(57)【要約】【課題】フィルターとその周囲のパッキンとのしっかりとした密閉ができる液体クロマトグラフィーを提供する。【解決手段】原液を中空シリンダー（１）内の充填層（２）を通過させて、目的とする物質を分取する液体クロマトグラフィーであって、中空シリンダー（１）の少なくとも一方の開放端には、内部に収納される栓（５，１７）を含み、栓（５，１７）の外周は、断面方向から見て少なくとも一つの段差（６）を有し、内側が段差（６）に密着して配置され外側が中空シリンダー（１）の内壁に対してテーパー面を含むフィルターパッキン（７）と、フィルターパッキン（７）の外周に密着して配置され、外側が中空シリンダー（１）の内壁に密着するシールパッキン（８）を備え、栓（５，１７）とフィルターパッキン（７）とシールパッキン（８）により充填物（２）を密閉している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液を中空シリンダー内の充填層を通過させて、目的とする物質を分離して分取する液体クロマトグラフィーであって、
前記中空シリンダーの少なくとも一方の開放端には、前記中空シリンダーの内部に収納される栓を含み、
前記栓の外周は、断面方向から見て少なくとも一つの段差を有し、
内側が前記段差に密着して配置され、外側が前記中空シリンダーの内壁に対してテーパー面を含むフィルターパッキンと、
前記フィルターパッキンの外周に密着して配置され、外側が前記中空シリンダーの内壁に密着するシールパッキンを備え、
前記栓と前記フィルターパッキンと前記シールパッキンにより、前記充填物を密閉していることを特徴とする液体クロマトグラフィー。
【請求項２】
前記栓が、可動栓または固定栓である請求項１に記載の液体クロマトグラフィー。
【請求項３】
前記栓の外周が、充填物側の直径が長い少なくとも一つの段差である場合は、前記フィルターパッキンの外側は、充填物側に向かって厚くなるテーパーである請求項１または２に記載の液体クロマトグラフィー。
【請求項４】
前記栓の外周が、充填物側の直径が短い少なくとも一つの段差である場合は、前記フィルターパッキンの外側は、充填物側に向かって薄くなるテーパーである請求項１または２に記載の液体クロマトグラフィー。
【請求項５】
前記フィルターパッキンおよび前記シールパッキンから選ばれる少なくとも一方のパッキンの上にさらに可動栓フランジ、または可動栓ステータを備えた請求項２〜４のいずれかに記載の液体クロマトグラフィー。
【請求項６】
前記フィルターパッキンおよび前記シールパッキンが、合成樹脂製である請求項１〜５のいずれかに記載の液体クロマトグラフィー。
【請求項７】
前記中空シリンダー内の圧力が、１ＭＰａ以上である請求項１〜６のいずれかに記載の液体クロマトグラフィー。
【請求項８】
前記中空シリンダー内の内径が、２０ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲である請求項１〜７のいずれかに記載の液体クロマトグラフィー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原液から目的とする物質を分離して分取する液体クロマトグラフィーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば薬品の原液から目的とする薬品化合物を分離して分取したり、光学異性体から左形と右形の化合物を分離して分取するのに、カラムクロマトを用いた液体クロマトグラフィーが使用されている（例えば下記特許文献１）。
【０００３】
液体クロマトグラフィーは、中空シリンダー内に充填物として例えばシリカゲルを圧入して充填し、上下の開放部を固定フランジで塞ぎ、内部に原液を供給して目的物を分離して分取していた。
【０００４】
しかし、従来の液体クロマトグラフィーは、フィルターとその周囲のパッキンとの密閉が困難であり、充填物が外部に漏れ出したり、気密性を保てないという問題があった。また、使用中に充填物の体積が収縮したり、供給口近傍の充填物が汚れて部分的に除去した場合など、内部に空隙が生じてしまうという問題があった。内部に空隙が生じると、分離効率（分離理論段数）が下がるという問題が起こる。さらに、充填物を充填したり充填し直す際は、カラム（中空シリンダー）を充填物製品のメーカーや専門業者に送り、作業をしてもらわなければならず、コストが高く不便であるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２０１６７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、フィルターとその周囲のパッキンとのしっかりとした密閉ができる液体クロマトグラフィーを提供することを第１番目の目的とする。本発明の第２番目の目的は、可動栓を移動させても内部の充填物が外部に漏れ出すことはなく、カラム充填物の体積変化に応じて可動栓を移動できる液体クロマトグラフィーを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の液体クロマトグラフィーは、原液を中空シリンダー内の充填層を通過させて、目的とする物質を分離して分取する液体クロマトグラフィーであって、
