(57)【要約】  取扱性、及び定量供給性能が高められたシリカ粉体、並びに、高精度定量されたシリカ粉体が容器の複数の個別収容部内に充填された生体物質の精製キット及びその製造方法等を提供することを課題とする。  シリカ粉体であって、ＪＩＳ標準ふるい表（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１９８２）における公称目開き２５０μｍのふるい上で１分間ふるった際に、９９質量％以上が通過し、公称目開き１０６μｍのふるい上で１分間ふるった際に、ふるい上の質量変化が１質量％以下であることを特徴とする、定量供給用シリカ粉体。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ粉体であって、ＪＩＳ標準ふるい表（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１９８２）における公称目開き２５０μｍのふるい上で１分間ふるった際に、９９質量％以上が通過し、
公称目開き１０６μｍのふるい上で１分間ふるった際に、ふるい上の質量変化が１質量％以下である、
定量供給用シリカ粉体。
【請求項２】
前記シリカ粉体は、非結晶性シリカからなる
請求項１に記載の定量供給用シリカ粉体。
【請求項３】
前記シリカ粉体は、細孔径２〜５０ｎｍのメソ孔を有するメソポーラスシリカからなる請求項１又は２に記載の定量供給用シリカ粉体。
【請求項４】
前記シリカ粉体は、単位重量当たりの細孔容積が０．１〜１．５ｍｌ／ｇである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の定量供給用シリカ粉体。
【請求項５】
前記シリカ粉体は、１００〜１２００ｍ2／ｇの比表面積を有する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の定量供給用シリカ粉体。
【請求項６】
複数の個別収容部を有する１以上の容器と、
前記容器の前記個別収容部内に、平均充填量ｆ（ｍｇ）及び標準偏差σが以下の条件；
標準偏差σ（ｍｇ）／平均充填量ｆ（ｍｇ）  ＝  １．０（％）未満
（上記条件において、サンプル数ｎは１０以上とする）
を満たすようにそれぞれ充填された、請求項１〜５のいずれか一項に記載の定量供給用シリカ粉体と
を少なくとも備える、生体物質の精製キット。
【請求項７】
複数の個別収容部を有する１以上の容器を準備する工程と、
前記容器の前記個別収容部内に、平均充填量ｆ（ｍｇ）及び標準偏差σが以下の条件；
標準偏差σ（ｍｇ）／平均充填量ｆ（ｍｇ）  ＝  １．０（％）未満
（上記条件において、サンプル数ｎは１０以上とする）
を満たすように請求項１〜５のいずれか一項に記載の定量供給用シリカ粉体をそれぞれ定量供給する工程と
を少なくとも有する、生体物質の精製キットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度定量供給に適したシリカ粉体、並びにこれを用いた生体物質の精製キット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカゲルやメソポーラスシリカ等のシリカ粉体は、乾燥剤、調湿剤、消臭剤、農業肥料、触媒担体、研磨剤、ろ過助剤、分離剤、吸着剤、化粧品担体、食品添加物等として、幅広い用途で用いられている。また近年では、薬物の担体（特許文献１及び２参照）の他、血液等の生体液からペプチド等の生体物質を効率的に分離回収するための生体物質の選択的吸・脱着材（特許文献３）等においても利用が広がっている。そして、これら各種用途に応じて、シリカ粉体の表面積、細孔径、細孔容積、細孔径分布等の物性に対する要求が高まっており、各種グレードの高品質なシリカ粉体が上市されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２５３８０号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３０９５５号公報
【特許文献３】国際公開第２０１６／０１７８１１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで近年、各種用途へのシリカ粉体の適用にあたり、微量の粉体を正確に個別秤量（定量供給）する必要性が増している。例えば、薬物や生体物質の選択的吸・脱着材等においては、数百ｍｇ以下、場合によって数〜数十ｍｇオーダーで、高精度に個別秤量する必要が生じている。とりわけ、医療用途、生体物質検査用途においては、より高精度に秤量する必要があり、例えばシリカ粉体の表面に薬物を担持させる場合には、シリカ粉体の充填量の振れ幅は担持する薬物量の振れ幅と直結するため、シリカ粉体の充填時の振れ幅を小さくすることが強く求められている。【０００５】
