(57)【要約】【課題】カラム内の気泡残留を防止することができる液体クロマトグラフィー装置と、この液体クロマトグラフィー装置のカラムへの充填剤の充填方法を提供する。【解決手段】クロマトカラム２と、該クロマトカラム２内に供給された充填剤又はそのスラリーを加圧するための可動栓３と、該可動栓３を駆動する駆動手段とを有する液体クロマトグラフィー装置において、クロマトカラム２の上部にテーパ部５ａが設けられ、テーパ部５ａに溢流口９が設けられている。可動栓３の上面側に囲壁１１が立設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロマトカラムと、該クロマトカラム内に供給された充填剤又はそのスラリーを加圧するための可動栓とを有する液体クロマトグラフィー装置において、
該クロマトカラムの上部が、その下側よりも大径の大径部となっていることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置。
【請求項２】
請求項１において、前記大径部の少なくとも下部は、上方側ほど大径のテーパ部となっていることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記大径部に溢流口が設けられていることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記可動栓の上面側の周縁部に、該可動栓を周回する囲壁が立設されていることを特徴とする液体クロマトグラフィー装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー装置に充填剤を充填する方法であって、
前記可動栓を前記大径部又はそれよりも上方に位置させておき、
前記クロマトカラム内に充填剤スラリーをスラリー液面が該大径部内となるように供給し、
クロマトカラム内のスラリーを可動栓と大径部との間から上昇させるように可動栓を下降させ、次いで可動栓を前記大径部よりも下方まで下降させて充填剤を加圧して充填層を形成することを特徴とする液体クロマトグラフィー装置の充填剤充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフィー装置に係り、特にクロマトカラム内の充填剤又はそのスラリーを可動栓で加圧するよう構成した液体クロマトグラフィー装置に関する。また、本発明は、この液体クロマトグラフィー装置のカラムに充填剤を充填する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィーは、天然物や発酵生産物、遺伝子組み替え等による培養生産物、合成反応物中の目的物質を目的の純度、精製速度で分離精製する手段として広く用いられている。
【０００３】
特許文献１，２には、クロマトカラム（液体クロマトグラフィー用カラム）へ充填剤を充填する方法として、クロマトカラム内に充填剤スラリーを供給した後、可動栓を駆動手段で駆動させて該スラリーを加圧し、該可動栓を介してスラリー中の溶媒をクロマトカラム外に押し出し、充填剤の充填層を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４６８３３
【特許文献２】特開２００５−３２１３０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可動栓でスラリーを加圧するときに、可動栓と充填剤スラリーとの間にある空気が抜けにくく、カラム内に気泡として残り易い。カラム内に残った気泡は、容易には抜けきらない。例えば、可動栓でスラリーを加圧して、可動栓側の多孔質板を通してスラリー溶剤を押し出す操作によっても、容易には抜けきらない。可動栓と充填剤スラリーの間に残留した気泡は、可動栓による加圧の結果、可動栓と充填剤層の間で広がったり、あるいは、充填剤層の中に潜り込む。可動栓と充填層の間で気泡が広がった領域や、充填層中で気泡が潜り込んだ領域には液が流れない。この為、分離精製工程における液の均一分散流れが阻害され、分離精製効率が低下する。
【０００６】
本発明は、カラム内の気泡残留を防止することができる液体クロマトグラフィー装置と、この液体クロマトグラフィー装置のカラムへの充填剤の充填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】
