ES2593478T3

ES2593478T3 - Fabricación de columnas de separación monolíticas

Info

Publication number: ES2593478T3
Application number: ES07005043.0T
Authority: ES
Inventors: Dieter Dr. Lubda; Karin Dr. Cabrera Perez; Klaus Kreher; Charles Dr. Mcllwrick Roderick
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2016-12-09
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: US20090101580A1; JP2007292751A; JP5117091B2; US8883011B2

Abstract

Procedimiento para la elaboración de columnas de separación monolíticas mediante a) obtención de un cuerpo moldeado monolítico poroso en un procedimiento sol-gel que presenta zonas de bordes heterogéneas b) reducción del diámetro del cuerpo moldeado en por lo menos 5 μm mediante un proceso de lijado simple o múltiple de la capa externa.

Description

DESCRIPCION

Fabricacion de columnas de separacion monollticas

La presente invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de columnas de separacion monollticas usando cuerpos monollticos moldeados cuyo diametro se reduce mediante pulido.

5 Estado de la tecnica

Debido al desarrollo de dispositivos de slntesis miniaturizados, en los cuales se pueden llevar a cabo reacciones qulmicas con cantidades mlnimas de educto, tambien han aumentado los requerimientos respecto a los dispositivos de analisis correspondientes para permitir la separacion de cantidades mlnimas de sustancia.

Una ventaja fundamental de las columnas de separacion con un diametro mas pequeno es la posibilidad de poder 10 detectar cantidades de sustancias considerablemente menores. Una columna de separacion con un diametro de 3 mm tiene una sensibilidad de deteccion 2,35 veces mayor que una columna convencional con un diametro de 4,6 mm (calculado segun F= (4,6/3)2)

Por consiguiente, en la tecnica de separacion cromatografica cada vez es mas frecuente el uso de diametros mas pequenos que los productos estandar (4,6 mm de diametro interior). No obstante, el uso de columnas con 15 diametros menores presenta ventajas tambien en combinacion los dispositivos usados comunmente, ya que se requieren cantidades mas pequenas de disolvente. Esto permite su uso tambien en conexion con la deteccion selectiva de masa (LC/MS) sin necesidad de dividir una parte de la fase movil antes de la entrada en el detector MS.

Como consecuencia de su gran permeabilidad con un rendimiento de separacion igual de alto, las columnas de separacion monollticas se pueden usar para la separacion cromatografica con tasas de flujo elevadas. En esto 20 radica la verdadera ventaja del uso de columnas de separacion monollticas respecto a otras columnas. Al usar columnas de separacion con diametros menores se pueden lograr ademas sensibilidades de deteccion aun mayores.

Para la elaboracion de materiales porosos inorganicos en forma de columnas de separacion monollticas, en especial de las correspondientes columnas basadas en geles de sllice, se conocen distintos procedimientos. Tal y 25 como se describe en EP 0 710219 B1 o WO 98/29350, es preferible trabajar segun el procedimiento sol-gel. Por metodos de sol-gel se entienden procedimientos ampliamente extendidos en los que primero se crean especies polimerizables de bajo peso molecular para obtener finalmente materiales agregados o polimerizados mediante reacciones de polimerizacion. Al margen de otras aplicaciones, el metodo sol-gel es adecuado para su uso en la hidrolisis de alcoholatos metalicos, cloruros metalicos, sales metalicas o compuestos de combinacion que, por lo 30 general, contienen ligandos de carboxilo o beta-dicetona. Se describe un procedimiento equivalente tambien en EP 0 363 697, en el que se expone a un proceso de hidrolisis la solucion de un alcoholato metalico junto con un pollmero organico como agente porogeno. La policondensacion subsiguiente lleva finalmente a una separacion de fases con una fase rica en sllice y una fase organica acuosa con el pollmero disuelto. Los materiales elaborados segun este proceso se caracterizan por tener poros abiertos conectados con una distribucion del tamano de poro 35 mas estrecha.

Para fabricar una columna de separacion monolltica con el procedimiento sol-gel, se anade un sol a un molde, p. ej. un tubo, de un material apropiado con un diametro interior de por ejemplo 6 mm. De esta manera se fija el diametro posterior del monolito que se va a crear, formado mediante encogimiento. Segun la invencion, la reduccion de tamano es de aproximadamente el 15 % del diametro original.

40 En WO 01/58562 se describe la fabricacion de columnas de separacion monollticas mediante el uso de un procedimiento sol-gel.

Ahora se ha demostrado que el procedimiento sol-gel descrito anteriormente en la fabricacion de monolitos con diametro reducido, en especial, en diametros de menos de aprox. 5 mm, tiene como resultado productos que no presentan un rendimiento optimo de separacion cromatografica.

45 Ademas de las columnas cromatograficas monollticas inorganicas, en los ultimos anos se han implantado cada vez mas las columnas monollticas organicas, ya que en determinadas circunstancias presentan mejores propiedades que las columnas inorganicas que se emplean habitualmente. En el caso de las columnas monollticas organicas, se prefieren geles de pollmeros organicos duros muy reticulados. Durante su fabricacion, estos materiales tambien se integran en pollmeros, normalmente dentro moldes, como p. ej. tubos. Los especialistas en la materia conocen los 50 procedimientos para la elaboracion de pollmeros monollticos organicos. La fabricacion se puede realizar, por ejemplo, de manera similar a F. Svec y J.M. Frechet (1992) Anal. Chem. 64, paginas 820-822, y S. Hjerten et al. (1989) J. Chromatogr. 473, paginas 273-275, o WO 2005116095. Otra posibilidad para la fabricacion de cuerpos

moldeados monollticos organicos es la elaboracion de una impresion polimerica organica de un cuerpo moldeado poroso inorganico que se desmolda tras la polimerizacion de los monomeros organicos. Los procedimientos correspondientes se describen en las solicitudes de patentes EP 0 366 252 A y DE 199 46 674 A1.

Planteamiento del objetivo

5 Por consiguiente, el objetivo de la presente invencion es facilitar columnas de separacion que tambien permitan separar cromatograficamente cantidades pequenas de mezclas de productos con una sensibilidad muy elevada. Pero tambien es objeto de la presente invencion facilitar columnas de separacion, sobre todo de un diametro mas pequeno, mediante las cuales es posible efectuar la separacion con una mayor sensibilidad, de modo que tambien se pueda detectar o detectar mejor incluso la mas minima contaminacion.

10 Ademas, se pretenden producir columnas de separacion mejoradas que permitan acoplar la separacion cromatografica con la espectrometrla de masas como tecnica de deteccion y realizar estas dos actividades en una sola instalacion, ya que estos dos metodos se complementan muy bien. Dado que los aparatos de espectrometrla de masas por lo general solo pueden funcionar con tasas de flujo reducidas, se pretenden facilitar mediante la presente invencion columnas de separacion con un diametro reducido que se puedan combinar con estos aparatos 15 y que aporten una mejor separacion a pesar del diametro mas pequeno.

Por tanto, el objetivo de la presente invencion es facilitar un proceso factible para la fabricacion de columnas de separacion monollticas de una forma sencilla y economica, mediante la cual se puedan obtener columnas de separacion que presenten propiedades homogeneas en toda la seccion transversal de la columna, de modo que en cada elemento de volumen de la columna fabricada se alcance, a ser posible, el mismo rendimiento de separacion.

