크로마토그래피 분리용의 극성 변성된 결합 상 물질 document_id A220623042995

크로마토그래피 분야에서 고정 상으로 사용되는 결합 상(bonded phase)의 제조가 광범위하게 연구되고 있다. 실란은 액체 크로마토그래피에서의 결합 상의 제조에 가장 일반적으로 사용되는 표면 변성제(modifying reagent)이다. 다양한 표면을 갖는 실란의 화학은 널리 연구되고 있다. 실란과 실리카성 크로마토그래피 지지체 표면과의 반응에 관한 일반적인 논의가 문헌에 기재되어 있다[참조: HPLC Columns: Theory, Technology, and Practice, U.D. Neue, Wiley-VCH, Inc., New York (1997)]. 실란과 다공성 실리카와의 반응에 관한 추가의 설명이 문헌에 기재되어 있다[참조: Characterization and Chemical Modification of the Silica Surface, E. F. Vansant, et al., Elsevier Science B. V. New York (1995)]. 실란과 각종 재료와의 반응에 관한 폭 넓은 설명이 문헌에 기재되어 있다[참조: Silica Gel and Bonded Phases, Their Production. Properties and Use in LC, R. P. W. Scott, John Wiley 0026# Sons, New York (1993)]. 일관능성, 이관능성 및 삼관능성 실란을 사용하여 결합 상을 제조하는 것이 문헌[참조: L.C. Sander et al., (1984) Anal. Chem. 56: 504-510]에 기재되어 있다. 일관능성 실란은 실리카와 단일 공유 결합을 형성하므로, 본질적으로 안정성이 낮은 결합 층을 제조할 수 있다. 이관능성 실란은 화학 결합 형성능이 더 크기 때문에, 안정성이 어느 정도 더 높은 결합층을 형성시킨다. 삼관능성 실란은 원칙적으로는 실리카 표면에 가장 많은 수의 결합을 형성시키므로, 가장 안정한 결합 상을 제조하는 것으로 예상될 수 있다. 삼관능성 실릴화제를 일관능성 표면 변성제 대신 사용하는 경우, 리간드 표면 부착물의 혼합물이 발생한다. 이들 부착물은 한 가지 이상의 종류의 실란올이 실리카 표면 위에 존재함으로써 영향을 받으며, 예를 들면, 유리 실란올(분리됨), 회합된 실란올(인접함) 또는 같은자리 실란올(geminal silanol)이 있다. 다른 한편으로, 삼관능성 실란은 모노-, 비스- 또는 트리스-실록산 결합에 의해 표면에 부착될 수 있다. 유리 실란올로 가수분해되는 경우, 미반응된 알콕시 그룹은 추가의 제제와 추가로 반응하여 제2 층을 형성할 수 있다. 그러나, 이관능성 실란 및 삼관능성 실란과 반응하는 경우에도, 결합 공정의 무작위성 및 입체 장애로 인하여, 표면 실란올을 전부 제거할 수 없는 것으로 알려져 있다. 가장 널리 시판중인 결합 상은 일관능성 실란을 기본으로 하는 것인데, 그 이유는 이관능성 실란 및 삼관능성 실란을 사용하는 결합 상의 제조는 재현이 어렵기 때문이다. 실리카 표면상에 존재하거나 제제 또는 용매 중에 존재하는 매우 소량의 물에 의해서도, 표면에 부착된 결합 상의 양이 현저하게 증가하여, 결합 상의 배취 대 배취(batch to batch) 재현성에 문제가 발생할 수 있다[참조: U. D. Neue, supra, p. 115]. 실리카 겔은 크로마토그래피 지지체로서 매우 유용하며, 특히 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)용 지지체로서 사용할 수 있는 독특한 성질이 있다. 특히, 실리카의 표면은 각종 리간드에 의해 변성되어 기계적, 열적 및 화학적 안정성이 양호한 결합 상이 생성될 수 있기 때문에, 실리카는 HPLC 충전물로 매우 널리 사용된다. 실리카 겔은 규산 Si(OH)4의 중합체성 형태이며, 여기서 물 분자가 제거됨으로써 실록산 결합이 주변 규소 원자들 사이에 형성된다. 중합체 구조물의 파괴가 발생하는 곳마다, 실란올 그룹(Si-OH)이 존재한다. 실리카 겔에서 실란올 그룹의 표면 밀도는 약 8μmol/㎡이다. 이들 실란올 그룹은 실릴화제와 반응한다. 