JPH0157046B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、金属酸化物（例えば、酸化ジルコニ
ウム）で表面が部分的にカバーされている安定化
多孔性シリカ体、更に詳細には、有機シラン被覆
が後で塗られている金属酸化物被覆型シリカに関
する。 酸化珪素（シリカ）の表面上シラノール基に共
有結合で直接連結されている有機被覆を含有する
クロマトグラフイーカラム充てん材料が、高PHに
おける水性溶離剤に対して比較的に安定性にとぼ
しいことは周知である。これらの充てん材を用い
て製造されたクロマトグラフイーカラムは、有意
な程度までこれらの共有結合が充てん材の表面か
ら加水分解される時、分解能を失ない始める。こ
の劣化の結果、クロマトグラフカラムの利用度が
低下し、それは使用期間の短縮または分離能の低
下としてあらわれる。そこで比較的安価であり、
製造が容易であり、それで長期間使用可能な性質
を保つので長期にくり返して使用することが可能
であるクロマトグラフイー充てん材が必要とされ
るのである。 トムらに1974年１月１日に交付された米国特許
に、コントロールされた多孔性ガラス
（controlled pore glass）（CPG）固定型酵素の
耐水性を改善する方法が導入された。無機担体、
例えばCPGを酸化ジルコニウムなど種々の金属
酸化物で被覆し、200℃〜800℃において焼成して
CPG表面上連続金属酸化物層を形成させた。こ
の金属酸化物層は、次に官能基の固定のためにシ
ラン化された。金属酸化物層によつてCPGとシ
ランカツプリング剤との間に連続した障害物が形
成されたので、ガラスとシランとの相互作用はお
こらなかつた。シラン化され、金属酸化物で被覆
されたCPG上に固定された酵素は、被覆されな
いCPGよりも、又シラン化された被覆されない
CPGよりも長い活性の半減期を示した。この改
善は、無機担体上連続した金属酸化物被覆（この
無機担体は、金属酸化物より耐水性が小さい）に
よつておこされるといわれる。 メシングに1975年10月７日交付された米国特許
3910851は、CPGに添加される基質および（また
は）CPG上固定化される酵素の分子の大きさに
関して、CPG中の孔径を最適にして、流動乱流
のための孔の表面からの過剰の酵素の損失の危険
をおかすことなしに酵素固定化のための表面積の
改善を得ることができることを開示している。均
一な孔径の多孔性無機体は、結合剤として水溶性
ジルコニウム化合物を使用して、SiO2、Al2O3ま
たはTiO2のゾル粒子から製造された。特定の直
径範囲を有するゾル粒子のスラリをジルコニウム
結合剤で処理し、混合物を乾燥し、450゜〜800℃
の範囲の温度において焼成した。例えば、SiO2
を使用した時には、この熱処理工程によつて珪酸
ジルコニウムが得られ、物理的安定性が与えられ
た。ジルコニウム結合剤の使用は、スラリを乾燥
し、焼結温度より下で焼成せられる時、得られる
孔径分布がコントロールされるが、この方法で
は、クロマトグラフイーに適しない固体凝集体が
生じる。 金属酸化物によつて部分的にカバーされた表面
をもつ多孔性シリカミクロ球よりなる、本発明に
よつて得られる安定化体、特に安定化ミクロ球体
は、出発材料シリカミクロ球体の高度にコントロ
ールされた孔径分布を保持することが見出され
た。不連続な金属酸化物被覆は、次に用いられる
有機シラン被覆に対して3.0〜9.0のPH範囲にわた
つて加水分解安定性を与える。この有機シラン被
覆は、既知の方法によつて種々の安定なクロマト
グラフ充てん材を得るように改変することができ
る。 本発明の安定化体は、均一な孔径および約0.5
〜100ミクロンの粒子径範囲およびシリカ上で連
続層を形成するのには十分でない量の金属酸化物
で表面が部分的にカバーされ、それによつて金属
酸化物および酸化珪素の表面モザイクが得られて
いる表面安定化多孔性シリカ体である。 本発明のクロマトグラフ充てん材は、均一な孔
径および約0.5〜100ミクロンの粒子径範囲および
シリカ上に連続的な表面層を形成させるのに十分
でない量の金属酸化物の部分的表面カバーを有
し、そして共有結合で連結されている有機シラン
被覆を有する表面安定化多孔性シリカ体である。
これらの充てん材は、次のものすなわち弱および
強陰イオン交換、弱および強陽イオン交換、疏水
性、親和性、その他の液体クロマトグラフイー充
てん材、を含む高性能液体クロマトグラフイー充
てん材を得るために更に改変することができる。 本発明の安定化シリカ体は、減圧下水溶性金属
塩と共にクロマトグラフイー充てん材〔例えば、
ゾルバツクス（Zorbax） 充てん材〕を加熱し、
次に乾燥させた反応生成物を600〜1000℃におい
て加熱することによつて製造される。 本発明の安定化体は、1976年12月17日に発行さ
れた米国特許3855172および1977年３月１日に発
行された米国特許4010242（参考文献として組入れ
られる）に開示されている均一径のシリカミクロ
球体から出発することによつて製造することがで
きる。要約すると、これらの無機ミクロ球体は、
次の方法によつて製造される： ａ 極性の液体中で均一径のコロイド状シリカ粒
子のゾル（ただしコロイド状粒子は、ヒドロキ
シル化された表面を有し、該極性の液中に分散
性である）を形成させ； ｂ ゾルと重合性有機材料（これは最初は該極性
の液体中で均一な混合物を形成するのに十分混
和性である）との混合物を形成させ； ｃ 該混合物中の有機材料の重合を開始させて、
有機材料と該コロイド状粒子とを、約0.5〜
20.0ミクロンの直径を有する実質的に球状のミ
クロ球体にするコアセルベーシヨンをおこさ
せ； ｄ このようにして形成されたミクロ球体を固化
させ； ｅ 該ミクロ球体を集め、洗浄し、乾燥し；そし
て ｆ 該ミクロ球体を高温に酸化して、該コロイド
状粒子を溶融させることなしに有機材料を燃焼
させて除く。 重合性有機材料として尿素／ホルムアルデヒド
またはメラミン／ホルムアルデヒドをもつ、５〜
500ミリミクロンの径の範囲のコロイド状シリカ
粒子が使用される。乾燥後、ミクロ球体を500゜〜
1000℃の温度にかけて、無機コロイド状粒子を溶
融させることなしに、有機材料を燃焼させて除
く。高温は好適には、焼結をおこし、Si―Ｏ―Si
網目構造を形成して多孔性ミクロ球に機械的強度
を与えるように選択される。これらの製品は、ゾ
ルバツクス 充てん材〔イー・アイ・デユポン・
ド・ネモアース・カンパニー（デラウエア州ウイ
ルミントン19898）の登録商標〕として入手でき
る。 本発明の安定化シリカ体は、ジルバツクス 充
てん材の固有の良好な性質を保持している：均一
な粒子径および大きい孔径対表面積比（内部粒子
の表面のすべての部分へ材料の早い拡散を行なわ
せる）。本新材料の予期されない改善は、連続層
を形成するのに十分でない量の、酸化ジルコニウ
ムのような金属酸化物によつてシリカの表面が部
分的にカバーされていることによつて得られるク
ロマトグラフイー充てん材の加水分解安定性の大
きな改善である。このようにして得られた金属酸
化物および酸化珪素の不連続な表面モザイクは、
所望の有機被覆材料との次の反応に利用できる。 本発明のゾルバツクス ベースの充てん材が好
適であるが、H.E.ベルグナらに1967年１月31日
に交付された米国特許3301635中、或いはD.マツ
クミランに1971年７月６日に交付された米国特許
3591518中開示されているもののような、他の多
孔性シリカ体も有用であることが期待される。 すべての場合において、多孔性シリカ出発材料
は、所望のクロマトグラフイーの目的に最もよく
適している平均孔径、粒子径、表面の性質等の性
質が得られるように選択される；L.R.スナイダー
およびJ.J.カークランド、Introduction to
Modern Liquid Chromatography、２版、ウイ
リー―インターサイエンス、ニユーヨーク、
1979、５章参照。 Fe（NO3）3、COCl2、La（NO3）3、Al2
（OH）5Cl、ZrCl4、ZrBr4、ZrOSO4、ZrO
（NO3）3、ZrOCl2、ZrOCO2、並びにそれらの混
合物のような、種々の水溶性金属化合物が、シリ
カ体に対して部分的な金属酸化物のカバーを得る
のに適している。Ti、Mo、Hf、Ni、Zn、並び
にThのような、他の金属の水溶性の塩も適当で
あり得る。好適な化合物はZrOCl2である。 本発明の方法は次の工程を利用する： (a) 多孔性シリカ体の水性懸濁液を金属化合物の
水溶液と混合し（ともにシリカ表面積平方メー
トルあたり約0.25〜４マイクロモル（μmol）
未満の金属化合物の範囲で最終的に平均カバー
されるのに十分な量で）； (b) シリカ体の孔の構造からトラツプされている
空気を例えば、減圧において懸濁液を沸とうさ
せることによつて除去し； (c) 溶液から固形物を分離し； (d) 固形物を乾燥して表面の水分を除去し；そし
て (e) 10〜72時間600゜〜1000℃の範囲の温度におい
て加熱する。 多孔性シリカ体は、部分的な表面のカバー範囲
が0.25〜４マイクロモル未満の金属酸化物／シリ
カ表面m2の範囲のものである金属安定化シリカ体
を製造するために、水溶性金属塩の濃度に関連さ
せた所定の量の水に添加することができる。最終
