(57)【要約】    【課題】  超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、移動相の漏出を防止し、かつ粒子状の分離剤の充填状態を正常に保つことが可能なカラムを提供する。    【解決手段】  超臨界流体と溶剤とを含有する流体を移動相に用いる超臨界流体クロマトグラフィーに用いられるカラムにおいて、中空管１の少なくとも一端側の栓を可動栓３とし、分離剤及び溶剤の漏れを防止するシール３ｃ、３ｄと、超臨界流体の漏れを防止するシール３ｅ、３ｆとによって、可動栓本体３ａと中空管１との間の隙間を塞ぎ、中空管１の軸方向に沿って押圧した状態で、固定手段４によって可動栓３を固定する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的の物質を分離するための分離剤を収容するための中空管と、前記中空管の両端に設けられて前記分離剤を漏らさずに流体を流通させるための栓とを有し、超臨界流体と溶剤とを含有する流体を移動相に用いる超臨界流体クロマトグラフィーに用いられるカラムにおいて、
前記栓の少なくとも一方は前記中空管の軸方向に沿って中空管内を移動自在な可動栓であり、
前記カラムは、前記中空管の軸方向に沿って前記可動栓を押圧した状態で固定するための固定手段をさらに有し、
前記可動栓は、前記中空管に収容されたときに、中空管の軸方向に沿って前記可動栓を貫通する流体の流路と、前記可動栓と前記中空管の内周壁との間の隙間を塞ぐシールとを有し、
前記シールは、前記中空管の軸方向に対して併設される第一のシールと第二のシールとを含み、
前記第一のシールは前記分離剤及び前記溶剤の漏れを防止するシールであり、前記第二のシールは前記超臨界流体の漏れを防止するシールであることを特徴とするカラム。
【請求項２】
前記中空管は、中空管の端部の外周面に周設された第一のネジをさらに有し、
前記固定手段は、前記中空管の外周面を囲む周壁部と、前記周壁部の内周壁に設けられ前記第一のネジに螺合する第二のネジと、前記周壁部の内周壁から周壁部の中心軸に向けて延出するフランジ部とを有することを特徴とする請求項１記載のカラム。
【請求項３】
前記第一及び第二のシールのうち、前記中空管の中央部寄りに設けられるシールは、前記可動栓の外周面に嵌められて前記中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成する第一の内側シールと、前記中空管の内周壁に嵌められて前記中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成する第一の外側シールとからなり、
前記第一及び第二のシールのうち、前記中空管の端部寄りに設けられるシールは、前記可動栓に嵌められて前記中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成する第二の内側シールと、前記中空管の内周壁に嵌められて前記中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成する第二の外側シールとからなり、
前記第一及び第二における前記内側シール及び外側シールは、前記テーパ部同士で密着することを特徴とする請求項１記載のカラム。
【請求項４】
前記超臨界流体は二酸化炭素であり、前記第一のシールはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のシールであり、前記第二のシールはポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）製のシールであることを特徴とする請求項１記載のカラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界流体クロマトグラフィーに用いられるカラムに関し、特に超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、目的の物質の分取に好適に用いられるカラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界流体クロマトグラフィーは、高速液体クロマトグラフィーに比べて数倍から数十倍の高い圧力の系で通常行われる。したがって、超臨界流体クロマトグラフィーに用いられるカラムには、高速液体クロマトグラフィーに用いられるカラムに比べて、より高い耐圧性及び気密性が求められる。
【０００３】
また、超臨界流体クロマトグラフィーでは、拡散性及び低粘性に優れる超臨界流体が移動相に用いられる。このため、超臨界流体クロマトグラフィーは、光学異性体等の、通常では分離が困難な物質の分取に利用されている。
【０００４】
超臨界流体に用いられるカラムとしては、例えば分離剤を収容するための分離管と、分離管を内包するキャリア管と、キャリア管の端部に設けられキャリア管内に分離管を保持するためのアダプタ部材とを有し、前記アダプタ部材は、分離管の端部に外嵌して分離管とキャリア管との隙間を塞ぐためのＰＥＥＫ製のスリーブを含むカラムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このカラムは、いわゆるパックドカラムであり、主に分析の用途において汎用性を高める観点から優れているが、分取用のカラムとしては検討の余地が残されている。
【０００６】