このような粉体の高精度な個別秤量を行うにあたり、従来から、各種方式の微量充填装置（定量供給装置）が用いられており、秤量精度が改善された各種装置も種々提案されている。しかしながら、粉体の秤量精度は、装置のみによって定まるものではなく、装置の改善のみでは限界がある。また、秤量対象が微量になるにしたがい、粉体の取扱性は低下する傾向にある。【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものである。その目的は、取扱性、及び定量供給性能が高められたシリカ粉体、並びに、高精度定量されたシリカ粉体が容器の複数の個別収容部内に充填された生体物質の精製キット及びその製造方法を提供することにある。【０００７】
なお、ここでいう目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも、本発明の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の粒度分布を有するシリカ粉体を用いることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、以下に示す種々の具体的態様を提供する。【０００９】
［１］シリカ粉体であって、ＪＩＳ標準ふるい表（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１９８２）における公称目開き２５０μｍのふるい上で１分間ふるった際に、９９質量％以上が通過し、公称目開き１０６μｍのふるい上で１分間ふるった際に、ふるい上の質量変化が１質量％以下である、定量供給用シリカ粉体。
［２］前記シリカ粉体は、非結晶性シリカからなる［１］に記載の定量供給用シリカ粉体。
［３］前記シリカ粉体は、細孔径２〜５０ｎｍのメソ孔を有するメソポーラスシリカからなる［１］又は［２］に記載の定量供給用シリカ粉体。
［４］前記シリカ粉体は、単位重量当たりの細孔容積が０．１〜１．５ｍｌ／ｇである［１］〜［３］のいずれかに記載の定量供給用シリカ粉体。
［５］前記シリカ粉体は、１００〜１２００ｍ2／ｇの比表面積を有する［１］〜［４］のいずれかに記載の定量供給用シリカ粉体。【００１０】
［６］複数の個別収容部を有する１以上の容器と、前記容器の前記個別収容部内に、平均充填量ｆ（ｍｇ）及び標準偏差σ（ｍｇ）が以下の条件；
標準偏差σ（ｍｇ）／平均充填量ｆ（ｍｇ）  ＝  １．０（％）未満
（上記条件において、サンプル数ｎは１０以上とする）
を満たすようにそれぞれ充填された、［１］〜［５］のいずれかに記載の定量供給用シリカ粉体とを少なくとも備える、生体物質の精製キット。
［７］複数の個別収容部を有する１以上の容器を準備する工程と、前記容器の前記個別収容部内に、平均充填量ｆ（ｍｇ）及び標準偏差σ（ｍｇ）が以下の条件；
標準偏差σ（ｍｇ）／平均充填量ｆ（ｍｇ）  ＝  １．０（％）未満
（上記条件において、サンプル数ｎは１０以上とする）
を満たすように［１］〜［５］のいずれかに記載の定量供給用シリカ粉体をそれぞれ定量供給する工程とを少なくとも有する、生体物質の精製キットの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、取扱性、及び定量供給性能に優れる定量供給用シリカ粉体、並びにこれを用いた生体物質の精製キット及びその製造方法が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】シリカ粉体を収納する容器の一形態を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。なお、本明細書において、「〜」を用いてその前後に数値又は物性値を挟んで表現する場合、その前後の数値又は物性値を含むものとして用いることとする。
【００１４】
［定量供給用シリカ粉体］
本実施形態の定量供給用シリカ粉体は、ＪＩＳ標準ふるい表（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１９８２）における公称目開き２５０μｍのふるい上で１分間ふるった際に、９９質量％以上が通過し、公称目開き１０６μｍのふるい上で１分間ふるった際に、ふるい上の質量変化が１質量％以下であるシリカ粉体からなる。なお、本明細書において、定量供給用シリカ粉体とは、容器等にシリカ粉体を充填する前の状態のシリカ粉体を意味するものとする。定量供給用シリカ粉体は、なかでも高精度定量用シリカ粉体であることが好ましい。
【００１５】
