(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤し、次いでモノマーと該モノマーと反応しない希釈剤とにより膨潤して膨潤粒子を形成する膨潤工程と、該膨潤粒子中の該モノマーを重合すると共に希釈剤を除去して多孔性の高分子粒子を形成する工程とからなる液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
添加剤としてナフタレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、及びターフェニル、並びに飽和炭化水素基、アリール基、又はハロゲン基を有するナフタレン、アントラセン、及びピレンからなる群より選択される共役二重結合を持つ分子量１００から５００の化合物であって、該モノマーと反応しない化合物を該膨潤工程で添加することを特徴とする液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
前記の多孔性の高分子粒子を形成する工程の後に１００℃以上の温度で熱処理を行う工程を設けたことを特徴とする液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法により製造されたことを特徴とするポリマー充填剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法及びポリマー充填剤に関し、特に二段階又は多段階重合法による液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法及びポリマー充填剤に関する。
【従来の技術】
【０００３】
高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）用の充填剤は無機担体を基にするものと有機高分子を基にするポリマー充填剤とに大別できる。
【０００４】
しかし、実際にはシリカゲルを基にした充填剤の使用頻度が高く、ＨＰＬＣの全分離モードの６０％以上を占める逆相高速液体クロマトグラフィーではシリカゲル担体表面を化学修飾したアルキルシリル化シリカゲルが主に用いられている。
【０００５】
これらの充填剤は優れた分離性能を示し、また機械的強度も良好であるが、その反面化学的安定性が低く、またシリカゲル表面に残存するシラノール基、あるいはシリカゲル基材の金属不純物などによる好ましくない二次的保持効果の発現などの欠点を有していた。
【０００６】
これに対して、有機ポリマー充填剤は化学的に安定であり、従来サイズ排除クロマトグラフィー及びイオン交換クロマトグラフィー用充填剤としてシリカゲル系充填剤と同等以上に使用されてきた。
【０００７】
また、逆相クロマトグラフィーにおいてもシリカゲル系充填剤の使用できない分離条件下においても使用可能で、近年その分離特性の理解も進み、シリカゲル系充填剤を上回る分離特性が示された分離例なども見られるようになっている。  ポリマー充填剤は天然高分子から架橋を経て調製されるものとビニルモノマーの重合で得られる架橋合成高分子によるものとに大別できる。
【０００８】
前者の代表としてはアガロース、デキストラン、あるいはマンナンなどの多糖誘導体から誘導された充填剤が挙げられるが。一般的に耐圧性が低く、ＨＰＬＣ用充填剤として用いることが出来ない場合がある。
【０００９】
一方、合成ポリマー充填剤はポリスチレン−ジビニルベンゼンゲル及びその誘導体、ポリ（メタ）アクリレート系ゲル、ポリアクリルアミド系ゲル等を含む。この中で、ポリアルキルメタクリレート、ポリスチレン−ジビニルベンゼンなどのゲルは逆相クロマトグラフィー用充填剤として利用され、これらは化学的に安定であり、シリカゲル系充填剤と比べて広いｐＨ領域での使用が可能である。
【００１０】
この合成ポリマー充填剤は希釈剤をモノマー及び架橋剤と混合して重合し、多孔質化を図る方法で合成されることが多い。
【００１１】
合成する高分子に対して良溶媒を用いると小さい細孔が、また逆に貧溶媒を用いるとより大きい細孔が形成され、この希釈剤を使用するモノマーとの組み合わせによって細孔径の制御が可能であることから、操作が簡便な懸濁重合と組み合わせることによって球状多孔性ポリマー充填剤が合成されている。
【００１２】
しかしながら、このポリマー充填剤にも幾つかの課題があることが知られている。その一つは細孔の分布に関する構造上のものであり、また別の一つは得られるポリマー充填剤の粒子径の分布に関するものである。
【００１３】
細孔の分布に関する課題とは、ポリマー充填剤はシリカゲル充填剤と異なり、ポリマーの架橋構造に由来するミクロポアと呼ばれる微細孔（通常直径２ｎｍ以下とされる）を含む二重細孔構造を有していることである。
【００１４】
そのため、一般にポリマー充填剤においては、小さな溶質分子が浸透できる範囲が高分子溶質の場合と比較して大きい。
【００１５】
従って、これをクロマトグラフィー用カラムに充填して被分析試料の分離に用いても、シリカゲル系充填剤を使用した場合とは大きく異なる分離特性を示すことになる。そして、かかる微細孔の存在による分離能への影響の理解と制御が完全には困難であることから、往々にしてその影響は被分析試料に対する分離能の低下として現れる。
【００１６】
即ち、この微細孔を無くすることにより、ポリマー充填剤における分離特性の理解と制御は容易となり、適用可能な被分析試料等の分離条件も広がり、結果として被分析試料に対する分離能の向上が可能となる。
