(57)【要約】  多くの水が残留しているトラップカラムから、回収溶液に水が混入しないようにしつつ目的成分の回収効率を上げる。  目的成分が捕集されたトラップカラム２０の入口端が下、出口端が上になるように保持する保持手段１０と、トラップカラム２０中に残る水に対して相溶性を有する第１溶媒、水に対して相溶性が低く前記第１溶媒に対して相溶性が高い第２溶媒の順に溶媒をトラップカラム２０に送液する送液手段８１と、トラップカラム２０の出口端を廃液流路４６と回収流路４２に接続する流路切替手段４５と、トラップカラム２０から水を含む溶液の排出中は、溶液を廃液流路４６に流し、第１及び第２溶媒を含む溶液が排出されているときは溶液を回収流路４２に流すように流路切替手段４５を制御する制御部６４を有する分取精製装置により、目的成分を回収する。
2017056547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的成分と捕集用溶媒を含む溶液をトラップカラムに流して該目的成分を該トラップカラム中に捕集し、その後に前記捕集用溶媒とは別の溶媒を前記トラップカラムに流して該トラップカラム中に捕集されている目的成分を回収する分取精製装置において、
a) 前記トラップカラムの入口端が下、出口端が上になるように前記トラップカラムを保持する保持手段と、
b) 前記保持手段に保持された前記トラップカラム中に目的成分が捕集された状態で、該トラップカラム中に残る前記捕集用溶媒に対して相溶性を有し且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第１溶媒が収容された第１溶媒源、及び前記捕集用溶媒に対して相溶性が低く、前記第１溶媒に対して相溶性が高い溶媒であって該捕集用溶媒及び前記第１溶媒よりも比重が大きく且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第２溶媒が収容された第２溶媒源に切り替え可能に接続された、前記第１溶媒及び前記第２溶媒のいずれかを前記トラップカラムの入口端に送給する送液手段と、
c) 前記保持手段に保持された前記トラップカラム中に目的成分が捕集され、且つ該トラップカラム中に前記捕集用溶媒が残った状態で、前記送液手段を前記第１溶媒源に所定時間接続して前記第１溶媒を前記トラップカラムに流した後、前記送液手段を前記第２溶媒源に接続して前記第２溶媒を前記トラップカラムに流す送液制御手段と、
d) 前記トラップカラムの出口端を廃液流路と回収流路のいずれかに選択的に接続する流路切替手段と、
e) 前記トラップカラムの出口端から前記捕集用溶媒を含む溶液が排出されているときは該出口端を前記廃液流路に接続し、前記トラップカラムの出口端から前記第２溶媒を含む溶液が排出されているときは該出口端を前記回収流路に接続し、前記トラップカラムの出口端から前記第１溶媒を含む溶液が排出され始めてから前記第２溶媒を含む溶液が排出され始めるまでの間の所定のタイミングで該出口端の接続先を前記廃液流路から前記回収流路に切り替えるように前記流路切替手段を制御する流路制御手段と
を有することを特徴とする分取精製装置。
【請求項２】
目的成分と捕集用溶媒を含む溶液をトラップカラムに流して該目的成分を該トラップカラム中に捕集し、その後に前記捕集用溶媒とは別の溶媒を前記トラップカラムに流して該トラップカラム中に捕集されている目的成分を回収する分取精製方法において、
a) 前記トラップカラムの入口端が下、出口端が上になるように保持されたトラップカラム中に目的成分が捕集された状態で、該トラップカラム中に残る前記捕集用溶媒に対して相溶性を有し、且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第１溶媒を前記トラップカラムの入口端に所定時間送給し、
b) 続いて、前記捕集用溶媒に対して相溶性が低く、前記第１溶媒に対して相溶性が高い溶媒であって該捕集用溶媒及び該第１溶媒よりも比重が大きく且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第２溶媒を前記トラップカラムの入口端に送給し、