20 El objetivo se alcanza mediante un procedimiento en el cual en un primer paso se preparan cuerpos moldeados monollticos que se liberan en el siguiente paso mediante el lijado de la capa exterior heterogenea. Para lograr este proposito, se lijan capas finas de pocos micrometres de espesor desde el exterior. Para una mejora de las propiedades, puede ser suficiente con reducir el diametro del cuerpo moldeado 5 pm mediante el lijado. Normalmente, mediante un paso de lijado se reduce el diametro a la medida deseada, pero por lo menos se reduce 25 > 20 pm.

Cumplimiento del objetivo de la invencion

La causa de que sobre todo las columnas cromatograficas monollticas de diametros menores a menudo no presenten un buen rendimiento de separacion parece radicar en la influencia creciente de la zona del borde del monolito.

30 En los monolitos de silice aparecen, por ejemplo, en la zona de los bordes, dominios de gel de silice compactado que, en caso de reduccion del diametro, pueden tener una influencia muy negativa en el resultado de separacion.

Como han mostrado las investigaciones, las zonas de los bordes presentan una estructura diferente a la de los elementos de volumen mas interiores de los monolitos formados. Mientras que en el interior se forma una red tridimensional, en las zonas de los bordes se manifiestan dominios compactados de gel de silice con una porosidad 35 considerablemente reducida, lo que influye en el rendimiento de separacion y en la simetria del pico. Con fotografias de MEB se pudo mostrar que la capa de gel de silice exterior de la columna monolltica cuenta con una estructura heterogenea. Mediante el contacto del sol con la superficie interna del tubo gelificante se obtiene una estructura del gel de silice distinta a la del interior de la columna. Se forman dominios en la superficie exterior con una capa de gel de silice extremadamente compacta que no presenta la clasica estructura porosa del interior del 40 monolito.

Sorprendentemente, se descubrio que, a partir de cuerpos moldeados monollticos elaborados en moldes gelificantes segun los procedimientos habituales, es posible fabricar las columnas correspondientes con un diametro reducido, por ejemplo de 3 o 2 mm o menor, en las que el material exterior, es decir, la capa de revestimiento exterior del cuerpo moldeado, se lija en un procedimiento de lijado adecuado. Este puede ser tanto un 45 proceso de lijado sin centro, como tambien otro procedimiento en el que se puedan retirar capas externas finas del respectivo cuerpo moldeado monolltico, preferentemente de forma gradual, en condiciones adaptadas al material sensible.

El cumplimiento del presente objetivo se realiza, por tanto, mediante el lijado multiple de forma gradual de capas del cuerpo moldeado, por lo general de aprox. 0,01 a 0,2 mm, hasta lograr el diametro deseado.

50 Objeto de la invencion

El objeto de la presente invencion es un procedimiento para la fabricacion de columnas de separacion monollticas mediante

a) obtencion de un cuerpo moldeado monolltico poroso cuyas zonas de los bordes sean heterogeneas

b) reduccion del diametro del cuerpo moldeado en por lo menos 5 pm mediante un proceso de lijado simple o 5 multiple de la capa de revestimiento externa

El procedimiento segun la invencion es especialmente apropiado para cuerpos moldeados monollticos porosos que se han fabricado en un molde gelificante.

En una formad de realizacion preferida, despues del paso b), se reviste de forma estanca el cuerpo moldeado lijado en un paso c).

10 En una forma de realizacion preferida, en el paso b) se reduce el diametro del cuerpo moldeado a traves de un proceso de lijado sin centro.

En otra forma de realizacion preferida, en el paso b) se reduce el diametro del cuerpo moldeado con ayuda de discos abrasivos rotatorios.

En otra forma de realizacion preferida, en el paso b) se reduce el diametro del cuerpo moldeado mediante el 15 rectificado cillndrico entre centros.

En otra forma de realizacion preferida, en el paso b) se reduce el diametro del cuerpo moldeado en un torno mediante el torneado entre centros.

En una forma de realizacion preferida, en el paso b) se reduce gradualmente el diametro del cuerpo moldeado de 0,1 a 3 mm en total.

20 En una forma de realizacion preferida, en el paso a) se usa un cuerpo moldeado monolltico con un diametro de entre 4 y 8 mm.

Figuras

La figura 1 muestra de forma esquematica el principio fundamental del «lijado sin centro».

La figura 2 muestra un cuerpo moldeado cillndrico con ambas caras frontales S y la superficie de recubrimiento M.

25 Descripcion detallada de la invencion

Los cuerpos moldeados usados en el procedimiento segun la invencion son cuerpos moldeados que presentan zonas de bordes heterogeneas, sobre todo aquellos que se han fabricado en un molde, el denominado molde gelificante. Este molde gelificante predetermina el tamano y la forma de los cuerpos monollticos moldeados que se van a elaborar. El termino «molde gelificante» se utiliza independientemente de que procedimiento de fabricacion 30 se use, es decir, de si el cuerpo moldeado, por ejemplo, se fabrica mediante un procedimiento sol-gel, otro procedimiento de policondensacion o polimerizacion o por ejemplo mediante sinterizacion. Por ejemplo, el molde gelificante para la fabricacion de los cuerpos moldeados con forma de columna normalmente es un tubo que se puede cerrar por uno o los dos lados.

Los cuerpos moldeados con zonas de los bordes heterogeneas son cuerpos moldeados cuya capa externa es 35 heterogenea o presenta una estructura diferente a las de las areas del interior del cuerpo moldeado. Las zonas de los bordes heterogeneas se pueden formar, por ejemplo, mediante la fabricacion del cuerpo moldeado (p. ej., como se explica anteriormente, la fabricacion en un molde gelificante) o mediante el tratamiento posterior del cuerpo moldeado (p. ej. tratamiento termico o mecanico).

Segun la invencion, una columna de separacion monolltica es un cuerpo moldeado monolltico poroso que se ha 40 producido mediante el lijado de la capa externa segun el procedimiento en el sentido de la invencion. La columna de separacion monolltica segun la invencion se puede usar para objetivos cromatograficos tal y como se describe a continuacion u otros objetivos distintos.

La «capa externa» de un cuerpo moldeado es la superficie de recubrimiento externa o la zona de los bordes del cuerpo moldeado. Durante la fabricacion del cuerpo moldeado, esta capa externa esta en contacto directo o muy 45 cerca del molde gelificante.

