[发明专利]色谱材料

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2012年5月15日提交的美国临时申请号61/647,303的优先权，其内容以其整体通过引用并入本文。

发明领域

本发明通常地涉及色谱材料。本发明更特别地，在多个实施方案中，涉及用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、亲水相互作用液相色谱、亚临界流体色谱、高压液相色谱和溶剂化气相色谱的色谱材料，所述材料减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留，以及相应的仪器、试剂盒、生产方法和使用方法。

发明背景

用于流体或液相色谱的填充材料可以通常地分为两类：有机材料（例如，聚二乙烯基苯）和无机材料（例如，二氧化硅）。很多有机材料对强碱流动相和强酸流动相是化学稳定的，允许对流动相组成和pH灵活选择。然而，有机色谱材料可以导致柱的低效率，特别地对低分子量的分析物。很多有机色谱材料不但缺少典型的色谱二氧化硅的机械强度，而且当流动相组成改变时还会收缩和膨胀。

二氧化硅广泛地用于高效液相色谱（ HPLC）、超高效液相色谱（UHPLC）和超临界流体色谱（SFC）。一些应用使用具有例如十八烷基（C18）、辛烷基（C8）、苯基、氨基、氰基等的有机官能团的表面衍生的二氧化硅。如用于HPLC的固定相，这些填充材料可以导致具有高效率并且不会显示收缩或膨胀迹象的柱。

杂化材料可以提供对基于二氧化硅的填充材料经历的某些色谱问题的解决方案。杂化材料可以提供包含改善的高和低pH稳定性、机械稳定性、在pH 7使用时的峰形、效率、保持力和期望的色谱选择性的改善。

然而，对于在其它应用中常规杂化材料和二氧化硅材料可存在潜在的问题。一个问题是当在低pH使用时，对于碱的弱峰形，这在低pH使用时对载荷能力和峰容量有负面影响。另一个问题是在柱暴露于反复改变的流动相pH（例如从pH10到pH3反复转换）后，酸性和碱性分析物的保留时间的改变（称为“漂移”）。

另一个问题是例如在具有少量水（例如，小于5%、小于1%）的色谱模式中的保留漂移或改变。例如，在标准SFC条件下观察到对键合和不键合的基于二氧化硅和基于有机-无机杂化（例如，可获自Waters Technologies Corporation，Milford MA的 BEH Technology™ 材料）的色谱相的保留漂移或改变。其它SFC固定相也可以展现出相似的保留漂移或变化。

发明概述

在多个方面和实施方案中，本发明提供了用于正相色谱、超临界流体色谱、基于二氧化碳的色谱、疏水相互作用液相色谱、亲水相互作用液相色谱、亚临界流体色谱、高压液相色谱和溶剂化气相色谱的色谱材料，其减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留，以及相应的仪器、试剂盒、生产方法和使用方法。

本发明有利地减轻或避免保留漂移或改变同时展示有用的总体保留。例如，在SFC中，保留漂移或改变可以（在多种其它理论中）归因于在用于SFC的标准CO₂/MeOH流动相（和/或通过其它醇共溶剂）下，在颗粒上溶剂可及的硅醇的烷氧基化。这是一个问题，因为当柱老化时使用者观察到在其SFC系统上获得的色谱的改变（例如，保留时间），并且当新的非烷氧基化的柱安装于所述系统上时，再次观察到所述色谱的改变。

在多个方面和实施方案中，本发明通过选择和/或修饰色谱材料，提供对这些保留漂移或改变和相关问题（例如，保留、峰形等）的多个解决方法。例如，本发明包括专门的色谱芯表面的官能化（例如，用特定的官能团和其组合物），其主要防止分析物和色谱芯表面的色谱相互作用，这维持了期望的分析物和色谱材料之间的相互作用。

在其它多个方面和实施方案中，本发明涉及利用赋予二氧化硅的、聚合的或杂化的材料（包括但不限于颗粒的、整体料的（monoliths）、球面的、非球面的、粒状的、完全多孔的和表面多孔的）的表面高密度反应性表面修饰基团的化学过程。在与选择性诱导配体偶联并水解未反应的表面修饰基团后，实现多组分表面。本发明的产物显著减少了与基础颗粒表面的二次相互作用（例如，不期望的相互作用，非特异性的吸附作用）。分析物与材料表面的二次相互作用可以因为硅醇、疏水侧基和聚合物或杂化主链发生。最初的包覆可以使用其本身作为色谱相，通过中和反应部分（例如，水解作用）或没有进一步的修饰（即，胺或羧酸酯相），或表面可以通过一个或更多个选择性诱导配体共价结合进一步修饰。