(57)【要約】【課題】  固体成分の損失を抑制しながら、所定量以下の試料液についてろ過による分離を行なえるようにする。【解決手段】  基板２に流路３を設けたろ過用マイクロチップ１の流路３に、流路３の流れ方向に交差する向きの一端６ｂから他端６ｃまで延在して形成され、流路３の内面６ｄとの間で固体成分の粒径よりも小さい隙間１１を形成するダム部９を設ける。【選択図】        図１
2007061687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に設けられた流路とを備え、該流路に試料液を流通させて上記試料液中の固体成分をろ過分離するためのろ過用マイクロチップであって、
該流路の流れ方向に交差する向きの一端から他端まで延在して形成され、該流路の内面との間で上記固体成分の粒径よりも小さい隙間を形成するダム部を備える
ことを特徴とする、ろ過用マイクロチップ。
【請求項２】
上記隙間が５μｍ以下である
ことを特徴とする、請求項１記載のろ過用マイクロチップ。
【請求項３】
該ダム部が設けられた部位における該流路は、幅が５０μｍ以上３０ｍｍ以下であり、深さが５０μｍ以上２０００μｍ以下である
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のろ過用マイクロチップ。
【請求項４】
該流路内に、該基板のたわみを防止する支柱部が形成された
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のろ過用マイクロチップ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のろ過用マイクロチップを用いて、試料液中の固体成分を分離する分離方法であって、
上記流路に試料液を流通させて上記流路内に上記固体成分を貯めるろ過工程と、
上記流路に、上記固体成分を溶解させる交換溶媒を流通させて上記固体成分を回収する溶媒交換工程とを備える
ことを特徴とする、ろ過用マイクロチップを用いた分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろ過用マイクロチップ及びそれを用いた分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機化学反応などにおいては、試験管やビーカー等の大容量の容器に所定の試料を収容し、この容器内で特定の条件下に試料を混合し、有機化学反応を行なわせていた。しかし、近年では、試薬の少量化などを目的として、マイクロリアクタ等の微小な反応流路を用いて化学反応を行なわせる技術が提案されている。
【０００３】
上記の微小な流路を用いて化学反応を行なう場合、その反応により生成する化合物の量は従来よりも小さくなる。したがって、所定量（例えば、５００μＬ）以下の微量の試料液から目的物質を分離・精製する場合には、流路を流通させる試料の量に応じた精製方法を用意することが望まれていた。
【０００４】
さらに、微小な反応流路を用いた化学反応によれば、反応装置の小型化という利点が得られる。したがって、この装置の小型化という利点を活かすためにも、従来よりも小さい規模での分離・精製方法が望まれていた。
このように小さい規模での分離・精製方法の一つとして、特許文献１には、毛細管状の微小流路内において、多孔質膜を用いてろ過により化合物の分離・精製を行なう技術が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９０７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１などの従来の微小流路によるろ過技術では、ろ過により試料液中の固体成分を濾取する際に、上記固体成分に損失が生じていた。
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、固体成分の損失を抑制しながら、所定量以下の試料液についてろ過による分離を行なうことができるろ過用マイクロチップ及びそれを用いた分離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、流れ方向に交差する向きに延在して形成され、試料液に含まれる固体成分の粒径よりも小さい隙間を形成するダム部を有する流路に上記の試料液を流通させるようにすることにより、固体成分の損失を抑制しながら、所定量以下の試料液についてろ過による分離を行なうことができるようになることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
即ち、本発明の要旨は、基板と、該基板に設けられた流路とを備え、該流路に試料液を流通させて上記試料液中の固体成分をろ過分離するためのろ過用マイクロチップであって、該流路の流れ方向に交差する向き（通常は、幅方向）の一端から他端まで延在して形成され、該流路の内面との間で上記固体成分の粒径よりも小さい隙間を形成するダム部を備えることを特徴とする、ろ過用マイクロチップに存する（請求項１）。
【０００９】
このとき、上記隙間は、５μｍ以下であることが好ましい（請求項２）。
【００１０】
また、該ダム部が設けられた部位における該流路は、幅は５０μｍ以上３０ｍｍ以下であり、深さは５０μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい（請求項３）。
【００１１】
さらに、該流路内に、該基板のたわみを防止する支柱部が形成されていることが好ましい（請求項４）。
【００１２】
また、本発明の別の要旨は、上記のろ過用マイクロチップを用いて、試料液中の固体成分を分離する分離方法であって、上記流路に試料液を流通させて上記流路内に上記固体成分を貯めるろ過工程と、上記流路に、上記固体成分を溶解させる交換溶媒を流通させて上記固体成分を回収する溶媒交換工程とを備えることを特徴とする、ろ過用マイクロチップを用いた分離方法に存する（請求項５）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のろ過用マイクロチップ及びろ過用マイクロチップを用いた分離方法によれば、目的物質の損失を抑制しながら、所定量以下の試料液についてろ過により分離を行なうことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を示して本発明について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明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。
【００１５】
［Ｉ．構成］
図１〜図３は本発明の一実施形態について示すもので、図１はろ過用マイクロチップの模式的な上面図であり、図２はろ過用マイクロチップの模式的な斜視図であり、図３はろ過用マイクロチップのダム部近傍を拡大して示す模式的な断面図である。なお、図２において流路、ダム部及び支柱部の厚みを描画していないが、これらは厚みが非常に小さいために描画しなかったものであり、実際には厚み（或いは深さ）を有する３次元的な構造を有している。
【００１６】
図１、図２に示すように、本実施形態のろ過用マイクロチップ（以下適宜、「ろ過用チップ」という）１は、基板２に流路３が形成されたもので、流路３に試料液を流通させて試料液中の固体成分をろ過分離するものである。また、流路３は、導入流路部４，５と、プール部６と、送出流路部７，８とを備えている。さらに、本実施形態のろ過用チップ１のプール部６には、ダム部９と支柱部１０とが形成されている。
【００１７】
［１．基板］
基板２は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意の素材で形成することができる。例えば、ガラス等の無機材料や、合成樹脂等の有機材料で形成することができる。
また、基板２の形状も本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常は、平板形状に形成される。
【００１８】
さらに、基板２の寸法についても制限は無く、目的に応じて任意に設定することができる。ただし、基板２内の流路３を流れる試料液や交換溶媒などの温度を精密に制御する観点、及び、流路３内で生じうる混合熱、溶解熱等の発熱を除熱する観点からは、基板２は上記温度制御及び除熱を適切に行なえる程度に薄い寸法で形成されることが好ましい。具体例を挙げると、基板２を平板形状に形成する場合には、その寸法は、縦７０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚み１．４ｍｍ程度の寸法に形成することができる。
本実施形態においては、基板２として、上記寸法で平板形状に形成された透明なガラス製の基板を用いているものとする。
【００１９】
また、基板２に流路３を形成する手法に制限は無く、公知の任意の方法により形成することができる。例えば一体に形成した基板２内に流路３を形成することも可能であるが、本実施形態では、流路３を凹部として形成した下板２ａに、流路３に蓋をするための上板２ｂを接着することにより基板２内に閉断面構造の流路３を形成しているものとする。即ち、基板２は下板２ａと上板２ｂとにより形成され、下板２ａと上板２ｂとの接着面に沿って流路３が形成されているのである。なお、流路３を形成する際の具体的な流路形成方法も任意であるが、例えば、フォトレジスト、ウェットエッチング、ドライエッチング、射出成形、レーザー加工、ビーム加工などを任意に用いて形成することができる。
