JP6869181B2 - 改善されたpH安定性を有するクロマトグラフィー材料、その調製法、及びその使用 - Google Patents
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Description
本出願は、35 U.S.C.§119(e)に基づいて、Xiaodong LIU、Xiao CUI、Xuefei SUNによる、2015年1月15日に出願された「CHROMATOGRAPHIC MATERIAL HAVING IMPROVED pH STABILITY,METHOD FOR PREPARATION THEREOF AND USES THEREOF」に対する米国仮特許出願第62/103,869号[代理人整理番号19697P1/NAT]の優先権利益を主張し、これの全開示は、参照により組み込まれる。
表面を有する基材であり、該表面に共有結合したポリマー層を有する基材を含む、クロマトグラフィー材料であって、
ポリマー層は、基材の表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合(すなわちSi−O−Si結合)を介して表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の(好ましくは複数の)官能基化化合物(functionalizing compound)に接続されている、クロマトグラフィー材料が提供される。具体的には、官能基は、望ましくはクロマトグラフィー官能性を有する。具体的には、官能基は、アルキルまたはアリール、好ましくはC4−C30アルキルまたはアリールである。
ビニルアルコキシシロキサンポリマー及びビニル官能基シリル−修飾ポリブタジエンから選択され、各々が複数のシロキサン結合(Si−O−Si)を介して表面に結合し、複数のビニル基を含有する少なくとも1つのポリマーを基材の表面に共有結合することと、結合したポリマー分子のビニル基を、結合したポリマー分子のビニル基と反応性であり、ビニル、アリル、またはチオール基から選択される第2の反応性基を含み、かつ、C14−C22アルキル官能基(好ましくはC18アルキル)、具体的には、逆相クロマトグラフィー官能性等のクロマトグラフィー官能性を有する官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることと、によってポリマー層は形成される、クロマトグラフィー材料を提供する。
第1の段階で、高温及び減圧の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることであって、
第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び1つ以上の第1の反応性基を含み、それにより、第1の官能基化化合物(単数または複数)をシリカの表面に共有結合させ、第1の反応性基を未反応のままにする、前記反応させることと、
第2の段階で、該表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、1つ以上の第1の反応性基と反応性である1つ以上の第2の反応性基を含み、かつ官能基を更に含む少なくとも1つの第2の官能基化化合物と、を反応させることと、含む方法が提供される。
第1の段階で、高温の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることであって、
第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面と反応するための複数のシリル基を有するポリマー(単数または複数)、及び複数の第1の反応性基を含み、それにより、第1の官能基化化合物(単数または複数)をシリカの表面に共有結合させ、第1の反応性基を未反応のままにする、前記反応させることと、
第2の段階で、該表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、1つ以上の第1の反応性基と反応性である1つ以上の第2の反応性基を含み、かつ官能基を更に含む少なくとも1つの第2の官能基化化合物と、を反応させることと、含む方法が提供される。
本明細書において、「炭化水素」という用語及び同類のもの(例えば、炭化水素部分、ヒドロカルビル等)は、本明細書に定義されるアルキル基及びアリール基を含む。
または、例えば、以下の式IVを有し得る。
高反応温度(具体的には、室温超、好ましくは100℃超)及び減圧(具体的には大気圧未満、好ましくは500mbar未満)の条件下で、好ましくは溶媒の非存在下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させることであって、
第1の官能基化化合物(単数または複数)は、シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び1つ以上の第1の反応性基(具体的には1つ以上のビニル基、アリル基及び/または1つ以上のチオール基)を含み、それにより、第1の官能基化化合物(単数または複数)をシリカの表面に共有結合させ、第1の反応性基を未反応のままにする、反応させることと、
表面に結合した第1の官能基化化合物(単数または複数)の1つ以上の第1の反応性基を、1つ以上の第1の反応性基と反応性である1つ以上の第2の反応性基(具体的には、オレフィン性結合及び/または−SH(チオール)基を含有する1つ以上の第2の反応性基)を含み、かつ具体的にはクロマトグラフィー官能性を有する官能基、具体的にはアルキルまたはアリール、例えばC18アルキルを更に含む少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させること、を含む。少なくとも1つの第1の官能基化化合物は、好ましくは、本明細書に記載されるポリマー、すなわち基材の表面に共有結合するためのポリマーであるか、または別の実施形態ではシランモノマー(例えばビニルシラン)でもよい。具体的には、ポリマーは、次の種類のポリマー:本明細書に記載されるシロキサンポリマー(例えばビニルシロキサンポリマー)またはシリル修飾ポリブタジエン等のシリル修飾ポリマーでもよい。