심지어 가장 강력한 실란화 반응이 있더라도, 입체 장애가 표면의 더욱 조밀한 분포(coverage)를 방해하기 때문에, 실란올 그룹의 50% 이하만이 실릴화 유도체로 전환될 수 있다. 따라서, 본래 실란올 그룹의 상당 부분이 잔류하고, 이 그룹은 크로마토그래피 분리 과정에서 친실란성(silanophilic) 분석물(analyte), 예를 들면, 염기성 분석물(일반적으로 아민)과 상호작용한다. 또한, 미반응된 실란올 그룹이 존재함에 따라 칼럼상에 염기성 분석물이 흡착되어, 테일링(tailing) 및 비대칭 피크가 발생하거나, 분석물의 비가역적 흡착이 발생한다. 실리카계 결합 상의 또 다른 단점은 pH 안정성과 관련있다. 실리카 겔을 기본으로 하는 통상의 충전 물질은 pH 안정성의 범위가 한정되어 있다(2.5 내지 7.5). 낮은 pH에서는 규소-탄소 결합이 파괴되어 결합 상이 침식(erosion)된다. 높은 pH에서는 실리카 겔 자체가 용해되어 결합 상이 손실된다. 상기 두 가지 예에는 크로마토그래피 프로파일의 열화 및 재현 불가성이 존재한다. 일반적으로, pH는 규정된 pH 값으로 유지되어야 하고, 그렇지 않으면, 칼럼이 비가역적으로 손상되어, 좁은 피크 생성능, 목적하는 체류 용적 또는 혼합물의 성분 분리와 같은 특성 및 효율이 손실된다. 이와 같은 손상은 칼럼에 지정되어 있는 좁은 pH 범위를 넘어서 잘못 사용하는 것이 오직 단시간 동안에만 있어도 발생할 수 있다. 통상적으로, 결합 상의 수명은, 극한의 pH에서 사용하는 경우에는 수 시간이고, 온화한 조건하에서는 수 개월이다[참조: R.P.W. Scott, supra, p. 173]. 결합 상 제조의 재현성은 특정한 분리 및 분리 계획(protocol)에 대한 결합 상의 지속적인 적합성의 확보에 중요하며, 특히 법의학적 분석(forensic analysis) 또는 다른 분석 과정에 중요하다. 이들 문제점의 일부 해결방법은 제시되어 있는데, 예를 들면, 말단캡핑(endcapping)하여 남아있는 실란올 잔류물을 제거하는 방법, 이동상에 유기 변성제를 가하는 방법, pH가 낮은 이동상을 사용하여 실란올을 양자화시키는 방법, 실란제(silane reagent)의 규소 원자상에 메틸 그룹 대신 더욱 벌키한 치환체를 도입시키는 방법, 두자리 리간드를 사용하는 방법, 일반적인 실록산 결합 대신 규소-탄소 결합을 실리카와 실란의 규소 원자들 사이에 형성시키는 방법 및 혼합된 삼관능성 실란을 사용하는 방법이 있다. 그럼에도 불구하고, 표면 실란올의 부정적인 효과는 현재 크로마토그래피 사용자들을 만족시킬 만큼 해소되지 않았다. 잔류하는 실란올의 문제를 부분적으로 해결하는 또 다른 방법은 실리카 지지체를 캡슐화하는 것이다. 비극성 선형 중합체를 실리카 표면 위에 흡착시키고, 감마선을 조사하여 가교결합이 개시될 수 있다. 그 결과 영구적이고 추출 불가능한 피막이 수득된다. 이와 같이 캡슐화된 실리카 또는 알루미나 지지체는 효율이 높고, 염기성 친실란성 화합물에 대한 분해능이 높다. 일본의 시세이도 캄파니(Shiseido Company)는 더욱 우수한 분해능을 갖는 캡슐화물을 보유하고 있으며, 이의 S/S-C18 역상 충전물상에서 염기성 아미노 분석물에 대해 이를 관찰하였음을 보고하고 있다. 그러나, 이들 물질의 제조에는 문제가 있다. 분석물들과 상호작용하는 잔류 실란올 그룹의 문제에 대한 유용한 해결방법은, 정전기적 및/또는 수소결합 상호작용을 통해 실리카 실란올과 반응할 수 있는, 변성된 실리카 표면에 관능성을 부여하는 것이다. 결합된 γ-아미노프로필 그룹을 아실 클로라이드, 활성 에스테르, 또는 이소시아네이트에 의해 변성시키는 것은 잘 알려져 있다. 미리 형성된 아미노프로필실릴화 실리카 표면을 아실화시켜, 아실아미노알킬 쇄를 갖는 실리카계 상 전이 촉매를 제조하는 방법이 문헌[참조: P. Tundo et al., (1979) J. Amer. Chem. Soc. 101: 6606-6613]에 기재되어 있다. 유사한 표면 변성 방법이, 키랄 액체 크로마토그래피에 적합한 아실아미노알킬실릴화 실리카 고정 상의 제조에 사용되고 있다[참조: N. Oi, et al., (1983) J. Chromatogr. 259: 487-493]. 