(57)【要約】【課題】単純な構造でありながら、操作性及び安全性に優れた透析器具及び当該透析器具を用いたコロイド溶液あるいは高分子溶液の透析方法を提供すること。【解決手段】本発明の透析器具１は、柔軟な透析膜チューブ３を側面に多数の孔を有する筒体で支持することにより、透析膜チューブ３が形状を保持することが容易であり、溶液を透析膜チューブ３の内部に入れる際および溶液を透析膜チューブ３の内部から取り出す際に溶液をこぼす危険性が少なく、腐食性の溶液等を使用する場合でも安全性が高い。また、筒体側面１２と透析膜チューブ３の間には溶液が存在する十分な隙間があり、透析速度に影響を与えない。加えて、開口部から透析途中の溶液を採取できるため、透析の進行度を確認することが容易である。また、内部に溶液を保持したまま筒体を移動することが容易であり、外部の溶媒を簡単に交換することができる。さらに、本発明の透析器具は、単純な構造であるため、透析膜チューブ３の装着や交換、及び透析器具の洗浄が容易であり、使用性も良好である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低分子不純物を含むコロイド溶液あるいは高分子溶液を精製するために用いられる透析器具であって、
一端に開口部を有した有底の筒体からなり、
使用時にチューブ状の透析膜が被せられて装着される側面に、液体が通過可能な複数の孔が形成されていることを特徴とする透析器具。
【請求項２】
前記筒体の形状が略円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載の透析器具。
【請求項３】
前記側面に形成される前記孔が略円形状であり、当該孔の外径がφ３〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透析器具。
【請求項４】
前記側面にチューブ状の透析膜が被せられて装着された請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の透析器具を、ビーカー等の容器に前記底面が下になるように入れた後、前記透析器具の内部にコロイド溶液あるいは高分子溶液を入れ、前記透析器具の外部かつビーカー等の容器の内部に溶媒を入れ、一定時間経過後、精製されたコロイド溶液あるいは高分子溶液を前記透析器具の前記開口部から採取することを特徴とするコロイド溶液あるいは高分子溶液の透析方法。
【請求項５】
前記チューブ状の透析膜を多数の孔を有する筒体で支持することを特徴とする請求項４に記載のコロイド溶液あるいは高分子溶液の透析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、透析器具及び当該透析器具を用いた透析方法に関する。さらに詳しくは、コロイド溶液あるいは高分子溶液を精製するために用いられる透析器具及び当該透析器具を用いた透析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  透析は、コロイド粒子や高分子化合物の精製法の一つであり、低分子化合物や塩類などの不純物を含むコロイド溶液あるいは高分子溶液をセロハン膜やコロジオン膜などの透析膜に包み、多量の溶媒に接しておくと、低分子化合物や塩類は透析膜を通り抜けて溶媒中に拡散していくが、コロイド粒子や高分子化合物は透析膜を通り抜けることができないため、透析膜内にとどまる。このようにして、コロイド粒子や高分子化合物の純度を高めることができる。【０００３】  高校、大学等で実施される透析実験および大学、企業の研究室等で実施される透析実験では、シート状の透析膜を袋状にして内部に溶液を入れ、溶媒を入れたビーカー等の容器の上部から吊り下げる手法、あるいはチューブ状の透析膜の両端を閉じて内部に溶液を入れ、溶媒を入れたビーカー等の容器の上部から吊り下げる手法が一般的に用いられる。（例えば、非特許文献１及び２を参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】日本化学会編、「第５版  実験化学講座（第５巻）化学実験のための基礎技術」、丸善株式会社、２００５年３月、ｐ．２３−３７
【非特許文献２】「理科実習助手のための実験準備マニュアル  改訂版」、実験編、第２章  化学、第１８番  コロイド溶液、平成１６年３月、兵庫県高等学校教育研究会科学部会、［平成３０年３月２９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｙｏｇｏ−ｃ．ｅｄ．ｊｐ／〜ｒｉｋａｇａｋｕ／ｊｊｍａｎｕａｌ／ｊｉｋｋｅｎ／ｋａｇａ／ｋａｇａ１８．ｈｔｍ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかし、シート状の透析膜を袋状にして使用する方法やチューブ状の透析膜の両端を閉じて使用する従来の方法は、透析膜が柔軟であることから袋の形状を保ちにくく、内部に溶液を入れる際および内部から溶液を取り出す際に溶液をこぼしやすいという問題があり、操作性および安全性の面から好ましくなかった。