以下の実施例で使用したビニルアルコキシシロキサンポリマーは、特に指定のない限り、Gelestによって供給されたそのままで使用した。図1は、ビニルメトキシシロキサンホモポリマー1:(Gelest、カタログ番号VMM−005)及びビニルエトキシシロキサンホモポリマー2:(Gelest、カタログ番号VEE−005)を例示説明する。図2は、ビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマー3:(Gelest、カタログ番号VPE−005)を例示説明する。
相10:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp3μm、表面積225m2/g、孔径175Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、トルエン(60mL)中の5gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2と0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)との混合物を添加した。スラリーの上側で慎重に分散させた後、反応混合物を安定的に還流させ、72時間撹拌した。シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。次に、結合したシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物中に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに再び溶解し、その後、5gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。官能化シリカ粒子を濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相10を得た。
相15:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の7gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で除去した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)をフラスコに添加した後、反応混合物を、20rpmでの回転蒸発装置(すなわち、ロタバップ(rotavap))上に置き、160℃、1atmで16時間維持した。得られたシリカを、トルエン(100mL)内に分散させ、15分間超音波処理し、次いで濾過し、トルエン及びアセトンで十分に洗浄した。シリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の100mLの混合物に分散させ、2時間超音波処理した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で一晩、真空下の中で乾燥させた。乾燥したシリカを、60mLのトルエンに溶解し、その後、7gのビニルジメチルエトキシシラン(例えば、Gelest)及び0.5gのテトラメチルエチレンジアミン(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、24時間還流した。冷却した後、シリカ粒子を濾過し、ケーキをトルエン及びアセトンで洗浄して、相15を得た。
相19:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の7gのビニルエトキシシロキサンホモポリマー2の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相19を得た。
相23:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の7gのビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマー3の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相23を得た。
相27:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、250mLの丸底フラスコに移し、その後、好適な溶媒(例えば、メタノール)中の13.5gのトリエトキシシリル修飾ポリ−1,2−ブタジエン4(Gelest、カタログ番号SSP−055)の溶液を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を減圧下で完全に除去した。乾燥した混合物を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)を反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプである特定の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過及びアセトンでの洗浄後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相27を得た。