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Segun la invencion, un cuerpo moldeado monolltico poroso es un cuerpo moldeado con una estructura de poros monomodal, bimodal u oligomodal. Normalmente el volumen de poros supone entre un 50 y un 80 % del volumen del cuerpo moldeado. Los cuerpos moldeados preferidos presentan una estructura de poros monomodal con macroporos o, se prefiere en especial, una estructura de poros bimodal o trimodal con mesoporos y macroporos. Los macroporos unidos entre si poseen preferentemente un diametro que presenta un valor medio superior a 0,1 pm. El diametro de los mesoporos presenta preferentemente un valor medio comprendido entre 2 y 100 nm. Como los cuerpos moldeados elaborados segun la invencion se usan preferentemente para objetivos cromatograficos, sus dimensiones se corresponden, por lo general, con las dimensiones habituales para las columnas cromatograficas monollticas. Normalmente son diametros de entre 2 y 25 mm y longitudes de entre 2 cm y 1 m. No obstante, en funcion del ambito de utilizacion de la columna de separacion, es posible que los tamanos difieran de esta indicacion. Preferentemente los cuerpos moldeados son cillndricos, es decir, con forma de columna, con lados frontales circulares S y una superficie de revestimiento M (vease la Fig. 2), aunque tambien pueden presentar otras formas para determinadas aplicaciones. Ejemplos de otras formas serlan columnas conicas, columnas con lados frontales poligonales o cuerpos moldeados con forma de paraleleplpedo.

Los cuerpos moldeados pueden estar formados por todos los materiales rlgidos porosos que sean apropiados para formar un cuerpo moldeado estable, especialmente pueden ser de materiales inorganicos, organicos o materiales hlbridos organicos-inorganicos.

Ejemplos de materiales inorganicos son materiales de sllice o materiales de otros oxidos metalicos, como por ejemplo oxidos de aluminio o de titanio o mezclas de oxidos metalicos.

Ejemplos de materiales hlbridos organicos-inorganicos son materiales que estan formados por redes tridimensionales homogeneas con una estructura hlbrida organica-inorganica o materiales inorganicos que estan recubiertos con por lo menos una capa de un pollmero organico (tambien en los poros) o materiales organicos que estan recubiertos con por lo menos una capa de un pollmero inorganico (tambien en los poros).

Ejemplos de pollmeros organicos son especialmente los derivados del acido polimetacrllico extremadamente reticulados, derivados de poliestireno, poliester, poliamida, polietileno o tambien materiales porosos de carbono o Caibon

En una forma de realizacion preferida, los cuerpos moldeados usados segun la invencion estan formados por materiales inorganicos, en especial materiales de sllice o materiales hlbridos inorganicos-organicos, en especial de organoalcoxisilanos o mezclas de materiales hechos de organoalcoxisilanos y alcoxisilanos que se han elaborado mediante un procedimiento sol-gel.

El especialista en la materia conoce los procedimientos para la elaboracion de cuerpos moldeados a partir de materiales inorganicos, organicos o hlbridos organicos-inorganicos (veanse p. ej. las explicaciones sobre el estado de la tecnica). A continuacion, se explicaran brevemente algunos de los procedimientos conocidos a modo de ejemplo:

Segun la invencion, se usan cuerpos moldeados que se han fabricado segun un procedimiento sol-gel. Se describen procedimientos similares, por ejemplo, en Ep 0 710219 B1 o preferentemente en WO 98/29350. En el procedimiento sol-gel se crean primero especies polimeralizables de bajo peso molecular y finalmente se obtienen materiales agregados o polimerizados mediante reacciones de polimerizacion o policondensacion. Al margen de otras aplicaciones, el metodo sol-gel es adecuado para su uso en la hidrolisis de alcoholatos metalicos, cloruros metalicos, sales metalicas o compuestos de combinacion que por lo general contienen ligandos de carboxilo o beta- dicetona. Tambien se describe un procedimiento correspondiente en EP 0 363 697.

Los alcoxisilanos apropiados para la elaboracion de materiales de sllice adecuados segun la invencion mediante un procedimiento sol-gel son tetraalcoxisilanos (RO)4Si, en los que R normalmente es un resto de alquilo, alquenilo o arilo como alquilo C1 a C20, alquenilo C2 a C20 o arilo C5 a C20, preferentemente un resto alquilo C1 a C8. Se prefieren especialmente el tetraetoxisilano y, en particular, el tetrametoxilano. Asimismo, el tetraalcoxisilano puede contener distintos restos de alquilo (R).

En otra forma de realizacion, en vez de un alcoxisilano o una mezcla de dos o varios alcoxisilanos, tambien se pueden usar organoalcoxisilanos o mezclas de organoalcoxisilanos con tetraalcoxisilanos. De esta manera, se forman materiales hlbridos inorganicos-organicos. Los alcoxisilanos apropiados son aquellos en los que se sustituye de uno a tres, preferentemente uno, grupos alcoxi de un tetraalcoxisilano por restos organicos, como preferentemente alquilo C1 a C20, alquenilo C2 a C20 o arilo C5 a C20. Se han publicado mas organoalcoxisilanos en WO 03/014450. o US 4,017,528.

En vez de en su forma de monomero, los alcoxisilanos u organoalcoxisilanos tambien se pueden usar prepolimerizados como oligomeros, por ejemplo.

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En un procedimiento sol-gel se forma un cuerpo de gel mediante hidrolisis de los eductos, como p. ej. de los alcoxisilanos y/u organoalcoxisilanos, ante una fase porogena, p. ej. una solucion acuosa de un pollmero organico. Despues se envejece el gel y finalmente se retira la sustancia porogena. En funcion de los monomeros usados y, dado el caso, del agente porogeno, puede variar la realizacion concreta del procedimiento.

Al usar organoalcoxisilanos, por ejemplo en funcion de que distribucion de poros deba presentar el cuerpo moldeado monolltico, se puede incidir de distintas formas en la formacion de los poros.

Por ejemplo, dado el caso, se puede prescindir de la adicion de un agente porogeno como polietilenglicol, ya que algunos organoalcoxisilanos influyen mediante restos organicos no hidrolizables incluso en la formacion de estructuras macroporosas en el cuerpo moldeado.

Si se desean mesoporos adicionales, se puede anadir un detergente (p. ej. detergentes cationicos como CTAB (CH3(CH2)i5N+(CH3)3Br-), detergentes no ionicos como PEG (polietilenglicol), Brij 56 (CH3(CH2)i5-(OCH2CH2)io-OH), Brij 58 (CH3(CH2)i5-(OCH2CH2)2o-OH) y detergentes Triton® X (CH3)3CCH2CH(CH3)-C6H4O(CH2CH2O)xH con x=8 (TX-114) o x=10 (TX-100) o copollmeros en bloque como Pluronic® P-123 (EO)2o(oxidos propilenos, PO)7o(EO)2o o Tween® 85 (trioleato de sorbitan polioxietilenico)) o efectuar un proceso de envejecimiento como el publicado p. ej. en WO 95/o3256 y especialmente en WO 98/2935o (adicion de una sustancia que se descompone con el calor, como la urea).

Normalmente, tras el gelificado y el envejecimiento del gel con frecuencia se realiza un paso de calcinacion. As! se quitan todos los restos o compuestos que quedan en el cuerpo moldeado. Tambien al usar organoalcoxisilanos en el sol de monomero se calcina en el ultimo paso de la slntesis, de modo que se eliminan los restos organicos del cuerpo moldeado y se obtiene un cuerpo moldeado completamente inorganico. Esto se puede aprovechar, sobre todo con el uso de organoalcoxisilanos con restos organicos estericamente grandes, para la formacion de poros. Por regla general, la calcinacion se realiza a temperaturas de entre 3oo y 6oo °C.