ここで用いるシリカ粉体は、上述した特定の粒度分布を有するものである限り、特に限定されない。シリカの種類としては、天然石英やゼオライト等の結晶性シリカ、シリカゲルやメソポーラスシリカ等の非結晶性シリカが挙げられるが、その種類は特に限定されない。例えば生体物質や化学物質の吸脱着等の観点からは、ゼオライト、シリカゲル、メソポーラスシリカ等の、細孔を有する多孔質シリカが好ましい。なお、本明細書において、メソポーラスシリカとは、細孔径が通常２〜５０ｎｍ、好ましくは３〜２０ｎｍのメソ孔を有するシリカを意味する。ここで、細孔を有する多孔質シリカの細孔径のサイズは、要求性能に応じて適宜設定することができる。
【００１６】
なお、メソポーラスシリカは、メソ孔を有している限り、メソ孔に含まれないマクロ孔等の細孔を有していてもよいが、生体物質の選択吸着性や分離回収性等の観点からは、実質的にメソ孔のみからなるメソポーラスシリカが好ましい。ここで、実質的にメソ孔のみからなるとは、細孔径が２〜５０ｎｍの範囲内にあるメソ孔の容積の合計が、全細孔容積の９０体積％以上である多孔質シリカを意味する。ここで、細孔を有する多孔質シリカの細孔径は、窒素ガス吸脱着法で測定した等温吸・脱着曲線から、E. P. Barrett, L. G. Joyner, P. H. Haklenda, J. Amer. Chem. Soc., vol. 73, 373 (1951) に記載のＢＪＨ法により算出される細孔分布曲線をプロットした図から求めることができる。なお、細孔分布曲線とは、微分細孔容積、すなわち細孔直径d(nm)に対する微分窒素ガス吸着量(ΔV/Δ(log d))を表し、ここで上記Vは窒素ガス吸着容積を表す。また、市販品については、カタログ値を採用することができる。
【００１７】
また、細孔を有する多孔質シリカの単位重量当たりの細孔容積（本明細書では、この「細孔容積／重量」で表される量を、単に「細孔容積」という。）は、特に限定されないが、生体物質や化学物質の選択吸着性や吸脱着性等の観点からは、０．１ｍｌ／ｇ以上が好ましく、より好ましくは０．２ｍｌ／ｇ以上、また１．５ｍｌ／ｇ以下が好ましく、より好ましくは１．２ｍｌ／ｇ以下である。上記下限以上であると吸・脱着性能が高い傾向があり、上記上限以下であると接液処理で細孔構造や粒子が壊れづらくなり、吸・脱着選択性を担保しやすい点で好ましい。細孔を有する多孔質シリカの細孔容積は、吸着等温線の相対圧０．９８における窒素ガスの吸着量から求めることができる。市販品については、カタログ値を採用することができる。
【００１８】
定量供給用シリカ粉体の形状は、特に限定されず、破砕状、球状等の粒状であってもよく、また、モノリスや造粒粒子であっても、ハニカム状のものであってもよい。造粒粒子の場合は、一次粒子間の空隙が大きいものが、生体液等との接触効率の面で好ましい。
【００１９】
定量供給用シリカ粉体の安息角は、特に限定されないが、ホッパーでの閉塞といった粉体の流動性等の観点から、２０〜４０°が好ましく、より好ましくは２０〜３０°である。上記下限以上であると過剰な流動性が付与されづらく、充填機からの粉漏れという問題を抑制しやすい点で好ましい。上記上限以下であるとホッパーでの閉塞を抑制しやすい点で好ましい。なお、本明細書において、シリカ粉体の安息角の測定は、筒井理化学器械株式会社製  円筒回転法安息角測定器により行う。よく洗浄し乾燥させた円筒型試料容器に、試料を円筒容積の約半分程度充填する。その後、２ｒｐｍで３分間回転させた後、回転を止めて、安息角を測定する。測定は３回行い、その平均値を当該粉体の安息角とする。
【００２０】
また、定量供給用シリカ粉体の嵩密度は、特に限定されないが、ホッパーや充填容器の大きさの制限等の観点から、０．５〜１．３ｇ／ｍＬが好ましく、より好ましくは０．７〜１．３ｇ／ｍＬである。上記下限以上であると嵩高くなりづらいため、所定の重量を充填するための容器サイズを小さくしうる点で好ましい。上記上限以下であると、細孔容積を確保しやすく、吸・脱着性能を担保しやすい点で好ましい。なお、本明細書において、シリカ粉体の嵩密度の測定は、筒井理化学器械株式会社製  カサ比重測定器（ＪＩＳ  Ｋ６８９１準拠）により行う。ダンパーを差し込んだ比重測定器の漏斗に、試料を仕込み、速やかにダンパーを引き抜いて試料をはかり瓶の中に落とし、はかり瓶から盛り上がった試料は、平板で擦り落として重量を測定して算出する。測定は３回行い、その平均値を当該粉体の嵩密度とする。
【００２１】
