(57)【要約】  細胞材料を含む水性培地からバイオマスを単離する方法であって、１）細胞材料を含む水性培地を用意するステップと、次に、２）前記水性培地中の細胞材料を溶解にかけるステップであって、これにより藻類の脂質を含む脂質画分と藻類の固形物を含む固体画分とが形成され、これら画分が前記水性培地中に分散される、ステップと、３）前記脂質画分の少なくとも一部を水性培地から分離するステップと、４）前記固体画分の少なくとも一部を水性培地から分離するステップと、を含み、ステップ３）および４）は、好ましくはステップ２）も、単一の装置で行われる、方法。本方法は、藻類から脂質を単離するために特に適している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマス、特に藻類バイオマス、を細胞材料、特に藻類、を含む水性培地から単離する方法であって、
１）細胞材料を含む前記水性培地を用意するステップと、次に、
２）前記水性培地中の前記細胞材料を溶解にかけるステップであって、これにより複数の液体を含む第１画分と固形物を含む第２の画分とが形成され、前記両画分が前記水性培地中に分散される、ステップと、
３）前記液体画分の少なくとも一部を前記水性培地から分離するステップと、
４）前記固体画分の少なくとも一部を前記水性培地から分離するステップと、
を含み、
ステップ３）および４）は、好ましくはステップ２）も、単一の装置で行われる方法。
【請求項２】
前記溶解は前記装置内で引き起こされる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ３）および４）は、複数の細長い要素が接続された、回転可能に構成された上方向に延在する第１要素と上方向に延在する第２要素とを備えた遠心分離器で行われ、前記第１要素と前記第２要素とは互いに対してほぼ同心状に配置されて内側の要素と外側の要素とになり、前記複数の細長い要素は前記第１要素から前記第２要素に向かって延在し、前記遠心分離器は、前記内側の要素と前記外側の要素との間の半径上の前記分離器の外端に配置された、分離対象の粒子を含む分散液を供給するための供給口と、反対側の外端に配置された、分離された流体および／または粒子を排出するための排出口とをさらに備え、前記供給口は前記外側の要素の直近に配置される、先行請求項の何れかに記載の方法。
【請求項４】
前記細胞材料を溶解する前に、前記水性培地が濃縮される、先行請求項の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
細胞材料を含む前記水性培地は、前記細胞材料を含有するほぼ未処理の収穫されたままの増殖培地である、先行請求項の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記細胞材料は藻類であり、前記第１画分は藻類脂質を含む、先行請求項の何れかに記載の方法。
【請求項７】
遠心分離器を備えた、水性培地中に含まれる細胞材料から細胞含有物を単離するための装置であって、水性培地供給流において前記遠心分離器の上流に配置された、前記細胞材料を溶解するための溶解デバイスをさらに備える、装置。
【請求項８】
前記溶解デバイスは、前記水性培地供給流を前記溶解デバイスの少なくとも１つの粗面に衝突させるように構成される、先行請求項に記載の装置。
【請求項９】
前記溶解デバイスは、少なくとも１つの粗面を支持する回転可能ホルダを備える、先行請求項に記載の装置。
【請求項１０】
前記溶解デバイスは、少なくとも１つの粗面を支持する静止ホルダを備える、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記静止ホルダは、細胞材料を溶解させるために少なくとも１つの粗面との衝突を引き起こす流路を前記水性培地供給流のために生じさせるように、前記回転可能ホルダと向い合せに配置される、先行請求項に記載の装置。
【請求項１２】
