WO2016143673A1 - 液体クロマトグラフィー用充填剤 - Google Patents

液体クロマトグラフィー用充填剤 Download PDF

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WO2016143673A1
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meth
gel
liquid chromatography
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packing material
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松井　徹
順也 加藤
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昭和電工株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
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Definitions

  • the present invention relates to a packing material for liquid chromatography.
  • the light scattering detector is a device that irradiates a polymer solution with laser light and measures Rayleigh scattered light from colloidal particles.
  • This apparatus can output the weight average absolute molecular weight and rotation radius of the sample from the intensity of scattered light.
  • Measurement methods using the light scattering phenomenon have been widely used for polymer characterization, that is, determination of molecular weight and examination of shape.
  • the object of evaluation is a synthetic polymer, and among these, emphasis has been placed on those soluble in organic solvents. The reason is that in the case of a polymer solution in which the polymer is dissolved in an organic solvent, even if there are impurity particles or “garbage” that hinders light scattering measurement, they can be easily removed. is doing. If “garbage” is present, the baseline of the chromatogram becomes unstable, and spike noise may occur, which is not preferable.
  • Patent Document 1 describes a solvent purification method using a filter capable of filtering and removing dust that is fine particles.
  • GPC Gel permeation chromatography
  • GFC Gel filtration chromatography
  • the cause of the spike noise is considered to be that impurities contained in the packing material for liquid chromatography remain during GFC.
  • a gelled polymer substrate is used as the filler for liquid chromatography. However, if the gelation does not proceed completely, unreacted oligomers remain in the gel. It can be assumed that this unreacted oligomer is eluted little by little by the eluent, which causes noise during analysis with a light scattering detector.
  • a GFC using a conventional packing material for liquid chromatography when the eluted filtrate is collected and analyzed with an infrared spectrophotometer, it has a relatively low molecular weight having a methacryloyloxy group. Oligomer was sometimes detected.
  • the present invention provides a packing material for liquid chromatography in which spike noise is less likely to occur when using a light scattering detector in size exclusion liquid chromatography (SEC: Size Exclusion Chromatography), and using the same.
  • SEC Size Exclusion Chromatography
  • the present inventor was able to significantly reduce the occurrence of spike noise by using a gel with an increased degree of crosslinking as a packing material for liquid chromatography, and completed the present invention.
  • the present invention includes, for example, the following matters.
  • a filler for liquid chromatography comprising a gel obtained by polymerizing a monomer containing 40% by mass or more of a crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group.
  • the crosslinkable monomer having the (meth) acryloyloxy group is an esterified product of (poly) alkylene glycol and (meth) acrylic acid, an esterified product of glycerin and (meth) acrylic acid, and pentaerythritol.
  • the monomer further includes a non-crosslinkable monomer that is a compound having one ethylenic double bond in the molecule.
  • a non-crosslinkable monomer that is a compound having one ethylenic double bond in the molecule.
  • the packing material is crosslinkable.
  • a size exclusion liquid chromatography comprising a gel obtained by polymerizing a monomer containing 40% by mass or more of the monomer.
  • the packing material for liquid chromatography according to any one of [1] to [7], wherein the gel is a porous polymer gel and the volume average particle size of the packing material is 1 to 500 microns. .
  • the gel is a polymer gel containing 40% by mass or more of monomer units derived from the crosslinkable monomer having the (meth) acryloyloxy group.
  • the crosslinkable monomer is a compound having two or more ethylenic double bonds in the molecule, the gel is a hydrophilic gel, and the crosslinkable monomer is 50% by mass or more. , [1] to [7] and [9] to [10].
  • Crosslinkable monomers are pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ethylene glycol dimethacrylate, glycerin dimethacrylate, polyethylene glycol # 200 diacrylate, and polyethylene glycol # 200 dimethacrylate
  • the packing material for liquid chromatography according to any one of [1] to [7] and [9] to [11] comprising at least one member of the group consisting of: [13]
  • a liquid chromatography apparatus comprising a detector for analyzing eluted components and a device for processing data detected by the detector.
  • the packing material for liquid chromatography of the present invention By using the packing material for liquid chromatography of the present invention, it is almost affected by spike noise even in analysis using water-soluble polymers such as pullulan and polyethylene glycol (hereinafter also referred to as PEG) as a sample.
  • PEG polyethylene glycol
  • measurement can be performed with a high S / N ratio (signal / noise).
  • the present invention relates to a packing material for liquid chromatography.
  • a liquid chromatography packing suitable for size exclusion liquid chromatography for light scattering detectors More preferably, the present invention relates to a water-based packing material for gel permeation chromatography capable of obtaining a light scattering chromatogram having a stable baseline and low spike noise in analysis using a light scattering detector.
  • the filler for liquid chromatography of the present invention is a liquid chromatography comprising a gel (polymer gel) obtained by polymerizing a monomer containing 40% by mass or more of a crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group. It is a filler. That is, in the gel as a polymer, 40% by mass or more is caused by a crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group.
  • the (meth) acryloyloxy group means at least one selected from an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.
  • the (meth) acryloyl group means at least one selected from an acryloyl group and a methacryloyl group.
  • (Meth) acrylic acid means at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid.
  • (Meth) acrylate means at least one selected from acrylate and methacrylate.
  • (Poly) alkylene glycol means alkylene glycol or polyalkylene glycol.
  • the crosslinkable monomer is a compound having two or more ethylenic double bonds in the molecule, and the non-crosslinkable monomer is a compound having one ethylenic double bond in the molecule. Means.
  • crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group examples include an esterified product of (poly) alkylene glycol and (meth) acrylic acid, an esterified product of glycerin and (meth) acrylic acid, and pentaerythritol and (meta It is preferably at least one selected from the group consisting of esterified products with acrylic acid.
  • Preferred examples of the esterified product of (poly) alkylene glycol and (meth) acrylic acid include compounds represented by the following general formula (1). (Wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, n represents an integer of 1 to 14 and X represents an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms).
  • esterified product of (poly) alkylene glycol and (meth) acrylic acid examples include ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol # 200 di (meth) acrylate, polyethylene glycol # 400 di (meth) acrylate, polyethylene glycol # 600 di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, tricyclodecanedi Examples thereof include methylol di (meth) acrylate and trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and these can be used alone or in combination.
  • ethylene glycol di (meth) acrylate and polyethylene glycol di (meth) acrylate are preferable in that they are easily copolymerized with other ethylenic double bond-containing compounds
  • Preferred examples of the esterified product of glycerin and (meth) acrylic acid include compounds represented by the following general formula (2).
  • R 3 , R 4 and R 5 each independently represents a (meth) acryloyloxy group or a hydroxyl group, and at least two of R 3 , R 4 and R 5 are (meth) acryloyloxy groups. ).
  • Specific examples of the esterified product of glycerin and (meth) acrylic acid include glycerin di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, and glyceryl methacrylate acrylate. These may be used alone or in combination. You can also. Among these, glycerin di (meth) acrylate is preferable in that it can be easily copolymerized with other ethylenic double bond-containing compounds.
  • esterified product of pentaerythritol and (meth) acrylic acid a compound represented by the following general formula (3) can be preferably exemplified.
  • R 6 represents a (meth) acryloyloxy group or a hydroxyl group
  • R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • Specific examples of the esterified product of pentaerythritol and (meth) acrylic acid include pentaerythritol tri (meth) acrylate and pentaerythritol tetra (meth) acrylate, which can be used alone or in combination. .
  • pentaerythritol tri (meth) acrylate is preferable in that it easily copolymerizes with other ethylenic double bond-containing compounds and easily imparts hydrophilicity.
  • a gel by polymerizing a monomer containing 40% by mass or more of a crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group, for example, a crosslinkability having a (meth) acryloyloxy group among all monomers. It can be produced by preparing a monomer containing 40% by mass or more of the monomer and polymerizing or copolymerizing the monomer under the conditions described later to obtain a polymer or copolymer.
  • the obtained polymer or copolymer preferably has a network structure or a three-dimensional network structure.