c) 前記トラップカラムの出口端から前記捕集用溶媒を含む溶液が排出されているときは該溶液を廃液流路に流し、前記トラップカラムの出口端から前記第２溶媒を含む溶液が排出されているときは該溶液を回収流路に流し、前記トラップカラムの出口端から前記第１溶媒を含む溶液が排出され始めてから前記第２溶媒を含む溶液が排出され始めるまでの間の所定のタイミングで該出口端から排出される溶液の流路を前記廃液流路から前記回収流路に切り替えることを特徴とする分取精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液に含まれる１ないし複数の成分を液体クロマトグラフを利用して分離して回収するための分取精製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製薬分野においては、化学合成により得られた各種の化合物をライブラリとして保管したり或いは詳細に分析したりするためのサンプルを収集することを目的として、液体クロマトグラフを利用した分取精製システムが使用されている。こうした分取精製システムとして、特許文献１、特許文献２に記載のシステムが知られている。【０００３】
特許文献１、２に記載の分取精製システムでは、試料溶液中の目的成分（化合物）を液体クロマトグラフで時間的に分離することにより目的成分毎に別々のトラップカラムに導入して一旦捕集する。その後、各トラップカラムに溶媒（溶出用溶媒）を流して該カラム内に捕集されている目的成分を溶出することにより該目的成分を高い濃度で含有する溶液を容器（回収容器）に採取し、各溶液について蒸発・乾固処理を行って溶媒を除去することにより目的成分を固形物として回収する。【０００４】
蒸発・乾固処理は、回収した溶液を加熱したり、真空遠心分離したりする等の方法により行われるのが一般的である。しかしながら、こうした方法では、蒸発・乾固処理だけで数時間から１日程度の時間が必要になる。製薬分野では、多くの合成化合物の中から薬効のある化合物を探索する必要があり、そのために分析機器の高速化や分析手法の最適化などにより分析時間を短縮する等、様々な効率化が図られている。蒸発・乾固処理の工程は化合物探索の全工程の中で最も時間がかかる工程の一つであるため、この工程の時間を短縮することは効率化を図る上で重要である。【０００５】
蒸発・乾固処理に時間がかかる要因として、回収容器に採取される溶液に水が混入していることが挙げられる。トラップカラムに捕集されている目的成分を溶出させるための溶媒としては通常、有機溶媒が用いられる。有機溶媒は水に比べると沸点が低く、揮発性が高いため、回収容器に採取される溶液が有機溶媒に目的成分が溶解したものであれば、蒸発・乾固処理にかかる時間は短くて済む。ところが、液体クロマトグラフでは、目的成分は水又は水を主成分とする移動相と共にトラップカラムに導入されて捕集されるのが一般的であるため、目的成分の捕集が終了した時点ではトラップカラム内に水が多く保持された状態となる。このような状態でトラップカラムに有機溶媒を導入して該トラップカラムから目的成分を溶出させても、有機溶媒と目的成分のみをトラップカラムから取り出すことは難しく、回収容器に採取された溶液に水が混入してしまう。【０００６】
これに対して特許文献３には、トラップカラムから目的成分を溶出させるに先立って、該カラム内に保持されている水系の溶媒を排除するようにした分取精製装置が開示されている。この分取精製装置では、トラップカラムに含まれる水系の溶媒よりも大きな比重を持ち、かつ水系溶媒と低相溶性である有機溶媒がトラップカラムから目的成分を溶出するための溶媒（溶出用溶媒）として用いられる。そして、トラップカラムに目的成分が捕集された状態で、トラップカラムの下端から溶出用溶媒を導入する。これにより、溶出用溶媒よりも比重の低い水系溶媒がまず溶出用溶媒に押し上げられて最初にトラップカラムから排出され、その後目的成分が溶出用溶媒に溶解してトラップカラムから排出される。この最初に出てくる水系溶媒を廃棄することで、有機溶媒（溶出用溶媒）のみに目的成分が溶解した溶液を回収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2003-149217号公報