아미노프로필실리카와 각종 산 클로라이드와의 아실화 반응이 활발하게 연구되고 있다[참조: A. Nomura, et al., (1987) Anal. Sci. 3: 209-212]. 이들 연구는 Buszewski 및 그 동료들이 넓은 범위의 고체 상태 NMR을 사용하여 후속하고 있고, "펩티드 결합을 갖는 실리카(peptieds bond carrying silicas)"로 칭해진 유사한 아실아미노 유도된 실리카에서의 크로마토그래피 연구를 수행하고 있다[참조: B. Buszewski, et al., (1991) J. Chromatogr. 552: 415-427]. Ascah 등은 유사 화학을 사용하여 최초의 상업용 극성-삽입된 상(polar-embedded phase)인 Supelcosil ABZ을 개발하였다[참조: T. Ascah et al., (1990) J. Chromatogr. 506: 357-369]. 또한, 아미드 잔기 대신 우레탄 관능성을 갖는 유사한 관능화된 실리카 표면이 보고되어 있다[참조: J. E. O''Gara, et al., (1999) Anal. Chem. 71: 2992-2997]. 실리카 겔의 표면에 인접한 알킬 리간드에 극성 관능 그룹을 혼입시키면서, 상은 유기 변성제 중에 소량 존재하는 물, 심지어는 100% 물에 의해 용매화된 형태로 남아있다. 이들 조건하에, 알킬 쇄는 이의 형태 자유도(conformational freedom)를 유지하며, 극성 분석물과 상호작용할 수 있다. 표면에 인접한 극성 관능기의 존재는, 미반응된 실란올 그룹의 효과를 차단시키는 작용을 한다. 그러나, 이와 같은 접근방법은 2개의 개별적인 결합 단계를 갖기 때문에, 당해 상은, 아실 클로라이드와 실란올의 실리카 표면에서의 반응으로부터 제조된 알킬에스테르 결합된 리간드, 잔류 실란올, 및 알킬아미드 결합된 리간드 이외의 미반응된 아미노프로필 그룹의 일정 분획을 함유한다. 유도된 그룹과 유도되지 않은 그룹의 혼합 가능성에 의해 분리의 잠재적 혼합 모드가 된다. 또한, 이것이 목적하는 고정 상 합성의 부반응이라는 사실 때문에, 잔류 아미노 그룹의 양은 조절하기 어렵다. 또한, 잔류 실란올 그룹의 문제, 산 및 염기에 대한 상의 안정성, 및 상 제조의 재현성이 미해결된 상태로 남아있다. 선행 기술에서의 이들 단점은, 아래에 기술한 바와 같은 본 발명의 고정 상 및 제조방법에 의해 상당히 개선되었다. 발명의 요약 따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은, 하나의 배취로부터 또 다른 배취로의 재현성이 더욱 향상된 크로마토그래피용 결합 상을 제조함으로써, 위에서 언급한 바와 같은 당해 기술분야에서 요구되는 사항을 해소시키는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 염기성 및 산성 용출 조건에서 안정한 결합 상을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 실란올 함량이 낮으며 염기성 분석물로 테일링되지 않는 결합 상을 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명은 1종 이상의 화학식 1의 실란에 의해 변성된 무기 기재를 포함하는, 크로마토그래피에서의 고정 상으로 사용하기 위한 조성물을 제공한다. 위의 화학식 1에서, R1은 수소, C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이고, α는 0 또는 1이며, β는 0 내지 30이고, γ는 0, 1 또는 2이며, δ는 0 내지 3이고, R2는 C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이며, Q는 독립적으로 -NHC(O)-, -C(O)NH-, -OC(O)NH-, -NHC(O)O-, -NHC(O)NH-, -NCO, -CHOHCHOH-, CH2OCHCH2O-, -(CH2CH2O)n-, -(CH2CH2CH2O)n-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, CH3C(O)CH2-, -S-, -SS-, -CHOH-, -O-, -SO-, -SO2-, -SO3-, -OSO3-, -SO2NH-, -SO2NMe-, -NH-, -NMe-, -NMe2+-, -N[(CH2)n]2+-, -CN, -NC, -CHOCH-, -NHC(NH)NH-, -NO2, -NO 및 -OPO3-(여기서, n은 1 내지 30이다)로부터 선택되고, X는 이탈 그룹이다. 