(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、または二酸化炭素系クロマトグラフィーにおける保持のドリフトを軽減または防止する方法であって、
式１で表されるクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を用いて試料をクロマトグラフィー的に分離することを含み、それにより、保持のドリフトを軽減または防止する、
方法：
［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ  式１
（式中：
Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する高純度クロマトグラフィーコア組成物であり；
Ｗは、非存在、またはＸの表面上に、ヒドロキシルを含み、または水素を含み；
Ｑは、
【化１】
0006401151.tif 000046
であり；
Ｔは、
【化２】
0006401151.tif 000047
0006401151.tif 000048
［式中、Ｚは、
ａ）式
（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−
（式中、ｘは、１−３の整数であり、
ｙは、０−２の整数であり、
ｚは、０−２の整数であり、
ｘ＋ｙ＋ｚ＝３であり、
Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し、
Ｂ１は、シロキサン結合を表す。）
を有する表面結合基；
ｂ）直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合；または
ｃ）前記材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基
を表す。］
から選択され；および
ｂおよびｃは、正の数であり、０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ａ≧０である。）；これにより保持のドリフトを軽減または防止する。
【請求項２】
Ｘが、クロマトグラフィー条件下でクロマトグラフィー移動相によってアルコキシル化を受けるコア表面を有するクロマトグラフィー材料である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記クロマトグラフィー固定相が、３０日間にわたって≦５％の保持のドリフトまたは変化を示す、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記高純度クロマトグラフィーコア組成物が、表面多孔質材料を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記高純度クロマトグラフィーコア組成物が、ハイブリッド包囲層を有する無機材料、無機表面層を有するハイブリッド材料、または異なるハイブリッド表面層を有するハイブリッド材料から本質的になる、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記クロマトグラフィー固定相が、複数の粒子の形態またはモノリスの形態である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記クロマトグラフィー固定相が、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記クロマトグラフィー固定相が、２５から１１００ｍ２／ｇの表面積を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記クロマトグラフィー固定相が、０．２から２．０ｃｍ３／ｇの細孔容積を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記クロマトグラフィー固定相が、１０５ｍ２／ｇ未満のマイクロポア表面積を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記クロマトグラフィー固定相が、２０から１５００Åの平均細孔直径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ｂ＞０、ｃ＞０であり、合計表面被覆率が、≧０．５μｍｏｌ／ｍ２である、請求項１〜１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記クロマトグラフィー固定相が、放射状調整細孔、非放射状調整細孔、規則細孔、不規則細孔、単分散細孔、非単分散細孔、平滑面、粗面またはこれらの組合せを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年５月１５日に出願された、米国仮特許出願第６１／６４７，３０３号に対する優先権の利益を主張し、その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、概してクロマトグラフィー材料に関する。本発明は、より特には、様々な実施形態において、有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、および溶媒和ガスクロマトグラフィー用のクロマトグラフィー材料、ならびに対応する器具、キット、製造方法、および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
流体または液体クロマトグラフィー用の充填材は、有機材料（例えば、ポリジビニルベンゼン）と無機材料（例えば、シリカ）との２つのタイプに一般に分類され得る。有機材料の多くは、強アルカリ性および強酸性移動相に対して化学的に安定であり、移動相組成およびｐＨの選択の柔軟性を可能にする。しかしながら、有機クロマトグラフィー材料は、特に低分子量分析物に関して、低効率のカラムをもたらし得る。有機クロマトグラフィー材料の多くは、通常のクロマトグラフィー用シリカの機械的強度を欠くだけでなく、移動相の組成が変化すると収縮および膨潤もする。
【０００４】
シリカは、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、超高速液体クロマトグラフィー（ＵＨＰＬＣ）、および超臨界流体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）において広く使用されている。用途によっては、有機官能基、例えば、オクタデシル（Ｃ１８）、オクチル（Ｃ８）、フェニル、アミノ、シアノなどの有機官能基で表面誘導体化されたシリカが用いられることがある。ＨＰＬＣ用の固定相として、これらの充填材は、高い効率を有し、収縮または膨張する徴候を示さないカラムをもたらし得る。
【０００５】
ハイブリッド材料は、シリカ系充填材によって被るある種のクロマトグラフィー問題に解決策を与え得る。ハイブリッド材料は、高および低ｐＨの安定性、機械的安定性、ｐＨ７で使用される場合のピーク形状、効率、保持性の改善、ならびに望ましいクロマトグラフィー選択性を含めた改善を与え得る。
【０００６】
しかしながら、潜在的な問題が、他の適用における従来のハイブリッド材料およびシリカ材料について存在し得る。１つの問題は、低ｐＨで使用される場合の塩基に対する不十分なピーク形状であり、これは、低ｐＨで使用される場合の負荷性およびピークキャパシティに悪影響を与え得る。別の問題は、カラムが移動相ｐＨにおける繰り返し変化（例えば、ｐＨ１０から３への繰り返し切り替え）に曝された後の酸性および塩基性分析物の保持時間の変化（「ドリフト」が意味される。）である。
【０００７】
別の問題は、例えば、水が少ない（例えば、５％未満、１％未満）クロマトグラフィーモードでの保持のドリフトまたは変化である。例えば、保持のドリフトまたは変化は、シリカと有機−無機ハイブリッド（例えば、Ｗａｔｅｒｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｌｆｏｒｄ  ＭＡから入手可能なＢＥＨ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（商標）材料）の両方の系の、結合されたおよび結合されていないクロマトグラフィー相について標準ＳＦＣ条件下で認められる。他のＳＦＣ固定相も、同様の保持のドリフトまたは変化を示し得る。
【発明の概要】
【０００８】
（発明の要旨）
様々な態様および実施形態において、本発明は、有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、および溶媒和ガスクロマトグラフィー用のクロマトグラフィー材料、ならびに対応する器具、キット、製造方法、および使用方法を提供する。
【０００９】
本発明は、有利には有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または変化させる。例えば、ＳＦＣにおいて、保持のドリフトまたは変化は、（様々な理論のうちでも特に）ＳＦＣ用に用いられる標準ＣＯ２／ＭｅＯＨ移動相（および／または他のアルコール共溶媒による）下の粒子上の溶媒接触可能シラノールのアルコキシル化に起因し得る。これは、カラムが老化するにつれて、そして新たな非アルコキシル化カラムがシステムに取り付けられるときに再度、これらのＳＦＣシステム上に得られるクロマトグラフィー（例えば、保持時間）の変化をユーザーが認めるので、問題である。
【００１０】
様々な態様および実施形態において、本発明は、クロマトグラフィー材料の選択および／または修飾によってこのような保持のドリフトまたは変化、および関連した問題（例えば、保持、ピーク形状など）に様々な解決策を提供する。例えば、本発明は、クロマトグラフィーコア表面の特別の官能化（例えば、特定の末端官能基、およびこれらの組合せによる）を含み、これは、分析物とクロマトグラフィーコア表面との間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げ、これにより、分析物とクロマトグラフィー材料の間の望ましい相互作用が維持される。
【００１１】
他の様々な態様および実施形態において、本発明は、シリカ、ポリマー材料またはハイブリッド材料（限定されないが、粒子、モノリス、球状、非球状、粒状、完全多孔質および表面多孔質を含む）の表面に高密度反応性表面修飾基を付与する化学を用いることに関する。選択性誘導リガンドとのカップリングおよび未反応表面修飾基の加水分解後に、多成分表面が得られる。本発明の生成物は、ベース粒子表面との二次相互作用（例えば、不要な相互作用、非特異的吸着）を大きく減少させたものである。分析物と材料表面との二次相互作用は、シラノール、ペンダント疎水性基、およびポリマーまたはハイブリッド主鎖によって起こり得る。初期のコーティングは、反応性部分を中和すること（すなわち、加水分解）によってまたはさらなる修飾なしに（すなわち、アミンまたはカルボキシレート相）のいずれかで、クロマトグラフィー相としてそれ自体使用されてもよく、または表面は、１種以上の選択性誘導リガンドの共有結合によってさらに修飾されてもよい。
【００１２】
様々な態様および実施形態において、本発明は、複数の利点を提供する。例えば、本発明は、優れた保持、ピークキャパシティおよびピーク形状を有してすべてのクラス（例えば、酸性、塩基性および中性）にわたって分析物を分割することができる単一固相を提供し得る。様々な実施例において、本発明は、対象の分析物からシラノールを有効に隠蔽し、予測可能で安定なクロマトグラフィー分離をもたらし得る。様々な実施例において、本発明は、分析物との不要な支持体表面相互作用による保持のドリフトまたは変化を有効になくし得る。本発明は、シリカまたはシリカハイブリッド材料上のシラノールを隠蔽するのにとりわけ有効であり得る。様々な実施例において、本発明は、分析物クラスのすべてにわたって、しかし、とりわけ塩基に関して、ピークキャパシティおよびテイリングを改善し得る。様々な実施例において、本発明は、オリゴマーシロキサンとの結合にもかかわらず、細孔閉塞を回避し得る（例えば、材料の利用可能な表面積を大きく減少させ、不均質な表面の原因となる細孔の閉塞をもたらし得る、従来の多孔質シリカ材料のポリマーコーティングと比較して−本発明においてはシランのオリゴマー化の促進にもかかわらず、細孔閉塞または表面積減少の兆候はない。）。
【００１３】
本発明は、限定されないが、化学修飾の選択／設計による選択／設計の選択性への能力を含めて、様々なさらなる利点を含む。
【００１４】
１つの態様において、本発明は、式１［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする官能基であり得る。Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ｂおよびｃは、正の数であることができ、その比は０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。
【００１５】
別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含むクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑの第１フラクションはＸに結合しており、Ｑのセクションフラクションは重合しているように、Ｑは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる１種以上の官能基を含み得る。Ｔの第３フラクションはＱに結合しており、Ｔの第４フラクションはＸに結合しており、Ｔの第４フラクションは重合しているように、Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ｂおよびｃは、正の数であることができ、その比は０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。
【００１６】
１つ以上の実施形態において、Ｑは、
【００１７】
【化１】
0006401151.tif 000002
で表される。１つ以上の実施形態において、ｎ１は、０−３０の整数であり、ｎ２は、０−３０の整数である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン、または基Ｚを独立して表し得る。一部の実施形態において、基Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を含む。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、基Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールまたはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を含む。一部の実施形態において、基Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を含む。Ｙは、埋め込み極性官能基であり得る。一部の実施形態において、Ａは、親水性末端基を表す。一部の実施形態において、Ａは、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルまたは基Ｚを表す。一部の実施形態において、Ａは、官能化可能な基を表す。
【００１８】
１つ以上の実施形態において、Ｔは、
【００１９】
【化２】
0006401151.tif 000003
0006401151.tif 000004
の１つまたはこれらの組合せで表される。一部の実施形態において、ｍは、０−３０の整数であり；ｍ’は、０−３０の整数であり；ｍ”は、０−３の整数である。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を表す。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得る。Ｂ１は、シロキサン結合を表していてもよく；Ｒ７、Ｒ７’およびＲ７”のそれぞれは、水素、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、フェニル、分岐アルキルまたは低級アルキルを表す。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を表す。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を表す。
【００２０】
一部の実施形態において、ｂおよびｃは、正の数であり、比は０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。一部の実施形態において、ＱおよびＴは異なるが、一方で他の実施形態において、ＱおよびＴは同じである。Ｑは、２種以上の異なる部分を含み得、Ｔは、２種以上の異なる部分を含み得る。一部の実施形態において、第１、第２、第３、第４および第５フラクションは、それぞれ独立して、約０−１００、１−９９、５−９５、１０−９０、２０−８０、３０−７０、４０−６０、０、５、１０、１５、２０、２５，３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０または９５％である。１つ以上の実施形態において、Ｑは非極性である。一部の実施形態において、Ｑは、ボレートまたはニトロ官能基を含む。一部の実施形態において、Ｑは、
【００２１】
【化３】
0006401151.tif 000005
の１つで表され、ここで、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは１−３の整数であり、ｙは０−２の整数であり、ｚは０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を含み得る。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。
【００２２】