【特許文献２】国際公開WO2009/044425号
【特許文献３】国際公開WO2009/044426号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３に記載の分取精製装置では、水系溶媒に対して相溶性が低い溶出用溶媒で水系溶媒を押し上げるため、両者の境界付近は水系溶媒に溶出用溶媒が懸濁したエマルションとなる。トラップカラムに捕集されていた目的成分はエマルション中の溶出用溶媒にも溶解しているため、目的成分の回収効率を上げるためには該エマルションを回収容器に採取することが望ましいが、そうすると回収容器に採取する溶液に水が含まれてしまうという問題があった。【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、トラップカラム内に多くの水が残留している状態で溶出力の高い溶媒をトラップカラムに流して該カラムに捕集されている目的成分を溶出させて回収する分取精製装置において、回収溶液に水が混入しないようにしつつ目的成分の回収効率を上げることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために成された本発明は、目的成分と捕集用溶媒を含む溶液をトラップカラムに流して該目的成分を該トラップカラム中に捕集し、その後に前記捕集用溶媒とは別の溶媒を前記トラップカラムに流して該トラップカラム中に捕集されている目的成分を回収する分取精製装置において、
a) 前記トラップカラムの入口端が下、出口端が上になるように前記トラップカラムを保持する保持手段と、
b) 前記保持手段に保持された前記トラップカラム中に目的成分が捕集された状態で、該トラップカラム中に残る前記捕集用溶媒に対して相溶性を有し且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第１溶媒が収容された第１溶媒源、及び前記捕集用溶媒に対して相溶性が低く、前記第１溶媒に対して相溶性が高い溶媒であって該捕集用溶媒及び前記第１溶媒よりも比重が大きく且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第２溶媒が収容された第２溶媒源に切り替え可能に接続された、前記第１溶媒及び前記第２溶媒のいずれかを前記トラップカラムの入口端に送給する送液手段と、
c) 前記保持手段に保持された前記トラップカラム中に目的成分が捕集され、且つ該トラップカラム中に前記捕集用溶媒が残った状態で、前記送液手段を前記第１溶媒源に所定時間接続して前記第１溶媒を前記トラップカラムに流した後、前記送液手段を前記第２溶媒源に接続して前記第２溶媒を前記トラップカラムに流す送液制御手段と、
d) 前記トラップカラムの出口端を廃液流路と回収流路のいずれかに選択的に接続する流路切替手段と、
e) 前記トラップカラムの出口端から前記捕集用溶媒を含む溶液が排出されているときは該出口端を前記廃液流路に接続し、前記トラップカラムの出口端から前記第２溶媒を含む溶液が排出されているときは該出口端を前記回収流路に接続し、前記トラップカラムの出口端から前記第１溶媒を含む溶液が排出され始めてから前記第２溶媒を含む溶液が排出され始めるまでの間の所定のタイミングで該出口端の接続先を前記廃液流路から前記回収流路に切り替えるように前記流路切替手段を制御する流路制御手段と
を有する。【００１１】
また、上記課題を解決するために成された本発明の別の態様は、
目的成分と捕集用溶媒を含む溶液をトラップカラムに流して該目的成分を該トラップカラム中に捕集し、その後に前記捕集用溶媒とは別の溶媒を前記トラップカラムに流して該トラップカラム中に捕集されている目的成分を回収する分取精製方法において、
a) 前記トラップカラムの入口端が下、出口端が上になるように保持されたトラップカラム中に目的成分が捕集された状態で、該トラップカラム中に残る前記捕集用溶媒に対して相溶性を有し、且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第１溶媒を前記トラップカラムの入口端に所定時間送給し、