【００２０】
［２．流路］
流路３は、基板２の内部に形成されたもので、上記の通り、導入流路部４，５と、プール部６と、送出流路部７，８とを備えている。
【００２１】
［２−１．導入流路部］
導入流路部４，５は、ろ過により固体成分とその他の成分（通常は、液体成分や気体成分などの流体成分）とに分離する対象である試料液、固体成分の乾燥に用いるガス、固体成分の回収に用いる交換溶媒などが流路３に入るための導入用の流路部であり、この導入流路部４，５を介して、プール部６に上記の試料液などが導入されるようになっている。
【００２２】
導入流路部４，５の具体的な構成に制限は無いが、通常は、導入流路部４，５はそれぞれ上流端部に導入口４ａ，５ａを有していて、この導入口４ａ，５ａを介して外部から対応する試料液を導入されるようになっている。
また、導入流路部４，５は少なくとも１本だけ形成されていれば良いが、流路３に導入するものの種類、組成、目的などに応じて、２本以上形成するようにしても良い。
【００２３】
本実施形態では、導入流路部４，５は同じ長さに形成された２本の流路部によって構成されていて、さらに、導入流路部４，５は、それぞれ円弧状の流路形状となるように形成されているものとする。また、導入流路部４，５は、その下流にはプール部６が接続されていて、導入流路部４と導入流路部５とはプール部６の直前で合流しているものとする。
さらに、本実施形態では、導入口４ａ，５ａは、それぞれ導入流路部４，５の上流端と基板２の外部とを連通する孔として上板２ｂに形成されているものとする。
【００２４】
また、導入流路部４，５の寸法に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。具体的な寸法としては、例えば、導入流路部４，５の幅は、通常５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは３００μｍ以上とすることが望ましい。上記範囲の下限を下回ると流体の圧力が上昇しすぎる虞があるためである。また、上限については特に制限は無いが、通常２０００μｍ以下、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下である。
【００２５】
さらに、導入流路部４，５の深さは、通常２０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上、また、通常１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下とすることが望ましい。
【００２６】
［２−２．プール部］
プール部６は、導入流路部４，５の下流に形成された流路部であり、このプール部６において、ろ過による分離が行なわれるようになっている。
プール部６の寸法に制限は無いが、その幅方向の距離を大きく形成することが望ましい。通常、ダム部９はプール部６の幅方向に延在して形成されるため、プール部６の幅方向を大きくすることにより、ろ過を行なう開口（後述する隙間１１参照）の開口面積を大きくして、効率的なろ過を行なうことが可能となるためである。したがって、プール部６は、流路３内の他の流路部４，５，７，８よりも幅広に形成することが好ましく、また、ダム部９は、流路３内の最も幅広の位置に形成することが好ましい。
【００２７】
プール部６の幅の寸法は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に設定することができるが、例えば、通常５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは３００μｍ以上、また、通常３０ｍｍ以下とすることが望ましい。この範囲の下限を下回ると槽を形成しがたくなる虞があり、上限を上回ると流体が偏流する虞がある。
【００２８】
また、プール部６の深さの寸法も、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に設定することができるが、例えば、通常５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは３００μｍ以上、また、通常２０００μｍ以下、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下とすることが望ましい。この範囲の下限を下回ると槽を形成しがたくなる虞があり、上限を上回ると取り抜き量が大きくなりすぎる虞がある。
【００２９】
さらに、プール部６の長さ（流れ方向の距離）の寸法も、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に設定することができるが、例えば、通常０．２ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上、また、通常１０００ｍｍ以下、好ましくは７００ｍｍ以下、より好ましくは７０ｍｍ以下とすることが望ましい。この範囲の下限を下回ると槽を形成し難くなる虞があり、上限を上回ると取り抜き量が大きくなりすぎる虞がある。
【００３０】
また、プール部６の流路形状も、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。ただし、プール部６の上流側部分においては、プール部６と導入流路部４，５との接続地点から下流へ向けて、プール部６の流路形状が滑らかに形成されることが望ましい。例えば、プール部６と導入流路部４，５との接続地点から下流に行くにしたがってプール部６が滑らかに幅広になるように形成すれば、プール部６に流入した試料液や溶出液などの液体、及び、樹脂などの粒子がプール部６の各部位に均一に流れ込むことができるようになり、分離精製の効率向上が可能となる。
【００３１】
一方、プール部６の下流側部分においても、プール部６と送出流路部７，８との接続地点へ向けて、プール部６の流路形状が滑らかに形成されることが望ましい。例えば、プール部６と送出流路部７，８との接続地点へ滑らかに傾斜するような流路形状にプール部６を形成すれば、プール部６の試料液などの液体を効率よくプール部６から送出することができるようになる。また、流路３に液体を流通させた場合に、プール部６内に存在する気体が気泡としてプール部６に残留することを防止することも可能となる。
【００３２】
また、プール部６には、ダム部９が形成されている。このダム部９は、図３に示すように、プール部６内の幅方向に交差する向きの一端から他端まで延在するように形成されたものであり、その全体において、固体成分が通過できない大きさの隙間１１を形成できるようになっている。また、ダム部９は、通常、プール部６の底面６ａ、側面６ｂ，６ｃ、天井面６ｄなどの流路２の内面が凸に形成されることで構成されている。ただし、通常は、固体成分はプール部６の底部に貯まるため、ろ過を円滑に行なう観点からは、ダム部９はプール部６の底面６ａを凸に形成することによって構成することが望ましい。
また、隙間１１は、通常、この凸状のダム部９と、ダム部６と対向する流路３の内面（天井面６ｄ参照）との間に形成されるようになっていて、その大きさは、上記の固体成分の粒径よりも小さくなるようになっている。
【００３３】
上記の隙間１１が固体成分の粒径よりも小さく形成されることにより、固体成分はダム部９を通過してダム部９よりも下流には進行することはできず、これによって、ろ過用チップ１を用いたろ過が可能となっている。したがって、上記の隙間１１の大きさはろ過しようとする固体成分の粒径を基に設定することが望ましい。具体的な隙間１１の大きさに制限は無いが、通常５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下が望ましい。この範囲の上限を上回ると、固体成分が流出する虞がある。一方、下限にも特に制限は無いが、通常０．５μｍ以上、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上が望ましい。この範囲の下限を下回ると、上部基板と下部基板とが接着する虞がある。
【００３４】
また、分離しようとする固体成分の粒径があらかじめ判明している場合、上記の隙間１１の大きさは、固体成分の平均粒径に対して、通常５０％以下、好ましくは３０％以下、より好ましくは１０％以下に設定することが望ましい。これにより、固体成分が隙間１１を通過してダム部９よりも下流に進行することを確実に防止することができる。
【００３５】
また、上記のダム部９が延在する方向は、流路３の流れ方向（ここでは、プール部６内を流れる液体の流れ方向）に交差する方向であれば他に制限は無い。この方向に形成されることにより、ダム部９は、上記の交差する方向の一端から他端までの全体において、流路３内を流れる液体の流れを遮ることができ、これにより、ダム部９より下流に固体成分が進行することを確実に防止できると共に、効率的なろ過が可能となる。
【００３６】
ただし、通常は、ダム部９が延在する方向は、流路３の流れ方向に直交する方向とすることが好ましい。流路３の流れ方向に直交する方向以外の方向に延在するようにダム部９を形成すると、プール部６内において、せき止められた固体成分が貯まる位置に偏りが生じ、効率的なろ過を行なうことが難しくなる場合があるためである。
【００３７】
また、ダム部９の形状は本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。例えば、その断面形状は、流路３の内面がなだらかに連続的に突出した形状でもよく、不連続に突出した形状であってもよい。
