DE3934068A1

DE3934068A1 - Mit polymergelen gefuellte poroese partikel fuer die gelpermeationschromatographie und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3934068A1
Application number: DE3934068A
Authority: DE
Inventors: Guenter Prof Dr Wulff; Milan Minarik; Ralf Julius Oerschkes
Original assignee: Macherey Nagel und Co Chemikalienhandel
Current assignee: Macherey Nagel und Co Chemikalienhandel
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1991-04-18
Also published as: EP0425848B1; US5091433A; EP0425848A1; DE59004504D1; JPH03170862A

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind poröse Parti kel, die mit polymeren Gelen gefüllt sind, deren Her stellungsverfahren sowie ihre Verwendung als chromato graphische Trägermaterialien. Durch die Einbringung des für chromatographische Zwecke sehr günstigen weichen Polymergels in eine harte, poröse Matrix sind derartige Materialien bei sehr guter chromatographischer Effizienz extrem druckstabil, nicht quellbar und auch trocken sehr gut lagerfähig.

In der Gelpermeationschromatographie (G.P.C.) benötigt man Säulenpackungen von Materialien, die eine hohe Zahl von Poren aufweisen, deren Durchmesser definiert und genau kontrollierbar ist. Diese Voraussetzungen werden durch anorganische, poröse Trägermaterialien, wie z. B. makroporöse Kieselgele, poröse Gläser, oder durch makro poröse Polymere, wie z. B. Stryrol/Divinylbenzol-Copoly mere, erfüllt. Beide erwähnten Typen haben große Poren (60-3000 Å Durchmesser) und ermöglichen somit die Trennung von Substanzen mit höheren Molgewichten. Zur Trennung von Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht braucht man ein Trägermaterial mit kleineren Poren. Diese sind mit den vorgenannten Trägermaterialien nicht erreichbar. Hierfür können homogen vernetzte Polymergele als Trägermateria lien verwendet werden. Die Trennung der Substanzen er folgt hier durch unterschiedliche Diffusion im Korn, in dem die Polymerketten eine Maschennetzstruktur aufbauen und größere Substanzen in ihrer Diffusion behindern. Der prinzipielle Nachteil dieser Materialien ist ihre geringe mechanische Stabilität. Die Partikel sind recht weich und bei höheren Drucken deformierbar, wodurch eine Chromato graphiesäule bei höheren Drucken verstopft. Aufgrund dieser Nachteile sind die an sich sehr selektiven homogenvernetzten, weicheren Gele kaum noch auf dem Markt.

Heutzutage finden spezielle Trägermaterialien in diesem Molekulargewichtsbereich ihre Anwendung, deren genaue Herstellungsmethode aus der Literatur nicht ersichtlich ist. Diese Trägermaterialien enthalten aber keine anorga nischen Bestandteile. Sie sind bezüglich ihrer Trenn leistung sehr gut, ihre Druckstabilität ist durchschnitt lich, ihre Handhabung und Lagerfähigkeit ist mangelhaft, und im Preis gehören sie zu den teuersten Materialien auf dem Gebiet der HPLC und G.P.C. Sie sind käuflich unter den Bezeichnungen PL-Gel, Styragel, TSK-Gel und Shodex- GPC-Säulen.

Allgemein bekannt sind Versuche, harte Partikel mit klei nen Poren darzustellen, die aber nicht zu Handelspro dukten geführt haben. Dabei wurden die Poren von Kiesel gel mit Polymerschichten ausgekleidet, um die Poren zu verkleinern (B. Monrabal, Chromatogr. Sci. 19, 79 (1981)). Eine Diffusion innerhalb dieser Schichten war hierfür nicht erforderlich oder beabsichtigt, es wurden daher meist hoch vernetzte, nicht poröse Polymerschichten verwendet.

Ebenfalls aus der Literatur bekannt sind Versuche, die Oberflächen von Poren von porösen Festkörpern für den Gebrauch in der GPC durch Polymerbelegung zu desakti vieren (z. B. B. Sebille, J. Piquion, B. Boussonira, Eur. Pat. Appl. EP 225 829 A2, 16. Jun. 1987; A. Ivanov et al., Mol. Genet. Mikrobiol. Virusol (11) 39 (1987), C.A. 108, 3 42 86 198; Y. Komiya, H. Sasaki, K. Fukano, Kokai Tokkyo Koho JP 55/5941, 17. Jan. 1980). Weitere zahlreiche Arbeiten sind bekannt, in denen Säulenmaterialien herge stellt wurden, welche an der Oberfläche des Kieselgels chemisch gebundene Polymerschichten aufweisen, die zum Ionenaustausch, zur Reversed-Phase Chromatographie, zur Racemattrennung u. ä. verwendet werden sollen (z. B. H. Okamura, I. Kato, M. Hiraoka, K. Toriumi; Ger. Offen. DE 27 30 771, 12. Jan. 1978; I. Shinichi, F. Kazuyuki, U.S. 41 40 653, 20. Feb. 1979; H. Figge, A. Deege, J. Koehler, G. Schomburg; J. Chromatogr. 351, 393 (1986); G. Wulff, D. Oberkobusch, M. Minárik, Reactive Polymers 3, 261 (1985); Daicel Chemical Industries Ltd., Kogai Tokkyo Koho JP 57/1 47 434, 11. Sept. 1982; Y. Kosaka et al., Japan. Kokai JP 51/74 694, 28. Jun. 1976; A.V. Il'ina et al., SU 6 87 081, 25. Sept. 1979).

In allen diesen Arbeiten erfolgt die Trennung in der Chromatographiesäule durch andere Prinzipien als die der GPC. Weiterhin werden in allen Fällen mehr oder weniger dünne Schichten von Polymer auf der Porenoberfläche ver wendet, um, wie ausdrücklich erklärt wird, die Diffusion in den frei bleibenden Räumen des Korns gut möglich zu machen.