一般に物質の分取では、内径の大きなカラムが分取効率を高める観点から好適に用いられている。このため、分取用のカラムでは、充填されている粒子状の分離剤の充填状態を正常に保つことが困難であるという問題を有している。このような問題を解決するための技術として、中空管の端部に設けられる栓のうち、少なくとも一方の栓に、中空管の軸方向に沿って中空管内を移動自在な可動栓を採用する可動栓式のカラムが知られている。
【０００７】
前記可動栓式のカラムとしては、例えば一端に開閉自在な流路を持つ分離剤充填用のシェル内に、開閉自在な流路を有する可動栓を摺動自在に挿入させた可動栓式液体クロマトグラフィー用カラムにおいて、可動栓の背面に接続させたボルト状のピストンロッドにナット状のハブを螺合させるとともに、ハブをロック手段によってシェルのフランジに固定させることを特徴とする可動栓式液体クロマトグラフィー用カラムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
また前記可動栓式のカラムとしては、例えば擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置に用いられるカラムであって、カラムの両端のうちのいずれか一方が可動栓であり、他方が固定栓である擬似移動床式クロマトグラフィー分離装置用カラムが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
前述した可動栓式のカラムは、中空管に収容された分離剤に向けて可動栓を押圧した状態で固定することができることから、分離剤の充填状態を正常に保つ観点から優れている。しかしながら、超臨界流体クロマトグラフィーでは、拡散性及び低粘性に優れる超臨界流体が移動相に利用されること、及び移動相の圧力が高いことから、前記可動栓式のカラムを超臨界流体クロマトグラフィーに用いた場合では、可動栓から移動相中の超臨界流体が漏れる場合がある。
【特許文献１】特開平９−１１９９２４号公報
【特許文献２】特開平８−４３３７３号公報
【特許文献３】特開平８−１５５２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、移動相の漏出を防止し、かつ粒子状の分離剤の充填状態を正常に保つことが可能なカラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、可動栓に設けられるシールに、分離剤及び溶剤に加えてさらに超臨界流体の漏れを防止するためのシールを用いる。
【００１２】
すなわち、本発明は、目的の物質を分離するための分離剤を収容するための中空管と、中空管の両端に設けられて分離剤を漏らさずに流体を流通させるための栓とを有し、超臨界流体と溶剤とを含有する流体を移動相に用いる超臨界流体クロマトグラフィーに用いられるカラムにおいて、栓の少なくとも一方は中空管の軸方向に沿って中空管内を移動自在な可動栓であり、前記カラムは、中空管の軸方向に沿って可動栓を押圧した状態で固定するための固定手段をさらに有し、可動栓は、中空管に収容されたときに、中空管の軸方向に沿って可動栓を貫通する流体の流路と、可動栓と中空管の内周壁との間の隙間を塞ぐシールとを有し、シールは、中空管の軸方向に対して併設される第一のシールと第二のシールとを含み、第一のシールは分離剤及び溶剤の漏れを防止するシールであり、第二のシールは超臨界流体の漏れを防止するシールであるカラムを提供する。
【００１３】
前記構成によれば、可動栓の可動範囲において、中空管に収容された分離剤を押圧し、その状態で可動栓を固定することが可能となることから、粒子状の分離剤の充填状態を正常に保つことが可能となる。また前記構成によれば、前記第二のシールによって可動栓からの超臨界流体の漏れが防止され、移動相の漏出を防止することが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記中空管は、中空管の端部の外周面に周設された第一のネジをさらに有し、前記固定手段は、中空管の外周面を囲む周壁部と、周壁部の内周壁に設けられ第一のネジに螺合する第二のネジと、周壁部の内周壁から周壁部の中心軸に向けて延出するフランジ部とを有することが好ましい。このような構成によれば、第一及び第二のネジの螺合時にフランジ部が可動栓に当接し、中空管に収容されている分離剤に向けて可動栓が押圧され、固定される。したがって分離剤の押圧や可動栓の固定が容易に行われる。
【００１５】
本発明では、前記第一及び第二のシールのうち、中空管の中央部寄りに設けられるシールは、可動栓の外周面に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成する第一の内側シールと、中空管の内周壁に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成する第一の外側シールとからなり、前記第一及び第二のシールのうち、中空管の端部寄りに設けられるシールは、可動栓に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成する第二の内側シールと、中空管の内周壁に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成する第二の外側シールとからなり、前記第一及び第二における内側シール及び外側シールは、テーパ部同士で密着することが好ましい。このような構成によれば、シールによる密閉性をさらに高めることが可能となる。
【００１６】