Pero asimismo, tambien es posible prescindir del paso de calcinacion o escoger la temperatura de manera que no se ataquen los restos organicos, sobre todo al usar organoalcoxisilanos.

De esta forma existe la posibilidad de influir en las propiedades materiales del cuerpo moldeado mediante los restos organicos, p. ej. en lo que respecta a sus propiedades de separacion cromatografica. En este caso, las temperaturas normalmente oscilan entre 1oo y 3oo °C

Para la fabricacion de las correspondientes columnas es crucial que los poros esten distribuidos de manera uniforme y tambien homogenea en el volumen total del monolito fabricado. Las sustancias qulmicas porogenas apropiadas pueden ser p. ej. pollmeros organicos hidrosolubles como el oxido de polietileno o mezclas compuestas por un polialcohol y una formamida. Tambien se pueden usar mezclas que contienen formamida y un polialcohol, como etilenglicol, glicerina o sorbitol, como componente de la fase porogena.

Si se usan alcoholatos de silicio como compuestos organometalicos, es preferible realizar la hidrolisis en un medio acido. Para ello, es preferible usar acidos diluidos, por ejemplo, acido acetico o acido nltrico en concentraciones de 1 mmol/l a 2 mol/l. No obstante, tambien se pueden utilizar otros acidos diluidos para este fin.

La estructura y la composicion de los cuerpos moldeados elaborados mediante el procedimiento sol-gel dependen de los parametros del proceso seleccionados y son determinadas, por ejemplo, por los materiales de partida empleados, la temperatura de reaccion, el pH, el tipo de catalizadores empleados, dado el caso, la cantidad y el peso molecular del pollmero organico usado y el disolvente empleado. No obstante, se ha demostrado que en condiciones exactamente iguales se obtienen estructuras reproducibles.

Los cuerpos moldeados elaborados segun EP o71o219 B1 o preferentemente segun WO 98/2935o tienen preferiblemente estructuras en las cuales los macroporos conectados entre si, en funcion de los parametros de proceso escogidos, presentan de media un diametro de entre o,1 y 5o pm, preferentemente de entre o,2 y 2o pm. En particular, se escogen los parametros de forma que se obtengan cuerpos moldeados con un diametro de macroporos de entre o,2 y 1o pm.

Preferentemente se ajusta el volumen de poros generados en la columna elaborada de tal manera que suponga aprox. entre un 5o y un 8o % del volumen total, de forma que la columna presente una estabilidad suficiente para el tratamiento de lijado subsiguiente y durante el uso posterior se pueden formar condiciones de presion apropiadas.

Como ya se menciono anteriormente, los materiales preferidos cuentan adicionalmente con mesoporos en las paredes de los macroporos. Los mesoporos cuentan con diametros medios de entre 2 y 1oo nm. Las columnas cuyos mesoporos tienen diametros medios de entre 2 y 5o nm, en particular de entre 5 y 3o nm, poseen propiedades especialmente favorables.

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La relacion del volumen de mesoporos respecto al volumen total de los poros deberla ser superior al 10 % a ser posible.

Al igual que en las columnas cromatograficas tradicionales, tambien se pueden derivatizar los cuerpos moldeados usados segun la invencion o las columnas de separacion mediante grupos funcionales, los denominados efectores de separacion, mediante la union de estos en la superficie de los poros o mediante el apoyo de biomoleculas, p. ej. enzimas, como glucosa isomerasa o catalizadores metalicos, como platino o paladio, en los poros. Los especialistas en la materia conocen los distintos efectores de separacion, como por ejemplo grupos ionicos, hidrofobos, quelantes o quirales, y los metodos para su implantacion. Se pueden encontrar ejemplos en WO 98/29350, p. ej.

Los cuerpos moldeados organicos apropiados se pueden elaborar segun procedimientos de polimerizacion tradicionales, p. ej. mediante polimerizacion termica, ionica o radicalaria. Se deben elaborar con un grado de reticulacion tan elevado que le aporte la suficiente rigidez y firmeza para no danarse o deformarse de forma indeseada durante el lijado segun la invencion. Ademas, los cuerpos moldeados de pollmeros organicos se pueden elaborar mediante polimerizacion en masa de monomeros en un cuerpo moldeado, un llamado cuerpo moldeado de matriz como molde gelificante y a continuacion se desmolda del cuerpo moldeado de matriz.

Como cuerpo moldeado de matriz, es decir, molde gelificante, habitualmente se usan cuerpos moldeados porosos de las dimensiones correspondientes hechos de gel de sllice, cuyo sistema de poros esta formado, sobre todo, por macroporos. Preferentemente, ademas, los cuerpos moldeados poseen tambien mesoporos en las paredes de los macroporos. Los macroporos unidos entre si poseen normalmente un diametro que presenta un valor medio superior a 0,1 pm. El diametro de los mesoporos presenta, por lo general, un valor medio comprendido entre 2 y 100 nm. Mediante el tipo de porosidad o la superficie especlfica del cuerpo moldeado de matriz, se puede influir en la porosidad y la superficie especlfica del cuerpo moldeado integrado en pollmero. Por lo tanto, los cuerpos moldeados formados segun la invencion pueden presentar macroporos y, preferentemente tambien, mesoporos de la misma magnitud que los descritos para los cuerpos moldeados de matriz.

En vez de un cuerpo moldeado poroso, se puede usar tambien como cuerpo moldeado de matriz una columna o un soporte correspondiente llenado con partlculas porosas. En este caso, los espacios entre las partlculas normalmente forman macroporos.

Como cuerpos moldeados de matriz habitualmente se usan tambien cuerpos moldeados porosos, cuyo sistema de poros esta formado sobre todo por macroporos. Preferentemente, los cuerpos moldeados poseen ademas mesoporos en las paredes de los macroporos. Los macroporos unidos entre si normalmente tienen un diametro que presenta un valor medio superior a 0,1 pm. El diametro de los mesoporos presenta por lo general un valor medio comprendido entre 2 y 100 nm. La porosidad y la superficie especlfica del cuerpo moldeado que se integra en el pollmero se controlan mediante el tipo de porosidad o la superficie especlfica del cuerpo moldeado de matriz, de modo que como consecuencia los cuerpos moldeados organicos formados presentan macroporos y mesoporos de la misma magnitud que los especificados para los cuerpos moldeados de matriz.

Para poder quitar el cuerpo moldeado de matriz tras la polimerizacion, este se debe disolver y lavar sin que se destruya el pollmero organico formado. Los cuerpos moldeados de matriz apropiados estan formados por materiales inorganicos, como oxidos inorganicos, en particular gel de sllice. Pueden ser cuerpos moldeados monollticos, como los descritos en WO 94/19 687, WO 95/03 256 o WO 98/29350. Se pueden usar calcinados o sin calcinar, dependiendo de la porosidad deseada del pollmero organico que se va a elaborar.

Los cuerpos moldeados de matriz de gel de sllice se pueden lavar con bases acuosas o acido fluorhldrico acuoso. En caso de que los cuerpos moldeados organicos integrados en pollmero sean inestables en estas condiciones, se debe seleccionar otro cuerpo moldeado de matriz. Puede ser, por ejemplo, un cuerpo moldeado de matriz poroso de un pollmero organico que se lava en condiciones que no destruyen el cuerpo moldeado integrado en pollmero. Por ejemplo, se puede usar acido polilactico o resina de melamina-fenol-formaldehldo.