바람직하게는, 무기 기재는 금속 산화물 또는 메탈로이드 산화물, 예를 들면, 실리카, 알루미나, 제올라이트, 멀라이트, 지르코니아, 바나디아, 티타니아, 또는 이들의 혼합물 또는 복합체이며, 알콕시실란, 하이드록시실란, 아미노실란 또는 할로실란과 반응할 수 있는 반응성 금속 산화물을 갖는다. 무기 기재 표면을 실란을 사용하여 변성시킨 후에, 실란은 산소 연결부를 통하여 무기 기재에 공유 결합된다. 바람직한 양태에서, 무기 기재는 모놀리스(monolith) 또는 다공성 입자 형태이다. 모놀리스에는 유리 섬유, 광섬유, 모세관 또는 비다공성 입자가 포함되며, 이들은 기재 표면과 연결될 수 있다. 바람직하게는, 당해 다공성 입자는 평균 세공 직경이 약 60 내지 약 1000Å이고 평균 입자 크기가 약 3 내지 약 60㎛이다. 바람직한 양태에서, 무기 기재는 실리카 겔을 포함한다. 또 다른 바람직한 양태에서, 무기 기재는, 1종 이상의 실란에 의해 변성되기 전에, 한정된 상대 습도를 갖는 분위기에서 평형화(equilibration)된다. 평형 시간은 가변적이지만, 일반적으로 수 일 내지 수 주가 걸린다. 한정된 상대 습도를 갖는 분위기에서 무기 기재가 평형화됨으로써 실리카 겔 기재 표면에 물이 일정한 양으로 제공되어, 크로마토그래피용 고정 상으로 사용되는 변성된 기재의 제조시 배취 대 배취 재현성이 향상된다. 바람직하게는, 불화세슘, 브롬화리튬, 브롬화아연, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 염화리튬, 브롬화칼슘, 아세트산칼륨, 불화칼륨, 염화마그네슘, 요오드화나트륨, 탄산칼륨, 질산마그네슘, 브롬화나트륨, 염화코발트, 질산나트륨, 요오드화칼륨, 염화스트론튬, 질산나트륨, 염화나트륨, 염화암모늄, 브롬화칼륨, 황산암모늄, 염화칼륨, 질산스트론튬, 염화바륨, 질산칼륨 또는 황산칼륨을 포함하는 수화 염 또는 포화 염 용액에 의해, 한정된 상대 습도를 갖는 분위기가 제공된다. 바람직하게는, 한정된 상대 습도는 50% 미만이다. 특별한 양태에서, 상대 습도는 약 0 내지 약 10%, 약 10 내지 약 20%, 약 20 내지 약 30%, 약 40 내지 약 50%, 약 50 내지 약 60%, 약 60 내지 약 70%, 약 70 내지 약 80%, 약 80 내지 약 90% 또는 약 90 내지 약 100%이다. 한 가지 바람직한 양태에서, 포화 염 용액은 상대 습도 약 11 내지 12%의 분위기를 제공하는 LiCl이다. 한 가지 측면에서, 변성된 무기 기재는, 크로마토그래피용 고정 상으로 사용되는 경우, 산성 또는 염기성 용출 조건에 1000시간 동안 노출되는 경우에도, 분리된 분석물의 체류 시간, 피크 대칭성(peak symmetry) 및 체류 인자가 약 3% 이하의 가변성을 나타낸다. 바람직하게는, 상기한 고정 상에서 분리된 분석물의 체류 시간, 피크 대칭성 및 체류 인자는, 산성 또는 염기성 용출 조건에 3000시간 동안 노출된 경우에도, 약 5% 이하의 가변성을 나타낸다. 바람직한 양태에서, 무기 기재는 실리카 겔이며, 2종 이상의 실란을 사용하여 변성된다. 한 가지 양태에서, 실리카 겔 기재는 제1 실란에 의해 변성되고, 후속적으로 당해 실리카 겔 기재는 제2 실란에 의해 변성된다. 또 다른 양태에서, 제1 실란, 제2 실란 또는 이들 둘 다는 실란의 혼합물을 포함한다. 바람직하게는, 변성은 불활성 용매, 예를 들면, 톨루엔 또는 크실렌, 및 스캐빈져(scavenger), 예를 들면, 피리딘, 트리에틸아민, 이미다졸, N,N-디메틸부틸아민 또는 이들의 배합물의 존재하에 수행된다. 바람직하게는, 실리카 겔 기재의 변성을 수행하기 위한 반응 온도는 불활성 용매의 환류 온도이다. 특정한 바람직한 양태에서, 실리카 겔 기재는 δ가 0 내지 3인 1종 이상의 실란과 δ가 0 또는 1인 1종의 실란에 의해 변성된다. 특정한 다른 양태에서, 실리카 겔 기재는 δ가 0 내지 3인 2종 이상의 실란을 사용하여 변성된다. 