Technical Review

Chromatography, Vol.26 No.2 (2005)

Technical Review

親水性化合物の測定に適したODSカラムの保持挙動
山崎浩行、伊藤誠治、三苫惠民

Retention behavior of newly developed ODS columns suitablefor measurement of hydrophilic compounds
Hiroyuki Yamasaki, Seiji Itoh and Yasutami Mitoma
Separation Center, Scientific Instrument Division, Tosoh Corporation

Abstract
Octadecylsilane−bonded silica (ODS) columns are the most widely used columns for research and quality control in the pharmaceutical andchemical industries. We examined the retention behavior of various compounds on 2 kinds of newly developed ODS columns. Both packings
were exhaustively reacted with end−capping reagent. Both columns showed excellent asymmetry factor with Desipramine, basic compound It
was confirmed that the retention of neutral compounds on ODS columns increased with ODS ligand density. On the other hand, TSKgel ODS−100 V, a column with low C 18 ligand density followed by exhaustive end−capping, strongly retained polar compounds compared withTSKgel ODS−100 Z, a column with high C 18 ligand density followed by exhaustive end−capping. Longer retention for polar compounds
was assumed to be the ability of such analytes to interact with water−rich layers near the silica surface.

２．実験

１．緒言
シリカゲルの表面にオクタデシル基（ODS）を導入したシHPLCシステムは、送液ポンプDP―８０２０、検出器UV―８０２０、リカ系逆相充てん剤は、医薬品などの低分子化合物の測定にカラムオーブンCO―８０２０、オートサンプラーAS−８０２０、デー最も広く使用されている。医薬品やそれらの代謝物は、アミタ 処 理 装 置LC―８０２０modelⅡ（い ず れ もTOSOH製）を 用 いノ基などの極性基を有することから、残存シラノール基のエた。逆相カラムは、１００Åの細孔径を有する高純度シリカゲ

ンドキャップ効率に優れただけでなく、親水性化合物の保持

ルにODSをモノレーヤーで導入し、残存シラノール基を充分が強い充てん剤が望まれている。我々は、充てん剤表面のに エ ン ド キ ャ ッ プ し た 逆 相 充 て ん 剤ODS―１００V（炭 素 量ODS濃度の異なる２種類の逆相充てん剤TSKgel ODS―１００V１５％，表 面 密 度１．
８µmol/m２）とODS―１００Z（炭 素 量２０％，及びTSKgel ODS―１００Zを用いて疎水性の異なる低分子化合表面密度２．
６µmol/m２）を用いた。表１にODS―１００VとODS―物の溶出挙動の検討を行った。本稿では、ODS表面濃度の違１００Zの物性値を示す。

いによる親水性化合物の保持挙動及び残存シラノール基の影
響について報告する。
Table 1. Properties of stationary phase
ColumnSpecific
Particle size
Pore size
surface area（µm）（Angstrom）（m2/g）

Pore volume（mL/g）

Functionality

Carboncontents＊）（%）

Bondingstructure

TSKgel ODS―１００V

５１００４５０１．
１０C１８１５Monolayer

TSKgel ODS―１００Z

５１００４５０１．
１０C１８２０Monolayer―６３―Chromatography, Vol.26 No.2 (2005)

Fig.1 Relation between Log P and Log k’

Fig.2 Column lifetime at low pH

３．結果及び考察

極性部位と親水性化合物の相互作用の関与によると考えられ

１）ODS表面密度と親水性化合物の保持挙動る。しかしながら、一般にODS表面密度を下げて表面の極性シリカ系逆相充てん剤の表面へのODSの導入量は、炭素量を高くした充てん剤は、シロキサン結合の加水分解による官（C％）で表される。同じベースシリカでは、導入された炭能基の脱離が生じやすく、酸性移動相での耐久性が悪くなる

素量が多いほど表面のODS密度が高く、保持力が強くなるこ傾向を示す。ODS表面密度の低いODS―１００Vは、この問題点とが知られている。Fig．
１に示すように検討に使用した各種を解決するために、充てん剤の表面に導入するシリル化剤の化合物の疎水度パラメータ（Log P）と保持力（Log k’）の濃度及び種類を最適化して、耐久性の向上を達成している。