b) 続いて、前記捕集用溶媒に対して相溶性が低く、前記第１溶媒に対して相溶性が高い溶媒であって該捕集用溶媒及び該第１溶媒よりも比重が大きく且つ該捕集用溶媒よりも沸点が低い第２溶媒を前記トラップカラムの入口端に送給し、
c) 前記トラップカラムの出口端から前記捕集用溶媒を含む溶液が排出されているときは該溶液を廃液流路に流し、前記トラップカラムの出口端から前記第２溶媒を含む溶液が排出されているときは該溶液を回収流路に流し、前記トラップカラムの出口端から前記第１溶媒を含む溶液が排出され始めてから前記第２溶媒を含む溶液が排出され始めるまでの間の所定のタイミングで該出口端から排出される溶液の流路を前記廃液流路から前記回収流路に切り替える。【００１２】
ここで、捕集用溶媒は、主に、液体クロマトグラフにおいて雑多な成分を含む溶液から目的成分を分離するために利用される移動相を指すが、トラップカラムに目的成分を捕集した後に該カラム内を洗浄したり清浄化したりするために利用される洗浄液が含まれていても良い。捕集用溶媒は、一般的には水単体又は水を主成分とする水系の溶媒である。また、第１溶媒は捕集用溶媒に対して上述した相溶性、比重、及び沸点の条件を満たす溶媒であり、例えばアセトニトリル（比重：０．７１、沸点：８１．６℃）やメタノール（比重：０．７９、沸点：６４．７℃）、あるいはこれらの混合液である有機溶媒である。また、第２溶媒は捕集用溶媒に対して上述した相溶性、比重、及び沸点の条件を満たす溶媒であり、例えばジクロロメタン（比重：１．３２、沸点：３９．６℃）又はこれを含む混合液である有機溶媒である。この混合液とは、溶出力や化合物の溶解度などを調整するために例えばメタノールをジクロロメタンに混ぜたものである。第１溶媒及び第２溶媒はいずれも目的成分を溶出可能な溶媒であるが、第１溶媒よりも第２溶媒の方が溶出力が強いものが用いられる。【００１３】
本発明に係る分取精製装置では、トラップカラム内の吸着剤に目的成分が捕集され、且つ、トラップカラム内に捕集用溶媒が溜まっている状態で送液手段により第１溶媒が送給され、該第１溶媒がトラップカラムの下端からその内部に送り込まれる。トラップカラム内で第１溶媒の液面が上昇するに従い該カラム内の捕集用溶媒が押し上げられるが、第１溶媒は捕集用溶媒に対して相溶性を有するため、捕集用溶媒と第１溶媒の境界付近では両者が互いに溶解した状態となる。トラップカラムへの第１溶媒の導入が開始されてから所定時間が経過すると、送液手段による第１溶媒の送給が停止される。ここで、「所定時間」は第１溶媒の送液速度によるが、トラップカラム内で捕集用溶媒と第２溶媒の間に介在して両溶媒の接触を防止できる程度の量の第１溶媒をトラップカラム内に導入できれば良い。続いて、送液手段により第２溶媒がトラップカラムの下端から該カラム内に送り込まれ、トラップカラム内で第２溶媒の液面が上昇するに従い該カラム内の捕集用溶媒及び第１溶媒が押し上げられる。このとき、第２溶媒は第１溶媒に対して相溶性が高いため、第２溶媒と第１溶媒の境界付近では両者が互いに溶解した状態となる。【００１４】
上記のように、トラップカラムへの第１溶媒及び第２溶媒の導入に伴い、まずは捕集用溶媒がトラップカラムの出口端から排出される。このとき、トラップカラムから排出される溶液は廃液流路に流され、捕集用溶媒が廃棄される。トラップカラム内の捕集用溶媒が全て排出されると、続いて第１溶媒がトラップカラムの出口端から排出される。第１溶媒のトラップカラムからの排出が始まって所定時間が経過すると、流路制御手段は流路切替手段を制御してトラップカラムから排出される溶液を回収流路に流す。これにより、第１溶媒に含まれる目的成分がトラップカラムから取り出され回収される。この後、トラップカラムから排出される溶媒が第１溶媒から第２溶媒に切り替わるが、トラップカラムから排出される溶液は引き続き回収流路に流されるため、トラップカラムに捕集されている目的成分を強い溶出力を有する第２溶媒に溶出させ、該カラムから取り出して回収することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る分取精製装置によれば、目的成分を捕集したトラップカラムから該目的成分を溶出させるのに先立って該カラム内に残留する水や水系溶媒等の捕集用溶媒を排出しつつ、トラップカラムから排出される溶液の回収を開始するタイミングを早めたため、目的成分の回収効率を上げることができ、しかも、回収した目的成分を含む溶液中に水が含まれることを防止できる。