前記回転可能ホルダおよび／または前記静止ホルダは、前記粗面を備えた立ち上がりリブを支える、請求項９〜１１の何れか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記粗面は焼結材料を備える、請求項７〜１２の何れか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記遠心分離器は、複数の細長い要素が接続された、回転可能に構成された上方向に延在する第１要素と上方向に延在する第２要素とを備え、前記第１要素と前記第２要素とは互いに対してほぼ同心状に配置されて内側の要素と外側の要素とになり、前記複数の細長い要素は前記第１要素から前記第２要素に向かって延在する、請求項７〜１３の何れか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置は、前記分離器の外端に配置された、分離対象の細胞材料を含む前記水性培地を供給するための供給口を備え、反対側の外端に配置された、分離された複数の画分を排出するための排出口をさらに備える、請求項７〜１４の何れか１項に記載の装置。
【請求項１６】
請求項７〜１５の何れか１項に記載の装置用の溶解デバイス。
【請求項１７】
前記溶解デバイスは、前記水性培地供給流を前記溶解デバイスの少なくとも１つの粗面に衝突させるように構成される、先行請求項に記載の溶解デバイス。
【請求項１８】
請求項１〜６の何れか１項に記載の方法によって、または請求項７〜１５の何れか１項に記載の装置を用いて、得ることが可能な藻類バイオマス。
【請求項１９】
藻類含有スラリーの処理における回転分離器の使用。
【請求項２０】
医薬および／またはバイオ燃料の調製のための、請求項１８に記載の藻類バイオマスの使用。
【請求項２１】
細胞材料が前記回転分離器に圧力５〜２００バールで送り込まれるステップを含む、請求項１〜６の何れかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞材料、特に藻類バイオマス由来の細胞材料、を水性培地から単離する方法と、このようなバイオマスを水性培地から単離するための装置と、このようなバイオマス、特に前記方法および／または前記装置によって得られる藻類バイオマスと、に関する。本発明は藻類に特に言及しているが、本発明はオレンジの皮、油椰子の殻、酵母など他の細胞（有機）材料の溶解（すなわち、分解）にも使用されうることを理解されたい。
【背景技術】
【０００２】
地球の化石燃料供給の枯渇は、代替エネルギー源に対する需要の高まりを招いている。加えて、大気中への炭酸ガスの正味放出により温室効果の一因とならない（カーボンニュートラル性）代替燃料に対する要望がある。重要な一代替エネルギー源はバイオ燃料である。これは、無生命期間が比較的短期間、例えば最大１年間、である生物材料から採取した燃料である。したがって、バイオ燃料の燃焼中に放出される炭素量は、当該バイオ燃料が単離される生物材料に以前封鎖されていた炭素量に釣り合うと考えることができる。
【０００３】
バイオ燃料の大量生産に適していると考えられる有機体種別の１つは藻類である。その理由は、特定の藻類種のバイオマスは油と炭水化物とを大量に含有しており、藻類の油はバイオディーゼル油に転化可能であり、藻類の炭水化物は発酵させてバイオエタノールとバイオブタノールとにできるからである。藻類燃料は、第三世代のバイオ燃料であると考えられている（第一世代のバイオ燃料は、砂糖、澱粉、植物油、または動物性脂肪などの食用成分から従来技術を用いて抽出され、第二世代のバイオ燃料は、現用農作物の非食用部分の残差をベースとしている）。
【０００４】
藻類の栽培（藻類養殖）の利点の１つは、藻類は成長速度が速く、海水および廃水で栽培可能であり、流出しても環境に対して比較的無害である点である。また、藻類は、他の定着農作物に適していない（浸水した）土地で栽培されうるので、食糧生産との競合が回避される。
【０００５】
ただし、今日まで、藻類（藻類燃料）からのバイオ燃料の生産は他の燃料、特に化石燃料、の生産に太刀打ちできていない。この重要な理由の１つは、収穫された増殖培地からの藻類バイオマスの単離が複雑であり、エネルギーを大量消費することが分かっているからである。収穫された増殖培地中の藻類含有量は一般に１ｗｔ％未満であるので、所望濃度の藻類製品を得るには、大量の水を除去する必要がある。
