(57)【要約】【課題】  向流クロマトグラフィー法及び向流クロマトグラフィー装置を提供する。【解決手段】  向流クロマトグラフィー又は類縁の技術において、内部が空洞の分離管の代わりに、１以上の孔を有する隔壁を複数設けてその内部を仕切ることにより多数のセルが直列連結された分離管であって、固定相と移動相の間の界面張力に応じた分離管内径を用いて移動中の液滴径が分離管内径とほぼ等しくなるようにするか、多数の非孔性小球体を充填した分離管を用いることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
向流クロマトグラフィー又は類縁の技術において、内部が空洞の分離管の代わりに、１以上の孔を有する隔壁を複数設けてその内部を仕切ることにより複数のセルが直列連結された分離管であって、固定相と移動相の間の界面張力に応じた分離管内径を用いて移動中の液滴径が分離管内径とほぼ等しくなるようにするか、多数の非孔性小球体を充填した分離管を用いることを特徴とする向流クロマトグラフィー法。
【請求項２】
向流クロマトグラフィー装置又は類縁の装置において、内部が空洞の分離管の代わりに、１以上の孔を有する隔壁を複数設けてその内部を仕切ることにより複数のセルが直列連結された分離管であって、固定相と移動相の間の界面張力に応じた分離管内径を用いて移動中の液滴径が分離管内径とほぼ等しくなるようにするか、多数の非孔性小球体を充填した分離管を用いることを特徴とする向流クロマトグラフィー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体由来成分その他の分離精製などに適用することができる向流クロマトグラフィー法及び向流クロマトグラフィー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴向流クロマトグラフィーは既に確立した技術であるが、向流クロマトグラフィー分野の世界的権威である米国・国立衛生研究所のＩｔｏ博士他に確認した結果、関連分野を含め、本発明のような装置はこれまで存在しなかったことが判っている。
【０００３】
向流クロマトグラフィーは、互いに混ざらない２種の溶媒（固定相、移動相）に対する分配係数の差を利用し、不連続的に分離操作を繰り返して物質を分離しようとする向流分配法の原理を用いたものである。
従来の液滴向流クロマトグラフィーは、内部が空洞の分離管を用いるものであり、この分離管は比較的長い管長を有するものであって、原試料をパルス状に装置に注入し、原試料中の分離成分を移動相に溶解させて溶出させるものであって、溶出のタイミングが異なることを利用して分離、回収することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の液滴向流クロマトグラフィーは、装置構造がシンプルで済むという大きな利点を有する反面、分離段数が大きくなく、試料処理容量も十分に大きくないという欠点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記実状に鑑み提案されたもので、請求項１に記載の発明は、向流クロマトグラフィー又は類縁の技術において、内部が空洞の分離管の代わりに、１以上の孔を有する隔壁を複数設けてその内部を仕切ることにより複数のセルが直列連結された分離管であって、固定相と移動相の間の界面張力に応じた分離管内径を用いて移動中の液滴径が分離管内径とほぼ等しくなるようにするか、多数の非孔性小球体を充填した分離管を用いることを特徴とする向流クロマトグラフィー法、請求項２に記載の発明はその装置を提案するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の向流クロマトグラフィー法及び向流クロマトグラフィー装置によれば、従来の内部が空洞の分離管を用いる代わりに、同程度のサイズの分離管のままでも分離管１本あたりの分離段数を大幅に増大させることができ、しかも単位時間当たりの試料処理量も増加させることができる。
また、装置構造が色々の点で簡単であり、大容量化が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の液滴向流クロマトグラフィーにおいては、直立分離管を管壁に垂直な複数の隔壁により仕切ることにより、複数（通常の長さの直立管であれば数個から１０個程度）のセルが直列連結されるようにする。各隔壁には、直立分離管の上端・下端と同様に孔を開けておく。この孔は１個に限定するものではなく複数形成してもよい。即ち本発明においては、従来における１本の直立分離管に代えて、長さが短い直立分離管（セル）を垂直方向に数個から１０個程度直列連結した分離管を用いる。それにより、装置構造の空間効率が極めて向上する筈であるが、従来の直立分離管では、管１本あたり理想的には１段以上の分離段が実現されるとされていたところ、セルがそのように短いのでは、一つのセル内で分配平衡にとても到達できず、セル一つあたりの分離段が１段にとても届かないのではないか、という懸念（問題点）がある。その点の解決手段として、以下の(Ａ)，(Ｂ)二つの手段の何れか或いは両方を採用する。