また、透析の途中で内部の溶液の一部を取り出すことが困難であり、透析の進行度を確認できないという問題があった。【０００６】  なお、チューブ状の透析膜の一端をシリコン栓に被せ、輪ゴム等できつく縛った後、チューブのもう一方の開口部から溶液を入れ、溶媒を入れたビーカー等の容器の中に直立させる方法が上記非特許文献２に記載されているが、透析膜チューブを支持する筐体がないため、内部に溶液を保持したまま透析膜チューブを移動させ、外部の溶媒を交換する等の操作が困難であった。【０００７】  本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、操作性および安全性に優れた透析器具及び当該透析器具を用いたコロイド溶液あるいは高分子溶液の透析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  前記の課題を解決するために、本発明に係る透析器具は、コロイド溶液あるいは高分子溶液から低分子不純物を除去するために用いられる透析器具であって、一端に開口部を有した有底の筒体からなり、使用時にチューブ状の透析膜を被せて装着される側面に、液体が通過可能な複数の孔が形成されていることを特徴とする。【０００９】  本発明に係る透析器具は、前記した本発明において、前記筒体の形状が略円筒形状であることを特徴とする。【００１０】  本発明に係る透析器具は、前記した本発明において、前記側面に形成される前記孔が略円形状であり、当該孔の外径がφ３〜５ｍｍであることを特徴とする。【００１１】  本発明に係るコロイド溶液あるいは高分子溶液の透析方法は、ビーカー等の容器の中に、前記側面にチューブ状の透析膜を被せて装着された前記した本発明に係る透析器具を、前記底面が下になるように入れた後、前記透析器具の内部にコロイド溶液あるいは高分子溶液を入れ、前記透析器具の外部かつ前記ビーカー等の容器の内部に溶媒を入れ、一定時間経過後、前記透析器具の内部に存在するコロイド溶液または高分子溶液を、前記透析器具の前記開口部から採取することを特徴とする。【００１２】  本発明に係るコロイド溶液あるいは高分子溶液の透析方法は、前記した本発明において、前記チューブ状の透析膜を多数の孔を有する筒体で支持して使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】  本発明に係る透析器具は、柔軟な透析膜チューブを側面に多数の孔を有する筒体で支持することにより、透析膜が形状を保持することが容易であり、溶液を透析膜チューブの内部に入れる際および溶液を透析膜チューブの内部から取り出す際に溶液をこぼす危険性が少なく、腐食性の溶液等を使用する場合でも安全性が高い。また、筒体側面と透析膜チューブの間には溶液が存在する十分な隙間があり、透析速度に影響を与えない。加えて、開口部から透析途中の溶液を採取できるため、透析の進行度を確認することが容易である。また、内部に溶液を保持したまま筒体を移動することが容易であり、外部の溶媒を簡単に交換することができる。さらに、本発明の透析器具は、単純な構造であるため、透折膜チューブの装着や交換、及び透析器具の洗浄が容易であり、使用性も良好である。【００１４】  また、本発明に係るコロイド溶液あるいは高分子溶液の透析方法は、前記した本発明に係る透析器具を用いているので、前記した本発明の効果を享受し、低分子不純物を含むコロイド溶液あるいは高分子溶液の精製を簡単かつ安全な方法で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る透析器具の一態様を示した斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】使用時の透析器具の一例を示した図である。
【図５】使用時のコロイド粒子あるいは高分子化合物と低分子不純物の流れを示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】（Ｉ）透析器具１の構成：
以下、本発明に係る透析器具１の一態様について説明する。図１は、本発明に係る透析器具１の一態様を示した斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。図１ないし図３中、１は透析器具、１１は開口部、１２は側面、１３は底面、２は孔、をそれぞれ示す。なお、図１及び後記する図４において、符号２は全ての孔２には付していない。同様に、図３において、符号１２は全ての側面１２には付していない。また、本発明にあって、透析器具１の「軸方向」及び「周方向」は、図１に示した矢印方向を指す。