の表面のカバーは、約１マイクロモルの金属酸化
物／シリカ表面m2であることが好適である。普通
のシリカ表面m2あたり約８〜９マイクロモルのヒ
ドロキシル基であることが知られており、従つ
て、立体的考察に基ずくと普通のシリカ表面上単
層状態で形成することができる金属酸化物の理論
的最大数は、約４マイクロモル／m2である。従つ
て、シリカ表面上不連続な（部分的の）金属酸化
物のカバー範囲を得るためには、４マイクロモル
未満の金属塩／m2を必要とする。 本発明の方法から得られるある安定化したシリ
カの調製物の最終金属酸化物のカバー範囲は、誘
導的にカツプルされたプラズマ
（inductivelycoupled plasma）／原子発光スペ
クトル法（ICP／AES）にこの安定化した製品を
かけることによつて決定することができる。この
定量技術は、シリカと合体している金属の量を測
定する。次に金属酸化物は、表面ヒドロキシル基
が各金属イオンと反応すると仮定することによつ
てこれから計算することができる。多孔性シリカ
出発材料の表面積に対するこの数の比は、安定化
多孔性シリカ体表面の金属酸化物カバー範囲の評
価を与える。 多孔性シリカ体は、金属化合物が0.3〜10％
（ｗ／ｖ）、好適には約１％（ｗ／ｖ）の濃度で溶
液状態で存在する時、１〜10％（ｗ／ｗ）、好適
には３〜７％（ｗ／ｗ）、最も好適には５％
（ｗ／ｗ）の範囲のシリカスラリを製造するため、
水溶性金属化合物の濃度に関連させた所定の量の
水に添加することができる。表１中この関係の例
示はさらに、本発明の方法に従つて用いられる金
属塩の水準が増大すると共に、ある多孔性シリカ
材料について表面のカバー範囲が規則的に増大す
ることを示す。 144m2／ｇの表面積を有するゾルバツクス 150
充てん材を、３水準のZrOCl2で処理した。得ら
れた製品を、IPC／AESによつて分析してゾツバ
ツクス 充てん材と合体しているジルコニウムの
量を決定した；見出された重量％、それぞれ0.8、
1.2および1.4をミクロ―グラム原子／m2に変換し
た。 表 １ ZrOCl2 Zr （mM）* （μg原子／m2） 17 約0.6 34 約0.9 68 約1.1 ＊ZrOCl2・8H2Oの1.1％（ｗ／ｗ）溶液は、
34mMの溶液と均等である。 うすい金属化合物の溶液中低濃度のシリカ固定
物をつくる目的は、粒子がゆるく充てんされるこ
とを確実にし、又それぞれ、粒子の連結点におけ
るミクロ結晶性の金属塩の沈積を防止するためで
ある。さらに、うすい金属溶液の使用は、ミクロ
結晶化がクロマトグラフイーの性能に悪影響を及
ぼすかもしれない粒子の孔において比較的高い金
属塩の濃度を引き起こす可能性を低下させる。 １例として、選択された水溶性金属化合物を含
有するシリカ固形スラリを、約0.1気圧の減圧下
約80℃の温度において沸とうさせて、動力学的平
衡過程でシリカ表面へ金属塩の吸収をおこさせる
ことができる。沸とう期間は、10〜200分の範囲
であることができるが、この吸収を達成するため
には好適には約30分またはそれ以上であるべきで
ある。 過のような、いずれかの常法によつて未結合
の金属化合物を含有する溶液から金属処理粒子を
分離する。被覆された多孔性シリカ体から溶液状
態の過剰の金属化合物を除去することが重要であ
る。工程(b)の間にシリカ表面に吸着される金属だ
けが、安定化体から導かれる予期されない利点を
招来し、一方工程(d)の間シリカ表面への過剰の金
属化合物の沈積は、これがあり得たものであつた
としても、害があることになると考えられる。ミ
クロ結晶性沈積物は、特に粒子の連結点において
は、次の加熱〔工程(e)〕の際好ましくない金属珪
酸塩の形成を招来することがあり、本発明のクロ
マトグラフイーの目的には適当でない集積された
容積をもつていて一定形状性にとぼしい結合また
は接合された粒子の「ケーキ」を同時に生成す
る。 金属処理体は、粒子が湿塊らしくなるまで、広
い常用の平面上にひろげることによつて、室温又
は室温付近において風乾する。33〜100Pa（Hg約
10〜30インチ）の範囲、好適には66Pa（Hg約20
インチ）の圧力下約110℃において粒子孔内から
水を除去するのに十分な時間真空炉中さらに乾燥
を実施することができる。この処理は、一般に約
２時間行なわれるが、圧力及び温度によつて変え
ることができる。乾燥した金属処理体は、たがい
に又は容器の壁に接着することなしに、自由に流
動すべきである。 次に乾燥した粒子を炉の中に入れ、600゜〜1000
℃の範囲の温度において24時間までの間加熱す
る。好適には、この加熱処理は、800゜〜900℃に
おいて16時間実施される。時間及び温度の組合せ
は、実験室において容易に決定することができ
る；低い温度を用いる程長い時間が必要である。 得られた金属酸化物で被覆され安定化された多
孔性シリカ体は、原料シリカ粒子と実質的に同じ
平均孔径及び（予期に反して）粒子径を保持して
おり、凝集がなかつたことを示す。従つて、本発
明の方法は、出発材料のもとの、望ましい孔径及
び粒子寸法を保持する製品を生じ、一方又金属酸
化物によつて部分的にカバーされて改良されれ安
定化された表面が得られるという利点がある。 本発明のクロマトグラフイー充てん材は、有機
シランで被覆された安定化されたシリカ粒子
（体）である。適当な有機シランは、シリカ表面
上の官能基と反応することができる少なくとも１
つの官能基を有するシランである。好適には、こ
のシランは又、多種にわたるクロマトグラフイー
の応用において適当である種々の部分構造を次の
段階でかまたは事前に連結することができる別の
官能基を含有し、例えばγ―グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ―グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、３―クロロプロピル
ジメチルクロロシラン、並びにビニルジメチルク
ロロシランを包含する。好適な有機シランは、γ
―グリシドキシプロピルトリメトキシシランであ
る。 シラン右処理工程は周知である。例えば、３〜
９のPH範囲に緩衝化した水溶液状態で、選択され
た有機シランと共に本発明の安定化シリカ粒子を
還流することによつて行なうことができる。５〜
９のPH範囲の緩衝化が好適である。適当な緩衝剤
は、燐酸、炭酸―重炭酸ナトリウム、トリス等を
包含する。好適な緩衝イオン強度は、0.005〜
0.05Mの範囲、特に0.01Mである。スラリは、ほ
ぼ２〜20時間の範囲の時間加熱還流される。過
などの、いずれかの適当な手段によつてシラン化
された製品を溶液から分離し、数回水洗して未反
応の有機シランを除去し、乾燥する。 これらのシラン化充てん材は、充てん材の性質
によつて、種々のマクロ分子の分離のため、高性
能液体クロマトグラフイー（HPLC）に直接使用
することができる。安定化シリカ体中平均孔径の
選択は、分離すべき材料の分子のサイズの範囲に
よつてきめることができる。金属酸化物表面安定
化処理は、未処理のシリカの平均孔径又は孔容積
を有意には変化させないので、本発明の安定化処
理の間には与えられた多孔性シリカ粒子について
のサイズ除外の限度は実質的に変わらない。
HPLCカラム充てん材の選択、孔容積充てん圧縮
の物理的特性、溶離剤の組成及びPHなどは、メー
スらによりChromatographia、14巻、325〜332
（1981）中論じられている。HPLCに本発明の安
定化多孔性シリカ粒子を使用する際の１利点は、
溶離剤のPHをメースらによつて最大実用値として
示唆されている、7.5のPH値を、常用のサイズ除
外（size exclusion）HPLCシリカ充てん材の塩
基による接触的加水粉解を経験することなしにPH
9.0にひろげることができることである。 シラン化シリカ充てん材は、さらに改変して多
種多様の改良クロマトグラフイー用充てん材料を
得ることができる。これらの改変は、常用の反応
によつて行なわれ、又さらにそれ以上の改変のた
めの中間体製品の製造を包含する。改変は又、最
初シラン化剤を改変剤と反応させ、次にシリカ表
面と反応させることによつて達成することができ
る。例えば、４―ニトロフエニルクロロホルメー
トとグリシドキシシラン被覆材料との反応によつ
て、ニトロフエニルジオール（４―NPジオー
ル）誘導体が得られる。他の適当な試薬は、Ｎ―
ヒドロキシサクシミジルクロロホルメート、臭化
シアン、１，1′―カルボニルジイミダゾール、並
びに塩化トレシルを包含する。上記の４―NPジ
オール誘導体を、スペルミジン、３，3′―イミノ
ビスプロピルアミン、Ｎ，Ｎ―ジエチルアミノエ
チルアミン（DEAE）、スペルミン、カダベリン、
プトレシンなどのようなポリアミンとさらに反応
させると、ウレタン誘導体が生成する。上記の改
変により弱陰イオン交換充てん剤が得られ、それ
は、残留アミノ基において、例えば、ヨウ化メチ
ルのようなハロゲン化アルキルとさらに反応させ
て永久陽電荷をもつ四級アミンを製造する時、カ
ラム充てん材において強陰イオン交換媒体として
はたらく。別法として、弱陰イオン交換充てん材
を、無水コハク酸のような種々の求電子試薬で処
理してカルボキシル誘導体を得ることができ、こ