  • the mass% of the crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group with respect to all monomers as raw materials for obtaining the gel is referred to as the degree of crosslinking.
  • the degree of cross-linking is 40% by mass or more, thereby realizing a high S / N ratio in the light scattering detector.
  • the degree of crosslinking is preferably 45% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more. It is also preferable that the degree of crosslinking is 75% by mass or more, or 90% by mass or more.
  • the S / N ratio is thought to be affected by the presence of unreacted oligomers remaining during the production of the gel.
  • the degree of crosslinking reduces the amount of unreacted oligomers and increases the S / N ratio.
  • the ratio is thought to be high.
  • the upper limit of the degree of crosslinking can be arbitrarily selected, and can be selected as necessary, such as 100% by mass or less, 95% by mass or less, 90% by mass or less, or 80% by mass or less. As long as the effect of the present invention is obtained, any selection can be made.
  • the obtained polymer or copolymer (polymer gel) is caused by the crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group, for example, when the degree of crosslinking is 45% by mass or more, depending on the degree of crosslinking. It is a polymer that preferably contains 40% by mass or more of monomer units.
  • the non-crosslinkable monomer includes a compound having one vinyl group in the molecule, a compound having one (meth) acryloyl group in the molecule, and a compound having one (meth) acryloyloxy group in the molecule.
  • R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • Y represents a monovalent organic group or glycidyl group having an oxyalkylene group.
  • the compound represented by the above general formula (4) and other compounds such as glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol # 400 acrylate, 4- In addition to hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, styrene, styrene sulfonic acid (soda), vinyl acetate, (meth) acrylic acid (soda), alkyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-N-dimethyl (
  • glycidyl (meth) acrylate is preferred in that it can generate a hydroxyl group to improve the hydrophilicity of the gel.
  • the amount of the non-crosslinkable monomer can be selected, for example, from a range of 0 to less than 60% by mass, and can be any amount such as 0 to 50% by mass, 10 to 50% by mass, or 20 to 45% by mass. Can be used.
  • the amount of the monomer unit resulting from the non-crosslinkable monomer in the polymer gel of the present invention can also be preferably selected from the range of, for example, 0 or more and less than 60%, and 0 to 50%, A preferable range such as 10 to 50% or 20 to 45% can be selected.
  • the gel is preferably porous.
  • a diluent with the above monomer as a pore-forming agent during polymerization.
  • the raw material monomer can be dissolved and can be uniformly mixed with the raw material monomer under the reaction conditions, while the polymer formed from the monomer cannot be dissolved.
  • An inert organic solvent can be used for the polymerization reaction. Such an organic solvent varies depending on the type of monomers and can be arbitrarily selected.
  • aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, diethylbenzene, and dodecylbenzene; hexane, heptane, octane, decane, etc.
  • Saturated hydrocarbons alcohols such as isoamyl alcohol, hexyl alcohol and octyl alcohol; aliphatic halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, dichloroethane and trichloroethane; such as ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl phthalate and diethyl phthalate
  • Aliphatic or aromatic esters can be used.
  • the blending amount of the diluent varies depending on the types of monomers, the pore size of the target porous crosslinked polymer, and the density thereof, and cannot be determined unconditionally, but can be selected as necessary. For example, it is usually preferable to perform polymerization by mixing about 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material monomer.
  • the gel of the present invention can be obtained by a general method known per se, that is, for example, a solution polymerization method or a suspension polymerization method in the presence of a polymerization initiator.
  • a polymerization initiator may be any as long as it becomes a radical generating source.
  • radical photopolymerization initiators include 2,4-diethylthioxanthone, benzopheno , 4-dimethylamino isoamyl benzoate, 4-
  • an aqueous solution containing a crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group, a non-crosslinkable monomer and a polymerization initiator as necessary is taken in a reaction vessel, For example, it can be polymerized at a temperature of 40 to 100 ° C. with nitrogen substitution. After the reaction, a hydrous gel is obtained.
  • a crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group in a reaction vessel equipped with a stirrer if necessary, a non-crosslinkable monomer, a diluent and a polymerization initiator are blended.
  • the obtained solution can be dispersed in an aqueous solution in which a dispersion stabilizer is dissolved to obtain a predetermined particle size, and then purged with nitrogen and polymerized at 40 ° C. to 100 ° C.
  • a particulate water-containing gel is obtained.
  • a powdery gel will be obtained.
  • dispersion stabilizer gelatin, polyvinyl alcohol, saponified polyvinyl alcohol, water-soluble polymer compound such as hydroxyethyl cellulose, anionic, cationic, nonionic surfactants, calcium carbonate, calcium phosphate
  • water-soluble inorganic salts such as sodium chloride, calcium chloride and potassium sulfate can be used in combination as a salting-out agent in order to suppress dissolution of the monomer in water.
  • the obtained particulate gel is washed with water or hot water and, if necessary, with an organic solvent or the like.
  • the particle diameter can be made uniform by classifying the particulate gel.
  • the volume average particle diameter can be arbitrarily selected, and is usually 1 to 500 microns, preferably 2 to 200 microns.
  • a preferable range of the volume average particle diameter can be selected as necessary. For example, a preferable range such as 1 to 100 microns, 1 to 50 microns, or 1 to 20 microns may be arbitrarily selected.
  • the volume average particle size in the present invention can be measured as follows using a Coulter counter method. That is, using Multisizer 4 (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as a measuring device, 25 mL of isotone (diluted solution) was added to 0.2 g of the obtained polymer filler, dispersed by applying ultrasonic waves for 3 minutes, and then about 1000 The volume average particle diameter is measured by the number of pieces measured. In order to make the volume average particle diameter within a preferable range, the particle diameter can be controlled by air classification, classification by sieving, classification using precipitation, or the like.
  • the porous gel thus obtained is preferably hydrophilic and preferably has a hydroxyl group or the like. Therefore, when the crosslinkable monomer having a (meth) acryloyloxy group at the time of producing the gel does not have a hydrophilic group such as a hydroxyl group, it can be co-polymerized with a non-crosslinkable monomer having a glycidyl group. It is preferable to produce a gel by polymerization and impart an epoxy group to the gel.
  • the epoxy group possessed by the gel and a polyol such as ethylene glycol are preferably reacted in the presence of a catalyst such as boron trifluoride diethyl ether complex to open the epoxy group and generate a hydroxyl group. Sex can be imparted.
  • it is preferable to increase the number of hydroxyl groups by reacting this generated hydroxyl group with an epoxy compound, preferably glycidol.
  • an epoxy compound preferably glycidol.
  • the reaction between the hydroxyl group of the gel and the epoxy compound, particularly glycidol can be performed by dispersing and mixing the gel and glycidol, and this reaction can increase the hydroxyl group of the gel.
  • a dispersion mixing method the gel is dispersed and mixed in a glycidol single solution or a glycidol solution dissolved in an organic solvent compatible with glycidol, or the gel is dispersed and mixed in an organic solvent compatible with glycidol. It can be performed by a method of adding glycidol to the inside.
  • the method of adding glycidol is not particularly limited.
  • the method of adding in a lump the method of adding in several portions, the method of adding dropwise, and the solution dissolved in another organic solvent at once. Any method may be used, such as a method of adding in a step, or a method of adding this in several times.
  • the organic solvent compatible with glycidol is not particularly limited as long as the particles can be mixed and dispersed and are inactive to the reaction between the functional group of the particles and the epoxy group of glycidol.
  • the organic solvent include dimethylformamide, dioxane, diethylene glycol dimethyl ether, and the like.
  • Catalysts include strong inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, strong alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, quaternary ammonium salts such as triethylbenzylammonium chloride and tetramethylammonium chloride, benzyldimethylamine and tributylamine.
  • the filler for liquid chromatography of the present invention obtained as described above can be preferably used for a liquid chromatography method or a liquid chromatography apparatus.
  • a liquid chromatography apparatus comprising a column, a pump for feeding liquid to the column, a detector for analyzing components eluted from the column, and a device for processing data detected by the detector, the packing material of the present invention is added to the column. By using this, measurement can be performed with a high S / N ratio.