前記中空シリンダーの少なくとも一方の開放端には、前記中空シリンダーの内部に収納される栓を含み、
前記栓の外周は、断面方向から見て少なくとも一つの段差を有し、
内側が前記段差に密着して配置され、外側が前記中空シリンダーの内壁に対してテーパー面を含むフィルターパッキンと、
前記フィルターパッキンの外周に密着して配置され、外側が前記中空シリンダーの内壁に密着するシールパッキンを備え、
前記栓と前記フィルターパッキンと前記シールパッキンにより、前記充填物を密閉していることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の液体クロマトグラフィーは、中空シリンダー（以下「カラム」ともいう。）の直径に対して、栓の直径は短く、若干のスペースを有している。若干のスペースがないと、栓はカラム内にスライドして入り込むことができない。好ましいスペースの長さは、約１０μｍ程度である。カラムの内部に充填する充填物は、例えばシリカゲルや珪藻土など、平均直径５〜３０μｍ程度の微粒子やゲルであるから、前記のスペースを完全に密閉しないと外部に漏れ出してしまう。さらに、完全密閉しないと、内部を加圧することもできない。とくにフィルターとその周囲との部分の密閉が重要で、従来は良いパッキンがなかったため、充填物の漏れ出しが多かった。
【０００９】
したがって、カラム内壁面と栓の外周との間にパッキンを介在させることが必要となる。しかし、カラム内部は加圧の場合もあり、簡単なパッキンでは完全密閉のシールはできない。
【００１０】
そこで本発明は、
（１）栓の外周は断面方向から見て少なくとも一つの段差を有し、
（２）この段差に密着して配置され、外側が前記中空シリンダーの内壁に対してテーパー面を含むフィルターパッキンと、
（３）このフィルターパッキンの外周に密着して配置され、外側がカラム（中空シリンダー）内壁に密着するシールパッキンを備え、
（４）栓とフィルターパッキンとシールパッキンにより、充填物を密閉することにより、完全密閉のシール構造を実現できた。
【００１１】
すなわち、栓の外周の段差構造により栓とフィルターパッキンは密着し、外部または内部から圧力がかかっても、栓の動きに対してフィルターパッキンとシールパッキンは一体となって動く。また、テーパー部によりシールパッキンは外側に動く力が作用するので、シールパッキンとカラム内壁の密着性は強くなる。また、テーパー部によりフィルターパッキンは内側に動く力が作用するので、フィルターパッキンと栓の密着性は高くなる。さらに、栓の内側（充填物側）にはフィルターを配置する必要があるが、フィルターパッキンは内側に動く力が作用するので、フィルターパッキンとフィルターとの密着性も高くなる。
【００１２】
前記栓は、可動栓であっても良いし、固定栓であっても良い。可動栓とする場合は、本発明の第２番目の目的も達成できる。すなわち、カラム内で可動栓を押し込んだり逆方向に移動させるに際し、内部の気密性を保ちながら移動させることができる。この結果、可動栓を移動させても内部の充填物が外部に漏れ出すことはなく、カラム充填物の体積変化に応じて可動栓を移動できる。また、カラム充填物の微調整も容易なことから、液体クロマトグラフィーの使用者が自らカラム充填物を充填することが可能となる。
【００１３】
本発明において、栓の外周が、充填物側の直径が長い少なくとも一つの段差である場合は、フィルターパッキンの外側は、充填物側に向かって厚くなるテーパーであることが好ましい。また、栓の外周が、充填物側の直径が短い少なくとも一つの段差である場合は、フィルターパッキンの外側は、充填物側に向かって薄くなるテーパーであることが好ましい。前記テーパーの好ましい角度は、カラム内壁面を基準線としたとき、±５°〜±６０°の範囲であり、より好ましくは±１０°〜±４５°の範囲である。
【００１４】
前記フィルターパッキンおよび前記シールパッキンから選ばれる少なくとも一方のパッキンの上にさらに必要に応じてバックスペーサーを介して可動栓フランジを備えるか、または必要に応じてバックスペーサーを介して可動栓ステータを備えることが好ましい。バックスペーサーを介して可動栓フランジを備える場合は、可動栓フランジに孔を設けることができるので、これにボルトを挿入してボルト締め作業により可動栓を押し込むことができる。また、バックスペーサーを介して可動栓ステータを備えた場合は、油圧装置により可動栓を押し込むことができる。前記した両者の場合、バックスペーサーが介在しているので、フィルターパッキンまたはシールパッキンが痛むことはない。
【００１５】