Se pueden elaborar los mas diversos cuerpos moldeados polimericos organicos, que se crean, por ejemplo, mediante polimerizacion radicalaria, ionica o termica. Por consiguiente, los cuerpos moldeados obtenidos estan formados por acido polimetacrllico, derivados de poliestireno, poliester, poliamida o polietileno. Los especialistas en el ambito de los pollmeros organicos estan familiarizados con los monomeros que se usan para la elaboracion. Ejemplos de ellos son los monomeros insaturados monoetilenicos o polietilenicos, como los monomeros de vinilo, monomeros vinil-aromaticos y monomeros vinil-alifaticos, como p. ej. estireno y estirenos sustituidos, acetato de vinilo o propionato de vinilo, monomeros acrllicos como metacrilato y otros alquil acrilatos, etoximetilacrilato y

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analogos superiores y los correspondientes esteres de acido metacllico o sus amidas, como acrilamida o acrilonitrilo. Se encuentran otros monomeros insaturados monoetilenicos o polietilenicos en EP 0 366 252 o US 5,858,296 por ejemplo.

Los especialistas en la materia esta en condiciones de combinar distintos monomeros de forma especlfica, en su caso, de anadir un iniciador radical o iniciador apropiado y as! crear una solucion de monomeros con la que se pueden rellenar los cuerpos moldeados de matriz. La duracion y la temperatura de la polimerizacion se debe adaptar a la respectiva solucion de monomeros segun las normas habituales.

Tras finalizar la polimerizacion, el cuerpo moldeado solido elaborado, que esta compuesto por ejemplo por el pollmero de matriz inorganico y el pollmero organico modelado, se retira y el material del cuerpo moldeado de matriz se desmolda. Para ello, el cuerpo formado se anade a una solucion de lavado, opcionalmente bajo calentamiento, y, en caso necesario, se agita. Un tratamiento para la eliminacion del gel de sllice con acido fluorhldrico acuoso dura normalmente 48 h.

Despues de otros pasos de lavado para la eliminacion de la disolucion de lavado agresiva y las ultimas partlculas, se obtiene un cuerpo moldeado polimerico organico poroso en forma de impresion del cuerpo moldeado de matriz usado.

Dependiendo de las propiedades de separacion deseadas, pueden ser necesarias tambien otras modificaciones en los cuerpos moldeados de pollmeros organicos. Si se usa la columna, por ejemplo, para la cromatografla de afinidad o de intercambio ionico, la superficie de los poros debe estar cubierta con los correspondientes efectores de separacion, siempre que las sustancias apropiadas no se hayan anadido ya en la solucion de monomeros y se hayan introducido as! directamente en el pollmero. No obstante, preferentemente se realiza una funcionalizacion posterior, ya sea directamente con los efectores de separacion correspondientes y/o mediante la introduccion de grupos funcionales que entonces se pueden aplicar con efectores de separacion. Tambien se pueden aplicar otras modificaciones mediante polimerizaciones en bloque o por injerto sobre el cuerpo moldeado polimerico. El especialista en la materia esta familiarizado con los efectores de la separacion y los monomeros que contienen mas funcionalidades ademas de un doble enlace polimerizable, como por ejemplo, anillos de oxirano. Hay ejemplos en WO 96/22316 o WO 95/10354.

Asimismo se pueden usar funcionalidades apropiadas de los cuerpos moldeados segun la invencion para el enlace o inmovilizacion de biomoleculas, como por ejemplo, enzimas.

Ademas, se pueden fabricar los cuerpos moldeados con propiedades de separacion especiales. Durante la fabricacion de un cuerpo moldeado con ayuda de un cuerpo moldeado de matriz como molde gelificante, al igual que en el «Molecular Imprinting», se pueden unir moleculas de plantilla a la superficie del cuerpo moldeado de matriz, en este caso poroso o no poroso. A continuacion, se rellenan los espacios intermedios o poros con una solucion de monomeros y se polimerizan. Durante la polimerizacion se forman cavidades que rodean las moleculas de la plantilla. Entonces, se lava el cuerpo moldeado de matriz y las moleculas de plantilla unidas a el. Esto tiene la ventaja de que, debido al enlace con el cuerpo moldeado de matriz, las moleculas de plantilla adoptan una posicion alineada definida. De esta manera, se forman cavidades mas definidas que en la separacion cromatografica pueden tener interacciones mas pronunciadas y manifiestas. Despues de la polimerizacion se pueden lavar todas las moleculas de plantilla. No es hasta el segundo paso que se anade la solucion de monomero y se polimeriza.

Como por lo general los cuerpos moldeados organicos polimericos se elaboran usando moldes gelificantes, p. ej. en forma de tubos o cuerpos moldeados organicos o inorganicos apropiados como cuerpos moldeados de matriz, presentan al igual que las columnas de separacion monollticas inorganicas o inorganicas-organicas descritas anteriormente, zonas limltrofes heterogeneas que perjudican el rendimiento de separacion. Como tambien pasa en los cuerpos moldeados inorganicos o inorganicos-organicos, la influencia de las zonas de los bordes es mayor cuanto menor sea el diametro de la columna fabricada.

Sorprendentemente, ahora se descubrio que es posible mejorar el rendimiento de separacion de los cuerpos moldeados rlgidos para su uso en cromatografla llquida. Esto se realiza mediante el desgaste uniforme de las zonas de los bordes a traves de un proceso de lijado. De esta forma, se disminuye el diametro del cuerpo moldeado. En funcion del procedimiento de lijado, se puede disminuir el diametro en un solo paso o, preferentemente, de forma gradual. Normalmente, por nivel de lijado se retira un espesor de capa de 5 pm a 100 pm, en este proceso, el llmite inferior lo determina el respectivo proceso de lijado o la maquina usada y el llmite superior, el material. Si, por ejemplo, se intentan lijar capas demasiado gruesas (> 100 um) en un monolito de sllice inorganico con una porosidad del 80 % aprox., aumenta la probabilidad de roturas en el cuerpo moldeado, que despues imposibilitan el uso del mismo como columna cromatografica.

La magnitud del grosor de capa que se elimina en total tras uno o varios lijados depende del diametro del cuerpo moldeado usado y del diametro deseado de la columna de separacion posterior. Para evitar de forma efectiva los

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efectos de borde desfavorables que resultan p. ej. del proceso de elaboracion del cuerpo moldeado, se debe reducir el diametro por lo menos 5 pm en total, preferentemente 20 pm. Por lo general, se lleva a cabo una reduccion de 20 pm a 4 mm, preferentemente de 0,02 mm a 3 mm. Es especialmente ventajoso usar el procedimiento segun la invencion para elaborar columnas de separacion con un diametro por debajo de 6 mm, preferentemente por debajo de 4 mm. Para ello, se usan, por regla general, cuerpos moldeados con un diametro inicial de entre 4 y 8 mm. Se prefiere retirar una capa uniforme, es decir, que el grosor de la capa retirada tenga la misma magnitud en todas partes (en toda la circunferencia del cuerpo moldeado). Sin embargo, tambien es posible retirar capas con un grosor irregular, es decir, p. ej. una capa mas gruesa en un lado de la superficie de revestimiento.