  • Example 1 (Degree of crosslinking: 100%) Crosslinkable monomer (A-TMM-3L, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 55% by mass of pentaerythritol triacrylate (103.3 mmol), 45% by mass of pentaerythritol tetraacrylate (71.3 mmol)) 56.0 g, diluent 67.6 g of dichloroethane and 36.4 g of octanol were put in a container, and 3.3 g (13.3 mmol) of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator was dissolved in the container, Stir for 1 hour to prepare an oil phase.
  • A-TMM-3L manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 55% by mass of pentaerythritol triacrylate (103.3 mmol), 45% by mass of pentaerythritol tetra
  • ion-exchanged water 300 g of ion-exchanged water, 8 g of GH-20 (dispersion stabilizer, manufactured by Nippon Gosei Kagaku, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 86.5% -89.0%), and 8 g of NaCl as a salting-out agent are dissolved.
  • a water phase was prepared.
  • the oil phase was added to the aqueous phase, and the mixture was dispersed with an Excel auto homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Seisakusho) at 2000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen.
  • Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Then, 59.0 g of gel was obtained by filtering, wash
  • Crosslinkable monomer (A-TMM-3L, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate 55% by mass (76.2 mmol), pentaerythritol tetraacrylate 45% by mass (52.6 mmol)) 41.3 g, non-crosslinked 2. 27.5 g (193.5 mmol) of glycidyl methacrylate, 67.6 g of dichloroethane, and 36.4 g of octanol as a functional monomer are placed in a container, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) is added to the container.
  • A-TMM-3L manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate 55% by mass (76.2 mmol), pentaerythritol tetraacrylate 45% by mass (52.6 mmol)
  • an oil phase was prepared in which 300 g of ion-exchanged water, 8 g of GH-20 as a dispersion stabilizer and 8 g of NaCl were dissolved.
  • the oil phase was added to the aqueous phase and dispersed with an Excel auto homogenizer at 2000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Then, 63.7 g of a gel was obtained by filtering, washing, and drying the dispersion after polymerization.
  • the obtained gel was dispersed in a mixed solution of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol, and stirred for 1 hour. After stirring, 2.6 g of boron trifluoride diethyl ether complex was added as a catalyst and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing and drying gave 67.0 g of gel. The obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 4 to 8 ⁇ m. 20.8 g of the gel after air classification was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 20 g of glycidol, and stirred for 1 hour. After stirring, 8 g of zinc borofluoride was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. By filtration, washing and drying, 22.8 g of the gel of the present invention was obtained.
  • Cross-linkable monomer (A-TMM-3L, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate 55% by mass (54.8 mmol), pentaerythritol tetraacrylate 45% by mass (37.8 mmol)) 29.7 g, glycidyl methacrylate 33.1 g (232.9 mmol), 67.6 g of dichloroethane, and 36.4 g of octanol were placed in a container, and 3.3 g (13.3 mmol) of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added to the container.
  • an oil phase in which 300 g of ion exchange water, 8 g of GH-20, and 8 g of NaCl were dissolved was prepared.
  • the oil phase was added to the aqueous phase and dispersed with an Excel auto homogenizer at 2000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Thereafter, 57.3 g of a gel was obtained by filtering, washing, and drying the dispersion after polymerization.
  • the obtained gel was dispersed in 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol, and stirred for 1 hour. After stirring, 2.6 g of boron trifluoride diethyl ether complex was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing and drying gave 61.3 g of gel.
  • the obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 4 to 8 ⁇ m. 18.7 g of the gel after air classification was dispersed in a mixed solution of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 20 g of glycidol, and stirred for 1 hour. After stirring, 8 g of zinc borofluoride was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing, and drying gave 20.2 g of the gel of the present invention.
  • an aqueous phase in which 300 g of ion exchange water, 8 g of GH-20, and 8 g of NaCl were dissolved was prepared.
  • the oil phase was added to the aqueous phase and dispersed with an Excel auto homogenizer at 2000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Then, 50.4 g of gel was obtained by filtering, wash
  • the obtained gel was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol and stirred for 1 hour. After stirring, 2.6 g of boron trifluoride diethyl ether complex was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing and drying gave 53.3 g of gel. The obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 4 to 8 ⁇ m. 15.7 g of the gel after air classification was dispersed in a mixed solution of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 20 g of glycidol, and stirred for 1 hour. After stirring, 8 g of zinc borofluoride was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing, and drying gave 16.4 g of the gel of the present invention.
  • ion-exchanged water 2.20 g of GH-20, KH-17 (dispersion stabilizer, manufactured by Nippon Gosei Kagaku, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 78.5% -81.5%) 2.20 g
  • An aqueous phase in which 4.40 g of NaCl was dissolved was prepared.
  • the oil phase was added to the aqueous phase and dispersed with an Excel auto homogenizer at 3500 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours.
  • the oil phase was added to the aqueous phase, and dispersed for 10 minutes at 3500 rpm with an Excel auto homogenizer. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Filtration, washing and drying gave 62.5 g of gel. 400 g of water and 6 g of sulfuric acid were added to the obtained gel and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing and drying gave 64.8 g of gel. The obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 8 to 12 ⁇ m.
  • Example 5 (Degree of crosslinking: 50%) 33.0 g (166.5 mmol) of ethylene glycol dimethacrylate, 33.0 g (232.1 mmol) of glycidyl methacrylate, 28 g of chlorobenzene, and 30 g of lauryl alcohol were put in a container, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvalero) was put in this container. (Nitrile) 4.0 g (16.1 mmol) was dissolved and stirred for 1 hour to prepare an oil phase. Separately, 440 g of ion-exchanged water, 2.20 g of GH-20, 2.20 g of KH-17 and 4.40 g of NaCl were prepared.
  • the oil phase was added to the aqueous phase, and dispersed for 10 minutes at 3500 rpm with an Excel auto homogenizer. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Filtration, washing and drying gave 66.6 g of gel. 400 g of water and 6 g of sulfuric acid were added to the obtained gel and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing and drying gave 71.3 g of gel. The obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 8 to 12 ⁇ m.
  • the oil phase was added to the aqueous phase, and dispersed for 5 minutes at 3000 rpm with an Excel auto homogenizer. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Then, 57.2 g of gel was obtained by filtering, wash
  • Example 7 (Crosslinking degree: 60%) Cross-linkable monomer (A-TMM-3L, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate 55% by mass (73.1 mmol), pentaerythritol tetraacrylate 45% by mass (50.4 mmol)) 39.6 g, pentaerythritol 39.6 g (173.7 mmol) of triacrylate, 26.4 g (185.7 mmol) of glycidyl methacrylate, 18 g of chlorobenzene, and 38 g of lauryl alcohol were put in a container, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was put in this container.
  • A-TMM-3L manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., pentaerythritol triacrylate 55% by mass (73.1 mmol), pentaerythritol tetraacrylate
  • Example 8 (Crosslinking degree: 60%)
  • a crosslinkable monomer 41.3 g (134.1 mmol) of polyethylene glycol # 200 diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 27.5 g (193.5 mmol) of glycidyl methacrylate, 67.6 g of dichloroethane, and 36.4 g of octanol were used as containers.
  • 3.3 g (13.3 mmol) of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved and stirred for 1 hour to prepare an oil phase.
  • aqueous phase in which 300 g of ion-exchanged water, 8 g of GH-20, and 8 g of NaCl were dissolved.
  • the oil phase was added to the aqueous phase and dispersed with an Excel auto homogenizer at 2000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Filtration, washing and drying gave 56.8 g of gel.
  • the obtained gel was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol, and stirred for 1 hour.
  • Example 9 (Crosslinking degree: 60%) 41.3 g (125.2 mmol) of polyethylene glycol # 200 dimethacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 27.5 g (193.5 mmol) of glycidyl methacrylate, 67.6 g of dichloroethane, and 36.4 g of octanol were placed in a container. , 2′-Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 3.3 g (13.3 mmol) was dissolved and stirred for 1 hour to prepare an oil phase.