【０００６】
当該技術分野において、藻類成分の単離は、通常、収穫された、藻類を含有する増殖培地を濃縮し、次に藻類を溶解（粉砕）し、得られた混合物を所望の成分、通常は脂質画分と、水性画分と、固体画分、に分離することによって行われている。藻類の溶解（粉砕）は、例えば、酵素を用いることによって、または特定の化合物をスラリーに加えて細胞内の膨圧を臨界値を超える値まで上昇させることによって、または電気ショックもしくはｐＨ変化を加えることによって、またはスラリーを単に圧搾機に通すことによって、行われている。得られた混合物を脂質流と水性流とに分離するために、一般的な遠心分離器が通常使用される。当該技術分野で用いられている分離プロセスの高いエネルギー強度および低い選択性は、藻類燃料の生産が今日まで他の燃料の生産に太刀打ちできなかった事実の原因でもある。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的の１つは、細胞材料、特に藻類バイオマス由来の細胞材料、を水性培地から単離する方法、特に、当該技術分野において公知の方法より所要エネルギー量が少ない方法、を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、細胞材料、特に藻類バイオマス由来の細胞材料、を水性培地から単離する方法であって、当該技術分野において公知の方法より処理ステップ数が少ない方法、を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、細胞材料、特に藻類バイオマス由来の細胞材料、を水性培地から単離する装置、特にエネルギー効率が良い、および／または高い選択性を有する、装置、を提供することである。
【００１０】
細胞材料、特に藻類バイオマス由来の細胞材料、を水性培地から単離するための方法、特にエネルギー効率が良く、藻類バイオマスなどの細胞材料の成分を高い選択性で分離する方法、を提供することが可能であることが現在では見出されている。このような方法は、複数の処理ステップを単一の機械装置において行うことによって得られる。
【００１１】
したがって、本発明は、細胞材料、特に藻類バイオマス由来の細胞材料、を細胞材料、特に藻類、を含む水性培地から単離する方法であって、
１）細胞材料、特に藻類、を含む水性培地を用意するステップと、その後に、
２）この細胞材料、特に前記水性培地中の藻類、を溶解にかけ、これにより第１画分（藻類の場合は、脂質と封入されていた水とを含む脂質画分）と固形物を含む固体画分とが形成され、これらの画分が前記水性培地中に分散される、ステップと、
３）第１画分の少なくとも一部を水性培地から分離するステップと、
４）固体画分の少なくとも一部を水性培地から分離するステップと、
を含み、
ステップ３）および４）は、好ましくはステップ２）も、単一の装置で行われる、
方法に関する。
【００１２】
本願明細書で使用される用語「バイオマス」は、生物由来の材料、特に細胞壁と複数の細胞含有物とを有する細胞を含む材料であって、これらの細胞含有物中に注目される化合物、すなわち精製対象の化合物、が含まれている材料を指す。
【００１３】
本発明の一方法では、増殖培地中の藻類からバイオ燃料を得るために必要なエネルギーを２．２ＭＪ／ｋｇまで低くできることが見出された。当該技術分野において用いられているプロセスでは、この値はこれよりかなり高く、時には２５ＭＪ／ｋｇまたはこれ以上でさえあると推定される。市販の藻類製品のエネルギー含有量が（乾物ベースで）約２０ＭＪ／ｋｇであることを勘案すると、結果として本発明は、エネルギー消費が極めて低い分離ステップを設けることによって、バイオマスとしての藻類の商業利用を可能にする。
【００１４】
細胞材料を含む水性培地は、細胞材料を含有する、ほぼ未処理の収穫されたままの増殖培地でもよい。したがって、本発明は、収穫された流れの大規模な前処理を必要としない。
【００１５】
