原子之烴基， 諸如，CH3(CH2)C0C1、CH3(CH2)C0C1、苯甲基氣化物等 。此等化合物中，特別佳者係能引入烷基之化合物。 因泚，自作為交聯劑之甘油二甲基丙烯酸酯合成之本 發明之聚合物充填材料結構上具有下列化學式： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •ch2 I ο II Ο II 1 •C— I II •C一Ο—C η2- _CH- 1 II —C Η 2 一O—C— 1 —c— 1 ch3 1 OH I CH3 訂---------線—秦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由上述化學式，具有上述結構單元之聚合物充填材料具有 接受作為親水基之羥基之親水性處理之微孔。 此外，化學改質之聚合物充填材料結構上具有下述化 學式： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 18 553961 A7 B7 一空在Γ平S曰i时1苟831肖費^乍^中製 五、發明說明（16) -CHZ Ο O CH2·

I II II I -C-—C—O—C H 2—C H—C H 2—0—C C一

I I I ch3 o ch3

R 其中R係具有1至18個碟原子之烴基。於上述烴基r中，礙 原子之數目係最高達18,且烴基較佳之烷基。 範例2 : 作為液相層析術之聚合物充填材料 作為本發明液相層析術之具有單分散顆粒分佈之聚合 物複合物可藉由僅使作為交聯劑之甘油二甲基丙婦酸g旨依 據二步驟_膨脹聚合反應方法產生聚合反應，產生聚合物及 其後藉由一般之化學改質引入烴基至聚合物内而製備之。 交聯劑：甘油二曱基丙烯酸酯 疏水性基：R : CH3(CH2)6-製備方法：二步驟膨脹聚合反應方法 藉由無皂晶種聚合反應獲得之具有約lum之格外均勻 顆粒之以苯乙烯骨架為基準之晶種顆粒於第一步驟中藉由 使用酞酸二苯酯作為膨脹劑而膨脹之。甘油二甲基丙婦酸 酯、環己醇及疊氮雙異丁醯基胯之混合物被添加且第二膨 脹方法於攪拌後進行之。然後，聚合反應於7〇t時完成24 小時。 於反應完全後，反應混合物被冷卻至室溫。上述反應 混合物與CH3(CH2)6C0C1之反應被完成產生最終產物。最 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------II--^ in----^--— II--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19 553961 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（17 ) 終產物以水完全清洗m環己醇使用丙酮移除，然後，所 形成之產物被乾燥而產生具有苯乙烯骨架之細孔球狀凝膠 〇 比較例2 企為液相層析術之矽石凝塍 矽石凝膠於此比較例中作為充填材料。 第5圖例示改變以個別充填材料充填之每一管柱之作 為移動相之乙腈濃度時，藉由測量管柱内之濃度而獲得之 充填材料之膨脹-收縮現象之結果。由第5圖結果，藉由比 較例1中之甘油二甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸2·乙基己酯 之懸浮聚合反應合成之聚合物充填材料顯示管柱壓力之重 大變化其係依乙腈濃度而定，因此，指示管柱内大膨脹 -收縮之產生。另一方面，範例2製備之聚合物充填材料展 現管柱内之小的膨脹-收縮，且膨脹·收縮之程度係非常相 似於矽石凝膠者。當乙胯濃度達1〇〇〇/0時之管柱内壓力之 降低係由於移動相之黏度減少之故。 因此，以範例2合成之聚合物充填材料即使於分析期 間移動相具有濃度梯度之條件下亦具有優異之分離性質， 其係因聚合物充填材料無論乙賸濃度為何而於管柱内展現 無膨脹-收縮之現象。再者，發現除去膨脹-收縮問題之本 發明聚合物充填材料僅係藉由作為第一次之甘油甲基丙烤 酸酯之聚合反應獲得之。 其次’第6圖顯示以填充範例2合成之聚合物充填材料 之管柱分析之樣品之結果。第6圖中之標準樣品包含五種 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- 20 553961 A7