また、回収した第１溶媒及び第２溶媒の沸点は水よりも低いため、後の工程において蒸発・乾固処理を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による分取精製装置の概略構成図。
【図２】トラップカラムからの溶出液中の溶媒及び目的成分の変化を説明するための図。
【図３】トラップカラム内の溶媒の変化を説明するための模式図。
【図４】第１溶媒としてアセトニトリルを使用した場合の溶出時間を示す図。(a)はアセトニトリルを使用しない場合。(b)はアセトニトリル1mLを使用した場合。(c)はアセトニトリル2mLを使用した場合。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明の一実施形態による分取精製装置の概略構成図である。この分取精製装置は、図示しない分取液体クロマトグラフ装置によって分離されてトラップカラムに充填されている吸着剤に捕集された目的成分を、該トラップカラムから回収するための装置である。【００１９】
カラムラック１０（本発明における保持手段）は、入口端を下向きに、出口端を上向きにした状態でトラップカラム２０を起立保持している。なお、このトラップカラム２０には、予め図示しない分取液体クロマトグラフによって分離された目的成分が捕集されている。【００２０】
回収容器ラック３０にはトラップカラム２０から溶出された目的成分を回収するための回収容器３１が収容されている。【００２１】
カラムラック１０及び回収容器ラック３０の上方には、トラップカラム２０からの溶出液を回収容器３１に送るための回収ヘッド４０が設けられている。回収ヘッド４０は回収流路４２と該回収流路４２の両端にそれぞれ先端を下に向けた状態で接続された溶出液回収ニードル４１及び吐出ノズル４３を備えている。また、回収流路４２には溶出液回収ニードル４１から該回収流路４２内に流入した液体を廃液口に至る廃液流路４６に送るか吐出ノズル４３に送るかを切り替えるための排出／回収切替バルブ４５（本発明における流路切替手段）が設けられている。なお、回収ヘッド４０はそれぞれ図示しない駆動機構によって上下方向（図中のＺ軸方向）、前後方向（図中のＹ軸方向）、及び左右方向（図中のＸ軸方向）に移動させることができる。【００２２】
低圧バルブ７２は、中心に設けられた一つのポートｇとその周囲に設けられた５つのポートｈ〜ｌを有しており、ポートｇをポートｈ〜ｌのいずれかに接続すると共に、ポートｈ〜ｌのうち隣接するいずれか二つのポート同士を連通させることができる。ポートｇはプランジャーポンプ８１（本発明における送液手段）の一端に接続され、ポートｈはプランジャーポンプ８１の他端に接続される。また、ポートｉは溶媒切替バルブ７８に接続されている。ポートｌはトラップカラム２０の入口端に接続されている。【００２３】
第１溶媒リザーバ５３（本発明における第１溶媒源）には本発明における第１溶媒としてのアセトニトリルが収容されており、第２溶媒リザーバ５６（本発明における第２溶媒源）には本発明における第２溶媒としてのジクロロメタンが収容されている。溶媒切替バルブ７８はこれらのうちいずれかをプランジャーポンプ８１に流入させるように流路を切り替えるものである。【００２４】
ＣＰＵ等で構成される制御部６４は送液制御部６４ａ（本発明における送液制御手段）及び流路制御部６４ｂ（本発明における流路制御手段）を有し、これらは予め設定されたプログラムに従って、プランジャーポンプ８１（流量又は流速）と排出／回収切替バルブ４５をそれぞれ制御する。また、制御部６４は、低圧バルブ７２、溶媒切替バルブ７８等の各バルブの切替動作や図示しない駆動機構の制御などを実行することで分取精製作業を自動的に遂行する。また、操作部６５は分取精製作業のための条件などを入力設定するためのものである。なお、図中の制御部６４と各機器との接続は破線で示す。【００２５】