【００１７】
次に、ポリマー充填剤の粒子径の分布に関する課題についてであるが、それはポリマー充填剤の製造方法に由来するところが大きい。
【００１８】
即ち、ポリマー充填剤の製造については前記したように懸濁重合法が利用されるが、この方法で得られた粒子の粒子径分布は極めて広く、これをそのままカラムに充填して使用しても望まれるカラム性能は得られない。
【００１９】
従って、通常は得られたポリマー粒子を分級作業によってクロマトグラフィー用充填剤として適当な粒子径をもつ部分のみ分けて使用することが行われている。
【００２０】
しかし、分級作業は専用の特別な設備を必要とするなど作業的に困難性を有し、また、結果的に得られたポリマー粒子のごく一部のみを使用して残りは廃棄してしまうものであり、充填剤としての収率は極めて低く、高コストとなってしまう。
【００２１】
このような状況下、ポリマー充填剤の粒子径の分布に関する課題を解決するものとして、最近、二段階重合法と称される新しいポリマー充填剤の製造方法が注目されている。
【００２２】
図７は二段階重合法を用いてポリマー充填剤を製造する方法を説明する図である。
【００２３】
この二段階重合法は１μｍ程度の粒子径を持つ粒子径均一種（たね）粒子１０１を膨潤助剤、及びモノマーで順次膨潤させて粒子径を拡大し、その後モノマーを加熱下で重合することによって均一粒子径のポリマー粒子１０２を得る方法である。
【００２４】
この場合、膨潤工程で粒子径の均一性が損なわれることはなく、また高度に架橋された粒子の合成も可能であり、種粒子１０１をモノマーと共に希釈剤を用いて膨潤すればポリマー粒子１０２を多孔性のものとすることができる。
【００２５】
この方法は膨潤操作を除けば基本的に従来の懸濁重合法に用いる設備を利用でき、容易に粒子径単分散充填剤を調製可能とする。
【００２６】
この方法によって得られた粒子の単分散性は種粒子の粒子径分布に従い、非常に良好なものとされ、結果的に分級作業を全く必要としない。また、得られた充填剤を充填したクロマトグラフィー用カラムは優れた分離特性を示すだけでなく、その圧力損失が低く、充填剤のカラムへの充填安定性の向上と分離の高速化を可能とする。
【００２７】
しかしながら、かかる二段階重合法により得られた充填剤についても、上記した微細孔の問題は従来の懸濁重合法等による場合と同様に存在する。
【００２８】
即ち、依然として微細孔に係る問題を有しており、かかる微細孔の除去又は減少は従来方法によるものと同様に課題とされている。
【００２９】
以上より、上記の問題を解決した新規な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法及びポリマー充填剤を提供することが望まれる。
【００３０】
また、粒子径単分散ポリマー充填剤を提供しつつ微細孔を無くし若しくは従来法によるものに比べ少なくし、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法及びポリマー充填剤を提供することも望まれる。
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法及びポリマー充填剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
請求項１記載の発明は、高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤し、次いでモノマーと該モノマーと反応しない希釈剤とにより膨潤して膨潤粒子を形成する膨潤工程と、該膨潤粒子中の該モノマーを重合すると共に希釈剤を除去して多孔性の高分子粒子を形成する工程とからなる液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、添加剤としてナフタレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、及びターフェニル、並びに飽和炭化水素基、アリール基、又はハロゲン基を有するナフタレン、アントラセン、及びピレンからなる群より選択される共役二重結合を持つ分子量１００から５００の化合物であって、該モノマーと反応しない化合物を該膨潤工程で添加することを特徴とする。
【００３３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、前記の多孔性の高分子粒子を形成する工程の後に１００℃以上の温度で熱処理を行う工程を設けたことを特徴とする。
【００３４】
請求項３記載の発明は、ポリマー充填剤において、請求項１又は請求項２記載の液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【００３５】
本発明の第一の実施形態は、高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤し、次いでモノマーと該モノマーと反応しない希釈剤とにより膨潤して膨潤粒子を形成する膨潤工程と、該膨潤粒子中の該モノマーを重合すると共に希釈剤を除去して多孔性の高分子粒子を形成する工程とからなる液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