定量供給用シリカ粉体の大きさは、特に限定されず、用途や要求性能に応じて適宜設定すればよい。例えば生体物質や化学物質の選択吸着や良好な吸脱着性等の観点からは、全粒子の８０％以上、好ましくは９０％以上、よりに好ましくは９５％以上の粒子の最大フェレ径が、２０μｍ以上が好ましく、より好ましくは５０μｍ以上であり、また１ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは８００μｍ以下である。上記下限以上であると微粉が少ないため粉立ちを抑制でき、取扱い点で好ましい。上記上限以下であると粒子が大粒になり過ぎず、秤量時に所定量を量り取りやすい点で好ましい。ここで、最大フェレ径とは、いわゆる定方向接線径の最大値であり、球状粒子であればその直径に該当し、破砕状等の異形形状の粒子では、その粒子を２本の平行な定方向接線で挟んだ場合に、最もその線同士の間の間隔が長くなる箇所の長さに該当する。最大フェレ径は、例えば光学顕微鏡により粒子を観察し、画像解析を行うことで求めることができる（以下、最大フェレ径を「粒子サイズ」ということがある）。全粒子に占める所定の径の粒子の割合は、任意に１００個以上の粒子を選択して求めることができる。また、市販品については、カタログ値を採用することができる。
【００２２】
また同様に、定量供給用シリカ粉体の体積平均粒子径Ｄ５０も特に限定されず、用途や要求性能に応じて適宜設定すればよい。例えば生体物質や化学物質の選択吸着や良好な吸脱着性等の観点からは、定量供給用シリカ粉体の体積平均粒子径Ｄ５０は、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは７０μｍ以上であり、好ましくは７００μｍ以下であり、より好ましくは６００μｍ以下である。上記下限以上であると微粉が少ないため粉立ちを抑制でき、取扱い点で好ましい。上記上限以下であると粒子が大粒になり過ぎず、秤量時に所定量を量り取りやすい点で好ましい。ここで、体積平均粒子径Ｄ５０は、一次粒子の粒子サイズの体積平均値である。体積平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（例えば、セイシン企業製、レーザーマイクロンサイザーＬＭＳ−２４、日機装株式会社製、マイクロトラック  ＭＴ３３００ＥＸ  ＩＩ）等によって粒度分布を測定し、その結果から求めることができる。また、市販品については、カタログ値を採用することができる。
【００２３】
一方、定量供給用シリカ粉体の比表面積は、特に限定されないが、粉体強度、耐久性、脱吸着性能等の観点からは、通常１００ｍ2／ｇ以上が好ましく、より好ましくは２００ｍ2／ｇであり、また１２００ｍ2／ｇ以下が好ましく、より好ましくは１０００ｍ2／ｇ以下である。上記下限以上であると吸着量を担保しやすい点で好ましい。上記上限以下であると、粉体の強度を確保し、接液処理で細孔構造や粒子が壊れづらい点で好ましい。なお、比表面積は、窒素ガス吸脱着によるＢＥＴ１点法により測定することができる。
【００２４】
本実施形態の定量供給用シリカ粉体は、高精度定量供給の観点から、ＪＩＳ標準ふるい表（ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１９８２）における公称目開き２５０μｍのふるい上で１分間ふるった際に、９９質量％以上、好ましくは９９．５質量％以上が通過し、公称目開き１０６μｍのふるい上で１分間ふるった際に、ふるい上の質量変化が１質量％以下、好ましくは０．８質量％以下の粒度分布を有することに特徴がある。本発明者らの知見によれば、ふるい径１０６μｍ未満の微粒子の存在は、秤量時の容器への付着のみならず、秤量時の舞い上がりによる作業環境への悪影響を生じさせるのみならず、粉体内における偏在による秤量時の振れ幅の増大をも引き起こすことが判明している。また、ふるい径２５０μｍ超の粗大粒子の存在は、秤量時の振れ幅を増大させ、秤量精度を大きく変動させる要因となる。そのため、このようにふるい径２５０μｍ超の粗大粒子とふるい径１０６μｍ未満の微粒子をほとんど含まないシリカ粉体とすることで、粉体としての取扱性を過度に損なうことなく、数百ｍｇ以下、場合によって数〜数十ｍｇオーダーでの個別秤量の精度を大きく高めることができる。なお、本明細書において、上述したふるいによる処理条件は、ＪＩＳ  Ｋ００６９の「６．１  乾式ふるい分け試験方法」に準拠して行うものとする。
【００２５】
なお、定量供給用シリカ粉体は、外表面に疎水化処理等の表面処理が施されていてもよい。例えば、シリカ粉体は有機溶剤との相溶性を向上させるために、オクタデシルシリル基等により表面が修飾されていてもよい。また、シリカ粉体に正電荷物質を吸着させるためにアミノプロピルシリル基等でシリカ粉体の表面が修飾されていてもよい。
【００２６】
上述したシリカ粉体は、天産品、合成品のいずれでも用いることができ、その製造方法は特に限定されない。シリカ粉体の製法としては、例えば、粉砕法や燃焼法やアーク法等の乾式法、沈殿法やゲル法やゾルゲル法やテンプレート法等の湿式法等が挙げられる。細孔を有する多孔質シリカの製造方法としては、例えば特開２００２−０８０２１７号公報や特開２００８−２２２５５２号公報等に記載された、シリコンアルコキシドを加水分解した後、実質的に熟成することなく水熱処理する製法が、工業性及び経済性な観点から好ましく用いられる。