れは弱陽イオン交換充てん材としてはたらく。 強陽イオン交換充てん材は、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランのような適当なシラ
ン化剤及びタウリンのようなスルホン化アミンか
ら製造することができる。次にこのジオール―ア
ミン―スルホネート製品を使用して安定化したシ
リカ粒子をシラン化し、その結果強陽イオン交換
充てん材が得られる。 本発明のカラム充てん剤は、リガンドクロマト
グラフイーにおいて使用すると有利である。シラ
ン化充てん材の誘導体生成により、ペプチド、酵
素を含むタンパク、抗体及びそれらの断片、レク
チン、ホルモン、ビールス及び細菌起源の細胞表
面抗原、トキシン、多糖類、デオキシリボ核酸及
びリボ核酸を含む核酸、並びに色素のようなリガ
ンドの共有結合が得られる。上記の充てん材の１
応用により、充てん材の安定性の改善のために、
リガンド自体による汚染なしに、その相補的な固
定化リガンドに結合されている材料の溶離が可能
である。 本発明のカラム充てん材は又、疎水性クロマト
グラフイーにおいて使用することができる。タン
パク、ペプチド及び長鎖の脂肪族の領域を有する
分子の分離は、例えば、NH2（CH2）oCH3〔ただし
ｎ＝１〜24（好適にはｎ＝４及び８）〕のようなア
ルキルアミンを、上述した４―NPジオール誘導
体と反応させることによつて製造される充てん材
を利用して達成することができる。 金属酸化物によりシリカを部分的に表面カバー
することによつて得られる安定化の正確な機作は
知られていないが、次のことが可能性のある説明
である。最初の説明は、金属（Ｍ）が連結してSi
―Ｏ―Ｍ種をつくることを介して一部分減数する
ことにより、利用し得る対のシリカジオール
〔O2Si（OH）2〕基が減少することに関する。この
不連続の被覆は、この金属酸化物は、それらを立
体的に障害しないので次に用いられるシラン又は
他の所望の官能基と反応するのに利用することが
できるSiOH基の有限の数を残す。この新規なク
ロマトグラフイー組成物に見られる安定性の強化
は、表面Si（OH）2基が完全に近く除かれているこ
とに関係させてよい。これらの対のジオールが誘
導体生成の前に金属によつて改変されなかつた場
合には、このことはおこらなかつたかも知れな
い。 プロトンによる珪素―29の交さ偏光を用いて得
られた核磁気共鳴（NMR）スペクトル定量の結
果は、ゾルバツクス ミクロ球体が、シランジオ
ール〔O2Si（OH）2〕及び４つのシロキサンの連
結をもつ珪素原子（―O4Si）よりシラノール基
（O3Si―OH）の方が多いことを示している。本
発明のジルコニウム処理ゾルバツクス シリカミ
クロ球体は、〔O2Si（OH）2〕基がほとんど完全に
消失し、表面シラノール基が全体として減少して
いることを示す。この操作は、シリカ体の金属処
理による〔O2Si（OH）2〕基の減少をモニターす
るのに使用することができる。NMR操作の詳細
は、G.E.マシールら、J.Am.Chem.Soc.，102巻、
1007〜1008（1980）中に見出すことができる。 他の説明は、高PH値においてさえ、金属酸化物
が隣接するSiOH表面基の平衡溶解性を低下させ
るというところに求められるかもしない。この操
作は、部分的にシリカの表面をカバーするAl+3
イオンによつておこされる、隣接する露出酸化珪
素表面の平衡溶解性の低下と相似するものであ
る；R.K.アイラー、The Chemistry of Silica、
ウイリー―インターサイエンス、ニユーヨーク、
1979、13頁参照。 次の実施例は本発明を例示する。 例 １ ジルコニウムで安定化した多孔性のシリカミク
ロ球体の製造 30.0ｇのゾルバツクス PSM150多孔性シリカ
ミクロ球体の懸濁液を、最終PH1.5において塩化
ジルコニル（ZrOCl2・8H2O）の1.1％（ｗ／ｖ）
溶液を含有する600mlの水中調製した（ゾルバツ
クス 懸濁液中に、水中20％（ｗ／ｖ）の塩化ジ
ルコニル溶液33mlを添加し、最終600mlの容量に
することによつて調製）。この懸濁液は５％
（ｗ／ｗ）の固形分であつた。この懸濁液を、0.1
気圧の圧力下30分間沸とうさせてジルコニウムの
吸着を促進し、次に焼結ガラス斗を通して真空
過した。過ケーキをうすい層にひろげ、室温
において一夜風乾した。次に乾燥製品を真空炉に
移し、110℃において水銀20インチ下２時間加熱
して残留水分を追い出した。炉で乾燥した製品を
さらに、電気炉中空気中800℃に16時間加熱した。 このようにして製造された安定化した多孔性の
シリカミクロ球体を、J.H.カリバスら、
Analytical Chemistry，53巻、2207（1981）に記
載されている常法に従いICP／AESによつて分析
した。ジルコニウム含量は12％（ｗ／ｗ）であ
り、約0.9μ―グラム原子／m2に相当した。 例 ２ ジルコニウム安定化した多孔性のシリカミクロ
球体のシラン化 例１の安定化した製品（30.0ｇ）を、0.01Mの
Na2HPO4緩衝剤（PH8.8）350mlを含有する丸底
フラスコに入れたγ―グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン34mlを添加し、90℃において16時
間還流した。このシラン化製品を水、次にTHF
で洗浄し、真空炉中110℃（水銀22インチ）にお
いて乾燥した。このジオール製品の元素分析は、
3.96％のＣ、0.84％のＨ、並びに0.0％のＮを示し
た。 例 ３ ジルコニウムで安定化した及び安定化していな
い多孔性のシリカミクロ球体の比較安定性 例２中製造したジルコニウムで安定化したシリ
カミクロ球体クロマトグラフ充てん材及び安定化
していないシラン化したシリカミクロ球体ジオー
ル（ゾルバツクス PSM150ベース）を、常法に
よつて別の液体クロマトグラフカラム（0.62×25
cm）中に充てんした。溶離剤緩衝液中10μgのウ
シ血清アルブミン、10μgのタマゴアルブミン及
び10μgのリゾチームを含有する同一のくり返し
試料を各カラムに加え、0.2M（NH4）2SO4／
0.05Mトリス緩衝液（PH8.25）で溶離した。この
処理をくり返して、充てん材の全体性の損失なし
に各カラム上うまく分離することができた試料の
数を決定した。 再使用性カラムを通して試料をうまく処理する
ことができる回数は、特定の充てん材によつて処
理することができ、なお試料成分の分離を得るこ
とができる処理液体カラム容積の数として述べら
れる。 両カラム充てん材の部分試料を、溶離剤を順次
カラム容量を通して後燃焼によつて炭素分析にか
けて、加水分解及び（又は）有機シラン被覆の除
去を介してカラム充てん材が受ける重量損失を決
定した。カラム充てん材部分試料は又、キエール
ダール分析によつて窒素分析にかけて、燃焼操作
において検出された炭素含量が、充てん材から除
去されるシラン被覆によるものであり、カラム充
てん材吸着されて残る試料タンパクからのもので
ないことを確認した。炭素分析の結果を使用し
て、各カラムを通して処理されたある数のカラム
容量の後の炭素含量ともとの炭素含量を比較する
ことによつて、試料の順次の処理の際各カラム充
てん材から失なわれた有機材料のパーセントを計
算した。 表２中示されるデータは、本発明のジルコニウ
ムで安定化したクロマトグラフ充てん材（PH8.25
において4159）が、同じPHにおいて安定化してい
ない充てん材（138）より有意に多数の処理液体
カラム容量を処理することができること、又この
新充てん材が広いPH範囲においてよく機能を発揮
することを示す。表２中のデータからさらに見ら
れるように、わずか138カラム容量の後安定化し
ていない充てん材から有意な結合相の損失があ
り、一方ジルコニウムで安定化した充てん材は、
同一の条件下4159カラム容量の後約1/2の重量損
失を示したのみであつた。
ウム）で表面が部分的にカバーされている安定化
多孔性シリカ体、更に詳細には、有機シラン被覆
が後で塗られている金属酸化物被覆型シリカに関
する。 酸化珪素（シリカ）の表面上シラノール基に共
有結合で直接連結されている有機被覆を含有する
クロマトグラフイーカラム充てん材料が、高PHに
おける水性溶離剤に対して比較的に安定性にとぼ
しいことは周知である。これらの充てん材を用い
て製造されたクロマトグラフイーカラムは、有意
な程度までこれらの共有結合が充てん材の表面か
ら加水分解される時、分解能を失ない始める。こ
の劣化の結果、クロマトグラフカラムの利用度が
低下し、それは使用期間の短縮または分離能の低
下としてあらわれる。そこで比較的安価であり、
製造が容易であり、それで長期間使用可能な性質
を保つので長期にくり返して使用することが可能
であるクロマトグラフイー充てん材が必要とされ
るのである。 トムらに1974年１月１日に交付された米国特許
に、コントロールされた多孔性ガラス
（controlled pore glass）（CPG）固定型酵素の
耐水性を改善する方法が導入された。無機担体、
例えばCPGを酸化ジルコニウムなど種々の金属
酸化物で被覆し、200℃〜800℃において焼成して
CPG表面上連続金属酸化物層を形成させた。こ
の金属酸化物層は、次に官能基の固定のためにシ
ラン化された。金属酸化物層によつてCPGとシ
ランカツプリング剤との間に連続した障害物が形
成されたので、ガラスとシランとの相互作用はお