別の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合である。さらに別の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基である。
【００２３】
一部の実施形態において、Ｔは、
【００２４】
【化４】
0006401151.tif 000006
0006401151.tif 000007
0006401151.tif 000008
の１つで表される。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは１−３の整数であり、ｙは０−２の整数であり、ｚは０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を含む。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコールまたは双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールまたはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合である。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基である。
【００２５】
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｘは、クロマトグラフィー条件下でクロマトグラフィー移動相によってアルコキシル化を受けるコア表面を有する高純度クロマトグラフィー材料である。Ｘは、クロマトグラフィー条件下でクロマトグラフィー移動相によってアルコキシル化を受けるコア表面を有するクロマトグラフィー材料であり得る。一部の実施形態において、Ｑを含む官能基は、ジオールである。Ｔを含む官能基は、アミン、エーテル、チオエーテルまたはこれらの組合せであり得る。Ｔは、キラル分離に適合したキラル官能基を含み得る。Ｑは、キラル分離に適合したキラル官能基を含み得、またはＴおよびＱは両方とも、キラル分離に適合したキラル官能基を含み得る。
【００２６】
上記態様の１つ以上の実施形態において、比ｂ／ｃは、約０．０５−７５、０．０５、５０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０または９０である。一部の実施形態において、Ｘの表面は、シリカを含まず、ｂ＝０またはｃ＝０である。一部の実施形態において、合計表面被覆率は、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きい。
【００２７】
上記態様の一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を示す。
【００２８】
一部の実施形態において、コア材料は、シリカ材料から本質的になる。場合によって、コア材料は、有機−無機ハイブリッド材料または表面多孔質材料から本質的になる。１つ以上の実施形態において、コア材料は、ハイブリッド表面層を有する無機材料、無機表面層を有するハイブリッド材料、包囲ハイブリッド層、または異なるハイブリッド表面層を有するハイブリッド材料から本質的になる。固定相材料は、場合によって、複数の粒子、モノリス、または表面多孔質材料の形態であり得る。一部の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有しないが、一方で他の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有する。固定相材料は、球状材料、非球状材料（例えば、トロイド、多面体を含む。）の形態であり得る。ある実施形態において、固定相材料は、高度に球状のコア形態、棒形状コア形態、曲棒形状コア形態、トロイド形状コア形態；またはダンベル形状コア形態を有する。ある実施形態において、固定相材料は、高度球状、棒形状、曲棒形状、トロイド形状、またはダンベル形状の形態の混合物を有する。
【００２９】
一部の実施形態において、固定相材料は、約２５から１１００ｍ２／ｇ、約１５０から７５０ｍ２／ｇ、または約３００から５００ｍ２／ｇの表面積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約０．２から２．０ｃｍ３／ｇまたは約０．７から１．５ｃｍ３／ｇの細孔容積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約１０５ｍ２／ｇ未満、約８０ｍ２／ｇ未満、または約５０ｍ２／ｇ未満のマイクロポア表面積を有する。固定相材料は、約２０から１５００Å、約５０から１０００Å、約６０から７５０Å、または約６５から２００Åの平均細孔直径を有し得る。一部の実施形態において、複数の粒子は、約０．２から１００ミクロン、約０．５から１０ミクロン、または約１．５から５ミクロンのサイズを有する。
【００３０】
１つ以上の実施形態において、Ｘは、シリカコアを含み、ｃ＝０であり、Ｑは、≧２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．５、４．０、４．５もしくは５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有する；またはＸは、非シリカコアもしくはシリカ−有機ハイブリッドコアを含み、ｃ＝０であり、Ｑは、≧０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５もしくは５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有する；またはｂ＞０、ｃ＞０であり、Ｑは、≧０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５もしくは５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有する。
【００３１】
クロマトグラフィー固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合させ得る。
【００３２】
さらに別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーの条件下で保持のドリフトまたは変化を受けるクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み得る。Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する官能基を含み得、Ｑを介してＸに結合している。「ｂ」および「ｃ」は、０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であるように、正の数であることができ、ならびにａ≧０である。
【００３３】
一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相材料は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィーまたはこれらの組合せに適合している。
【００３４】
一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、放射状調整細孔、非放射状調整細孔、規則細孔、不規則細孔、単分散細孔、非単分散細孔、平滑面、粗面またはこれらの組合せを含む。１つ以上の実施形態において、Ｔは、１種のイオン性基を有し、Ｔは、１種より多いイオン性基を有し、Ｔは、同じｐＫａの２種以上のイオン性基を有しまたはＴは、異なるｐＫａの２種以上のイオン性基を有する。
【００３５】
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のカラム、キャピラリカラム、マイクロ流体デバイスまたは器具を提供する。カラム、キャピラリカラム、マイクロ流体デバイスまたは器具は、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本開示のクロマトグラフィー材料のいずれかを含む固定相を含む。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合させ得る。
【００３６】
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のキットを提供する。キットは、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、およびこの中に配置される本発明の材料のいずれかによる固定相を含み得る。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合させ得る。キットはさらに、筐体および固定相とともに、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーを行うための取扱説明書を含み得る。
【００３７】
さらに別の態様において、本開示は、本開示の材料のいずれかを含む固定相を調製する方法を提供する。この方法は、コア表面を、ペンダント反応基を有するシランカップリング剤と反応させることを含む。この方法は、１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含む第２の化学剤を、ペンダント反応基と反応させることをさらに含む。この方法は、残存する未反応ペンダント反応基のいずれも中和し、それにより、本開示による固定相を生成させることをさらに含む。
【００３８】
さらに別の態様において、本開示は、本開示の材料のいずれかによる固定相を調製する方法を提供する。この方法は、ペンダント反応基を有するシランカップリング剤をオリゴマー化することを含む。この方法は、コア表面を、オリゴマー化シランカップリング剤と反応させることをさらに含む。この方法は、１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含む第２の化学剤をペンダント反応基と反応させることをさらに含む。この方法は、残存する未反応ペンダント反応基のいずれも中和し、それにより、本開示による固定相を生成させることをさらに含む。
【００３９】
１つ以上の実施形態において、Ｑは、以下の構造：
【００４０】
【化５】
0006401151.tif 000009
0006401151.tif 000010
の１つを有する試薬に由来する。
【００４１】
一部の実施形態において、Ｔは、以下の構造：
【００４２】
【化６】
0006401151.tif 000011
0006401151.tif 000012
の１つを有する試薬に由来する。
【００４３】
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーもしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーにおいて保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する方法を提供する。本発明は、本開示によるクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を用いて試料をクロマトグラフィー的に分離し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを含む。
【００４４】
１つ以上の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を含む。一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、保持上のクロマトグラフィー材料のアルコキシル化および／または脱アルコキシル化の効果を実質的になくすことを含む。
【００４５】
一部の実施形態において、Ｔは、以下の構造：
【００４６】
【化７】
0006401151.tif 000013
0006401151.tif 000014
の１つを含む。
【００４７】
一部の実施形態において、Ｙは、以下の構造：
【００４８】
【化８】
0006401151.tif 000015
0006401151.tif 000016
の１つを含む。
【００４９】
Ｔは、
【００５０】
【化９】
0006401151.tif 000017
またはこれらの組合せで表される試薬に由来することができ、ここで、ｍは、０−３０の整数であり；ｍ’は、０−３０の整数であり；ｍ”は、０−３の整数である。Ｚは、
【００５１】
【化１０】
0006401151.tif 000018
、−ＯＨ、−ＯＲ６、アミン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、イソシアネート、塩化アシル、トリフレート、イソシアネート、チオシアネート、イミダゾールカーボネート、ＮＨＳ−エステル、カルボン酸、エステル、エポキシド、アルキン、アルケン、アジド、−Ｂｒ、−Ｃｌまたは−Ｉを含めた化学反応基を表し得る。Ｙは、埋め込み極性官能基であり得る。Ｒ１のそれぞれの出現は、（限定されないが）−Ｈ、−ＯＨ、ＯＲ６、ジアルキルアミン、トリフレート、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、ビニル、アルケンまたは−（ＣＨ２）ｍＱを含めて、ケイ素上の化学反応性基を独立して表し得る。Ｑのそれぞれの出現は、−ＯＨ、−ＯＲ６、アミン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、イソシアネート、塩化アシル、トリフレート、イソシアネート、チオシアネート、イミダゾールカーボネート、ＮＨＳ−エステル、カルボン酸、エステル、エポキシド、アルキン、アルケン、アジド、−Ｂｒ、−Ｃｌまたは−Ｉであり得る。ｐは、１−３の整数であり得る。Ｒ１’のそれぞれの出現は、Ｆ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシもしくはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリール、フルオロアルキルまたはフルオロアリールを独立して表し得る。Ｒ２およびＲ３のそれぞれの出現は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシもしくはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリール、−Ｚ、または式−Ｓｉ（Ｒ’）ｂＲ”ａもしくは式−Ｃ（Ｒ’）ｂＲ”ａを有する基を独立して表し得る。変数ａおよびｂは、それぞれ、０から３の整数を表し得るが、但し、ａ＋ｂ＝３であることを条件とする。Ｒ’は、Ｃ１−Ｃ６直鎖、環状または分岐アルキル基で表し得る。Ｒ”は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、シアノ、アミノ、ジオール、ニトロ、エステル、カチオンもしくはアニオン交換基、埋め込み極性官能基を有するアルキルもしくはアリール基、およびキラル部分からなる群から選択される官能化性基であり得る。Ｒ４は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、置換アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシまたはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリールを表し得る。Ｒ５は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、置換アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシまたはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリールを表し得る。Ｒ６のそれぞれの出現は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシまたはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリールを独立して表し得る。Ｈｅｔは、少なくとも１個の窒素原子を含む単環式または二環式のヘテロ環式またはヘテロアリール環系を独立して表し得る。Ｂは、酸性イオン性修飾剤を表し得る。
【００５２】
本発明は、以下に図および実施例によってさらに詳細に説明されるが、これらは、説明のためにのみ用いられ、限定的なものではない。
【００５３】
本発明は、以下の図面および詳細な説明の文脈においてより容易に理解され得る。以下の図面が必ずしも縮尺どおりとは限らず、その代わりに本発明の発明概念を例示することに強調が置かれていることが、当業者によって理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）および２−ピコリルアミンの構造を示す図である。
【図１Ｂ】グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）および２−ピコリルアミンの構造を示す図である。
【図２】未修飾クロマトグラフィー表面とＧＰＴＭＳとの間の反応の概略図を示す図である。
【図３】修飾クロマトグラフィー表面と２−ピコリルアミンとの間の反応の概略図を示す図である。
【図４】修飾剤ＧＰＴＭＳおよび２−ピコリルアミンで架橋されたクロマトグラフィー表面の概略図を示す図である。
【図５】本開示のクロマトグラフィー固定相を調製する２つの潜在性合成経路の概略図を示す図である。
【図６】固定相として未修飾ＢＥＨ粒子、および固定相として本明細書によって修飾されたＢＥＨ粒子を用いて溶出された分析物の保持パーセントのグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