添加剤として共役二重結合を持つ分子量１００から５００の化合物であって、該モノマーと反応しない化合物を該膨潤工程で添加することを特徴とする。
【００３６】
本発明の第二の実施形態は、本発明の第一の実施形態における液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
上記の添加剤は芳香族炭化水素若しくは置換基を具備する芳香族炭化水素であることを特徴とする。
【００３７】
本発明の第三の実施形態は、本発明の第一又は第二の実施形態における液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
前記の多孔性の高分子粒子を形成する工程の後に１００℃以上の温度で熱処理を行う工程を設けたことを特徴とする。
【００３８】
本発明の第四の実施形態は、高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤し、次いでモノマーと該モノマーと反応しない希釈剤とにより膨潤して膨潤粒子を形成する工程と、該膨潤粒子中の該モノマーを重合すると共に希釈剤を除去して多孔性の高分子粒子を形成する工程とからなる液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
該多孔性の高分子粒子を形成する工程で行う該モノマーの重合は酸化還元重合であることを特徴とする。
【００３９】
本発明の第五の実施形態は、本発明の第四の実施形態における液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
前記の多孔性の高分子粒子を形成する工程の後に１００℃以上の温度で熱処理を行う工程を設けたことを特徴とする。
【００４０】
本発明の第六の実施形態は、高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤し、次いでモノマーと該モノマーと反応しない希釈剤とにより膨潤して膨潤粒子を形成する工程と、該膨潤粒子中の該モノマーを重合すると共に希釈剤を除去して多孔性の高分子粒子を形成する工程とからなる液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、
該多孔性の高分子粒子を形成する工程の後に１００℃以上の温度で熱処理を行う工程を設けたことを特徴とする。
【００４１】
本発明の第七の実施形態は、本発明の第一乃至第六の実施形態の一つにおける液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００４２】
本発明の第一の実施形態によれば、添加剤が共役二重結合を持つことによりモノマー重合時に発生するラジカルとの相互作用が可能となり、モノマー重合過程に影響を加え、その結果得られるポリマー充填剤中の微細孔の生成に作用してその数を減少させることが可能となる。
【００４３】
そして、添加剤の分子量を１００より大きくすることにより、その沸点をモノマー重合過程においても揮散して重合反応系内から失われない程度に保持する。  また、分子量を５００より小さくすることにより、通常の溶剤への溶解度を確保し、モノマー重合後の多孔性の構造を形成するために希釈剤の除去と一緒に添加剤自身が溶剤等により簡便に溶解されて除去されることを可能にする。
【００４４】
よって、製造する多孔性のポリマー充填剤の粒子径の単分散を高水準に維持したまま、微細孔を従来法によるものに比べ少なくすることが可能となる。
【００４５】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【００４６】
本発明の第二の実施形態によれば、添加剤に用いる芳香族炭化水素はラジカルとの相互作用は可能であるがモノマーとの間の反応性は低いことが知られ、またその種類も多く、ラジカルとの相互作用の制御や沸点の制御や溶剤への溶解性の制御が容易となる。
【００４７】
よって、ラジカルと相互作用してモノマー重合過程に影響を加えて微細孔の数を減少させると共に、添加剤との反応によってポリマー充填剤の形成に必要なモノマーの量が減少することを防止することを容易に可能とする。
【００４８】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を容易に提供することが可能となる。
【００４９】
本発明の第三、第五、又は第六の実施形態によれば、多孔性の高分子粒子を形成する工程の後で１００℃以上で加熱することにより、多孔性の高分子粒子の高分子構造を変化させることが可能となる。
【００５０】
この時、その大きさ・容積が細孔に比べても小さい微細孔が加熱の影響を最も受け、その構造変化の程度が他の容積のより大きい細孔部分に比べ大きく、結果としてポリマー充填剤の粒子径の単分散性と細孔構造を維持したまま、微細孔を選択的に従来法によるものに比べ少なくすることが可能となる。
【００５１】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【００５２】
本発明の第四の実施形態によれば、モノマー重合のためのラジカル発生を酸化還元反応によって行うことにより、従来の熱的なラジカル発生及び加熱下でのモノマー重合を行うことなくポリマー充填剤形成が可能となる。
【００５３】
よって、モノマー重合を従来と異なる条件下で行うことが可能となり、結果としてポリマー充填剤の粒子径の単分散性と細孔構造を維持したまま、微細孔の数を減少させることを可能とする。