また、ダム部９が延在する形状は直線状でもよく、曲線状でもよく、両者を組み合わせた形状でもよい。
【００３８】
本実施形態においては、ダム部９は、プール部６の底面６ａが、プール部６の幅が最大となる位置において、突出して形成されている。また、ダム部９は、プール部６の一側面６ｂから他側面６ｃにかけて、プール部６の流れ方向に直交する方向に延在する直方体状の壁部として形成されている。さらに、ダム部９は、その上端部９ａとプール部６の天井面６ｄとの間で隙間１１を形成するようになっていて、この隙間１１の大きさは、分離対象である固体成分の粒径より小さくなっているものとする。
【００３９】
さらに、ダム部９は、ダム部９が延在する方向のいずれの位置においても、その高さがプール部６の深さよりも特定長さだけ小さくなるように形成されている。この特定長さが上記の隙間１１の大きさとなり、プール部６に固体成分が存在している際に、その固体成分の粒径よりも小さい長さとなるようになっている。したがって、プール部６内の固体成分は、その粒子が隙間１１を通り抜けることができなくなるため、プール部６内のダム部９より上流に貯まるようになっている。
【００４０】
また、流路２の中でもプール部６には、基板２のたわみを防止するたわみ防止部として支柱部１０を形成することが好ましい。
通常、ろ過用チップ１は非常に薄い板状部材として形成されるため、外部から何らかの力が加わった場合、温度が変化した場合、流路３内を流れる液体の圧力が変化した場合などにたわむことがある。また、基板２を下板２ａと上板２ｂとを熱融着させて形成する場合には、熱融着時に基板２にたわみが生じる場合もある。ここで、上記のダム部９に形成された隙間１１の大きさが非常に小さいことから、上記のたわみが生じた場合には隙間１１の大きさが変化する虞がある。隙間１１の大きさが変化した場合、例えば隙間１１が大きくなると固体成分がダム部９を通過してろ過ができなくなる虞があり、また、例えば隙間１１が小さくなると隙間１１の開口が小さくなって効率的なろ過ができなくなったり隙間１１が閉塞してろ過が不可能となる虞がある。支柱部１０は、これを防止するために形成されるもので、支柱部１０によってたわみを防止すれば、上記のようなろ過ができなくなったりろ過の効率が低下したりすることを防止できるようになる。
【００４１】
支柱部１０は、たわみを防止できる限りその構成は任意であるが、通常は、流路２内の内面のうち、対向する２面を支持するべく両面間に延在して形成された柱状部として形成される。具体的には、例えば、流路３の底面と天井面とを連結して支持する柱部や、流路３の一側面と他側面とを連結して支持する梁部として形成することができる。
【００４２】
また、支柱部１０を設ける位置は、流路３内において基板２のたわみを抑制することができる限り任意であるが、上記の隙間１１の大きさの変化を抑制し、安定して効率的なろ過を行なう観点からは、支柱部１０はダム部９の近傍に形成することが好ましい。また、支柱部１０を、ダム部９に隣接して形成したり、ダム部９上に形成して、ダム部９と一体に形成するようにしてもかまわない。
【００４３】
さらに、支柱部１０の数も任意であるが、１個を単独でも受けてもよく、２個以上を設けるようにしてもよい。
また、支柱部１０の寸法も、基板２のたわみを抑制できる限り任意であるが、その太さ（径）は、通常２０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上、また、通常５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下とすることが望ましい。この範囲の下限を下回ると支柱部１０の強度が弱くなる虞があり、上限を上回ると固体成分粒子の層形成の妨げとなる虞がある。
【００４４】
本実施形態では、プール部６のダム部９よりも下流側に３個の支柱部１０を形成してあるものとする。また、支柱部１０はプール部６の幅方向に一定間隔で均等に設けられ、また、ダム部９に形成された隙間１１の大きさが変化しないようにできる程度に基板２のたわみを防止できるよう、ダム部９の近傍に形成されているものとする。
なお、本実施形態のダム部９は、支柱部１０の一種である梁部としても機能し、基板２が幅方向にたわむことを防止している。
【００４５】
［２−３．送出流路部］
送出流路部７，８は、プール部６の下流に設けられた流路部であり、プール部６から上記の試料液、固体成分の乾燥に用いるガス、固体成分の回収に用いる交換溶媒などを流路３の外部に送出するためのものである。
【００４６】
送出流路部７，８は少なくとも１本形成するようにすればよいが、２本以上形成するようにすると、流路３内の圧力損失を低下させることが可能となり、ろ過用チップ１の破損や、送出流路部７，８よりも上流においてチューブやコネクタ（図示省略）から液体や気体が漏れることなどを防止することができるため、好ましい。
また、送出流路部７，８の寸法は任意であるが、例えば、導入流路部４，５と同様に設定することができる。
【００４７】
本実施形態においては、送出流路部７，８はプール部６の下流に２本形成されているものとする。また、この送出流路部７，８の下流端部には、それぞれ送出流路部７，８と基板２の外部とを連通する孔として、上板２ｂに送出口７ａ，８ａが形成されて、この送出口７ａ，８ａを介して流路３から外部へと液体が送出されるようになっているものとする。
【００４８】
［ＩＩ．分離方法］
上記のろ過用チップ１を用いれば、ろ過により、試料液中の固体成分とその他の成分とを分離することができ、これにより、例えば、試料液中の目的物質を析出させて固体化し、それをろ過して分離・精製を行なうことができる。
【００４９】
この場合、流路３に試料液を流通させて流路３内に固体成分を貯め（ろ過工程）、その後、流路３に交換溶媒を流通させて固体成分を交換溶媒に溶解させて回収する（溶媒交換工程）ようにすればよい。また、この際、流路３内で試料液を冷却して試料液中に固体成分を析出させたり、流路３内に固体成分を貯めたときに流路３内に残留した液体成分を乾燥除去したり、流路３に洗浄液を流通して固体成分の洗浄を行なったりしてもよい。
【００５０】
以下、上記のろ過用チップ１を用いた分離方法の一実施形態として、α−メチルグルコシドのトシル体を水に溶解させた試料液から、固体成分としてα−メチルグルコシドのトシル体を分離・精製する場合を例に挙げて、分離方法について説明する。
【００５１】
［１．試料液］
本実施形態のろ過用チップ１を用いて分離を行なう試料液に制限はなく、ろ過用チップ１を用いてろ過を行なうことができる限り任意の液を用いることができる。また、固体成分は、少なくとも流路３内のダム部９の直前（本実施形態では、プール部６のダム部９より上流側）において固体状態となっていればよく、必ずしも分離前に常に固体状態になっていなくてもよい。
【００５２】
例えば、試料液は、分散媒中に何らかの固体成分が分散した分散液であってもよく、また、溶媒中に何らかの固体成分が溶解した溶液であってもよい。試料液が分散液状態である場合、導入流路部４，５の大きさ（流路の径、深さ、幅など）を分散液中の固体成分が流通できる程度の大きさに形成すれば、ろ過用チップ１を用いてろ過を行なうことができる。一方、試料液が溶液状態である場合には、当該溶媒を流路３内で冷却することなどにより固体成分を流路３内のダム部９より上流で析出させるようにすれば、ろ過用チップ１を用いて適切にろ過を行なうことができる。
【００５３】
さらに、本実施形態のろ過用チップ１の場合、導入流路部４，５それぞれから別の液体を導入し、それらの液体が混合することによって固体成分が生じるようにしてもよい。この場合、混合後の液体が試料液となる。例えば、プール部６のダム部９よりも上流の部位において、互いに反応する化学種を含む液体を混合して反応を生じさせて固体成分を生成させてもよい。
本実施形態では、水に、固体成分であるα−メチルグルコシドのトシル体が溶解した試料液を用いるものとして説明を行なう。
【００５４】
［２．分離装置］
上記のろ過用チップ１を用いてろ過を行なう場合に用いる分離装置に制限はなく、固体成分の分離が可能である限り任意の構成の装置を用いることができる。ここでは、図４に示す分離装置を用いたものとして説明を行なう。なお、図４は本実施形態の分離装置の要部構成を模式的に示す概要図である。
この分離装置は、ろ過用チップ１と、試料液供給部３０と、乾燥用ガス供給部４０と、交換溶媒供給部５０と、回収部６０と、制御部７０とを備えている。
【００５５】
［２−１．ろ過用チップ］
本実施形態の分離装置は、ろ過用チップ１を備える。この際、ろ過用チップ１は着脱可能に構成することが好ましい。本実施形態においては、ろ過用チップ１は、チップホルダ２０に保持されているものとする。
【００５６】
図５は、チップホルダ２０について模式的に示す分解斜視図である。この図５に示すように、チップホルダ２０は、上記ろ過用チップ１を保持するためのものであり、下部ホルダ２１と上部ホルダ２２とから構成されていてろ過用チップ１を下部ホルダ２１と上部ホルダ２２との間に介装することで、チップホルダ２０にろ過用チップ１を保持できるようになっている。なお、図４においては、チップホルダ２０に装着したろ過用チップ１を１点鎖線で示してある。
【００５７】
さらに、下部ホルダ２１及び上部ホルダ２２にはそれぞれ制御部７０の制御にしたがって温度の調整が可能な温度制御素子（図示省略）が形成されていて、この温度制御素子の温度を制御することで、ろ過用チップ１の流路３内の温度を調整することができるようになっている。
