(57)【要約】  本発明は、上端（４）及び下端（５）を有する容器（２）、容器（２）中のクロマトグラフィー混合物（９）、容器（２）の一端（５）に設けられたろ過膜（１０）を含む液相クロマトグラフィーモジュール（１）であって、前記容器の両端（４、５）が開口しており、相補的な形状を有すること、及び膜（１０）が容器（２）の下端（５）に固定されていることを特徴とするクロマトグラフィーモジュールに関する。本発明は、またそのような入れ子にされたモジュール（１）のスタックを含むクロマトグラフィーカラムに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
・上端（４）及び下端（５）を有する容器（２）、
・容器（２）中のクロマトグラフィー混合物（９）、
・容器（２）の一端（５）に設けられたろ過膜（１０）
を含む液相クロマトグラフィーモジュール（１）であって、
前記容器の両端（４、５）が開口しており、相補的な形状を有すること、及び膜（１０）が容器（２）の下端（５）に固定されていることを特徴とするクロマトグラフィーモジュール。
【請求項２】
容器（２）の上端（４）が、同一モジュール（１）の容器（２）の下端（５）を受け、嵌め込むためのさら穴（１２）を有する、請求項１記載のクロマトグラフィーモジュール（１）。
【請求項３】
容器（２）の各端（４、５）に設けられた封止フィルム（１６、１７）をさらに含む、請求項１又は２記載のクロマトグラフィーモジュール（１）。
【請求項４】
連結棒（１５）を通すための開口（１４）を含む、請求項１〜３記載のクロマトグラフィーモジュール（１）。
【請求項５】
容器（２）の下端（５）に設けられたＯリング（１８）を含む、請求項１〜４のいずれか１項記載のクロマトグラフィーモジュール（１）。
【請求項６】
クロマトグラフィー混合物（９）が、バッファ溶液中に懸濁した微粒子によって構成されるクロマトグラフィーゲルを含む、請求項１〜５のいずれか１項記載のクロマトグラフィーモジュール（１）。
【請求項７】
前記容器の厚さが５０mm〜１００mmの範囲であり、容器（２）の直径が１００mm〜２０００mmの範囲である、請求項１〜６のいずれか１項記載のクロマトグラフィーモジュール（１）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載のモジュール（１）一つを他方の中に嵌め込んだスタックを含むクロマトグラフィーカラム（１９）。
【請求項９】
モジュール（１）が、モジュール（１）に設けられた開口（１４）を通過する連結棒（１５）によって圧縮される、請求項８記載のクロマトグラフィーカラム（１９）。
【請求項１０】
前記モジュール（１）スタックのそれぞれの側に、以下のような２個の閉止プレート（２０、２３）、
前記スタックの上モジュール（１）に取り付けられた上プレート（２０）であって、クロマトグラフィー処理される液体をカラム（１９）に供給するためのオリフィス（２１）及び液体をモジュール（１）の上端（４）で分散させるためのノズル（２２）を設けられているプレート、及び
前記スタックの下モジュール（１）に取り付けられた下プレート（２３）であって、クロマトグラフィー処理された液体をカラム（２９）から排出するためのオリフィス（２４）及び前記液体を排出オリフィス（２４）に向けて送るためのノズル（２５）を設けられているプレート（２３）
を含む、請求項８又は９記載のクロマトグラフィーカラム（１９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液相クロマトグラフィーに関する。
【０００２】
液相クロマトグラフィーは、従来、たとえば、クロマトグラフィー処理される液体が供給される円筒管に収容されたバッファ溶液中に懸濁した微粒子によって構成されるゲルを含むクロマトグラフ混合物を収容したカラムで実施され、前記液体がカラムの出口から回収されるものである。
【０００３】
この実証済みの技術はいくつかの欠点を抱えている。まず、クロマトグラフィーカラムは大きく高価な設備である。その容量のせいで、その充填には、使用の前後で貯蔵されなければならない多量のクロマトグラフィー混合物の取り扱いを伴う。
【０００４】
このようなカラムに対する代替物を見いだす試みがなされてきた。特に、クロマトグラフィー処理される液体が加圧下で導入される各クロマトグラフィーモジュールを並置したものによって構成されるモジュール式クロマトグラフィー装置を提案するフランス国特許出願公開公報ＦＲ−Ａ−２６４５９６５を参照することができる。
【０００５】