Wir haben nun überraschend gefunden, daß mit homogenen Polymergelen vollständig gefüllte poröse Materialien ausgezeichnete chromatographische Trägermaterialien dar zustellen. Dabei läßt sich die Polymernetzwerkstruktur im Polymergel der Poren durch die Anzahl von vinylgruppen haltigen, kovalent gebundenen Haftgruppen an der Ober fläche der Poren des Festkörpers sowie durch die Anzahl und Länge der Polymerketten bestimmen. Die Herstellungs verfahren dieser Partikel sind ebenfalls Gegenstand die ser Erfindung.

Bei erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden Mole küle mit polymerisierbaren Doppelbindungen oder auch Moleküle mit anderen reaktiven zur Polymerisation, Poly kondensation oder Polyaddition geeigneten funktionellen Gruppen auf der Oberfläche von porösen Festkörpern in Konzentrationen zwischen 0,01 und 6 µmol/m² chemisch gebunden.

Als poröse Festkörper sind Materialien mit einem inneren Volumen von 0,1-3 ml/g (vorzugsweise zwischen 0,6-1,2 ml/g) und einem mittleren Porendurchmesser von 6-500 nm (vorzugsweise zwischen 10-50 nm) geeignet. Die mittlere Partikelgröße sollte zwischen 1 und 50 µm (vorzugsweise zwischen 3-10 µm) liegen und vorzugsweise eine kleinere Standardabweichung als 50% besitzen.

Als poröse Materialien kommen z. B. Kieselgel, Aluminium oxid, Celite, Zeolithe, poröses Glas, aber auch makropo röse Polymere auf der Basis von Vinyl-, Vinyliden, Meth acrylat, Acrylat o. ä. Monomeren mit geeigneten Vernetzern wie Divinylbenzol, Glykoldimethacrylat, Methylenbisacryl amid o. ä. in Frage. Grundsätzlich können jedoch alle porösen Materialien mit einer ausreichenden Inertheit und mechanischen Stabilität benutzt werden.

Die Bindung der polymerisierbaren Gruppierung kann nach literaturbekannten Verfahren erfolgen. Günstig ist u. a. die Bindung von Halogen- oder Alkoxy-silanen auf Kiesel gel z. B. mit 3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylat oder 4- (Dimethylchlorsilyl)-styrol oder von Methacrylanhydrid auf Poly-hydroxy-ethylenmethacrylat.

Für den erfindungsgemäßen Anwendungszweck entscheidend ist die Einstellung der geeigneten Konzentration der polymerisierbaren Gruppen auf der Oberfläche der Poren, wie später näher ausgeführt wird. Zur Regulierung dieser Konzentration wird entweder eine mehr oder weniger große Menge bei der Reaktion eingesetzt oder es wird das Reagenz mit einem ähnlich gebauten Reagenz, jedoch ohne polymerisierbare Gruppe verdünnt. In jedem Fall müssen beim Kieselgel, Glas, Zeolithe oder Celite nicht umge setzte Silanolgruppen anschließend nach an sich bekannten Verfahren verkappt werden, was z. B. mit Hexamethyldi silazan oder ähnlichen Reagenzien erfolgen kann. Auch bei anderen Festkörpern müssen den späteren Anwendungszweck störende Gruppierungen an der Oberfläche desaktiviert werden.

Zum derartig modifizierten porösen Festkörper wird das zu polymerisierende Monomer oder Monomergemisch in einem leichtflüchtigen Lösungsmittel in einer Menge von 0,1-10 g pro g Festkörper hinzugegeben. Vorzugsweise wird ein um 5-100% größeres Volumen an Monomer als das innere Volumen des Festkörpers benutzt. Anschließend wird das leicht flüchtige Lösungsmittel im Vakuum von 0,1-300 mbar und bei einer Temperatur von 0-100°C entfernt. Zum Aufbringen geringerer Monomermengen wird das Monomer zusätzlich mit einem schwerer flüchtigen Inertlösungsmittel wie Toluol, Xylol verdünnt. Als Monomere kommen alle für die radika lische Polymerisation geeigneten Monomere (Olefine, Styrolderivate, Acrylderivate, Methacrylatderivate usw.) in Frage. In diesem Falle wird der Monomermischung ein geeigneter Initiator (literaturbekannte Peroxide oder Azoverbindungen) zugesetzt. Anschließend wird für 1-100 Stdn. auf 30-120°C erhitzt. Zur Polymerisationsauslösung können auch andere literaturbekannte Verfahren benutzt werden (anionische, kationische, koordinative Polymeri sation). Die Monomeren können aber auch so geartet sein, daß eine Polykondensation oder Polyaddition zum Aufbau des Polymers möglich ist.

Nach der Polymerisation wird das nicht chemisch gebundene Polymer mit Hilfe eines geeigneten Lösungsmittels (d. h. mit einem Lösungsmittel, das dieses Polymer gut löst) erschöpfend ausgewaschen und anschließend das mit dem Polymer gefüllte poröse Material getrocknet.