様々な態様および実施形態において、本発明は、有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィーおよび溶媒和ガスクロマトグラフィー用のクロマトグラフィー材料、ならびに対応する器具、キット、製造方法、および使用方法を提供する。
【００５６】
本発明は、有利には有用な全体的保持を示しながら、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避する。例えば、ＳＦＣにおいて、保持のドリフトまたは変化は、（様々な理論の中でも特に）ＳＦＣ用に用いられる標準ＣＯ２／ＭｅＯＨ移動相（および／または他のアルコール共溶媒による）下の粒子上の溶媒が接近可能なシラノールのアルコキシル化に起因し得る。これは、カラムが老化するにつれて、および新たな非アルコキシル化カラムがシステムに取り付けられる場合に再度、ユーザーがこれらのＳＦＣシステムで得られるクロマトグラフィー（例えば、保持時間）の変化を認めるので、問題である。
【００５７】
様々な態様および実施形態において、本発明は、このような保持のドリフトまたは変化、および関連する問題（例えば、保持、ピーク形状など）に、クロマトグラフィー材料の選択的修飾によって様々な解決策を提供する。
【００５８】
定義
様々な態様および実施形態において、本発明は、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを提供する。「保持のドリフト」または「保持の変化」は、クロマトグラフィーの実行または実験の間の溶出時間の望ましくない差（例えば、実行１において、ピークｘは時間ｙに溶出するが、実行１＋ｎにおいて、ピークｘは時間ｚで溶出する。）を包含し得る。したがって、保持のドリフトまたは変化は、実験ノイズ、再現不能性、または不具合を含めた望ましくない効果をもたらし得る。したがって、広義の意味で、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、クロマトグラフィー実験がクロマトグラフィー的に許容される結果を与える程度に、クロマトグラフィー実行間の溶出時間の望ましくない差に対処または対抗することを包含する。
【００５９】
一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、絶対的または一定の値ではない。例えば、クロマトグラフィー的に許容される結果をなお得ながら生じ得る保持のドリフトまたは変化の量は、所与の実験において許容される誤差または変動、試料の複雑さ（例えば、ピークの数および／または分離）に依存して変わり得る。クロマトグラフィー的に許容される結果をなお得ながら生じ得る保持のドリフトまたは変化の量は、所与の実験における継続時間または必要な再現性に依存して変わり得る（例えば、再現性が、比較的大きい数の実行にわたって必要とされる場合、実行間の許容される保持のドリフトまたは変化は、比較的小さくあり得る。）。したがって、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、保持のドリフトまたは変化を完全になくすことを必ずしも意味するわけではないことは明らかである。
【００６０】
一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、定量化され得る。例えば、保持のドリフトまたは変化は、単一のピークについて測定され得、または一組のピークにわたって平均され得る。保持のドリフトまたは変化は、所与の時間または所与の数の実行にわたって測定され得る。保持のドリフトまたは変化は、標準値、開始値に対して、または２つ以上の所与の実行間で測定され得る。
【００６１】
さらに、保持のドリフトまたは変化は、標準化試験によって定量化され得る。以下に検討される実施例において、以下の標準化試験が用いられた：保持変化平均％は、３日目、１０日目または３０日目のクロマトグラフィー試験から測定された平均絶対ピーク保持と、１日目のクロマトグラフィー試験で測定された平均絶対ピーク保持とのパーセント差を取ることによって計算された。試験したそれぞれの日について、カラムは、Ｍｉｘ１試験条件下で２０分間平衡化され、その後、Ｍｉｘ１を３回注入し、次いで、Ｍｉｘ２試験条件下で１０分間平衡化し、その後、Ｍｉｘ２を３回注入した。
【００６２】
この標準化試験のパラメータは、すなわち、共溶媒Ｍｉｘ１＝５％メタノール；試料Ｍｉｘ１＝３−ベンゾイルピリジン（０．１ｍｇ／ｍＬ）；共溶媒Ｍｉｘ２＝１０％メタノール；試料Ｍｉｘ２＝カフェイン、チミン、パパベリン、プレドニゾロン、スルファニルアミド（各０．２ｍｇ／ｍＬ）；カラム寸法＝２．１×１５０ｍｍ；流量＝１．０ｍＬ／分；カラム温度＝５０℃；背圧＝１８００ｐｓｉ；検出器＝Ｗａｔｅｒｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ＡＣＱＵＩＴＹ  ＰＤＡ（商標）（ＳＦＣフローセル付）；検出器設定＝２５４ｎｍ  ４０ｓｐｅｃ／秒；弱針洗浄＝イソプロパノール；および注入＝１．０μＬ（２．０μＬループ（ＰＬＵＮＯ注入モード））である。
【００６３】
この標準化試験によれば、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を含み得る。
【００６４】
他の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、または１日（または実行）にわたって、≦５．０、４．９、４．８、４．７、４．６、４．５、４．４、４．３、４．２、４．１、４．０、３．９、３．８、３．７、３．６、３．５、３．４、３．３、３．２、３．１、３．０、２．９、２．８、２．７、２．６、２．５、２．４、２．３、２．２、２．１、２．０、１．９、１．８、１．７、１．６、１．５、１．４、１．３、１，２、１．１、１．０、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、または０．１％の保持のドリフトまたは変化を含み得る。
【００６５】
「高純度」または「高純度クロマトグラフィー材料」は、高純度前駆体から調製される材料を包含する。ある態様において、高純度材料は、金属の汚染の減少、および／または限定されないが、表面シラノールの酸性度および表面の不均質を含めて、クロマトグラフィー特性の非低下を示した。
【００６６】
「クロマトグラフィー表面」は、試料のクロマトグラフィー分離を与える表面を包含する。ある態様において、クロマトグラフィー表面は多孔質である。一部の態様において、クロマトグラフィー表面は、粒子、表面多孔質材料またはモノリスの表面であり得る。ある態様において、クロマトグラフィー表面は、クロマトグラフィー分離の間に組み合わせて使用される１種以上の粒子、表面多孔質材料またはモノリスの表面から構成されている。ある他の態様において、クロマトグラフィー表面は、非多孔質である。
【００６７】
「イオン性修飾剤」は、電子供与または電子求引基を持つ官能基を包含する。ある態様において、イオン性修飾剤は、１種以上のカルボン酸基、アミノ基、イミド基、アミド基、ピリジル基、イミダゾリル基、ウレイド基、チオニル−ウレイド基もしくはアミノシラン基、またはこれらの組合せを含有する。他の態様において、イオン性修飾剤は、自由電子非共有電子対を有する窒素またはリン原子を持つ基を含有する。ある態様において、イオン性修飾剤は、材料表面に共有結合しており、イオン性基を有する。ある場合には、イオン性修飾剤は、表面ハイブリッド基の化学修飾によってクロマトグラフィー材料に結合している。
【００６８】
「疎水性表面基」は、疎水性を示すクロマトグラフィー表面上の表面基を包含する。ある態様において、疎水性基は、Ｃ４からＣ１８結合相などの炭素結合相であり得る。他の態様において、疎水性表面基は、疎水性表面の外側部分が疎水性を維持するように埋め込み極性基を含有し得る。ある場合には、疎水性表面基は、表面ハイブリッド基の化学修飾によってクロマトグラフィー材料に結合している。他の場合には、疎水性基は、Ｃ４−Ｃ３０、埋め込み極性、キラル、フェニルアルキル、またはペンタフルオロフェニル結合およびコーティングであり得る。
【００６９】
「クロマトグラフィーコア」は、限定されないが、粒子、モノリス、または本発明の材料の内側部分を形成する別の適切な構造の形態の、本明細書で定義されるとおりのシリカもしくはハイブリッド材料などの有機材料を含めて、クロマトグラフィー材料を包含する。ある態様において、クロマトグラフィーコアの表面は、本明細書で定義されるとおりのクロマトグラフィー表面を表し、または本明細書で定義されるとおりのクロマトグラフィー表面で包み込まれた材料を表す。クロマトグラフィー表面材料は、個別のもしくは明確な転移が識別できるようにクロマトグラフィーコア上に配置されもしくはそれに結合されもしくはアニールされ得る、またはクロマトグラフィーコアの表面とブレンドして材料の漸次移行を生じ、および不連続内部コア表面を生じないようにクロマトグラフィーコアに結合され得る。ある実施形態において、クロマトグラフィー表面材料は、クロマトグラフィーコアの材料と同じでありまたは異なっていてもよく、限定されないが、細孔容積、表面積、平均細孔直径、炭素含有率または加水分解ｐＨ安定性を含めた、クロマトグラフィーコアと異なる物理的または物理化学的特性を示すことができる。
【００７０】
「ハイブリッド無機／有機材料」を含めて「ハイブリッド」は、有機官能基が、ハイブリッド材料表面のみならず、内部または「骨格」無機構造の両方の一部分を成す無機系構造を包含する。ハイブリッド材料の無機部分は、例えば、アルミナ、シリカ、チタン、セリウムもしくはジルコニウム、またはこれらの酸化物、またはセラミック材料であり得る。「ハイブリッド」は、有機官能基が、ハイブリッド材料表面のみならず、内部または「骨格」無機構造の両方の一部分を成す無機系構造を包含する。上記のとおり、例示的なハイブリッド材料は、米国特許第４，０１７，５２８号、６，５２８，１６７号、６，６８６，０３５号および７，１７５，９１３号に示されており、これらの内容は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００７１】
「脂環式基」という用語は、３個以上の炭素原子の閉環構造を包含する。脂環式基としては、飽和環状炭化水素であるシクロパラフィンまたはナフタレン、２つ以上の二重結合を有して不飽和であるシクロオレフィン、および三重結合を有するシクロアセチレンが挙げられる。これらは、芳香族基を含まない。シクロパラフィンの例としては、シクロプロパン、シクロヘキサンおよびシクロペンタンが挙げられる。シクロオレフィンの例としては、シクロペンタジエンおよびシクロオクタテトラエンが挙げられる。脂環式基は、縮合環構造、およびアルキル置換脂環式基などの置換脂環式基を包含する。脂環式化合物の場合、このような置換基は、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮなどをさらに含み得る。
【００７２】
「脂肪族基」という用語は、典型的には１から２２個の炭素原子を有する、直鎖または分岐鎖で特徴付けられる有機化合物を包含する。脂肪族基としては、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基が挙げられる。複雑な構造では、鎖は分岐または架橋され得る。アルキル基は、直鎖アルキル基および分岐鎖アルキルを含めて、１個以上の炭素原子を有する飽和炭化水素を包含する。このような炭化水素部分は、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、チオール、アミノ、アルコキシ、アルキルカルボキシ、アルキルチオまたはニトロ基で１個以上の炭素上で置換され得る。炭素の数が別に特定されていない限り、本明細書で使用される場合の「低級脂肪族」は、上で定義されたとおりの、しかし１から６個の炭素原子を有する脂肪族基（例えば、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルキニル）を意味する。このような低級脂肪族基、例えば、低級アルキル基の代表例は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、２−クロロプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、２−アミノブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、３−チオペンチルなどである。本明細書で使用される場合、「ニトロ」という用語は−ＮＯ２を意味し；「ハロゲン」という用語は、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒまたは−Ｉを指定し；「チオール」という用語はＳＨを意味し；「ヒドロキシル」という用語は「−ＯＨ」を意味する。したがって、本明細書で使用される場合の「アルキルアミノ」という用語は、上で定義されたとおりのアルキル基であって、これに結合したアミノ基を有するアルキル基を意味する。好適なアルキルアミノ基は、１から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基を包含する。「アルキルチオ」という用語は、上で定義されたとおりのアルキル基であって、これに結合したスルフヒドリルを有するアルキル基を指す。好適なアルキルチオ基は、１から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基を包含する。本明細書で使用される場合の「アルキルカルボニル」という用語は、上で定義されたとおりのアルキル基であって、これに結合したカルボキシル基を有するアルキル基を意味する。本明細書で使用される場合の「アルコキシ」という用語は、上で定義されたとおりのアルキルであって、これに結合した酸素原子を有するアルキル基を意味する。代表的なアルコキシ基は、１から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシなどを包含する。「アルケニル」および「アルキニル」という用語は、アルキルに類似した、しかしそれぞれ、少なくとも１つの二重または三重結合を有する不飽和脂肪族基を指す。好適なアルケニル基およびアルキニル基は、２から約１２個の炭素原子、好ましくは１から約６個の炭素原子を有する基を包含する。
【００７３】
「アルキル」という用語は、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、シクロアルキル（脂環式）基、アルキル置換シクロアルキル基およびシクロアルキル置換アルキル基を含めて、飽和脂肪族基を包含する。ある実施形態において、直鎖または分岐鎖アルキルは、その主鎖に３０個またはそれより少ない炭素原子、例えば、直鎖についてＣ１−Ｃ３０または分岐鎖についてＣ３−Ｃ３０を有する。ある実施形態において、直鎖または分岐鎖アルキルは、その主鎖に２０個またはそれより少ない炭素原子、例えば、直鎖についてＣ１−Ｃ２０または分岐鎖についてＣ３−Ｃ２０、より好ましくは１８個またはそれより少ない炭素原子を有する。同様に、好ましいシクロアルキルは、これらの環構造に４−１０個の炭素原子を有し、より好ましくはそれらの環構造に４−７個の炭素原子を有する。「低級アルキル」という用語は、鎖中に１から６個の炭素を有するアルキル基、また環構造に３から６個の炭素を有するシクロアルキルを指す。
【００７４】
さらに、本明細書および特許請求の範囲を通して使用される場合の「アルキル」（「低級アルキル」を含む。）という用語は、「非置換アルキル」と「置換アルキル」の両方を包含し、これらの後者は、炭化水素主鎖の１個以上の炭素上で水素を置き換える置換基を有するアルキル部分を指す。このような置換基としては、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、シアノ、アミノ（アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノおよびアルキルアリールアミノを含む。）、アシルアミノ（アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイルおよびウレイドを含む。）、アミジノ、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、ヘテロシクリル、アラルキル、または芳香族もしくはヘテロ芳香族部分が挙げられ得る。炭化水素鎖上で置換された部分は、適切な場合には、これら自体置換され得ることが当業者には理解される。シクロアルキルは、例えば、上記置換基でさらに置換され得る。「アラルキル」部分は、例えば、１から３つの別個のまたは縮合環、および６から約１８個の炭素環原子を有するアリール、例えば、フェニルメチル（ベンジル）で置換されたアルキルである。
【００７５】
本明細書で使用される場合の「アミノ」という用語は、式−ＮＲａＲｂ（式中、ＲａおよびＲｂは、それぞれ独立して、水素、アルキル、アリールもしくはヘテロシクリルである、またはＲａおよびＲｂは、これらが結合している窒素原子と一緒になって、環内に３から８個の原子を有する環状部分を形成する。）の非置換または置換部分を指す。したがって、「アミノ」という用語は、特に断りのない限り、ピペリジニルまたはピロリジニル基などの環状アミノ部分を包含する。「アミノ−置換アミノ基」は、ＲａおよびＲｂの少なくとも１個がアミノ基でさらに置換されているアミノ基を指す。
【００７６】
「芳香族基」という用語は、１つ以上の環を含む不飽和環状炭化水素を包含する。芳香族基としては、ゼロから４個のヘテロ原子を含み得る５および６員の単環基、例えば、ベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジンなどが挙げられる。芳香族環は、例えば、ハロゲン、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮなどによって１つ以上の環位置で置換され得る。
【００７７】