【００２７】
また、上述した粒度分布を有する本実施形態の定量供給用シリカ粉体を再現性よく簡便に得るには、公知の製法で得られたシリカ粉体を分級処理することが好ましい。分級処理としては、ふるいを用いたふるい分け及び流体分級に大別され、後者はさらに乾式分級と湿式分級に分類され、またその原理としては重力場、慣性力、或いは遠心力を利用したもの等が知られているが、その種類は特に限定されない。
【００２８】
なお、上述の合成等により得られたシリカ粉体を、工業的に分級して本実施形態に係る定量供給用シリカ粉体を得る場合、篩を用いた振動式の分級器を用いることが好ましい。振動式の分級器は、篩の網の目開き径を変えるだけで、容易に所望の分級サイズに調整することが可能である。特に、本実施形態に係る定量供給用シリカ粉体を得る場合、ＪＩＳ  Ｚ８８０１−１９８２規格の目開き径１０６μｍの篩と目開き径２５０μｍの篩とを、２５０μｍの目開き径の篩が上段になるように篩を重ねるように配置して、上段の篩に、上述の合成等により得られたシリカ粉体を装入し、各篩と底の受け皿上のシリカ粉の質量変化が１質量％以下になるまで分級することにより得ることができる。
【００２９】
シリカ粉体を容器内に充填する方法としては、特段の制限はなく、自動充填機を用いることが好ましく、例えば、カップ(マス)式充填機、ロータリー式充填機、振動式充填機、スクリュー式(オーガ)充填機等が挙げられる。なかでも、スクリュー式(オーガ)充填機は、スクリューのピッチと回転数によって充填量を容易に制御でき、且つ充填速度が速いため、他の充填機に比べて生産性が非常に高い。
【００３０】
また、本実施形態に係る定量供給用シリカ粉体は、高精度な定量供給に適しているために、微量のシリカ粉体の定量供給に優れている。そのため、５０ｍｇ以上５００ｍｇ以下の充填の際に効果的であり、なかでも、６０ｍｇ以上の充填により効果的であり、７０ｍｇ以上の充填に特に効果的であり、一方、４００ｍｇ以下の充填により効果的であり、３００ｍｇ以下の充填にさらに効果的であり、２００ｍｇ以下の充填に特に効果的である。
【００３１】
［生体物質の精製キット］
本実施形態の定量供給用シリカ粉体は、取扱性、及び定量供給性能が高められたものであり、これを各種方式の微量充填装置（定量供給装置）に用いることで、取扱性を犠牲にすることなく定量が可能となる。そのため、本実施形態の定量供給用シリカ粉体は、例えば、容器の複数の個別収容部内にシリカ粉体が予め定量された生体物質の精製キットの態様で、有効に利用可能である。
【００３２】
すなわち、本実施形態の定量供給用シリカ粉体の取扱性及び定量供給性能によれば、複数の個別収容部を有する１以上の容器を有する生体物質の精製キットにおいて、以下の条件を満たすようにシリカ粉体が各個別収容部内に定量されたものを実現できる。なお、本明細書においては、高精度定量用シリカ粉体とは、定量用シリカ粉体の中でも下記の条件を満たすシリカ粉体を意味するものとする。
標準偏差σ（ｍｇ）／平均充填量ｆ（ｍｇ）  ＝  １．０（％）未満
（上記条件において、サンプル数ｎは１０以上とする）
【００３３】
すなわち、１００ｍｇのシリカ粉体を充填する場合、各個別収容部内に定量されたシリカ粉体の標準偏差σは下記式を満たすことが好ましい。
標準偏差σ  ：  σ  ＜１．０（ｍｇ）
【００３４】
本明細書において、かかる高精度定量の標準偏差σ及び平均充填量ｆを算出するための母集団となるサンプル数ｎ（対象となる個別収容部の数ｎ）は、統計学的な見地から１０以上とする。なお、このサンプル数ｎの抽出においては、１つの生体物質の精製キット（１製品）中に個別収容部が１０個以上ある場合には、その個別収容部のすべてを対象とする。そうでない場合には、同一の秤量・充填方法を採用した製品を複数集めて、合算して１０個以上の個別収容部を対象とすればよい。
【００３５】
上述した標準偏差σ（ｍｇ）／平均充填量ｆ（ｍｇ）は、０．８（％）以下が好ましく、より好ましくは０．７（％）以下である。なお、σ／ｆの下限は、特に限定されず０（％）以上であればよいが、生産性や経済性を考慮すると０．１（％）以上が好ましい。これらのσやσ／ｆが上記の好ましい下限値を下回る場合、極めてばらつきの少ない単一粒径の粉体と高精度な充填機を必要とするため、非常にコストが高くなり実用的ではないという問題が生じ得る。上記の上限値を超えると充填したシリカ粉体の総表面積のロット間差が大きくなり、例えばシリカ粉体に薬物を担持させる場合には、薬物担持量の振れ幅が大きくなるという問題が生じ得る。
【００３６】