Derartig hergestellte Materialien stellen ausgezeichnete Packungsmaterialien für chromatographische Säulen speziell für die Gelpermeationschromatographie dar. Eine der erfindungsgemäßen Besonderheiten dieser GPC-Materia lien besteht darin, daß die Netzwerkmaschenstruktur des Polymers, das die Ausschlußgrenzen für die zu trennenden Substanzen festlegt, nicht durch den Zusatz von üblichen bifunktionellen Vernetzern kontrolliert wird. Es handelt sich hier um die neuartige Art der Vernetzung über die Haftgruppen an der Oberfläche. Wie Abb. 1 zeigt, können durch die Zahl der Haftgruppen auf der Oberfläche der Poren bei der Herstellung die Ausschlußgrenzen für die GPC gesteuert werden. Sie können auch in der üblichen Weise durch Zusatz von Vernetzern gesteuert werden, doch ist dann der Massentransfer in der Chromatographie wesentlich ungünstiger. Die Ausschlußgrenzen können weiterhin in einem gewissen Ausmaß durch die Anzahl von Polymerketten pro Hohlraum bzw. deren Polymerisationsgrad gesteuert werden. Eine geringere Anzahl von Polymerketten erhält man durch Verkürzung der Polymerisationszeit (Abb. 2) oder durch Verdünnen der Monomermischung mit einem schwerer flüchtigen Inertlösungsmittel bei der Auftragung auf das poröse Material und bei der anschließenden Poly merisation (Abb. 3). Der Polymerisationsgrad der Ketten kann durch den Anteil an Initiator, durch Zusatz von Überträgern bei der Polymerisation oder durch die Polyme risationstemperatur gesteuert werden. Auch hierdurch werden die Ausschlußgrenzen beeinflußt (Abb. 4). Bei kleinerem Polymerisationsgrad der Ketten ist der Massen transfer günstiger und das Material läßt sich besser in die Säule packen.

Weitere erfindungsgemäße Vorteile der so hergestellten Materialien sind die mechanische Widerstandsfähigkeit, da die an sich weichen polymeren Gelphasen durch die harte poröse Struktur der Festkörper geschützt sind. Sie können daher bei allen in der HPLC üblichen Drucken benutzt werden. Wie die Abb. 5a-c zeigen, ist die Trennleistung bei hohen Flußraten und hohen Drucken sehr gut, sie zeigt ein Maximum bei 1 ml/Min, wodurch Trennungen in 2,4 Min beendet sind. Aber auch bei 3 ml/Min und 388 bar ist die Trennung noch gut und nach 0,8 Min beendet. Die Partikel lassen sich einfach und mit guter Qualität in Säulen füllen und der Säuleninhalt ist praktisch nicht quellbar. Lösungsmittel können während der Chromatographie direkt gewechselt werden und die Säulen können auch trocken aufbewahrt werden, ohne daß Qualitätseinbußen eintreten. Die Säule mit Füllung kann sogar längere Zeit offen auf 80°C erhitzt werden und anschließend wieder benutzt werden. Die Trennleistung verändert sich nicht. Auch plötzliche Druckerhöhungen verursachen keine Ver schlechterung der Säulenfüllung.

Besonders günstig als poröses Material ist makroporöses Kieselgel, das in bezug auf inneres Volumen, Porenver teilung, Partikelform und Partikelgrößenverteilung gut kontrolliert kommerziell hergestellt wird.

Die Herstellung der durch Kieselgel verstärkten polymeren Gelpackungen erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in zwei Schritten.

Der erste Schritt erfolgt auf heutigem technischen Niveau in Übereinstimmung mit bekannten Methoden, jedoch unter neuen experimentellen Bedingungen. In diesem Schritt soll eine gewünschte Konzentration an polymerisierbaren Gruppen auf der Oberfläche des Kieselgels gebunden werden. Zu diesem Zweck wird trockenes Kieselgel mit einer Verbindung, die polymerisierbare Gruppen besitzt, direkt oder in einem Lösungsmittel gelöst, in Kontakt gebracht und durch chemische Reaktion an die Oberfläche des Kieselgels gebunden. Als geeignete Reagenzien zur Modifizierung kann man z. B. 3-(Trimethoxysilyl)-propyl methacrylat, 4-(Dimethylchlorsilyl)-styrol oder 4-(Tri chlorsilyl)-styrol verwenden. Besonders geeignet ist 4- (Dimethylchlorsilyl)-styrol. Die Konzentration dieser Gruppen kann auch durch Zusatz von unterschiedlichen Mengen an Trimethylchlorsilan variiert werden. Nach gründlichem Waschen des modifizierten Kieselgels werden die restlichen, noch zugänglichen Silanolgruppen auf der Kieselgeloberfläche in an sich bekannter Weise mit einem geeigneten Reagenz verkappt. Als Reagenzien zum Verkappen der Silanolgruppen eignen sich z. B. Trimethylchlorsilan, 1,1,1,3,3,3-Hexamethylendisilazan (HMDS) oder Ethoxytri methylsilan. Besonders schonend wirkt HMDS.

Im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum erfindungsgemäß modifizierten Kieselgel zur Polymerisation geeignete Monomere in Konzentrationen von 0,1 bis 1000 Gew.-%, bezogen auf das ursprünglich einge setzte Kieselgel zugegeben. Das Monomer enthält bereits einen geeigneten Initiator, in einer Konzentration von 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Monomer. Nach gleich mäßiger Verteilung der Monomere auf der Kieselgelober fläche erfolgt die Polymerisation. Praktischerweise er folgt die Polymerisation bei Verwendung von AIBN als Initiator bei Temperaturen zwischen 55 und 70°C. Im An schluß an die Polymerisation wird chemisch nicht gebundenes, eluierbares Polymer mit einem geeigneten Lösungsmittel ausgewaschen. Besonders geeignet hierfür sind Methylenchlorid, Toluol oder Tetrahydrofuran.

Die folgenden Beispiele zur praktischen Anwendung ver deutlichen das erfindungsgemäße Verfahren, beschränken dieses jedoch nicht.

Beispiel 1

Die Aktivierung des verwendeten Kieselgels, Matrex Silica Si (mittlerer Porendurchmesser 25 nm, Partikelgröße 0,01 mm), der Firma Amicon (Witten, BRD) erfolgte durch zwei stündiges Kochen in 5% Salpetersäure, neutral Waschen mit destilliertem Wasser und Trocknen im Vakuumtrockenschrank bei 120°C.