こらなかつた。シラン化され、金属酸化物で被覆
されたCPG上に固定された酵素は、被覆されな
いCPGよりも、又シラン化された被覆されない
CPGよりも長い活性の半減期を示した。この改
善は、無機担体上連続した金属酸化物被覆（この
無機担体は、金属酸化物より耐水性が小さい）に
よつておこされるといわれる。 メシングに1975年10月７日交付された米国特許
3910851は、CPGに添加される基質および（また
は）CPG上固定化される酵素の分子の大きさに
関して、CPG中の孔径を最適にして、流動乱流
のための孔の表面からの過剰の酵素の損失の危険
をおかすことなしに酵素固定化のための表面積の
改善を得ることができることを開示している。均
一な孔径の多孔性無機体は、結合剤として水溶性
ジルコニウム化合物を使用して、SiO2、Al2O3ま
たはTiO2のゾル粒子から製造された。特定の直
径範囲を有するゾル粒子のスラリをジルコニウム
結合剤で処理し、混合物を乾燥し、450゜〜800℃
の範囲の温度において焼成した。例えば、SiO2
を使用した時には、この熱処理工程によつて珪酸
ジルコニウムが得られ、物理的安定性が与えられ
た。ジルコニウム結合剤の使用は、スラリを乾燥
し、焼結温度より下で焼成せられる時、得られる
孔径分布がコントロールされるが、この方法で
は、クロマトグラフイーに適しない固体凝集体が
生じる。 金属酸化物によつて部分的にカバーされた表面
をもつ多孔性シリカミクロ球よりなる、本発明に
よつて得られる安定化体、特に安定化ミクロ球体
は、出発材料シリカミクロ球体の高度にコントロ
ールされた孔径分布を保持することが見出され
た。不連続な金属酸化物被覆は、次に用いられる
有機シラン被覆に対して3.0〜9.0のPH範囲にわた
つて加水分解安定性を与える。この有機シラン被
覆は、既知の方法によつて種々の安定なクロマト
グラフ充てん材を得るように改変することができ
る。 本発明の安定化体は、均一な孔径および約0.5
〜100ミクロンの粒子径範囲およびシリカ上で連
続層を形成するのには十分でない量の金属酸化物
で表面が部分的にカバーされ、それによつて金属
酸化物および酸化珪素の表面モザイクが得られて
いる表面安定化多孔性シリカ体である。 本発明のクロマトグラフ充てん材は、均一な孔
径および約0.5〜100ミクロンの粒子径範囲および
シリカ上に連続的な表面層を形成させるのに十分
でない量の金属酸化物の部分的表面カバーを有
し、そして共有結合で連結されている有機シラン
被覆を有する表面安定化多孔性シリカ体である。
これらの充てん材は、次のものすなわち弱および
強陰イオン交換、弱および強陽イオン交換、疏水
性、親和性、その他の液体クロマトグラフイー充
てん材、を含む高性能液体クロマトグラフイー充
てん材を得るために更に改変することができる。 本発明の安定化シリカ体は、減圧下水溶性金属
塩と共にクロマトグラフイー充てん材〔例えば、
ゾルバツクス（Zorbax） 充てん材〕を加熱し、
次に乾燥させた反応生成物を600〜1000℃におい
て加熱することによつて製造される。 本発明の安定化体は、1976年12月17日に発行さ
れた米国特許3855172および1977年３月１日に発
行された米国特許4010242（参考文献として組入れ
られる）に開示されている均一径のシリカミクロ
球体から出発することによつて製造することがで
きる。要約すると、これらの無機ミクロ球体は、
次の方法によつて製造される： ａ 極性の液体中で均一径のコロイド状シリカ粒
子のゾル（ただしコロイド状粒子は、ヒドロキ
シル化された表面を有し、該極性の液中に分散
性である）を形成させ； ｂ ゾルと重合性有機材料（これは最初は該極性
の液体中で均一な混合物を形成するのに十分混
和性である）との混合物を形成させ； ｃ 該混合物中の有機材料の重合を開始させて、
有機材料と該コロイド状粒子とを、約0.5〜
20.0ミクロンの直径を有する実質的に球状のミ
クロ球体にするコアセルベーシヨンをおこさ
せ； ｄ このようにして形成されたミクロ球体を固化
させ； ｅ 該ミクロ球体を集め、洗浄し、乾燥し；そし
て ｆ 該ミクロ球体を高温に酸化して、該コロイド
状粒子を溶融させることなしに有機材料を燃焼
させて除く。 重合性有機材料として尿素／ホルムアルデヒド
またはメラミン／ホルムアルデヒドをもつ、５〜
500ミリミクロンの径の範囲のコロイド状シリカ
粒子が使用される。乾燥後、ミクロ球体を500゜〜
1000℃の温度にかけて、無機コロイド状粒子を溶
融させることなしに、有機材料を燃焼させて除
く。高温は好適には、焼結をおこし、Si―Ｏ―Si
網目構造を形成して多孔性ミクロ球に機械的強度
を与えるように選択される。これらの製品は、ゾ
ルバツクス 充てん材〔イー・アイ・デユポン・
ド・ネモアース・カンパニー（デラウエア州ウイ
ルミントン19898）の登録商標〕として入手でき
る。 本発明の安定化シリカ体は、ジルバツクス 充
てん材の固有の良好な性質を保持している：均一
な粒子径および大きい孔径対表面積比（内部粒子
の表面のすべての部分へ材料の早い拡散を行なわ
せる）。本新材料の予期されない改善は、連続層
を形成するのに十分でない量の、酸化ジルコニウ
ムのような金属酸化物によつてシリカの表面が部
分的にカバーされていることによつて得られるク
ロマトグラフイー充てん材の加水分解安定性の大
きな改善である。このようにして得られた金属酸
化物および酸化珪素の不連続な表面モザイクは、
所望の有機被覆材料との次の反応に利用できる。 本発明のゾルバツクス ベースの充てん材が好
適であるが、H.E.ベルグナらに1967年１月31日
に交付された米国特許3301635中、或いはD.マツ
クミランに1971年７月６日に交付された米国特許
3591518中開示されているもののような、他の多
孔性シリカ体も有用であることが期待される。 すべての場合において、多孔性シリカ出発材料
は、所望のクロマトグラフイーの目的に最もよく
適している平均孔径、粒子径、表面の性質等の性
質が得られるように選択される；L.R.スナイダー
およびJ.J.カークランド、Introduction to
Modern Liquid Chromatography、２版、ウイ
リー―インターサイエンス、ニユーヨーク、
1979、５章参照。 Fe（NO3）3、COCl2、La（NO3）3、Al2
（OH）5Cl、ZrCl4、ZrBr4、ZrOSO4、ZrO
（NO3）3、ZrOCl2、ZrOCO2、並びにそれらの混
合物のような、種々の水溶性金属化合物が、シリ
カ体に対して部分的な金属酸化物のカバーを得る
のに適している。Ti、Mo、Hf、Ni、Zn、並び
にThのような、他の金属の水溶性の塩も適当で
あり得る。好適な化合物はZrOCl2である。 本発明の方法は次の工程を利用する： (a) 多孔性シリカ体の水性懸濁液を金属化合物の
水溶液と混合し（ともにシリカ表面積平方メー
トルあたり約0.25〜４マイクロモル（μmol）
未満の金属化合物の範囲で最終的に平均カバー
されるのに十分な量で）； (b) シリカ体の孔の構造からトラツプされている
空気を例えば、減圧において懸濁液を沸とうさ
せることによつて除去し； (c) 溶液から固形物を分離し； (d) 固形物を乾燥して表面の水分を除去し；そし
て (e) 10〜72時間600゜〜1000℃の範囲の温度におい
て加熱する。 多孔性シリカ体は、部分的な表面のカバー範囲
が0.25〜４マイクロモル未満の金属酸化物／シリ
カ表面m2の範囲のものである金属安定化シリカ体
を製造するために、水溶性金属塩の濃度に関連さ
せた所定の量の水に添加することができる。最終
の表面のカバーは、約１マイクロモルの金属酸化
物／シリカ表面m2であることが好適である。普通
のシリカ表面m2あたり約８〜９マイクロモルのヒ
ドロキシル基であることが知られており、従つ
て、立体的考察に基ずくと普通のシリカ表面上単
層状態で形成することができる金属酸化物の理論
的最大数は、約４マイクロモル／m2である。従つ
て、シリカ表面上不連続な（部分的の）金属酸化
物のカバー範囲を得るためには、４マイクロモル
未満の金属塩／m2を必要とする。 本発明の方法から得られるある安定化したシリ
カの調製物の最終金属酸化物のカバー範囲は、誘
導的にカツプルされたプラズマ
（inductivelycoupled plasma）／原子発光スペ
クトル法（ICP／AES）にこの安定化した製品を
かけることによつて決定することができる。この
定量技術は、シリカと合体している金属の量を測
定する。次に金属酸化物は、表面ヒドロキシル基
が各金属イオンと反応すると仮定することによつ
てこれから計算することができる。多孔性シリカ
出発材料の表面積に対するこの数の比は、安定化
多孔性シリカ体表面の金属酸化物カバー範囲の評
価を与える。 多孔性シリカ体は、金属化合物が0.3〜10％
（ｗ／ｖ）、好適には約１％（ｗ／ｖ）の濃度で溶
液状態で存在する時、１〜10％（ｗ／ｗ）、好適
には３〜７％（ｗ／ｗ）、最も好適には５％
（ｗ／ｗ）の範囲のシリカスラリを製造するため、
水溶性金属化合物の濃度に関連させた所定の量の
水に添加することができる。表１中この関係の例
示はさらに、本発明の方法に従つて用いられる金
属塩の水準が増大すると共に、ある多孔性シリカ
材料について表面のカバー範囲が規則的に増大す