  • an aqueous phase in which 300 g of ion exchange water, 8 g of GH-20, and 8 g of NaCl were dissolved was prepared.
  • the oil phase was added to the aqueous phase and dispersed with an Excel auto homogenizer at 2000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Then, 58.4 g of gel was obtained by filtering, wash
  • the obtained gel was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol, and stirred for 1 hour. After stirring, 2.6 g of boron trifluoride diethyl ether complex was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing and drying gave 67.4 g of gel.
  • the obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 4 to 8 ⁇ m. 23.5 g of the gel after air classification was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 20 g of glycidol, and stirred for 1 hour. After stirring, 8 g of zinc borofluoride was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing, and drying gave 25.7 g of the gel of the present invention.
  • an aqueous phase in which 300 g of ion exchange water, 8 g of GH-20, and 8 g of NaCl were dissolved was prepared.
  • the oil phase was added to the aqueous phase and dispersed with an Excel auto homogenizer at 2000 rpm for 10 minutes. Thereafter, the dispersion was transferred to a separable flask, and the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. Polymerization was performed at a reaction temperature of 60 ° C. for 6 hours. Filtration, washing and drying gave 63.7 g of gel.
  • the obtained gel was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol, and stirred for 1 hour.
  • the obtained gel was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol, and stirred for 1 hour. After stirring, 2.6 g of boron trifluoride diethyl ether complex was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing and drying gave 71.5 g of gel. The obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 4 to 8 ⁇ m. 27.5 g of the gel after air classification was dispersed in 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 20 g of glycidol, followed by stirring for 1 hour. After stirring, 8 g of zinc borofluoride was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing, and drying gave 29.3 g of the gel of the present invention.
  • Example 12 (Crosslinking degree: 60%) Crosslinkable monomer (A-TMM-3L, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 55% by mass of pentaerythritol triacrylate (76.2 mmol), 45% by mass of pentaerythritol tetraacrylate (52.6 mmol)) 41.3 g, 4- 27.5 g (193.7 mmol) of hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (Nippon Kasei), 67.6 g of dichloroethane, and 36.4 g of octanol were put in a container, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added to the container.
  • A-TMM-3L manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 55% by mass of pentaerythritol triacrylate (76.2 mmol), 45% by mass of pentaerythritol te
  • the obtained gel was dispersed in a mixed liquid of 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 220 g of ethylene glycol, and stirred for 1 hour. After stirring, 2.6 g of boron trifluoride diethyl ether complex was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. By filtration, washing and drying, 72.3 g of a gel was obtained. The obtained gel was classified with an air classifier to collect particles of 4 to 8 ⁇ m. 28.5 g of the gel after air classification was dispersed in 220 g of diethylene glycol dimethyl ether and 20 g of glycidol, followed by stirring for 1 hour. After stirring, 8 g of zinc borofluoride was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Filtration, washing, and drying gave 30.6 g of the gel of the present invention.
  • Example of analysis The gels produced in Examples and Comparative Examples were filled in a 8.0 ⁇ ⁇ 300 mm SUS housing and evaluated with a multi-angle light scattering detector (DAWN HELEOS II, manufactured by Wyatt Technology). A 0.1 M sodium nitrate aqueous solution was used as an eluent under the conditions of a flow rate of 1.0 ml / min and a temperature of 30 ° C.
  • 10 ⁇ L of P-20 which is a 0.5% pullulan standard substance (weight average molecular weight is 20800 in terms of PS), is injected, and the comparison is made with the ratio of baseline noise to signal (S / N ratio). went.
  • S represents the height of the obtained sample peak
  • N represents the average value of noise around the sample peak ( ⁇ 2 minutes). That is, the average value of the difference between the peaks and valleys was adopted as the value to be compared.
  • the chromatogram obtained in Comparative Example 1 is shown in FIG. 2, and the chromatogram obtained in Example 2 is shown in FIG. In these figures, the vertical axis represents mV, and the horizontal axis represents minutes (min.).
  • the S / N ratios measured using the gels prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2 under the above conditions are shown in the table.
  • S / N is preferably 30 or more, but in Examples 1 to 12, all of 30 or more are realized.
  • An object of the present invention is to provide a packing material for liquid chromatography in which spike noise is unlikely to occur when using a light scattering detector in size exclusion liquid chromatography, and to provide an analysis method using the same.
  • Liquid chromatography column 2
  • Mobile phase tank 3
  • Liquid feed pump 4
  • Sampler (injector) 5
  • Light scattering detector 6
  • Differential refractive index detector 7
  • Recorder data processing device

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Abstract

　（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体を４０質量％以上含む単量体を重合して得られるゲルからなる液体クロマトグラフィー用充填剤。

Description

液体クロマトグラフィー用充填剤
　本発明は、液体クロマトグラフィー用充填剤に関する。
　本願は、２０１５年３月１０日に、日本に出願された特願２０１５－０４６６５０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　光散乱検出器は、ポリマー溶液にレーザー光を照射し、コロイド粒子によるレイリー散乱光を測定する装置である。この装置は、散乱光の強度から、試料の重量平均絶対分子量や回転半径を出力することができる。光散乱現象を利用した測定方法は、高分子のキャラクタリゼーション、すなわち分子量の決定や形状の検討に広く活用されてきた。評価対象は合成高分子であり、その中でも有機溶媒に可溶なものに重点が置かれてきた。その理由は、高分子が有機溶媒に溶けた高分子溶液の場合には、光散乱測定の障害となる不純物粒子や“ごみ”が存在しても、それらの除去が容易であったことに起因している。なお“ごみ”が存在すると、クロマトグラムのベースラインが不安定になり、スパイクノイズが発生することがあり好ましくない。
　前述のように光散乱クロマトグラムのベースラインが不安定になったり、スパイクノイズが発生したりする原因としては、有機溶媒内にダストやイオン性物質が存在すること、および、そのダストやイオン性物質がカラム内の充填剤に吸着され、わずかな圧力変動により脱離することが理由として考えられる。スパイクノイズを抑える方法として、例えば、特許文献１には、微粒子であるダストをろ過、及び除去できるフィルターを使用する溶媒精製法が記載されている。