2,5 g des so vorbehandelten Kieselgels wurden in 25 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff suspendiert, nach der Zugabe von 0,021 ml trockenem Pyridin und 0,023 ml 4- (Dimethylchlorsilyl)-styrol wurde zwei Stunden lang bei Raumtemperatur geschüttelt. Nach dem Abfiltrieren und Waschen mit trockenem Methylenchlorid erfolgte die Trocknung des modifizierten Kieselgels bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des so modi fizierten Kieselgels betrug 0,9%, d. h. die Konzentration der Ankergruppe betrug etwa 9%, bezogen auf die maximal mögliche Belegung der Oberfläche mit Ankergruppe.

Zu einer Suspension des modifizierten Kieselgels in 25 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff wurden 2,5 ml 1,1,1,3,3,3-Hexamethylendisilazan (HMDS) gegeben und bei Raumtemperatur zwei Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und Waschen mit Methylenchlorid erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlen stoffgehalt des so modifizierten und verkappten Kiesel gels betrug 4,08%.

Zu einer Suspension, bestehend aus 2,2 g des modifizier ten und verkappten Kieselgels in 25 ml trockenem Methylenchlorid wurden 3,977 g Styrol und 0,209 g Azo bis-isobutyronitril (AIBN) gegeben. Nach Schütteln der Suspension und Entfernung des Methylenchlorids am Rota tionsverdampfer unter Wasserstrahlvakuum, sowie mehrmali gem Sekurieren des Reaktionskolbens und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang.

Im Anschluß an die Polymerisation wurde das Kieselgel polymer in 50 ml Methylenchlorid suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründ lichem Waschen erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des Kiesel gelpolymers betrug 24,5%, d. h. auf das ursprüngliche Kieselgel berechnet waren insgesamt 37,8% organische Verbindungen und Polymer hinzugefügt worden.

Beispiel 2

7,5 g des so vorbehandelten Kieselgels wurden in 75 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff suspendiert, nach der Zugabe von 1,95 ml trockenem Pyridin und einem Gemisch, bestehend aus 0,261 ml 4-(Dimethylsilyl)-styrol und 1,910 ml Chlortrimethylsilan zugegeben und 20 Stunden lang bei Raumtemperatur, bei gelegentlichem Schütteln stehenge lassen. Nach dem Abfiltrieren und Waschen mit trockenem Methylenchlorid erfolgte die Trocknung des modifizierten Kieselgels bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlen stoffgehalt des so modifizierten Kieselgels betrug 4,77%.

Zu einer Suspension, bestehend aus 7,0 g des modifizier ten Kieselgels in 70 ml trockenem Methylenchlorid, wurden 16,703 g Styrol und 0,879 g Azo-bis-isobutyronitril (AIBN) gegeben. Nach Schütteln der Suspension und Entfernung des Methylenchlorids am Rotationsverdampfer unter Wasserstrahlvakuum, sowie mehrmaligem Sekurieren des Reaktionskolbens und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang.

Im Anschluß an die Polymerisation wurde das Kieselgel polymer zweimal in 100 ml Methylenchlorid suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründlichem Waschen erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank.

Der Kohlenstoffgehalt des Kieselgelpolymers betrug 31,9%. Auf das ursprüngliche Kieselgel berechnet waren insgesamt 55,6% organische Verbindungen und Polymer hinzugefügt worden.

Beispiel 3

Die Aktivierung des verwendeten Kieselgels, Matrex Silica Si (mittlerer Porendurchmesser 25 nm, mittlere Partikel größe 0,01 mm), der Firma Amicon (Witten, BRD) erfolgte durch zweistündiges Kochen in 5% Salpetersäure, neutral Waschen mit destilliertem Wasser und Trocknen im Vakuumtrockenschrank bei 120°C.

5 g des so vorbehandelten Kieselgels wurden in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff suspendiert und nach Zugabe von 0,273 ml 3-(Trimethoxysilyl)-propylmethacrylat wurde 8 Stunden unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Nach dem Abfiltrieren und Waschen mit trockenem Methylen chlorid erfolgte die Trocknung des modifizierten Kiesel gels bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoff gehalt des so modifizierten Kieselgels betrug 5,31%.

Zu einer Suspension des modifizierten Kieselgels in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff wurden 5 ml 1,1,1,3,3,3- Hexamethylendisilazan (HMDS) gegeben und bei Raum temperatur zwei Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrie ren und Waschen mit Methylenchlorid erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlen stoffgehalt des so modifizierten und verkappten Kiesel gels betrug 5,6%.

Zu einer Suspension bestehend aus 4 g des modifizierten und verkappten Kieselgels in 50 ml trockenem Methylen chlorid wurden 3,268 g 2-Hydroxyethylmethacrylat und 0,084 g Azo-bis-isobutyronitril (AIBN) gegeben. Nach Schütteln der Suspension und Entfernung des Methylen chlorids am Rotationsverdampfer unter Wasserstrahlvakuum, sowie mehrmaligem Sekurieren des Reaktionskolbens und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang. Im Anschluß an die Polymerisation wurde das Kieselgelpolymer in 100 ml Methanol suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründlichem Waschen des Materials erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des Kiesel gelpolymers betrug 27,67%. Auf das ursprüngliche Kiesel gel berechnet waren insgesamt 99,2% organische Ver bindungen und Polymer hinzugefügt worden.

Beispiel 4

Die Aktivierung des verwendeten Kieselgels, Nucleosil 300-5 (mittlerer Porendurchmesser 30 nm, Partikelgröße 0,005 mm), der Firma Macherey und Nagel (Düren, BRD) erfolgte durch zweistündiges Kochen in 5% Salpetersäure, neutral Waschen mit destilliertem Wasser und Trocknen im Vakuumtrockenschrank bei 120°C.