相35:20gの乾燥した多孔質球状シリカ粒子(dp5μm、表面積300m2/g、孔径120Å)を、加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルトリメトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄した。得られたシリカを、5%の酢酸溶液(CH3CN:H2O=1:1、v/v)の混合物中に分散させ、12時間放置した。濾過後、得られたシリカを105℃で12時間、真空下で乾燥させた。乾燥したシリカを、再び加熱能力及び真空能力を備えた反応器内に留置した。触媒(例えば、0.5gのテトラメチルエチレンジアミン)及び7gのビニルジメチルエトキシシランを反応器内に留置した後、反応器を封止し、その後不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で30分間フラッシングした。次に、反応器を、真空ポンプで所望の値(例えば、100mbar未満)まで排気した。反応器を所望の温度(100℃超)に加熱し、同じ温度で16時間維持した。冷却した後、シリカ粒子を、トルエン(100mL)中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキを、トルエン及びアセトンで洗浄して、相35を得た。
相41:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)を、5gのビニル官能化シリカ(相19)、3gの1−オクタデセン6(例えば、Aldrich)、及び0.8gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)に添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、(1大気圧で)瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相41を得た。
相47:15mLの溶媒(例えば、ジクロロメタン)に、5gのビニル官能化シリカ(相22)、0.53gの1−オクタンチオール9(例えば、Aldrich)及び0.35gのジクミルペルオキシド(例えば、Aldrich)を添加した。得られた混合物を、均一になるまで超音波処理し、次いで、全ての揮発物を、回転蒸発装置を用いて減圧で除去した。次に、得られた混合物を、100mLのガラス瓶に移して、ガス入口及びガス出口の両方を有するねじ蓋を取り付ける。瓶を不活性ガス(例えば、窒素またはアルゴン)で15分間パージした後、瓶を封止し、所望の温度(50〜300℃)まで加熱した。同じ温度で16時間維持した後、反応を冷まし、反応混合物を、トルエン中に分散させ、30分間超音波処理した。濾過後、ケーキをトルエン及びアセトンで十分に洗浄して、相47を得た。
試験は、酸ストレス条件とカラム試験とのサイクルの反復からなった。
性能試験条件:固定相、相42、及び市販のC18;カラムの寸法は3×150mm;移動相は10%のアセトニトリル/90%の10mMの酢酸アンモニウム(pH=5.2);流量は0.425mL/分;注入体積は2μL;温度は30℃;検出は220nmのUV;試験プローブはウラシル(0.15mg/mL)、アセトアニリド(2mg/mL)。
酸ストレス条件:移動相、0.1MのTFA;流量、0.425mL/分;温度、80℃;持続時間、3時間。
試験は、塩基ストレス条件とカラム試験とのサイクルの反復からなった。性能試験条件は、以下の通りであった。カラムは相43で充填、寸法3×150mm;移動相は10%のアセトニトリル/90%の10mMの酢酸アンモニウム(pH=5.2);流量は0.425mL/分;注入体積は2μL;温度は30℃;検出は220nmのUV;試験プローブはウラシル(0.15mg/mL)、プロカインアミド(0.15mg/mL)、トシル酸ナトリウム(0.15mg/mL)、アセトアニリド(2mg/mL)。
塩基ストレス条件は以下の通りであった。移動相は10%のメタノール中に0.1MのNaOH;温度は30℃;持続時間は1時間。
相42で充填されたカラムの性能を評価するために、ウラシル、フタル酸ジメチル、及びフェナントレンを含有する混合物を使用して、クロマトグラフィー分離を行った。
試験条件は、次の通りであった。カラムは相42で充填、粒径は5μm、カラム寸法は3×150mm;移動相はアセトニトリル/脱イオン水(70/30、v/v);流量は0.425mL/分;注入体積は2μL;温度は30℃;検出は220nmのUV;ならびに試験プローブはウラシル(ピーク1、0.15mg/mL)、フタル酸ジメチル(ピーク2、0.75mg/mL)、及びフェナントレン(ピーク3、0.15mg/mL)。
一連のアミノグリコシド抗生物質(例えば、ゲンタマイシン、スペクチノマイシン、カナマイシン、リボスタマイシン、ストレプトマイシン、アプラマイシン、パロモマイシン、ジヒドロストレプトマイシン、ネオマイシン、硫酸ネチルマイシン、トブラマイシン、アミカシン、アルベカシン)は、極めて親水性であり、かつ従来の逆相カラム上に保持するのは困難であるため、これらは、イオン対逆相液体クロマトグラフィー(RPLC)を使用して相42で充填されたカラムで分析した。トリフルオロ酢酸(TFA)及びヘプタフルオロ酪酸(HFBA)を、アミノグリコシドを保持するのを助けるためのイオン対試薬として使用した。約pH1の脱イオン中の100mMのTFAを、移動相として主に使用した。少量のHFBAを、保持を上昇させ、選択性を調整するために、移動相に添加した。
アミノグリコシド抗生物質に必要なクロマトグラフィー条件に対する耐久性を評価するために、相42で充填されたカラムを、100mMのTFA(約pH1)を移動相として使用して、50℃でゲンタマイシン分離の500回を超える連続運転に供した。図14は、本プロセスの間の分離のオーバーレイを例示説明する。全体的に見て、相42は、研究の間、並外れた化学安定性及びクロマトグラフィー安定性を呈し、従来のシラン化学構造から作製された市販のC18相の50%を超える保持損失(retention loss)と比較して、わずか4%未満の保持損失が認められた。
前記ポリマー層は、前記基材の前記表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合を介して前記表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の官能基化化合物に接続されている、クロマトグラフィー材料。
