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2009 年度 実績報告書

精密な界面ラフネス制御による超選択的・高感度HPLC固定相の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19205011
研究機関熊本大学

研究代表者

伊原 博隆  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10151648)

研究分担者 高藤 誠  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (50332086)
澤田 剛  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (90240902)
キーワード液体クロマトグラフィー / 有機・無機ハイブリッド / コアシェル構造 / 懸濁重合法 / シリカ
研究概要

本研究課題は、高感度、かつ高選択的なHPLC用分離剤の開発を目的として、充填材担体の界面増幅・強調法の開発を目指している。具体的には、1、物理的な界面ラフネスの形成・制御と2、高分子グラフト化による化学的な界面形成の両面から研究を進めており、当該年度において実施した研究成果は以下のように要約できる。
1、物理的な界面ラフネスの形成・制御
昨年度までに確立した、シリカ粒子をシェル成分とするコア・シェル粒子の製造プロセスにおいて、シリカ粒子の化学修飾率や粒径を選択することにより、シングルレーヤーやダブルレーヤー、マルチレーヤーからなるコア・シェル粒子の作製が可能となった。また、シリカ粒子として多孔質粒子を使用した場合、希アルカリ水によって容易に除去することができ、結果として粒子表面にディンプル構造を形成させることが可能となった。
2、高分子グラフト化による化学的な界面形成とHPLCへの応用
化学的な界面増強法として、モノマーにカルバゾールを有するビニル化合物を使用し、ステロイドの異性体において従来にない高い選択性を示すHPLC分離が可能となることを確認した。
一方、グラフト化の方法としてN-アルキルフタルイミドを用いた交互共重合を採用した。その結果、さらに飛躍的に選択性が向上することが確認された。交互共重合のためのコモノマーを系統的に変化させることにより、ポリマー側鎖によって提供される多数のカルボニル基がゲスト分子と多重相互作用し、またN置換基とした導入した長鎖アルキル基(NMRによるとゴーシュが主)がカルボルニル基の周りに特殊なミクロ環境を与えていることを確認した。とくに優れた選択性としては、トコフェロールの分離があり、従来不可能であった17αと17βの異性体に対する完全分離に成功した。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (14件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Novel Approach for the Separation of Shape-Constrained Isomers with Alternating Copolymer-Grafted Silica in Reversed-Phase Liquid Chromatography2010

    • 著者名/発表者名
      A.K.Mallik
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry 82

      ページ: 3320-3328

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete chromatographic separation of steroids, including 17α and 17β-estradiols, using a carbazole-based polymeric organic phase in both reversed and normal-phase HPLC2010

    • 著者名/発表者名
      A.K.Mallik
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry 397

      ページ: 623-629

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular-shape selectivity tuned by donor-acceptor type copolymers asorganic phase in reversed-phase high-performance liquid chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      Abul K.Mallik
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A 1216

      ページ: 7433-7439

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Poly(2-N-carbazolylethyl acrylate)-modified silica as a new polymeric stationary phase for reversed-phase high-performance liquid chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      U.G.Gautam
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A 1216

      ページ: 7422-7426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controllable shape-selectivity based on highly-ordered carbonyl and methyl groups in simple -structural polypeptide on silica2009

    • 著者名/発表者名
      A.Shundo
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A 1216

      ページ: 6170-6176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning of the molecular packing structure of comb-shaped polymer-grafted silica by using surface-initiated ATRP to enhance the molecular-shape selectivity towards polycyclic aromatic hydrocarbons2009

    • 著者名/発表者名
      Abul K.Mallik
    • 雑誌名

      European Polymer Journal 45

      ページ: 1811-1819

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A facile preparation method for self-assembled monolayers with silica particles on polystyrene-based microspheres2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics 114

      ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic investigations on shape selective separation behaviors of poly(4-vinylpyridine)-grafted silica for PAHs in both normal-phase and reversed-phase high-performance liquid chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      Usha Ghimire Gautam
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A 1216