【００５８】
また、上部ホルダ２２には、試料液供給部３０からの試料液及び溶出液供給部４０からの溶出液をそれぞれろ過用チップ１の導入口４ａ，５ａに案内するための案内流路（図示省略）が形成されている。さらに、上部ホルダ２２には、ろ過用チップ１の送出口７ａ，８ａから流出する液体を回収部６０に案内するための案内流路（図示省略）も形成されている。これらの案内流路はチューブやコネクタ等の配管を介してそれぞれ試料液供給部３０、乾燥用ガス供給部４０、交換溶媒供給部５０及び回収部６０に接続され、これにより、試料液供給部３０、乾燥用ガス供給部４０及び交換溶媒供給部５０から導入流路部４，５への試料液、乾燥用ガス及び交換溶媒等の供給、並びに、送出流路部７，８から回収部６０への流路３流通後の液体の送出を行なうことができるようになっている。
【００５９】
［２−２．試料液供給部］
試料液供給部３０は、ろ過用チップ１に向けて試料液を供給する部分である。本実施形態では、試料液供給部３０は、サンプルタンク３１、送液ポンプ３２、制御弁３３、並びに、これらを接続するコネクタやチューブ等で構成された配管を備えて構成されているものとする。
【００６０】
サンプルタンク３１には試料液が貯蔵されていている。なお、サンプルタンク３１内においては、試料液中の固体成分は固体状態となっていてもよく、試料液中で溶媒に溶解していても良い。ただし、固体成分が固体状態となっている場合には、固体成分の粒径は、配管や導入流路部４，５よりも小さくなっていて、固体成分がろ過用チップ１内のプール部６にまで流入できるようになっていることが望ましい。
【００６１】
また、送液ポンプ３２は、サンプルタンク３１に貯蔵されている試料液をろ過用チップ１に向けて送出するためのものであり、サンプルタンク３１の下流に接続されている。この送液ポンプ３２は、制御部７０により稼動を制御されるようになっていて、制御部７０の制御にしたがってサンプルタンク３１から送出される試料液の送出量を調整できるようになっている。なお、図４において、制御部７０からの制御を破線の矢印で示す。
【００６２】
さらに、制御弁３３は、送液ポンプ３２の下流に接続されている。また、この制御弁３３は、制御部７０によって制御され、上記の試料液の流量を制御するようになっている。具体的には、制御部７０の制御にしたがってその開度を調整することなどにより、試料液を流すか否か、また、試料液をどれだけの速さで流すのかを制御できるようになっている。
そして、制御弁３３は配管を介してろ過用チップ１の導入口４ａ，５ａに接続され、試料液をろ過用チップ１内の流路３に導入できるようになっている。
【００６３】
［２−３．乾燥用ガス供給部］
乾燥用ガス供給部４０は、ろ過用チップ１に向けて乾燥用ガスを供給する部分である。本実施形態では、乾燥用ガス供給部４０は、ガスボンベ４１、制御弁４２、並びに、これらを接続するコネクタやチューブ等で構成された配管を備えて構成されているものとする。
【００６４】
ガスボンベ４１には、乾燥用ガスが貯蔵されている。ここで、乾燥用ガスとは、流路３内の液体を乾燥除去する際に流路３内を流通させるガスである。通常、ろ過後に流路３内には固体成分のみでなく試料液中に含まれていた液体が残留する。また、その他の場合でも、流路３内に液体が残留する場合がある。このような場合、固体成分はいわば湿った状態であり、固体成分を湿らせる液体が不純物として共存している状態となっている。したがって、固体成分を高純度で分離するためには、上記の液体を除去することが望ましい。そこで、乾燥用ガスを流路３内に流通させることにより、流路３内に残留した液体を乾燥除去するのである。
【００６５】
乾燥用ガスの種類に制限は無いが、乾燥用ガスと、流路３内の個体成分や液体等とが反応すると固体成分の純度が低下する虞があるため、通常は、例えば窒素ガスが希ガスなどの不活性ガスを用いることが好ましい。また、乾燥用ガスは１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
本実施形態では、乾燥用ガスとして、窒素ガスを用いているものとする。
【００６６】
また、制御弁４２は、ガスボンベ４１の下流に接続されている。また、この制御弁４２は、制御部７０によって制御され、上記の乾燥用ガスの流量を制御するようになっている。具体的には、制御部７０の制御にしたがってその開度を調整することなどにより、乾燥用ガスを流すか否か、また、乾燥用ガスをどれだけの速さで流すのかを制御できるようになっている。
そして、制御弁４２は配管を介してろ過用チップ１の導入口４ａ，５ａに接続され、乾燥用ガスをろ過用チップ１内の流路３に導入できるようになっている。
［２−３．交換溶媒供給部］
交換溶媒供給部５０は、ろ過用チップ１に向けて交換溶媒を供給する部分である。本実施形態では、交換溶媒供給部５０は、交換溶媒タンク５１、送液ポンプ５２、制御弁５３、並びに、これらを接続するコネクタやチューブ等で構成された配管を備えて構成されているものとする。
【００６７】
交換溶媒タンク５１には交換溶媒が貯蔵されている。ここで、交換溶媒とは、流路３内の固体成分を溶解させる溶媒であり、本実施形態の分離装置では、ろ過分離されて流路３内に貯められた固体成分を、この交換溶媒に溶解させて流路３から回収部６０に送出させ、固体成分の回収を行なうようになっている。なお、以下適宜、固体成分を交換溶媒に溶解させた溶液を「交換後溶液」という。
【００６８】
交換溶媒の種類に制限は無く、固体成分を溶解させることができれば任意の溶媒を用いることができる。具体的な交換溶媒の種類は、通常、固体成分の種類に応じて選択されるが、例えば、メタノール、エタノールなどがしばしば用いられる。また、交換溶媒は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
本実施形態では、交換溶媒として、メタノールを用いているものとする。
【００６９】
また、送液ポンプ５２は、交換溶媒タンク５１に貯蔵されている交換溶媒をろ過用チップ１に向けて送出するためのものであり、交換溶媒タンク５１の下流に接続されている。この送液ポンプ５２も、制御部７０により稼動を制御されるようになっていて、制御部７０の制御にしたがって交換溶媒タンク５１から送出される交換溶媒の送出量を調整できるようになっている。
【００７０】
さらに、制御弁５３は、送液ポンプ５２の下流に接続されている。また、制御弁５３は、制御部７０によって制御され、上記の交換溶媒の流量を制御するようになっている。具体的には、制御部７０の制御にしたがってその開度を調整することなどにより、交換溶媒を流すか否か、また、交換溶媒をどれだけの速さで流すのかを制御できるようになっている。
そして、制御弁５３は配管を介してろ過用チップ１の導入口４ａ，５ａに接続され、交換溶媒をろ過用チップ１内の流路３に導入できるようになっている。
【００７１】
［２−４．回収部］
回収部６０は、ろ過用チップ１内の流路３から送出されるものを回収する部分であり、本実施形態では、目的物質回収タンク６１、流路減圧部６２、廃液回収タンク６３、切替弁６４、並びに、これらを接続するコネクタやチューブ等で構成された配管を備えて構成されているものである。
【００７２】
目的物質回収タンク６１は、流路３から送出されるもののうち、回収すべき目的物質を回収するためのタンクである。通常は、固体成分を交換溶媒に溶解させた交換後溶液を回収するようになっている。この場合、この目的物質回収タンク６１に交換後溶液を回収し、この交換後溶液から交換溶媒を除去することにより、高純度の固体成分を得ることができる。
【００７３】
また、流路減圧部６２は、ろ過用チップ１内の流路３の内部を減圧させるためのものである。この減圧は、流路３内に残留した液体を乾燥除去する際、当該乾燥をより速やかに行なうために行なわれる。
流路減圧部６２の構成に制限は無いが、本実施形態では、流路減圧部６２は、真空トラップ６５と真空ポンプ６６とを備えているものとする。また、真空トラップ６５は配管等を介して流路３の送出口７ａ，８ａに接続されていて、真空ポンプ６６によって真空トラップ６５内の空気を引くことにより、流路３内を減圧できるようになっている。
【００７４】
さらに、廃液回収タンク６３は、流路３から送出されるもののうち、不要なものを廃液として回収するためのタンクである。通常は、固体成分をろ過した後の試料液を回収するようになっている。廃液回収タンク６３に回収された廃液は、別途、廃棄や再生を行なうようになっている。
【００７５】
また、切替弁６４は、配管によって、ろ過用チップ１の送出口７ａ，８ａ、目的物質回収タンク６１、流路減圧部６２及び廃液回収タンク６３にそれぞれ接続されていて、ろ過用チップ１の送出口７ａ，８ａと、目的物質回収タンク６１、流路減圧部６２及び廃液回収タンク６３のうちのいずれかとを連通させるように、配管同士の接続を切り替えることができるようになっている。
さらに、切替弁６４の切り替えは制御部７０の制御によって行なうことができるようになっている。
【００７６】
［２−５．制御部］
制御部７０は、上述したように、チップホルダ２０に設けられた温度制御素子（図示省略）、送液ポンプ３２，５２、制御弁３３，４２，５３及び切替弁６４をそれぞれ制御するようになっている。したがって、制御部７０は、チップホルダ２０に設けられた温度制御素子を制御して流路３内の温度を調整する温度制御手段、試料液供給部３０からろ過用チップ１の流路３に供給される試料液の流量を制御する試料液制御手段、乾燥用ガス供給部からろ過用チップ１の流路３に供給される乾燥用ガスの流量を制御する乾燥用ガス制御手段、交換溶媒供給部５０からろ過用チップ１の流路３に供給される交換溶媒の流量を制御する交換溶媒制御手段、回収部６０においてろ過用チップ１から送出された物質のうちのいずれを回収するか選択する回収物質選択手段、流路減圧部６２を用いて流路３内を減圧するか否かの制御を行なう流路減圧制御手段などとして機能するものである。