【０００８】
(Ａ)固定相と移動相の間の界面張力に応じた分離管内径を用いて移動中の液滴径が分離管内径とほぼ等しくなるようにする。
２液相の間の界面張力に応じた分離管内径を用いるということは、例えば界面張力が大きいほど大きな内径を用いることであって、移動中の液滴径を直立分離管内径とほぼ等しくする。このように移動中の液滴径と等しい内径の分離管を用いる場合、分離管の断面形状は正円形とする。
そうすることにより、液滴の上昇又は下降に伴う各セル内での各液相内及び液相間の撹拌が一層促進され、結果として平衡到達が促進される。尚、液滴がセル内を上昇する場合は、２液相のうちの軽い方を移動相とした場合であり、液滴がセル内を下降する場合は、２液相のうちの重い方を移動相とした場合に相当する。
従来の直立分離管では、２液相間の分配平衡到達に時間を要するために、長い管長を要し、またその一方で、例え管長は長くても、分離管長軸方向の拡散や同じく長軸方向の擾乱により分離段数の低下が起きていた。
それに対し、本発明では、拡散や擾乱の分離管長軸方向の伝播が、分離管内に設けた隔壁等の存在により完全にブロックされるという点が本発明の大きな利点である。
また、本発明では、同じ内径の分離管なら、細かい液滴を用いる場合より流速をより速くできるるので、単位時間当たりの処理量が増大するという利点もある。
尚、２液相間の界面張力に応じた分離管内径を用いるということは、異なる組み合わせの２液相ではその間の界面張力に応じて分離管内径を変える必要があることを意味しており、２液相の組み合わせが決まっている系、例えば大きなシステムの一部としての廃液処理などにおいては大きな問題とならない。
【０００９】
(Ｂ)多数の非孔性小球体を充填した分離管を用いる。
直立分離管の内部に多数の非孔性小球体を充填（パッキング）すると、非孔性小球体の働きにより、非孔性小球体の径と同程度以下の小さな空間スケールでの撹拌は促進され、しかも非孔性小球体の径より大きな空間スケールでの擾乱は抑制される。
そうすることにより、平衡到達が促進され、太い分離管を用いた場合でも高い分離段数を実現でき、試料処理容量を増やすことができる。このように太い分離管を用いる場合、隔壁には原則として多数個の孔を形成する。また、分離管の断面形状は必ずしも正円形でなくてよく、楕円形など滑らかな曲線を外輪郭とするようにすればよい。
【実施例１】
【００１０】
図１は、直立分離管を管壁に垂直な複数の隔壁により仕切っている状態を示すものであり、各隔壁には孔が形成され、複数のセルが直列連結されるように形成されている状態を示している。
【００１１】
図２は、前記(Ａ)の態様の一実施例を示すものであり、２液相のうち軽い方を移動相とする場合を示している。
この場合、移動中の液滴径は直立分離管の内径とほぼ等しく、液滴はセル内を上昇するものであり、その上昇に伴ってセル内での各液相内及び液相間の撹拌が一層促進され、結果として平衡到達が促進される。
原試料は、この場合は直立分離管の下端からパルス状に注入される。
【００１２】
図３は、前記(Ａ)の態様の一実施例を示すものであり、２液相のうち重い方を移動相とする場合を示している。
この場合、移動中の液滴径は直立分離管の内径とほぼ等しく、液滴はセル内を下降するものであり、その上昇に伴ってセル内での各液相内及び液相間の撹拌が一層促進され、結果として平衡到達が促進される。
原試料は、この場合は直立分離管の上端からパルス状に注入される。
【００１３】
図３は、前記(Ｂ)の態様の一実施例を示すものであり、内径の太い直立分離管の内部に多数の非孔性小球体を充填している。
この場合、高い分離段数を実現でき、試料処理容量を増やすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
バイオ系産業等、製造工程における分離精製手段としての利用が見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に用いる分離管の基本構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の２液相のうち軽い方を移動相とする一実施例における分離管内部の状況を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の２液相のうち重い方を移動相とする一実施例における分離管内部の状況を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の他の一実施例における分離管を模式的に示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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