특별한 양태에서, 실리카 겔 기재는 제1 실란에 의해 변성되고, 후속적으로 제2 실란에 의해 변성된다. 제1 실란은 δ가 1 내지 3일 수 있으며, 제2 실란은 δ가 0 내지 3일 수 있다. 또 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30 하이드로카빌이고, Q가 아미도 또는 카바밀이며; 제2 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이고, Q가 아미도, 카바밀, 시아노 또는 글리시독시이다. 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30 하이드로카빌이고, Q가 카바메이토 또는 우레탄이고; 제2 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이고, Q가 아미도, 카바밀, 시아노 또는 글리시독시이다. 또 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30 하이드로카빌이고, Q가 아미도, 카바메이트, 우레탄 또는 카바밀이며; 제2 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이고, Q가 이소시아네이토, 디올, 에톡시, 프로폭시, 카보닐, 카복시 또는 아세토닐이다. 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30 하이드로카빌이고, Q가 아미도, 카바메이트, 우레탄 또는 카바밀이며; 제2 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이고, Q가 티오, 디티오, 에테르, 설피닐, 설포닐, 설폰산, 황산염, 설폰아미도, 아미노, 니트릴, 이소니트릴, 에폭시, 구아니디노, 니트로, 니트로소 또는 인산염이다. 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 1이며, β가 1 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30 하이드로카빌이고, Q가 아미도 또는 카바밀이며; 제2 실란은 δ가 0, 1, 2 또는 3이고, α가 0이며, β가 0 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 H 또는 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이다. 또 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C30 하이드로카빌이며, Q가 아미도이고; 제2 실란은 δ가 1이고, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이며, Q가 아미도, 시아노 또는 글리시독시이다. 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 0이며, β가 8 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 H이고; 제2 실란은 δ가 1이고, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이며, Q가 아미도, 시아노 또는 글리시독시이다. 또 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 0이며, β가 8 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 H이고; 제2 실란은 δ가 1이고, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이며, Q가 이소시아네이토, 디올, 에톡시, 프로폭시, 카보닐, 카복시 또는 아세토닐이다. 또 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 0이며, β가 8 내지 30이고, γ가 0, 1 또는 2이며, R1이 H이고; 제2 실란은 δ가 1이고, R1이 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이며, Q가 티오, 디티오, 에테르, 설피닐, 설포닐, 설폰산, 황산염, 설폰아미도, 아미노, 니트릴, 이소니트릴, 에폭시, 구아니디노, 니트로, 니트로소 또는 인산염이다. 