【００１７】  本発明の透析器具１は、例えば、低分子化合物や塩類などの不純物を含むコロイド溶液あるいは高分子溶液から不純物を除去し，コロイド粒子あるいは高分子化合物を精製するために用いられる透析器具１であり、一端に開口部１１を有した有底の筒体からなり、側面１２に液体が通過可能な複数の孔２が形成されていることを基本構成として含む。また、側面１２には、後記するが、チューブ状の透析膜（図４及び図５のチューブ状の透析膜３を参照。以下、単に「透析膜チューブ３」とする場合もある。）が使用時に被せられて装着される。
【００１８】  有底の筒体である透析器具１は、開口部１１、側面１２と底面１３を有し、本実施形態では、図１にあるように、内部が中空の略円筒形状である態様を示している。透析器具１は、筒体の形状として、かかる円筒形状に加え、例えば、三角筒形状、四角筒形状、五角筒形状、六角筒形状の略多角筒形状等、任意の筒形状を用いることが、側面１２に巻き付けられるろ紙等の透析材３との隙間をできるだけなくすため、略円筒形状とすることが好ましい。
【００１９】  筒体からなる透析器具１のサイズとしては、例えば、長さを８５〜１００ｍｍ、略円柱形状の中空の筒体とした場合はその内径をφ２０〜２５ｍｍとすることができるが、特にこの範囲には限定されない。
【００２０】  また、側面１２の厚さは、例えば、１〜３ｍｍとすることができるが、特にこの範囲には限定されない。底面１３の厚さも、特に制限はなく、例えば、１〜３ｍｍとすることができるが、特にこの範囲には限定されない。
【００２１】  なお、底面１３にシート状の透析膜を装着することが難しいため、底面１３には孔２を形成しないことが好ましい。
【００２２】  筒体の側面１２は、使用時に透析膜チューブ３を被せて装着される。側面１２は透析面となるため、液体が通過可能な複数の孔２が形成されている。孔２の形状は、図１等では正面視で略円形状の態様を示しているが、液体が通過可能であれば特に制限はなく、例えば、四角形状、五角形状、六角形状等の略多角形状等や、軸方向に長いスリット形状等、任意の形状を採用することができる。一方、孔２の加工の容易性等の理由で、孔２の形状は略円形状とすることが好ましい。
【００２３】  側面１２に形成される複数の孔２は、透析膜チューブ３を介して、内部の溶液と外部の溶媒が接触し、透析を行うものである。本発明の透析器具１にあっては、後記する図４及び図５に示すように、有底の筒体を底面１３が下になるように入れて透析を行うため、筒体の側面１２を透析面とした透析となる。
【００２４】  孔２のサイズは、使用時に側面１２に装着される透析膜チューブ３の強度や性能等によって決定すればよい。例えば、孔２の形状を図１等に示すような略円形状とする場合には、外径（側面１２に現れる径のこと。）をφ３〜５ｍｍ程度の範囲内とすればよいが、特にこの範囲には限定されない。
【００２５】  孔２の形成は、側面１２の周方向に規則的にあるいはランダムに、まんべんなく形成されることが好ましい。本実施形態である図１ないし図３には、側面１２の周方向の全周にわたるように、同じサイズの略円形状の孔２が所定の間隔で形成された態様（図３に示すように、Ｂ−Ｂ方向に切断した断面に対して６個。）を示している。一方、これはあくまでも例示であって、側面１２における孔２が形成される部分や孔２の数等は、後記する軸方向も含めて任意の部分ないし数等を形成することができる。
【００２６】  孔２は、軸方向にも規則的あるいはランダムに、まんべんなく形成されることが好ましい一方、孔２は、透析膜チューブ３が被せられて装着される部分について形成されていればよいので、開口部１１に近い部分及び底面１３に近い部分のある程度の範囲には、孔２を形成しないようにしてもよい。例えば、底面１３に近い部分（例えば、底面１３から軸方向に５〜１０ｍｍの長さの部分等。）は、透析膜チューブ３が筒体に密着する面積を広くして透析膜チューブ３を側面１２に対して密着しやすくするため、孔２を形成しないようにしてもよい。
【００２７】  孔２は、同様に、開口部１１に近い部分（例えば、開口部１１の開口面から見て軸方向に２０〜３０ｍｍの長さの部分等。）は、側面１２における透析膜チューブ３が装着される部分は、透析膜チューブ３が装着する面積を広くして装着しやすくするために、また、透析膜チューブ３が装着されないそれ以外の部分は、孔２から溶液が透析器具１の内部に流入しないようにする等の理由で、孔２を形成しないようにしてもよい。
【００２８】  有底の筒体である透析器具１は、ある程度の機械的強度と耐薬品性を考慮し、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のオレフィン系樹脂、金属材料、セラミックス材料等で形成することが可能であり、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のオレフィン系合成樹脂で形成することが好ましいが、特にこれらに限定されない。透析器具１は、オレフィン系合成樹脂等で形成する場合は、射出成形等で一体的に製造することができ、従来公知の方法を用いて簡便に製造することができる。