しかし、この文献によって提案された技術的解決手段は完全に満足なものとはいえない。記載されているクロマトグラフィーモジュールは、製造するには比較的複雑である。さらには、装置の構造が、クロマトグラフィー処理される液体の、並置されたモジュールの間での供給及び分配に関して問題を提起する。さらには、クロマトグラフィー処理される液体がたどる複雑な経路が装置のスループットを制限する。
【０００６】
本発明の目的は、高品質クロマトグラフィーを保証しながらもクロマトグラフィーカラムの組み立て及び解体を容易にすることができるクロマトグラフィーモジュールを提案することにより、上述した欠点を解消することである。
【０００７】
このため、本発明は、
・上端及び下端を有する容器、
・容器中のクロマトグラフィー混合物、
・容器の一端に設けられたろ過膜
を含むクロマトグラフィーモジュールであって、
容器の両端が開口しており、相補的な形状を有すること、及びろ過膜が容器の下端に固定されていることを特徴とするモジュールを提案する。
【０００８】
取り扱いやすいこのようなモジュールは、クロマトグラフィー混合物の直接的な貯蔵を可能にする。それが同一のモジュールに直接嵌合するならば、その構造は、モノブロックであるクロマトグラフィー混合物がクロマトグラフィーを単一ステップで実施することを可能にするクロマトグラフィーモジュールカラムを製造することができることを意味する。
【０００９】
本発明はまた、嵌合された前記モジュールスタックを含むクロマトグラフィーカラムを提供する。
【００１０】
本発明のさらなる目的及び利点は、添付図面を参照しながら以下に記す説明から明らかになるであろう。
【００１１】
図１はクロマトグラフィーモジュール１を示す。
【００１２】
前記モジュール１は、それだけを図２で示す容器２を含み、この容器は、中心軸Ａに関して回転対称性を有する円柱形の側壁３を含む。前記回転対称性（それにより側壁３は円形の断面を有する）は必須要件ではない。いかなるタイプの断面（正方形、長方形、楕円など）をも想定することができる。
【００１３】
好ましくは、ポリプロピレンのようなプラスチック材料から製造された容器２は、上端４及び下端５（いずれも開口）を有し、それぞれが、円形の自由縁、上縁６及び下縁７によって形成されている。
【００１４】
容器２は、その両端４、５の間に容積Ｖ１のチャンバ８を画定し、このチャンバに、たとえば１：１の比でバッファ溶液中に懸濁した微粒子（たとえば微小球）によって構成される（すなわちバッファ溶液１リットルあたり微粒子１キログラム）クロマトグラフィーゲルを含むクロマトグラフィー混合物９（固定相ともいう）が受けられる。
【００１５】
壁３の内径に一致する直径を有するろ過膜１０が容器２の下端５に固定されている。たとえばポリエチレンから製造された前記膜１０は、多孔構造を有し、容器２中へのクロマトグラフィー混合物９の保持を保証する。
【００１６】
図１及び２で見てとれるように、容器２は、上端４の側に、上縁４から一定の距離のところに設けられた肩部１１を有して、容器２の下端５の外径に一致する内径を有するさら穴１２を形成している。
【００１７】
チャンバ８中、さら穴１２は、以下で明らかになるように、クロマトグラフィー混合物９の圧縮度及びその所望される最終圧力の相関関係で決定される二次容積Ｖ２を有する。
【００１８】
したがって、容器の両端４、５は相補的な形状を有し、そのため、第一のモジュール１の下端５を第二のモジュール１の上端４に挿入して第一のモジュールの下縁７を第二のモジュールの肩１１に当接させることによって一方を他方の中に嵌め込むことにより、いくつかのモジュール１を積み重ねることが可能である。
【００１９】
以下、このような配置の利点を述べる。
【００２０】
図１に見てとれるように、容器２は、その上端５の側に、半径方向に突出するカラー１３（又はラグ）を有し、そのカラーの中に、以下に述べるように連結棒１５を通すことができる複数の軸方向開口１４が形成されている。
【００２１】
ひとたび混合物９が容器２に導入されると、プラスチック材料から形成された二つのフィルム１６、１７によって封止される（一方１６が上端４を覆い、他方１７が下端５を覆う）。
【００２２】
さらには、ゴム製のＯリング１８が容器２の下端５に配置されている。図ではよく見えないが、前記リング１８は、容器２の下縁７に設けられた環状の溝の中に固定することができる。Ｏリングは、わずかに溝の外まで延びて、モジュール１を積み重ねるとき圧縮される。
【００２３】
寸法に関して、モジュール１は、厚さ（すなわちその両縁６、７を分ける距離）が５０mm〜１００mmの範囲であり、その直径（すなわち壁の外径）が１００mm〜２０００mmの範囲である。図示する例は、比較的「四角い」モジュール１を示すが、より偏平であってもよく、その場合、その直径はその厚さよりもずっと大きい。