複数の個別収容部を有する容器は、個別収容部にシリカ粉体を充填できる限りにおいて特段の制限はなく、例えば、複数の開口部を有する容器が挙げられる。容器を構成する素材は特段の制限はなく、樹脂又は金属等が挙げられる。
なお、本実施形態において、複数の個別収容部を有する１以上の容器に充填されたシリカ粉体とは、容器に設けられた個別収容部（開口部）に直接シリカ粉体が充填されていてもよいし、例えば、図１に示すように、個別収容部に配置された管状容器等に充填されていてもよい。取扱い性の観点からは、図１に示すように、複数の個別収容部（開口部）を有する容器として、ラックを用いて、個別収容部に配置された複数の管状容器にシリカ粉体が充填されていることが好ましい。
【００３７】
管状容器は特段の制限はないが、図１に示すように、蓋２を有することが好ましい。また、管状容器の底部は特段の制限はないが、定量供給用シリカ粉体の取扱い性の観点から丸底であることが好ましい。
【００３８】
管状容器の容量は１．０ｍＬ以上であることが好ましく、１．５ｍＬ以上であることがさらに好ましく、２．０ｍＬ以上であることが特に好ましい。また、管状容器は、内容物の視認が容易になる観点から、略透明乃至半透明な容器であることが好ましい。
【００３９】
また、管状容器を構成する素材としては、好ましくは略透明乃至半透明の樹脂が用いられ、より具体的にはポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル系樹脂が好ましく用いられる。これらの中でも、好ましくはポリオレフィン系樹脂、より好ましくはポリプロピレンが用いられる。
【００４０】
蓋は、管状容器を密閉できれば、管状容器と一体形成されているものであってもよく、別途準備されているものでもよい。例えば、蓋として、管状容器との嵌合又は螺合によって開口部を塞ぎ、管状容器の内部空間を封止するキャップを用いることができる。また、この場合、管状容器として、所謂キャップ式、ヒンジタイプのキャップ式、スクリューキャップ式等の、各種公知のキャップ付き管状容器を用いることができる。また、蓋を構成する部材は、管状容器と同一の材質であってよく、異なる材質であってよく、好ましくは樹脂性のものが挙げられる。なお、シール材を管状容器の蓋として用い、管状容器の開口部を密閉してもよい。
【００４１】
上述の通り、複数の個別収容部を有する容器としては、図１に示すようにラック形状の容器を用いることが好ましい。
【００４２】
典型的には、略直方体形状のラックの頂面に、管状容器の蓋が上部側となるように正立格納可能な開口部が複数設けられたラックである。このようなラックを用いることにより、容器が倒れてシリカ粉体が蓋に付着するのを防ぐことができるために、充填したシリカ粉体が無駄なく、生体物質吸着材として使用することができる。
【００４３】
また、ラックに収納した容器の上部を保護する目的で、ラック蓋を用いてもよい。なお、ラック蓋を用いる場合、ラック蓋と嵌合するためなどの目的で凹凸を有してもよい。
【００４４】
ラックの頂面に設けられた開口部は、管状容器が格納可能である大きさであればよく、管状容器の最大径と略同一であってよく、管状容器の最大径よりも大きい径であってよい。また、開口部の深さは特に限定されないが、管状容器の高さと略同一であってよく、管状容器の高さよりも浅くてよく、管状容器の高さの２分の１程度であってよい。ラックの頂面に設けられた開口部の個数は、ラック頂面の大きさ、管状容器の径、などから適宜決定され、ラックに格納された管状容器が蓋で密閉された際に、蓋の端部同士が重ならない程度の距離で開口部が設けられることが好ましい。開口部の個数は具体的には１０個以上であってよく、２０個以上であってよく、３０個以上であってよい。一方１００個以下であってよく、８０個以下であってよく、６０個以下であってよい。
ラックの頂面に設けられた開口部の配置は、アトランダムであってもよいが、多くの管状容器を格納する観点から整列配置されてよく、管状容器が最密充填できるよう配置されてもよい。
【００４５】
ラックの形状は、典型的には直方体であるが、これに限られず、側面や底面が平面ではなく曲面である形状であってよい。また、支柱を格子状に組んでラックを形成したものであってもよい。このような支柱を格子状に組んだラックである場合には、支柱間に管状容器を格納する間隙が形成されるため、特段開口部を設ける必要はない。
【００４６】
ラックは、管状容器の飛散防止のためラック蓋を備えていてもよいが、必ずしも必要ではなく、飛散防止目的として保護フィルムなどにより、管状容器及びラックを覆うなどしてもよい。
【００４７】
また、シリカ粉体が収納された複数の管状容器が正立格納されたラック、が袋中に包装されていてもよい。袋は、開口部を有し、複数の管状容器が正立格納されたラックが包装可能であればよく、その大きさや材質は適宜決定される。