ることを示す。 144m2／ｇの表面積を有するゾルバツクス 150
充てん材を、３水準のZrOCl2で処理した。得ら
れた製品を、IPC／AESによつて分析してゾツバ
ツクス 充てん材と合体しているジルコニウムの
量を決定した；見出された重量％、それぞれ0.8、
1.2および1.4をミクロ―グラム原子／m2に変換し
た。 表 １ ZrOCl2 Zr （mM）* （μg原子／m2） 17 約0.6 34 約0.9 68 約1.1 ＊ZrOCl2・8H2Oの1.1％（ｗ／ｗ）溶液は、
34mMの溶液と均等である。 うすい金属化合物の溶液中低濃度のシリカ固定
物をつくる目的は、粒子がゆるく充てんされるこ
とを確実にし、又それぞれ、粒子の連結点におけ
るミクロ結晶性の金属塩の沈積を防止するためで
ある。さらに、うすい金属溶液の使用は、ミクロ
結晶化がクロマトグラフイーの性能に悪影響を及
ぼすかもしれない粒子の孔において比較的高い金
属塩の濃度を引き起こす可能性を低下させる。 １例として、選択された水溶性金属化合物を含
有するシリカ固形スラリを、約0.1気圧の減圧下
約80℃の温度において沸とうさせて、動力学的平
衡過程でシリカ表面へ金属塩の吸収をおこさせる
ことができる。沸とう期間は、10〜200分の範囲
であることができるが、この吸収を達成するため
には好適には約30分またはそれ以上であるべきで
ある。 過のような、いずれかの常法によつて未結合
の金属化合物を含有する溶液から金属処理粒子を
分離する。被覆された多孔性シリカ体から溶液状
態の過剰の金属化合物を除去することが重要であ
る。工程(b)の間にシリカ表面に吸着される金属だ
けが、安定化体から導かれる予期されない利点を
招来し、一方工程(d)の間シリカ表面への過剰の金
属化合物の沈積は、これがあり得たものであつた
としても、害があることになると考えられる。ミ
クロ結晶性沈積物は、特に粒子の連結点において
は、次の加熱〔工程(e)〕の際好ましくない金属珪
酸塩の形成を招来することがあり、本発明のクロ
マトグラフイーの目的には適当でない集積された
容積をもつていて一定形状性にとぼしい結合また
は接合された粒子の「ケーキ」を同時に生成す
る。 金属処理体は、粒子が湿塊らしくなるまで、広
い常用の平面上にひろげることによつて、室温又
は室温付近において風乾する。33〜100Pa（Hg約
10〜30インチ）の範囲、好適には66Pa（Hg約20
インチ）の圧力下約110℃において粒子孔内から
水を除去するのに十分な時間真空炉中さらに乾燥
を実施することができる。この処理は、一般に約
２時間行なわれるが、圧力及び温度によつて変え
ることができる。乾燥した金属処理体は、たがい
に又は容器の壁に接着することなしに、自由に流
動すべきである。 次に乾燥した粒子を炉の中に入れ、600゜〜1000
℃の範囲の温度において24時間までの間加熱す
る。好適には、この加熱処理は、800゜〜900℃に
おいて16時間実施される。時間及び温度の組合せ
は、実験室において容易に決定することができ
る；低い温度を用いる程長い時間が必要である。 得られた金属酸化物で被覆され安定化された多
孔性シリカ体は、原料シリカ粒子と実質的に同じ
平均孔径及び（予期に反して）粒子径を保持して
おり、凝集がなかつたことを示す。従つて、本発
明の方法は、出発材料のもとの、望ましい孔径及
び粒子寸法を保持する製品を生じ、一方又金属酸
化物によつて部分的にカバーされて改良されれ安
定化された表面が得られるという利点がある。 本発明のクロマトグラフイー充てん材は、有機
シランで被覆された安定化されたシリカ粒子
（体）である。適当な有機シランは、シリカ表面
上の官能基と反応することができる少なくとも１
つの官能基を有するシランである。好適には、こ
のシランは又、多種にわたるクロマトグラフイー
の応用において適当である種々の部分構造を次の
段階でかまたは事前に連結することができる別の
官能基を含有し、例えばγ―グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ―グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、３―クロロプロピル
ジメチルクロロシラン、並びにビニルジメチルク
ロロシランを包含する。好適な有機シランは、γ
―グリシドキシプロピルトリメトキシシランであ
る。 シラン右処理工程は周知である。例えば、３〜
９のPH範囲に緩衝化した水溶液状態で、選択され
た有機シランと共に本発明の安定化シリカ粒子を
還流することによつて行なうことができる。５〜
９のPH範囲の緩衝化が好適である。適当な緩衝剤
は、燐酸、炭酸―重炭酸ナトリウム、トリス等を
包含する。好適な緩衝イオン強度は、0.005〜
0.05Mの範囲、特に0.01Mである。スラリは、ほ
ぼ２〜20時間の範囲の時間加熱還流される。過
などの、いずれかの適当な手段によつてシラン化
された製品を溶液から分離し、数回水洗して未反
応の有機シランを除去し、乾燥する。 これらのシラン化充てん材は、充てん材の性質
によつて、種々のマクロ分子の分離のため、高性
能液体クロマトグラフイー（HPLC）に直接使用
することができる。安定化シリカ体中平均孔径の
選択は、分離すべき材料の分子のサイズの範囲に
よつてきめることができる。金属酸化物表面安定
化処理は、未処理のシリカの平均孔径又は孔容積
を有意には変化させないので、本発明の安定化処
理の間には与えられた多孔性シリカ粒子について
のサイズ除外の限度は実質的に変わらない。
HPLCカラム充てん材の選択、孔容積充てん圧縮
の物理的特性、溶離剤の組成及びPHなどは、メー
スらによりChromatographia、14巻、325〜332
（1981）中論じられている。HPLCに本発明の安
定化多孔性シリカ粒子を使用する際の１利点は、
溶離剤のPHをメースらによつて最大実用値として
示唆されている、7.5のPH値を、常用のサイズ除
外（size exclusion）HPLCシリカ充てん材の塩
基による接触的加水粉解を経験することなしにPH
9.0にひろげることができることである。 シラン化シリカ充てん材は、さらに改変して多
種多様の改良クロマトグラフイー用充てん材料を
得ることができる。これらの改変は、常用の反応
によつて行なわれ、又さらにそれ以上の改変のた
めの中間体製品の製造を包含する。改変は又、最
初シラン化剤を改変剤と反応させ、次にシリカ表
面と反応させることによつて達成することができ
る。例えば、４―ニトロフエニルクロロホルメー
トとグリシドキシシラン被覆材料との反応によつ
て、ニトロフエニルジオール（４―NPジオー
ル）誘導体が得られる。他の適当な試薬は、Ｎ―
ヒドロキシサクシミジルクロロホルメート、臭化
シアン、１，1′―カルボニルジイミダゾール、並
びに塩化トレシルを包含する。上記の４―NPジ
オール誘導体を、スペルミジン、３，3′―イミノ
ビスプロピルアミン、Ｎ，Ｎ―ジエチルアミノエ
チルアミン（DEAE）、スペルミン、カダベリン、
プトレシンなどのようなポリアミンとさらに反応
させると、ウレタン誘導体が生成する。上記の改
変により弱陰イオン交換充てん剤が得られ、それ
は、残留アミノ基において、例えば、ヨウ化メチ
ルのようなハロゲン化アルキルとさらに反応させ
て永久陽電荷をもつ四級アミンを製造する時、カ
ラム充てん材において強陰イオン交換媒体として
はたらく。別法として、弱陰イオン交換充てん材
を、無水コハク酸のような種々の求電子試薬で処
理してカルボキシル誘導体を得ることができ、こ
れは弱陽イオン交換充てん材としてはたらく。 強陽イオン交換充てん材は、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランのような適当なシラ
ン化剤及びタウリンのようなスルホン化アミンか
ら製造することができる。次にこのジオール―ア
ミン―スルホネート製品を使用して安定化したシ
リカ粒子をシラン化し、その結果強陽イオン交換
充てん材が得られる。 本発明のカラム充てん剤は、リガンドクロマト
グラフイーにおいて使用すると有利である。シラ
ン化充てん材の誘導体生成により、ペプチド、酵
素を含むタンパク、抗体及びそれらの断片、レク
チン、ホルモン、ビールス及び細菌起源の細胞表
面抗原、トキシン、多糖類、デオキシリボ核酸及
びリボ核酸を含む核酸、並びに色素のようなリガ
ンドの共有結合が得られる。上記の充てん材の１
応用により、充てん材の安定性の改善のために、
リガンド自体による汚染なしに、その相補的な固
定化リガンドに結合されている材料の溶離が可能
である。 本発明のカラム充てん材は又、疎水性クロマト
グラフイーにおいて使用することができる。タン
パク、ペプチド及び長鎖の脂肪族の領域を有する
分子の分離は、例えば、NH2（CH2）oCH3〔ただし
ｎ＝１〜24（好適にはｎ＝４及び８）〕のようなア
ルキルアミンを、上述した４―NPジオール誘導
体と反応させることによつて製造される充てん材
を利用して達成することができる。 金属酸化物によりシリカを部分的に表面カバー
することによつて得られる安定化の正確な機作は
知られていないが、次のことが可能性のある説明
である。最初の説明は、金属（Ｍ）が連結してSi
―Ｏ―Ｍ種をつくることを介して一部分減数する
ことにより、利用し得る対のシリカジオール
〔O2Si（OH）2〕基が減少することに関する。この