「アリール」という用語は、ゼロから４個のヘテロ原子を含み得る５および６員の単環芳香族基、例えば、非置換または置換のベンゼン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、トリアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジンおよびピリミジンなどを包含する。アリール基としてはまた、多環式縮合芳香族基、例えば、ナフチル、キノリル、インドリルなどが挙げられる。芳香族環は、例えば、アルキル基について上に記載されたとおりの、このような置換基によって１つ以上の環位置で置換され得る。好適なアリール基としては、非置換および置換フェニル基が挙げられる。本明細書で使用される場合の「アリールオキシ」という用語は、上で定義されたとおりのアリール基であって、これに結合した酸素原子を有するアリール基を意味する。本明細書で使用される場合の「アラルコキシ」という用語は、上で定義されたとおりのアラルキル基であって、これに結合した酸素原子を有するアラルキル基を意味する。好適なアラルコキシ基は、１から３つの別個のまたは縮合環、および６から約１８個の炭素環原子を有し、例えば、Ｏ−ベンジルである。
【００７８】
「セラミック前駆体」という用語は、セラミック材料の形成をもたらす任意の化合物を包含することが意図される。
【００７９】
「キラル部分」という用語は、キラルまたは立体選択性合成を可能にする任意の官能基を包含することが意図される。キラル部分としては、限定されないが、少なくとも１つのキラル中心を有する置換基、天然および非天然アミノ酸、ペプチドおよびタンパク質、誘導体化セルロース、大環状抗生物質、シクロデキストリン、クラウンエーテルならびに金属錯体が挙げられる。
【００８０】
「埋め込み極性官能基」という用語は、シリカ表面上の未反応シラノール基の遮蔽によって塩基性試料との相互作用が減少しているような統合極性部分を与える官能基である。埋め込み極性官能基としては、限定されないが、米国特許第５，３７４，７５５号に開示されたようなカーボネート、アミド、尿素、エーテル、チオエーテル、スルフィニル、スルホキシド、スルホニル、チオ尿素、チオカーボネート、チオカルバメート、エチレングリコール、ヘテロ環式、トリアゾール官能基またはカルバメート官能基、およびキラル部分が挙げられる。
【００８１】
「クロマトグラフィー強化性細孔形状」という用語は、例えば、当技術分野における他のクロマトグラフィー媒体と区別されるように、材料のクロマトグラフィー分離能を強化することが見出された、本願に開示される材料の細孔構造の形状を包含する。例えば、当技術分野で知られたまたは従来使用された形状と比較して、材料のクロマトグラフィー分離能が「強化」されているかどうか決定するために、形状は、形成され、選択されまたは構造化され得、様々な特性および／または因子が使用され得る。これらの因子の例としては、高い分離効率、より長いカラム寿命および高い物質移動特性（例えば、バンドの広がりの減少および良好なピーク形状によって実証されるような）が挙げられる。これらの特性は、当技術分野で認められている技術を用いて測定または観測され得る。例えば、本発明の細孔無機／有機ハイブリッド材料のクロマトグラフィー強化性細孔形状は、「インクビン」または「シェル形」細孔形状または形態の非存在によって従来技術の材料から区別され、これらの両方とも、例えば、物質移動速度を低下させ、より低い効率をもたらすので、望ましくない。
【００８２】
クロマトグラフィー強化性細孔形状は、小集団のマイクロポアしか含まないハイブリッド材料に見出される。小集団のマイクロポアは、約＜３４Åの直径の全細孔が材料の比表面積に対して約１１０ｍ２／ｇ未満を与える場合にハイブリッド材料で得られる。このような低いマイクロポア表面積（ＭＳＡ）を有するハイブリッド材料は、高い分離効率および良好な物質移動特性（例えば、バンドの広がりの低下および良好なピーク形状によって実証されるような）を含むクロマトグラフィー強化を与える。マイクロポア表面積（ＭＳＡ）は、ＢＪＨ法を使用して等温線の吸着脚部（ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｌｅｇ）からの多点窒素吸着分析によって決定される、３４Å以下の直径を有する細孔の表面積と定義される。本明細書で使用される場合、「ＭＳＡ」および「ＭＰＡ」という頭字語は、「マイクロポア表面積」を意味するために交換可能に使用される。
【００８３】
「官能化性基」という用語は、クロマトグラフィー固定相にある種のクロマトグラフィー官能基を付与する有機官能基を包含する。
【００８４】
「ヘテロ環式基」という用語は、環内の原子の１個以上が、炭素以外の元素、例えば、窒素、硫黄または酸素である閉環構造を包含する。ヘテロ環式基は、飽和または不飽和であることができ、ピロールおよびフランなどのヘテロ環式基は、芳香族特性を有することができる。これらは、キノリンおよびイソキノリンなどの縮合環構造を含む。ヘテロ環式基の他の例としては、ピリジンおよびプリンが挙げられる。ヘテロ環式基はまた、例えば、ハロゲン、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキシ、低級アルキルチオ、低級アルキルアミノ、低級アルキルカルボキシル、ニトロ、ヒドロキシル、−ＣＦ３、−ＣＮなどによって１個以上の構成原子において置換され得る。好適なヘテロ芳香族およびヘテロ脂環式基は、一般に１つの環あたり３から約８員の１から３つの別個のまたは縮合した環、および１個以上のＮ、ＯまたはＳ原子を有する（例えば、クマリニル、キノリニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジル、フリル、ピロリル、チエニル、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、インドリル、ベンゾフラニル、ベンゾチアゾリル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ピペリジニル、モルホリノおよびピロリジニル）。
【００８５】
「金属酸化物前駆体」という用語は、金属を含み、金属酸化物、例えば、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウムの形成をもたらす任意の化合物を包含することが意図される。
【００８６】
「モノリス」という用語は、個々の粒子の形状および形態が維持される、層構造に充填された個々の粒子の集合を包含することが意図される。粒子は、有利には、粒子を一緒に結合する材料を用いて充填される。当技術分野で周知の結合材のいくつでも、例えば、ジビニルベンゼンの線状もしくは架橋ポリマー、メタクリレート、ウレタン、アルケン、アルキン、アミン、アミド、イソシアネートまたはエポキシ基、ならびに有機アルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、ポリオルガノアルコキシシロキサン、ポリエトキシシロキサンおよびセラミック前駆体の縮合反応物等が用いられ得る。ある実施形態において、「モノリス」という用語はまた、他の方法によって作製されたハイブリッドモノリス、例えば、米国特許第７，２５０，２１４号に詳述されたハイブリッドモノリス；０−９９モルパーセントのシリカ（例えば、ＳｉＯ２）を含有する１種以上のモノマーの縮合から調製されたハイブリッドモノリス；合体多孔質無機／有機粒子から調製されたハイブリッドモノリス；クロマトグラフィー強化性細孔形状を有するハイブリッドモノリス；クロマトグラフィー強化細孔形状を有しないハイブリッドモノリス；規則細孔構造を有するハイブリッドモノリス；非周期的細孔構造を有するハイブリッドモノリス；非結晶質または非晶質分子規則性を有するハイブリッドモノリス；結晶質ドメインまたは領域を有するハイブリッドモノリス；様々な異なるマクロポア特性およびメソポア特性を有するハイブリッドモノリス；ならびに様々な異なるアスペクト比のハイブリッドモノリスを包含する。ある実施形態において、「モノリス」という用語はまた、無機モノリス、例えば、Ｇ．Ｇｕｉｏｃｈｏｎ／Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．Ａ  １１６８（２００７年）１０１−１６８頁に記載されたものも包含する。
【００８７】
「ナノ粒子」という用語は、結晶質または非結晶質であり得る、約１００ｎｍ未満の少なくとも１つの寸法、例えば、約１００ｎｍ（０．１ｍｍ）未満の直径または粒子厚さを有する、微細粒子／粒状物、または粉末／ナノ粉末の微細メンバーである。ナノ粒子は、例えば、とりわけ、より大きな強度、硬度、延性、焼結性およびより大きな反応性を含めて、従来のバルク材料のものと異なる、しかもこれらよりしばしば優れる特性を有する。ナノ材料の特性の決定にかなりの科学的研究が継続して当てられており、コロイド沈殿、機械的粉砕ならびに気相核形成および成長を含む複数の方法によって、（主にナノサイズ粉末として）これらの少量が合成されている。広範な概説が、ナノ相材料の最近の開発について文書化されており、これへの参照により本明細書に組み込まれる：Ｇｌｅｉｔｅｒ，Ｈ．（１９８９年）「Ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ」、Ｐｒｏｇ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．３３：２２３−３１５頁およびＳｉｅｇｅｌ，Ｒ．Ｗ．（１９９３年）「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｎａｎｏ−ｐｈａｓｅ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ」、Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．Ａ１６８：１８９−１９７頁。ある実施形態において、ナノ粒子は、以下：炭化ケイ素、アルミニウム、ダイヤモンド、セリウム、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、ジルコニウム、バリウム、セリウム、コバルト、銅、ユウロピウム、ガドリニウム、鉄、ニッケル、サマリウム、ケイ素、銀、チタン、亜鉛、ホウ素およびこれらの混合物の酸化物または窒化物を含む。ある実施形態において、本発明のナノ粒子は、ダイヤモンド、酸化ジルコニウム（非晶質、単斜晶系、正方晶系および立方晶系形態）、酸化チタン（非晶質型、アナターゼ型、ブルッカイト型およびルチル型）、アルミニウム（非晶質型、アルファ型およびガンマ型）およびホウ窒化物（立方晶型）から選択される。特定の実施形態において、本発明のナノ粒子は、ナノダイヤモンド、炭化ケイ素、ニ酸化チタン（アナターゼ型）、立方晶−ホウ窒化物およびこれらの任意の組合せから選択される。さらに、特定の実施形態において、ナノ粒子は、結晶質または非晶質であり得る。特定の実施形態において、ナノ粒子は、直径１００ｍｍ以下、例えば、直径５０ｍｍ以下、例えば、直径２０ｍｍ以下である。
【００８８】
さらに、本発明の複合体内に分散していると特徴付けられるナノ粒子は、外部から添加されたナノ粒子について述べることが意図されると理解されるべきである。例えばこれは、粒子などのマクロ分子構造がこれらの内部的に生成された凝集物を含み得る、その場で形成可能である、ナノ粒子、または推定ナノ粒子と有意な類似性を有する構造物とは対照的である。
【００８９】
「実質的に不規則な」という用語は、ｘ線粉末回折分析に基づく細孔規則性の欠如を指す。具体的には、「実質的に不規則な」は、ｘ線回折パターンにおける少なくとも１ｎｍのｄ値（またはｄ−間隔）に相当する回折角におけるピークの欠如によって定義される。
【００９０】
「表面修飾剤」は、（典型的には）クロマトグラフィー固定相にある種のクロマトグラフィー官能基を付与する有機官能基を包含する。多孔質無機／有機ハイブリッド材料は、表面修飾剤でさらに置換または誘導体化され得る有機基とシラノール基の両方を有する。
【００９１】
「表面修飾された」という用語は、本明細書では、表面修飾剤でさらに置換または誘導体化され得る有機基とシラノール基の両方を有する本発明の複合材料を説明するために使用される。「表面修飾剤」は、（典型的には）クロマトグラフィー固定相にある種のクロマトグラフィー官能基を付与する有機官能基を包含する。本明細書で開示されるような表面修飾剤は、例えば、誘導体化またはコーティング、およびその後の架橋を介して、基材に結合し、基材に表面修飾剤の化学的特性を付与する。１つの実施形態において、ハイブリッド材料の有機基は、反応して、表面修飾剤と有機共有結合を形成する。修飾剤は、限定されないが、求核反応、求電子反応、付加環化反応、フリーラジカル反応、カルベン反応、ナイトレン反応およびカルボカチオン反応を含めて、有機およびポリマー化学において周知の複数の機構を介して材料の有機基に対して有機共有結合を形成し得る。有機共有結合は、限定されないが、水素、ホウ素、炭素、窒素、酸素、ケイ素、リン、硫黄およびハロゲンを含む、有機化学の一般的な元素間の共有結合の形成を伴うと定義される。さらに、炭素−ケイ素結合および炭素−酸素−ケイ素結合は、有機共有結合と定義されるが、一方でケイ素−酸素−ケイ素結合は、有機共有結合と定義されない。様々な合成変換が文献において周知であり、例えば、Ｍａｒｃｈ，Ｊ．Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、第３版、Ｗｉｌｅｙ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９８５年を参照されたい。
【００９２】
クロマトグラフィー材料
本発明のクロマトグラフィー材料は、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群のコア材料を含むものを包含し得る。コア材料は、本明細書で検討されるとおりの高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。同様に、クロマトグラフィーコア材料は、本明細書で検討される高純度材料の通常の、例えば、高純度でない、バージョン／アナログ／ホモログであり得る。
【００９３】
好適なコア材料の例としては、限定されないが、慣用のクロマトグラフィーシリカ材料、金属酸化物材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群、セラミック、酸化ケイ素、イミド窒化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムケイ素、ジイミドケイ素およびオキシ窒化ケイ素が挙げられる。（修飾とともにまたは修飾なしで用いるための）好適なコア材料のさらなる例は、米国特許出願公開第２００９／０１２７１７７号、２００７／０１３５３０４号、２００９／０２０９７２２号、２００７／０２１５５４７号、２００７／０１４１３２５号、２０１１／００４９０５６号、２０１２／００５５８６０号および２０１２／０２７３４０４号、ならびに国際公開第ＷＯ２００８／１０３４２３号に記載されており、これらは、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９４】
クロマトグラフィーコア材料は、離散粒子の形態であり得るまたはモノリスであり得る。クロマトグラフィーコア材料は、任意の多孔質材料であり得、市販であり得、または公知の方法、例えば、米国特許第４，０１７，５２８号、６，５２８，１６７号、６，６８６，０３５号および７，１７５，９１３号に記載されたこれらの方法によって製造され得、これらはこれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。一部の実施形態において、クロマトグラフィーコア材料は、非多孔質コアであり得る。
【００９５】
クロマトグラフィー表面材料とクロマトグラフィーコア材料との組成は、クロマトグラフィー選択性の向上、カラム化学的安定性の向上、カラム効率の向上および／または機械的強度の向上を与えるように、当業者によって変化させ得る。同様に、周囲の材料の組成は、親水性／親油性均衡（ＨＬＢ）、表面電荷（例えば、等電点またはシラノールｐＫａ）および／またはクロマトグラフィー分離向上のための表面官能性の変化を与える。さらに、一部の実施形態において、クロマトグラフィー材料の組成は、さらなる表面修飾に利用できる表面官能性も与え得る。
【００９６】
本発明のクロマトグラフィー材料のイオン性基および疎水性表面基は、公知の方法を用いて調製され得る。イオン性修飾剤試薬の一部は、市販されている。例えば、アミノアルキルトリアルコキシシラン、メチルアミノアルキルトリアルコキシシランおよびピリジルアルキルトリアルコキシシランを有するシランは、市販されている。クロロプロピルアルキルトリクロロシランおよびクロロプロピルアルキルトリアルコキシシランなどの他のシランも、市販されている。これらは、イミダゾールと結合および反応して、イミダゾリルアルキルシリル表面種を生成し得る、またはピリジンと結合および反応して、ピリジルアルキルシリル表面種を生成し得る。他の酸性修飾剤も市販されており、限定されないが、スルホプロピルトリシラノール、カルボキシエチルシラントリオール、２−（カルボメトキシ）エチルメチルジクロロシラン、２−（カルボメトキシ）エチルトリクロロシラン、２−（カルボメトキシ）エチルトリメトキシシラン、ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、三酢酸、（２−ジエチルホスファトエチル）トリエトキシシラン、２−（クロロスルホニルフェニル）エチルトリクロロシランおよび２−（クロロスルホニルフェニル）エチルトリメトキシシランが挙げられる。
【００９７】
グリニャール反応およびヒドロシリル化を含む、一般的な合成プロトコルを用いて、これらの種類のシランを合成することは当業者に公知である。生成物は、クロマトグラフィー、再結晶または蒸留によって精製され得る。