本発明では、前記超臨界流体は二酸化炭素であり、前記第一のシールはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のシールであり、前記第二のシールはポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）製のシールであることが好ましい。このような構成は、超臨界流体に
二酸化炭素を用いる場合の移動相の漏出を防止する観点から好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、分離剤を収容するための中空管の軸方向に沿って中空管内を移動自在な可動栓を用い、さらに可動栓と中空管の内周壁との間の隙間を塞ぐシールによって、分離剤及び溶剤の漏れと超臨界流体の漏れとを防止することから、超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、カラムからの移動相の漏出を防止し、かつカラムにおける粒子状の分離剤の充填状態を正常に保つことができる。
【００１８】
また本発明によれば、中空管の外周面に周設された第一のネジに螺合して、中空管の軸方向に沿って移動自在な固定手段を用いると、分離剤の押圧及び可動栓の固定を容易に行うことができ、粒子状の分離剤の充填状態を容易に正常に保つ観点からより一層効果的である。
【００１９】
また本発明によれば、第一及び第二のシールを、所定の方向に傾斜するテーパ部を形成しかつテーパ部同士が密着する内側シールと外側シールとから構成すると、シールの密閉性をさらに高めることができ、カラムからの移動相の漏出を防止する観点からより一層効果的である。
【００２０】
また本発明によれば、二酸化炭素の超臨界流体に対してポリビニリデンフルオライド製のシールを用いると、カラムからの超臨界流体の漏出を防止する観点からより一層効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のカラムは、超臨界流体と溶剤とを含有する流体を移動相に用いる超臨界流体クロマトグラフィーに用いられる。
【００２２】
前記超臨界流体は、臨界圧力以上及び臨界温度以上のいずれか一方又は両方の状態（すなわち超臨界状態）にある物質である。超臨界流体として用いられる物質としては、例えば二酸化炭素、アンモニア、二酸化イオウ、ハロゲン化水素、亜酸化窒素、硫化水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ハロゲン化炭化水素、水等が挙げられる。
【００２３】
前記溶剤は、前記目的の物質の種類や超臨界流体の種類等に応じて、公知の種々の溶剤の中から一種又は二種以上が選ばれる。前記溶剤としては、例えばメタノール、エタノールや２−プロパノール等の低級アルコール、アセトン等のケトン、アセトニトリル、酢酸エチル、水等が挙げられる。
【００２４】
前記超臨界流体クロマトグラフィーは、前記超臨界流体と前記溶剤とを含有する流体を移動相に用いるクロマトグラフィーであれば特に限定されない。前記超臨界流体クロマトグラフィーは、分析用であっても良いし分取用であっても良い。本発明のカラムは、分取用の超臨界流体クロマトグラフィーに適用することが好ましい。分取用の超臨界流体クロマトグラフィーは、カラムで分離した目的の物質に応じて、カラムを通過した後の移動相をフラクションコレクタで分け取る工程を含む超臨界流体クロマトグラフィーであれば特に限定されない。
【００２５】
本発明のカラムは、目的の物質を分離するための分離剤を収容する中空管と、分離剤を漏らさずに流体を流通させるために中空管の両端に設けられる栓とを有する。
【００２６】
前記中空管は、分離剤を収容するのに十分な容積及び内径を有し、前記移動相が供給さ
れる高い圧力に耐えるのに十分な肉厚を有する管であれば特に限定されない。材料には通常ステンレス鋼を用いることができる。
【００２７】
中空管の内径や容積は、カラムの用途や分離剤の種類、目的の物質の目標生産数量等に応じて異なるが、目的の物質を分取する場合では、例えば内径は２０〜６００ｍｍ、より好ましくは３０〜４５０ｍｍであることが好ましく、分離剤を収容する部分の容積は０．０７８〜７７Ｌ、より好ましくは０．１８〜４０Ｌであることが好ましい。また中空管の肉厚は、移動相の種類や圧力、カラムの材質及びカラムの大きさ等に応じて異なるが、目的の物質を分取するためのステンレス製の中空管の場合では、例えば４〜５５ｍｍであることが好ましい。
【００２８】
前記栓は、分離剤を漏らさずに流体を流通させる栓であれば特に限定されない。前記栓は、例えば栓本体と、中空管の軸方向に沿って栓本体を貫通する流体の流路と、流体の流路の分離剤側出口に設けられるフィルタとから構成することができる。
【００２９】
本発明では、前記栓の少なくとも一方には、中空管の軸方向に沿って中空管内を移動自在な可動栓を用いる。前記可動栓は、前記中空管に収容されたときに、中空管の軸方向に沿って可動栓を貫通する流体の流路と、可動栓と中空管の内周壁との間の隙間を塞ぐシールとを有する。
【００３０】
前記可動栓には、移動相を流通させるための流体の流路を有し、高速液体クロマトグラフィーや擬似移動床式クロマトグラフィー等で用いられている公知の可動栓を利用することができる。
【００３１】