5,0 g des so vorbehandelten Kieselgels wurden in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff suspendiert, nach der Zugabe von 0,7 ml trockenem Pyridin und einem Gemisch, bestehend aus 0,070 ml 4-(Dimethylsilyl)-styrol und 0,466 ml Chlortrimethylsilan zugegeben und 20 Stunden lang bei Raumtemperatur, bei gelegentlichem Schütteln stehenge lassen. Nach dem Abfiltrieren und Waschen mit trockenem Methylenchlorid erfolgte die Trocknung des modifizierten Kieselgels bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlen stoffgehalt des so modifizierten Kieselgels betrug 1,59%.

Zu einer Suspension, bestehend aus 5,0 g des modifizierten Kieselgels in 50 ml trockenem Methylenchlorid wurden 9,09 g Styrol und 0,478 g Azo-bis-isobutyronitril (AIBN) gege ben. Nach Schütteln der Suspension und Entfernung des Methylenchlorids am Rotationsverdampfer unter Wasser strahlvakuum, sowie mehrmaligem Sekurieren des Reaktions kolbens und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang.

Im Anschluß an die Polymerisation wurde das Kieselgel polymer zweimal in 100 ml Methylenchlorid suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründlichem Waschen erfolgte die Trennung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank.

Der Kohlenstoffgehalt des Kieselgelpolymers betrug 16,8%. Auf das ursprüngliche Kieselgel berechnet waren insgesamt 22,3% organische Verbindungen und Polymer hinzugefügt worden.

Beispiel 5

5 g des so vorbehandelten Kieselgels wurden in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff suspendiert, nach der Zugabe von 1,95 ml trockenem Pyridin und 2,13 ml 4-(Di methylchlorsilyl)-styrol wurde zwei Stunden lang bei Raumtemperatur geschüttelt. Nach dem Abfiltrieren und Waschen mit trockenem Methylenchlorid erfolgte die Trocknung des modifizierten Kieselgels bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des so modi fizierten Kieselgels betrug 9,9%.

Zu einer Suspension des modifizierten Kieselgels in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff wurden 5,0 ml 1,1,1,3,3,3- Hexamethylendisilazan (HMDS) gegeben und bei Raumtempera tur zwei Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und Waschen mit Methylenchlorid erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des so modifizierten und verkappten Kieselgels betrug 10,0%. Zu einer Suspension, bestehend aus 5 g des modifizierten und verkappten Kieselgels in 50 ml trockenem Methylen chlorid wurden 5,966 g Styrol und 0,314 g Azo-bis-iso butyronitril (AIBN) gegeben. Nach Schütteln der Suspen sion und Entfernung des Methylenchlorids am Rotationsver dampfer unter Wasserstrahlvakuum, sowie mehrmaligem Sekurieren des Reaktionskolbens und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang.

Im Anschluß an die Polymerisation wurde das Kieselgel polymer in 75 ml Methylenchlorid suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründ lichem Waschen erfolgte die Trockung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des Kiesel gelpolymers betrug 46,71%, d. h. auf das ursprüngliche Kieselgel berechnet waren insgesamt 102,6% organische Verbindungen und Polymer hinzugefügt worden.

Beispiel 6

Die Aktivierung des verwendeten Kieselgel, LiChrosorb Si 100 (mittlerer Porendurchmesser 10 nm, Partikelgröße 0,01 mm), der Firma Merck (Darmstadt, BRD) erfolgte durch zweistündiges Kochen in 5% Salpetersäure, neutral Waschen mit destilliertem Wasser und Trocknen im Vakuumtrocken schrank bei 120°C.

5,0 g des so vorbehandelten Kieselgels wurden in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff suspendiert, nach der Zugabe von 1,94 ml trockenem Pyridin und 2,279 ml 4- (Dimethylchlorsilyl)-styrol wurde zwei Stunden lang bei Raumtemperatur geschüttelt. Nach dem Abfiltrieren und Waschen mit trockenem Methylenchlorid erfolgte die Trocknung des modifizierten Kieselgels bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des so modi fizierten Kieselgels betrug 9,47%.

Zu einer Suspension des modifizierten Kieselgels in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff wurden 5,0 ml 1,1,1,3,3,3- Hexamethylendisilazan (HMDS) gegeben und bei Raumtempera tur zwei Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und Waschen mit Methylenchlorid erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des so modifizierten und verkappten Kieselgels betrug 9,85%.

Zu einer Suspension, bestehend aus 5 g des modifizierten und verkappten Kieselgels in 50 ml trockenem Methylen chlorid wurden 11,931 g Styrol und 0,62 g Azo-bis-iso butyronitril (AIBN) gegeben. Nach Schütteln der Suspen sion und Entfernung des Methylenchlorids am Rotationsver dampfer unter Wasserstrahlvakuum, sowie mehrmaligem Sekurieren des Reaktionskolbens und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang.

Im Anschluß an die Polymerisation wurde das Kieselgel polymer in 75 ml Methylenchlorid suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründ lichem Waschen erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des Kiesel gelpolymers betrug 46,58%, d. h auf das ursprüngliche Kieselgel berechnet waren insgesamt 102% organische Ver bindungen und Polymer hinzugefügt worden.

Beispiel 7

5 g des so vorbehandelten Kieselgels wurden in 25 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff suspendiert, nach der Zugabe von 1,95 ml trockenem Pyridin und 2,164 ml 4- (Dimethylchlorsilyl)-styrol wurde zwei Stunden lang bei Raumtemperatur geschüttelt. Nach dem Abfiltrieren und Waschen mit trockenem Methylenchlorid erfolgte die Trocknung des modifizierten Kieselgels bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des so modi fizierten Kieselgels betrug 9,79%.