Segun la invencion, se prefiere especialmente un proceso de lijado sin centro en el que el diametro del cuerpo moldeado se reduce de forma gradual con ayuda de un disco abrasivo rotatorio, eliminando unas pocas decimas de millmetro de cada vez. Tras las experiencias habituales, el experto puede asumir que durante este proceso el material retirado liberado durante el proceso de lijado influye en las zonas de los bordes de las columnas de separacion tratadas de esta manera y puede afectar negativamente a la estructura exterior de los poros. No obstante, se ha descubierto que las columnas de separacion monollticas segun la invencion proporcionan resultados de separacion cromatografica considerablemente mejores en comparacion con las columnas de separacion que se han fabricado segun metodos tradicionales directamente en procedimientos sol-gel con el diametro reducido deseado.

El proceso de lijado en si, se realiza preferentemente en una lijadora que tiene un disco abrasivo (1) y un disco regulador (2) que gira la pieza de trabajo (3), as! como un carro de introduccion o carro de alimentacion (4), durante el proceso de lijado se puede introducir este ultimo en el hueco que se forma entre el disco abrasivo giratorio (1) y el disco regulador (2) que gira en sentido opuesto. La pieza de trabajo (3) se sujeta durante el lijado con el carro de alimentacion (4). La anchura del hueco entre el disco abrasivo (1) y el disco regulador (2) se puede ajustar muy precisa. As! es posible realizar un lijado con una precision al nm en las piezas de trabajo que se posicionan en el hueco mediante el carro de alimentacion (4). Durante el lijado, el disco abrasivo (1) gira mas rapido que el disco regulador. Por lo tanto, como el disco regulador (2) gira la pieza de trabajo (3) sobre del carro de alimentacion (4), la pieza de trabajo gira mas lentamente que el disco abrasivo (1). As! se realiza la retirada de material. El lijado sin centro tambien implica que no hay soporte en los extremos de la herramienta. El principio basico del «lijado sin centro» se representa de forma esquematica en la Fig. 1. Para evitar que las piezas de material lijadas mas pequenas entren en contacto de nuevo con el monolito a mecanizar como pieza de trabajo, hay un dispositivo de aspiracion en la parte superior del hueco entre el disco abrasivo (1) y el disco regulador (2). Durante el lijado se crea una corriente de aire continua a traves del dispositivo de aspiracion, mediante la cual se retiran de inmediato las partlculas pequenas moviles que se han desprendido. Ademas, encima de la superficie del disco abrasivo, enfrente de la pieza de trabajo que se va a alimentar, se coloca otro dispositivo de aspiracion que aspira de forma continua las partlculas adherentes de la superficie del disco abrasivo (1). De esta manera se puede evitar con exito que el material fino que se desprende del monolito a mecanizar vuelva a acceder a la superficie de la pieza de trabajo e interactue negativamente con los poros descubiertos. Mediante la regulacion apropiada de la relacion del numero de revoluciones del disco abrasivo (1) y del disco regulador (2) entre si, es posible retirar las capas mas finas de la superficie exterior del cuerpo moldeado de forma simple sin que se dane la estructura de poros y sin que haya peligro de que se danen o rompan pequenas areas irregulares en la superficie.

Durante el proceso de lijado, el cuerpo moldeado se empuja hacia delante de forma continua como pieza de trabajo con el carro de alimentacion (4) a lo largo del hueco, en este proceso, el cuerpo moldeado yace sobre el carro de alimentacion de forma que puede girar libremente. Mediante un soporte de ajuste exacto del carro de alimentacion, se garantiza que el monolito se gula al lugar de lijado y se lija de forma uniforme en toda la longitud. Al mismo tiempo se evita la rotura del cuerpo moldeado, ya que se apoya en el carro de alimentacion en toda su longitud.

Para obtener buenos resultados de lijado, se recomienda p. ej. lijar un cuerpo moldeado monolltico elaborado segun el procedimiento sol-gel hasta el diametro reducido deseado en varios pasos retirando capas de unos pocos pm de grosor como maximo de cada vez. Segun la experiencia, se consiguen mejores resultados de lijado cuanto mas finas son las capas lijadas.

Sorprendentemente, otros intentos demuestran que no solo se pueden eliminar las desfavorables areas de los bordes exteriores mediante el proceso de lijado sin centro descrito, y as! reducir el diametro de la columna de separacion monolltica, sino que tambien otros metodos de lijado pueden llevar a un resultado equivalente si se retiran en varios pasos capas extremadamente finas del exterior de las columnas de separacion monollticas elaboradas bajo condiciones de alimentacion apropiadas. Es fundamental que se trabaje con una presion extremadamente baja y que el cuerpo moldeado este apoyado en toda la longitud de manera uniforme, de modo que no se puedan formar fuerzas de palanca que pudieran provocar la rotura del monolito. Ademas, es ventajoso, sea cual sea el procedimiento de lijado usado, que se eliminen mediante aspiracion las partlculas formadas durante el lijado de la superficie del cuerpo moldeado tratado tan pronto como sea posible tras su formacion para evitar as! que se fijen en los poros externos.

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Por tanto, segun la invencion se puede realizar la reduccion del diametro de un cuerpo moldeado monolltico correspondiente en una maquina de rectificado cillndrico equipada de forma correspondiente que permita un ajuste extremadamente preciso mediante rectificado cillndrico entre centros.

Teniendo en cuenta la estructura delicada del cuerpo moldeado monolltico, existe otra posibilidad de retirar capas finas exteriores mediante el torneado entre centros usando un torno, y de esta forma se crean columnas de separacion segun la invencion con propiedades identicas en toda la seccion transversal.

El torneado es un proceso de mecanizado con un filo determinado geometricamente. En general, el movimiento de giro se efectua por medio de la pieza de trabajo, en nuestro caso mediante el movimiento de giro del monolito. El monolito se sujeta fijamente y se gula a lo largo de la superficie a trabajar y rota. Para este fin se pueden adquirir tornos apropiados comerciales y pueden ser equipados por el especialista con los dispositivos de sujecion y aspiracion adecuados.

Ademas se descubrio que todos los metodos para la reduccion del diametro mediante la eliminacion de capas externas muy finas del monolito son apropiados para elaborar columnas de separacion monollticas segun la invencion a partir de cuerpos moldeados de materiales hlbridos o de cuerpos moldeados monollticos reticulados estables organicos o inorganicos fabricados de forma tradicional con propiedades de separacion mejoradas.

En este sentido, tambien se pueden emplear metodos para la perforacion de agujero de barrena, en los que se mecaniza la pieza de trabajo, en este caso un monolito, en forma de anillo y junto al agujero queda un nucleo cillndrico, que aqul es la columna de separacion organica o inorganica con un diametro reducido. Esto tiene la ventaja de que como pieza de trabajo de partida se puede usar un cuerpo moldeado correspondiente con dimensiones que faciliten el manejo. Pero en este caso tambien es una ventaja si el diametro original solo difiere unos pocos mm del deseado.