또 다른 양태에서, 제1 실란은 δ가 1이고, α가 0이며, β가 8 내지 30이고, R1이 H이며, γ가 0, 1 또는 2이고; 제2 실란은 δ가 0 또는 1이고, β가 1 내지 30이며, α가 0 또는 1이고, R1이, 존재하는 경우, H 또는 치환되거나 치환되지 않은 C1-C6 하이드로카빌이며, Q가 아미도, 시아노 또는 글리시독시이다. 다른 양태에서, 실리카 겔 기재는 하나 이상의 추가의 실란, 예를 들면, 말단캡핑 실란에 의해 추가로 변성된다. 바람직하게는, 말단캡핑 실란은 모노실란, 디실란, 트리실란, 테트라실란 또는 이들의 배합물이다. 말단캡핑에 적합한 모노실란에는, 예를 들면, 트리메틸클로로실란, N,N-디메틸트리메틸실릴아민, 트리메틸실릴이미다졸, 디메틸디클로로실란, 디메톡시디메틸실란, 트리메틸실란올, 트리메틸실릴포스핀 또는 N-트리메틸실릴아세트아미드가 포함된다. 말단캡핑에 적합한 디실란에는, 예를 들면, 헥사메틸디실라잔 또는 1,3-디메톡시테트라메틸디실록산이 포함된다. 말단캡핑에 적합한 트리실란에는, 예를 들면, 헥사메틸사이클로트리실록산이 포함된다. 말단캡핑에 적합한 테트라실란에는, 예를 들면, 옥타메틸사이클로테트라실록산이 포함된다. 또 다른 측면에서, 본 발명의 변성된 무기 기재는 크로마토그래피용 고정 상으로 사용된다. 바람직한 양태에서, 크로마토그래피에는 박층 크로마토그래피, 고성능 액체 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피, 정상(normal phase) 크로마토그래피, 이온 크로마토그래피, 이온 쌍 크로마토그래피, 역상 이온 쌍 크로마토그래피, 이온 교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피, 소수성 상호작용 크로마토그래피, 크기 배제 크로마토그래피, 키랄 인지(recognition) 크로마토그래피, 관류 크로마토그래피, 일렉트로크로마토그래피, 분배 크로마토그래피, 마이크로칼럼 액체 크로마토그래피, 모세관 크로마토그래피, 액체-고체 크로마토그래피, 제조용 크로마토그래피, 친수성 상호작용 크로마토그래피, 초임계 유체 크로마토그래피, 침전 액체 크로마토그래피, 결합 상 크로마토그래피, 고속 액체 크로마토그래피, 섬광 크로마토그래피, 액체 크로마토그래피 질량 분석기, 기체 크로마토그래피, 미세유체(microfluid)를 기본으로 하는 분리, 고체 상 추출 분리 또는 모놀리스를 기본으로 하는 분리가 있다. 특별한 양태에서, X는 할로겐, 알콕시, 아미노 또는 아실옥시이다. 특정한 양태에서, Q, R1 또는 R2는 키랄 인지 리간드이다. 바람직하게는, 키랄 인지 리간드는 광학 활성이고, 지질, 아미노산, 펩티드, 당류, 하이드록시 치환된 아민 또는 하이드록시 치환된 산을 포함하는 추가의 키랄 화합물을 포함할 수 있다. 특정한 양태에서, 키랄 인지 리간드는 헤테로사이클로알킬 잔기 또는 연결된 헤테로사이클로알킬 잔기, 예를 들면, 사이클로덱스트린이다. 바람직한 양태에서, 무기 기재는 실리카 겔 기재이며, 당해 기재는 한정된 상대 습도를 갖는 분위기에서 실리카 겔 기재를 평형화시키는 단계(a), 1종 이상의 실란에 의해 실리카 겔 기재를 변성시키는 단계(b) 및 말단캡핑 실란에 의해 실리카 겔 기재를 추가로 변성시키는 단계(c)에 의해 변성된다. 다른 양태에서, 제2 실란을 사용하는 추가의 변성 단계가 단계(b) 이후에 또는 단계(b)와 동시에 수행된다. 특정한 다른 양태에서, 제2 실란의 δ는 1이고, R1은 C1-C6 하이드로카빌이다. 특별한 양태에서, 제2 실란을 사용하는 변성 단계는 제1 실란을 사용하는 변성 단계와 동시에 수행하며, 다른 특별한 양태에서, 제2 실란을 사용하는 변성 단계는 제1 실란을 사용하는 변성 단계 이후에 수행한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 한정된 상대 습도를 갖는 분위기에서 무기 기재를 평형화시키는 단계(a), 1종 이상의 실란에 의해 무기 기재를 변성시키는 단계(b) 및 말단캡핑 실란에 의해 무기 기재를 추가로 변성시키는 단계(c)를 포함하는, 무기 기재의 변성방법을 제공한다. 