不連続の被覆は、この金属酸化物は、それらを立
体的に障害しないので次に用いられるシラン又は
他の所望の官能基と反応するのに利用することが
できるSiOH基の有限の数を残す。この新規なク
ロマトグラフイー組成物に見られる安定性の強化
は、表面Si（OH）2基が完全に近く除かれているこ
とに関係させてよい。これらの対のジオールが誘
導体生成の前に金属によつて改変されなかつた場
合には、このことはおこらなかつたかも知れな
い。 プロトンによる珪素―29の交さ偏光を用いて得
られた核磁気共鳴（NMR）スペクトル定量の結
果は、ゾルバツクス ミクロ球体が、シランジオ
ール〔O2Si（OH）2〕及び４つのシロキサンの連
結をもつ珪素原子（―O4Si）よりシラノール基
（O3Si―OH）の方が多いことを示している。本
発明のジルコニウム処理ゾルバツクス シリカミ
クロ球体は、〔O2Si（OH）2〕基がほとんど完全に
消失し、表面シラノール基が全体として減少して
いることを示す。この操作は、シリカ体の金属処
理による〔O2Si（OH）2〕基の減少をモニターす
るのに使用することができる。NMR操作の詳細
は、G.E.マシールら、J.Am.Chem.Soc.，102巻、
1007〜1008（1980）中に見出すことができる。 他の説明は、高PH値においてさえ、金属酸化物
が隣接するSiOH表面基の平衡溶解性を低下させ
るというところに求められるかもしない。この操
作は、部分的にシリカの表面をカバーするAl+3
イオンによつておこされる、隣接する露出酸化珪
素表面の平衡溶解性の低下と相似するものであ
る；R.K.アイラー、The Chemistry of Silica、
ウイリー―インターサイエンス、ニユーヨーク、
1979、13頁参照。 次の実施例は本発明を例示する。 例 １ ジルコニウムで安定化した多孔性のシリカミク
ロ球体の製造 30.0ｇのゾルバツクス PSM150多孔性シリカ
ミクロ球体の懸濁液を、最終PH1.5において塩化
ジルコニル（ZrOCl2・8H2O）の1.1％（ｗ／ｖ）
溶液を含有する600mlの水中調製した（ゾルバツ
クス 懸濁液中に、水中20％（ｗ／ｖ）の塩化ジ
ルコニル溶液33mlを添加し、最終600mlの容量に
することによつて調製）。この懸濁液は５％
（ｗ／ｗ）の固形分であつた。この懸濁液を、0.1
気圧の圧力下30分間沸とうさせてジルコニウムの
吸着を促進し、次に焼結ガラス斗を通して真空
過した。過ケーキをうすい層にひろげ、室温
において一夜風乾した。次に乾燥製品を真空炉に
移し、110℃において水銀20インチ下２時間加熱
して残留水分を追い出した。炉で乾燥した製品を
さらに、電気炉中空気中800℃に16時間加熱した。 このようにして製造された安定化した多孔性の
シリカミクロ球体を、J.H.カリバスら、
Analytical Chemistry，53巻、2207（1981）に記
載されている常法に従いICP／AESによつて分析
した。ジルコニウム含量は12％（ｗ／ｗ）であ
り、約0.9μ―グラム原子／m2に相当した。 例 ２ ジルコニウム安定化した多孔性のシリカミクロ
球体のシラン化 例１の安定化した製品（30.0ｇ）を、0.01Mの
Na2HPO4緩衝剤（PH8.8）350mlを含有する丸底
フラスコに入れたγ―グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン34mlを添加し、90℃において16時
間還流した。このシラン化製品を水、次にTHF
で洗浄し、真空炉中110℃（水銀22インチ）にお
いて乾燥した。このジオール製品の元素分析は、
3.96％のＣ、0.84％のＨ、並びに0.0％のＮを示し
た。 例 ３ ジルコニウムで安定化した及び安定化していな
い多孔性のシリカミクロ球体の比較安定性 例２中製造したジルコニウムで安定化したシリ
カミクロ球体クロマトグラフ充てん材及び安定化
していないシラン化したシリカミクロ球体ジオー
ル（ゾルバツクス PSM150ベース）を、常法に
よつて別の液体クロマトグラフカラム（0.62×25
cm）中に充てんした。溶離剤緩衝液中10μgのウ
シ血清アルブミン、10μgのタマゴアルブミン及
び10μgのリゾチームを含有する同一のくり返し
試料を各カラムに加え、0.2M（NH4）2SO4／
0.05Mトリス緩衝液（PH8.25）で溶離した。この
処理をくり返して、充てん材の全体性の損失なし
に各カラム上うまく分離することができた試料の
数を決定した。 再使用性カラムを通して試料をうまく処理する
ことができる回数は、特定の充てん材によつて処
理することができ、なお試料成分の分離を得るこ
とができる処理液体カラム容積の数として述べら
れる。 両カラム充てん材の部分試料を、溶離剤を順次
カラム容量を通して後燃焼によつて炭素分析にか
けて、加水分解及び（又は）有機シラン被覆の除
去を介してカラム充てん材が受ける重量損失を決
定した。カラム充てん材部分試料は又、キエール
ダール分析によつて窒素分析にかけて、燃焼操作
において検出された炭素含量が、充てん材から除
去されるシラン被覆によるものであり、カラム充
てん材吸着されて残る試料タンパクからのもので
ないことを確認した。炭素分析の結果を使用し
て、各カラムを通して処理されたある数のカラム
容量の後の炭素含量ともとの炭素含量を比較する
ことによつて、試料の順次の処理の際各カラム充
てん材から失なわれた有機材料のパーセントを計
算した。 表２中示されるデータは、本発明のジルコニウ
ムで安定化したクロマトグラフ充てん材（PH8.25
において4159）が、同じPHにおいて安定化してい
ない充てん材（138）より有意に多数の処理液体
カラム容量を処理することができること、又この
新充てん材が広いPH範囲においてよく機能を発揮
することを示す。表２中のデータからさらに見ら
れるように、わずか138カラム容量の後安定化し
ていない充てん材から有意な結合相の損失があ
り、一方ジルコニウムで安定化した充てん材は、
同一の条件下4159カラム容量の後約1/2の重量損
失を示したのみであつた。
【表】
表３中示されたデータも、ジルコニウムで安定
化したクロマトグラフ充てん材の性質の改善及び
用途の拡大を示す。PH＝8.25において実施された
この実験においては、リゾチームを使用して、ク
ロマトグラフイーの間にシラン被覆の分離を介し
て再露出されるようになつたシラノール基を検出
した。リゾチームの溶離―容量関係定数k′は、有
機シラン被覆（結合相）が分解するに従つて増大
する。この塩基性酵素が、増大する量の酸性表面
シラノール基に露出されるからである。定数k′は
次のとおり定義される。 k′＝Vr−Vn／Vn （ただしVrは、目的の溶離液についての溶離容
量であり、Vnは、NaN3溶液を使用することに
よつて決定された浸透容量である；この例中両充
てん材に対するVnは5.2であると決定された）。
リゾチームの溶離のおくれは、溶離剤の量の増大
の必要（Vrの上昇）によつて表わされ、これは
次に、k′値の上昇を招来する。表３から見ること
ができるとおり、ジルコニウムで安定化したシラ
ン化カラム充てん材は、3489の処理液体容量の後
でさえもk′の上昇をほとんど示さず、一方安定化
していないシラン化充てん材は、135のみの処理
容量の後実際上有用ではなくなる。
化したクロマトグラフ充てん材の性質の改善及び
用途の拡大を示す。PH＝8.25において実施された
この実験においては、リゾチームを使用して、ク
ロマトグラフイーの間にシラン被覆の分離を介し
て再露出されるようになつたシラノール基を検出
した。リゾチームの溶離―容量関係定数k′は、有
機シラン被覆（結合相）が分解するに従つて増大
する。この塩基性酵素が、増大する量の酸性表面
シラノール基に露出されるからである。定数k′は
次のとおり定義される。 k′＝Vr−Vn／Vn （ただしVrは、目的の溶離液についての溶離容
量であり、Vnは、NaN3溶液を使用することに
よつて決定された浸透容量である；この例中両充
てん材に対するVnは5.2であると決定された）。
リゾチームの溶離のおくれは、溶離剤の量の増大
の必要（Vrの上昇）によつて表わされ、これは
次に、k′値の上昇を招来する。表３から見ること
ができるとおり、ジルコニウムで安定化したシラ
ン化カラム充てん材は、3489の処理液体容量の後
でさえもk′の上昇をほとんど示さず、一方安定化
していないシラン化充てん材は、135のみの処理
容量の後実際上有用ではなくなる。
【表】
例 ４
Ａ 混合金属で安定化した多孔性シリカミクロ球
体の製造 ゾルバツクスPSM150シリカ10ｇ及び塩化ジル
コニルの代りに、塩化ジルコニル及び硝酸第二鉄
の20％（ｗ／ｖ）溶液各々10mlを利用して例１の
操作をそのままくり返して、安定化したシリカミ
クロ球体を得た。 Ｂ 混合金属で安定化した多孔性シリカミクロ球
体のシラン化 上の例4Aの安定化製品を利用して例２の操作
をそのままくり返して、混合金属で安定化したク
ロマトグラフ充てん材を得た。 例 ５ Ａ 鉄で安定化した多孔性シリカミクロ球体の製
造 ゾルバツクス PSM150シリカ10ｇ及び、塩化
ジルコニルの代りに硝酸第二鉄の20％（ｗ／ｖ）
溶液10mlを利用して例１の操作をそのままくり返
して、安定化したシリカミクロ球体を得た。 Ｂ 鉄で安定化した多孔性シリカミクロ球体のシ