本発明での使用に極めて適した細胞材料は藻類である。約１０万種の藻類が存在すると推定されている。本発明の一方法に使用されうる藻類は、微小藻類および／または大型藻類である。
【００１６】
本発明の方法に使用される藻類は、微小藻類であることが好ましい。
【００１７】
微小藻類（植物プランクトンまたは微細植物とも呼称）は、個々に、または鎖状に、または群体で存在する単細胞の種である。種に応じて、それぞれのサイズは約２μｍ乃至約５００μｍにわたりうる。微小藻類の例は、珪藻類および藍色細菌類である。
【００１８】
特に好ましい微小藻類は、ボツリコッカス・ブラウニー（Ｂｏｔｒｙｏｃｏｃｃｕｓ  ｂｒａｕｎｉｉ）、クロレラ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）、オオヒゲマワリ目（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ  ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａ）、オゴノリ（Ｇｒａｃｉｌａｒｉａ）、円石藻（Ｐｌｅｕｒｏｃｈｒｙｓｉｓ  ｃａｒｔｅｒａｅ）（ＣＣＭＰ６４７とも呼称）、またはホンダワラ属（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ）である。
【００１９】
大型藻類は、海藻として一般に公知であり、多細胞の海藻である。大型藻類は、そのサイズおよび特定の成長環境要件により、微小藻類ほど容易には栽培できない。大型藻類を使用する場合は、溶解ステップの前に、大型藻類を均一サイズの断片、例えば１０μｍ〜１０ｍｍの範囲内の寸法を有する断片、に細分化することが好ましい。
【００２０】
藻類の「溶解」、または「藻類を溶解にかける」とは、細胞壁と細胞膜とを粉砕することによって藻類の細胞（藻類細胞）または他の由来の細胞を破壊し、これにより細胞内に存在する内容物を解放することを意味する。全ての細胞、またはほぼ全ての細胞（好ましくは９９ｗｔ．％超）が溶解ステップにおいて溶解されることが好ましい。
【００２１】
第１画分（例えば脂質画分）と固体画分とを水性画分から分離するステップは、回転可能な内側の要素とこの内側の要素の周囲に同軸で配置された回転可能な外側の要素とを有する回転分離器で行われることが好ましく、この内側の要素はこの内側の要素に柔軟に接続された１つ以上の湾曲板を支持し、両要素はそれぞれの中心軸を中心として回転可能であり、この１つ以上の湾曲板は外側の要素によって支持され、分離対象の供給材料流を供給するための供給手段を分離器の一端にさらに備え、分離された流れを排出するための排出手段を分離器の反対側の一端にさらに備え、隣接した複数の湾曲板と第１および第２要素との間に、供給材料流を遠心力の影響下で分離するための狭い空間が画成され、複数の湾曲板上に収集された成分を除去するために外側の支持体は第２支持体から軸方向に取り外し可能である。この種の分離器は商品名Ｅｖｏｄｏｓ（商標）で市販されており、参照により本願明細書に援用するものとする国際公開第２００９／０５３５５号に記載されている。
【００２２】
稼働中、Ｅｖｏｄｏｓ（商標）分離器においては、第１および第２要素が同様の角速度で回転するため、これらの要素は互いに対して移動しないか、または殆ど移動しない。各板が湾曲形状である結果として、粒子（例えば、藻類スラリーが処理された場合は、脂質画分からの脂質粒子と固体画分からの固体粒子）が、極めて短い距離を移動した後で、これらの板に衝突する。この移動距離が極めて短いため、Ｅｖｏｄｏｓ（商標）分離器は極めて効率的な分離器である。一般に、この分離器は約２０００〜５０００ｒｐｍ、好ましくは４０００〜４５００ｒｐｍ、で回転する。所望レベルの人口重力が得られるように、回転速度を選択できる。人口重力は、回転速度とロータ直径の両方に依存する。Ｅｖｏｄｏｓは、通常、約２０００〜４０００×Ｇ、例えば約３０００×Ｇ、で動作する。
【００２３】