【００２４】
モジュール１は次のように構成される。
【００２５】
容器２から出発し、Ｏリング１８を膜１０に沿ってその下端５に取り付ける。次いで、クロマトグラフィー混合物９を、上縁６と同じ高さになるよう、ただしあふれさせないよう、加圧下で導入する。そして、上縁４及び下縁５に設けられるフィルム１６、１７を使用して容器２を封止する。モジュール１中のクロマトグラフィー混合物の圧はＰ１である。
【００２６】
クロマトグラフィーカラム１９が図３に示されている。前記カラム１９は、上記のようなやり方で一方が他方の中に入れ子にされた、先に図示したようなクロマトグラフィーモジュール１のスタックを含む。
【００２７】
カラム１９は、モジュール１のそれぞれの側に、２個の閉止プレート、すなわち
・まず、スタックの上端の最後のモジュールに取り付けられる上プレート２０であって、クロマトグラフィー処理される液体（移動相ともいう）をカラム１９に供給するためのオリフィス２１及び前記オリフィスに接続された、クロマトグラフィー処理される液体をモジュール１の上端４の全面に分散させるためのノズル２２を設けられているプレート、及び
・スタックの下端の最後のモジュールに取り付けられる下プレート２３であって、クロマトグラフィー処理された液体をカラム１９から排出するためのオリフィス２４及び前記オリフィス２４に接続された、液体をオリフィスに向けて送るためのノズル２５を設けられているプレート
を含む。
【００２８】
クロマトグラフィーモジュール１を積み重ねるときには、フィルム１６、１７を取り除いたのち、上モジュール１の下端５を下モジュール１の上端４に導入する。この導入が下モジュール１のクロマトグラフィー混合物９を圧縮する傾向を示し、以前は混合物９によって占有されていた下モジュールの二次容積Ｖ２が最後には上モジュール１の嵌め込み部分によって占有されるということが容易に理解されよう。クロマトグラフィー混合物９（先にゲルであることを延べた）の性質のせいで、そのような圧縮は圧力嵌めによってしか起こらない。
【００２９】
この理由のため、スタックを一体に保持するため、連結棒１５（ねじ付き棒の形態に製造）を開口に導入したのち、ボルト（図示せず）を連結棒１５の端部にねじ付けて嵌合状態を維持する。
【００３０】
こうして、クロマトグラフィー混合物９中の圧が混合物９によって占有される容積の減少に比例して増大する。より正確には、Ｐ２が、積み重ねられたモジュール１中のクロマトグラフィー混合物９の圧であるならば、膜１０の厚さを無視すると、圧Ｐ２は以下の関係を満足させる。
Ｐ２／Ｐ１＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１
【００３１】
さら穴１２の高さを調節すると、クロマトグラフィー混合物９の最終的な圧を比例的に変化させてカラム１９中の流量を調節することができることが理解されよう。
【００３２】
上プレート２０を介して導入された、クロマトグラフィー処理される液体は、スタック中のすべてのモジュール１を順に通過したのち、下プレート２３を介して排出される。モジュール１の端部の開口は、移動相の流れが固定相９中で層状になることを意味し、一方で、固定相を各別個のモジュール中で定位置に保持する膜１０は移動相の通過を妨害しない。このように、カラム内の状態は、固定相９があたかもモノブロックであるかのような状態である。
【００３３】
明らかに、クロマトグラフィー混合物９は、たとえばタンパク質ろ過、精製又は試薬調製の場合、実施されるクロマトグラフィーのタイプ（イオン交換クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィー、疎水クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、シリカゲルクロマトグラフィーなど）の相関関係で選択される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のクロマトグラフィーモジュールを示す断面図である。
【図２】図１に示すクロマトグラフィーモジュールのための容器の断面図である。
【図３】図１に示すようなクロマトグラフィーモジュールを積み重ねることによって形成される本発明のクロマトグラフィーカラムの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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