【００９８】
イソシアネートなどの他の添加剤も、市販されておりまたは当業者によって合成され得る。一般的なイソシアネート形成プロトコルは、第一級アミンとホスゲンまたはトリホスゲンとして知られた試薬との反応である。
【００９９】
１つの態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの基を含む表面を有する、高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする官能基であり得る。Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ｂおよびｃは、正の数であることができ、その比は０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。
【０１００】
別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベースまたは無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含むクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑの第１フラクションはＸに結合しており、Ｑのセクションフラクションは重合しているように、Ｑは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる１種以上の官能基を含み得る。Ｔの第３フラクションはＱに結合しており、Ｔの第４フラクションはＸに結合しており、Ｔの第４フラクションは重合しているように、Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ｂおよびｃは、正の数であることができ、その比は０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。
【０１０１】
様々な実施形態において、クロマトグラフィー材料の選択性は、Ｑおよび／もしくはＴの選択、表面上のＱおよび／もしくはＴの密度、またはこれらの組合せによって調節または影響され得る。
【０１０２】
様々な実施形態において、本発明は、リガンドが結合していてもよい結合クロマトグラフィー材料を提供する。本発明の結合方法によって達成される高密度の被覆率は、従来のＳＦＣ材料で現に実施されるシラン結合化学よりも２Ｘから３Ｘ高くあり得る。Ｑおよび／またはＴの高い被覆率と、他の特性との組合せは、表面シラノールと分析物との相互作用を妨げ得る。
【０１０３】
様々な実施形態において、本発明は、保持を増加させ、表面シラノールとの分析物の相互作用または他の二次的保持機構に起因する保持のドリフトもしくは変化を防止する高密度の結合相を提供する。これらの二次的および微量の選択性成分の排除は、とりわけ塩基性分析物について、ピーク形状およびカラムピークキャパシティを大きく改善する。
【０１０４】
様々な実施形態において、本発明は、混合表面官能基の均一な被覆率をもたらすカップリング化学をベースとした２成分系の使用を提供する。異なる表面化学を有する２種の別個の粒子が混合される混合粒子ベッドとは違って、この材料は、全体にわたって均一で、予測可能な表面特性を有する。このような材料で充填されたカラムは、粒子混合不足またはカラム充填中の粒子タイプ分離のためにクロマトグラフィー不安定になる傾向がない。
【０１０５】
様々な実施形態において、本発明は、単一粒子スラリーの使用のために簡単化されているカラム充填を提供する。
【０１０６】
様々な実施形態において、本発明は、混合粒子または多粒子系ベッドの使用なしに単一カラム中の酸性、中性および塩基性分析物に対する増強された選択性を有するクロマトグラフィー充填材を提供する。
【０１０７】
様々な実施形態において、本発明は、支持体の選択性を変更するために容易に操作され、クロマトグラフィー分離の広範な選択肢を与えることができる、粒子表面上の成分の比を提供する。
【０１０８】
様々な実施形態において、本発明は、選択性リガンドの添加前、その間またはその後のいずれかで、表面反応基の重合または架橋剤の添加のいずれかによってシラン表面修飾剤の架橋膜が形成される結合化学を提供する。
【０１０９】
ある他の実施形態において、本発明のクロマトグラフィー材料は非多孔質である。別の実施形態において、本発明のクロマトグラフィー材料は、約１から約１４のｐＨ；約１０から約１４のｐＨ；または約１から約５のｐＨで加水分解的に安定である。
【０１１０】
別の態様において、本発明は、クロマトグラフィー材料が、クロマトグラフィー表面内に分散したナノ粒子または２種以上のナノ粒子の混合物をさらに含む、本明細書で記載されるとおりの材料を提供する。
【０１１１】
ある実施形態において、ナノ粒子は、ナノコンポジットの＜２０重量％、ナノコンポジットの＜１０重量％またはナノコンポジットの＜５重量％で存在する。
【０１１２】
他の実施形態において、ナノ粒子は、結晶質または非晶質であり、炭化ケイ素、アルミニウム、ダイヤモンド、セリウム、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、ジルコニウム、バリウム、セリウム、コバルト、銅、ユウロピウム、ガドリニウム、鉄、ニッケル、サマリウム、ケイ素、銀、チタン、亜鉛、ホウ素、これらの酸化物、またはこれらの窒化物であり得る。特定の実施形態において、ナノ粒子は、ナノ−ダイヤモンド、炭化ケイ素、二酸化チタンおよび立方晶−ホウ窒化物からなる群から選択される１つ以上の部分を含む物質である。他の実施形態において、ナノ粒子は、直径２００ｎｍ以下、直径１００ｎｍ以下、直径５０ｎｍ以下または直径２０ｎｍ以下であり得る。
【０１１３】
クロマトグラフィー材料の調製
本発明は、本発明の材料（例えば、クロマトグラフィー材料）を製造する方法を含む。様々な態様および実施形態において、本発明は、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避するクロマトグラフィー材料を調製するための化学修飾クロマトグラフィーコア材料（例えば、上記のとおりの）を含む。化学修飾クロマトグラフィーコア材料の概念は、本明細書で使用される場合、例えば、極性シラン、または他の官能基でクロマトグラフィーコアを官能化し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避することを含むと理解される。例えば、官能化は、分析物とクロマトグラフィーコアの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げ得る（例えば、コア表面シラノールおよび／またはアルコキシル化シラノールのクロマトグラフィー効果を有効になくす。）。一部の例では、官能化（例えば、非極性基を用いる。）は、カラムの保持性を低下させ得る。したがって、様々な実施形態において、クロマトグラフィーコア材料の官能化は、クロマトグラフィー的に有用な全体的保持を保存または達成するための、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基の使用を含み得る。このような末端キャッピング基は、例えば、標準的な結合化学によって導入され得る。
【０１１４】
一部の実施形態において、官能化は、永続的な結合を与える。したがって、クロマトグラフィー相のために適当な官能化を選択することが重要である。好ましい実施形態において、クロマトグラフィー材料は、クロマトグラフィー的に望ましい特性（例えば、全体的保持）を有する。したがって、一部の実施形態において、従来のクロマトグラフィー材料の望ましい（例えば、全体的保持）特性を模倣し得る特性を有する官能化を選択することが重要である。
【０１１５】
様々な実施形態において、官能基の化学的特性は、所望の効果を得るように選択され得る。例えば、１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を用いて、分析物との望ましい相互作用（例えば、クロマトグラフィー的に許容される保持）および／または移動相との望ましい相互作用（例えば、クロマトグラフィーコア表面をアルコキシル化し得るアルコールを除去する。）を得ることができる。同様に、末端キャップの大きさおよび／または立体構造は、コア表面を隠蔽するおよび／またはキラル分離を行うように選択され得る。
【０１１６】
同様に、官能化の濃度は、変えることができる。一部の実施形態において、より大きくおよび／またはより強く相互作用する官能基は、より低い濃度で保持のドリフトまたは変化を軽減または回避し得る（例えば、より小さい官能基と比較して）。他の実施形態において、被覆率は、望ましい特性に合わせて調整され得る。例えば、非極性官能基は、極性官能基よりもより低い被覆率で使用され得る（例えば、望ましい保持を維持するために）。様々な実施形態において、官能化は、１種以上の極性もしくは非極性末端キャップまたはこれらの組合せを使用し得る。一部の実施形態において、クロマトグラフィー媒体の表面積は、官能基の変更された極性による保持の減少または増加を補償するために増加または減少させる。
【０１１７】
１つの態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表される、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、シリカコア材料、金属酸化物コア材料、無機−有機ハイブリッド材料またはこれらのブロックコポリマーの一群を含む表面を有する高純度クロマトグラフィーコア組成物であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、低い水濃度を用いるクロマトグラフィー条件下で経時的な保持の変動（ドリフト）を最小限にする官能基であり得る。Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ｂおよびｃは、正の数であることができ、その比は、０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。
【０１１８】
別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相を提供する。Ｘは、シリカベース、金属酸化物ベース、または無機−有機ハイブリッドベースのコア表面を含むクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑの第１フラクションはＸに結合しており、Ｑのセクションフラクションは重合しているように、Ｑは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる１種以上の官能基を含み得る。Ｔの第３フラクションはＱに結合しており、Ｔの第４フラクションはＸに結合しており、Ｔの第４フラクションは重合しているように、Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含み得る。さらに、ｂおよびｃは、正の数であることができ、その比は０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。
【０１１９】
１つ以上の実施形態において、Ｑは、
【０１２０】
【化１１】
0006401151.tif 000019
で表される。１つ以上の実施形態において、ｎ１は、０−３０の整数であり、ｎ２は、０−３０の整数である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のそれぞれの出現は、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、双性イオン、または基Ｚを独立して表し得る。一部の実施形態において、基Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を含む。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、基Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を含む。一部の実施形態において、基Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を含む。Ｙは、埋め込み極性官能基であり得る。一部の実施形態において、Ａは、親水性末端基を表す。一部の実施形態において、Ａは、水素、フルオロ、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−プロピル、低級アルキルまたは基Ｚを表す。一部の実施形態において、Ａは、官能化可能な基を表す。
【０１２１】
１つ以上の実施形態において、Ｔは、
【０１２２】
【化１２】
0006401151.tif 000020
0006401151.tif 000021
の１つまたはこれらの組合せで表される。一部の実施形態において、ｍは、０−３０の整数であり；ｍ’は、０−３０の整数であり、ｍ”は、０−３の整数である。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは、１−３の整数であり、ｙは、０−２の整数であり、ｚは、０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を表す。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得る。Ｂ１は、シロキサン結合を表し得；Ｒ７、Ｒ７’およびＲ７”のそれぞれは、水素、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、フェニル、分岐アルキルまたは低級アルキルを表す。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合を表す。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基を含む。
【０１２３】
一部の実施形態において、ｂおよびｃは、正の数であり、比は０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であり、ならびにａ≧０である。一部の実施形態において、ＱおよびＴは異なるが、一方で他の実施形態において、ＱおよびＴは同じである。Ｑは、２種以上の異なる部分を含み得、Ｔは、２種以上の異なる部分を含み得る。一部の実施形態において、第１、第２、第３、第４および第５フラクションは、それぞれ独立して、約０−１００、１−９９、５−９５、１０−９０、２０−８０、３０−７０、４０−６０、０、５、１０、１５、２０、２５，３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０または９５％である。
【０１２４】
１つ以上の実施形態において、Ｑは非極性である。一部の実施形態において、Ｑは、ボレートまたはニトロ官能基を含む。一部の実施形態において、Ｑは、
【０１２５】
【化１３】
0006401151.tif 000022
の１つで表され、ここで、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは１−３の整数であり、ｙは０−２の整数であり、ｚは０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を含み得る。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。
【０１２６】
別の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合である。さらに別の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基である。
【０１２７】
一部の実施形態において、Ｔは、
【０１２８】
【化１４】
0006401151.tif 000023
0006401151.tif 000024
の１つで表される。一部の実施形態において、Ｚは、式（Ｂ１）ｘ（Ｒ５）ｙ（Ｒ６）ｚＳｉ−（式中、ｘは１−３の整数であり、ｙは０−２の整数であり、ｚは０−２の整数であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３である。）を有する表面結合基を含む。Ｒ５およびＲ６のそれぞれの出現は、メチル、エチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソプロピル、テキシル、置換もしくは非置換アリール、環状アルキル、分岐アルキル、低級アルキル、保護もしくは脱保護アルコール、または双性イオン基を独立して表し得、Ｂ１は、シロキサン結合を表し得る。一部の実施形態において、Ｚは、直接炭素−炭素結合形成を介したまたはヘテロ原子、エステル、エーテル、チオエーテル、アミン、アミド、イミド、尿素、カーボネート、カルバメート、ヘテロ環、トリアゾールもしくはウレタン結合を介した表面有機官能性ハイブリッド基への結合である。一部の実施形態において、Ｚは、材料の表面に共有結合していない、吸着された表面基である。
【０１２９】
上記態様のいずれかの１つ以上の実施形態において、Ｘは、クロマトグラフィー条件下でクロマトグラフィー移動相によってアルコキシル化を受けるコア表面を有する高純度クロマトグラフィー材料である。Ｘは、クロマトグラフィー条件下でクロマトグラフィー移動相によってアルコキシル化を受けるコア表面を有するクロマトグラフィー材料であり得る。一部の実施形態において、Ｑを含む官能基は、ジオールである。Ｔを含む官能基は、アミン、エーテル、チオエーテルまたはこれらの組合せであり得る。Ｔは、キラル分離に適合したキラル官能基を含み得、Ｑは、キラル分離に適合したキラル官能基を含み得、またはＴおよびＱの両方とも、キラル分離に適合したキラル官能基を含み得る。
【０１３０】