請求項１の液体クロマトグラフィー装置は、クロマトカラムと、該クロマトカラム内に供給された充填剤又はそのスラリーを加圧するための可動栓とを有する液体クロマトグラフィー装置において、該クロマトカラムの上部が、その下側よりも大径の大径部となっていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の液体クロマトグラフィー装置は、請求項１において、前記大径部の少なくとも下部は、上方側ほど大径のテーパ部となっていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の液体クロマトグラフィー装置は、請求項１又は２において、前記大径部に溢流口が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の液体クロマトグラフィー装置は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記可動栓の上面側の周縁部に、該可動栓を周回する囲壁が立設されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の液体クロマトグラフィー装置の充填剤充填方法は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体クロマトグラフィー装置に充填剤を充填する方法であって、前記可動栓を前記大径部又はそれよりも上方に位置させておき、前記クロマトカラム内に充填剤スラリーをスラリー液面が該大径部内となるように供給し、クロマトカラム内のスラリーを可動栓と大径部との間から上昇させるように可動栓を下降させ、次いで可動栓を前記大径部よりも下方まで下降させて充填剤を加圧して充填層を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液体クロマトグラフィー装置では、クロマトカラムの上部を大径部としている。このクロマトカラム内に充填剤を充填するには、充填剤スラリーを、その液面がこの大径部に位置するようにクロマトカラム内に供給した後、可動栓を下降させる。スラリーの一部は、該可動栓と大径部との間を通って上昇する。この際、可動栓の下側に存在していた気泡がスラリー上昇流に伴われて流出する。その後、可動栓を大径部よりも下位まで下降させ、充填剤を加圧し、充填剤層を形成する。これにより、気泡が残留しない充填剤層が形成されるので、液体クロマトグラフィー装置の分離精製効率が向上する。
【００１３】
大径部の少なくとも下部をテーパ部とすることにより、可動栓が大径部からその下側にスムーズに移動する。また、クロマトカラムから充填剤を取り出した後に大径部に充填剤が残留することが防止される。
【００１４】
なお、可動栓の上面に囲壁を設けておくことにより、囲壁の内側に充填剤スラリーが入り込むことがなく、充填剤のこびりつきや、可動栓の腐食が防止される。
【００１５】
大径部に溢流口を設けておくことにより、この溢流口からオーバーフローしたスラリーを回収して再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る液体クロマトグラフィー装置の構成図である。
【図２】充填層の形成方法を示す説明図である。
【図３】充填層の形成方法を示す説明図である。
【図４】充填層の形成方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係る液体クロマトグラフィー装置１を示しており、クロマトカラム２のカラム本体５及び可動栓３については縦断面にて示されている。
【００１８】
この液体クロマトグラフィー装置１は、クロマトカラム２と、可動栓３と、シリンダ装置４等を備えている。クロマトカラム２は、カラム本体５と、該カラム本体５の下端に着脱可能に取り付けられた底蓋６と、該底蓋６に連なる液の流出管８及び該流出管８に設けられた開閉弁７と、カラム本体５の上部側面に設けられた充填剤スラリーの溢流口９等を備えている。
【００１９】
カラム本体５の上部は、上方ほど拡径するテーパ部５ａとなっており、該テーパ部５ａよりも下側は、上下方向にわたって等径の円筒部５ｂとなっている。テーパ部５ａの上下方向の途中に溢流口９が設けられている。溢流口９のレベルは、テーパ部５ａの高さの０．２〜０．５倍程度であることが好ましい。テーパ部５ａのテーパ角度θは５〜６０°、特に１０〜３０°程度が好ましい。テーパ部５ａの上下方向長さは、可動栓３の厚み（可動栓３の底面から囲壁１１の上端までの距離）の０．２〜２倍、特に０．５〜１．５倍程度が好ましい。
【００２０】