Zu einer Suspension des modifizierten Kieselgels in 50 ml trockenem Tetrachlorkohlenstoff wurden 5 ml 1,1,1,3,3,3- Hexamethylendisilazan (HMDS) gegeben und bei Raumtempera tur zwei Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und Waschen mit Methylenchlorid erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des so modifizierten und verkappten Kieselgels betrug 10,0%.

Zu einer Suspension, bestehend aus 4 g des modifizierten und verkappten Kieselgels in 40 ml trockenem Methylen chlorid wurden 3,18 g Styrol, 9,104 g Toluol und 0,167 g Azo-bis-isobutyronitril (AIBN) gegeben. Nach Schütteln der Suspension und Entfernung des Methylenchlorids am Rotationsverdampfer unter Wasserstrahlvakuum, sowie mehrmaligem Sekurieren des Reaktionskolbens mit N₂ und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang.

Im Anschluß an die Polymerisation wurde das Kieselgel polymer in 50 ml Methylenchlorid suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründ lichem Waschen erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank. Der Kohlenstoffgehalt des Kiesel gelpolymers betrug 31,3%, d. h. auf das ursprüngliche Kieselgel berechnet waren insgesamt 51,5% organische Verbindung und Polymer hinzugefügt worden.

Beispiel 8

Die Trocknung des verwendeten HEMA 1000 (Hydroxyethyl methacrylats, mittlerer Porendurchmesser 100 nm), bezogen von der Firma Polymer Standards (Mainz, BRD) erfolgte bei 40°C im Vakuumtrockenschrank.

5 g des getrockneten HEMA 1000 wurden in 100 ml trockenem Methylenchlorid suspendiert, nach der Zugabe von 0,1 ml trockenem Pyridin und 0,05 ml Methacrylsäurechlorid wurde bei Raumtemperatur zwei Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und Waschen mit Methylenchlorid erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank.

Zu einer Suspension bestehend aus 50 ml trockenem Methylenchlorid und 5 g des modifizierten HEMA wurden 5,0 g 2-Hydroxyethylmethacrylat und 0,263 g AIBN gegeben. Nach Schütteln der Suspension und Entfernung des Methy lenchlorids am Rotationsverdampfer unter Wasserstrahl vakuum, sowie mehrmaligem Sekurieren mit N₂ des Reaktionskolbens und anschließendem Anlegen eines Vakuums von etwa 120 mbar erfolgte die Polymerisation bei 70°C drei Tage lang.

Im Anschluß an die Polymerisation wurde das modifizierte HEMA in 100 ml Methanol suspendiert und sechs Stunden lang geschüttelt. Nach Abfiltrieren und gründlichem Waschen erfolgte die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrocken schrank.

Beispiel 9

Die Aktivierung, Modifizierung und die Polymerisation des Kieselgels, Matrex Silica Si (mittlerer Porendurchmesser 25 nm, Partikelgröße 0,005 mm) der Firma Amicon (Witten, BRD), erfolgte analog dem Beispiel 2.

3,5 g des gemäß Beispiel 2 polymer modifizierten Kiesel gels wurden in 125 ml trockenem Xylol suspendiert und nach Zusatz von 2,5 g 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan (HMDS) unter Rückfluß 20 Stunden zum Sieden erhitzt. Nach Abfiltrieren und Waschen mit Methylenchlorid erfolgt die Trocknung bei 40°C im Vakuumtrockenschrank.

Genaue Daten des Materials:

Grundmaterial: Matrex Silica Si
Mittlerer Porendurchmesser: 25 nm
Partikelgröße: 0,005 mm
Spezifische Oberfläche: 292 m²/g

Modifiziertes Kieselgel:
Spezifische Oberfläche: 215,4 m²/g
Kohlenstoffgehalt: 4,77% C

Polymer modifiziertes Kieselgel:
Spezifische Oberfläche: 151,4 m²/g
Kohlenstoffgehalt: 31,9%

Füllen der Säule:
Die Füllung der Säule erfolgte nach der Slurry-Methode.
2,25 g polymer modifiziertes Kieselgel
45 ml Methanol/Dioxan (2:1)
Laufmittel: Methanol/Dioxan (2:1)
Druck: 300 bar
Flow: ca. 4,5 ml/min
Dauer: 2,5 Stunden
Dimensionen der Säule: 250 × 4 mm

Legenden zu den Abbildungen

Abb. 1: Variation der Ankergruppenkonzentration

Vergleich der Elutionsvolumina von chromatographischen Materialien zur GPC, die sich nur in der Konzentration der Ankergruppen (4-Vinyl-phenyl-siloxan) unterscheiden und dabei unterschiedliche Ausschlußgrenzen für Substan zen verschiedenen Molgewichts ergeben. Als Referenz ist nicht modifiziertes Kieselgel [pur] angegeben. Angegeben ist jeweils der Bruchteil der maximal möglichen Anker gruppenkonzentration (1/3; 1/11; 1/31; 1/100).
Abb. 2: Variation der Polymerisationszeit

Entsprechend einem Kieselgel mit 1/11 der möglichen Ankergruppen wurden unter sonst gleichen Bedingungen die Polymerisationszeiten variiert und das GPC-Verhalten der resultierenden Materialien geprüft.
pur = Referenzkieselgel unmodifiziert. Zeiten 1 h; 2 h; 4 h.
Abb. 3: Variation des Inertlösungsmittels

Unter sonst gleichen Bedingungen bei der Herstellung wurde das Monomer mit einem Inertlösungsmittel (Toluol) verdünnt und das GPC-Verhalten der resultierenden Materialien untersucht. 1/0 keinen Verdünnung; in den übrigen Versuchen auf ein Volumenteil Monomer 1, 3, 7, 11 und 15 Volumenteile Inertlösungsmittel.
Abb. 4: Variation der AIBN-Konzentration

Unter sonst gleichen Bedingungen wurde die Initiator konzentration (AIBN) variiert und anschließend das GPC- Verhalten der Materialien untersucht.
0,1, 1,0, 2,5 und 5,0 Gew.-% AIBN auf Monomeranteil.