五、發明說明（18) 芳族烴環狀化合物之混合物，即，苯、萘、蒽、焦油臘及 二伸本基。由第6圖之結果，五種個別化合物之每一波峰 係個別為尖銳的，其顯示此聚合物充填材料具有優異之解 析度。 此外，於第7圖中亦顯示以藉由範例2之聚合物充填材 料充填之管柱分析之樣品結果。第7圖之樣品包含1〇種化 合物之混合物。用於此分析之化合物係環丙醯脲、咖啡因 、酚、2·乙基吡啶、笨甲酸甲酯、笨、甲苯、N，N-二甲基 笨胺、笨基乙醯基丙酮及萘，其係依據傾析之。本發明範 例2合成之聚合物充填材料具有優異之解析度及無膨脹_收 縮之問題。 本發肩不受限於特別揭示之實施例，且改變及改良可 在未偏離本發明範圍而為之。 本申請案係以日本優先申請案號第1〇_243543號案 (1998年8月8日中請）及10-364970號案（1998年12月22日申 請）為基準’其等之全部内容在此被併入以供參考。 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 陘濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適龄_家標準（CNS)A4雜（210x 297公爱） 21

Claims (1)

1. 553961 aj B8 C8 六、申請專利範ϋ公告本"

   第〇八八--四六三八號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：92年7月 1 · 一種用於液相層析術之聚合物充填材料，其包含·· 該聚合物充填材料具有以單分散顆粒分佈之以苯 乙烯骨架為主之聚合物顆粒； 其中該聚合物充填材料包括下式I及式Π， •ch2 〇 CH2， -C- I GH, 〇 I II II -C-G—Ο—C H2—C Η 一C Ha—0—C- CHa . OH 式I -fH* $ 〇 CH2- I 11 || I •C-—C—〇~C H a—C H—C H 2—0—C—C- 1 I I CH3 o ch3 c=o I R 式II 其中式II中的R表示-具有碳原子之烴基基團， 该聚合物顆粒具有一細孔，該細孔具有_大於約 2nm之直徑，且在細孔中存在一微孔，該微孔具有一不 大於2 nm之直徑， 該微孔具有親水性内表面；及 該親水性内表面藉由化學性改質而部分地引入有一疏

   22 8 8 8 8 ABCD 553961 六、申請專利範圍 水性基團，其中該疏水性基團包含j至丨8個碳原子。 2· —種用於液相層析術之聚合物充填材料，其包含： 該聚合物充填材料係藉由二步驟膨脹聚合反應方 法合成； 该聚合物充填材料具有以單分散顆粒分佈之苯乙 烯骨架為主之聚合物顆粒； 其中該聚合物充填材料包括下式〗及式π， I Ο II 〇 CHa* It 1 * C— | •c—o—CH2- -CH—CHa- II 1 一〇—c—c— ch3 1 OH 1 ch3 式I 一CH | 2 y 〇 CH II ( —C— I —c—o—ch2 —CH—CH | 1! 1 2~〇—c——c一 CH a 1 o 1 CH c=o I R 式II 其中式11中的R表示具有1至18個碳原子之烴基基團， 该聚合物顆粒具有一細孔，該細孔具有一大於約2 nm 之直徑，且在細孔中存在一微孔，該微孔具有一不大於 2 nm之直徑， 該微孔具有親水性内表面；及 該親水性内表面藉由化學改質而部分地引入有一疏水 5氏張尺度適用中闕家標準（CNS ) A4規格（g1〇X297公楚)-* - 553961 as B8 C8 DS

   六、申請專利範圍 性基團，其中該疏水性基團包含1至18個碳原子。 3· —種用於液相層析術之聚合物充填材料，其包含： 該聚合物充填材料具有以具有單分散顆粒分佈 苯乙烯骨架為主之聚合物顆粒； 其中該聚合物充填材料包括下式III及式IV， •ch2 〇 I II o 1) CH | 1 II c—c—o—ch2-1 2 -CH—CH2- II 一0—C— 1 —Ο ι ch3 1 OH 1 GH 式III ch3 I ——ch2—C— I G = 0 Ο R 式IV 其中式IV的R表示具有l至18個碳原子之烴基， 該聚合物顆粒具有一細孔，該細孔具有一大於約 2nm之直徑，且在細孔中存在一微孔，該微孔具有一不 大於2 nm之直徑；及 該微孔具有親水性内表面。 4· 一種用於液相層析術之聚合物充填材料，其包含： 該聚合物充填材料具有以具有單分散顆粒分佈

   553961 8 8 8 8 ABCD 申請專利範圍

   Η Η CIO - 2 Η CI οI OUHC w I 3 Η I Η CICIC 0=5c' ο1 2 Η c rrCH

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格（210X297公！） 25 -