　このように、有機溶媒を使用した分析においてはゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以降、ＧＰＣ（Gel permeation chromatography）とも称する。）が用いられており、前述のように、溶媒を精製することによってスパイクノイズを抑えることに成功している。
　一方で、水系溶媒に溶解したポリマーを分析する場合には、ゲルろ過クロマトグラフィー（以降、ＧＦＣ（Gel filtration chromatography）とも称する。）が用いられる。なおＧＦＣを用いて光散乱検出器で高分子のキャラクタリゼーションを行う場合、ＧＰＣの場合よりもスパイクノイズが発生しやすい傾向がある。
　前記スパイクノイズが発生する原因としては、ＧＦＣを行う際に、液体クロマトグラフィー用の充填剤に含まれている不純物が残存していることが理由として考えられる。液体クロマトグラフィー用充填剤としては、ゲル化したポリマー基材が用いられる。しかしながら、前記ゲル化が完全に進行しなかった場合、未反応オリゴマーがゲル内に留まる。この未反応オリゴマーが溶離液によって少しずつ溶出し、それが光散乱検出器で分析する際のノイズの要因となる、と想定できる。
　具体的には、従来の液体クロマトグラフィー用充填剤を使用したＧＦＣにおいて、溶出したろ液を回収し、赤外分光光度計で分析を行った際に、メタクリロイルオキシ基を有する比較的低分子量のオリゴマーが検出されることがあった。
特開２００２－１８１８００号公報
　本発明は、サイズ排除液体クロマトグラフィー（SEC: Size Exclusion Chromatography）において、光散乱用検出器を使用する際、スパイクノイズが発生しにくい液体クロマトグラフィー用充填剤を提供すること、およびそれを用いた分析方法を提供することを目的とする。
　本発明者は、液体クロマトグラフィー用充填剤として架橋度を上げたゲルを使用することによって、スパイクノイズの発生を著しく減少させることができ、本発明を完成するに至った。本発明は、例えば、以下の事項を含む。
　［１］（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体を４０質量％以上含む単量体を重合して得られるゲルからなる液体クロマトグラフィー用充填剤。
　［２］前記（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体が、（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物、グリセリンと（メタ）アクリル酸とのエステル化物、およびペンタエリスリトールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物からなる群から選ばれる少なくとも１種である、［１］に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
　［３］前記（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物が、下記一般式（１）で表される化合物である、［２］に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　（式中、Ｒ１，　Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、ｎは１～１４の整数を表し、Ｘは炭素数２～４のオキシアルキレン基を表す。）。
　［４］前記グリセリンと（メタ）アクリル酸とのエステル化物が、下記一般式（２）で表される化合物である、［２］に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　（式中Ｒ３、Ｒ４ 、Ｒ５はそれぞれ独立に（メタ）アクリロイルオキシ基または水酸基を表し、Ｒ３、Ｒ４ 、Ｒ５のうちの少なくとも２つは（メタ）アクリロイルオキシ基である。）。
　［５］前記ペンタエリスリトールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物が、下記一般式（３）で表される化合物である、［２］に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　（式中、Ｒ６は（メタ）アクリロイルオキシ基または水酸基を表し、Ｒ７は水素原子またはメチル基を表す）。
　［６］前記単量体が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体に加えて、さらに分子内に１つのエチレン性二重結合を有する化合物である非架橋性単量体を含む、［１］～［５］のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
　［７］前記非架橋性単量体が、下記一般式（４）で表される化合物である、［６］に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 　（式中、Ｒ８は水素原子またはメチル基を表し、Ｙはオキシアルキレン基を有する１価の有機基またはグリシジル基を表す。）
　［８］水系溶媒に溶解する試料を、液体クロマトグラフィー用充填剤を充填したカラムに導入し、光散乱検出器を用いて検出を行う、サイズ排除液体クロマトグラフィーにおいて、前記充填剤が、架橋性単量体を４０質量％以上含む単量体を重合して得られたゲルからなることを特徴とするサイズ排除液体クロマトグラフィー。
　［９］前記ゲルが多孔性高分子ゲルであり、充填剤の体積平均粒径が１～５００ミクロンである、［１］～［７］のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
　［１０］前記ゲルが、前記（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体に起因するモノマー単位を４０質量％以上含む、高分子ゲルである、［１］～［７］及び［９］のいずれか１項に記載の、液体クロマトグラフィー用充填剤。
　［１１］前記架橋性単量体が分子内に２つ以上のエチレン性二重結合を有する化合物であり、前記ゲルが親水性ゲルであり、前記架橋性単量体が５０質量％以上である、［１］～［７］及び［９］～［１０］のいずれか１項に記載の、液体クロマトグラフィー用充填剤。
　［１２］架橋性単量体が、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート、及び、ポリエチレングリコール＃２００ジメタクリレートからなる群の少なくとも一つを含む、［１］～［７］及び［９］～［１１］のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
　［１３］　［１］～［７］及び［９］～［１２］のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤、前記充填剤を含むカラム、前記カラムに送液するポンプ、カラムから溶出した成分を分析する検出器、及び検出器で検出されたデーターを処理する装置を含む、液体クロマトグラフィー装置。
　本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤を使用することによって、プルランや、ポリエチレングリコール（以降、ＰＥＧとも称する。）などの水溶性高分子を試料とした分析においても、スパイクノイズの影響をほとんど受けることがなく、光散乱検出器を使用したサイズ排除液体クロマトグラフィーにおいて高いＳ／Ｎ比（信号／ノイズ）で測定を行うことができる。
本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤を使用した分析を行う際の装置の構成の一例である。 比較例１のクロマトグラムである。 実施例２のクロマトグラムである。
　以下に本発明の好ましい例を説明するが、本発明はこれらの例のみに限定されることは無い。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、組み合わせ、及び、その他の変更が可能である。
　本発明は、液体クロマトグラフィー用充填剤に関する。好ましくは、光散乱検出器用のサイズ排除液体クロマトグラフィーに適した、液体クロマトグラフィー用充填剤に関する。より好ましくは、光散乱検出器を用いる分析において、ベースラインが安定し、スパイクノイズが少ない光散乱クロマトグラムを得ることができる水系のゲル浸透クロマトグラフィー用充填剤に関する。
　本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤は、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体を４０質量％以上含む単量体を重合して得られるゲル（高分子ゲル）からなる液体クロマトグラフィー用充填剤である。すなわち、重合体である前記ゲルは、その４０質量％以上が（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体に起因する。
　本願において、（メタ）アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基から選ばれる少なくとも１つを意味する。（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基から選ばれる少なくとも１つを意味する。（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸から選ばれる少なくとも１つを意味する。（メタ）アクリレートとは、アクリレートおよびメタクリレートから選ばれる少なくとも１つを意味する。また（ポリ）アルキレングリコールとは、アルキレングリコールまたはポリアルキレングリコールを意味する。また、架橋性単量体とは、分子内に２つ以上のエチレン性二重結合を有する化合物であり、非架橋性単量体とは、分子内に１つのエチレン性二重結合を有する化合物を意味する。
　（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体としては、（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物、グリセリンと（メタ）アクリル酸とのエステル化物、およびペンタエリスリトールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
　（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物としては、下記一般式（１）で表される化合物を好ましく例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
  
　（式中、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、ｎは１～１４の整数を表し、Ｘは炭素数２～４のオキシアルキレン基を表す。）。
　（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物の具体例としては、エ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、ポリエチレングリコール＃２００ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（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、１，９－ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどを挙げることができ、単独でも、あるいはこれらを組み合わせて使用することもできる。
　それらの中でも、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、及びポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートが、他のエチレン性二重結合含有化合物と共重合しやすい点で好ましい。
　グリセリンと（メタ）アクリル酸とのエステル化物としては、下記一般式（２）で表される化合物を好ましく例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 　（式中Ｒ３、Ｒ４ 、Ｒ５はそれぞれ独立に（メタ）アクリロイルオキシ基または水酸基を表し、Ｒ３、Ｒ４ 、Ｒ５のうちの少なくとも２つは（メタ）アクリロイルオキシ基である。）。
　グリセリンと（メタ）アクリル酸とのエステル化物の具体例としては、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレートを挙げることができ、単独でも、あるいはこれらを組み合わせて使用することもできる。
　それらの中でも、グリセリンジ（メタ）アクリレートが他のエチレン性二重結合含有化合物と共重合しやすい点で好ましい。
　ペンタエリスリトールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物としては、下記一般式（３）で表される化合物を好ましく例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
  
 
　（式中、Ｒ６は（メタ）アクリロイルオキシ基または水酸基を表し、Ｒ７は水素原子またはメチル基を表す）。
　ペンタエリスリトールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物の具体例としては、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートなどがあり、単独でも、あるいはこれらを組み合わせて使用することもできる。
　それらの中でも、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートが他のエチレン性二重結合含有化合物と共重合しやすい点と親水性を付与しやすい点で好ましい。
　（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体を４０質量％以上含む単量体を重合してゲルを得るには、例えば、全単量体のうち（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体を４０質量％以上配合した単量体を用意し、これを後述の条件で重合または共重合させて、重合体や共重合体を得ることによって、製造することができる。得られた重合体や共重合体は網目構造や三次元網目構造を有する事が好ましい。本発明においては、ゲルを得る際の原料となる全単量体に対する、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体の質量％を、架橋度と称する。