本実施形態に係る分取精製装置を用いた目的成分の回収手順について図１〜３を参照しつつ説明する。図２は本実施例におけるトラップカラム２０、排出／回収切替バルブ４５及び溶媒切替バルブ７８に対する処理のタイムテーブルの一例である。【００２６】
まず、ユーザが予め目的成分を捕集させたトラップカラム２０をカラムラック１０にセットする。このトラップカラム２０には、本発明における捕集用溶媒としての水が充満した状態となっている。トラップカラム２０をセットした後、操作部６５から制御部６４に処理の開始を指示する。【００２７】
制御部６４は図示しない駆動機構を駆動することにより、回収ヘッド４０を移動させて溶出液回収ニードル４１及び吐出ノズル４３をそれぞれトラップカラム２０の出口端及び回収容器３１に挿入する。このとき、流路制御部６４ｂが排出／回収切替バルブ４５を切り替えることにより、溶出液回収ニードル４１に流入した液体が廃液流路４６を流れるようにしておく。更に、制御部６４は低圧バルブ７２及び溶媒切替バルブ７８を切り替え、送液制御部６４ａがプランジャーポンプ８１を駆動させることにより、第１溶媒リザーバ５３内の第１溶媒、ここではアセトニトリル（図中ではＣＨ３ＣＮと表記）をトラップカラム２０の入口端から供給する。【００２８】
トラップカラム２０内では、前記アセトニトリルが送液されることにより下端から徐々にアセトニトリルの液面が上昇する（図３(a)）。これによりトラップカラム２０内の水も押し上げられるが、アセトニトリルは水との相溶性を有しているため、これらの境界付近では両者が互いに溶解した状態となる。一方、押し上げられた水はトラップカラム２０の出口端から溢れ出し、溶出液回収ニードル４１及び排出／回収切替バルブ４５を経て廃液流路４６から外部に排出される。【００２９】
送液制御部６４ａは、アセトニトリルを所定時間ｔ１だけ送液した後、プランジャーポンプ８１による送液を停止し、溶媒切替バルブ７８を第２溶媒リザーバ５６に切り替える。そして、再びプランジャーポンプ８１を駆動させることにより、トラップカラム２０へ第２溶媒（ジクロロメタン（図中ではＤＣＭと表記））の送液を開始する。【００３０】
前記ジクロロメタンがトラップカラム２０内に送液されると、ジクロロメタンはアセトニトリルと相溶性を有するため、これらの境界付近では両者が互いに溶解した状態となる。また、前記ジクロロメタンがトラップカラム２０内に送液されることにより、トラップカラム２０内の水及びアセトニトリルがさらに押し上げられ、水が廃液流路４６から外部に排出される（図３(b))。また、アセトニトリルは溶出力を有するため、トラップカラム２０の吸着剤に捕集されていた目的化合物はアセトニトリルに溶出し始める。【００３１】
流路制御部６４ｂは、トラップカラム２０内の空隙容積、つまり第２溶媒（ジクロロメタン）を導入し始める直前にトラップカラム２０内に溜まっている水及びアセトニトリルの容量と、プランジャーポンプ８１によるジクロロメタンの送液流量とを基に、ジクロロメタンの送液開始からアセトニトリルが排出され始めるまでの時間ｔＡを予測し、ジクロロメタンの送液開始からの経過時間が該時間ｔＡに達したか否かを判定する。また、アセトニトリルには目的成分が溶出しているため、アセトニトリルがトラップカラム２０から排出され始めるようになるとほぼ同時に、排出された溶液中に目的成分が含まれ始める（図３(c)）。【００３２】
流路制御部６４ｂはジクロロメタンの送液開始からの経過時間が前記時間ｔＡに達したと判定すると、排出／回収切替バルブ４５を廃液流路４６側から吐出ノズル４３側に切り替えることでトラップカラム２０からの溶出液の回収を開始する（図２の一点鎖線の時刻）。【００３３】
その後もジクロロメタンを送液し続けることでトラップカラム２０内がジクロロメタンで満たされ、トラップカラム２０の出口端からジクロロメタンが排出される（図３(d)）。該ジクロロメタンにも目的成分が溶出しているため、回収容器３１に回収することで目的成分を回収することができる。【００３４】