前記シールは、中空管に収容された分離剤、及び移動相、すなわち超臨界流体及び溶剤、の漏れを防止することができるシールであれば良い。前記シールには、超臨界流体の種類、移動相の圧力、及び溶剤の種類等に応じて、適切な材質を有する材料で形成されたシールを用いることができる。前記シールの材料の種類やシールの数は、特に限定されない。すなわち前記シールは、一種類の材料で形成された一つのシールで構成しても良いし、複数種の材料で形成された一つのシールで構成しても良いし、複数種の材料で形成された複数のシールから構成しても良い。
【００３２】
より具体的に、前記シールは、中空管の軸方向に対して併設される第一のシールと第二のシールとから構成することができる。第一のシールは、分離剤及び溶剤の漏れを防止するシールであり、第二のシールは、超臨界流体の漏れを防止するシールである。
【００３３】
前記第一のシールには、例えば高速液体クロマトグラフィーや擬似移動床式クロマトグラフィーで用いられている可動栓式カラムにおいて、可動栓からの移動相の漏れを防止するためのリング状のパッキン等の公知のシールを用いることができる。第一のシールの材料としては、溶剤に対する透過性が低く、かつ前記隙間を塞ぐのに適当な機械的特性を有する材料が用いられる。このような材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の、前記パッキンとして公知の材料が挙げられる。
【００３４】
前記第二のシールは、超臨界流体の漏れを防止することができるシールであれば特に限定されない。このような第二のシールは、シールの材料や超臨界流体の種類等に応じて適宜選択される。例えば前記超臨界流体が二酸化炭素の場合では、第二のシールの材料としては、二酸化炭素の超臨界流体に対する透過性が低く、かつ前記隙間を塞ぐのに適当な機械的特性を有する材料が用いられる。このような材料としては、例えばポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）が挙げられる。また第二のシールの形態としては、第一のシールと同様に、例えばリング状のパッキン等のシールが挙げられる。第一及び第二のシールの
形態は同じであっても良いし異なっていても良い。
【００３５】
前記第一及び第二のシールは、可動栓を中空管に収容したときに、可動栓に外嵌するか又は中空管に内嵌するが、中空管の軸方向に対する配置順序は特に限定されず、いずれが中空管の中央部寄りに設けられても良いし、中空管の端部寄りに設けられても良い。また第一及び第二のシールは、設置数についても特に限定されず、それぞれが単数のシールであっても良いし、それぞれが複数のシールであっても良い。
【００３６】
前記第一及び第二のシールのそれぞれを適当な形態の複数のシールから構成すると、シールの密着性を高めることが可能となる。本発明では、前記シールとして、このような形態のシールを採用することができる。
【００３７】
例えば、前記第一及び第二のシールのうち中空管の中央部寄りに設けられるシールは、可動栓の外周面に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成する第一の内側シールと、中空管の内周壁に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成する第一の外側シールとからなり、前記第一及び第二のシールのうち中空管の端部寄りに設けられるシールは、可動栓に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成する第二の内側シールと、中空管の内周壁に嵌められて中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成する第二の外側シールとからなり、前記第一及び第二における内側シール及び外側シールはテーパ部同士で密着するように前記第一及び第二のシールを構成すると、シールによる密閉性をより一層高めることが可能である。
【００３８】
すなわち、中空管の中央部寄りのシールは、中空管の中央部寄りからの圧力を受けると、第一の内側シールのテーパ部は、第一の外側シールのテーパ部に向けて付勢され、両テーパ部における内側シールと外側シールとの密着性が高まる。中空管の端部寄りのシールも、中空管に収容された分離剤や移動相からの圧力に応じた力で、第二の内側シールのテーパ部が第二の外側シールのテーパ部に向けて付勢され、両テーパ部における内側シールと外側シールとの密着性が高まる。
【００３９】
本発明のカラムは、中空管の軸方向に沿って可動栓を押圧した状態で固定するための固定手段をさらに有する。
【００４０】
前記固定手段は、中空管の軸方向に沿って可動栓を押圧した状態で固定することができる手段であれば特に限定されない。前記固定手段には公知の手段を採用することができる。前記固定手段としては、例えばネジ式のキャップ、可動栓を中空管の中央部に向けて締め込む複数のボルト、オイルポンプや手動によるジャッキ等が挙げられる。
【００４１】
本発明では、押圧及び固定の容易さ及び構成の簡略化等の観点から、固定手段が前記ネジ式のキャップであることが好ましい。すなわち、中空管は、中空管の端部の外周面に周設された第一のネジをさらに有し、固定手段は、中空管の外周面を囲む周壁部と、周壁部の内周壁に設けられ第一のネジに螺合する第二のネジと、周壁部の内周壁から周壁部の中心軸に向けて延出するフランジ部とを有することが好ましい。
【００４２】
前記フランジ部は、前記可動栓に直接又は間接的に当接するのに十分に、前記中空管の中心軸に向けて延出していれば良い。このようなネジ式のキャップの固定手段には、高速液体クロマトグラフィーや擬似移動床式クロマトグラフィーで用いられる可動栓式カラムで用いられる公知のネジ式のキャップを利用することができる。