　本発明において架橋度は４０質量％以上であり、これによって光散乱検出器での高いＳ／Ｎ比を実現することができる。架橋度は４５質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上がさらに好ましい。架橋度が、７５質量％以上や、９０質量％以上であることも好ましい。Ｓ／Ｎ比には、ゲルの製造の際に残存する未反応のオリゴマーの存在が影響していると考えられ、架橋度を上げることによって、未反応のオリゴマーの存在量が低減しＳ／Ｎ比が高くなると考えられる。架橋度の上限は任意に選択ができ、１００質量％以下や、９５質量％以下や、９０質量％以下や、８０質量％以下など、必要に応じて選択できる。本発明の効果が得られる限り、任意に選択することが可能である。
　なお得られた重合体や共重合体（高分子ゲル）は、架橋度に応じて、例えば架橋度が４５質量％以上の時は、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体に起因するモノマー単位を４０質量％以上好ましく含む重合体となる。
　前記のゲルの製造に際して、Ｓ／Ｎ比が低下しない範囲で、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体の他に、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体と共重合可能な非架橋性単量体を使用して、共重合することができる。
　前記非架橋性単量体としては、分子内に１つのビニル基を有する化合物、分子内に１つの（メタ）アクリロイル基を有する化合物、及び分子内に１つの（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合物等を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 　（式中、Ｒ８は水素原子またはメチル基を表し、Ｙはオキシアルキレン基を有する１価の有機基またはグリシジル基を表す。）
　具体的には、上記の一般式（４）で表されるような化合物や、その他の化合物、例えばグリシジル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール＃４００アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートグリシジルエーテルの他に、スチレン、スチレンスルホン酸（ソーダ）、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸（ソーダ）、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ベンジル、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸（ソーダ）、アクリロイルモルホリン、Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニルアセトアミド、Ｎ－ビニルカルバゾール、アクリロニトリル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、無水マレイン酸、マレイミド、Ｎ－アルキルマレイミド、Ｎ－フェニルマレイミドなどがあり、１種または２種以上用いることができる。これらのうち、水酸基を生成してゲルの親水性を向上できる点で、グリシジル（メタ）アクリレートが好ましい。非架橋性単量体の量は、例えば０以上６０質量％未満の範囲から選ぶことができ、０～５０質量％や、１０～５０質量％や、２０～４５質量％など、任意の量で使用することができる。本発明の高分子ゲル中の非架橋性単量体に起因するモノマー単位の量も、例えば０以上６０％未満の範囲から好ましく選択することができ、必要に応じて、０～５０％や、１０～５０％や、２０～４５％など、好ましい範囲を選択できる。
　前記のゲルは多孔性であることが好ましい。多孔性を得る為に、重合の際に上記の単量体に希釈剤を多孔形成剤として配合することが好ましい。
　希釈剤としては、原料単量体を溶解でき、反応条件下で原料単量体と均一に混合可能であって、一方で、前記単量体から形成された重合体を溶解できないものであり、重合反応には不活性な有機溶媒が使用できる。このような有機溶媒としては、モノマー類の種類により異なり、任意に選択できるが、例えばトルエン、キシレン、ジエチルベンゼン、ドデシルベンゼンのような芳香族系炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカンのような飽和炭化水素類；イソアミルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコールのようなアルコール類；ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタンのような脂肪族ハロゲン化炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルのような脂肪族あるいは芳香族エステルなどを用いることができる。希釈剤の配合量は、モノマー類の種類、目的とする多孔性架橋重合体の細孔サイズ、及びその密度などにより変わり一概に決定することはできないが、必要に応じて選択できる。例えば、通常は原料単量体１００質量部に対し、５０～２００質量部程度混合して重合することが好ましい。
　本発明のゲルは、それ自体公知の一般的な方法、すなわち、例えば、重合開始剤の存在下で、溶液重合法や懸濁重合法で得ることができる。なお、前記重合体や共重合体が水などの溶媒を含む状態のゲルを得る事もできるが、溶媒を除いて乾燥されたゲルとしても良い。重合開始剤はラジカル発生源になるものであればいずれでもよい。例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、ｔ－ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ－ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス－２－４－ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビス－２－アミジノプロパンジハイドロクロリド、アゾビス〔２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン〕ジハイドロクロリド、アゾビス〔２－メチル－Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）プロピオナミド〕、光ラジカル重合開始剤としては、２，４－ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、４－ジメチルアミノイソアミルベンゾエート、４－ジメチルアミノエチルベンゾエート、などがある。これらの添加量は任意の量で使用でき、例えば、全単量体１００質量部に対して通常０．０１～３０質量部、好ましくは０．０５～２０質量部で使用される。
　溶液重合においては、例えば、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体、必要に応じて非架橋性単量体、及び重合開始剤を配合した水溶液を、反応容器に取り、容器内を窒素置換し、例えば４０～１００℃の温度で重合させることができる。反応後、含水状ゲルが得られる。
　また、懸濁重合では、例えば、撹拌機のついた反応容器で（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体、必要に応じて非架橋性単量体、希釈剤及び重合開始剤を配合した溶液を、分散安定剤を溶解した水溶液に分散させて、所定の粒径になった後、窒素置換し、４０℃～１００℃で重合させることができる。ここでは、粒子状の含水ゲルが得られる。また、共沸脱水などで脱水すれば粉末状のゲルが得られる。この場合に、分散安定剤として、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールのケン化物、ヒドロキシエチルセルロースのような水溶性高分子化合物、アニオン、カチオン、非イオン性の各種界面活性剤、炭酸カルシウム、りん酸カルシウムのような難水溶性無機塩を用いることができる。これら分散安定剤と共に、単量体の水への溶解を抑制するために、塩析剤として塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸カリウムのような水溶性無機塩を併用することができる。得られた粒子状のゲルは、水または熱水で、更に必要に応じて有機溶媒などで洗浄し、ゲルに付着している分散安定剤、さらにはゲル内に存在している希釈剤及び未反応モノマー類などを除去する。更に必要に応じて、粒子状のゲルを分級することにより、粒子径を揃えることができる。体積平均粒径は任意で選択することができ、通常は１～５００ミクロン、好ましくは２～２００ミクロンである。必要に応じて体積平均粒径の好ましい範囲は選択することができ、例えば、１～１００ミクロンや、１～５０ミクロンや、あるいは１～２０ミクロンなど、任意に好ましい範囲を選択してよい。　
　本発明における上記の体積平均粒径は、コールターカウンター法を用いて、次のように測定できる。すなわち、測定装置としてＭｕｌｔｉｓｉｚｅｒ　４（ベックマン・コールター社製）を用い、得られたポリマー充填剤０．２ｇにアイソトン（希釈液）２５ｍＬを加え、超音波を３分間当てて分散させた後、約１０００個の測定個数にて体積平均粒径を測定する。体積平均粒径を好ましい範囲とするには、風力分級、ふるい分けによる分級、沈殿を利用した分級等で、前記粒径を制御できる。
　このようにして得られた多孔性のゲルは、親水性であることが好ましく、水酸基等を有することが好ましい。したがって、ゲルを製造する際の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体が、水酸基等の親水基を有していない場合には、グリシジル基を有する非架橋性単量体との共重合によってゲルを製造し、ゲルにエポキシ基を付与することが好ましい。その場合、ゲルが有するエポキシ基とエチレングリコールなどのポリオールとを、好ましくは三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体などの触媒の存在下で反応させることで、エポキシ基が開環して水酸基が生成し親水性を付与できる。さらにこの生成した水酸基に、エポキシ化合物、好ましくはグリシドールを反応させて、水酸基を増やすことが好ましい。それによって、該粒子状ゲルの外表面がアルコール性水酸基で覆われ、一方で、粒子状ゲルの細孔内は疎水性である、２種類の性質を併せ持つ構造の多孔性ゲルとなる。これにより外表面の親水性が高まり、タンパク質などが該ゲルに吸着したり保持したりすることを防止できる。
　ゲルが有する水酸基と、エポキシ化合物特にグリシドールとの反応は、該ゲルとグリシドールを分散混合することによって行うことができ、この反応によってゲルの水酸基を増やすことができる。分散混合の方法としては、グリシドールの単独溶液、あるいはグリシドールと相溶性のある有機溶媒に溶解したグリシドール溶液に該ゲルを分散混合する方法により、またはグリシドールに相溶性ある有機溶媒に該ゲルを分散混合した中にグリシドールを添加する方法などにより行うことができる。グリシドールを添加する方法は特に限定されず、例えば、一括して添加する方法、数回に分割して添加する方法、滴下して添加する方法、更には他の有機溶媒に溶解したものを一括して添加する方法、またはこれを数回に分けて添加する方法など、いずれの方法であってもよい。グリシドールと相溶性ある有機溶媒としては、該粒子を混合分散することができ、該粒子の持つ官能基とグリシドールのエポキシ基との反応に不活性であれば、特に限定するものでない。例えばジメチルホルムアミド、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどを、前記有機溶媒として挙げることができる。
　上記のグリシドールとゲルが有する水酸基との反応に関して、必要であれば適宜触媒を用いることができる。触媒としては、塩酸、硫酸のような無機強酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのような強アルカリ、トリエチルベンジルアンモニウムクロライドやテトラメチルアンモニウムクロライドのような四級アンモニウム塩、ベンジルジメチルアミンやトリブチルアミンのような三級アミン、２－メチル－４－エチルイミダールや２－メチルイミダゾールのようなイミダゾール化合物、更には三フッ化ホウ素、ホウフッ化亜鉛、塩化スズのようなルイス酸などを挙げることができる。
　以上のようにして得られた本発明の液体クロマトグラフィー用充填剤は、液体クロマトグラフィー法や液体クロマトグラフィー装置に好ましく使用できる。例えば、カラム、前記カラムに送液するポンプ、カラムから溶出した成分を分析する検出器、及び検出器で検出されたデーターを処理する装置を含む液体クロマトグラフィー装置において、本発明の充填剤をカラムに使用することにより、高いＳ／Ｎ比で測定を行うことができる。
　以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
　［実施例１］（架橋度：１００％）
　架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート５５質量％（１０３．３ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（７１．３ｍｍｏｌ））５６．０ｇ、希釈剤としてジクロロエタン６７．６ｇ、及びオクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに、重合開始剤として２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０（分散安定剤、日本合成化学製、ケン化度が８６．５％－８９．０％のポリビニルアルコール）を８ｇ、塩析剤としてＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザー（日本精機製作所製）により、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合した。その後、重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、及び乾燥することにより、ゲル５９．０ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集め、本発明のゲル２２．２ｇを得た。