そして、送液制御部６４ａは、トラップカラム２０へのジクロロメタンの送液開始からの経過時間が設定時間ｔ２に達したか否かを判定する。設定時間ｔ２は予め設定された値であり、本実施形態では実験や計算で明らかになった、ジクロロメタンの送液開始から、トラップカラム２０から目的成分が全て溶出し終えるまでの時間である。制御部６４は設定時間ｔ２が経過したと判定すると、プランジャーポンプ８１を停止させる。【００３５】
以上のように、本実施形態に係る分取精製装置によれば、トラップカラム２０内の水を廃液流路に廃棄しつつ、目的成分を含むアセトニトリル及びジクロロメタンを回収容器に回収することができる。【００３６】
次に、本実施形態に係る分取精製装置を用いて目的成分の溶出プロファイルを調べるために行った実験について説明する。実験は、多孔質ポリマー、具体的には粒子径が２０〜３０μｍのスチレンジビニルベンゼン系ポリマーからなる吸着剤をトラップカラム２０に充填し、該吸着剤に目的成分としてのカフェイン100mgを捕集させると共に前記トラップカラム２０に捕集用溶媒としての水を満たした状態で行った。この状態で、第１溶媒としてのアセトニトリル、第２溶媒としてのジクロロメタンをそれぞれ0.5mL/minで送液し、溶出液回収ニードルから排出された溶液中の目的成分濃度を検出器で測定した。【００３７】
測定結果を図４(a)〜(c)に示す。図４(a)はジクロロメタンのみで溶出した比較実験の測定結果を、図４(b)、(c)はそれぞれアセトニトリルを1mL、2mLとジクロロメタンを用いて溶出した結果を示す。いずれの図も横軸は経過時間、縦軸は検出器の信号強度を示す。波形に乱れがあるが、これはジクロロメタンを送液した際に吸着剤から発生する気泡によるものである。図４(a)に示すようにアセトニトリルを使用せずに溶出を行った場合の溶出時間は約80分であるのに対し、図４(b)に示すように第１溶媒としてアセトニトリルを1mLを使用した場合の溶出時間は約30分、図４(c)に示すように第１溶媒として2mLのアセトニトリルを使用した場合の溶出時間は約25分であり、溶出時間が大幅に短縮された。これらの測定結果よりアセトニトリルが目的成分の溶出を促進させる効果があることが分かった。
スチレンジビニルベンゼン系ポリマーがアセトニトリルによって膨潤することにより、該ポリマーに捕集されていた目的成分が取れやすい状態になり、この状態で強い溶出力を有するジクロロメタンを流すことにより溶出時間が短縮されたものと思われる。【００３８】
なお、上記実施形態は一例にすぎないから、本発明の趣旨の範囲で適宜変更、修正、追加を行っても本願請求の範囲に包含されることは明らかである。例えば、本実施形態では第２溶媒を送液している状態で回収容器への回収を開始したが、第１溶媒を送液している状態で回収容器への回収を開始してもよい。上記実施形態では第１溶媒の送液時間が短いため、第１溶媒がトラップカラムの出口端から排出される前に第２溶媒の送液を開始しているが、第１溶媒の送液時間が長い場合やトラップカラムの容量が小さい場合には、第１溶媒を送液している状態でトラップカラムから第１溶媒が排出されることがある。このような場合には第１溶媒を送液している状態でも排出／回収切替バルブの切替を行い、第１溶媒を回収容器に回収する。【００３９】
上記実施形態では第１溶媒であるアセトニトリルがトラップカラムの出口端から排出され始めてから回収容器への溶液の回収を開始したが、ジクロロメタンが排出され始めてから溶液の回収を開始してもよい。
捕集用溶媒と第１溶媒は相溶性を有するため、これらの境界付近では互いに溶解した状態となる。第１溶媒の送液量が少ない場合や、第１溶媒に多量の捕集用溶媒が溶解した場合、第１溶媒のほとんどが捕集用溶媒と溶解することになる。この状態で、第１溶媒を回収容器に送液すると回収した溶液中の捕集用溶媒が多くなってしまう。一方で、捕集用溶媒と第２溶媒は相溶性が低いためこれらが溶解することはほとんどない。従って、第１溶媒に多量の捕集用溶媒が溶解している場合には、第２溶媒のみを回収することで、回収した溶液中に捕集用溶媒が含まれることを防ぐことができる。【００４０】