【００４３】
なお前記中空管や前記固定手段には、固定手段による押圧及び固定を行うのに適当な構
成をさらに有していても良い。このような構成としては、例えば中空管や固定手段の外周面に、これらの中心軸を挟んで形成される一対以上の平行面（ナット部）や、中空管や固定手段の外周面から突出する固定用フランジ部等が挙げられる。
【００４４】
また本発明のカラムは、本発明の効果を損なわない範囲で、前述した構成要素以外の他の構成要素を有していても良い。このような他の構成要素としては、例えば、前述したフィルタや、前記流体の流路の中空管側出口に設けられ、流体の流路を流れてきた移動相を中空管の断面方向に分散させる分散板等が挙げられる。
【００４５】
前記フィルタには、高速液体クロマトグラフィーや擬似移動床式クロマトグラフィーで用いられる可動栓式カラムで用いられる公知のフィルタを用いることができる。また前記分散板には、例えば複数の孔が設けられた円板や、さらに複数の同心円溝が設けられた円板や、さらに複数の放射状溝が設けられた円板等を用いることができる。
【００４６】
本発明のカラムには、目的の物質を分離するための分離剤が収容される。前記分離剤は、目的の物質を分離することができる分離剤であれば特に限定されない。本発明のカラムは超臨界流体クロマトグラフィー用のカラムであることから、液体を移動相に用いる高速液体クロマトグラフィー等のクロマトグラフィーでは分離が困難とされている光学異性体の分離に用いることが好ましい。したがって分離剤の種類は、目的の物質の種類に応じて適宜選択されるが、例えば目的の物質が光学異性体であれば、前記分離剤には、例えば光学活性な多糖や多糖誘導体等が挙げられる。
【００４７】
前記多糖は、光学活性な多糖であれば、合成多糖、天然多糖及び天然物変性多糖のいずれかであっても良い。前記多糖は、結合様式の規則性の高い多糖が好ましく、また鎖状の多糖が好ましい。前記多糖としては、種々の多糖を例示することができるが、特にセルロースやアミロースが好ましい。
【００４８】
前記多糖誘導体は、光学異性体の分離に用いることができる多糖誘導体であれば特に限定されない。このような多糖誘導体としては、例えば、前記多糖を骨格として含み、この多糖が有する水酸基及びアミノ基の少なくとも一部が、試料中の光学異性体に作用する官能基で置換されている多糖誘導体が挙げられる。前記多糖誘導体としては、種々の多糖誘導体を例示することができるが、特にセルロースのエステル誘導体、セルロースのカルバメート誘導体、アミロースのエステル誘導体、及びアミロースのカルバメート誘導体から選ばれる少なくともいずれかが好ましい。具体的に前記多糖誘導体としては、例えば国際公開９５／２３１２５号パンフレットに記載されている種々の多糖誘導体が挙げられる。
【００４９】
前記分離剤は、粒子状に成形された形態、又は粒子状の担体に担持されている形態等の粒子状の形態であっても良いし、中空管に収容される一体型の担体に担持されている形態、又は分離剤からなる一体型の成形物の形態等の、中空管に一体的に収容される成形物の形態であっても良い。本発明では、前記分離剤は粒子状の形態であることが、分離剤と中空管の内周壁との間に空洞を形成せず、分離剤の充填状態を正常に保つ観点から好ましい。
【００５０】
前記粒子状の形態の分離剤のうち、粒子状に成形された形態の分離剤は、例えば特許第２７８３８１９号明細書に記載されているように、分離剤としての前記多糖又は多糖誘導体を溶媒に溶解し、得られた溶液を、水等の前記分離剤が溶解しない不溶性溶媒、好ましくは陰イオン界面活性剤等の分散剤を含有する前記不溶性溶媒に、この不溶性溶媒を攪拌しながら滴下することによって製造することが可能である。
【００５１】
また前記粒子状に成形された形態の分離剤は、多孔質体を形成することができる。この
ような分離剤は、例えば気泡又はポリジェンを前記分離剤の溶液に分散させ、分散させた溶液を前記不溶性溶媒に分散させ、分散している分離剤の溶液から溶媒を留去又は置換し、得られた分離剤の粒子を、必要に応じてポリジェンを溶解する洗浄用の溶剤で洗浄する方法が挙げられる。ポリジェンには、生成する分離剤の粒子に比べて、前記洗浄用の溶剤に対する溶解性の優れる樹脂や塩等の公知の粒子が用いられる。
【００５２】
また前記粒子状の分離剤のうち、粒子状の担体に担持されている形態の分離剤は、例えば分離剤を物理吸着や化学吸着によって担体に担持させることによって製造することができる。分離剤の担体への担持は、分離剤及び必要に応じて他の化合物を含む溶液に担体を浸漬し、必要に応じて前記他の化合物を反応させ、溶液中の溶媒を留去するか、溶液中の溶媒を他の溶媒に置換する方法によって行うことができる。
【００５３】
前記担体としては、例えばポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、及びこれらの誘導体等の多孔質の有機担体；シリカ、アルミナ、マグネシア、ガラス、カオリン、酸化チタン、ケイ酸塩、ヒドロキシアパタイト等の多孔質の無機担体；等が挙げられる。
【００５４】
中空管に一体的に収容される成形物の形態の分離剤は、例えば前述した粒子状の形態の分離剤の製造において、適当な形状の容器に分離剤の溶液を収容し、その後溶媒を留去又は置換して分離剤の形状を成形物状にすることによって、又は一体型の担体に分離剤を前述したような手法で担持させることによって製造することが可能である。
【００５５】
以下、本発明の実施の形態をより具体的に説明する。図１に、本発明の一実施の形態のカラムを示す。