上記態様の１つ以上の実施形態において、比ｂ／ｃは、約０．０５−７５、０．０５−５０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０または９０である。一部の実施形態において、Ｘの表面は、シリカを含まず、ｂ＝０またはｃ＝０である。一部の実施形態において、合計表面被覆率は、約０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、５、６、７または８μｍｏｌ／ｍ２より大きい。
【０１３１】
上記態様の一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を示す。
【０１３２】
一部の実施形態において、コア材料は、シリカ材料から本質的になる。場合によって、コア材料は、有機−無機ハイブリッド材料または表面多孔質材料から本質的になる。１つ以上の実施形態において、コア材料は、ハイブリッド表面層を有する無機材料、無機表面層を有するハイブリッド材料、包囲ハイブリッド層、または異なるハイブリッド表面層を有するハイブリッド材料から本質的になる。固定相材料は、場合によって、複数の粒子、モノリスまたは表面多孔質材料の形態であり得る。一部の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有しないが、一方で他の実施形態において、固定相材料は、クロマトグラフィー強化性細孔形状を有する。固定相材料は、球状材料、非球状材料（例えば、トロイド、多面体を含む。）の形態であり得る。ある実施形態において、固定相材料は、高度に球状のコア形態、棒形状コア形態、曲棒形状コア形態、トロイド形状コア形態；またはダンベル形状コア形態を有する。ある実施形態において、固定相材料は、高度球状、棒形状、曲棒形状、トロイド形状、またはダンベル形状の形態の混合物を有する。
【０１３３】
一部の実施形態において、固定相材料は、約２５から１１００ｍ２／ｇ、約１５０から７５０ｍ２／ｇ、または３００から５００ｍ２／ｇの表面積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約０．２から２．０ｃｍ３／ｇ、または約０．７から１．５ｃｍ３／ｇの細孔容積を有する。一部の実施形態において、固定相材料は、約１０５ｍ２／ｇ未満、約８０ｍ２／ｇ未満または約５０ｍ２／ｇ未満のマイクロポア表面積を有する。固定相材料は、約２０から１５００Å、約５０から１０００Å、約６０から７５０Å、または約６５から２００Åの平均細孔直径を有し得る。一部の実施形態において、複数の粒子は、約０．２から１００ミクロン、約０．５から１０ミクロン、または約１．５から５ミクロンのサイズを有する。
【０１３４】
１つ以上の実施形態において、Ｘは、シリカコアを含み、ｃ＝０であり、Ｑは、≧２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．５、４．０、４．５もしくは５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有する；またはＸは、非シリカコアまたはシリカ−有機ハイブリッドコアを含み、ｃ＝０であり、Ｑは、≧０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５もしくは５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有する；またはｂ＞０、ｃ＞０であり、Ｑは、≧０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５もしくは５μｍｏｌ／ｍ２の合計表面被覆率を有する。
【０１３５】
クロマトグラフィー固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合させ得る。
【０１３６】
さらに別の態様において、本発明は、式１：［Ｘ］（Ｗ）ａ（Ｑ）ｂ（Ｔ）ｃ（式１）で表されるクロマトグラフィー固定相材料を提供する。Ｘは、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー条件下で保持のドリフトまたは変化を受けるクロマトグラフィーコア材料であり得る。Ｗは、非存在でもよくおよび／または水素を含んでいてもよくおよび／またはＸの表面上にヒドロキシルを含んでいてもよい。Ｑは、分析物と、ＸおよびＷとの間のクロマトグラフィー相互作用を本質的に妨げる官能基を含み得る。Ｔは、分析物とクロマトグラフィー的に相互作用する官能基を含み得、Ｑを介してＸに結合している。「ｂ」および「ｃ」は、０．０５≦（ｂ／ｃ）≦１００であるように、正の数であることができ、ならびにａ≧０である。
【０１３７】
一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相材料は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィーまたはこれらの組合せに適合している。
【０１３８】
一部の実施形態において、クロマトグラフィー固定相は、放射状調整細孔、非放射状調整細孔、規則細孔、不規則細孔、単分散細孔、非単分散細孔、平滑面、粗面またはこれらの組合せを含む。１つ以上の実施形態において、Ｔは、１種のイオン性基を有し、Ｔは、１種より多いイオン性基を有し、Ｔは、同じｐＫａの２種以上のイオン性基を有しまたはＴは、異なるｐＫａの２種以上のイオン性基を有する。
【０１３９】
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のカラム、キャピラリカラム、マイクロ流体デバイスまたは器具を提供する。カラム、キャピラリカラム、マイクロ流体デバイスまたは器具は、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本開示のクロマトグラフィー材料のいずれかを含む固定相を含む。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合させ得る。
【０１４０】
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー用のキットを提供する。キットは、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明の材料のいずれかによる固定相を備え得る。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーに適合させ得る。キットは、筐体および固定相とともに、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーを行うための取扱説明書をさらに備え得る。
【０１４１】
さらに別の態様において、本開示は、本開示の材料のいずれかを含む固定相を調製する方法を提供する。この方法は、コア表面を、ペンダント反応基を有するシランカップリング剤と反応させることを含む。この方法は、１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含む第２の化学剤をペンダント反応基と反応させることをさらに含む。この方法は、残存する未反応ペンダント反応基のいずれも中和し、それにより、本開示による固定相を生成させることをさらに含む。
【０１４２】
さらに別の態様において、本開示は、本開示の材料のいずれかによる固定相を調製する方法を提供する。この方法は、ペンダント反応基を有するシランカップリング剤をオリゴマー化することを含む。この方法は、コア表面を、オリゴマー化シランカップリング剤と反応させることをさらに含む。この方法は、１種以上の親水性、極性、イオン性および／または荷電官能基を含む第２の化学剤を、ペンダント反応基と反応させることをさらに含む。この方法は、残存する未反応ペンダント反応基のいずれも中和し、それにより、本開示による固定相を生成させることをさらに含む。
【０１４３】
１つ以上の実施形態において、Ｑは、以下の構造：
【０１４４】
【化１５】
0006401151.tif 000025
の１つを有する試薬に由来する。
【０１４５】
一部の実施形態において、Ｔは、以下の構造：
【０１４６】
【化１６】
0006401151.tif 000026
0006401151.tif 000027
0006401151.tif 000028
の１つを有する試薬に由来する。
【０１４７】
さらに別の態様において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用液体クロマトグラフィーにおける保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する方法を提供する。本発明は、本開示によるクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を用いて試料をクロマトグラフィー的に分離し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを含む。
【０１４８】
１つ以上の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、３０日間にわたって≦５％、３０日間にわたって≦４％、３０日間にわたって≦３％、３０日間にわたって≦２％、３０日間にわたって≦１％、１０日間にわたって≦５％、１０日間にわたって≦４％、１０日間にわたって≦３％、１０日間にわたって≦２％、１０日間にわたって≦１％、３日間にわたって≦５％、３日間にわたって≦４％、３日間にわたって≦３％、３日間にわたって≦２％、３日間にわたって≦１％、３０回の実行にわたって≦５％、３０回の実行にわたって≦４％、３０回の実行にわたって≦３％、３０回の実行にわたって≦２％、３０回の実行にわたって≦１％、１０回の実行にわたって≦５％、１０回の実行にわたって≦４％、１０回の実行にわたって≦３％、１０回の実行にわたって≦２％、１０回の実行にわたって≦１％、３回の実行にわたって≦５％、３回の実行にわたって≦４％、３回の実行にわたって≦３％、３回の実行にわたって≦２％、または３回の実行にわたって≦１％の保持のドリフトまたは変化を含む。一部の実施形態において、保持のドリフトまたは変化の軽減または防止は、保持上のクロマトグラフィー材料のアルコキシル化および／または脱アルコキシル化の効果を実質的になくすことを含む。
【０１４９】
一部の実施形態において、Ｔは、以下の構造：
【０１５０】
【化１７】
0006401151.tif 000029
0006401151.tif 000030
の１つを含む。
【０１５１】
一部の実施形態において、Ｙは、以下の構造：
【０１５２】
【化１８】
0006401151.tif 000031
0006401151.tif 000032
の１つを含む。
【０１５３】
Ｔは、
【０１５４】
【化１９】
0006401151.tif 000033
またはこれらの組合せで表される試薬に由来し得、ここで、ｍは、０−３０の整数であり；ｍ’は、０−３０の整数であり；ｍ”は、０−３の整数である。Ｚは、
【０１５５】
【化２０】
0006401151.tif 000034
、−ＯＨ、−ＯＲ６、アミン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、イソシアネート、塩化アシル、トリフレート、イソシアネート、チオシアネート、イミダゾールカーボネート、ＮＨＳ−エステル、カルボン酸、エステル、エポキシド、アルキン、アルケン、アジド、−Ｂｒ、−Ｃｌまたは−Ｉを含めた化学反応基を表し得る。Ｙは、埋め込み極性官能基であり得る。Ｒ１のそれぞれの出現は、（限定されないが）−Ｈ、−ＯＨ、ＯＲ６、ジアルキルアミン、トリフレート、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、ビニル、アルケンまたは−（ＣＨ２）ｍＱを含めて、ケイ素上の化学反応基を独立して表し得る。Ｑのそれぞれの出現は、−ＯＨ、−ＯＲ６、アミン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、イソシアネート、塩化アシル、トリフレート、イソシアネート、チオシアネート、イミダゾールカーボネート、ＮＨＳ−エステル、カルボン酸、エステル、エポキシド、アルキン、アルケン、アジド、−Ｂｒ、−Ｃｌまたは−Ｉであり得る。ｐは、１−３の整数であり得る。Ｒ１’のそれぞれの出現は、Ｆ、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシもしくはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリール、フルオロアルキルまたはフルオロアリールを独立して表し得る。Ｒ２およびＲ３のそれぞれの出現は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシもしくはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリール、−Ｚ、または式−Ｓｉ（Ｒ’）ｂＲ”ａもしくは式−Ｃ（Ｒ’）ｂＲ”ａを有する基を独立して表し得る。変数ａおよびｂは、それぞれ、０から３の整数を表し得るが、但し、ａ＋ｂ＝３であることを条件とする。Ｒ’は、Ｃ１−Ｃ６直鎖、環状または分岐アルキル基を表し得る。Ｒ”は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、シアノ、アミノ、ジオール、ニトロ、エステル、カチオンもしくはアニオン交換基、埋め込み極性官能基を有するアルキルもしくはアリール基、およびキラル部分からなる群から選択される官能化性基であり得る。Ｒ４は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、置換アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシまたはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリールを表し得る。Ｒ５は、水素、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、置換アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシまたはＣ５−Ｃ１８ヘテロアリールを表し得る。Ｒ６のそれぞれの出現は、Ｃ１−Ｃ１８アルキル、Ｃ２−Ｃ１８アルケニル、Ｃ２−Ｃ１８アルキニル、Ｃ３−Ｃ１８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ１８ヘテロシクロアルキル、Ｃ５−Ｃ１８アリール、Ｃ５−Ｃ１８アリールオキシまたはＣ１−Ｃ１８ヘテロアリールを独立して表し得る。Ｈｅｔは、少なくとも１個の窒素原子を含む単環式または二環式のヘテロ環式またはヘテロアリール環系を表し得る。Ｂは、酸性イオン性修飾剤を表し得る。
【０１５６】
上記方法は、本明細書で記載されるとおりの材料（例えば、クロマトグラフィー固定相材料）のいずれかを製造するために使用され得る。例えば、本発明の方法は、固定相の表面を化学的に修飾するためにクロマトグラフィー固定相（例えば、シリカ粒子）を化学試薬（例えば、本明細書で記載されるとおりの上記試薬のいずれか）と反応させて、保持のドリフトまたは変化の作用を軽減する方法を含み得る。
【０１５７】
器具
本発明は、本明細書で記載されるクロマトグラフィー材料を含めて、様々な器具（例えば、クロマトグラフィー用カラム、キャピラリおよびマイクロ流体デバイスおよびこれらの使用のためのシステム）を含む。いくつかの例証実施例が以下に検討されるが、当業者は、本発明が、限定されないが、クロマトグラフィー用カラム、器具、使用方法またはキットを含めて、複数の異なる実施形態を企図し得ることを理解する。
【０１５８】
一部の実施形態において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のカラムまたは器具を提供する。カラムまたは器具は、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を備える。装置は、前形成されたフリット（フリットは、相互接続された材料によって生成される。）を有し得る、または装置はフリットを有さない。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。
【０１５９】
したがって、本発明の器具は、本発明の材料（例えば、保持のドリフトまたは変化を低減または軽減するように適合させた化学修飾された固定相などのクロマトグラフィー固定相）を収容し得る（例えば、これで充填され得る。）。さらに、本発明の器具は、本明細書で記載されるとおりの本発明の方法を実施するために使用され得る。
【０１６０】
１つの実施形態において、本発明は、充填カラムの形態である。カラムは、本明細書で記載される固定相（例えば、クロマトグラフィー材料）で充填され得る。このようなカラムは、保持のドリフトまたは変化を軽減または回避しながら、種々のタイプのクロマトグラフィー（例えば、順相クロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、および溶媒和ガスクロマトグラフィー）を行うために使用され得る。
【０１６１】
カラムは、Ｗａｔｅｒｓ  Ａｌｌｉａｎｃｅ（登録商標）ＨＰＬＣシステム、Ｗａｔｅｒｓ  Ａｃｑｕｉｔｙ（登録商標）システムまたはＷａｔｅｒｓ  ＵＰＣ２（登録商標）システムを含めた、市販のクロマトグラフィーシステムなどの既存のクロマトグラフィープラットフォームと組み合わせて使用され得る。本発明のカラムは、保持のドリフトまたは変化の作用を軽減しながら、複数の異なるマススループット（例えば、分析規模クロマトグラフィー、分取規模クロマトグラフィー）用に使用され得る。同様に、本発明は、キャピラリおよびマイクロ流体デバイス、ならびにそれらの使用のためのシステム（例えば、市販されているおよび当業者に知られた）において具体化され得る。カラム、キャピラリ、およびマイクロ流体デバイス、ならびに関連システムの選択は、当業者に容易に理解できる。