また、上記実施形態では、捕集用溶媒（水）と第１溶媒の境界付近の溶媒つまり、捕集用溶媒と第１溶媒が溶解した溶液を回収していないが、これら溶液がトラップカラムの出口端を通過したときに回収容器への回収を開始してもよい。第１溶媒は目的成分を溶出するため上記の境界付近の溶媒にも目的成分が溶出している。従って、この溶媒を回収することにより目的成分の回収効率をさらに上げることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０…カラムラック
２０…トラップカラム
３０…回収容器ラック
３１…回収容器
４０…回収ヘッド
４１…溶出液回収ニードル
４２…回収流路
４３…吐出ノズル
４５…排出／回収切替バルブ
４６…廃液流路
５３…第１溶媒リザーバ
５６…第２溶媒リザーバ
６４…制御部
６４ａ…送液制御部
６４ｂ…流路制御部
６５…操作部
７２…低圧バルブ
７８…溶媒切替バルブ
８１…プランジャーポンプ
【図１】
2017056547.tif 000003
【図２】
2017056547.tif 000004
【図３】
2017056547.tif 000005
【図４】
2017056547.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月9日(2018.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ここで、捕集用溶媒は、主に、液体クロマトグラフにおいて雑多な成分を含む溶液から目的成分を分離するために利用される移動相を指すが、トラップカラムに目的成分を捕集した後に該カラム内を洗浄したり清浄化したりするために利用される洗浄液が含まれていても良い。捕集用溶媒は、一般的には水単体又は水を主成分とする水系の溶媒である。また、第１溶媒は捕集用溶媒及び第２溶媒に対して上述した相溶性、比重、及び沸点の条件を満たす溶媒であり、例えばアセトニトリル（比重：０．７１、沸点：８１．６℃）やメタノール（比重：０．７９、沸点：６４．７℃）、あるいはこれらの混合液である有機溶媒である。また、第２溶媒は捕集用溶媒及び第１溶媒に対して上述した相溶性、比重、及び沸点の条件を満たす溶媒であり、例えばジクロロメタン（比重：１．３２、沸点：３９．６℃）又はこれを含む混合液である有機溶媒である。この混合液とは、溶出力や化合物の溶解度などを調整するために例えばメタノールをジクロロメタンに混ぜたものである。第１溶媒及び第２溶媒はいずれも目的成分を溶出可能な溶媒であるが、第１溶媒よりも第２溶媒の方が溶出力が強いものが用いられる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る分取精製装置によれば、目的成分を捕集したトラップカラムから該目的成分を溶出させるのに先立って該カラム内に残留する水や水系溶媒等の捕集用溶媒を排出しつつ、トラップカラムから排出される溶液の回収を開始するタイミングを早めたため、目的成分の回収効率を上げることができ、しかも、回収した目的成分を含む溶液中に補修用溶媒が含まれることを防止できる。また、回収した第１溶媒及び第２溶媒の沸点は補修用溶媒よりも低いため、後の工程において蒸発・乾固処理を短時間で行うことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
送液制御部６４ａは、アセトニトリルを所定時間ｔ１だけ送液した後、プランジャーポンプ８１による送液を停止し、溶媒切替バルブ７８の入口を第２溶媒リザーバ５６に切り替える。そして、再びプランジャーポンプ８１を駆動させることにより、トラップカラム２０へ第２溶媒（ジクロロメタン（図中ではＤＣＭと表記））の送液を開始する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
流路制御部６４ｂはジクロロメタンの送液開始からの経過時間が前記時間ｔＡに達したと判定すると、排出／回収切替バルブ４５の出口を廃液流路４６側から吐出ノズル４３側に切り替えることでトラップカラム２０からの溶出液の回収を開始する（図２の一点鎖線の時刻）。
【国際調査報告】
2017056547.tif 000007
2017056547.tif 000008