【００５６】
本実施の形態のカラムは、図１に示すように、中空管１と、中空管１の一端側に設けられる固定栓２と、中空管１の他端側に設けられる可動栓３と、可動栓３を中空管１の軸方向に沿って押圧した状態で固定するための固定手段４とを有する。
【００５７】
中空管１は、ステンレス製の管であり、両端の外周面には、前記第一のネジに相当するネジが設けられている。中空管１は、例えば内径が３０ｍｍであり、肉厚（ネジが形成されている端部を除く）が６ｍｍであり、長さが３００ｍｍの管とされており、中空管１の内周面及びネジを除く外周面は、＃４００バフ研磨で仕上げられている。また中空管１の一部の外周面には、一対の平行な面が形成されている。
【００５８】
固定栓２は、中空管１の外周面の一端側に設けられているネジに螺合する雌ネジキャップ２ａと、雌ネジキャップ２ａに収容される集液板２ｂと、雌ネジキャップ２ａに収容され中空管１の内部に面するように集液板２ｂ上に設けられるフィルタ２ｃとを有する。
【００５９】
雌ねじキャップ２ａは、円筒状の固定用周壁部と、固定用周壁部の内周壁の一端縁から固定用周壁部の中心軸に向けて延出する固定用フランジ部と、中空管１の外周面の一端側に設けられたネジに螺合するように固定用周壁部の内周面に設けられたネジと、固定用周壁部の中心軸に沿って固定用フランジ部を貫通する流体の流路２ｄとから構成されている。
【００６０】
集液板２ｂは、例えば中心に貫通孔を有し、同心円状の複数の溝と、前記貫通孔から延出する放射状の複数の溝とがフィルタ２ｃ側の表面に設けられている円板状の部材である。
【００６１】
フィルタ２ｃには、中空管１に収容される分離剤の粒径に応じて、適当な目開きのフィ
ルタが用いられる。フィルタ２ｃは、中空管１の一端の外径よりもやや大きい径の円板状に形成されている。
【００６２】
流体の流路２ｄには、移動相が流れる管を接続できるように、雌ねじキャップ２ａの先端側にネジが設けられている。また雌ねじキャップ２ａの前記固定用フランジ部の外周面は、断面形状が六角形となるようにナット三対の平行な面が形成されたナット部２ｅとされている。
【００６３】
可動栓３は、中空管１に収容される可動栓本体３ａと、可動栓本体３ａの中心軸に沿って可動栓本体３ａを貫通する流体の流路３ｂと、可動栓本体３ａが中空管１に収容されたときに可動栓本体３ａと中空管１の内周面との間の隙間を塞ぐシール３ｃ〜３ｆと、中空管１の内部に面する可動栓本体３ａの端面に配置される分散板３ｇと、可動栓本体３ａの固定手段４側からシールを抑える規制部材３ｈとを有する。
【００６４】
可動栓本体３ａは、径の異なる二つの円柱である径大部と径小部とが接続した形状に形成されている。径大部は、中空管１の内径よりも小さい径に形成されており、径小部は、径大部よりもさらに小さい径に形成されている。
【００６５】
流体の流路３ｂには、移動相が流れる管を接続できるように、可動栓本体３ａの先端側（径小部の端部側）にネジが設けられている。
【００６６】
シール３ｃは、可動栓本体３ａに外嵌し、中空管１の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成するシールである。シール３ｄは、中空管１に内嵌し、中空管１の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成するシールである。シール３ｃとシール３ｄのそれぞれのテーパ部は密着している。
【００６７】
シール３ｅは、中空管１に内嵌し、中空管１の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成するシールである。シール３ｆは、可動栓本体３ａに外嵌し、中空管１の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成するシールである。シール３ｅとシール３ｆのそれぞれのテーパ部は密着している。
【００６８】
シール３ｃ及びシール３ｄは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で製造されており、シール３ｅ及びシール３ｆは、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）で製造されている。なお、シール３ｄとシール３ｅは、例えば金属製のリングを介して一体的に構成されている。
【００６９】
分散板３ｇは、例えば複数箇所に形成される貫通孔と、これらの貫通孔に向けて中心から放射状に延出する複数の放射状の溝とを有する円板状の部材である。
【００７０】
規制部材３ｈは、中空管１の内径程度の外径を有する円板状の部材に、径小部の外径程度の貫通孔を中央に設けたドーナツ状の部材である。規制部材３ｈは、分散板３ｇとは反対側の径大部の端面上に設けられ、ネジによって可動栓本体３ａに固定される。規制部材３ｈは、シール３ｆに当接するように、可動栓本体３ａに固定される。
【００７１】
固定手段４は、フランジ部の中央に前記径小部が嵌合する貫通孔を有する以外は、雌ネジキャップ２ａと同様に構成されている。すなわち、固定手段４は、中空管１の外周面を囲む周壁部４ａと、周壁部４ａの内周壁に設けられ中空管１の外周面の端部に設けられたネジに螺合する、前記第二のネジに相当するネジ４ｂと、周壁部４ａの内周壁の一端縁から周壁部４ａの中心軸に向けて延出するフランジ部４ｃとを有する。フランジ部４ｃは、前記径小部が嵌合する貫通孔を中央に有する。フランジ部４ｃの外周面も、雌ネジキャッ