【００５４】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【００５５】
本発明の第七の実施形態によれば、モノマー重合を従来と異なる条件下で行うことが可能となり、結果としてポリマー充填剤の粒子径の単分散性と細孔構造を維持したまま、微細孔の数を減少させることを可能とする。また、多孔性の高分子粒子の形成後に熱的に微細孔の構造を変化させ、その数を更に減少させることが可能となる。
【００５６】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【００５７】
本発明は、上記したように、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤において従来からその存在が問題となっている前記の微細孔を無くす、若しくは減少させ、それを充填して用いるクロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上を図ることを課題とする。
【００５８】
ポリマー充填剤における微細孔の詳細な形成機構については完全に明らかとはなっていないが、本願発明者による検討から、図７に示すポリマー充填剤製造におけるモノマー重合条件の適当な選択によりモノマー重合過程（図７中の・）に影響を加え、その結果、微細孔の形成の抑制が可能となることが明らかにされた。
【００５９】
即ち、従来、重合開始剤存在下、加熱により重合を行っていたモノマー重合条件を変更することで微細孔形成の抑制に効果があることが明らかになった。
【００６０】
具体的には、一つの方法として、重合開始剤から発生してモノマーの重合に関与するラジカルの量を適当に制御して、モノマー重合速度を制御することが有効である。
【００６１】
即ち、高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤し、次いでモノマーと該モノマーと反応しない希釈剤とにより膨潤して膨潤粒子を形成する膨潤工程と、該膨潤粒子中の該モノマーを重合すると共に希釈剤を除去して多孔性の高分子粒子を形成する工程とからなる液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法において、共役二重結合を持つ分子量１００から５００の化合物であって、使用されるモノマーと反応しない化合物を高分子種（たね）の膨潤工程で添加することが微細孔形成の抑制に有効である。
【００６２】
この化合物が分子内に有する共役二重結合は重合開始剤より熱的に発生するラジカルと相互作用し、そのモノマーに対する反応性を制御し、結果として重合して形成されたポリマー構造に作用し、微細孔形成を抑制するものと理解される。
【００６３】
従って、添加剤の構造は共役二重結合を分子内に有することが必須である。
【００６４】
この時、添加剤の特性については、分子量１００から５００の化合物であって、ポリマー充填剤形成のために重合するモノマーと反応しないことが必要である。
【００６５】
つまり、添加剤の分子量を１００より大きくすることにより、その沸点をモノマー重合過程においても揮散して重合反応系内から失われない程度に保持する。そして、分子量を５００より小さくすることにより、通常の溶剤への溶解度を確保し、モノマー重合後の希釈剤の除去と一緒に添加剤自身が溶剤等により簡便に溶解されて除去されることを可能にする。
【００６６】
尚、分子量が５００以上あっても、使用される溶剤への溶解度を確保され、ラジカルとの相互作用と、溶剤による除去が容易に可能な化合物については同様の使用が可能である。
【００６７】
また、添加剤はラジカルとの相互作用は可能であるが、モノマーと反応することは、添加剤によりポリマー充填剤形成に使用されるモノマーの減少、即ち最適反応条件に変動が生じえて望ましくない。
【００６８】
従って、添加剤をモノマーと反応しないものから選択することが望ましく、そうすることにより、添加剤との反応によってポリマー充填剤の形成に必要なモノマーの量が減少することを防止するとともに、モノマー重合後、希釈剤の除去と一緒に未反応のまま簡便に除去されることを可能にする。
【００６９】
かかる化合物として  具体的には、芳香族炭化水素若しくは置換基を具備する芳香族炭化水素が使用可能である。
【００７０】
この芳香族炭化水素については、ナフタレン、アントラセン、ピレン等が使用可能であり、置換基を具備する芳香族炭化水素についてはその芳香族炭化水素部分としてナフタレン骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格等に加え、ベンゼン骨格を使用することも可能である。
【００７１】
即ち、ビフェニルやターフェニル等におけるように、ベンゼン骨格を有する置換芳香族炭化水素が使用可能である。
【００７２】
また更に、置換基を具備する芳香族炭化水素の該置換基については、重合開始剤やモノマーと結合形成等の反応をしないものであれば良く、飽和炭化水素基であっても、ビフェニルの例によるようにアリール基であっても、ハロゲン基であっても、ヘテロ原子を含む置換基であっても何れも使用可能である。
【００７３】