ラン化 上の例5Aの安定化製品を利用して例２の操作
をそのままくり返して、鉄で安定化したクロマト
グラフ充てん材を得た。 例 ６ 陰イオン交換充てん材の製造 Ａ 4NP―ジオール中間体の合成 例２中記載したとおりに製造されたシラン化充
てん材の100グラムのバツチを、600mlのテトラヒ
ドロフラン（THF）及び40mlのピリジンの混合
物を含有する500mlの３頚フラスコに入れた。デ
イーン―スタークトラツプを使用する共沸蒸留に
よつてこのスラリを乾燥した。このスラリにｐ―
ニトロフエニルクロロホルメート38.3ｇを添加
し、次に65℃において16時間還流して４―ニトロ
フエニルジオール誘導体（4NP―ジオール）を
生成させた。多孔性ガラス斗を通して真空下こ
の生成物を過し、200mlのTHFで洗浄した。こ
の生成物を、80％（ｖ／ｖ）水性THF200mlとと
もに15分間65℃において還流し、過し、200ml
のTHFで洗浄し、200mlのTHF中15分間65℃に
おいて還流し、過し、200mlのTHF、次に200
mlのフレオン TF溶媒〔イー・アイ・デユポ
ン・ド・ネモアース・カンパニー・インコーポレ
ーテツド（デラウエア州ウイルミントン、19898）
の登録商標〕で洗浄した。この生成物を真空炉に
移し、２時間110℃〔水銀50.8cm（20インチ）〕に
おいて乾燥した。この4NP―ジオール中間体の
元素分析は、9.03％のＣ、0.88％のＨ、並びに
0.67％のＮ（２回の分析に基ずく）を示した。 Ｂ 弱陰イオン交換充てん材の製造 上の例6Aにおいて製造された4NP―ジオール
中間体50ｇを、450mlのTHF中20ｇの３，3′―イ
ミノビスプロピルアミンの溶液中で30分間還流し
た。この生成物を、焼結ガラス漏斗を通して真空
下過し、200mlのTHFで洗浄し、200mlの80％
（ｖ／ｖ）水性THFとともにふたたび５分間還流
し、過し、200mlのTHFとともに５分間還流
し、ふたたび過し、次に200mlのTHF及び200
mlのフレオン TF溶媒で順次洗浄した。最終生
成物を１時間室温において風乾し、次に窒素雰囲
気中水銀55.9cm（22インチ）下に110℃において
１時間真空乾燥した。この弱陰イオン交換充てん
材の元素分析は、7.64％のＣ、1.36％のＨ、並び
に1.70％のＮ（２回の分析に基ずく）を示した。 Ｃ 強陰イオン交換充てん材の製造 上の例6B中製造された弱陰イオン交換充てん
材10ｇを、２ｇの重炭酸ナトリウム及び20ｇのヨ
ウ化メチルを含有する200mlのエタノール中18時
間還流した。生成物を過し、脱イオン水及びメ
タノール各200mlで順次洗浄した。200mlのメタノ
ール中15分間の第２の洗浄の後、過し、200ml
のフレオン TF中最終洗浄を行なつた。生成物
を真空炉中110℃において水銀55.9cm（22インチ）
下窒素雰囲気中で乾燥した。元素分析は、7.91％
のＣ、1.56％のＨ、並びに1.52％のＮ（２回の分
析）を示した。 例 ７ 陽イオン交換充てん材の製造 Ａ 弱陽イオン交換充てん材の製造 上の例6B中製造された弱陰イオン交換充てん
材の10ｇの量を、250mlのTHF、５mlのピリジ
ン、並びに無水コハク酸1.8ｇを含有する500mlの
３頚フラスコ中2.5時間還流した。生成物を過
し、200mlのメタノールで洗浄した。第２の200ml
容のメタノールを添加し、生成物を５分間還流
し、次いで過し、200mlのフレオン TF溶媒で
洗浄した。最終生成物を真空炉中１時間110℃に
おいて水銀55.9cm（22インチ）下に乾燥した。 Ｂ 強陽イオン交換充てん材の製造 ３頚フラスコ中300mlの0.01M Na2HPO4にタ
ウリン（13.8ｇ）を添加し、約12mlの0.1N
NaOHを添加してPHを約8.5に調節した。次にγ
―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（GPTMS、6.1ml）を添加し、混合物を１時間還
流した。冷却後、例１中製造されたジルコニウム
安定化ゾルバツクス 15ｇを生成物に添加し、こ
の混合物を16時間還流した。生成物を過し、
0.001M2塩基性燐酸ナトリウム緩衝液300ml中５
分間還流し、ふたたび過し、300mlのTHF中５
分間還流し、過し、300mlのフレオン TFで洗
浄し、110℃において水銀22インチ下に真空乾燥
した。 この生成物15ｇに350mlの0.01M Na2HPO4中
GPTMS12ｇを添加し、16時間還流し、生成物を
過し、300mlのメタノール中５分間還流し、ふ
たたび過し、300mlのTHF中還流し、ふたたび
過し、最後に300mlのフレオン TF溶媒で洗浄
した。生成物を風乾し、次いで110℃において水
銀55.9cm（22インチ）下に16時間真空乾燥した。
この完全シラン化を完全な形で２回くり返した。
最終生成物の分析は、5.46％の炭素、1.12％の水
素、並びに0.294％の水素を示した。 例 ８ 疎水性クロマトグラフ充てん剤の製造 例6A中合成された4NP―ジオールの20ｇのス
ラリを３頚フラスコ中350mlのTHF中調製した。
このスラリを、デイーン―スタークトラツプを使
用する共沸蒸留によつて乾燥した。Ｎ―オクチル
アミン（10ｇ）を添加し、スラリを16時間還流し
た。得られた生成物を過し、100mlのTHFで洗
浄し、150mlのTHF中５分間還流し、過し、
100mlのTHF及び100mlのフレオン TFで順次洗
浄し、風乾した。生成物を110℃において水銀
55.9cm（22インチ）下に16時間真空乾燥した。分
析は9.64％の炭素、1.64％の水素及び0.63％の窒
素を示した。 類似の操作を使用して、上に使用されたｎ―オ
クチルアミンをC1〜C24系列のいずれかのアルキ
ルアミンを代えることによつて、さらに疏水性ク
ロマトグラフ充てん剤を製造することができる。
体の製造 ゾルバツクスPSM150シリカ10ｇ及び塩化ジル
コニルの代りに、塩化ジルコニル及び硝酸第二鉄
の20％（ｗ／ｖ）溶液各々10mlを利用して例１の
操作をそのままくり返して、安定化したシリカミ
クロ球体を得た。 Ｂ 混合金属で安定化した多孔性シリカミクロ球
体のシラン化 上の例4Aの安定化製品を利用して例２の操作
をそのままくり返して、混合金属で安定化したク
ロマトグラフ充てん材を得た。 例 ５ Ａ 鉄で安定化した多孔性シリカミクロ球体の製
造 ゾルバツクス PSM150シリカ10ｇ及び、塩化
ジルコニルの代りに硝酸第二鉄の20％（ｗ／ｖ）
溶液10mlを利用して例１の操作をそのままくり返
して、安定化したシリカミクロ球体を得た。 Ｂ 鉄で安定化した多孔性シリカミクロ球体のシ
ラン化 上の例5Aの安定化製品を利用して例２の操作
をそのままくり返して、鉄で安定化したクロマト
グラフ充てん材を得た。 例 ６ 陰イオン交換充てん材の製造 Ａ 4NP―ジオール中間体の合成 例２中記載したとおりに製造されたシラン化充
てん材の100グラムのバツチを、600mlのテトラヒ
ドロフラン（THF）及び40mlのピリジンの混合
物を含有する500mlの３頚フラスコに入れた。デ
イーン―スタークトラツプを使用する共沸蒸留に
よつてこのスラリを乾燥した。このスラリにｐ―
ニトロフエニルクロロホルメート38.3ｇを添加
し、次に65℃において16時間還流して４―ニトロ
フエニルジオール誘導体（4NP―ジオール）を
生成させた。多孔性ガラス斗を通して真空下こ
の生成物を過し、200mlのTHFで洗浄した。こ
の生成物を、80％（ｖ／ｖ）水性THF200mlとと
もに15分間65℃において還流し、過し、200ml
のTHFで洗浄し、200mlのTHF中15分間65℃に
おいて還流し、過し、200mlのTHF、次に200
mlのフレオン TF溶媒〔イー・アイ・デユポ
ン・ド・ネモアース・カンパニー・インコーポレ
ーテツド（デラウエア州ウイルミントン、19898）
の登録商標〕で洗浄した。この生成物を真空炉に
移し、２時間110℃〔水銀50.8cm（20インチ）〕に
おいて乾燥した。この4NP―ジオール中間体の
元素分析は、9.03％のＣ、0.88％のＨ、並びに
0.67％のＮ（２回の分析に基ずく）を示した。 Ｂ 弱陰イオン交換充てん材の製造 上の例6Aにおいて製造された4NP―ジオール
中間体50ｇを、450mlのTHF中20ｇの３，3′―イ
ミノビスプロピルアミンの溶液中で30分間還流し
た。この生成物を、焼結ガラス漏斗を通して真空
下過し、200mlのTHFで洗浄し、200mlの80％
（ｖ／ｖ）水性THFとともにふたたび５分間還流
し、過し、200mlのTHFとともに５分間還流
し、ふたたび過し、次に200mlのTHF及び200
mlのフレオン TF溶媒で順次洗浄した。最終生
成物を１時間室温において風乾し、次に窒素雰囲
気中水銀55.9cm（22インチ）下に110℃において
１時間真空乾燥した。この弱陰イオン交換充てん
材の元素分析は、7.64％のＣ、1.36％のＨ、並び
に1.70％のＮ（２回の分析に基ずく）を示した。 Ｃ 強陰イオン交換充てん材の製造 上の例6B中製造された弱陰イオン交換充てん
材10ｇを、２ｇの重炭酸ナトリウム及び20ｇのヨ
ウ化メチルを含有する200mlのエタノール中18時
間還流した。生成物を過し、脱イオン水及びメ
タノール各200mlで順次洗浄した。200mlのメタノ
