[发明专利]亲水性相互作用色谱用填充剂

说明书

技术领域

本发明涉及亲水性相互作用色谱用填充剂以及使用该填充剂的分离方法。

更具体地说，为涉及通过使磷酸胆碱基密集地存在于填充剂表面，而表现出优异的亲水性相互作用的填充剂的发明。通过本发明的填充剂，对于极性化合物，可以以极尖的峰形状和充分的保留来实现优异的分离。

背景技术

具有磷酸胆碱基的聚合物作为生物相容性高分子进行了研究，开发了将该聚合物覆盖在各种基剂上而成的生物相容性材料。

例如专利文献1中公开了利用用2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱的均聚物和共聚物被覆的粉末作为化妆品用粉末，来改善保湿性、皮肤密合性的化妆品。

此外，专利文献2和专利文献3中公开了用具有磷酸胆碱基的聚合物被覆的医疗用材料、分离剂。

上述材料为主要通过下述聚合物覆盖其表面而成的，所述聚合物如下得到，使具有羟基的丙烯酸类单体与2-氯-1，3，2-二氧杂正膦-2-氧化物反应，进而通过三甲基胺形成季铵，由此合成具有磷酸胆碱结构的单体，将该单体聚合得到所述聚合物(对于聚合物的制备方法，参照专利文献4和5)。

专利文献4中制备了2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱与甲基丙烯酸酯的共聚物，专利文献5中制备了2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱的均聚物。

以上所示的生物相容性为着眼于磷酸胆碱构成细胞膜的最外面的性质，而一般在获得生物相容性上，重要的物理化学上的要素之一为亲水性。磷酸胆碱基也具有高的亲水性在非专利文献1中有记载。而且重点在于，磷酸胆碱基为两性离子结构的同时，为电中性。

另一方面，灵活利用亲水性的相互作用的色谱，近年在生物学和医药领域中重要性急速增加。亲水性相互作用色谱指的是通过流动相使用大量有机溶剂时产生的亲水性物质之间的相互作用来分离物质的方法。该亲水性相互作用色谱，与最泛用的疏水性相互作用色谱利用正相反的相互作用。疏水性相互作用色谱通过存在于填充剂表面的以十八烷基(C18基)为代表的疏水性官能团、与分析对象物质的疏水性之间的相互作用的强弱来达成分离。

疏水性相互作用色谱的特点在于，例如识别疏水性物质之间的微弱的差异来进行分离，但是亲水性物质之间的分离能力极弱，不适于它们的分析。

与此相反地，对填充剂修饰亲水性官能团，识别分析对象物质的微弱的亲水性的差异来进行分离的方法为亲水性相互作用色谱。

在水丰富的生物体内，亲水性化合物以各种方式发挥着重要的生理机能。例如糖类、构成DNA等的核酸碱基、构成蛋白质的氨基酸、水溶性的维生素、激素类由于亲水性高，极其难以用一般的疏水性相互作用柱分析。

适于亲水性物质的分析的亲水性相互作用色谱用填充剂存在一些实用化的填充剂。作为最单纯的填充剂，为填充硅胶本身而成的柱。例如，由Waters Corporation作为Atrantis Hilic Silica在市售。这种填充剂利用硅胶本身具有的亲水性。

但是，由于长时间使用含有水的流动相，存在硅胶缓慢溶解的问题。而且，有由于广泛已知的硅烷醇电离而带负电，具有正电荷的分析对象物质的峰形状走样、吸附等问题。

为了防止硅胶的溶解，还存在用具有亲水性的官能团的硅烷偶联剂进行修饰而得到的填充剂。例如由日本Dionex株式会社销售的将作为亲水性官能团的二元醇基团(具有两个羟基的官能团)固定在硅胶上而得到的填充剂。此外，由东ソ一株式会社销售的具有氨基甲酰基作为亲水性官能团的色谱柱。这两种亲水性官能团，包括先前所述的使用硅胶本身的例子，作为亲水性相互作用色谱柱而熟知，进行了很多分析。

此外，专利文献6和7中公开了具有甜菜碱结构(即两性离子结构)的有机硅烷类表面改性剂(即硅烷偶联剂)。专利文献6中记载，使二甲基氨基烷基硅烷在有机溶剂中与1，3-丙磺酸内酯反应，由此可以得到具有包含季铵的正电荷和磺酸的负电荷的磺基甜菜碱的硅烷偶联剂。

专利文献7中记载了具有包含季铵和羧基的羧基甜菜碱的硅烷偶联剂的制备方法。通过这些硅烷偶联剂，可以对硅胶表面进行亲水性地改性。但是，即使利用这些结构的甜菜碱时可以对物质表面赋予亲水性，也会由于甜菜碱中的正电荷和负电荷的强度存在偏差而不会形成电中性。例如，磺基甜菜碱中，由于磺酸的强酸性而带负电荷，羧基甜菜碱中，由于季铵而表现出正电荷的性质。

因此，利用这种甜菜碱结构时，由于不仅表现出亲水性相互作用，还同时表现出离子交换相互作用，产生离子性化合物的吸附、峰形状的混乱。