前記フィルターパッキンおよび前記シールパッキンは、合成樹脂製であることが好ましい。合成樹脂としては、一例としてポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリブテン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリブタジエンなどのポリオレフィン；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、不飽和ポリエステルなどのポリエステル；ポリイミド（ＰＩ）；ポリアミド；ポリアセタール；ポリカーボネ−ト；ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリアリレート；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケント（ＰＥＫ）；ポリエーテルエーテルケント（ＰＥＥＫ）；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ弗化ビニル（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂を挙げることができる。前記合成樹脂のうち、化学的安定性を要求される場合はフッ素樹脂が好ましい。また化学的安定性とともに機械的強度も要求される場合は、ＰＥＥＫ樹脂が好ましい。パッキンの製造方法は、任意な方法を選択でき、射出成形または注型成形でもよいし、切削加工などでもよい。
【００１６】
前記液体クロマトグラフィーの中空シリンダー内の圧力は、いかなる範囲であってもよいが、１ＭＰａ〜１００ＭＰａの範囲である場合に、顕著な作用・効果を発揮する。また、中空シリンダー内の内径はいかなる範囲でもよいが、一例として２０ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲を挙げることができる。
【００１７】
【実施例】
以下実施例を用いてさらに具体的に説明する。
【００１８】
（実施例１）
以下、図面により本発明の実施例１の液体クロマトグラフィーを説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施例１における液体クロマトグラフィーの断面図であり、図２は同Ａの部分の拡大図、図４は図１の部分切り欠き斜視図である。中空シリンダー（カラム）１と、充填物の充填層２と、原液供給口３と、分離液取り出し口４と可動栓５と固定栓１７とを含んでいる。中空シリンダー（カラム）１はステンレススチール（ＳＵＳ３１６）で作成され、大きさは一例として、外径１１４．３ｍｍ、内径１０２．３ｍｍ、高さ２４０ｍｍである。本実施例においては、可動栓を上に配置した例を示したが、上下少なくとも一方または両方に配置してもよい。
【００２０】
可動栓５と固定栓１７はステンレススチール（ＳＵＳ３１６）で作成され、大きさは一例として、中空シリンダー（カラム）１の内径より１０μｍだけ小さく作成されている。しかし、本発明のパッキンは気密性が高いので、中空シリンダー（カラム）１の内径と、可動栓５および固定栓１７の外径との隙間（クリアランス）をさらに大きく取っても差し支えない。すなわち、中空シリンダー（カラム）１の内径と、可動栓５および固定栓１７の外径との加工精度をそれほど上げなくても気密密封できる。
【００２１】
可動栓５と固定栓１７の外周には、断面方向から見て少なくとも一つの段差６が形成されている。この段差６は、充填物側の直径が長い。好ましい突出長さは１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。この段差６により、外側のパッキンは上下方向に動かなくなる。
【００２２】
可動栓５と固定栓１７の外側にはフィルターパッキン７を配置した。フィルターパッキン７の内側は可動栓５と固定栓１７の段差６に密着するように形成されている。またフィルターパッキン７の外側は、上部が中空シリンダー（カラム）１と平行で、下部は充填物側に向かって厚くなるテーパーを形成した。
【００２３】
フィルターパッキン７の外周にはシールパッキン８を配置した。シールパッキン８の内側はフィルターパッキン７の外側と密着させ、外側は中空シリンダー１の内壁に密着させた。フィルターパッキン７とシールパッキン８は、ポリテトラフルオロエチレンのプレートから切削成形加工により形成した。
【００２４】
可動栓５と固定栓１７の内側（充填物側）には、ディストリビュータ（分散板）９とフィルター１０を可動栓５と固定栓１７に一体化して配置した。
【００２５】
可動栓５の外側（外気側）には、フィルターパッキン６およびシールパッキン７の上にさらにバックスペーサー１１を介して可動栓フランジ１２を配置した。可動栓フランジ１２には、可動栓５と一体化するための締め付けナット１３と、中空シリンダー（カラム）１に対して押し込むことが可能なボルト１６を挿入する孔１５を設けた。中空シリンダー（カラム）１側にもボルト１６を挿入する孔１４を設けた。