【００４８】
定量供給用シリカ粉体の定量供給においては、各種公知の粉体・粉末充填を用いることができ、その種類は特に限定されない。また、必要に応じて、脱気装置、真空装置、無菌装置、分包装置、給袋装置等と連動させることもできる。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における各種の製造条件や評価結果の値は、本発明の実施態様における上限又は下限の好ましい値としての意味をもつものであり、好ましい範囲は前記した上限又は下限の値と、下記実施例の値又は実施例同士の値との組み合わせで規定される範囲であってもよい。【００５０】
＜実施例１、比較例１〜３＞
（１）シリカ粉体の調製
まず、特開２００２−８０２１７号公報に記載の実施例に基づき、以下の方法で、テトラメトキシシランを加水分解してシリカゲルを合成した。ガラス製で、上部に大気開放の水冷コンデンサが取り付けてある５Ｌセパラブルフラスコ（ジャケット付き）に、純水１０００ｇを仕込んだ。８０ｒｐｍで撹拌しながら、これにテトラメトキシシラン１４００ｇを３分間かけて仕込んだ。水／テトラメトキシシランのモル比は約６である。セパラブルフラスコのジャケットには５０℃の温水を通水した。引き続き撹拌を継続し、内容物が沸点に到達した時点で、撹拌を停止した。この後、約０．５時間ジャケットに５０℃の温水を通水したまま生成したゾルをゲル化させた。その後、速やかにゲルを取り出し、目開き１．２ｍｍのナイロン製網を通してゲルを粉砕し、粒子状のウェットゲル（シリカヒドロゲル）を得た。このヒドロゲル４５０ｇと純水４５０ｇを１Ｌのガラス製オートクレーブに仕込み、処理温度１３０℃、処理時間３時間の水熱処理を実施した。水熱処理した後、Ｎｏ．５Ａ濾紙で濾過し、濾滓を水洗することなく１００℃で恒量となるまで減圧乾燥し、乾燥したシリカゲルを得た。得られたシリカ粉体は、平均細孔径４ｎｍのメソ孔を有するメソポーラスシリカであった。【００５１】
（２）定量供給用シリカ粉体の調製
次に、得られたシリカゲルの下記のように分級した。なお、分級は、すべてＪＩＳ  Ｚ８８０１−１９８２規格の篩を用い、ＪＩＳ  Ｋ００６９に準拠して振動式の分級機により、篩上のシリカゲル重量変化が１％以下になるまでふるうことにより行った。なお、「ふるい径ｘ〜ｙμｍの粒子」とは、目開きｙμｍの篩でふるった結果、篩を通過し、且つ、目開きｘμｍの篩でふるった結果、篩を通過しなかった粒子を意味する。まず、目開き７５μｍと目開き９００μｍの篩を用い、粒子径（ふるい径）７５〜９００μｍのシリカゲルを得た。さらに、このシリカゲルを、目開き１０６μｍと目開き２５０μｍの篩を用いて分級を行い、粒子径（ふるい径）１０６〜２５０μｍのサンプル（実施例１）と、粒子径（ふるい径）１０６μｍ以下のサンプル（比較例１）と、粒子径（ふるい径）２５０μｍ以上のサンプル（比較例２）とを得た。また同様にして、目開き１０６μｍと目開き４２５μｍの篩を用いて分級を行い、粒子径（ふるい径）１０６〜４２５μｍのサンプル（比較例３）を得た。【００５２】
（３）定量供給性能、取扱性の評価
得られた各サンプルについて、池田機械産業株式会社製  ＰＦ−５−ＡＤ型（スクリュー式充填機）を用いて、目標秤量値を１００．０ｍｇにセットして秤量及び容器への充填を行った。ここでは、１０回連続で秤量を行い、平均充填量ｆ（ｍｇ）、目標秤量値と平均充填量ｆとの乖離量Δ（ｍｇ）、標準偏差σ（ｍｇ）、及び、標準偏差σ（ｍｇ）／平均充填量ｆ（％）をそれぞれ算出した。測定結果及び評価結果を、表１に示す。【００５３】
【表１】
2018092804.tif 000002
【００５４】
表１から明らかなとおり、ふるい径１０６μｍ未満のサンプル（比較例１）と、ふるい径２５０μｍ超のサンプル（比較例２）では、目標秤量値に対する乖離量Δが４．３〜９．５％に達している。この理由としては、ふるい径１０６μｍ未満のサンプル（比較例１）の場合、微粉が充填機のスクリュー内壁に付着してしまい、その結果、目標充填量に満たなかったものと考えられる。また、ふるい径２５０μｍ超のサンプル（比較例２）の場合、充填機のスクリュー内で隙間が生じて、その結果、目標充填量のシリカ粉体を容器に充填できなかったものと考えられる。このことから、ふるい径１０６μｍ未満の微粒子の存在、及び、ふるい径２５０μｍ超の粗大粒子の存在は、秤量時の振れ幅を増大させ、秤量精度を大きく変動させる要因となっていることが示された。【００５５】
また、ふるい径２５０μｍ超の粗大粒子を含むサンプル（比較例２及び３）では、平均充填量に対する標準偏差で１％未満を達成できなかった。このことから、ふるい径２５０μｍ超の粗大粒子の存在は、充填時の振れ幅を増大させ、秤量精度を大きく変動させる要因となっていることが示された。【００５６】