次に、ポリマー充填剤形成における微細孔形成の抑制に有効なもう一つの方法は、上記液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法における膨潤粒子中のモノマーの重合において、従来の技術である熱的なラジカル発生及び加熱下でのモノマー重合を行わずにポリマー充填剤形成を行うことである。
【００７４】
具体的には、モノマー重合のためのラジカル発生を酸化還元反応により行い、モノマー重合を行うことが微細孔形成の抑制に有効であった。
【００７５】
即ち、酸化−還元反応を利用して重合開始剤からラジカルを発生させる。重合開始剤に還元剤を加えると分解反応の活性化エネルギーが低下し、活性ラジカルの発生が容易になり、低温でのラジカル重合が可能になる。
【００７６】
例えば、ヒドロペルオキシド（一般式ＲＯＯＨ）に「Ｆｅ２＋」を加えて「ＲＯ・」を発生する。
【００７７】
還元剤としては他にＣｕ＋ ，Ｃｒ＋ ，Ｔｉ３＋等の還元状態にある金属イオンを使うことが出来る。
【００７８】
しかし、金属イオンを使用することが、ポリマー充填剤中の金属イオンの微量の残留を生じさせ、後の試料分離・分析の際に好ましくない時は、アミン類を還元剤として使用することができる。
【００７９】
次に、モノマー重合後の微細孔減少の方法について説明する。
【００８０】
前記の検討とともに上記液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法における多孔性の高分子粒子を形成する工程の後で加熱工程を設けることによる検討により、一度形成された微細孔を無くする若しくは減少させることが可能であることが明らかとなった。
【００８１】
この高分子粒子形成後の加熱は、多孔性の高分子粒子の高分子構造を変化させるものと解される。
【００８２】
即ち、微細孔の大きさ・容積が細孔に比べても小さいことから、加熱により生じたポリマー充填剤全体での構造変動の影響を微細孔が最も大きく受け、他の部位に比べてその構造に変化の程度が大きく、結果としてポリマー充填剤の粒子径の単分散性と細孔構造を維持したまま、微細孔が従来法によるものに比べ少なくなるものと解される。
【００８３】
かかる加熱工程は希釈剤等が除去されて多孔性の高分子粒子が形成されたあとに設けられることが最も効果的と解され望ましい。
【００８４】
加熱温度としては、ポリマーの種類によっては１００℃程度の加熱で、クロマトグラフィー用カラムに充填して行う試料の分離・分析において分離能向上という好影響が現れることが分かっており、より広い高分子種に対して微細孔減少効果を確実に得るために２００℃以上で加熱することが望ましい。
【００８５】
尚、この加熱工程を設ける方法は、多孔性の高分子粒子が如何なる方法によって形成された場合でも、クロマトグラフィー用カラムに充填して行う試料の分離・分析において分離能向上という効果を示す。
【００８６】
即ち、従来の加熱によるモノマー重合によって製造された微細孔を有した多孔性の高分子粒子のみではなく、上記の共役二重結合持つ分子量１００から５００の化合物を添加剤に使用する方法及び酸化還元反応を利用して行う方法で製造された多孔性高分子粒子に対しても効果があり、更に微細孔を減少させ、クロマトグラフィー用カラムに充填して行う試料の分離・分析における分離能の更なる向上を可能とする。
【００８７】
従って、この加熱工程を設ける方法を従来の加熱によるモノマー重合と組み合わせるのみでなく、本発明にかかる上記の二つの製造方法と組み合わせて、使用することも望ましい。
【００８８】
以上の知見をもとに、それぞれに対応する実施例を以下詳細に説明する。
【実施例】
【００８９】
（実勢例１）
本発明の第一実施例である共役二重結合を持つ分子量１００から５００の化合物であって、使用されるモノマーと反応しない化合物を添加剤として高分子種（たね）の膨潤工程で添加することによる方法を用いて、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造を行った。
【００９０】
図１は本発明の第一実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法を説明する図である。
【００９１】
第一実施例にかかる該製造方法は、ソープフリー重合で合成された多数の粒子径１μｍの高分子種（たね）粒子１を膨潤助剤で膨潤した。
【００９２】
次いでモノマーとしてのエチレンジアクリレートと、このエチレンジアクリレートと反応しない希釈剤と、共役二重結合を持つ分子量１００から５００の化合物であって、このエチレンジアクリレートと反応しないアントラセンと、重合開始剤である過酸化ベンゾイルとの混合液によりさらに膨潤し、粒子径が５μｍとなったところで膨潤を停止して多数の膨潤粒子２を形成した。
【００９３】
次に、７０℃で加熱して膨潤粒子２中の該モノマーであるエチレンジアクリレートを重合する。
【００９４】
最後にエチレンジアクリレート重合後の粒子から希釈剤とアントラセンを除去して均一な粒径の多孔性の高分子粒子３を形成し、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を得た。
【００９５】
この充填剤を用いて、内径４．６ｍｍ長さ１５０ｍｍのクロマトグラフィー用カラムに充填し、逆相クロマトグラフィー用カラムを製造し、試料の分析を行った。
【００９６】