Ademas, es posible lijar finas capas exteriores de forma manual o con el correspondiente aparato con ayuda de papel de lija. En este caso, tambien es una ventaja realizar el lijado con aspiracion del material desprendido. Para este fin se retiran capas finas sucesivamente con medios abrasivos de distinto tamano de grano, empezando con el grano mas grueso. Se sobreentiende que en todos los metodos descritos anteriormente se debe proceder de forma extremadamente meticulosa y delicada y que la pieza a mecanizar debe estar apoyada de forma segura sobre un soporte inferior.

Tambien se puede llevar a cabo este procedimiento de forma mecanica con una lijadora de banda si esta presenta un dispositivo de sujecion apropiado para el cuerpo moldeado que se va a mecanizar y esta provista de aspiracion.

Cuando se finaliza el procedimiento de lijado, se recomienda, independientemente del metodo de lijado, lavar de nuevo la columna monolltica obtenida en un disolvente adecuado, como p. ej. agua, alcohol, eter o similares y librarla de las partlculas que todavla puedan quedar adheridas.

Despues del lijado, mediante el revestimiento de la pieza en bruto se puede obtener una columna cromatografica lista para el uso. Se puede conseguir el revestimiento segun metodos conocidos. Se conocen soportes y revestimientos adecuados para sorbentes monollticos inorganicos, p. ej. por WO 98/59238 y WO 01/03797. Los revestimientos adecuados con plasticos pueden estar formados p. ej. por PEEK o PEEK reforzado con fibra.

Segun la invencion, el termino «revestir» significa cualquier tipo de procesamiento con el que se puede sellar de forma estanca un cuerpo moldeado monolltico poroso de manera que pueda ser atravesado por llquido por uno de los lados frontales sin que el llquido se salga lateralmente del lado de revestimiento del cilindro, por ejemplo. Mas bien el cuerpo moldeado se atraviesa completamente en direccion longitudinal y el llquido vuelve a salir por el otro lado frontal. Ademas, el revestimiento, especialmente para fines cromatograficos, debe tener el mlnimo volumen muerto posible. Eso significa que el revestimiento esta lo mas cerca posible del lado de revestimiento del cuerpo moldeado.

Por consiguiente, un revestimiento es, por ejemplo, un soporte de presion, en el que se puede fijar el cuerpo moldeado, una camisa a presion, un soporte de cartucho o un revestimiento de columna tradicional, por ejemplo de metal o preferentemente de plastico, que por ejemplo se puede zunchar al cuerpo moldeado o verter o sinterizar en el cuerpo moldeado.

Son especialmente ventajosos los revestimientos con un volumen muerto especialmente bajo, como los descritos en WO 01/77660 A1. Segun este procedimiento, se elaboran, en un primer paso, tubos finos con el correspondiente diametro interior reducido mediante extrusion o moldeado a presion, a partir de plasticos apropiados a los que se anaden materiales fibrosos en caso necesario. A continuacion se introducen las columnas cromatograficas monollticas lijadas en estos tubos finos. Mediante el calentamiento y el encogimiento, el tubo correspondiente se ajusta al maximo al cuerpo moldeado de modo que se forma un revestimiento con poco volumen muerto. Solo los

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materiales con una viscosidad adecuada se pueden aproximar lo suficiente a los cuerpos moldeados. En este paso es ventajosa la utilizacion de tubos homogeneos que presenten un grosor de pared uniforme en toda la longitud. En la solicitud de patente en WO 01/77660 A1 se describen tanto compuestos plasticos apropiados para este fin, como procedimientos para la elaboracion de los revestimientos. En este caso tambien se puede proceder correspondientemente. Aunque tambien se pueden aplicar otros metodos de revestimiento distintos a los aqul descritos. Para un buen comportamiento de separacion, es fundamental que, independientemente del metodo de revestimiento, se suprima la formacion de volumen muerto, lo cual influirla negativamente en el comportamiento de separacion de las columnas.

Despues de que se hayan equipado las columnas cromatograficas revestidas de diametro reducido con piezas de conexion, filtros, juntas, etc. adecuados, se pueden usar en la aplicacion deseada, particularmente en una aplicacion cromatografica.

Ademas, los cuerpos moldeados segun la invencion tambien se pueden usar con y sin revestimiento para otros fines, p. ej. como portacatalizadores en procesos catallticos, como catalizadores o reactivos en slntesis de flujo o para la extraccion en fase solida (Solid Phase Extraction o Solid Phase Microextraction).

El procedimiento segun la invencion ofrece por primera vez la posibilidad de eliminar de forma sencilla y efectiva las heterogeneidades en las zonas de los bordes de la superficie de revestimiento que se forman especialmente mediante la fabricacion en un molde gelificante. Sorprendentemente la superficie de revestimiento no se modifica tanto mediante el lijado como para que se de un peor rendimiento de separacion al usarla en cromatografla. Mas bien se mejora el rendimiento de separacion de una columna lijada.

Las investigaciones de las columnas de separacion monollticas elaboradas segun la invencion han mostrado que presentan propiedades flsicas homogeneas en toda su seccion transversal y en la longitud total. Tambien se ha detectado que, tras realizar el revestimiento, los poros exteriores conservan su estructura. No se ven perjudicadas ni por el procedimiento de lijado ni por el proceso de revestimiento.

Las columnas cromatograficas monollticas revestidas segun la invencion presentan propiedades de separacion excelentes. Incluso tras el almacenamiento en disolventes y el uso frecuente, el rendimiento de separacion no empeora en absoluto o solo muy poco. De esta manera, el procedimiento segun la invencion garantiza, en especial la fabricacion de columnas cromatograficas para la separacion de cantidades de llquido mas pequenas.

Para la realizacion de la presente invencion se pueden tomar los pormenores detallados en los siguientes ejemplos dados.

Incluso sin mas especificaciones, se supone que un experto puede realizar y aprovechar la presente invencion en su alcance mas amplio a partir de la descripcion anterior y los ejemplos dados.

Para una mejor comprension y para ilustrar la invencion, a continuacion se presentan ejemplos que se encuentran dentro del alcance de proteccion de la presente invencion. Estas formas de realizacion especiales preferidas son solo ejemplos y no pretenden limitar la presente invencion.

La revelacion completa de todas las solicitudes y publicaciones citadas en esta solicitud se incluye ademas en esta solicitud como referencia.

Ejemplos

Ejemplo 1

Creacion de un cuerpo moldeado monolitico

En un primer paso se disuelven 0,70 g de oxido de polietileno (n.° de art. 85645-2, de la empresa Aldrich, peso molecular: 10000) en una solucion acuosa de acido acetico de 0,001 mol/l. Con esta solucion se mezclan 5 ml de tetrametoxisilano bajo agitacion, para producir una reaccion de hidrotisis. Tras unos minutos de reposo, se vierte la solucion de reaccion clara obtenida en un recipiente apropiado con cierre y se mantiene a una temperatura constante de 40 °C. La mezcla de reaccion se solidifica tras unos 40 minutos.