ール中15分間の第２の洗浄の後、過し、200ml
のフレオン TF中最終洗浄を行なつた。生成物
を真空炉中110℃において水銀55.9cm（22インチ）
下窒素雰囲気中で乾燥した。元素分析は、7.91％
のＣ、1.56％のＨ、並びに1.52％のＮ（２回の分
析）を示した。 例 ７ 陽イオン交換充てん材の製造 Ａ 弱陽イオン交換充てん材の製造 上の例6B中製造された弱陰イオン交換充てん
材の10ｇの量を、250mlのTHF、５mlのピリジ
ン、並びに無水コハク酸1.8ｇを含有する500mlの
３頚フラスコ中2.5時間還流した。生成物を過
し、200mlのメタノールで洗浄した。第２の200ml
容のメタノールを添加し、生成物を５分間還流
し、次いで過し、200mlのフレオン TF溶媒で
洗浄した。最終生成物を真空炉中１時間110℃に
おいて水銀55.9cm（22インチ）下に乾燥した。 Ｂ 強陽イオン交換充てん材の製造 ３頚フラスコ中300mlの0.01M Na2HPO4にタ
ウリン（13.8ｇ）を添加し、約12mlの0.1N
NaOHを添加してPHを約8.5に調節した。次にγ
―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（GPTMS、6.1ml）を添加し、混合物を１時間還
流した。冷却後、例１中製造されたジルコニウム
安定化ゾルバツクス 15ｇを生成物に添加し、こ
の混合物を16時間還流した。生成物を過し、
0.001M2塩基性燐酸ナトリウム緩衝液300ml中５
分間還流し、ふたたび過し、300mlのTHF中５
分間還流し、過し、300mlのフレオン TFで洗
浄し、110℃において水銀22インチ下に真空乾燥
した。 この生成物15ｇに350mlの0.01M Na2HPO4中
GPTMS12ｇを添加し、16時間還流し、生成物を
過し、300mlのメタノール中５分間還流し、ふ
たたび過し、300mlのTHF中還流し、ふたたび
過し、最後に300mlのフレオン TF溶媒で洗浄
した。生成物を風乾し、次いで110℃において水
銀55.9cm（22インチ）下に16時間真空乾燥した。
この完全シラン化を完全な形で２回くり返した。
最終生成物の分析は、5.46％の炭素、1.12％の水
素、並びに0.294％の水素を示した。 例 ８ 疎水性クロマトグラフ充てん剤の製造 例6A中合成された4NP―ジオールの20ｇのス
ラリを３頚フラスコ中350mlのTHF中調製した。
このスラリを、デイーン―スタークトラツプを使
用する共沸蒸留によつて乾燥した。Ｎ―オクチル
アミン（10ｇ）を添加し、スラリを16時間還流し
た。得られた生成物を過し、100mlのTHFで洗
浄し、150mlのTHF中５分間還流し、過し、
100mlのTHF及び100mlのフレオン TFで順次洗
浄し、風乾した。生成物を110℃において水銀
55.9cm（22インチ）下に16時間真空乾燥した。分
析は9.64％の炭素、1.64％の水素及び0.63％の窒
素を示した。 類似の操作を使用して、上に使用されたｎ―オ
クチルアミンをC1〜C24系列のいずれかのアルキ
ルアミンを代えることによつて、さらに疏水性ク
ロマトグラフ充てん剤を製造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 均一な孔径および0.5〜100ミクロンの粒子径
範囲を有し、シリカ上で連続層を形成するのに十
分でない量の金属酸化物で表面が部分的にカバー
され、それによつて金属酸化物および酸化珪素の
表面モザイクが得られている表面安定化多孔性シ
リカ体。 ２ 表面のカバー範囲がシリカ表面積平方メート
ルあたり約0.25〜４マイクロモル未満の金属化合
物の範囲である特許請求の範囲第１項記載の表面
安定化シリカ体。 ３ 出発物質が均一径のシリカミクロ球体である
特許請求の範囲第１項記載の表面安定化シリカ
体。 ４ ミクロ球体が次の工程よりなる方法によつて
製造される特許請求の範囲第３項記載の表面安定
化シリカ体： (A) 極性の液中で均一径のコロイド状シリカ粒子
のゾル（ただしコロイド状粒子は、ヒドロキシ
ル化された表面を有し、該極性の液中に分散性
である）を形成させ； (B) ゾルと重合性有機材料（これは最初は該極性
の液中で均一な混合物を形成するのに十分混和
性がある）との混合物を形成させ； (C) 該混合物中の有機材料の重合を開始させて、
該有機材料および該コロイド状粒子を、約0.5
〜20.0ミクロンの直径を有する実質的に球状の
ミクロ球体にするコアセルベーシヨンをおこさ
せ； (D) このようにして形成されたミクロ球体を固化
させ； (E) 該ミクロ球体を集め、洗浄し、乾燥し；そし
て (F) 該ミクロ球体を高温にして酸化し、該コロイ
ド状粒子を溶融させることなしに有機材料を燃
焼させて除く。 ５ コロイド状シリカ粒子が５〜500ミリミクロ
ンの径の範囲を有し、重合性有機材料が尿素／ホ
ルムアルデヒドまたはメラミン／ホルムアルデヒ
ドである特許請求の範囲第４項記載の表面安定化
シリカ体。 ６ 均一な孔径および約0.5〜100ミクロンの粒子
径範囲を有し、シリカ表面積平方メートルあたり
酸化物約１マイクロモルの量の酸化ジルコニウム
で部分的に表面がカバーされている特許請求の範
囲第１項記載の表面安定化多孔性シリカ体。 ７ 次の工程を特徴とする表面安定化多孔性シリ
カ体の製法： (A) 多孔性シリカ体の水性懸濁液と金属化合物の
水溶液とをともにシリカ表面積平方メートルあ
たり、最終的な平均カバー範囲が約0.25〜４マ
イクロモル未満の金属化合物の範囲とされるの
に十分な量で混合し； (B) シリカ体の孔の構造からトラツプされている
空気を例えば、減圧において懸濁液を沸とうさ
せることによつて除去し； (C) 溶液から固形物を分離し； (D) 固形物を乾燥して表面の水分を除去し；そし
て (E) 10〜72時間600〜1000℃の範囲の温度におい
て加熱する。 ８ 多孔性シリカ体が次の工程よりなる方法によ
つて製造されるミクロ球体である特許請求の範囲
第７項記載の方法： (A) 極性の液中均一径のコロイド状シリカ粒子の
ゾル（ただしコロイド状粒子は、ヒドロキシル
化された表面を有し、該極性の液中に分散性で
ある）を形成させ； (B) ゾルの重合性有機材料（これは最初は該極性
の液中で均一な混合物を形成するのに十分混和
性である）との混合物を形成させ； (C) 該混合物中の有機材料の重合を開始させて、
該有機材料および該コロイド状粒子を、約0.5
〜20.0ミクロンの直径を有する実質的に球状の
ミクロ球体にするコアセルベーシヨンをおこさ
せ； (D) このようにして形成されたミクロ球体を固定
させ； (E) 該ミクロ球体を集め、洗浄し、乾燥し；そし
て (F) 該ミクロ球体を高温にして酸化し、該コロイ
ド状粒子を溶融させることなしに有機材料を燃
焼させて除く。 ９ 金属化合物が次のもののうち少なくとも１つ
の塩である特許請求の範囲第７項記載の方法： Zr、Co、Fe、Al、Ti、Mo、Hf、Ni、Znおよ
びTh。 １０ 金属塩がZrBr4、ZrCl4、ZrOSO4、ZrO
（NO3）3、ZrOCO2およびZrOCl2よりなる群から
選択される特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 均一な孔径および約0.5〜100ミクロンの粒
子径範囲を有し、シリカ上で連続層を形成するの
には十分でない量の金属酸化物で表面が部分的に
カバーされ、そして共有結合で連結されている有
機シランの被覆を有する表面安定化多孔性シリカ
体よりなるクロマトグラフ充てん材。 １２ 表面のカバー範囲がシリカ表面積平方メー
トルあたり約0.25〜４マイクロモル未満の金属化
合物の範囲である特許請求の範囲第１１項記載の
クロマトグラフ充てん材。 １３ シリカ体が次の工程よりなる方法によつて
製造されるミクロ球体である特許請求の範囲第１
１項記載のクロマトグラフ充てん材： (A) 極性の液中で均一径のコロイド状シリカ粒子
のゾル（ただしコロイド状粒子は、ヒドロキシ
化された表面を有し、該極性の液中に分散性で
ある）を形成させ； (B) ゾルと重合性有機材料（これは最初は該極性
の液中で均一な混合物を形成するのに十分混和
性である）との混合物を形成させ； (C) 該混合物中の有機材料の重合を開始させて、
該有機材料および該コロイド状粒子を、約0.5
〜20.0ミクロンの直径を有する実質的に球状の
ミクロ球体にするコアセルベーシヨンをおこさ
せ； (D) このようにして形成されたミクロ球体を固化
させ； (E) 該ミクロ球体を集め、洗浄し、乾燥し；そし
て (F) 該ミクロ球体を高温にして酸化し、該コロイ
ド状粒子を溶融させることなしに有機材料を燃
焼させて除く。 １４ 金属酸化物が酸化ジルコニウムである特許
請求の範囲第１１項記載のクロマトグラフ充てん
材。 １５ 均一な孔径および約0.5〜100ミクロンの粒
子径範囲を有し、シリカ表面積平方メートルあた
り酸化物約１マイクロモルの量の酸化ジルコニウ
ムで部分的に表面がカバーされており、そして共
有結合で連結されている有機シラン被覆を有する
表面安定化多孔性シリカ体よりなる特許請求の範
囲第１１項記載のクロマトグラフ充てん材。
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