【００７７】
また、本実施形態において、制御部７０は、ハードウェア的にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ、更にはＡＤ変換部等のインターフェース部などから構成されていて、これらが上記の各手段としての機能を発揮するようになっている。
【００７８】
［３．分離要領］
以下、上記のような分離装置を用いて試料液中の固体成分の分離を行なう場合について説明する。なお、最初の状態では、送液ポンプ３２，５２及び真空ポンプ６６は停止しており、また、制御弁３３，４２，５３は閉状態となっているものとする。また、切替弁６４は、ろ過用チップ１の送出口７ａ，８ａと廃液回収タンク６３とが連通するように切り替わっているものとする。さらに、ガスボンベ４１及び交換溶媒タンク５１には、それぞれ十分な量の乾燥用ガス及び交換溶媒が貯蔵されているものとする。
【００７９】
［３−１．準備］
本実施形態の分離装置を用いて試料液中の固体成分を分離する場合、ろ過用チップ１をチップホルダ２０に設置し、また、サンプルタンク３１に試料液を収納する。この際、試料液中において、固体成分であるα−メチルグルコシドのトシル体は、溶媒である水に溶解しているものとする。
【００８０】
その後、制御部７０に分離開始の指示を与えると、制御部７０の制御にしたがって、本分離装置は自動的に以下のようにして分離操作を行なう。
即ち、分離開始の指示を受けると、制御部７０は、チップホルダ２０の温度制御素子を制御して、流路３内の温度を固体成分の分離精製に適した温度に調整する。本実施形態では、１０℃に調整したものとして説明を行なう。
【００８１】
［３−２．ろ過工程］
次に、制御部７０は試料液供給部３０を制御して、ろ過用チップ１の流路３に試料液を流通させるろ過工程を行なわせる。
詳しくは、制御部７０は、送液ポンプ３２を稼動させてサンプルタンク３１から試料液を送出する。そして、制御部７０は、適切な供給速度でろ過用チップ１に試料液を供給できる開度だけ制御弁３３を開き、ろ過用チップ１の流路３への試料液の供給を行なう。この際、流通させる試料液の量は任意であるが、本実施形態では、試料液はろ過槽であるプール部６のダム部９より上流側の部分の体積量だけ流通させるようになっているものとする。これにより、固体成分の流出による損失を抑制できるという利点を得ることができる。
【００８２】
試料液供給部３０から送出された試料液は、ろ過用チップ１の導入口４ａ，５ａ、導入流路部４，５を介してプール部６に進入する。このとき、温度制御素子により流路３内が１０℃に冷却されているため、試料液中で溶解していた固体成分は析出し、固体状態の粒子となる。
【００８３】
そして、析出した固体成分はダム部９に形成された隙間１１を通過することができず、ダム部９よりも上流側に貯められる。また、試料液に含まれる固体成分以外の物質（ここでは、試料液の溶媒である水）は送出流路部７，８及び送出口７ａ，８ａを介して回収部６０に送出される。
【００８４】
この際、試料液を流路３内に供給することによって流路３の内圧は上昇するが、ろ過用チップ１には支柱部１０が形成されているため、ろ過用チップ１の基板２がたわんでろ過が適切に行なえなくなる虞は無い。
【００８５】
回収部６０では、切替弁６４が送出口７ａ，８ａと廃液回収タンク６３とを連通させるように切り替わっているため、送出口７ａ，８ａから送出された水等の物質は、廃液回収タンク５３に貯められる。
こうして、ろ過工程により、プール部６内のダム部９よりも上流側の部分に、固体成分が貯蔵される。
また、ろ過工程が完了したら、制御部７０は制御弁３３を制御して閉状態にさせるとともに、送液ポンプ３２を停止する。
【００８６】
［３−３．乾燥工程］
ろ過工程の後、制御部７０は、流路３内に残留した液体を乾燥除去する乾燥工程を行なうよう制御をする。
乾燥工程では、制御部７０は、切替弁６４を制御して送出口７ａ，８ａと流路減圧部６２とを連通させるように切替弁６４を切り替えるとともに、真空ポンプ６６を稼動させる。これにより、流路減圧部６２によって流路３内が減圧される。
【００８７】
また、一方で、制御部７０は制御弁４２を制御して、適切な流速でろ過用チップ１に乾燥用ガスを供給できる開度だけ制御弁４２を開き、ろ過用チップ１の流路３への乾燥用ガスの供給を行なう。この際、乾燥用ガスの供給速度は本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意であるが、本実施形態では、流路３内が常に大気圧より低い圧力となる程度の供給速度で乾燥用ガスを供給するようになっているものとする。
【００８８】
減圧下で乾燥用ガスを流路３内に流通させることにより、流路３内に残留していた液体は乾燥し、流路３内には固体成分が残留することになる。この際、上記の乾燥を速やかに行なうことができることは、本実施形態のろ過用チップ１を用いた分離方法の利点のひとつである。即ち、従来、グラムスケールからキログラムスケールでの大規模なろ過を行なった場合、固体成分内部に保持された物質（液体等）が拡散するには長時間を要していた。また、特許文献１のような微小流路を用いたろ過装置においても、固体成分の乾燥には長時間を要していた。しかしながら、本実施形態のろ過用チップ１では、ろ過槽として機能するプール部６自体の容積が小さいために固体成分が従来よりも少量であり、さらに、固形成分がダムにせき止められるようにしてプール部６内に貯まるために固相（即ち、固形成分）と気相（即ち、プール部６内の固形成分が存在しない部分。本実施形態では、乾燥用ガスが存在している）との界面が広くなるため、乾燥が従来よりも速やかに行なわれることになるのである。
【００８９】
また、この際、流路３内を減圧しても、ろ過用チップ１には支柱部１０が形成されているため、ろ過用チップ１の基板２がたわむ虞はなく、したがって、ダム部９の隙間１１が閉塞して乾燥を適切に行なえなくなることは無い。
なお、温度制御素子により流路３内の温度を上げて乾燥を行なうようにしても良いが、固体成分が他の物質と反応したりしてその化学構造が変化する虞がある場合には、上記のように減圧乾燥をすることが好ましい。
乾燥工程が完了したら、制御部７０は真空ポンプ６６を停止すると共に制御弁４２を閉状態とする。
【００９０】
［３−４．溶媒交換工程］
乾燥工程の後、制御部７０は、ろ過用チップ１の流路３に交換溶媒を流通させて固体成分を回収する溶媒交換工程を行なうよう制御をする。
溶媒交換工程では、制御部７０は、送液ポンプ５２を稼動させて交換溶媒タンク５１から交換溶媒を送出できるようにする。また、制御部７０は、切替弁６４を制御して送出口７ａ，８ａと目的物質タンク６１とを連通させるように切替弁６４を切り替えると共に、適切な流速でろ過用チップ１に交換溶媒を供給できる開度だけ制御弁５３を開き、ろ過用チップ１の流路３への交換溶媒の供給を行なう。
【００９１】
流路３に交換溶媒を流通させることにより、プール部６に貯められていた固体成分は交換溶媒に溶解し、交換溶媒に固体成分が溶解した溶解後溶液として、送出流路部７，８及び送出口７ａ，８ａを介して回収部６０に送出される。
回収部６０では、切替弁６４が送出口７ａ，８ａと目的物質回収タンク６１とを連通させるように切り替わっているため、送出口７ａ，８ａから送出された溶解後溶液は目的物質回収タンク６１に収納され、これにより、固体成分は目的物質回収タンク６１内に回収される。
なお、溶媒交換工程が完了したら、制御部７０は送液ポンプ５２を停止し、制御弁５３を閉状態にする。
【００９２】
［３−５．回収率］
上記のようにして、目的物質回収タンク６１に固体成分を回収することができ、これにより、試料液から固体成分を分離してろ過精製を行なうことができる。また、本実施形態によれば、固体成分の損失を抑制しながら分離を行なうことができる。この理由は定かではないが、微細加工されたマイクロチャネルを用いるので、流出などの損失が少ないためと推察される。
【００９３】
具体的な回収率、即ち、ろ過用チップ１による分離前の試料液中の固体成分に対する回収された固体成分の割合は、試料液や溶離液の種類、ろ過分離時の条件などにより任意であるが、通常４０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは９０％以上である。
【００９４】
［３−６．その他の工程］
本実施形態では、上記の工程に加え、適宜、その他の工程を行なうようにしてもよい。
例えば、目的物質回収タンク６１に回収した交換後溶液から、固体成分を取り出す工程を行なうようにしても良い。具体的な操作は任意であるが、例えば、交換後溶媒から交換溶媒を乾燥除去するようにすれば良い。
また、上記の各工程間や、上記ろ過工程の前などに、流路３内に洗浄液を流通させて流路３内を洗浄したり、固体成分の洗浄を行なったりしても良い。
【００９５】
［６．その他］
上記の実施形態において、オートインジェクタなどの試料液供給装置を用いてサンプルタンク３１への試料液の供給を自動的に行なうようにしてもよい。また、この試料液供給装置の制御は、制御部７０が行なうようにしてもよい。