間には、直線関係が得られた。トルエンやキシレンのようにFig．
２に酸性移動相での耐久性を示す。

Log Pの大きい（疎水性が高い）中性化合物は、ODS表面密度の低いODS―１００Vに比べ、ODS表面密度の高いODS―１００Z２）残存シラノール基の影響で強い保持力を示した。一方、極性基を有し、Log Pの小さODS導入後にシリカ系充てん剤の表面には、未反応のシラい親水性化合物は、保持力は逆転してODS表面密度の低いノール基が残る。この残存シラノール基は、アミノ基との静ODS―１００VでODS―１００Zよりも 強 い 保 持 力 を 示 し た。これ

電的相互作用により塩基性化合物の保持とピーク形状に影響は、ODS表面密度を低く抑えたことによる、充てん剤表面のを与える。Fig．
３にODS―１００Vを用いた移動相のpHの変化に

Fig.3 Influence of pH of mobile phase on k’―６４―Chromatography, Vol.26 No.2 (2005)

Hiroyuki Yamasaki, Seiji Itoh and Yasutami Mitoma

Fig.4 Influence of pH of mobile phase on As’fよる中性化合物（ベンゼン）と塩基性化合物（デシプラミ大きくなった。このように、エンドキャップ効率に優れたン）の保持挙動の変化を示す。中性化合物は、移動相のpHODS充てん剤は、塩基性化合物の保持が強くなる中性移動相による保持の変化がほとんど認められない。一方、塩基性化において良好なピーク形状を得ることが可能となる優位点が合物は、移動相のpHが高くなるにしたがってアミノ基の解ある。Fig．
５に中性移動相でのベンゼン及びデシプラミンの離が抑えられ疎水性が高くなるために保持が増加した。残存クロマトグラムを示す。

シラノール基のエンドキャップ効率に若干劣るTSKgel ODS―
４．まとめ

８０TsQAで は、エ ン ドキ ャ ッ プ 効 率 に 優 れ たODS―１００VやODS―１００Zに比べ、保持力が極端に大きくなった。これは、ODS―１００V及びODS―１００Zは、残存シラノール基のエンド移動相のpHが高くなるにしたがって、残存シラノール基のキャップ効率に優れていることから、塩基性化合物の保持力解離度が高くなり、アミノ基との静電的相互作用による保持が強くなる中性の移動相で良好なピーク形状を得ることが可力が加味されたためと考えられる。

能である。アミノ基などの極性基を有し疎水性の低い親水性

また、Fig．
４に示すように移動相のpHが高くなり、残存シ化合物の測定には、充てん剤のODS表面密度が最適となるよ

ラノール基の解離度が高くなるとエンドキャップ効率の程度うにODSを導入した表面極性の高いODS―１００Vが適していによりデシプラミンのピーク形状に大きな違いが認められる。一方、ODS表面密度の高いODS−１００Zは、平面認識能た。ODS−１００VやODS−１００Zで は、移 動 相 のpHの 変 化 にが高く、疎水性の高い中性化合物の測定に適している。測定よるデシプラミンのピーク形状（非対称係数）の変化がほとする化合物の疎水性によりODS表面密度の異なる逆相充てんんど認められないのに対して、ODS−８０TsQAは、移動相の剤を選択することにより最適な分離を達成することが可能でpHが高くなるにしたがって、ピークのテーリングが極端にある。

Fig．
５ Chromatogram of benzene and desipramine―６５―Chromatography, Vol.26 No.2 (2005)

参考文献

２） N. Nagae and T. Enami, Bunseki Kagaku, 49 (2000) 887

１） Lold R. Snyder, Joseph J. Krikland, Joseph L. Glajch,

３） N. Nagae, T. Enami, and S. Doshi, LC/GC Volume 10 Oct.
2002

PRACTICAL HPLC METHOD DEVELOPMENT―６６―