【０１６２】
使用方法
１つ以上の実施形態において、本発明は、使用方法を提供する。例えば、当業者は、本発明が、クロマトグラフィー分離を行うときに保持のドリフトまたは変化の作用を軽減するために本開示において記載されたクロマトグラフィー固定相を使用する方法を企図することを理解する。本発明は、種々のタイプのクロマトグラフィー分離、例えば、キャピラリ規模分離、分析規模分離、分取規模分離または工業処理規模分離用に記載された固定相を使用する方法を含み得る。本発明は、保持のドリフトまたは変化を低減するために様々な様式のクロマトグラフィー（例えば、ＨＰＬＣ、ＵＨＰＬＣまたはＳＦＣ）において本発明を使用する方法を含み得る。
【０１６３】
１つ以上の実施形態において、本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せにおける保持のドリフトまたは変化を軽減または防止する方法を提供する。この方法は、本発明のいずれかの実施形態によるクロマトグラフィー固定相を備えるクロマトグラフ装置を使用して試料をクロマトグラフィー的に分離し、それにより、保持のドリフトまたは変化を軽減または防止することを含む。
【０１６４】
この方法は、本明細書で記載されるとおりの本発明のキットを使用して行われ得る。さらに、この方法は、本明細書で記載されるとおりの本発明の器具、カラムまたは材料（例えば、クロマトグラフィー固定相）によって行われ得る。さらに、本発明の方法は、本発明の分析物を分析する（例えば、その存在、量、濃度などを検出する。）ために使用され得る。
【０１６５】
本発明は、限定されないが、有機小分子、タンパク質、核酸、脂質、脂肪酸、炭水化物、ポリマーなどを含めた、複数の試料を分離および／または分析するために使用され得る。同様に、本発明は、小分子、極性小分子、医薬品で用いられる分析物、生体分子、抗体、ポリマーおよびオリゴマー、糖類、グリカン分析、石油化学薬品分析、脂質分析、ペプチド、リンペプチド、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、極性酸、芳香族多環式炭化水素、食品分析、化学薬品分析、生物分析、薬物乱用、法医学、殺虫剤、農薬、バイオ後続品、製剤の分離のために使用され得る。
【０１６６】
様々な実施形態において、本発明による材料は、ＳＦＣ、ＨＰＬＣおよび／またはＵＨＰＬＣシステム上で用いるマイクロボアカラムに用途を有し得る。
【０１６７】
様々な実施形態において、本発明による材料は、高速平衡カラム、長寿命カラム、水安定カラムを有するＳＦＣに用途を有し得る。
【０１６８】
キット
本発明は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せ用のキットを提供する。キットは、入口および出口を有するチャンバーを画定する少なくとも１つの壁を有する筐体、ならびにこの中に配置される本発明のいずれかの実施形態による固定相を含み得る。装置は、前形成されたフリット（フリットは、相互接続された材料によって生成される。）を有し得る、または装置はフリットを有しない。筐体および固定相は、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せに適合させ得る。さらに、筐体および固定相と一緒に、順相クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィー、溶媒和ガスクロマトグラフィー、超臨界流体クロマトグラフィー、亜臨界流体クロマトグラフィー、二酸化炭素系クロマトグラフィー、親水性相互作用液体クロマトグラフィー、もしくは疎水性相互作用液体クロマトグラフィー、またはこれらの組合せを行うための取扱説明書が含まれ得る。
【０１６９】
したがって、本発明のキットは、本明細書で記載される本発明の方法を実行するために使用され得る。さらに、本発明のキットは、以下に本明細書で記載されるものを含めた、様々な異なる試料および試料タイプを分析するために使用され得る。
【０１７０】
１つ以上の実施形態において、本発明は、保持のドリフトまたは変化の作用を低減または軽減するために本開示の態様を含むキットを企図し得る。例えば、キットは、本開示の固定相媒体で充填されたクロマトグラフィーカラムを含み得る。一部の実施形態において、充填カラムは、標準的なクロマトグラフィーシステム（例えば、Ｗａｔｅｒｓ  Ａｃｑｕｉｔｙ（登録商標）クロマトグラフィーシステムなどの市販のクロマトグラフィーシステム）において直接使用され得る。キットは、使用のための取扱説明書をさらに含み得る。さらに、キットは、機器の校正および／または保持のドリフトまたは変化の実質的な欠如の確認のための純粋分析物の貯蔵試料をさらに含み得る。キットは、保持のドリフトまたは変化を軽減するために上記構成要素（例えば、固定相、充填カラムまたはクロマトグラフィー器具）のいずれかまたはすべてを含み得る。
【０１７１】
分析物
本発明によるクロマトグラフィー分離に適している分析物としては、例えば、有機小分子、脂質、ペプチド、核酸、合成ポリマーを含めた、本質的に任意の対象の分子が挙げられ得る。例えば、臨床化学、医学、獣医学、法化学、薬理学、食品産業、仕事での安全性および環境汚染の１つ以上における標的分析物は、対象であり得る。
【０１７２】
臨床化学の標的分析物としては、生命体に存在する任意の分子（例えば、人体、動物体、菌類、細菌、ウイルスなど）が挙げられ得る。例えば、臨床化学の標的分析物としては、限定されないが、タンパク質、代謝産物、バイオマーカーおよび薬剤が挙げられる。
【０１７３】
ヒト医学および獣医学の標的分析物としては、被験者の疾患または状態の診断、予防または処置に用いられ得る任意の分子が挙げられ得る。例えば、ヒト医学および獣医学の標的分析物としては、限定されないが、疾患マーカー、予防剤または治療剤が挙げられる。
【０１７４】
法化学の標的分析物としては、犯罪の現場から採取された試料、例えば、犠牲者の身体からの試料（例えば、組織または流体試料、毛髪、血液、精液、尿など）に存在する任意の分子が挙げられ得る。例えば、臨床化学の標的分析物としては、限定されないが、毒物、薬剤およびこれらの代謝産物、バイオマーカーおよび同定化合物が挙げられる。
【０１７５】
薬理学の標的分析物としては、医薬品もしくはこの代謝産物であるまたは薬剤の設計、合成およびモニタリングに用いられ得る任意の分子が挙げられ得る。例えば、薬理学の標的分析物としては、限定されないが、予防剤および／または治療剤、これらのプロドラッグ、中間体および代謝産物が挙げられる。薬理学分析は、例えば、ジェネリック医薬品の承認、製造およびモニタリングに関連して、生物学的同等性試験を含み得る。
【０１７６】
食品産業および農業の標的分析物としては、食品、飲料および／または他の食品産業／農業製品の安全性をモニタリングするのに適切である任意の分子が挙げられ得る。食品産業の分野からの標的分析物の例としては、限定されないが、病原菌マーカー、アレルゲン（例えば、グルテンおよびナッツタンパク質）およびマイコトキシンが挙げられる。
【０１７７】
標的分析物としては、ポリペプチド（例えば、天然および／または非天然に存在するアミノ酸、例えば、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｒｏ、Ｐｈｅ、Ｔｒｐ、Ｃｙｓ、Ｍｅｔ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｔｙｒ、Ｈｉｓ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ａｓｎ、Ｇｌｎ、セレノシステイン、オルニチン、シトルリン、ヒドロキシプロリン、メチルリシン、カルボキシグルタメート）、ペプチド、タンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質；ペプチド−核酸；ホルモン（例えば、ペプチドホルモン（例えば、ＴＲＨおよびバソプレッシン）、ならびに合成ポリペプチドおよび工業用ポリペプチドが挙げられ得る。
【０１７８】
試料
一般に、試料は、少なくとも１種の標的分析物（例えば、母材と一緒の、上に開示されたクラスまたは種類の分析物）を含む組成物である。試料としては、固体、液体、気体、混合物、材料（例えば、抽出物、細胞、組織、生物などの中間稠度の）またはこれらの組合せが挙げられ得る。様々な実施形態において、試料は、身体試料、環境試料、食品試料、合成試料、抽出物（例えば、分離技術によって得られた。）またはこれらの組合せである。
【０１７９】
身体試料としては、個体の身体に由来する任意の試料が挙げられ得る。この文脈において、個体は、動物、例えば、哺乳動物、例えば、ヒトであり得る。他の例の個体としては、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、ネコ、イヌ、ヤギ、ヒツジ、ブタ、ウシまたはウマが挙げられる。個体は、患者、例えば、疾患を患っているまたは疾患を患っていると疑われる個体であり得る。身体試料は、例えば、（病原体またはバイオマーカーの存在を検出および／または同定することによって）疾患を調査または診断するなどのための、化学的または医学的試験のために採取された、体液または身体組織であり得る。身体試料としては、細胞、例えば、病原体、または個体の身体試料の細胞（例えば、腫瘍細胞）も挙げられ得る。このような身体試料は、組織生検（例えば、パンチ生検）を含めた公知の方法によっておよび血液、気管支吸引物、唾液、尿、糞便または他の体液を採取することによって、得ることができる。例示的な身体試料としては、体液、全血液、血漿、血清、臍帯血（特に、経皮臍帯血試料（ＰＵＢＳ））、髄液（ＣＳＦ）、唾液、羊膜液、母乳、分泌液、膿漿液、尿、糞便、胎便、皮膚、爪、毛髪、臍、胃内容物、胎盤、骨髄、抹消血リンパ球（ＰＢＬ）および固体器官組織抽出物が挙げられる。
【０１８０】
環境試料としては、自然環境（例えば、海、土壌、空気および植物相）または人口環境（例えば、運河、トンネル、建造物）などの環境に由来する任意の試料が挙げられ得る。例示的な環境試料としては、水（飲用水、河川水、地表水、地下水、飲料水、下水、排水、廃水、または浸出水）、土壌、空気、堆積物、生物相（例えば、土壌生物相）、植物相、動物相（例えば、魚）および土塊（ｅａｒｔｈ  ｍａｓｓ）（例えば、掘削物）が挙げられる。
【０１８１】
食品試料としては、食品（飲料水を含む）に由来する任意の試料が挙げられ得る。このような食品試料は、例えば、（１）食品が安全であるか否かを検査するため；（２）食品が食べられる時点で有害な汚染物質を含有していたか否か（保管された試料）または食品が有害な汚染物質を含有しないか否かを検査するため；（３）食品が認可された添加物のみを含有するか否かを検査するため（例えば、法規制の順守）；（４）食品が義務的成分の正しいレベルを含有するか否か（例えば、食品のラベル上の申告が正しいか否か）を検査するため；または（５）食品中に含有される栄養素の量を分析するため、を含めた様々な目的に用いられ得る。例示的な食品試料としては、動物、植物または合成起源の食用製品（例えば、ミルク、パン、卵または肉）、ミール、飲料水、およびこれらの一部、例えば、保管試料が挙げられる。食品試料としては、果実、野菜、豆類、ナッツ、油糧種子、油糧果実、シリアル、茶、コーヒー、薬草浸出液、ココア、ホップ、薬草、スパイス、糖料植物、肉、脂肪、腎臓、肝臓、贓物、ミルク、卵、蜂蜜、魚および飲料水も挙げられ得る。
【０１８２】
合成試料としては、工業プロセスに由来する任意の試料が挙げられ得る。工業プロセスは、生物学的工業プロセス（例えば、遺伝子情報を含み、それ自体再生するまたはトランスフェクト細胞を用いる発酵プロセスなどの生物学的系において再生されることができる生物学的物質を用いるプロセス）または非生物学的工業プロセス（例えば、医薬品などの化合物の化学合成または分解）であり得る。合成試料は、所望の製品の収率を決定するならびに／または副生成物および／もしくは出発物質の量を測定するために、工業プロセスの進捗を検査およびモニターするために用いられ得る。
【実施例】
【０１８３】
材料
すべての試薬は、特に断りのない限り、受け入れたまま使用した。当業者は、以下の供給物および供給者の等価物が存在し、したがって、以下に記載される供給者は限定するものと解釈されるべきでないことを理解する。
【０１８４】
特徴付け
当業者は、以下の機器および供給者の等価物が存在し、したがって、以下に挙げられる機器は、限定するものとして解釈されるべきでないことを理解する。
【０１８５】
Ｃ％値は、燃焼分析（ＣＥ−４４０  Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｅｒ；Ｅｘｅｔｅｒ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｉｎｃ．、Ｎｏｒｔｈ  Ｃｈｅｌｍｓｆｏｒｄ、ＭＡ）または電量炭素分析器（モジュールＣＭ５３００、ＣＭ５０１４、ＵＩＣ  Ｉｎｃ．、Ｊｏｌｉｅｔ、ＩＬ）によって測定した。臭素および塩素含有量は、フラスコ燃焼、続いて、イオンクロマトグラフィー（Ａｔｌａｎｔｉｃ  Ｍｉｃｒｏｌａｂ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）によって決定した。これらの材料の比表面積（ＳＳＡ）、比細孔容積（ＳＰＶ）および平均細孔直径（ＡＰＤ）は、多点Ｎ２吸着法（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＡＳＡＰ２４００；Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）を用いて測定した。ＳＳＡは、ＢＥＴ法を用いて計算し、ＳＰＶは、Ｐ／Ｐ０＞０．９８について決定した単点値であり、ＡＰＤは、ＢＪＨ法を用いて等温線の脱着脚部から計算した。マイクロポア表面積（ＭＳＡ）は、比表面積（ＳＳＡ）から減算された＜３４Åの細孔についての累積的吸着細孔直径データとして決定した。中央メソポア径（ＭＭＰＤ）およびメソポア細孔容積（ＭＰＶ）は、水銀ポロシメトリー（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＡｕｔｏＰｏｒｅ  ＩＩ９２２０またはＡｕｔｏＰｏｒｅ  ＩＶ、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）によって測定した。骨格密度は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＡｃｃｕＰｙｃ１３３０ヘリウム比重瓶（Ｖ２．０４Ｎ、Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ）を用いて測定した。粒度は、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３分析装置（３０μｍ開口部、７０，０００カウント；Ｍｉａｍｉ、ＦＬ）を用いて測定した。粒子径（ｄｐ５０）は、体積ベース粒度分布の５０％累積径として測定した。分布の幅は、１０％累積体積径で除した９０％累積体積径として測定した（９０／１０比を意味する。）。粘度は、これらの材料についてブルックフィールドデジタル粘度計Ｍｏｄｅｌ  ＤＶ−ＩＩ（Ｍｉｄｄｌｅｂｏｒｏ、ＭＡ）を用いて決定した。ｐＨの測定は、Ｏａｋｔｏｎ  ｐＨ１００シリーズメータ（Ｃｏｌｅ−Ｐａｌｍｅｒ、Ｖｅｒｎｏｎ  Ｈｉｌｌｓ、Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）によって行い、周囲温度で使用直前にＯｒｉｏｎ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｂｅｖｅｒｌｙ、ＭＡ）ｐＨ緩衝標準を用いて校正した。滴定は、Ｍｅｔｒｏｈｍ７１６ＤＭＳ  Ｔｉｔｒｉｎｏ自動滴定器（Ｍｅｔｒｏｈｍ、Ｈｅｒｓａｕ、スイス国）を用いて行い、グラム当たりミリ当量（ｍｅｑｕｉｖ／ｇ）として報告する。エポキシドの被覆率レベルは、チオ硫酸ナトリウムの添加後に放出されるＯＨ−を滴定することによって決定した。多核（１３Ｃ、２９Ｓｉ）ＣＰ−ＭＡＳ  ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｋｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ａｖａｎｃｅ−３００分光計（７ｍｍ二重広域帯プローブ）を用いて得た。スピン速度は典型的には５．０−６．５ｋＨｚであり、待ち時間は５秒であり、交差分極接触時間は６ミリ秒であった。報告した１３Ｃおよび２９Ｓｉ  ＣＰ−ＭＡＳ  ＮＭＲスペクトルシフトは、外標準アダマンタン（１３Ｃ  ＣＰ−ＭＡＳ  ＮＭＲ、δ３８．５５）およびヘキサメチルシクロトリシロキサン（２９Ｓｉ  ＣＰ−ＭＡＳ  ＮＭＲ、δ−９．６２）を用いてテトラメチルシランと比べて記録した。異なるケイ素環境の集団は、ＤＭＦｉｔソフトウェアを用いてスペクトルデコンボリューションにより評価した［Ｍａｓｓｉｏｔ，Ｄ．；Ｆａｙｏｎ，Ｆ．；Ｃａｐｒｏｎ，Ｍ．；Ｋｉｎｇ，Ｉ．；Ｌｅ  Ｃａｌｖｅ，Ｓ．；Ａｌｏｎｓｏ，Ｂ．；Ｄｕｒａｎｄ，Ｊ．−Ｏ．；Ｂｕｊｏｌｉ，Ｂ．；Ｇａｎ，Ｚ．；Ｈｏａｔｓｏｎ，Ｇ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｃｈｅｍ．２００２年、４０、７０−７６頁］。
【０１８６】
【表１】
0006401151.tif 000035
【０１８７】
【表２】
0006401151.tif 000036
用いた特定のシランの実施形態
【０１８８】
【化２１】
0006401151.tif 000037
【０１８９】
［実施例１］