第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物(単数または複数)は、
前記シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び
1つ以上の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物(単数または複数)を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物(単数または複数)の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含む、
該反応させる工程と、
を含む、方法。
第1の段階で、少なくとも約100℃の条件下でシリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物(単数または複数)は、
前記シリカの表面と反応するための複数のシリル基を有するポリマー(単数または複数)、及び
複数の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物(単数または複数)を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物(単数または複数)の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含む、
該反応させる工程と、
を含む、方法。
第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物(単数または複数)は、
前記シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び
1つ以上の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物(単数または複数)を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物(単数または複数)の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含む、
該反応させる工程と、
を含むプロセスによって作製されたクロマトグラフィー材料であって、
約1以下のpHを有する移動相が、20時間を超えて該クロマトグラフィー材料を通して流される間、疎水性中性化合物のクロマトグラフ分析の保持時間が、+/−10%を超えて変化しない、前記クロマトグラフィー材料。
前記第1の段階の間であるが、前記第2の段階の前に、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、前記シリカを前記少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程を反復することと、
前記第2の段階の間に、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、前記表面結合された第1の官能基化化合物(単数または複数)の前記1つ以上の第1の反応性基を、前記少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程を反復することと、を更に含む、付記37に記載のクロマトグラフィー材料。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕表面を有する基材であり、前記表面に共有結合したポリマー層を有する該基材を含む、クロマトグラフィー材料であって、
前記ポリマー層は、前記基材の前記表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合を介して前記表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の官能基化化合物に接続されており、前記官能基が、C8〜C22アルキルを含む、クロマトグラフィー材料。
〔2〕前記ポリマー層は、各々が複数の第1の反応性基を含有するポリマー分子を、複数のシロキサン結合を介して前記基材の前記表面に共有結合させることと、前記結合したポリマー分子の前記第1の反応性基を、前記第1の反応性基と反応性である第2の反応性基を含み、かつ前記官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物と反応させることとによって形成される、前記〔1〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔3〕前記官能基は、C8〜C20アルキルを含む、前記〔1〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔4〕前記第1の反応性基は、オレフィン性基を含む、前記〔2〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔5〕前記第2の反応性基は、オレフィン性基及びチオール基からなる群から選択されるメンバーを含む、前記〔2〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔6〕前記ポリマー分子は、ビニルシロキサンをベースとする、前記〔2〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔7〕前記ビニルシロキサンポリマーは、式I:
を有し、式中、nは、3〜100の整数であり、R 1 及びR 2 は独立して、アルコキシ、ヒドロキシル、及びハロからなる群から選択される、前記〔6〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔8〕R 1 及びR 2 は独立して、メトキシ、エトキシ、及びヒドロキシルからなる群から選択される、前記〔7〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔9〕前記ビニルシロキサンポリマーは、コポリマーである、前記〔6〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔10〕前記ポリマー分子は、シリル修飾ポリブタジエンである、前記〔2〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔11〕前記シリル修飾ポリブタジエンは、式VI:
の繰り返し単位を有するアルコキシシリル修飾ポリブタジエンであり、式中、各R 1 は独立して、メトキシ及びエトキシからなる群から選択される、前記〔10〕に記載のクロマトグラフィー材料。
〔12〕クロマトグラフィーで使用するための官能化されたシリカを形成する方法であって、
第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、
前記シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び
1つ以上の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含み、前記官能基が、C8〜C22アルキルを含む、
該反応させる工程と、
を含み、前記第1の段階でのシリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応が溶媒の非存在下で行われる、方法。
〔13〕前記第1の官能基化化合物は、ポリマーである、前記〔12〕に記載の方法。
〔14〕前記ポリマーは、シロキサンポリマー、ビニルシロキサンポリマー、ビニルアルコキシシロキサン、シリル修飾ポリブタジエン、及びアルコキシシリル修飾ポリブタジエンからなる群から選択される、前記〔13〕に記載の方法。
〔15〕前記第1の反応性基は、ビニル基及びアリル基からなる群から選択される、前記〔13〕に記載の方法。
〔16〕前記第2の官能基化化合物は、C4−C30アルケンを含む、前記〔13〕に記載の方法。
〔17〕前記1つ以上の第2の反応性基は、オレフィン性基及びチオール基からなる群から選択される、前記〔13〕に記載の方法。
〔18〕前記第1の段階でのシリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応は、触媒の存在下で行われる、前記〔12〕に記載の方法。
〔19〕前記第2の段階で、前記1つ以上の第1の反応性基を前記第2の官能基化化合物と反応させるときの温度は、少なくとも約100℃である、前記〔12〕に記載の方法。
〔20〕クロマトグラフィーで使用するための官能化されたシリカを形成する方法であって、
第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下でシリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、
前記シリカの表面と反応するための複数のシリル基を有するポリマー、及び
複数の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含み、前記官能基が、C8〜C22アルキルを含む、
該反応させる工程と、
を含み、前記第1の段階でのシリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応が溶媒の非存在下で行われる、方法。
〔21〕アミノグリコシド抗生物質を分離する方法であって、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を含む試料を含有する移動相を、カラムを通して流し、前記1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を互いにクロマトグラフィーで分離することを含み、前記カラムは、前記〔1〕に記載のクロマトグラフィー材料で充填されている、方法。
〔22〕第1の段階で、少なくとも約100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、
前記シリカの表面と反応するための1つ以上のシリル基、及び
1つ以上の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記1つ以上の第1の反応性基を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含み、前記官能基が、C8〜C22アルキルを含む、
該反応させる工程と、
を含むプロセスによって作製されたクロマトグラフィー材料であって、
約1以下のpHを有する移動相が、20時間を超えて該クロマトグラフィー材料を通して流される間、疎水性中性化合物のクロマトグラフ分析の保持時間が、+/−10%を超えて変化しない、前記クロマトグラフィー材料。
Claims (22)
- 表面を有する基材であり、前記表面に共有結合したポリマー層を有する該基材を含む、クロマトグラフィー材料であって、
前記ポリマー層は、前記基材の前記表面に共有結合したポリマー分子を含み、各ポリマー分子が、複数のシロキサン結合を介して前記表面に結合し、各ポリマー分子が、官能基を各々含む1つ以上の官能基化化合物に接続されており、前記官能基が、C14〜C22直鎖アルキルを含み、前記ポリマー層は、以下の構造
各々が複数の第1の反応性基及び複数のシリル基を含有するポリマー分子が、前記複数のシリル基を介して前記基材の前記表面に共有結合しており、
前記複数の第1の反応性基が、前記結合したポリマー分子の当該第1の反応性基と反応性である第2の反応性基を含み、かつ前記官能基を更に含む少なくとも1つの官能基化化合物に、前記結合したポリマー分子の前記第1の反応性基と前記少なくとも1つの官能基化化合物の前記第2の反応性基との反応によって形成されている結合を介して接続されている構造