Se deja el producto solidificado en reposo a temperatura constante durante unas horas. A continuacion, se deja sumergido tres dlas a 40 °C en una solucion acuosa de amoniaco 0,1 molar, en este proceso, la solucion debe cambiarse continuamente cada poco. El valor de pH de la solucion de amoniaco es de 10. Despues de este tratamiento, se seca el gel obtenido a 60 °C y despues se calienta a una temperatura de 600 °C. En este proceso,

el calentamiento debe realizarse tan lentamente que en una hora la temperatura no debe subir mas de 100 °C. De esta manera, a partir del material poroso se forma un gel de silice amorfo o un monolito de silice.

Se puede demostrar mediante analisis con microscopio electronico que se ha elaborado un producto con macroporos uniformes conectados entre si con un tamano de aproximadamente 1,6 pm (1600 nm). Ademas, 5 mediante la adsorcion de nitrogeno se muestra que en los macroporos hay poros mas pequenos, los llamados mesoporos, con un diametro de unos 10 nm.

Mediante la variacion de temperatura durante el cambio de la solucion de acido acetico por la solucion de amoniaco, se puede influir en el tamano de los mesoporos, ajustando la temperatura a un valor entre 25 y 60 °C, mientras que las condiciones de elaboracion restantes permanecen inalteradas. Mientras que los macroporos 10 permanecen inalterados, el tamano de los mesoporos puede variar en un rango de 6 a 13 nm. Cuanto mayor sea la temperatura seleccionada durante el cambio de disolvente, mayores seran los mesoporos que se forman.

Ejemplo 2

3 monolitos de silice con un diametro de 7,2 mm y una longitud de aprox. 14,5 cm, elaborados como se describe en el ejemplo 1, se reducen a un diametro de 4,6 mm en varios pasos mediante rectificado cilmdrico sin centro.

15 Las columnas monoliticas asi obtenidas se anaden a un tubo de PEEK sobre el que se coloca un tubo termorretractil de teflon. (El revestimiento se realiza segun un procedimiento conocido, como se describe en EP 1269179 A1, con un disolvente y un polimero mecanicamente estable.) A continuacion, se calienta el producto obtenido en un horno a aprox. 400 °C. Tras sacarlo del horno, el tubo de teflon se encoge debido al enfriamiento. En este proceso, se presiona el PEEK fundido sobre el monolito de gel de silice sin generar volumen muerto. Las 20 columnas de separacion se estudian cromatograficamente en el sistema de adsorcion con heptano/dioxano (95/5;v/v) y 2-nitroanisol.

Se obtuvieron los siguientes rendimientos de separacion y simetrias de pico

: Rendimiento de separacion N/m Simetria de pico Tusp

Columna 1: 120520 1,03

Columna 2: 127070 0,97

Columna 3: 122960 1,06

Ejemplo 3:

25 Se reduce a un valor de 4,6 mm el diametro de 3 monolitos de silice de una longitud de 12,5 cm y un diametro original de 7,2 mm, elaborados como se describe en el ejemplo 1, mediante una lijadora cilmdrica sin centro. A continuacion, se hierven en una solucion de 20 % de N-N-dietilamino dimetil octadecilsilano en tolueno durante 17 horas bajo reflujo y se lavan en Soxhlet con n-heptano. Tras el secado, se hierven de nuevo los monolitos en hexametildisilazano (HMDS) de 100 % durante 17 horas bajo reflujo y se lavan de nuevo. Los monolitos RP-18

30 derivatizados (4,6 mm de diametro) se recubren con el procedimiento existente, como se ha publicado en EP 1269179 A1, con un polimero estable en solucion y mecanicamente estable como se describe en el ejemplo 2 y se analiza en Reversed Phase Mode con acetonitrilo/agua (60/40;v/v) y antiraceno. Se obtuvieron los siguientes rendimientos de separacion y simetrias de pico

: Rendimiento de separacion N/m Simetria de pico Tusp

Columna 1: 81510 1,52

: Rendimiento de separacion N/m Simetrla de pico Tusp

Columna 2: 104930 1,57

Columna 3: 86610 1,39

Ejemplo 4:

Se reduce a un valor de 3 mm el diametro de 3 monolitos de sllice de una longitud de 12,5 cm y un diametro original de 4,6 mm, elaborados como se describe en el ejemplo 1, mediante una lijadora cillndrica sin centro. Las columnas 5 monollticas obtenidas de esta manera se recubren con el procedimiento establecido, publicado en EP 1269179 A1, con un pollmero estable en solucion y mecanicamente estable y se analizan cromatograficamente en el sistema de adsorcion con heptano/dioxano (95/5;v/v) y 2-nitroanisol. Se obtuvieron los siguientes rendimientos de separacion y simetrla de pico

: Rendimiento de separacion N/m Simetrla de pico Tusp

Columna 1: 102910 1,05

Columna 2: 106290 0,99

Columna 3: 111500 1,06

10 En relacion con esto, se obtienen peores resultados de separacion y valores TUSP en los monolitos de sllice que se elaboran directamente segun el procedimiento descrito en el ejemplo 1 con un diametro de 3 mm.

Ejemplo 5:

Se reduce a un valor de 2 mm el diametro de 3 monolitos de sllice de una longitud de 12,5 cm y con un diametro original de 4,6 mm, elaborados como se describe en el ejemplo 1 mediante una lijadora cillndrica sin centro. Las 15 columnas monollticas obtenidas de esta manera se recubren con el procedimiento establecido, publicado en EP 1269179 A1, con un pollmero estable en solucion y mecanicamente estable y se analizan cromatograficamente en el sistema de adsorcion con heptano/dioxano (95/5;v/v) y 2-nitroanisol. Se obtuvieron los siguientes rendimientos de separacion y simetrlas de pico

: Rendimiento de separacion N/m Simetrla de pico Tusp

Columna 1: 76170 1,08

Columna 2: 66727 1,04

Columna 3: 67582 1,01

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la elaboracion de columnas de separacion monollticas mediante

a) obtencion de un cuerpo moldeado monolltico poroso en un procedimiento sol-gel que presenta zonas de bordes heterogeneas

5 b) reduccion del diametro del cuerpo moldeado en por lo menos 5 pm mediante un proceso de lijado simple o multiple de la capa externa.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el diametro del cuerpo moldeado monolltico poroso facilitado en el paso b) se reduce por lo menos 20 pm mediante un lijado simple o multiple de la capa externa.

10 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque a continuacion del paso b) se

recubre el cuerpo moldeado lijado de forma estanca a llquidos en un paso c).
4. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el paso b) se reduce el diametro del cuerpo moldeado en un proceso de lijado sin centros.
5. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el paso b) 15 se disminuye el diametro del cuerpo moldeado con ayuda de un disco abrasivo rotatorio.
6. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el paso b) se reduce el diametro del cuerpo moldeado mediante lijado cillndrico entre centros.
7. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el paso b) se reduce el diametro del cuerpo moldeado en un torno mediante torneado entre centros.

20 8. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el paso b)

se reduce el diametro del cuerpo moldeado de 0,1 a 3 mm en total de forma gradual.
9. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el paso a) se prepara un cuerpo moldeado monolltico que se ha elaborado en un molde gelificante.
10. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en el paso a) 25 se usa un cuerpo moldeado monolltico con un diametro de entre 4 y 8 mm.