      ページ: 3571-3577

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of selectivity for 1-glutamide-derived highly ordered assemblies in reversed-phase high-performance liquid Chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mizanur Rahman
    • 雑誌名

      Talanta 77

      ページ: 1228-1237

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the direction of ester linkage on molecular shape selectivity through multiple carbonyl pi-interaction with octadecyl chain branched polymers as organic phases in reversed-phase high-performance liquid chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      A.Rana
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A 1216

      ページ: 7440-7445

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of poly(ionic liquid)-grafted silica hybrid materials through surface-radical chain-transfer polymerization and aqueous anion-exchange

    • 著者名/発表者名
      H.Qiu
    • 雑誌名

      Materials Letters (accepted for publication)

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular-shape selective HPLC through copolymer-based organic phase with controlled polymer main chain2010

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      ACS Spring 2010 National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20100300
  • [学会発表] Preparation of a core-shell hybrid with a silica particle monolayer shell by self-assembling copolymerization using polymerizable emulsifier2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      11th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] Developmet of New Polymer-Grafted Adsorbents for High-Selective Liquid Chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      ICAST2009
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] Evaluation of carbazole-based HPLC stationary phase through separation of steroids2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      ICAST2009
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] 弱い相互作用の効率的な活用による分子形状識別の実現2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      特別講演会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20091200
  • [学会発表] Control of Surface Roughness of Core-Shell Particles with a Nano-sized Silica Particles Monolayer2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      2009 Pusan-Kyeongnam/Kyushu-Seibu Joint Symposium on High Polymers(14th)and Fibers(12th)
    • 発表場所
      The Inamori Auditorium, Kagoshima University
    • 年月日
      20091000
  • [学会発表] Preparation of Core/Shell Particles by Self Assembling of Silica Particles at O/W Interface2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] A Facile Preparation Method for Core-Shell Particles with Controlled Roughness on the Shell by Self-Assembling Suspension Copolymerizatio2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] Effect of High Density Poly(Vinyl octadecanoate)Grafted Silica Stationary Phase on Physiochemical Properties and Shape Selectivity Enhancement of PAHs in RP-HPLC2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] Alternating Copolymerization on Silica and its Application for the Unique Separation of Shape-Constrained Isomers2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] Unusual separation of carotene and tocopherol isomers using alternating copolymer-grafted silica stationary phase in HPLC2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      IUPAC 45th General Assembly & IUPAC 42nd Congress
    • 発表場所
      Glasgow, UK
    • 年月日
      20090800
  • [学会発表] Synthesis of Alternating Copolymer-Grafted Silica : A New Approach for High Selective HPLC2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      34th International Symposium on High-Peformance Liquid Phase Separations and Related Techniques
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      20090600
  • [学会発表] Carbazole-based Polymeric Organic Phase on Silica for Molecular Shape-selective High-performance Liquid Chromatography2009

    • 著者名/発表者名
      H.Ihara
    • 学会等名
      34th International Symposium on High-Peformance Liquid Phase Separations and Related Techniques
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      20090600
  • [学会発表] Facile Preparation Method for Core-Shell Microspheres with Controlled Surface Roughness2009

    • 著者名/発表者名
      H. Ihara, S. Kubota, A. Kubota, T. Wakiya, T. Sawada, M. Takafuji
    • 学会等名
      IUPAC 45th General Assembly & IUPAC 42nd Congress
    • 発表場所
      Glasgow, UK
    • 年月日
      20090000
  • [図書] Encyclopedia of Chromatography, 3rd Edition2009

    • 著者名/発表者名
      Abul K.Mallik
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Taylor & Francis
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.kumamoto-u.ac.jp/~ihara/papers_select2007A.html

  • [産業財産権] 表面にディンプルを有する粒子の製造方法及び表面にディンプルを有する粒子2009

    • 発明者名
      伊原博隆, 高藤誠, 脇屋武司
    • 権利者名
      熊本大学、積水化学工業
    • 産業財産権番号
      2009-121119
    • 出願年月日
      2009-05-19

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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