を有する、クロマトグラフィー材料。 - 前記官能基は、C16〜C20直鎖アルキルを含む、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料。
- 前記第1の反応性基は、オレフィン性基を含む、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料。
- 前記第2の反応性基は、オレフィン性基及びチオール基からなる群から選択されるメンバーを含む、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料。
- 前記ポリマー分子は、ビニルシロキサンをベースとする、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料。
- R1及びR2は独立して、メトキシ、エトキシ、及びヒドロキシルからなる群から選択される、請求項6に記載のクロマトグラフィー材料。
- 前記ビニルシロキサンポリマーは、コポリマーである、請求項5に記載のクロマトグラフィー材料。
- 前記ポリマー分子は、シリル修飾ポリブタジエンである、請求項1に記載のクロマトグラフィー材料。
- クロマトグラフィーで使用するための官能化されたシリカを形成する方法であって、
第1の段階で、少なくとも100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、
前記シリカの表面と反応するための複数のシリル基を有するポリマー、及び
複数の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記第1の反応性基の1つ以上を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含み、前記官能基が、C8〜C22アルキルを含む、
該反応させる工程と、
を含み、前記第1の段階でのシリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応が溶媒の非存在下で行われる、方法。 - 前記ポリマーは、シロキサンポリマー、ビニルシロキサンポリマー、ビニルアルコキシシロキサン、シリル修飾ポリブタジエン、及びアルコキシシリル修飾ポリブタジエンからなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の反応性基は、ビニル基及びアリル基からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の官能基化化合物は、C4−C30アルケンを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記1つ以上の第2の反応性基は、オレフィン性基及びチオール基からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の段階でのシリカと少なくとも1つの第1の官能基化化合物との反応は、触媒の存在下で行われる、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の段階で、前記第1の反応性基の1つ以上を前記第2の官能基化化合物と反応させるときの温度は、少なくとも100℃である、請求項11に記載の方法。
- アミノグリコシド抗生物質を分離する方法であって、1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を含む試料を含有する移動相を、カラムを通して流し、前記1つ以上のアミノグリコシド抗生物質を互いにクロマトグラフィーで分離することを含み、前記カラムは、請求項1〜10のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー材料で充填されている、方法。
- クロマトグラフィー材料を作製する方法であって、
第1の段階で、少なくとも100℃及び500mbar未満の条件下で、シリカを少なくとも1つの第1の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第1の官能基化化合物は、
前記シリカの表面と反応するための複数のシリル基を有するポリマー、及び
複数の第1の反応性基を含み、
該反応により、前記第1の官能基化化合物を前記シリカの前記表面に共有結合させ、前記第1の反応性基を未反応のままにする、
該反応させる工程と、
第2の段階で、前記表面結合された第1の官能基化化合物の前記第1の反応性基の1つ以上を、少なくとも1つの第2の官能基化化合物と反応させる工程であって、前記第2の官能基化化合物は、
前記1つ以上の第1の反応性基と反応する1つ以上の第2の反応性基、及び
官能基を含み、前記官能基が、C8〜C22アルキルを含む、
該反応させる工程と、
を含み、
前記クロマトグラフィー材料は、1以下のpHを有する移動相が、20時間を超えて該クロマトグラフィー材料を通して流される間、疎水性中性化合物のクロマトグラフ分析の保持時間が、+/−10%を超えて変化しないものである、方法。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー材料であって、1以下のpHを有する移動相が、20時間を超えて該クロマトグラフィー材料を通して流される間、疎水性中性化合物のクロマトグラフ分析の保持時間が、+/−10%を超えて変化しない、クロマトグラフィー材料。
- 請求項1〜10及び20のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー材料を含む、アミノグリコシド抗生物質を分離するためのクロマトグラフィーカラム。
- 前記移動相が1以下のpHを有する、請求項18に記載の方法。
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