可動栓３の円盤状の本体部の上面に囲壁１１が立設されている。この囲壁１１は、可動栓３の周縁部を周回している。囲壁１１の外周面は、可動栓３の本体部の外周面と面一状であってもよく、本体部外周面から若干（例えば可動栓３の本体部の半径の０〜３０％、特に０〜１０％程度）、可動栓３の軸心側に退いていてもよい。囲壁１１は、図示の通り円筒状であるのが好ましいが、上方が小径となるテーパ状であってもよい。囲壁１１は、可動栓３を充填剤の充填層を形成した状態において、該囲壁１１の上端のレベルが溢流口９よりも上位となる高さを有する。
【００２１】
可動栓３の下面には、充填剤を通さない通液性の多孔板１２が設けられ、この多孔板１２の上側に流路１３が形成されている。この流路１３は、液流路１４を介して可動栓３外に連通している。
【００２２】
シリンダ装置４は、シリンダ１７と、該シリンダ１７内のピストン（図示略）と、該ピストンに連なるピストンロッド１８とを有している。このピストンロッド１８の下端が可動栓３に連結されている。
【００２３】
図示は省略するが、底蓋６の上面には、充填剤を通さない通液性の多孔板が設けられており、この多孔板の下側に形成された流路が前記流出管８に通じている。この多孔板及び流路の構造は、可動栓３と同様のものである。
【００２４】
次に、以上の構成を有する液体クロマトグラフィー装置１への充填剤の充填方法を第２図〜第４図に基づいて説明する。
【００２５】
この充填方法ではまず第２図の通り、充填用溶媒に充填剤を分散させてなる所定濃度の充填剤スラリーＳを液面がテーパ部５ａに位置するようになるまでクロマトカラム２内に供給する。スラリーＳの液面がテーパ部５ａ内においてテーパ部５ａの高さの０．２〜０．５倍の高さとなるようにスラリーＳを供給するのが好ましい。
【００２６】
次いで、第３図の通り、シリンダ装置４のロッド１８を突出させて可動栓３を下降させる。可動栓３がスラリーＳに達した後、さらに可動栓３を下降させると、可動栓３とテーパ部５ａとの隙間からスラリーＳが上昇し、溢流口９からスラリーＳが流出する。カラム２外部にスラリー回収容器（図示略）を配置し、流出したスラリーＳを回収するのが好ましい。このように、スラリーＳが可動栓３の周囲を通り抜けて上昇するので、可動栓３の下側の気体もこのスラリーＳと共に可動栓３の周囲を通ってスムーズに排出される。
【００２７】
なお、この実施の形態では、可動栓３の上面に囲壁１１を設けているので、可動栓３とテーパ部５ａとの間を通って可動栓３の上側にスラリーＳが上昇しても、このスラリーＳは囲壁１１の内側には入り込まない。
【００２８】
可動栓３の下端がテーパ部５ａの最下部に到達した後も、さらに可動栓３をゆっくりと下降させ、充填層から可動栓３側へ搾り出されたスラリー溶媒を液流路１４から抜き出す。なお、開閉弁７も開としておき、底蓋６側からも溶媒を流出管８から抜き出す。
【００２９】
第４図の通り、可動栓３を円筒部５ｂ内まで下降させ、所定の圧力まで充填層を加圧した後、ピストンロッド１８をロックする。その後、試料液を可動栓３側から充填層に通液し、分画された画分を流出管８から分取するクロマトグラフィ操作を行う。
【００３０】
この実施の形態では、充填剤の充填層に気泡が残留しないので、クロマトグラフィ工程においてカラム内の液の流れが阻害されず、試料液がカラム内を均等に流れるようになり、分離精製効率が向上する。また、この実施の形態では、可動栓３の上側に囲壁１１を設け、囲壁１１内にスラリーＳが入り込まないようにしているので、可動栓３の上面の腐食や充填剤のこびりつきなども防止される。
【００３１】
上記実施の形態では、大径部をテーパ部５ａのみで構成しているが、大径部の下部をテーパ部とし、大径部の上部を該テーパ部の上端と等径の円筒部としてもよい。
【００３２】
上記実施の形態では、囲壁１１を設けているが、可動栓として上下長さの長いものを用いてもよい。
【００３３】
第１〜４図では、溢流口９を１個だけ図示しているが、溢流口９は、クロマトカラム２の周方向に間隔をおいて複数個設けられてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  液体クロマトグラフィー装置
２  クロマトカラム
３  可動栓
４  シリンダ装置
５  カラム本体
５ａ  テーパ部
５ｂ  円筒部
９  溢流口
１１  囲壁
１８  ピストンロッド
【図１】
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【図２】
2012159461.tif 000004
【図３】
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【図４】
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