試料の分析に使用した液体クロマトグラフィー装置の主要部の構成を図２に示す。図２に示すように、使用した液体クロマトグラフィー装置は移動相の満たされた容器１１と、ポンプ１２と、サンプラー１３と、上記の逆相液体クロマトグラフィー用カラム１４と検出器１５とレコーダー１６と各装置をそれぞれつなぐ送液管１７より構成される。
【００９７】
ポンプ１２は、容器１１と送液管１７で繋がれ、容器１１より移動相を汲み上げ、その先の各装置に移動相を正確な流速で送る。そして、サンプラー１３によって試料が溶液状態で逆相液体クロマトグラフィー用カラム１４に注入され、ポンプ１２から送られる移動相と充填剤の作用により、逆相液体クロマトグラフィー用カラム１４内で分離される。
【００９８】
その分離された試料中の各成分は検出器１５で検出され、検出結果はレコーダー１６でクロマトグラムとして記録される。このクロマトグラムを解析して、逆相液体クロマトグラフィー用カラム１４、ひいては充填されたポリマー充填剤の持つ試料の分離能を検討する。
【００９９】
この液体クロマトグラフィー装置を使用して、６種類のアルキルベンゼン誘導体を成分として含む混合物試料の分析を行った。
【０１００】
その際、移動相としては水／アセトニトリル系の溶媒（６０％アセトニトリル）を用い、ポンプ１２の送液速度を１．０ｍｌ／分とした。
【０１０１】
尚、本実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の効果を確認するために、比較例としてアントラセンを添加しない以外は前記の方法と同一の方法で多孔性の高分子粒子を形成し、これを用いて比較例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を準備し、前記と同様の逆相クロマトグラフィー用カラムを製造し、上記の液体クロマトグラフィー装置を使用して同様の分離条件で同じ試料の分析を行った。
【０１０２】
図３は本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【０１０３】
図３（Ａ）に示す本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムは、図３（Ｂ）に示す比較例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムに比べて、得られるピークがシャープであって、より高い分離能を有していることが分かった。
【０１０４】
従って、本発明にかかる第一実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法により製造したポリマー充填剤を用いることにより液体クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能であることが分かった。
【０１０５】
（実勢例２）
本発明の第二実施例であるモノマー重合を酸化還元重合により行う方法を用いて、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造を行った。
【０１０６】
第二実施例である該製造方法では、ソープフリー重合で合成された多数の粒子径１μｍの高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤した。
【０１０７】
次いでモノマーとしてのエチレンジアクリレートと、このエチレンジアクリレートと反応しない希釈剤と、重合開始剤である過酸化ベンゾイルとの混合液によりさらに膨潤し、粒子径が５μｍとなったところで膨潤を停止して多数の膨潤粒子を形成した。
【０１０８】
次に、得られた多数の膨潤粒子を氷冷下、ジメチルアニリンと混合し、含有するエチレンジアクリレートを酸化還元重合させる。
【０１０９】
最後にエチレンジアクリレートの酸化還元重合後の粒子から希釈剤を除去して均一な粒径の多数の多孔性の高分子粒子を形成し、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を得た。
【０１１０】
この充填剤を用いて、内径４．６ｍｍ長さ１５０ｍｍのクロマトグラフィー用カラムに充填し、逆相液体クロマトグラフィー用カラムを製造し、試料の分析を行った。
【０１１１】
試料の分析に使用した液体クロマトグラフィー装置は第一実施例と同一のものを用いた。
【０１１２】
この液体クロマトグラフィー装置を使用して、アセトフェノン、ベンゼン、ナフタレン、１−フェニルペンタン、ピレン、トリフェニレンの６種類の化合物を成分として含む混合物試料の分析を行った。
【０１１３】
その際、移動相としては水／アセトニトリル系の溶媒（６０％アセトニトリル）を用い、ポンプ１２の送液速度を１．０ｍｌ／分とした。
【０１１４】
尚、本実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の効果を確認するために、比較例としてエチレンジアクリレートの重合を７０℃の加熱により行う以外は前記の方法と同一の方法で多孔性の高分子粒子を形成し、これを用いて比較例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を準備し、前記と同様の逆相液体クロマトグラフィー用カラムを製造し、試料の分析を行った。
【０１１５】
図４は本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【０１１６】