Abb. 5a-c: Gelchromatographische Trennungen von Poly styrol 111 000 (PST-111 000), Polystyrol 5000 (PST-5000), Tristearin, Triakontan (C 30), Eikosan (C 20), Tetradecan (C 14), Octan (C 8) und Benzol, bei verschiedenen Fluß raten. Säule nach Beispiel 9.

Claims

1. Partikel zur Chromatographie mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 1-50 µm, deren Matrix aus anorganischem oder organischem, polymeren und porösen Hartmaterial gebildet wird, die als Säulenpackungs material in der Chromatographie, speziell in der Gel permeationschromatographie, geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der Matrix durch ein Netz von an die Oberfläche der Poren chemisch ge bundenen Polymerketten ausgefüllt sind. Das Polymer netzwerk ist für Lösungsmittel und z. T. für gelöste Substanz permeabel, wobei durch die Dichte dieses Netzwerkes der Ausschlußgrenzbereich für die GPC zwischen 200 bis 200 000 variiert werden kann.

2. Verfahren zur Herstellung der Partikel zur Chromato graphie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der Matrix durch ein Netz von an die Ober fläche der Poren chemisch gebundenen Polymerketten ausgefüllt sind. Das Polymernetzwerk ist für Lösungsmittel und z. T. für gelöste Substanz permea bel, wobei durch die Dichte dieses Netzwerkes der Ausschlußgrenzbereich für die GPC zwischen 200 bis 200 000 variiert werden kann.

3. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des porösen Hartmaterials zunächst zur Polymerisation geeignete Gruppe in bestimmten Konzentrationen kova lent gebunden werden und daß nach der Zugabe einer polymerisationsfähigen Monomermischung und eines Polymerisationsinitiators die Bildung des Polymers erfolgt, bei der die freien Räume der sogenannten Poren der Partikel mit kovalent gebundenem Polymer gefüllt werden.

4. Verfahren zur Herstellung der porösen Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß auf der Oberfläche des porösen Hart materials zunächst zur Polymerisation geeignete Gruppen in bestimmten Konzentrationen kovalent ge bunden werden und daß nach der Zugabe einer polymeri sationsfähigen Monomermischung und eines Polymerisa tionsinitiators die Bildung des Polymers erfolgt, bei der die freien Räume der sogenannten Poren der Parti kel mit kovalent gebundenem Polymer gefüllt werden.

5. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Poren befindlichen Polymere auch ohne zugesetzten Vernetzer eine Netzwerkstruktur besitzen, die sich durch die Zahl der auf der Oberfläche des Hartmaterials ge bundenen polymerisationsfähigen Gruppen (üblicher weise zwischen 0,01 und 3,0 µmol/m²) kontrollieren läßt. Die Netzwerkstruktur beeinflußt die Permeation niedermolekularer Substanzen im Polymer stark.

6. Verfahren zur Herstellung der porösen Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zahl der auf der Ober fläche des Hartmaterials gebundenen polymerisations fähigen Gruppen (zwischen 0,01 und 3,0 µmol/m²) variiert und dadurch die Netzwerkstruktur im Polymer und damit die Permeation niedermolekularer Substanzen im Polymer stark beeinflußt.

7. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Polymerketten in den Poren durch die Menge des einge brrachten Polymers beeinflußbar ist und hierdurch sich die scheinbare Porosität im Polymeranteil variieren läßt.

8. Verfahren zur Herstellung der porösen Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 2, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verdünnen der Monomer mischung mit einem hochsiedenden Inertlösungsmittel (z. B. Toluol, Xylol o. ä.) die Menge des gebildeten Polymers in den Poren variierbar ist, wodurch sich die scheinbare Porosität kontrollieren läßt.

9. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 1, 3, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer in den Poren unter Zusatz von 0,01 bis 40% Vernetzerkom ponente hergestellt wird und sich hierdurch zusätzlich die Permeabilität für Substanzen im Polymer variieren läßt.

10. Verfahren zur Herstellung poröser Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 2, 4, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer in den Poren unter Zusatz von 0,01 bis 40% Vernetzerkomponente herge stellt wird und sich hierdurch die Permeabilität für Substanzen im Polymer variieren läßt.

11. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 1, 3, 5, 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Hart material poröse Kieselgele, Aluminiumoxid, Glas, Zeolithe, Celite oder makroporöse Polymere auf der Basis von Vinyl, Vinyliden, Methacrylat, Acrylat o. ä. allgemein gebräuchlichen Monomeren mit üblichen Ver netzern wie Divinylbenzol, Glykoldimethacrylat, Methylenbisacrylamid verwendet werden. Grundsätzlich können jedoch alle porösen Materialien mit einer ausreichenden Inertheit und mechanischen Stabilität mit mittlerem Porendurchmesser von 6-500 nm, einem Porenvolumen von 0,1-3 ml/g und einer mittleren Partikelgröße von 1-50 µm verwendet werden.

12. Verfahren zur Herstellung der porösen Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 2, 4, 6, 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Hartmaterial poröse Kieselgele, Aluminiumoxid, Glas, Zeolithe, Celite oder makroporöse Polymere auf der Basis von Vinyl, Vinyliden, Methacrylat, Acrylat o. ä. allgemein gebräuchlichen Monomeren mit üblichen Vernetzern wie Divinylbenzol, Glykoldimethacrylat, Methylenbisacryl amid verwendet werden. Grundsätzlich können jedoch alle porösen Materialien mit einer ausreichenden Inertheit und mechanischen Stabilität mit mittlerem Porendurchmesser von 6-500 nm, einem Porenvolumen von 0,1-3 ml/g und einer mittleren Partikelgröße von 1-50 µm verwendet werden.