回転動作中、第１画分（例えば脂質画分）と水性画分とは、それぞれの密度の差により、遠心力の影響下で分離し、基本的に別々の流れ、すなわち脂質の豊富な流れ（藻類の場合）と水の豊富な流れ、として分離器を出る。固体は、各板の表面に堆積する。しばらくしてから、回転動作を停止させ、外側の要素を取り外すことによって、通常は軸線方向にスライドさせて取り外すことによって、固体を排出することができる。外側の要素を取り外した後、内側の要素を回転させると、固体が内側の要素から放出されるので、固体を回収できるようになる。各板をこの方法できれいにしたら、外側の要素を元の位置までスライドさせることによって本デバイスを再び組み立てることができる。
【００２４】
連続運転のために、このようなデバイスを２つ以上並列に使用できる。
【００２５】
ステップ２）、３）、および４）は、全て同じ装置、特に上記の回転分離器、で行われることが好ましい。水性培地中の藻類などの細胞を溶解にかけるステップは、さまざまな方法で実施可能である。上で言及した従来技術の方法の１つ以上を使用可能である（すなわち１つ以上の酵素を追加する、または特定の化合物をスラリーに加えて細胞内の膨圧を臨界値を超えるまで上昇させる、または電気ショックまたはｐＨ変化を加える、またはスラリーを単に圧搾機に通す）。
【００２６】
本発明は、水性培地に含まれている細胞材料から細胞含有物を単離するための装置にさらに関する。本装置は、遠心分離器を備え、水性培地供給流において遠心分離器の上流に配置された、細胞材料を溶解するための溶解デバイスをさらに備える。
【００２７】
遠心分離器に入る前に細胞含有物が解放されるように、最初に細胞材料を溶解するための溶解デバイスを設けることによって、分離器内の培地を細胞含有物を含む固体画分と液体画分などのさまざまな画分に分離できる。使用する遠心分離器の種類によっては、これより多くの画分、例えば固体画分、脂質画分、および水性画分、を得ることも可能である。最初に細胞材料を溶解し、その後に溶解された材料を水性供給流として遠心分離器に供給することによって、溶解した材料の細胞含有物を比較的効率的かつ有効に供給流から分離できる。
【００２８】
この溶解デバイスは、水性培地供給流を溶解デバイスの粗面に衝突させるように配置されることが好ましい。粗面を溶解デバイスに設けることによって、および水性培地の細胞材料がこの粗面に衝突するように構成することによって、細胞が壊れるので、細胞含有物を解放することができる。
【００２９】
１つの実施形態において、供給物は中心管を通って回転式分離器に入ることが可能であり、分離器の底の近くで分離器から出る。次に、供給物流を、例えば噴射によって、場合によっては供給物流を粗面に接触させながら、高いせん断応力にさらす。
【００３０】
図面に示されている例示的一実施形態に基づき本発明をさらに説明する。この例示的実施形態は、本発明の非限定的な図として示されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による装置の一実施形態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
なお、この図は、非限定例として示されている本発明の一実施形態の模式的表現に過ぎないことに留意されたい。この図において、同じ、または対応する、部分は同じ参照符号で示されている。
【００３３】
図１は、遠心分離器２と溶解デバイス３とを備えた装置１を示す。遠心分離器２は、この実施形態では、プレート型遠心分離器である。このような種類の遠心分離器は、Ｅｖｏｄｏｓ（商標）の商標で市販されている。勿論、他の種類の遠心分離器を使用してもよく、本発明は、記載されている種類の分離器の使用に限定されるものではない。
【００３４】
遠心分離器２は、上方向に延在する第１要素３と上方向に延在する第２要素４とを備える。第１要素３と第２要素４とは、第１要素３が内側の要素３になり、第２要素４が外側の要素４になるように、ほぼ同心状に配置される。内側の要素３と外側の要素４とは、どちらも回転可能に構成される。使用中、内側の要素３と外側の要素４とは、同じ回転速度で回転する。内側の要素３と外側の要素４との間に内部空間５が設けられ、回転中、この内部空間５において遠心力の影響下で分離が起こる。
【００３５】