プ２ａと同様にナット状に形成されている。
【００７２】
次に、本実施の形態のカラムへの分離剤の充填について説明する。
まず中空管１に固定栓２が設けられた状態で、分離剤を中空管１に供給する。分離剤には、例えばセルロースのエステル誘導体、セルロースのカルバメート誘導体、アミロースのエステル誘導体、及びアミロースのカルバメート誘導体から選ばれる少なくともいずれかの多糖誘導体からなる粒子、又は粒子状のシリカに前記多糖誘導体が担持されてなる粒子が用いられる。分離剤は、通常、スラリーの状態で供給される。
【００７３】
中空管１に分離剤が供給されたら、分離剤が中空管１内に密に充填されるように、例えば真空ポンプを用いて流体の流路２ｄから吸引する。流体の流路２ｄからの吸引に代えて、あるいはさらに、例えばコンプレッサ、ポンプ、又はジャッキを用いて中空管１の他端側から加圧しても良い。
【００７４】
所定量の分離剤が中空管１内に密に充填されたら、中空管１の他端側から可動栓３を設置する。可動栓３は、例えば分散板３ｇとシール３ｃとを備えた可動栓本体３ａを中空管１の他端側から中空管１に収容し、シール３ｄ及び３ｅとシール３ｆとを設置し、規制部材３ｇを可動栓本体３ａに固定することによって設置される。
【００７５】
可動栓３が設置されたら、固定手段４を中空管１の他端側に螺合させることにより、中空管１の軸方向に沿って可動栓３を押圧する。可動栓３を適切に押圧したら固定手段４の締め付けを止める。このようにして可動栓３は、中空管１の軸方向に沿って押圧され、その状態で固定される。
【００７６】
固定手段４の押圧の終点は、分離剤の供給量と中空管１に対する可動栓３又は固定手段４の位置とによって決定しても良いし、固定手段４の締め付けに要する力が所定の値となった時点としても良い。
【００７７】
可動栓３は、図１に示すように、可動栓３のシール３ｆが完全に中空管１に収容される位置まで少なくとも中空管１内に収容される。この位置に可動栓３が存在するときに、分離剤の充填層の高さ、すなわち中空管１の一端から分散板３ｇの表面までの距離が最大（例えば２５０ｍｍ）となる。
【００７８】
次に、本実施の形態のカラムの利用形態について説明する。
分離剤が充填されたカラムは、超臨界流体クロマトグラフィー分離装置に設置される。この超臨界流体クロマトグラフィー分離装置には、例えば超臨界流体の二酸化炭素と溶剤とを含有する移動相を生成する手段と、検出器の検出結果に応じて移動相を取り分けるフラクションコレクタと、フラクションコレクタで移動相から放出された、超臨界流体を形成していた二酸化炭素のガスを回収し再利用する手段とを有する装置が用いられる。超臨界流体クロマトグラフィー分離装置では、本実施の形態のカラムは、流体の流路３ｂから流体の流路２ｄへ移動相が流れるように設置される。すなわち、流体の流路３ｂは上流側の移動相の流路に接続され、流体の流路２ｄは検出器に続く下流側の移動相の流路に接続される。
【００７９】
流体の流路３ｂに供給された移動相は、分散板３ｇによって中空管１の断面方向に均等に分散される。したがって、移動相は、中空管１の断面において均一な移動速度で中空管１内を流通する。中空管１内を流通した移動相は、フィルタ２ｃを通る。フィルタ２ｃによって分離剤の流出が防止される。フィルタ２ｃを通った移動相は、集液板２ｂによって効率的にかつ均等に流体の流路２ｄに集められ、流体の流路２ｄから排出される。
【００８０】
中空管１内に移動相が供給されると、中空管１の内圧は移動相の圧力まで高められる。このときシール３ｃは、中空管１の他端に向けて押圧される。シール３ｃが中空管１の他端に向けて押圧されると、シール３ｃのテーパ部がシール３ｄのテーパ部に向けて押圧され、シール３ｃのテーパ部とシール３のテーパ部との密着性がさらに高まる。こうして移動相中の溶剤と分離剤の漏れが防止される。
【００８１】
一方、シール３ｆは、規制部材３ｈを可動栓本体３ａに固定する際のネジによる締め付けによって規制部材３ｈから押圧されている。また、シール３ｃが中空管１の他端に向けて押圧されると、シール３ｆは、それに応じた反発力で規制部材３ｈからさらに押圧される。したがって、シール３ｆのテーパ部がシール３ｅのテーパ部に向けて押圧され、シール３ｅのテーパ部とシール３ｆのテーパ部との密着性がさらに高まる。こうして移動相中の二酸化炭素の超臨界流体の漏れが防止される。
【００８２】
本実施の形態のカラムに前記移動相を供給し続けると、中空管１に収容されている分離剤が消耗し、中空管１内に空洞が生じることがある。このような空洞の発生は、例えば超臨界流体クロマトグラフィー分離装置における検出器での検出や、固定手段４の締め付け力の定期的な測定等によって発見することができる。
【００８３】
このような空洞が生じた場合には、固定手段４をさらに締め付け、中空管１の軸方向に沿って可動栓３をさらに押圧し、中空管１の軸方向に沿って可動栓３をさらに移動させ、前記空洞が埋まるように可動栓３を適切に押圧する。このような可動栓３の位置調整を繰り返すことにより、分離剤の正常な充填状態が保たれる。
【００８４】
図２には、固定手段４の押圧によって最も可動栓３が移動した場合の本実施の形態のカラムを示す。可動栓３が完全に中空管１に収容されており、この位置に可動栓３が存在するときに、分離剤の充填層の高さが最小（例えば２４５ｍｍ）となる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、固定栓２と可動栓３とを有する構成を示したが、固定栓２に代えてさらに可動栓を設けることも可能である。このような構成によれば、固定栓２に代わる可動栓による分離剤のさらなる押圧及び固定が可能となり、分離剤の充填状態をより一層長い（ほぼ倍の）期間正常に保つことが可能となる。この場合、固定栓２に代わる可動栓には、固定栓２と同様に、分離剤の流出を防止するためのフィルタ及び集液板を設けることが好ましい。