【００２９】  本発明に係る透析器具１は、以上に載せたような単純な構造であるため、洗浄も容易であり、使用性も良好である。また、柔軟な透析膜を袋状にして内部に溶液を出し入れする必要がなく、安全性にも優れる。
【００３０】（ＩＩ）透析器具１の使用方法（コロイド溶液あるいは高分子溶液７の透析方法）：
図４は、使用時の透析器具１の一例を示した図である。また、図５は、使用時のコロイド粒子あるいは高分子化合物５と低分子不純物６の流れを示した模式図である。図４及び図５は、透析膜チューブ３を側面１２に被せて装着した透析器具１を、容器となるビーカー４に底面１３が下になるようにして入れ、筒体内部に透析の対象となるコロイド溶液あるいは高分子溶液７を入れ、筒体外部かつビーカー内部に溶媒を入れた状態を示している。
【００３１】  透析の対象となるコロイド溶液あるいは高分子溶液７としては、コロイド粒子あるいは高分子化合物５を含むものであれば特に制限はない。
【００３２】  図４及び図５に示すように、透析器具１の側面には、使用時にチューブ状の透析膜３が被せられて装着される。単純な構造である透析器具１は、このように、透析膜チューブ３の装着が、筒体である透析器具１の側面１２の下部一カ所でのみ固定するので、透析チューブ３の装着や交換が容易である。
【００３３】  図５を用いて透析器具１の使用方法（コロイド溶液あるいは高分子溶液７の透析方法）の一例を、透析膜チューブ３、コロイド粒子あるいは高分子化合物５と低分子不純物６を含む溶液７を用いた場合を挙げて説明する。まず、図５に示したように、ビーカー４の中に、透析膜チューブ材３が被せられて装着された透析器具１を底面１３が下になるようにして入れる。
【００３４】  透析器具１の内部にコロイド溶液あるいは高分子溶液７を入れ、透析器具１の外部かつビーカーの内部に溶媒を入れる。コロイド粒子あるいは高分子化合物５は透析膜チューブ３を通過できないため、筒体内部にとどまるのに対し、低分子不純物６は透析膜チューブ３を通過して溶媒中に拡散する。
【００３５】  そして、開口部１１から図示しないピペット等を挿入し、コロイド溶液あるいは高分子溶液７を採取するようにする。このように溶液７の採取は開口部１１から行うことができるため、透析を行っている途中であっても溶液７を採取可能であり、透析の進行度の確認が可能である。内部に溶液７を保持したまま筒体を移動することが容易であり、外部の溶媒を簡単に交換することができる。
【００３６】（ＩＩＩ）本発明の効果：
以上説明した本発明に係る透析器具１は、柔軟な透析膜チューブ３を側面１２に多数の孔２を有する筒体で支持することにより、透析膜チューブ３が形状を保持することが容易であり、コロイド溶液あるいは高分子溶液７を透析膜チューブ３の内部に入れる際および溶液７を透析膜チューブ３の内部から取り出す際に溶液７をこぼす危険性が少なく、溶液７が腐食性である場合でも安全性が高い。また、筒体側面１２と透析膜チューブ３の間には溶液７が存在する十分な隙間があり、透析速度に影響を与えない。加えて、開口部１１から透析途中の溶液７を採取できるため、透析の進行度を確認することが容易である。また、筒体内部に溶液７を保持したまま筒体を移動することが容易であり、外部の溶媒を簡単に交換することができる。さらに、本発明の透析器具は、単純な構造であるため、透析膜チューブ３の装着や交換、及び透析器具の洗浄が容易であり、使用性も良好である。
【００３７】  そして、本発明に係るコロイド溶液あるいは高分子溶液７の透析方法は、前記した本発明に係る透析器具１を用いているので、前記した本発明の効果を享受し、溶液７の透析を簡単かつ安全な方法で実施することができる。
【００３８】  なお、以上説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。
【００３９】  例えば、前記した実施形態では、図１等に示すように、透析器具１の側面１２に形成される複数の孔２として、同じサイズの略円形状の孔２が形成された態様を示したが、孔２の形状は同じサイズとする必要はなく、また、略円形状とすることも必須ではない。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】  本発明は、多数の試料をバッチ式で一斉に透析する用途に適しており、例えば、食品中に含まれる保存料の一斉分析など、産業上の利用可能性は高いものである。
【符号の説明】
【００４１】  １  ……  透析器具
１１  ……  開口部
１２  ……  側面
１３  ……  底面
２  ……  孔
３  ……  チューブ状の透析膜
４  ……  ビーカー
５  ……  コロイド粒子あるいは高分子化合物
６  ……  低分子不純物
７  ……  コロイド溶液あるいは高分子溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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