内側の要素３には、羽根、または翼板、または平板などの細長い要素が複数設けられる。これらの細長い要素は、図１に示されていない。回転中、内側の要素３と外側の要素４とは、これらの細長い要素を介して、機械的に結合される。これらの細長い要素は、可撓性または硬質にすることも、湾曲状または直線状にすることも、内側の要素に剛結合またはヒンジ結合することもできる。多くの変形例が可能である。他の複数の実施形態においては複数の羽根が接続された第１要素として外側の要素を設け、第２要素として内側の要素を設けうることが明らかかもしれない。
【００３６】
使用中、内側の要素３を回転させると、細長い要素は同じ回転速度で回転する。これらの細長い要素を介して外側の要素４は内側の要素３と機械的に結合されるため、外側の要素４は内側の要素３と同じ回転速度で回転する。内側の要素３と外側の要素４との間の回転中の機械的結合を別様にもたらすこともできる。例えば、内側の要素３と外側の要素４とを同じ駆動部によって駆動することも、あるいはロッドなどの複数のスペーサ要素を介して機械的に結合されうる、または同期化されうる、複数の異なる駆動部によって駆動することもできる。外側の要素４を内側の要素３から取り外せるように、この機械的結合は回転終了時に解除されうる。
【００３７】
内側の要素３は、この実施形態においては、中空軸として実現されるが、これとは異なる断面、例えば三角形、または矩形、または楕円形など、を有することもできる。外側の要素４は、この実施形態においては、内側の要素３を取り囲む円筒状スリーブとして設けられるが、これとは異なる断面、例えば三角形、または矩形、または楕円形など、を有することもできる。
【００３８】
遠心分離器２は、水性培地から１つ以上の成分を分離するために、例えば液体中に分散している固体粒子をこの液体から分離するために、または液体中に溶けている固体粒子を分離するために、使用可能である。また、さまざまな密度の液体を分離することもでき、例えば脂質を水から分離することもできる。装置１からは、固体粒子を回収可能であり、さらに液体を回収可能である。さまざまな種類の水溶液、例えば水中に分散している藻類、油中に分散している柔らかい固体、油中に分散している水、を分離するために遠心分離器を使用できる。
【００３９】
粒子が含まれている培地からの粒子の分離は、粒子と培地との比重の差に基づく。複数の羽根を有する第１要素３を回転させることによって、遠心力により人工的な重力場を生じさせる。この結果、比重が異なる粒子が分離される。
【００４０】
装置１は、上端が上部閉鎖用端板６で閉じられ、株が下部閉鎖用端板７によって閉じられる。上部および下部閉鎖用端板６、７は、この実施形態においては、第１要素３に取り付けられる。外側の要素４は、この実施形態においては、内側の要素３に対して取り外し可能に配置される。遠心分離後、回転を停止させることができるので、外側の要素４を内側の要素３から取り外すことができる。内側の要素３の回転を再開させると、特に羽根が可撓性であるか、または内側の要素３にヒンジ接続されている場合は、遠心力によって羽根が広がり、分離されて羽根に詰まった粒子を除去することができる。
【００４１】
中空回転軸３を通して、水性培地を遠心分離器２に送り込むことができる供給ライン８が設けられる。供給ライン８の下端に、水性培地を供給可能な流出口９が設けられる。流出口９と遠心分離器２との間に、溶解デバイス１０が配置される。
【００４２】
細胞含有物を細胞材料から単離するには、細胞を損傷して細胞含有物を解放する必要がある。細胞材料は水溶液として通常供給されるため、細胞含有物は、一旦解放されると、この水溶液の一部になる。この水溶液を遠心分離器に供給することによって、水溶液のさまざまな画分、例えば細胞含有物画分と液体画分、が分離されうる。固体画分および／または脂質画分など他の多くの画分の分離も可能である。一例として、藻類を含む水溶液が挙げられる。藻類を溶解することによって、藻類の、例えば藻類脂質を含む、細胞含有物が藻類から解放される。さまざまな画分、すなわち、藻類の固体画分と、藻類の脂質画分と、液体（水性）画分、が得られるように、藻類の固体と藻類の脂質とを含む水溶液を遠心分離器に供給することができる。別の例として、オレンジの皮が挙げられる。オレンジの皮の廃棄物を最初に粉砕し、例えば水を加えることによってスラリーに転化できる。次に、このスラリーを本発明のプロセスにかけると、同様の結果が得られる。