典型的な反応において、７０℃で６０分間プレミックスしておいた２０ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．５、酢酸および酢酸ナトリウムを用いて調製、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ、５ｍＬ／ｇ希釈度）中グリシドキシプロピルトリメトキシシラン／メタノールの溶液（０．２５ｍＬ／ｇ）（ＧＬＹＭＯ、Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、ＷＩ）において、ハイブリッド多孔質粒子を分散させた。この混合物を７０℃で２０時間保持した。次いで、この反応物を冷却し、生成物をろ過し、水およびメタノール（Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）で連続的に洗浄した。次いで、生成物を減圧下８０℃で１６時間乾燥させた。反応データを表３に記載する。この一般手順への特定の変更は、以下を含む：１）材料１Ｅは、６時間の反応時間を用いて調製した、２）材料１Ｆは、１００ｍＭ酢酸緩衝液を用いて調製した、３）材料１Ｇは、５０℃保持２０時間を用いて調製した、４）材料１Ｈは、５０℃プレミックスおよび５０℃保持を用いて調製した。
【０１９０】
３．９０−５．１０μｍｏｌ／ｍ２の全表面被覆率は、元素分析により測定した表面修飾前後の粒子Ｃ％の差によって決定した。１３Ｃ  ＣＰ−ＭＡＳ  ＮＭＲ分光法によるこれらの材料の分析は、エポキシ基およびジオール基の混合物がこれらの材料について存在することを示す。
【０１９１】
【表３】
0006401151.tif 000038
【０１９２】
［実施例２］
典型的な反応において、７０℃で６０分間プレミックスしておいた２０ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．５、酢酸および酢酸ナトリウムを用いて調製、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ、５ｍＬ／ｇ希釈度）中グリシドキシプロピルトリメトキシシラン／メタノールの溶液（０．２５ｍＬ／ｇ）（ＧＬＹＭＯ、Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ、ＷＩ）に、ハイブリッド多孔質粒子を分散させた。この混合物を７０℃で２０時間保持した。次いで、この反応物を冷却し、生成物をろ過し、水およびメタノール（Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）で連続的に洗浄した。次いで、この材料を、０．１Ｍ酢酸溶液（５ｍＬ／ｇ希釈度、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）中７０℃で２０時間還流させた。次いで、反応物を冷却し、生成物をろ過し、水およびメタノール（Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）で連続的に洗浄した。次いで、生成物を減圧下８０℃で１６時間乾燥させた。反応データを表４に記載する。元素分析により測定した表面修飾前後の粒子Ｃ％の差によって０．９３−３．３７μｍｏｌ／ｍ２の表面被覆率を決定した。１３Ｃ  ＣＰ−ＭＡＳ  ＮＭＲ分光法によるこれらの材料の分析は、測定可能な量のエポキシ基は残存せず、これらの材料についてジオール基のみが存在することを示す。
【０１９３】
【表４】
0006401151.tif 000039
【０１９４】
［実施例３］
標準的な実験において、実施例１におけるように調製した１０ｇの材料を、溶媒（例えば、限定されないが、水、イソプロパノールまたはジオキサン）に分散させた。実施例１からの材料について決定したエポキシド被覆率を超える求核試薬量を添加し、この混合物を７０℃で１６時間加熱した。１モル当量の適当な塩基を用いて硫黄求核試薬をカップリングさせた。反応後、粒子を、水および０．５Ｍ酢酸で連続的に洗浄し、次いで、この材料を、０．１Ｍ酢酸溶液（５ｍＬ／ｇ希釈度、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）中７０℃で２０時間還流させた。次いで、反応物を冷却し、生成物を、ろ過し、水およびメタノール（Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒ）で連続的に洗浄した。次いで、生成物を減圧下８０℃で１６時間乾燥させた。反応データを表５に記載する。実施例３Ｈ、実施例３Ｉおよび実施例３Ｊは、決定されたエポキシド被覆率よりも低い求核試薬投入量を用いて、求核試薬表面濃度の減少を達成した。０．２−２．１μｍｏｌ／ｍ２の求核試薬表面濃度は、元素分析により測定した表面修飾前後の粒子Ｃ％、Ｎ％またはＳ％の差によって決定した。１３Ｃ  ＣＰ−ＭＡＳ  ＮＭＲ分光法によるこれらの材料の分析は、測定可能な量のエポキシド基が残存しないことを示す。
【０１９５】
【表５】
0006401151.tif 000040
【０１９６】
［実施例４］
典型的な反応において、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを用いてハイブリッド材料（１０ｇ）をトルエン（１９０ｍＬ）中１時間還流させた。冷却後、所望のシランおよびトルエン（９０ｍＬ）をこのフラスコに添加した。この混合物を室温で１時間撹拌し、次いで、１６時間加熱還流させた。次いで、反応物を冷却し、生成物をろ過し、トルエン、アセトン、１：１ｖ／ｖアセトン／水、およびアセトン（すべての溶媒は、Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製）で連続的に洗浄した。次いで、アセトン／０．１Ｍ  ＮＨ４ＨＣＯ３（６０／４０、ｖ／ｖ、２００ｍＬ）の溶液中にスラリー化し、５０℃で２０時間撹拌した。室温に冷却後、粒子をろ過により収集し、１：１ｖ／ｖアセトン／水、およびアセトンで連続的に洗浄した。粒子を真空下８０℃で一晩乾燥させた。具体例を表６に示す。１．６２−２．６０μｍｏｌ／ｍ２の全表面被覆率は、元素分析により測定した表面修飾前後の粒子Ｃ％および／またはＮ％の差によって決定した。
【０１９７】
【表６】
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【０１９８】
［実施例５］
実施例１、実施例２および実施例３において詳述する粒子の結合／官能化のための一般手順を適用して、種々の細孔材料の表面シラノール基を修飾する。これには、シリカ、ハイブリッド無機／有機材料、ハイブリッド無機／有機、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、ポリマーまたは炭素の材料上のハイブリッド無機／有機表面層、およびハイブリッド無機／有機、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニアまたはポリマーもしくは炭素の材料上のシリカ表面層である、モノリシック、球状、粒状、表面多孔質および異形材料が含まれる。球状材料、非球状材料（例えば、トロイド、多面体を含む。）の形態の固定相材料；高度に球状コア形態、棒形状コア形態、曲棒形状コア形態、トロイド形状コア形態；またはダンベル形状コア形態を有する固定相材料；および高度に球状、棒形状、曲棒形状、トロイド形状またはダンベル形状形態の混合物を有する固定相材料も含まれる。ハイブリッド材料の例は、米国特許第４，０１７，５２８号、６，５２８，１６７号、６，６８６，０３５号および７，１７５，９１３号、ならびに国際公開第ＷＯ２００８／１０３４２３号に示されており、これらの内容は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。表面多孔質粒子としては、米国特許出願公開第２０１３／０１１２６０５号、２００７／０１８９９４４号および２０１０／０６１３６７号に記載されたものが挙げられ、これらの内容は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。球状、粒状または異形材料の粒度は、５−５００μｍ；より好ましくは１５−１００μｍ；より好ましくは２０−８０μｍ；より好ましくは４０−６０μｍ変わり得る。これらの材料のＡＰＤは、３０から２０００Å；より好ましくは４０から２００Å；より好ましくは５０から１５０Å変わり得る。これらの材料のＳＳＡは、２０から１０００ｍ２／ｇ；より好ましくは９０から８００ｍ２／ｇ；より好ましくは１５０から６００ｍ２／ｇ；より好ましくは３００から５５０ｍ２／ｇ変わり得る。これらの材料のＴＰＶは、０．３から１．５ｃｍ３／ｇ；より好ましくは０．５から１．４ｃｍ３／ｇ；より好ましくは０．７から１．３ｃｍ３／ｇ変わり得る。モノリシック材料のマクロポア径は、０．１から３０μｍ、より好ましくは０．５から２５μｍ、より好ましくは１から２０μｍ変わり得る。
【０１９９】
［実施例６］
実施例４において詳述されている、粒子の結合／官能化についての一般手順を、様々な比のシランの混合物を用いて適用する。特に、この手順を、成分の１つがＳ１であり、他の成分が本明細書でＴおよびＱにより定義したとおりのシランからなる、シランの混合物に適用する。
【０２００】
［実施例７］
実施例２において詳述されている、粒子の結合／官能化についての一般手順を、様々な比の異なるシランの混合物に適用する。特に、この手順を、成分の１つがＳ１であり、他の成分が本明細書でＴおよびＱにより定義したとおりのシランからなる、シランの混合物に適用する。
【０２０１】
［実施例８］  実施例２、実施例３および実施例４からの材料の保持変化
保持変化平均％は、１日目のクロマトグラフィー試験で測定した絶対ピーク保持平均から３日目、１０日目または３０日目のクロマトグラフィー試験から測定した絶対ピーク保持平均のパーセント差を取ることによって計算した。試験したそれぞれの日について、カラムをＭｉｘ１試験条件下で２０分間平衡化し、続いて、Ｍｉｘ１を３回注入し、次いで、Ｍｉｘ２試験条件下で１０分間平衡化し、続いて、Ｍｉｘ２を３回注入した。条件は表７に示す。結果は、表８、表９および表１０に示す。
【０２０２】
保持低下％は、実施例１ＡでＭｉｘ１およびＭｉｘ２について測定した１日目の絶対ピーク保持平均からＭｉｘ１およびＭｉｘ２について１日目の絶対ピーク保持平均のパーセント差を取ることによって計算した。
【０２０３】
【表７】
0006401151.tif 000042
【０２０４】
【表８】
0006401151.tif 000043
【０２０５】
【表９】
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【０２０６】
【表１０】
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【０２０７】
［実施例９］  グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）および２−ピコリルアミンによる有機−無機ハイブリッド粒子の表面官能化
ＧＰＴＭＳおよび２−ピコリルアミンの構造を図１に示す。図１Ａは、ＧＰＴＭＳ、シラン表面修飾剤の構造を示す。部分１０５は、ＧＰＴＭＳ（トリアルコキシシラン）の表面反応基を示し、一方で部分１１０は、反応基（エポキシド）を示す。図１ｂは、選択性リガンド（２−ピコリルアミン）を示す。
【０２０８】
最初に、ＧＰＴＭＳを、２０ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液ｐＨ５．０中７０℃でプレインキュベーションによってオリゴマーを前形成させる。インキュベーションの間に、加水分解したシランの小さいオリゴマーを形成する。適切なプレインキュベーション期間後に、修飾される粒子を乾燥粉末として添加する。オリゴマーおよびいずれの残存モノマーも、材料表面と反応して、図２に示すように材料表面へ共有結合したシラン修飾剤の高い表面被覆率をもたらす。
【０２０９】
図２は、シランカップリング剤と有機−無機ハイブリッド材料表面との反応を示す。シラン（２０５）は、簡単にするためにモノマーとして描く。前形成オリゴマーシランは、表面反応基（２１０）と同様にカップリングすることができる。反応条件下で、メタノールは失われて（２１５）、表面修飾粒子（２２０）を得る。
【０２１０】
シランがクロマトグラフィー材料と反応した後、過剰の試薬および緩衝塩は、ＭｉｌｌｉＱ  Ｈ２Ｏで洗浄することによって除去し、材料を、有機溶媒（例えば、１，４−ジオキサン）中に移し、２−ピコリルアミンを添加する。２−ピコリルアミンのアミノ基は、ＧＰＴＭＳのペンダントエポキシド基を介して表面にカップリングする。２−ピコリル基に変換されたエポキシ基の部分は、添加される２−ピコリルアミンの量を制限することによって調節され得る。次いで、カップリングされた材料は、０．５Ｍ酢酸中に洗浄され、未反応エポキシド基は図３に示すように対応するジオールに加水分解される。
【０２１１】
得られたピリジル／ジオール表面は、均一に分布したピリジル基を有し、優れた選択性を与えるが、一方でジオールは、分析物との相互作用から表面シラノールを遮蔽する。多成分表面は、ジオール単独の表面またはピリジル単独の表面よりも優れている。
【０２１２】
図３は、表面修飾粒子３０５と選択性リガンド３１０との反応を示す。反応条件３１５が与えられており、７０℃でのイソプロパノールおよび０．５Ｍ酢酸による処理を含む。結果は、クロマトグラフィー分離（３２０）のための多成分表面を有する固定相粒子である。
【０２１３】
代替として、基材表面に同時に結合し、ペンダント反応基を部分的に反応させて不活性ペンダント基を形成し、およびまた隣接するシランカップリング剤分子上のペンダント反応基間の限定された重合をもたらす反応条件下で結合相としてペンダント反応基とともにシランカップリング剤を用いることによって、多成分表面は、重合表面を創出する条件下で生成され得る。
【０２１４】
同様に、クロマトグラフィー相への荷電、非荷電、極性、非極性、親油性または親水性の特性の導入を介して保持に影響を与える、分析物と相互作用することができる第２の化学剤を共有結合させることによって、重合表面を創出する条件下で多成分表面は生成され得る。代替として、ある条件下でＧＰＴＭＳのエポキシ基は、隣接するシランのヒドロキシル基と反応して、エーテル架橋を形成することができ、これは、表面上でＧＰＴＭＳを架橋する。このような架橋は、結合相に安定性を与えることができ、シラノール遮蔽を強化することもできる。しかしながら、このような架橋の存在は、これらの材料のＮＭＲ分析と一致するが、それはいまだに最終的に証明されていない。架橋表面の種類の実施形態を図４に示す。このような構造は、表面エポキシドの重合を介したエーテル架橋の形成を実証する。
【０２１５】
［実施例７］
図５は、本開示のクロマトグラフィー固定相の調製への２つの潜在的な合成経路を示す。スキーム（５００）に示すように、未修飾ＢＥＨ粒子（５０５）は、少なくとも２つの異なる方法で化学修飾することができる。したがって、１つの選択肢は、ＧＰＴＭＳを２−ピコリルアミンと反応させることによって、化学修飾剤（５１０）を最初に調製することである。次いで、試薬５１０は、ＢＥＨ粒子（５０５）と反応させて、官能化クロマトグラフィー表面（５１５）を得る。
【０２１６】
代替として、図５は、異なる合成経路を示す。この実施形態において、粒子５０５は、ＧＰＴＭＳと直接反応させて、ＧＰＴＭＳ修飾表面（５２０）を得る。次いで、表面５２０は、２−ピコリルアミン（５２５）と反応させて、官能化クロマトグラフィー表面（５１５）を得ることができる。全収率は、約７０％である。
【０２１７】
好ましい実施形態において、最初に粒子５０５をＧＰＴＭＳと反応させて、続いて、２−ピコリルアミン（５２５）によって官能化することを含む第２の反応経路は、粒子５０５を前形成化学修飾剤５１０と反応させることを含む第１の反応経路を越えて行われる。
【０２１８】
［実施例８］  保持のドリフトまたは変化を軽減する、有機−無機ハイブリッド上のＧＰＴＭＳ結合
図６に示すように、グリシドキシプロピルメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）による架橋エチレンハイブリッド（ＢＥＨ）固定相の処理、続いて、その後のジオールを与えるエポキシド開環反応は、保持ドリフトの作用を有意に軽減させ得る。グラフ６００は、ジオール官能化３μｍＢＥＨ粒子（６１０）と比較した未官能化３μｍＢＥＨ粒子（６０５）の元保持率％のプロットを示す。元保持率％は、ｘ軸上で日数によって、時間の関数として示す。結果は、少なくとも一部の好ましい実施形態において、ＧＰＴＭＳによるクロマトグラフィー表面の官能化、およびその後のジオールを与えるエポキシド開環が、保持のドリフトを軽減し得ることを示す。結果はまた、単独でのＧＰＴＭＳコーティングが、保持のドリフトの課題に対処するとともに、有意な保持も与えることを示す。
【０２１９】
特に断りのない限り、キットおよび試薬の使用を含めて、すべての技術は、当技術分野で知られた製造業者の情報、方法によって行うことができる。
【０２２０】
本明細書における値の範囲の列挙は、範囲内に入るそれぞれ別個の値に個々に参照する簡単な方法として役立つことを単に意図するものである。特に断りのない限り、それぞれの別個の値は、あたかもそれが個々に列挙されるかのように本明細書中に組み込まれる。本明細書で引用した文書のそれぞれ（特許、特許出願、科学刊行物、製造業者の仕様および取扱説明書のすべてを含む。）は、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０２２１】
本明細書は、特に文脈が別に示さない限り、記載された態様、実施形態および実施例の可能な順列および組合せのすべてを開示および包含すると理解されるべきである。当業者は、本発明が、限定のためでなく例証のために示される、要約されたおよび記載された態様、実施形態および実施例以外によって実施され得ることを理解する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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