図４（Ａ）に示す本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムは、図４（Ｂ）に示す比較例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムに比べて、保持の弱い溶質（保持時間が短い）ではピーク形状に大きな差はないが、保持の強い溶質（保持時間の長い）に関するピーク形状は大きく異なっており、比較例ではブロードになっているが、本実施例では分離能（理論段数）の落ち込みが少なく、ピーク形状はシャープである。
【０１１７】
従って、本発明にかかる第二実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法により製造したポリマー充填剤を用いることにより液体クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能であることが分かった。
【０１１８】
（実勢例３）
本発明の第三実施例である多孔性の高分子粒子を形成する工程の後に１００℃以上の温度で熱処理を行う工程を設ける方法によって液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造を行った。
【０１１９】
第三実施例である該製造方法は、ソープフリー重合で合成された多数の粒子径１μｍの高分子種（たね）粒子を膨潤助剤で膨潤した。
【０１２０】
次いでモノマーとしてのエチレンジアクリレートと、このエチレンジアクリレートと反応しない希釈剤と、重合開始剤である過酸化ベンゾイルとの混合液によりさらに膨潤し、粒子径が５μｍとなったところで膨潤を停止して多数の膨潤粒子を形成した。
【０１２１】
次に、７０℃で加熱して膨潤粒子中のエチレンジアクリレートを重合する。  次に、エチレンジアクリレートの重合後の粒子から希釈剤を除去して均一な粒径の多数の多孔性の高分子粒子を形成した。
【０１２２】
最後に、得られた多数の多孔性の高分子粒子の一部をガラス容器に入れ、２００℃のオーブン内に入れ、２４時間加熱を行い、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を得た。
【０１２３】
また、得られた多数の多孔性の高分子粒子の残りの一部をガラス容器に入れ、１００℃のオーブン内に入れ、２４時間加熱を行い、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を得た。
【０１２４】
これら二種の充填剤を用いて、内径４．６ｍｍ長さ１５０ｍｍのクロマトグラフィー用カラムに充填し、逆相液体クロマトグラフィー用カラムを二種類製造し、それぞれを用いて試料の分析を行った。
【０１２５】
試料の分析に使用した液体クロマトグラフィー装置は第一実施例と同一のものを用いた。
【０１２６】
この液体クロマトグラフィー装置を使用して、第一実施例で用いたものと同じ６種類のアルキルベンゼン誘導体を含む混合物の分析を行った。
【０１２７】
その際、移動相としては水／アセトニトリル系の溶媒（６０％アセトニトリル）を用い、ポンプ１２の送液速度を１．０ｍｌ／分とした。
【０１２８】
尚、本実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の効果を確認するために、比較例として先の得られた多数の多孔性の高分子粒子の残りの一部を用いて、加熱をせずにそのまま比較例として液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を準備し、比較例として前記と同様の逆相液体クロマトグラフィー用カラムを製造し、同じ試料の分析を行った。
【０１２９】
図５は本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【０１３０】
図５（Ａ），（Ｂ）に示す本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムは、図５（Ｃ）に示す比較例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムに比べて、得られるピークがシャープであって、より高い分離能を有していることが分かった。
【０１３１】
従って、本発明にかかる第三実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法により製造したポリマー充填剤を用いることにより液体クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能であることが分かった。
【０１３２】
（実勢例４）
本発明の第四実施例である多孔性の高分子粒子を形成する工程の後に１００℃以上の温度で熱処理を行う工程を設ける方法によって液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造を行った。
【０１３３】
第四実施例である該製造方法は、第二実施例で得られたモノマー重合を酸化還元重合による液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を第三実施例と同一の方法で２００℃の温度で熱処理して、液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を製造するものである。
【０１３４】
従って、その詳細は省略する。
【０１３５】