【００４３】
溶解デバイス１０を遠心分離器２の上流に位置付けることによって、溶解した細胞材料を含む水性培地を遠心分離器に供給することができる。この実施形態において、溶解デバイス１０と遠心分離器２とは単一の装置１を形成する。あるいは、溶解デバイスを遠心分離器２と直列に配置された別個の装置として設けてもよい。
【００４４】
溶解デバイス１０は、供給ライン８経由でデバイス１０に供給された水性培地供給流をデバイス１０に設けられた粗面１１に衝突させるように構成される。粗面１１は、粗面１１に接触した細胞材料の溶解を引き起こすほど十分に粗い。粗面１１は、例えば焼結することも、または別様に粗面化することも可能である。一般に（プロファイル粗度パラメータＲａによって表されるような）表面粗度は、数ミクロン乃至数ｍｍ、例えば２μｍ乃至５ｍｍ、にわたりうる。
【００４５】
水溶液中に含まれている細胞材料が粗面１１に接触すると、細胞材料の細胞が損傷されるので、細胞含有物を解放させることができる。この実施形態において、溶解デバイス１０は、上向きに配置された、少なくとも一方の側に粗面１１を有する複数のリブ１３を支持する回転可能ホルダ１２を備える。リブ１３は、例えば環状リングとして構成されうる。さらに、溶解デバイス１０は、装着状態の回転可能ホルダ１２に向かって延在するリブ１３を支持した、回転可能ホルダ１２と向い合せに配置された静止ホルダ１４を備える。このように構成された溶解デバイス１０を設けることによって、供給流の細胞材料が溶解されるように供給流を粗面１１に衝突させる流路が供給流のために形成される。
【００４６】
この実施形態において、回転可能ホルダには、内側のリング１３ａと外側のリング１３ｂの２つの環状リブリング１３が設けられる。他の多くの構成、およびこれより多いまたは少ない数のリブが可能でありうる。ここで、供給流の流れの方向を変える必要があるので、リブ１３の２つの環状リングは、供給流の方向を変えるように設けられる。溶解デバイスが例えば別個の装置として遠心分離器と直列に配置される場合は、これらのリブは異なる配置で設けられうる。また、流れの方向が遠心分離器と一直線になるように、供給流が遠心分離器と一直線に供給される場合は、これらのリブは異なる構成で設けられうる。
【００４７】
この実施形態において、供給ラインの流出口は、遠心分離器の下端に位置付けられるが、遠心分離器の上端に位置付けることもできる。また、供給ラインを遠心分離器に直結してもよく、回転軸に通さなくてもよい。
【００４８】
本発明の１つの実施形態において、細胞材料を含む水性培地は、高圧（例えば数バール乃至数百バール、一般に５〜２００バール）ポンプを用いて、上記の回転分離器に送り込まれる。水性供給原料を噴射するためのノズルによって圧力低下をもたらすことができる。この噴射動作自体が高いせん断力をもたらし、細胞材料の少なくとも一部を既に溶解している。次に、しぶきが回転中の粗面に衝突し、さらなる磨耗作用がもたらされるため、細胞のさらなる溶解が引き起こされる。この実施形態の重要な一利点は、ノズルを離れる液体の運動エネルギーの一部が粗面の回転エネルギーに変換されうるため、供給原料の圧縮に用いられたエネルギーのかなりの部分を取り戻しうる点である。
【００４９】
当業者には多くの変形例が明らかであろう。例えば、溶解デバイスのさまざまな構成が可能でありうる。全ての変形例は、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲に含まれるものと理解されたい。
【図１】
2013530690.tif 000003
【国際調査報告】
2013530690.tif 000004
2013530690.tif 000005
2013530690.tif 000006
2013530690.tif 000007