ISO/TS 23973:2020 臨界条件での液体クロマトグラフィー(LCCC)—ポリエチレンオキシドの化学的不均一性 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html

この文書は ISO/TC 35, 塗料およびワニス技術委員会によって作成されました。

導入

1986 年に臨界条件液体クロマトグラフィー (LCCC) が初めて記載されて以来 (参考文献 [1] を参照)、この方法は継続的に改良され、ポリマーの特性評価に不可欠であることが証明されています。分離が必要となるのは、個々の種の定量分析だけではありません。また、分光学的および分光分析技術による画分の定性的特性評価のための前提条件も提供します。ここで重要な要素は、フラクション内の多分散性/化学的不均一性の低減であり、これは質量分析研究にとって大きな問題となります。

この方法は、過去 20 年間にわたり、さまざまなポリマー系について専門家の間で広く説明されてきました。参考文献 [2] ~ [9] を参照してください。

技術委員会の枠組み内で、この方法が単純で化学的に不均質なポリマー混合物に対して一貫した結果をもたらす程度が、研究所間テストの一環として明らかにされました。

現時点では、システムの選択 (極性分離相/溶離液/サンプル間の相互作用) に関連する必要な経験は、どの参加研究室にも期待されていませんでした。

研究室間テストの結果、十分に特性評価されたシステムを使用し、関連するすべてのシステムパラメータを指定したとしても、ポリマー分析の経験のある研究室では、プロセスを日常的な方法として分類することはこれまで不可能であることがわかりました。

このアイデアは、検証キット (期待される分離結果を備えたポリマー混合物) を提供するというものです。

1 スコープ

この文書は、化学的に不均一なポリエチレンオキシド (PEO) 混合物を分離し、サンプル全体に含まれる化学的に不均一な種の数と含有量を測定するための有効な方法を確立します。

この文書に記載されている方法は技術ガイドラインとして機能し、研究室が検証済みのシステムで「クリティカル クロマトグラフィー」の原理を学習できるようにします。

この文書に記載されているシステムパラメータとともに示されているこのメソッドは、ポリマー/移動相/固定相間の相互作用の多様性と、したがって利用可能な分離システムの数のため、他のポリマークラスには適用できません。

研究所間テストの評価により、多くの誤差の原因が一般に液体クロマトグラフィーの技術に関連していることがわかりました。考えられるエラー原因は付録 A に記載されています。

研究所間テストの評価の詳細は付録 B に記載されています。

参加者のエルグラム(抜粋)は付録 C に記載されています。

試験混合物の長期安定性の調査は付録 D に記載されています。

2 規範的参照

この文書には規範的な参照はありません。

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

臨界条件での液体クロマトグラフィー

LCCC

ここで, 特定の繰り返し単位を持つ化学的および構造的に同一のポリマーが、同じ保持時間でモル質量とは無関係に溶出します。

注記 1:個々のモノマー単位は保持に寄与しません。これらの決定されたシステム パラメーター (分離カラム/溶離剤混合物/温度の定義された組み合わせ) の下で、同じ繰り返し単位のポリマー混合物の分離が化学的不均一性に基づいて行われます。化学的不均一性は、さまざまな官能基、末端基、微細構造の違い (コポリマーやその組成など)、トポロジカルな違い (分岐など) の形をとる可能性があります。

参考文献

1Entelis SG, Evreinov VV, Gorshkov AV, テレケリックポリマーの機能性と分子量分布。 Adv Polym Sci 1986, 76, 129-175 ページ
2Pasch H.、Trathnigg B.、ポリマーの HPLCシュプリンガー研究所: ベルリン ハイデルベルク ニューヨーク、1998
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4Brun Y.、インタラクティブポリマークロマトグラフィーにおけるコポリマー保持のメカニズム。 I. 統計的共重合体の吸着臨界点。 J Liq Chromatogr RT 1999, 2, pp. 3027-3065
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7Falkenhagen J.、Much H.、Stauf W.、Muller AHE, 結合クロマトグラフィー法を使用したジブロックおよびトリブロックコポリマーの特性評価。要約 Pap Am Chem S 1999, 218, U488-U488
8Ahmed H.、Trathnigg B.、Kappe C.、Saf R.、臨界条件下での液体クロマトグラフィーによるポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(ε-カプロラクトン)の特性評価: 生成物組成に対する触媒と反応条件の影響。 Eur Polym J 2009, 4, pp. 2338-2347
9Falkenhagen J.、Weidner S.、ポリマーのクロマトグラフィーのための吸着の臨界条件の決定 2009, 8, 282-287 ページ

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

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For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes.

