有機ポリマーモノリスを用いる高速・高性能分離分析法の開発

Development of high-throughput analysis system using highly-functional organic polymer monoliths

梅村 知也*; 小島 徳久*; 植木 悠二

Umemura, Tomonari*; Kojima, Norihisa*; Ueki, Yuji

三次元的に連通した空孔を有する多孔質体(モノリス)は、従来の粒子充填型の担体と比較して、流体透過性が高く、また、物質移動効率に優れていることから、高速かつ高性能な分離・反応を低圧損で実現できる基盤材料・デバイスとして注目を集めている。著者らは、有機ポリマー製のモノリスカラムの高性能化と高機能化に取り組み、分離,精製,濃縮,反応等の化学操作を迅速かつ高効率に行えるデバイスの作製を検討してきた。さらに、これらのデバイスを組合せて、低コストで省力的なマイクロ化学分析システムの開発を進めている。本稿では、著者らが最近取り組んでいる内径1mmのセミミクロサイズのモノリスカラムの研究成果を中心にその有用性を紹介する。

The growing demand for high-throughput analysis in the current competitive life sciences and industries has promoted the development of high-speed HPLC techniques and tools. As one of such tools, monolithic columns have attracted increasing attention and interest in the last decade due to the low flow-resistance and excellent mass transfer, allowing for rapid separations and reactions at high flow rates with minimal loss of column efficiency. In the present paper, recent progress in the development of organic polymer monoliths is discussed. Especially, the procedure for the preparation of methacrylate-based monoliths with various functional groups is described. Furthermore, the performance of the produced monoliths is demonstrated through the results for (1) rapid separations of alkylbenzenes at high flow rates, (2) flow-through enzymatic digestion of cytochrome c on a trypsin-immobilized monolithic column, and (3) separation of the tryptic digest on a reversed-phase monolithic column.