さらに、上記のような分離装置においては、制御部７０が、上記のろ過工程、乾燥工程、溶媒交換工程などを周期的に行なうように構成することが好ましい。各工程を周期的に行なうようにすることにより、システムとして連続流れ操作にすることができるという利点を得ることができる。
【００９６】
［ＩＩＩ．反応］
ところで、上記の本実施形態のろ過用チップ１による分離の適用対象に制限はなく、公知の分離精製などに任意に用いることができる。
中でも、固体成分の損失を抑制しながら、所定量以下の試料液中の固体成分を分離できるという本発明の利点の一つを活用する観点からは、上記ろ過用チップ１は、例えば、試験管やビーカーなどを用いた大規模な合成が困難な反応を行ない、その生成物から目的生成物以外の副生成物を除去したい場合に用いて好適である。
【００９７】
例えば、上記の実施形態で例に挙げたα−メチルグルコシドのトシル体を溶液から分離する場合は、上記の好適な場合に当たる。このようにα−メチルグルコシドのトシル体を分離する具体的な反応としては、制癌剤であるラニムスチンの合成反応がある。
以下、本実施形態のろ過用チップ１を用いて好適な反応の一例として、ラニムスチン合成反応について説明する。
【００９８】
このラニムスチン合成反応は、以下の反応式のようにして行なわれる。
【化１】
2007061687.tif 000003
【００９９】
即ち、上記の制癌剤ラニムスチンの合成反応では、α−メチルグルコシド｛以下適宜、「化合物（０）」という｝をｐ−トルエンスルホニルクロリド（以下適宜、「ＴｓＣｌ」という）と反応させることによりトシル化してα−メチルグルコシドのトシル体｛以下適宜、「化合物（１）」という。また、「Ｔｓ」はトシル基を表わす｝を合成し、この化合物（１）をアンモニアと反応させることでアミノ化してα−メチルグルコシドの１位アミノ体｛以下適宜、「化合物（２）」という｝を生成させる。一方、ｏ−ニトロフェノール｛以下適宜、「化合物（３）」という｝に２−エチルクロロイソシアネートを反応させてｏ−ニトロフェノールのカルバメート体｛以下適宜、「化合物（４）」という｝を合成し、この化合物（４）に亜硝酸ナトリウムを反応させることでニトロソ化してｏ−ニトロフェノールのニトロソカルバメート体｛以下適宜、「化合物（５）」という｝を生成させる。最後に、化合物（２）と化合物（５）とを反応させ、目的化合物（６）、即ち、制癌剤ラニムスチンを合成する。
以下、反応工程毎に説明する。
【０１００】
［１．化合物（０）からの化合物（１）の合成］
化合物（０）から化合物（１）を合成する反応工程においては、通常、原料として、化合物（０）とＴｓＣｌとを用いる。また、この反応は、通常、原料を溶媒に溶解させた状態で、反応用の微小流路内において反応させることにより、反応させる。
【０１０１】
化合物（０）を溶解させる溶媒に制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができるが、例えば、ピリジン、トリエチルアミンなどを用いることができる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１０２】
また、溶液中における化合物（０）の濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常１００ｇ／Ｌ以上、好ましくは２００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは３００ｇ／Ｌ以上、また、通常１０００ｇ／Ｌ以下、好ましくは７００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは５００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の水分の影響を受ける虞があり、上限を上回ると化合物（０）の溶解が不十分となる虞がある。
【０１０３】
一方、ＴｓＣｌを溶解させる溶媒にも制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができる。具体例としては、化合物（０）の溶媒として例示したものと同様のものが挙げられる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１０４】
また、溶液中におけるＴｓＣｌの濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常１００ｇ／Ｌ以上、好ましくは２００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは３００ｇ／Ｌ以上、また、通常２０００ｇ／Ｌ以下、好ましくは１５００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは１０００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の水分の影響を受ける虞があり、上限を上回るとＴｓＣｌの溶解が不十分となる虞がある。
【０１０５】
さらに、この反応を行なう場合の条件も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、例えば温度条件については、通常−２０℃以上、好ましくは−１０℃以上、より好ましくは−５℃以上、また、通常２０℃以下、好ましくは１５℃以下、より好ましくは５℃以下が望ましい。上記範囲の下限を下回ると溶液が凍結する虞があり、上限を上回るとＴｓＣｌが分解する虞がある。
【０１０６】
また、化合物（０）から化合物（１）を合成する反応において、化合物（１）の収率は、通常３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、また、通常６０％以下である。
【０１０７】
［２．化合物（１）からの化合物（２）の合成］
化合物（１）から化合物（２）を合成する反応工程においては、通常、原料として、化合物（１）とアンモニアとを用いる。また、この反応においては、通常、化合物（１）は溶媒に溶解させた溶液とし、さらに、アンモニアは気体状態として、両者を反応用の微小流路内において反応させるようにする。
【０１０８】
化合物（１）を溶解させる溶媒に制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができるが、例えば、メタノールなどを用いることができる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１０９】
また、溶液中における化合物（１）の濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常３００ｇ／Ｌ以上、好ましくは４００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは５００ｇ／Ｌ以上、また、通常１８００ｇ／Ｌ以下、好ましくは１５００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは９００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の水分の影響を受ける虞があり、上限を上回ると化合物（１）の溶解が不十分となる虞がある。
【０１１０】
さらに、この反応工程においては原料としてアンモニアを供給することになるが、アンモニアに他の気体を併用し、他の気体との混合気体を原料とするようにしてもよい。
併用する気体に特に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、例えば窒素（Ｎ2）を用いることができる。なお、併用する気体は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１１１】
また、他の気体を併用する場合、原料としての気体全体に占めるアンモニアの濃度も本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常３０体積％以上、好ましくは４０体積％以上、より好ましくは５０体積％以上が望ましい。上記範囲の下限を下回るとアミノ化反応が不十分となる虞がある。また、アンモニアの濃度は濃いほうが好ましく、上限は１００体積％である。
【０１１２】
さらに、この反応を行なう場合の条件も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、例えば温度条件については、通常６０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、また、通常１６０℃以下、好ましくは１４０℃以下、より好ましくは１２０℃以下が望ましい。上記範囲の下限を下回るとアミノ化反応が不十分となる虞があり、上限を上回ると化合物（１）が分解する虞がある。
【０１１３】
ただし、化合物（１）からの化合物（２）の合成においては、原料である化合物（１）が分解発熱物質であるので、通常は、精密な温度制御が要求される。
【０１１４】
また、化合物（１）から化合物（２）を合成する反応工程においては、化合物（２）の収率は、通常３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、また、通常８０％以下である。
【０１１５】
［３．化合物（３）からの化合物（４）の合成］
化合物（３）から化合物（４）を合成する反応工程おいては、通常、原料として、化合物（３）と２−エチルクロロイソシアネートとを用いる。また、この反応は、通常、原料を溶媒に溶解させた状態で、反応用の微小流路内において反応させることにより、反応させる。