　［実施例２］（架橋度：６０％）
　架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート　５５質量％（７６．２ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（５２．６ｍｍｏｌ））４１．３ｇ、非架橋性単量体としてグリシジルメタクリレート２７．５ｇ（１９３．５ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、及びオクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水を３００ｇ、分散安定剤としてＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。その後重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、及び乾燥することにより、ゲル６３．７ｇを得た。得られたゲルを、ジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びエチレングリコール２２０ｇの混合液に分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、触媒として三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃　３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６７．０ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２０．８ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びグリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２２．８ｇを得た。
　［実施例３］（架橋度：４７％）
架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート　５５質量％（５４．８ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（３７．８ｍｍｏｌ））２９．７ｇ、グリシジルメタクリレート３３．１ｇ（２３２．９ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、及び、オクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。その後重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル５７．３ｇを得た。得られたゲルを、ジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ，エチレングリコール２２０ｇに分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃、３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６１．３ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル１８．７ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、グリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２０．２ｇを得た。
　［比較例１］（架橋度：３０％）
　架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート　５５質量％（３１．０ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（２１．４ｍｍｏｌ））１６．８ｇ、グリシジルメタクリレート３９．２ｇ（２７５．８ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、オクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビスイソブチロニトリル２．２ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合した。その後、重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル５０．４ｇを得た。得られたゲルをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、エチレングリコール２２０ｇの混合液に分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃、３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル５３．３ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル１５．７ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、グリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル１６．４ｇを得た。
　［比較例２］（架橋度：３０％）
架橋性単量体としてエチレングリコールジメタクリレート１９．８ｇ（９９．９ｍｍｏｌ）、非架橋性単量体としてグリシジルメタクリレート４６．２ｇ（３２３．６ｍｍｏｌ）、希釈剤としてクロロベンゼン２８ｇ、ラウリルアルコール３０ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）４．０ｇ（１６．１ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水４４０ｇ、ＧＨ－２０を２．２０ｇ、ＫＨ－１７（分散安定剤、日本合成化学製、ケン化度が７８．５％－８１．５％のポリビニルアルコール）２．２０ｇ、ＮａＣｌを４．４０ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、３５００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル６０．０ｇを得た。得られたゲルに水４００ｇ，硫酸６ｇを加え８０℃３時間反応を行った。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６４．５ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して８～１２μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２４．６ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びグリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２６．６ｇを得た。
　［実施例４］（架橋度：４０％）
エチレングリコールジメタクリレート２６．４ｇ（１３３．２ｍｍｏｌ）、グリシジルメタクリレート３９．６ｇ（２７８．６ｍｍｏｌ）、クロロベンゼン２８ｇ、ラウリルアルコール３０ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）４．０ｇ（１６．１ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水４４０ｇ、ＧＨ－２０を２．２０ｇ、ＫＨ－１７を２．２０ｇ、ＮａＣｌを４．４０ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、３５００ｒｐｍで１０間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル６２．５ｇを得た。得られたゲルに水４００ｇ，硫酸６ｇを加え、８０℃で３時間反応を行った。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６４．８ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して８～１２μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２５．６ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びグリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２７．３ｇを得た。
　［実施例５］（架橋度：５０％）
エチレングリコールジメタクリレート３３．０ｇ（１６６．５ｍｍｏｌ）、グリシジルメタクリレート３３．０ｇ（２３２．１ｍｍｏｌ）、クロロベンゼン２８ｇ、ラウリルアルコール３０ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）４．０ｇ（１６．１ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水４４０ｇ、ＧＨ－２０を２．２０ｇ、ＫＨ－１７を２．２０ｇ、ＮａＣｌを４．４０ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、３５００ｒｐｍで１０間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル６６．６ｇを得た。得られたゲルに水４００ｇ，硫酸６ｇを加え８０℃で３時間反応を行った。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル７１．３ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して８～１２μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２８．６ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びグリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃ｄ３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル３０．４ｇを得た。
　［実施例６］（架橋度：６０％）
　架橋性単量体としてグリセリンジメタクリレート３９．６ｇ（１７３．７ｍｍｏｌ）、グリシジルメタクリレート２６．４ｇ（１８５．７ｍｍｏｌ）、クロロベンゼン１８ｇ、ラウリルアルコール３８ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）２．２ｇ（８．９ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水４４０ｇ、ＧＨ－２０を２．２０ｇ、ＫＨ－１７を２．２０ｇ、ＮａＣｌを４．４０ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、３０００ｒｐｍで５間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。その後、重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル５７．２ｇを得た。得られたゲルに水４００ｇ、硫酸６ｇを加え、８０℃で３時間反応を行った。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６３．５ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して１０～１２μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２５．６ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、グリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２６．８ｇを得た。
　［実施例７］（架橋度：６０％）
　架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート　５５質量％（７３．１ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（５０．４ｍｍｏｌ））３９．６ｇ、ペンタエリスリトールトリアクリレート３９．６ｇ（１７３．７ｍｍｏｌ）、グリシジルメタクリレート２６．４ｇ（１８５．７ｍｍｏｌ）、クロロベンゼン１８ｇ、ラウリルアルコール３８ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水４４０ｇ、ＧＨ－２０を２．２０ｇ、ＫＨ－１７を２．２０ｇ、ＮａＣｌを４．４０ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、３０００ｒｐｍで１０間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。その後、重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル５８．２ｇを得た。得られたゲルに水４００ｇ、硫酸６ｇを加え８０℃で３時間反応を行った。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６３．５ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して８～１２μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２５．８ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びグリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２７．３ｇを得た。
　［実施例８］（架橋度：６０％）