さらに、実施例１と比較例３との対比から、分級網間を１０６／４２５μｍから１０６／２５０μｍに狭くすることにより、充填時の振れ幅が小さくなることが確認された。このことから、分級網間を狭く設定することで、充填したシリカ粉体の総表面積のロット間差を低減でき、例えばシリカ粉体に薬物を担持させる場合には、薬物担持量の振れ幅を小さくできる効果が期待される。【００５７】
一方、ふるい径１０６μｍ未満のサンプル（比較例１）においては、容器内壁への微粒子の付着が発生する等、シリカ粉体そのものの取扱性が悪かった。この場合、キャップ付き容器に充填した場合には、容器内壁やキャップの内側にシリカ粉体が付着し、容器からシリカ粉体が取り出し難い、実際に取り出せるシリカ粉体或いは薬物担持シリカ粉体の量が充填量に対して小さくなる等の問題が生じるため、実用上は、取扱性の改善が必要と考えられる。また、容器内に生体試料を注入して容器内のシリカ粉体によりペプチド等を吸着させる場合、キャップ等にシリカ粉体が付着すると、キャップに付着したシリカ粉体は吸着材として使用できなくなる。【００５８】
（４）安息角、嵩密度の測定
実施例１のシリカ粉体の安息角と嵩密度の測定結果を、表２に示す。なお、各測定の測定方法を以下に記す。
〔安息角〕
筒井理化学器械株式会社製  円筒回転法安息角測定器を使用して、安息角を測定した。円筒型試料容器をよく洗浄し乾燥させた後、試料を円筒容積の約半分程度、充填した。その後、２ｒｐｍで３分間回転させた後、回転を止めて、安息角を測定した。測定を３回行い、その平均値を嵩密度とした。
〔嵩密度〕
筒井理化学器械株式会社製  カサ比重測定器（ＪＩＳ  Ｋ６８９１準拠）を使用して、嵩密度を測定した。ダンパーを差し込んだ比重測定器の漏斗に、試料を仕込み、速やかにダンパーを引き抜いて試料をはかり瓶の中に落とした。はかり瓶から盛り上がった試料は、平板で擦り落として重量を測定して算出した。測定を３回行い、その平均値を嵩密度とした。【００５９】
【表２】
2018092804.tif 000003
【００６０】
（５）秤量及び充填前後の粒子径の測定
次に、秤量及び充填時のホッパー内での偏析やスクリュー等の機械的接触により、シリカ粉体が粉砕されている可能性が考えられるため、秤量及び充填前後での粒子径の変化を確認した。粒度分布の測定は、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置である、日機装株式会社製  マイクロトラック  ＭＴ３３００ＥＸ  ＩＩを用いて行い、充填前後のＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０の値を求めて、秤量及び充填前後の粒子径の変化を確認した。表３に、秤量及び充填後の粒子径を、秤量及び充填前の粒子径に対する相対値で示す。【００６１】
【表３】
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【００６２】
表３から明らかなとおり、ふるい径２５０μｍ超のシリカ粉体（比較例２）と、ふるい径１０６／４２５μｍのシリカ粉体（比較例３）では、累積１０％粒径（Ｄ１０）が２〜５割程度も小さくなってしまっている。Ｄ１０の変化は、充填機内でシリカ粉体が砕けてしまっているか、充填機内で粗大粒子と微粒子とが偏在して細かいものが先に充填されていることによるものと考えられる。この点からも、ふるい径２５０μｍ超のシリカ粉体（比較例２）と、ふるい径１０６／４２５μｍのシリカ粉体（比較例３）は不適であることが示された。【００６３】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１６年１１月１６日出願の日本特許出願（特願２０１６−２２３０６７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の定量供給用シリカ粉体は、取扱性、及び定量供給性能に優れるため、これらが要求される各種用途に好適に用いることができ、例えば、乾燥剤、調湿剤、消臭剤、農業肥料、触媒担体、研磨剤、ろ過助剤、分離剤、吸着剤、化粧品担体、食品添加物、生体物質の選択的吸・脱着材、薬物の担体等として、広く且つ有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  管状容器
２  管状容器の蓋
３  ラック
４  個別収容部（開口部）
【図１】
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【国際調査報告】
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