【００２６】
固定栓１７の外側には円盤状のプレート（フランジ）２０を配置し、ボルト１８，１９により固定栓１７を中空シリンダー（カラム）１の下端部に固定した。
【００２７】
中空シリンダー（カラム）１内に充填物として、平均直径約１０μｍのシリカゲルを充填し、ボルト１６を締め付けて５ＭＰａの圧力をかけた。これにより、中空シリンダー（カラム）１内は完全密閉されていることが確認できた。
【００２８】
本実施例の装置は、カラム内で可動栓５を押し込んだり逆方向に移動させるに際し、内部の気密性を保ちながら移動させることができた。また、可動栓５を移動させても内部の充填物が外部に漏れ出すことはなく、カラム充填物の体積変化に応じて可動栓５を移動できた。また、可動栓５と固定栓１７の内側（充填物側）のフィルター１０とフィルターパッキン６およびシールパッキン７との密着性も良好で、この部分からの充填物の漏れ出しもなかった。さらに、カラム充填物の微調整も容易なことから、液体クロマトグラフィーの使用者が自らカラム充填物を充填することが可能であった。
【００２９】
（実施例２）
実施例１に代えて、図３に示すとおり可動栓２５の段差２６の方向を図１と逆方向にし、これに合わせてフィルターパッキン２７およびシールパッキン２８のテーパー角度も逆向きにした。このようにしても、中空シリンダー（カラム）１の内圧に対して強い構造となり、中空シリンダー（カラム）１内は完全密閉されていることが確認できた。なお、同一符号を付与している部品は図１〜２と同一部品を示す。
【００３０】
この実施例の装置も、カラム内で可動栓を押し込んだり逆方向に移動させるに際し、内部の気密性を保ちながら移動させることができた。また、可動栓を移動させても内部の充填物が外部に漏れ出すことはなく、カラム充填物の体積変化に応じて可動栓を移動できた。さらに、カラム充填物の微調整も容易なことから、液体クロマトグラフィーの使用者が自らカラム充填物を充填することが可能であった。
【００３１】
（実施例３）
実施例１の可動栓フランジに代えて、図５に示すとおり移動栓ステータ３０を配置した。移動栓ステータ３０の外側には油圧機を固定して１ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力をかけた。これにより、中空シリンダー（カラム）１内は完全密閉されていることが確認できた。なお、同一符号を付与している部品は図１〜４と同一部品を示す。
【００３２】
この実施例の装置も、カラム内で可動栓を押し込んだり逆方向に移動させるに際し、内部の気密性を保ちながら移動させることができた。また、可動栓を移動させても内部の充填物が外部に漏れ出すことはなく、カラム充填物の体積変化に応じて可動栓を移動できた。さらに、カラム充填物の微調整も容易なことから、液体クロマトグラフィーの使用者が自らカラム充填物を充填することが可能であった。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明は、可動栓を移動させても内部の充填物が外部に漏れ出すことはなく、カラム充填物の体積変化に応じて可動栓を移動できる液体クロマトグラフィーを提供できる。また、カラム内で可動栓を押し込んだり逆方向に移動させるに際し、内部の気密性を保ちながら移動させることができ、さらに、カラム充填物の微調整も容易なことから、液体クロマトグラフィーの使用者が自らカラム充填物を充填することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における液体クロマトグラフィーの断面図である。
【図２】図１のＡ部分の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例２における液体クロマトグラフィーの要部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例１における液体クロマトグラフィーの部分切り欠き斜視図である。
【図５】本発明の実施例３における液体クロマトグラフィーの部分切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
１  中空シリンダー（カラム）
２  充填層
３  原液供給口
４  分離液取り出し口
５，２５  可動栓
６，２６  段差
７，２７  フィルターパッキン
８，２８  シールパッキン
９  ディストリビュータ（分散板）
１０  フィルター
１１  バックスペーサー
１２  可動栓フランジ
１３  締め付けナット
１４，１５  ボルト挿入孔
１６，１８，１９  ボルト
１７  固定栓
２０  円盤状のプレート（フランジ）
３０  移動栓ステータ
【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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