Introduction

Since the first description of liquid chromatography at critical conditions (LCCC) in 1986 (see Reference [1]), the method has been continuously refined and has proved itself to be indispensable for polymer characterisation. Separation is required not only for the quantitative analysis of the individual species. It also offers the preconditions for qualitative characterisation of the fractions by means of spectroscopic and spectrometric techniques. The key factor here is the reduction of the polydispersity/chemical heterogeneity within a fraction, which represents a large problem for mass-spectrometric investigations.

The method has been described extensively in professional circles over the last two decades for different polymer systems, see References [2] to [9].

Within the framework of the Technical Committee, the extent that the method supplies consistent results for a simple, chemically heterogeneous polymer mixture was clarified as part of interlaboratory testing.

At this time, necessary experience relating to the selection of the system (interaction between the polarities separation phase/eluent/sample) was not expected of any of the participating laboratories.

The interlaboratory testing has shown that, even with a well-characterized system and with specification of all pertinent system parameters, it has to date not been possible to classify the process as a routine method in laboratories with experience in polymer analytics.

The idea presents itself of offering a validation kit (polymer mixture with the expecting separation result).

1 Scope

This document establishes a valid method for separation of chemically heterogeneous polyethylene oxide (PEO) mixtures and for the determination the number and content of the chemically heterogeneous species in the overall sample.

The method presented in this document serves as a technical guideline and enables laboratories to learn the principle of “critical chromatography” on a validated system.

This method presented in this document with its stated system parameters is not applicable for other polymer classes, due to the diversity of the interactions between the polymer/mobile phase/stationary phase and the number of separation systems that are therefore available.

The evaluation of the interlaboratory testing has shown that many error sources relate to the technique of liquid chromatography in general. Possible error sources are described in Annex A.

Details on the evaluation of the interlaboratory testing are given in Annex B.

Elugrams of the participants (excerpts) are given in Annex C.

Investigations of the long-term stability of the test mixture are given in Annex D.

2 Normative references

There are no normative references in this document.

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

liquid chromatography at critical conditions

LCCC

special form of liquid chromatography of polymers at the point of adsorption ここで, chemically and structurally identical polymers with a certain repeat unit elute independently of the molar mass at the same retention time

Note 1 to entry: The individual monomer units do not contribute to the retention. Under these determined system parameters (defined combination of separation column/eluent mixture/temperature), a separation of polymer mixtures of the same repeat unit takes place based on chemical heterogeneity. Chemical heterogeneities can take the form of different functional groups, end groups, differences in the microstructure (e.g. copolymers and their composition) as well as topological differences (e.g. branching).

Bibliography

1Entelis S. G., Evreinov V. V., Gorshkov A. V., Functionality and Molecular-Weight Distribution of Telechelic Polymers. Adv Polym Sci 1986, 76, pp. 129‑175
2Pasch H., Trathnigg B., HPLC of polymers. Springer Laboratory: Berlin Heidelberg New York, 1998
3Kruger R. P., Much H., Schulz G., Wachsen O., New aspects of determination of polymer heterogeneity by 2-dimensional orthogonal liquid chromatography and MALDI-TOF-MS. Macromol Symp 1996, 110, pp. 155‑176
4Brun Y., The mechanism of copolymer retention in interactive polymer chromatography. I. Critical point of adsorption for statistical copolymers. J Liq Chromatogr R T 1999, 22 (20), pp. 3027‑3065
5Gorbunov A., Trathnigg B., Theory of liquid chromatography of mono- and difunctional macromolecules — I. Studies in the critical interaction mode. J Chromatogr A 2002, 955 (1), pp. 9‑17
6Trathnigg B., Maier B., Gorbunov A., Skvortsov A., Theory of liquid adsorption chromatography of macromolecules applied to polyethylene glycol and fatty alcohol ethoxylates. J Chromatogr A 1997, 791 (1‑2), pp. 21‑35
7Falkenhagen J., Much H., Stauf W., Muller A. H. E., Characterization of di- and triblock copolymers using coupled chromatographic methods. Abstr Pap Am Chem S 1999, 218, U488‑U488
8Ahmed H., Trathnigg B., Kappe C., Saf R., Characterization of poly(ethylene glycol)-b-poly(epsilon-caprolactone) by liquid chromatography under critical conditions: Influence of catalysts and reaction conditions on product composition. Eur Polym J 2009, 45 (8), pp. 2338‑2347
9Falkenhagen J., Weidner S., Determination of Critical Conditions of Adsorption for Chromatography of Polymers. 2009, 81 (1), pp. 282‑287