製造された充填剤を用いて、内径４．６ｍｍ長さ１５０ｍｍのクロマトグラフィー用カラムに充填し、逆相液体クロマトグラフィー用カラムを製造し、試料の分析を行った。
【０１３６】
試料の分析に使用した液体クロマトグラフィー装置は第一実施例と同一のものを用いた。
【０１３７】
この液体クロマトグラフィー装置を使用して、第一実施例で用いたものと同じ６種類のアルキルベンゼン誘導体を含む混合物の分析を行った。
【０１３８】
その際、移動相としては水／アセトニトリル系の溶媒（６０％アセトニトリル）を用い、ポンプ１２の送液速度を１．０ｍｌ／分とした。
【０１３９】
尚、本実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の効果を確認するために、比較例として第二実施例である加熱をしないままの酸化還元重合による液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を準備し、比較例として前記と同様の逆相液体クロマトグラフィー用カラムを製造し、試料の分析を行った。
【０１４０】
図６は本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【０１４１】
図６（Ａ）に示す本実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムは、図６（Ｂ）に示す比較例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムに比べて、得られるピークがシャープであって、より高い分離能を有していることが分かった。
【０１４２】
従って、本発明にかかる第四実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法により製造したポリマー充填剤を用いることにより液体クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能であることが分かった。
【０１４３】
本発明の第一の実施形態によれば、製造する多孔性のポリマー充填剤の粒子径の単分散を高水準に維持したまま、微細孔を従来法によるものに比べ少なくすることが可能となる。
【０１４４】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【０１４５】
本発明の第二の実施形態によれば、ラジカルと相互作用してモノマー重合過程に影響を加えて微細孔の数を減少させると共に、添加剤との反応によってポリマー充填剤の形成に必要なモノマーの量が減少することを防止することを容易に可能とする。
【０１４６】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を容易に提供することが可能となる。
【０１４７】
本発明の第三、第五、及び第六の実施形態によれば、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【０１４８】
本発明の第四の実施形態によれば、モノマー重合を従来と異なる条件下で行うことが可能となり、結果としてポリマー充填剤の粒子径の単分散性と細孔構造を維持したまま、微細孔の数を減少させることを可能とする。
【０１４９】
従って、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【０１５０】
本発明の第七の実施形態によれば、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【０１５１】
本発明によれば、クロマトグラフィー用カラムの分離特性の向上が可能な液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例である液体クロマトグラフィー用ポリマー充填剤の製造方法を説明する図である。
【図２】試料の分析に使用した液体クロマトグラフィー装置の主要部の構成を示す図である。
【図３】第一実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【図４】第二実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【図５】第三実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【図６】第四実施例にかかる逆相液体クロマトグラフィー用カラムによるクロマトグラムと比較例にかかるクロマトグラムを比較して示す図である。
【図７】二段階重合法を用いてポリマー充填剤を製造する方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  高分子種（たね）粒子
２  膨潤粒子
３  高分子粒子
１１  容器
１２  ポンプ
１３  サンプラー
１４  逆相液体クロマトグラフィー用カラム
１５  検出器
１６  レコーダー
１７  送液管
【図１】
0003628493.tif 000002
【図２】
0003628493.tif 000003
【図３】
0003628493.tif 000004
【図４】
0003628493.tif 000005
【図５】
0003628493.tif 000006
【図６】
0003628493.tif 000007
【図７】
0003628493.tif 000008