【００８６】
また、本実施の形態では、超臨界流体クロマトグラフィー分離装置にカラムを設置する際に、流体の流路３ｂから流体の流路２ｄへ移動相が流通するようにカラムを設置したが、流体の流路２ｄから流体の流路３ｂへ移動相が流通するようにカラムを設置しても良い。この場合、可動栓３には、分散板に代えて前記集液板を設け、さらに分離剤の流出を防止するためのフィルタを設けることが好ましい。
【００８７】
本実施の形態によれば、中空管１と、固定栓２と、可動栓３と、固定手段４とを有し、可動栓３における可動栓本体３ａが中空管１に収容されたときの可動栓本体３ａと中空管１との間の隙間を塞ぐシールに、ＰＴＦＥ製のシール３ｃ及び３ｄと、ＰＶＤＦ製のシール３ｅ及び３ｆとを用いることから、二酸化炭素の超臨界流体と溶剤とを含有する移動相を用いる超臨界流体クロマトグラフィーにおいて、移動相の漏出を防止し、かつ粒子状の分離剤の充填状態を正常に保つことができる。また、分離剤の充填は、目的の物質の分離時よりも高い圧力で通常行われるが、このような高圧の条件下においても高い気密性を実現することができる。
【００８８】
本実施の形態によれば、中空管１の端部の外周面にはネジを形成し、固定手段４には、
周壁部４ａと、ネジ４ｂと、フランジ部４ｃとからなる固定手段を用いることから、充填されている分離剤の層に空洞が生じた場合でも、固定手段４をさらにねじ込むことによって、分離剤の充填状態を正常に保つことが容易にできる。
【００８９】
本実施の形態によれば、シール３ｃは、可動栓本体３ａの径大部の外周面に外嵌して中空管１の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成するシールであり、シール３ｄは、中空管１の内周壁に内嵌して中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成するシールであり、シール３ｅは、中空管１の内周壁に内嵌して中空管の中央部から端部に向けて漸次断面積が縮小するテーパ部を形成するシールであり、シール３ｆは、可動栓本体３ａの径大部の外周面に外嵌して中空管１の中央部から端部に向けて漸次断面積が拡大するテーパ部を形成するシールであり、シール３ｃ及び３ｄのそれぞれのテーパ部が密着し、シール３ｅ及び３ｆのそれぞれのテーパ部が密着することから、加圧時におけるシール３ｃと３ｄとの密着性、及びシール３ｅと３ｆとの密着性をより一層高めることができ、移動相の漏出を防止する観点からより一層効果的である。
【００９０】
本実施の形態によれば、分散板３ｇを用いることから、流体の流路３ｂから供給された移動相が中空管１の断面方向に均一に拡がる。したがって、中空管１の内径に関わらず、中空管１に収容された分離剤の層に均一に移動相を通すことができる。
【００９１】
本実施の形態によれば、集液板２ｂを用いることから、分離剤の層を通った移動相を、中空管１の一端側で効率よく流体の流路２ｄに集めることができる。したがって、内径の大きい中空管１から内径の小さい流体の流路２ｄへ、移動相の流れの乱れを抑制しながら移動相を集めることができる。
【００９２】
本実施の形態によれば、フィルタ２ｃを用いることから、中空管１に収容された分離剤の中空管１からの流出を防止することができる。
【００９３】
本実施の形態によれば、中空管１の外周面に一対の平行面が形成され、固定栓２及び可動栓３におけるフランジ部の外周面がナット状に形成されていることから、固定栓２や可動栓３を、モンキーレンチ等の器具を用いて容易にねじ込むことができる。
【００９４】
本実施の形態によれば、中空管１の内径が３０ｍｍであることから、大量の試料溶液を分離剤の層に通すことができ、試料溶液中の目的の物質を分取することによって製造するのに好適である。
【００９５】
本実施の形態によれば、中空管１の肉厚が６ｍｍであることから、高圧の移動相の供給にも耐えることができる。
【００９６】
本実施の形態によれば、分離剤は多糖誘導体を少なくとも表面に有する粒子であることから、目的の物質が光学異性体である場合に、高い分離効率で目的の物質を分離することができる。したがって、中空管１に収容された分離剤の充填高さが、２４５〜２５０ｍｍと比較的小さくても、目的の物質を分取することができ、分取によって光学異性体を製造する場合における生産性の高い製造装置を構成することができ、またそのような製造装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施の形態のカラムを示す要部断面図である。
【図２】図１に示すカラムの他の状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  中空管
２  固定栓
２ａ  雌ネジキャップ
２ｂ  集液板
２ｃ  フィルタ
２ｄ、３ｂ  流体の流路
２ｅ  ナット部
３  可動栓
３ａ  可動栓本体
３ｃ〜３ｆ  シール
３ｇ  分散板
３ｈ  規制部材
４  固定手段
４ａ  周壁部
４ｂ  ネジ
４ｃ  フランジ部
【図１】
2006058147.tif 000003
【図２】
2006058147.tif 000004