【０１１６】
化合物（３）を溶解させる溶媒に制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができるが、例えば、トルエン、キシレンなどを用いることができる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１１７】
また、溶液中における化合物（３）の濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常５０ｇ／Ｌ以上、好ましくは１００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは２００ｇ／Ｌ以上、また、通常６００ｇ／Ｌ以下、好ましくは５００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは３００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の水分の影響を受ける虞があり、上限を上回ると化合物（３）の溶解が不十分となる虞がある。
【０１１８】
一方、２−エチルクロロイソシアネートを溶解させる溶媒にも制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができる。具体例としては、化合物（３）の溶媒として例示したものと同様のものが挙げられる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１１９】
また、溶液中における２−エチルクロロイソシアネートの濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常５０ｇ／Ｌ以上、好ましくは１００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは２００ｇ／Ｌ以上である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の水分の影響を受ける虞がある。
【０１２０】
さらに、この反応を行なう場合の条件も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、例えば温度条件については、通常−２０℃以上、好ましくは−１０℃以上、より好ましくは−５℃以上、また、通常２０℃以下、好ましくは１０℃以下、より好ましくは５℃以下が望ましい。上記範囲の下限を下回ると溶液が凍結する虞があり、上限を上回ると２−エチルクロロイソシアネートが分解する虞がある。
【０１２１】
また、化合物（３）から化合物（４）を合成する反応工程においては、化合物（４）の収率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、また、通常１００％以下である。
【０１２２】
［４．化合物（４）からの化合物（５）の合成］
化合物（４）から化合物（５）を合成する反応工程においては、通常、原料として、化合物（４）と亜硝酸ナトリウムとを用いる。また、この反応は、通常、原料を溶媒に溶解させた状態で、反応用の微小流路内において反応させることにより、反応させる。
【０１２３】
化合物（４）を溶解させる溶媒に制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができるが、例えば、濃硝酸、希硝酸などを用いることができる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１２４】
また、溶液中における化合物（４）の濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常２０ｇ／Ｌ以上、好ましくは４０ｇ／Ｌ以上、より好ましくは８０ｇ／Ｌ以上、また、通常２００ｇ／Ｌ以下、好ましくは１５０ｇ／Ｌ以下、より好ましくは１００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の不純物（例えば、濃硝酸中の不純物）の影響を受ける虞があり、上限を上回ると化合物（４）の溶解が不十分となる虞がある。
【０１２５】
一方、亜硝酸ナトリウムを溶解させる溶媒にも制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができる。具体例としては、化合物（４）の溶媒として例示したものと同様のものが挙げられる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１２６】
また、溶液中における亜硝酸ナトリウムの濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常３００ｇ／Ｌ以上、好ましくは４００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは５００ｇ／Ｌ以上、また、通常１４００ｇ／Ｌ以下、好ましくは１０００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは７００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の不純物（例えば、濃硝酸中の不純物）の影響を受ける虞があり、上限を上回ると亜硝酸ナトリウムの溶解が不十分となる虞がある。
【０１２７】
さらに、この反応を行なう場合の条件も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、例えば温度条件については、通常２０℃以上、好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上、また、通常１００℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下が望ましい。上記範囲の下限を下回ると反応速度の低下を招く虞があり、上限を上回ると生成物の分解を生じる虞がある。
【０１２８】
また、化合物（４）から化合物（５）を合成する反応工程においては、化合物（５）の収率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、また、通常１００％以下である。
【０１２９】
［５．化合物（２）及び化合物（５）からの化合物（６）の合成］
化合物（２）及び化合物（５）から化合物（６）を合成する反応工程においては、通常、原料として、化合物（２）と化合物（５）とを用いる。また、この反応は、通常、原料を溶媒に溶解させた状態で、反応用の微小流路内において反応させることにより、反応させる。
【０１３０】
化合物（２）を溶解させる溶媒に制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができるが、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどを用いることができる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１３１】
また、溶液中における化合物（２）の濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常１００ｇ／Ｌ以上、好ましくは２００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは３００ｇ／Ｌ以上、また、通常８００ｇ／Ｌ以下、好ましくは６００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは４００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の水分の影響を受ける虞があり、上限を上回ると化合物（２）の溶解が不十分となる虞がある。
【０１３２】
一方、化合物（５）を溶解させる溶媒にも制限は無く、上記反応を進行させることができる限り任意の溶媒を用いることができる。具体例としては、メタノール、エタノール等を用いることができる。なお、溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
【０１３３】
また、溶液中における化合物（５）の濃度も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、通常５０ｇ／Ｌ以上、好ましくは１００ｇ／Ｌ以上、より好ましくは２００ｇ／Ｌ以上、また、通常６００ｇ／Ｌ以下、好ましくは５００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは３００ｇ／Ｌ以下である。上記範囲の下限を下回ると溶媒中の水分の影響を受ける虞があり、上限を上回ると化合物（５）の溶解が不十分となる虞がある。
【０１３４】
さらに、この反応を行なう場合の条件も上記反応を進行させることができる限り任意であるが、例えば温度条件については、通常−２０℃以上、好ましくは−１０℃以上、より好ましくは−５℃以上、また、通常２０℃以下、好ましくは１０℃以下、より好ましくは５℃以下が望ましい。上記範囲の下限を下回ると溶液が凍結する虞があり、上限を上回ると生成物である化合物（６）が分解する虞がある。
【０１３５】
また、化合物（２）及び化合物（５）から化合物（６）を合成する反応工程においては、化合物（６）の収率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、また、通常１００％以下である。