바람직하게는, 실란은 화학식 1의 화합물이다. 화학식 1 R1δ-Qα-(CH2)βSiR2γX3-γ 위의 화학식 1에서, R1은 수소, C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이고, α는 0 또는 1이며, β는 0 내지 30이고, γ는 0, 1 또는 2이며, δ는 0 내지 3이고, R2는 C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이며, Q는 독립적으로 -NHC(O)-, -C(O)NH-, -OC(O)NH-, -NHC(O)O-, -NHC(O)NH-, -NCO, -CHOHCHOH-, CH2OCHCH2O-, -(CH2CH2O)n-, -(CH2CH2CH2O)n-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, CH3C(O)CH2-, -S-, -SS-, -CHOH-, -O-, -SO-, -SO2-, -SO3-, -OSO3-, -SO2NH-, -SO2NMe-, -NH-, -NMe-, -NMe2+-, -N[(CH2)n]2+-, -CN, -NC, -CHOCH-, -NHC(NH)NH-, -NO2, -NO 및 -OPO3-(여기서, n은 1 내지 30이다)로부터 선택되고, X는 이탈 그룹이다. 특별한 양태에서, 당해 방법은 무기 기재를 제2 실란(여기서, δ는 0 내지 3이다)으로 변성시키는 단계를 추가로 포함한다. 추가의 양태에서, 제2 실란의 δ는 0 또는 1이다. 특정한 다른 양태에서, 제2 실란의 δ는 1이고, R1은 C1-C6 하이드로카빌이다. 특별한 양태에서, 제2 실란을 사용하는 변성 단계는 제1 실란을 사용하는 변성 단계와 동시에 수행하며, 다른 특별한 양태에서, 제2 실란을 사용하는 변성 단계는 제1 실란을 사용하는 변성 단계 이후에 수행한다. 바람직한 양태에서, 무기 기재는 수화 염 또는 포화 염 용액에 의해 제공된 한정된 상대 습도를 갖는 분위기에서 평형화된다. 바람직하게는, 수화 염 또는 포화 염 용액에는 불화세슘, 브롬화리튬, 브롬화아연, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 염화리튬, 브롬화칼슘, 아세트산칼륨, 불화칼륨, 염화마그네슘, 요오드화나트륨, 탄산칼륨, 질산마그네슘, 브롬화나트륨, 염화코발트, 질산나트륨, 요오드화칼륨, 염화스트론튬, 질산나트륨, 염화나트륨, 염화암모늄, 브롬화칼륨, 황산암모늄, 염화칼륨, 질산스트론튬, 염화바륨, 질산칼륨 또는 황산칼륨이 포함된다. 특별한 양태에서, 상대 습도는 약 0 내지 약 10%, 약 10 내지 약 20%, 약 20 내지 약 30%, 약 40 내지 약 50%, 약 50 내지 약 60%, 약 60 내지 약 70%, 약 70 내지 약 80%, 약 80 내지 약 90% 또는 약 90 내지 약 100%이다. 특별한 양태에서, 한정된 상대 습도는 50% 미만이다. 한 가지 양태에서, 무기 기재는 금속 또는 메탈로이드 산화물 기재이다. 특별한 양태에서 금속 또는 메탈로이드 산화물은 실리카, 알루미나, 제올라이트, 멀라이트, 지르코니아, 바나디아, 티타니아 또는 이들의 혼합물 또는 복합체를 포함한다. 바람직한 양태에서, 본 발명은 위에서 기술한 바와 같이 1종 이상의 실란에 의해 변성된 무기 기재를 포함하는 고정 상을 사용하는 크로마토그래피 분리를 수행함을 포함하는, 다수의 분석물을 분리하는 방법을 제공한다. 크로마토그래피 분리는 기체 또는 액체 이동상을 사용하여 수행할 수 있다. 한 가지 양태에서, 이동상은 물을 0 내지 100% 포함한다. 바람직하게는, 크로마토그래피 분리는 박층 크로마토그래피, 고성능 액체 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피, 정상 크로마토그래피, 이온 크로마토그래피, 이온 쌍 크로마토그래피, 역상 이온 쌍 크로마토그래피, 이온 교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피, 소수성 상호작용 크로마토그래피, 크기 배제 크로마토그래피, 키랄 인지 크로마토그래피, 관류 크로마토그래피, 일렉트로크로마토그래피, 분배 크로마토그래피, 마이크로칼럼 액체 크로마토그래피, 모세관 크로마토그래피, 액체-고체 크로마토그래피, 제조용 크로마토그래피, 친수성 상호작용 크로마토그래피, 초임계 유체 크로마토그래피, 침전 액체 크로마토그래피, 결합 상 크로마토그래피, 고속 액체 크로마토그래피, 섬광 크로마토그래피, 액체 크로마토그래피 질량 분석기, 기체 크로마토그래피, 미세유체를 기본으로 하는 분리, 고체 상 추출 분리 또는 모놀리스를 기본으로 하는 분리이다. 