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2020 年度 実績報告書

超低温下でも液相固定相を有する新規超低温液体クロマトグラフィー用カラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19097
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

北川 慎也  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50335080)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード液体クロマトグラフィー / 超低温 / 保持挙動 / 分岐鎖アルカン
研究実績の概要

温度は物質の物理的・化学的性質を支配する重要な因子であり、当研究室では、超低温場での分離分析が汎用的に行うことを可能とすることを目指している。 これまでに-196℃でのHPLC分離、および保持のコントロールに成功しているが、超低温HPLCの分離性能は、通常のHPLCと比較して不十分である。この原因の一つに超低温下では保持が著しく増大していることがあげられる。そこで、本年は超低温下でも保持の増大が抑制されるカラムの開発について検討を行った。
昨年度の研究結果より、試料として様々な分岐構造を有するオクタンを超低温HPLCで分析を行ったところ、分岐オクタンの保持が超低温HPLCでは特異的に小さくなることが判明している。一般的にHPLCで用いられる固定相には直鎖アルカンが用いられるが、新たに分岐鎖アルカンをもちいる固定相を調整し、その性能評価を行った。その結果、分岐鎖アルカン固定相では、直鎖アルカン固定相よりも超低温下において保持が小さくなる傾向があることが示された。また、従来の直鎖アルカンを用いた系では、超低温HPLCの保持挙動はHPLCよりもGCに近い挙動を示していたが、分岐鎖アルカンをもちいるとHPLCに近い挙動を示すことが明らかになった。今後詳細な検討が必要であるが、固定相表面に溶媒和層の安定性の違いが原因となっている可能性が考えられる。
加えて、液化ガス移動相使用時の保持特性評価のため、低温HPLCにおける相互作用解析を行い、保持挙動に関する重要な知見を得た。さらに、気化しない成分分析のための固相抽出に基づく試料注入システムの開発として、低温抽出に適した液化ガス選択のための指標を得ることに成功した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Organic Modifier on the Retention of Low-Molecular-Weight Organic Compounds in Low-Temperature HPLC Using a Liquid CO<sub>2</sub> Mobile Phase and an Octadecyl Stationary Phase2021

    • 著者名/発表者名
      MATSUO Kohei、OTSUBO Mina、MOTONO Tomohiro、KITAGAWA Shinya、IIGUNI Yoshinori、OHTANI Hajime
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 42 ページ: 61~66

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.025

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultralow-Temperature HPLC Using Low-Molecular-Weight Hydrocarbons as Mobile Phases2020

    • 著者名/発表者名
      MOTONO Tomohiro、KANAYAMA Takayuki、KITAGAWA Shinya、IIGUNI Yoshinori、OHTANI Hajime
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 41 ページ: 109~114

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2020.011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 種々のアルキル鎖の固定相を用いた超低温 HPLCの保持挙動の解明と分岐アルキル鎖修飾固定相の開発2021

    • 著者名/発表者名
      北川慎也, 金山隆幸, 大谷 肇
    • 学会等名
      第28回クロマトグラフィーシンポジウム
  • [学会発表] 超低温, 低温HPLCのための固相抽出に基づく液体試料注入システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      服部将大, 岩瀬弘樹, 北川慎也, 大谷 肇
    • 学会等名
      「分析中部・ゆめ21」若手交流会第20回高山フォーラム
  • [学会発表] 超低温 HPLC における逆相固定相の表面修飾化学種が保持挙動へ与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      金山隆幸, 本野智大, 北川慎也, 大谷 肇
    • 学会等名
      第31回クロマトグラフィー科学会議
  • [学会発表] 液化CO2を移動相に用いる低温HPLC:低分子有機化合物の保持へのモディファイアの影響2020

    • 著者名/発表者名
      松尾康平, 大坪美菜, 北川慎也, 大谷 肇
    • 学会等名
      第31回クロマトグラフィー科学会議
  • [備考] 名古屋工業大学大谷・北川・飯國研究室:超低温液体クロマトグラフィーに関する研究

    • URL

      http://cec.ach.nitech.ac.jp/researches/kitagawa/kitagawa_files/kitagawa_UltraLowTempHPLC.html

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公開日: 2021-12-27  

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