　架橋性単量体としてポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート（新中村化学工業製）４１．３ｇ（１３４．１ｍｍｏｌ）、グリシジルメタクリレート２７．５ｇ（１９３．５ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、オクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル５６．８ｇを得た。得られたゲルをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びエチレングリコール２２０ｇの混合液に分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６２．５ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２０．１ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びグリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより、本発明のゲル２２．３ｇを得た。
　［実施例９］（架橋度：６０％）
　ポリエチレングリコール＃２００ジメタクリレート（新中村化学工業製）４１．３ｇ（１２５．２ｍｍｏｌ）、グリシジルメタクリレート２７．５ｇ（１９３．５ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、オクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。その後、重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル５８．４ｇを得た。得られたゲルをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びエチレングリコール２２０ｇの混合液に分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル６７．４ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２３．５ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びグリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２５．７ｇを得た。
　［実施例１０］（架橋度：６０％）
　架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート５５質量％（７６．２ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（５２．６ｍｍｏｌ））４１．３ｇ、非架橋性単量体としてメトキシポリエチレングリコール＃４００アクリレート（新中村化学工業製）２７．５ｇ（６０．６ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、オクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル６３．７ｇを得た。得られたゲルをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びエチレングリコール２２０ｇの混合液に分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル７１．１ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２６．５ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、グリシドール２０ｇの混合液に分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２９．３ｇを得た。
　［実施例１１］（架橋度：６０％）
　架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート５５質量％（７６．２ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（５２．６ｍｍｏｌ））４１．３ｇ、４－ヒドロキシブチルアクリレート（日本化成製）２７．５ｇ（１９０．７ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、オクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル６２．５ｇを得た。得られたゲルをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びエチレングリコール２２０ｇの混合液に分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル７１．５ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２７．５ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、グリシドール２０ｇに分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル２９．３ｇを得た。
　［実施例１２］（架橋度：６０％）
　架橋性単量体（Ａ－ＴＭＭ－３Ｌ、新中村化学工業製、ペンタエリスリトールトリアクリレート５５質量％（７６．２ｍｍｏｌ）、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４５質量％（５２．６ｍｍｏｌ））４１．３ｇ、４－ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル（日本化成製）２７．５ｇ（１９３．７ｍｍｏｌ）、ジクロロエタン６７．６ｇ、オクタノール３６．４ｇを容器に入れ、これに２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）３．３ｇ（１３．３ｍｍｏｌ）を溶解させ、一時間撹拌し、油相を準備した。また別に、イオン交換水３００ｇ、ＧＨ－２０を８ｇ、ＮａＣｌを８ｇ溶解させた水相を準備した。水相の中に油相を加え、エクセルオートホモジナイザーにより、２０００ｒｐｍで１０分間分散させた。その後、セパラブルフラスコに分散液を移し、反応容器内を窒素で置換した。反応温度６０℃で６時間重合させた。その後、重合を行った分散液を、ろ過、洗浄、乾燥することにより、ゲル６４．５ｇを得た。得られたゲルをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、及びエチレングリコール２２０ｇの混合液に分散し、一時間撹拌を行った。撹拌後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体２．６ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することによりゲル７２．３ｇを得た。得られたゲルを風力分級機で分級して４～８μｍの粒子を集めた。風力分級後のゲル２８．５ｇをジエチレングリコールジメチルエーテル２２０ｇ、グリシドール２０ｇに分散させ、一時間撹拌を行った。撹拌後、ホウフッ化亜鉛８ｇを加え、８０℃で３時間反応させた。ろ過、洗浄、乾燥することにより本発明のゲル３０．６ｇを得た。
［分析例］
　実施例および比較例で作製したゲルを８．０φ×３００ｍｍのＳＵＳ製のハウジングに充填し、多角度光散乱検出器（ＤＡＷＮ　ＨＥＬＥＯＳ　II、Ｗｙａｔｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）で評価した。流速１．０ｍｌ／ｍｉｎ、温度３０℃の条件で、溶離液として０．１Ｍの硝酸ナトリウム水溶液を用いた。測定サンプルとして０．５％のプルラン標準物質（重量平均分子量がＰＳ換算で、２０８００）であるＰ－２０を１０μＬ注入して、シグナルに対するベースラインのノイズの比率（Ｓ／Ｎ比）で比較を行った。Ｓは得られたサンプルピークの高さを表し、Ｎはサンプルピーク周辺（±２分）のノイズの平均値を表す。すなわち、山と谷との差の平均値を、比較する値として採用した。
　比較例１で得られたクロマトグラムを図２に、実地例２で得られたクロマトグラムを図３に示す。これら図において、縦軸はｍＶ、横軸は分（ｍｉｎ．）を表す。
　また、実施例１～１２および比較例１～２で作製したゲルを使用して上記の条件で測定したときのＳ／Ｎ比を、表に示す。
　定量分析の際にはＳ／Ｎが３０以上であると好ましいが、実施例１～１２においては全て３０以上を実現している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　本発明は、サイズ排除液体クロマトグラフィーにおいて光散乱用検出器を使用する際、スパイクノイズが発生しにくい液体クロマトグラフィー用充填剤を提供すること、およびそれを用いた分析方法を提供することを目的とする。
１　液体クロマトグラフィー用カラム
２　移動相タンク
３　送液ポンプ
４　サンプラー（インジェクター）
５　光散乱検出器
６　示差屈折率検出器
７　記録計（データー処理装置）

Claims (13)

  1. 　（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体を４０質量％以上含む単量体を重合して得られるゲルからなる、液体クロマトグラフィー用充填剤。
  2. 　前記（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体が、（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物、グリセリンと（メタ）アクリル酸とのエステル化物、およびペンタエリスリトールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
  3. 　前記（ポリ）アルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物が、下記一般式（１）で表される化合物である、請求項２に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　（式中、Ｒ１，　Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、ｎは１～１４の整数を表し、Ｘは炭素数２～４のオキシアルキレン基を表す。）。
  4. 　前記グリセリンと（メタ）アクリル酸とのエステル化物が、下記一般式（２）で表される化合物である、請求項２に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　（式中Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれ独立に（メタ）アクリロイルオキシ基または水酸基を表し、Ｒ３、Ｒ４ 、Ｒ５のうちの少なくとも２つは（メタ）アクリロイルオキシ基である。）。
  5. 　　前記ペンタエリスリトールと（メタ）アクリル酸とのエステル化物が、下記一般式（３）で表される化合物である、請求項２に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤；
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　（式中、Ｒ６は（メタ）アクリロイルオキシ基または水酸基を表し、Ｒ７は水素原子またはメチル基を表す）。
  6. 　前記単量体が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体に加えて、分子内に１つのエチレン性二重結合を有する化合物である非架橋性単量体をさらに含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
  7. 　前記非架橋性単量体が、下記一般式（４）で表される化合物である、請求項６に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     　（式中、Ｒ８は水素原子またはメチル基を表し、Ｙはオキシアルキレン基を有する１価の有機基またはグリシジル基を表す。
  8. 　水系溶媒に溶解する試料を、液体クロマトグラフィー用充填剤を充填したカラムに導入し、光散乱検出器を用いて検出を行う、サイズ排除液体クロマトグラフィーにおいて、前記充填剤が、請求項１のゲルからなることを特徴とする、サイズ排除液体クロマトグラフィー。
  9. 前記ゲルが多孔性高分子ゲルであり、充填剤の体積平均粒径が１～５００ミクロンである、請求項１～７のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
  10. 　前記ゲルが、前記（メタ）アクリロイルオキシ基を有する架橋性単量体に起因するモノマー単位を４０質量％以上含む、高分子ゲルである、請求項１～７及び９のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
  11. 　前記架橋性単量体が分子内に２つ以上のエチレン性二重結合を有する化合物であり、前記ゲルが親水性ゲルであり、前記架橋性単量体が５０質量％以上である、請求項１～７及び９～１０のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
  12. 　架橋性単量体が、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート、及び、ポリエチレングリコール＃２００ジメタクリレートからなる群の少なくとも一つを含む、請求項１～７及び９～１１のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤。
  13. 　請求項１～７及び９～１２のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー用充填剤、前記充填剤を含むカラム、前記カラムに送液するポンプ、カラムから溶出した成分を分析する検出器、及び検出器で検出されたデーターを処理する装置を含む、液体クロマトグラフィー装置。
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