바람직한 양태에서, 본 발명의 방법은 실리카 겔 기재상에서 크로마토그래피를 사용하여 분석물을 분리시키는 개선된 방법으로서, 1종 이상의 화학식 1의 실란을 사용하여 변성된 실리카 겔 기재에 의해 상기 개선이 제공되는 방법을 제공하며, 당해 방법에서, 실리카 겔 기재는, 1종 이상의 실란을 사용하여 변성되기 전에, 한정된 상대 습도를 갖는 분위기에서 평형화되며, 실리카 겔은 δ가 0 내지 3인 1종 이상의 실란, δ가 0 또는 1인 1종 이상의 실란 및 말단캡핑제를 사용하여 변성된다. 화학식 1 R1δ-Qα-(CH2)βSiR2γX3-γ 위의 화학식 1에서, R1은 수소, C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이고, α는 0 또는 1이며, β는 0 내지 30이고, γ는 0, 1 또는 2이며, δ는 0 내지 3이고, R2는 C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이며, Q는 독립적으로 -NHC(O)-, -C(O)NH-, -OC(O)NH-, -NHC(O)O-, -NHC(O)NH-, -NCO, -CHOHCHOH-, CH2OCHCH2O-, -(CH2CH2O)n-, -(CH2CH2CH2O)n-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, CH3C(O)CH2-, -S-, -SS-, -CHOH-, -O-, -SO-, -SO2-, -SO3-, -OSO3-, -SO2NH-, -SO2NMe-, -NH-, -NMe-, -NMe2+-, -N[(CH2)n]2+-, -CN, -NC, -CHOCH-, -NHC(NH)NH-, -NO2, -NO 및 -OPO3-(여기서, n은 1 내지 30이다)로부터 선택되고, X는 이탈 그룹이다. 다른 측면에서, 본 발명은 위에서 기술한 바와 같이 고정 상이 변성된 무기 기재를 포함하는 크로마토그래피 칼럼을 제공한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 무기 기재를 변성시키기 위한 화학식 1의 실란을 제공한다. 화학식 1 R1δ-Qα-(CH2)βSiR2γX3-γ 위의 화학식 1에서, R1은 수소, C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이고, α는 0 또는 1이며, β는 0 내지 30이고, γ는 0, 1 또는 2이며, δ는 0 내지 3이고, R2는 C1-C100 치환되거나 치환되지 않은 하이드로카빌, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴(여기서, 치환체는 C1-C12 하이드로카빌, 하이드록실, 알콕시, 할로겐, 아미노, 니트로, 설포 및 카보닐로부터 선택된다)이며, Q는 독립적으로 -NHC(O)-, -C(O)NH-, -OC(O)NH-, -NHC(O)O-, -NHC(O)NH-, -NCO, -CHOHCHOH-, CH2OCHCH2O-, -(CH2CH2O)n-, -(CH2CH2CH2O)n-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, CH3C(O)CH2-, -S-, -SS-, -CHOH-, -O-, -SO-, -SO2-, -SO3-, -OSO3-, -SO2NH-, -SO2NMe-, -NH-, -NMe-, -NMe2+-, -N[(CH2)n]2+-, -CN, -NC, -CHOCH-, -NHC(NH)NH-, -NO2, -NO 및 -OPO3-(여기서, n은 1 내지 30이다)로부터 선택되고, X는 이탈 그룹이다. 본 발명의 추가의 목표, 이점 및 특징은 다음의 상세한 설명에서 일부 기술되며, 당해 기술분야의 숙련가들이 실시할 실험에 의해 명확하게 될 것이며, 본 발명의 실제 사용에 의해 명확해질 수 있다.