【０１３６】
［６．適用］
上述したろ過用チップ１を用いた分離精製方法は、上記のラニムスチン合成の任意の工程において用いることができる。
【０１３７】
中でも、上記の化合物（０）から化合物（１）を合成する反応工程、化合物（１）から化合物（２）を合成する反応工程、化合物（３）から化合物（４）を合成する反応工程、化合物（４）から化合物（５）を合成する反応工程においては、これらの反応工程の生成物は溶液中に溶解した状態で生成するため、上記実施形態のように冷却により析出させた後ろ過分離を行なうようにすれば、固体成分、即ち、上記各反応工程での目的生成物の損失を抑制しながら分離や溶媒交換を行なうことができるため、好ましい。
【０１３８】
［ＩＶ．その他］
以上、本発明について一実施形態を示して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明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。
【０１３９】
例えば、ろ過用チップ１の流路３は、上記実施形態のものに限定されず、変形して形成することもできる。具体例としては、上記実施形態のように基板２の接着面に沿った流路形状とせず、基板２の厚み方向にも流路３を設け３次元的な流路形状となるようにしてもよい。
【０１４０】
さらに、例えば、ろ過用チップ１には、本発明の効果を著しく損なわない限り、上記の導入流路部４，５、プール部６及び送出流路部７，８以外の流路部を設けてもよい。
また、例えば、基板２に２本以上の流路３を設けるようにしてもよい。
さらに、ダム部９は１個を単独でも受けてもよく、２個以上を設けてもよい。また、ダム部９はプール部６の底面６ａではなく、天井面６ｄが凸に形成されたものとして構成してもよい。
【０１４１】
また、上記実施形態では温度制御素子を用いて基板２の外部から温度を調節したが、温度の調整方法はこれに限定されるものではなく、例えば、導入流路部４，５から試料液と試料液より低温の液体とを導入し、それらの液体をプール部６で混合させることにより試料液を冷却して固体成分を析出させるようにしても良い。
【０１４２】
さらに、上記分離装置の各構成要素は任意に組み合わせて実施することができる。さらに、上記の分離装置に別の機器を更に組み合わせて実施することも可能である。
また、上記ろ過用チップ１や分離装置は、所定量以下の微量な液体中の目的物質の分離精製に用いて好適であるが、それ以上の量の液体に対して用いても構わない。
【０１４３】
さらに、上述したろ過工程、乾燥工程、溶媒交換工程などは、それぞれ独立に１回だけ行なうようにしてもよく、２回以上行なうようにしてもよい。
また、上記のろ過用チップ１や分離装置は、液体中の固体成分を分離するだけでなく、気体や気液混合体などの流体中の固体成分の分離に広く用いることができる。
さらに、上記ろ過用チップ１や分離装置は、適宜、分離精製以外に分析に用いてもよい。
【実施例】
【０１４４】
以下、本発明について実施例を示して詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明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。
【０１４５】
［１．実施例１］
上記実施形態と同様のろ過用チップを用意した。なお、このろ過用チップの各部の寸法は、導入流路部の幅は３００μｍ、深さは１００μｍであり、プール部の幅は２４ｍｍ、深さは１００μｍであり、ダム部の幅（流れ方向の長さ）は５００μｍであり、ダム部と流路内面との間の隙間の大きさは３μｍとした。
【０１４６】
上記のろ過用チップを用いて、上記実施形態と同様の分離装置を構成した。
この分離装置を用いて、まず、ｏ−ニトロフェノールのカルバメート体（固体成分）２６．７重量％トルエン溶液３５３μＬを試料液として、流路内の温度５℃にて、流路に流通させた（ろ過工程）。これにより、流路内においてダム部よりも上流部分に固体成分が貯められた。
【０１４７】
次いで、流路に窒素ガスを流し、また、流路内を真空で脱気しながら、４０分、乾燥をさせた（乾燥工程）。
その後、流路内の温度を６０℃に調整し、濃硫酸（交換溶媒）１．６ｍＬを流路に流通させて固体成分を濃硫酸に溶解させ、この濃硫酸内に溶解した状態でｏ−ニトロフェノールのカルバメート体を回収した（溶媒交換工程）。
回収率＝（ろ過後の固体成分の重量）／（ろ過前の固体成分の重量）というの式により回収率を算出したところ、回収率は８２％であった。
【０１４８】
［２．実施例２］
試料液として、ｏ−ニトロフェノールのニトロソカルバメート体（固体成分）３．４重量％濃硝酸溶液を用い、試料液流通時の流路内の温度を５℃とした他は、実施例１と同様にして、流路に流通させた（ろ過工程）。これにより、流路内においてダム部よりも上流部分に固体成分が貯められた。
【０１４９】
次いで、窒素ガスを流す時間を６０分とした他は実施例１と同様にして流路内を乾燥させた（乾燥工程）。
その後、流路内温度を３０℃とし、交換溶媒として濃硫酸の代わりに脱水テトラヒドロフラン０．３ｍＬを用いた他は実施例１と同様にして、ｏ−ニトロフェノールのニトロソカルバメート体を回収した（溶媒交換工程）。
実施例１と同様にして回収率を測定したところ、回収率は８７％であった。
【０１５０】
［３．実施例３］
試料液として、α-メチルグルコシドのトシル体６．３重量％水溶液を用い、試料液流通時の流路内の温度を１０℃とした他は、実施例１と同様にして、流路に流通させた（ろ過工程）。これにより、流路内においてダム部よりも上流部分に固体成分が貯められた。
【０１５１】
次いで、窒素ガスを流す時間を６０分とした他は実施例１と同様にして流路内を乾燥させた（乾燥工程）。
その後、流路内温度を６０℃とし、交換溶媒として濃硫酸の代わりにメタノール０．１ｍＬを用いた他は実施例１と同様にして、α-メチルグルコシドのトシル体を回収した（溶媒交換工程）。
実施例１と同様にして回収率を測定したところ、回収率は８３％であった。
【０１５２】
［４．実施例４］
試料液として、α-メチルグルコシドのアミノ体２５重量％水溶液を用い、試料液流通時の流路内の温度を０℃とした他は、実施例１と同様にして、流路に流通させた（ろ過工程）。これにより、流路内においてダム部よりも上流部分に固体成分が貯められた。
【０１５３】
次いで、窒素ガスを流す時間を２０分とした他は実施例１と同様にして流路内を乾燥させた（乾燥工程）。
その後、流路内温度を３０℃とし、交換溶媒として濃硫酸の代わりに脱水メタノール０．２ｍＬを用いた他は実施例１と同様にして、α-メチルグルコシドのアミノ体を回収した（溶媒交換工程）。
実施例１と同様にして回収率を測定したところ、回収率は１００％であった。
【０１５４】
［５．まとめ］
実施例１〜４から分かるように、本発明のろ過用マイクロチップを用いてろ過により分離を行なった場合には、回収しようとする固体成分の損失を抑制しながら分離を行なうことができ、これにより、高い回収率で固体成分の回収を行なうことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明は、産業上の任意の分野で用いることができるが、有機合成反応により得られる微量の有機化合物固体の分離や溶媒交換に用いて好適であり、中でも、制癌剤であるラニムスチンの製造等の、製薬分野において用いて特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の一実施形態としてのろ過用マイクロチップの模式的な上面図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのろ過用マイクロチップの模式的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態について示すもので、ろ過用マイクロチップのダム部近傍を拡大して示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる分離装置の要部構成を模式的に示す概要図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるチップホルダについて模式的に示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１  ろ過用マイクロチップ
２  基板
２ａ  下板
２ｂ  上板
３  流路
４，５  導入流路部
４ａ，５ａ  導入口
６  プール部
６ａ  プール部の底面
６ｂ，６ｃ  プール部の側面
６ｄ  プール部の天井面
７，８  送出流路部
７ａ，８ａ  送出口
９  ダム部
９ａ  ダム部の上端部
１０  支柱部
１１  隙間
２０  チップホルダ
２１  下部ホルダ
２２  上部ホルダ
３０  試料液供給部
３１  サンプルタンク
３２，５２  送液ポンプ
３３，４２，５３  制御弁
４０  乾燥用ガス供給部
４１  ガスボンベ
５０  交換溶媒供給部
５１  交換溶媒タンク
６０  回収部
６１  目的物質回収タンク
６２  流路減圧部
６３  廃液回収タンク
６４  切替弁
６５  真空トラップ
６６  真空ポンプ
７０  制御部
【図１】
2007061687.tif 000004
【図２】
2007061687.tif 000005
【図３】
2007061687.tif 000006
【図４】
2007061687.tif 000007
【図５】
2007061687.tif 000008