13. Poröse Partikel zur Chromatographie nach Anspruch 1, 3, 5, 7, 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß poröses Kieselgel als Hartmaterial verwendet wird.

14. Verfahren zur Herstellung der porösen Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 2, 4, 6, 8, 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß poröses Kieselgel als Hartmaterial verwendet wird.

15. Poröse Partikel zur Chromatographie nach Anspruch 13, die in an sich bekannter Weise mit polymerisierbaren Gruppierungen (Doppelbindungen, Carboxylgruppen, Aminogruppen, Hydroxylgruppen oder Gruppierungen zum Binden fertiger Polymere) in Form von Organosilanen über Siloxangruppierungen an die Oberfläche des Kieselgels gebunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration dieser Gruppe zwischen 0,01-6 µmol/m² genau eingestellt wird. Dieses kann durch Mischen mit einem Überschuß an polymerisations inaktivem Silan wie z. B. Trimethylchlorsilan oder Hexamethyldisilazan oder durch starkes Verdünnen erfolgen. Nach dem Binden der Organosilane werden die restlichen Silanolgruppen mit z. B. Trimethylchlor silan oder Hexamethylendisilazan möglichst voll ständig verkappt (Umsetzung in CCl₄ oder ähnlichen Lösungsmitteln bei Raumtemperatur oder bis 100°C).

16. Verfahren zur Herstellung von porösen Partikeln zur Chromatographie nach Anspruch 15, wobei in an sich bekannter Weise polymerisierbare Gruppierungen (Doppelbindungen, Carboxylgruppen, Aminogruppen, Hydroxylgruppen oder Gruppierungen zum Binden ferti ger Polymere) in Form von Organosilanen über Siloxan gruppierungen an die Oberfläche des Kieselgels gebunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon zentration dieser Gruppen zwischen 0,01-6 µmol/m² genau eingestellt wird. Dieses kann durch Mischen mit einem Überschuß an polymerisationsinaktivem Silan wie z. B. Trimethylchlorsilan oder Hexamethyldisilazan oder durch starkes Verdünnen erfolgen. Nach dem Binden der Organosilane werden die restlichen Sila nolgruppen mit z. B. Trimethylchlorsilan oder Hexa methylendisilazan möglichst vollständig verkappt (Umsetzung in CCl₄ oder ähnlichen Lösungsmitteln bei Raumtemperatur oder bis 100°C).

17. Poröse Partikel zur Chromatographie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die patentgemäße Polymerisation eine Mischung aus Monomer (z. B. Styrol, Methylmethacrylat, Acrylamid, Hydroxyethylen methacrylat) und Initiator (z. B. Azobisisobutyro nitril, Benzoylperoxid) in einem leichtflüchtigen Lösungsmittel (z. B. Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Diethylether) auf das nach Anspruch 15 mit Anker gruppen modifizierte poröse Kieselgel gebracht wird. Das Lösungsmittel wird unter Rühren oder Rotieren im Vakuum von 50 bis 0,1 mbar bei 0-60°C entfernt. Nach Sekurieren mit Stickstoff wird bei einer Temperatur von 30-120°C während 1-100 Stdn. polymerisiert. Der Überschuß an nicht kovalent an das Kieselgel gebunde nem Polymer wird mit einem für dieses Polymer gutem Lösungsmittel extrahiert.

18. Verfahren zur Herstellung der porösen Partikel zur Chromatographie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß für die patentgemäße Polymerisation eine Mischung aus Monomer (z. B. Styrol, Methylmethacrylat, Acrylamid, Hydroxyethylenmethacrylat) und Initiator (z. B. Azobisisobutyronitril, Benzoylperoxid) in einem leichtflüchtigen Lösungsmittel (z. B. Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Diethylether) auf das nach Anspruch 15 mit Ankergruppen modifizierte poröse Kieselgel gebracht wird. Das Lösungsmittel wird unter Rühren oder Rotieren im Vakuum von 50 bis 0,1 mbar bei 0-60°C entfernt. Nach Sekurieren mit Stickstoff wird bei einer Temperatur von 30-120°C während 1-100 Stdn. polymerisiert. Der Überschuß an nicht kovalent an das Kieselgel gebundenem Polymer wird mit einem für dieses Polymer guten Lösungsmittel extrahiert.

19. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 13 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein deutlicher Überschuß an Monomervolumen in Verhältnis zum Poren volumen der Partikel benutzt wird (105-400%) und daß der nicht kovalent gebundene Anteil an Polymer nach der Polymerisation mit einem geeigneten Lösungs mittel, z. B. Methylenchlorid, Toluol, Essigester, Methanol oder Wasser, herausgelöst wird.

20. Verfahren zur Herstellung der porösen Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 14 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein deutlicher Überschuß an Mono mervolumen im Verhältnis zum Porenvolumen der Parti kel benutzt wird (105-400%) und daß der nicht kova lent gebundene Anteil an Polymer nach der Polymeri sation mit einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid, Toluol, Essigester, Methanol oder Wasser, herausgelöst wird.

21. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß den Ansprüchen 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine Chromatographiesäule gefüllt sind.

22. Poröse Partikel zur Chromatographie gemäß Anspruch 21 in eine Chromatographiesäule gefüllt, dadurch gekenn zeichnet, daß sie zur Gelpermeationschromatographie verwendet werden.

23. Chromatographiesäulen für die Gelpermeationschromato graphie, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Parti keln gemäß Anspruch 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 gefüllt sind.

24. Anwendung der Partikel gemäß Anspruch 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 als Säulenfüllmaterial für die Chromatographie.

25. Anwendung der durch die Verfahren gemäß Anspruch 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 und 18 zubereiteten Partikel als Material für die Füllung von Säulen für die Chromatographie.