(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂及び薬液が投入され、前記樹脂の表面で固相合成反応を生じさせ、前記樹脂の表面に合成物質を形成する反応容器と、
前記反応容器内に設けられ、前記樹脂及び薬液を撹拌する撹拌機構と、を備え、
前記撹拌機構は、
上下方向に延び、正転、反転が設定角度ごとに交互に切り換えられる回動軸と、
前記回動軸に連結され、前記回動軸に対して直交する平面の方向に配置された第１の撹拌翼、及び第２の撹拌翼の対からなる撹拌翼対と、を含み、
前記第１の撹拌翼は、断面が三角形状に形成された長尺形状を有し、
前記第２の撹拌翼は、前記第１の撹拌翼の上方に配置され、且つ、断面が円形または楕円形に形成された長尺形状を有すること
を特徴とする固相合成装置。
【請求項２】
前記第２の撹拌翼は、前記反応容器内の液面付近に位置するように配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の固相合成装置。
【請求項３】
前記第１の撹拌翼の断面形状は、上方が凸となる三角形状に形成されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の固相合成装置。
【請求項４】
前記設定角度は、９０°以下の角度であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固相合成装置。
【請求項５】
前記第２の撹拌翼の上下方向の幅は、前記第１の撹拌翼の上下方向の幅よりも小さいこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の固相合成装置。
【請求項６】
前記第１の撹拌翼及び前記第２の撹拌翼は、金属をフッ素樹脂でコーティングした材質、または、フッ素樹脂の加工品であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固相合成装置。
【請求項７】
前記回動軸の、前記撹拌翼対の下方には、前記回動軸に対して直交する平面の方向に配置され、且つ、断面三角形状に形成された長尺形状を有する第３の撹拌翼が設けられていること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固相合成装置。
【請求項８】
前記第３の撹拌翼は十字形状を有すること
を特徴とする請求項７に記載の固相合成装置。
【請求項９】
前記第３の撹拌翼の断面形状は、下方が凸となる三角形状に形成されていること
を特徴とする請求項７または８に記載の固相合成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器内に樹脂及び薬液を投入し、樹脂の表面で固相合成反応を生じさせて樹脂の表面に合成物質を形成し、濾過によって薬液を排液する中規模〜大規模の固相合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂を利用して樹脂表面に合成反応を生じさせる固相合成装置（例えばペプチド合成装置）が知られている。この固相合成装置では、樹脂（ビーズ、レジン）と、合成反応させるための物質としての種々の薬液とを反応容器内に投入して合成反応を生じさせている。その後、反応が終わった後は加圧や減圧による濾過によって樹脂を残して薬液を排液している。
【０００３】
合成反応を実施する際には樹脂表面での反応を促進するために、通常、反応容器内に撹拌機構を設置し、適宜に撹拌させている。撹拌機構を備えた試薬反応装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１では、平板形状の撹拌子を、該撹拌子の面を立てた状態で水平方向に回転させることにより、容器内の液体を撹拌させることが開示されている。また、特許文献２では断面が三角形状の撹拌翼を往復回転させることにより、高粘度の流体を液面に大きな波や渦を発生せずに撹拌させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９６８９７号公報
【特許文献２】特開２００７−２２２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、反応容器内で加圧や減圧による濾過によって圧縮された樹脂に薬液を投与し撹拌を行うと、樹脂が空気を含んで膨張し、塊となって液面付近に浮遊する現象が起こる。このため、特許文献１のように平板形状の撹拌子を回転させると、撹拌子の周辺においてはよく撹拌される。しかしその反面、上下方向の撹拌力が低いので、容器の容量が大きい場合には液面に浮遊した樹脂の塊を崩すことができない。このため、薬液の液面付近で樹脂が付着して塊となってしまうことがあり、反応効率が低下するという問題が発生する。
【０００６】
一方、上下方向の撹拌力を高めるために傾斜型の撹拌子を用いたり、薬液の液面付近に撹拌子を設けて樹脂、及び薬液を撹拌すると、大きな波が発生することや、樹脂のせり上がりが発生することがある。このため、樹脂が反応容器の側面に付着したり、或いは天井面に付着することがある。このような場合には、側面や天井に付着した樹脂は反応に寄与しなくなり、やはり反応効率が低下するという問題が発生する。
【０００７】
製造量が数ミリリットルといったラボスケールの反応容器を用いる場合には、容器自体を振とう又は回転撹拌したり、容器に対して容量一杯の薬液を投与することで側面や天井面に樹脂のみならず薬液をも当てることで上記の問題を解決できる。しかし、製造量が数リットルを超えるプレ製造やプラントレベルの場合には、容器自体を回転させることに危険を伴う場合があり、実用的ではない。
【０００８】
また、特許文献２に開示されているように、三角翼を往復回転させて撹拌する方法では、液面の揺れを抑制する効果は高い。平板形状の撹拌翼と対比すると、撹拌翼の幅や傾斜角度が小さくなる傾向にあり、液面に浮遊する樹脂の塊を沈める程の撹拌力を持たせるには回転速度を高める必要がある。しかし、ステンレスを腐食させる酸を扱う化学合成の分野において、撹拌軸のシール材や撹拌翼自体にフッ素系コーティングを必要とするため、シール材の摩耗を考慮すると高速回転は不向きである。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、中規模〜大規模の反応容器内に投入されている薬液、及び樹脂を、反応効率が低下しないように撹拌することが可能な固相合成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本願発明は、樹脂及び薬液が投入され、前記樹脂の表面で固相合成反応を生じさせ、前記樹脂の表面に合成物質を形成する反応容器と、前記反応容器内に設けられ、前記樹脂及び薬液を撹拌する撹拌機構と、を備え、前記撹拌機構は、上下方向に延び、正転、反転が設定角度ごとに交互に切り換えられる回動軸と、前記回動軸に連結され、前記回動軸に対して直交する平面の方向に配置された第１の撹拌翼、及び第２の撹拌翼の対からなる撹拌翼対と、を含み、前記第１の撹拌翼は、断面が三角形状に形成された長尺形状を有し、前記第２の撹拌翼は、前記第１の撹拌翼の上方に配置され、且つ、断面が円形または楕円形に形成された長尺形状を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、反応容器内に投入されている薬液、及び樹脂を、反応効率が低下しないように撹拌することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る固相合成装置のフロー図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る固相合成装置の、容器ユニットのフロー図であり、（ａ）は第１容器ユニット、（ｂ）は第２容器ユニットを示す。
【図３】図３は、第１実施形態に係る撹拌機構の構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る撹拌機構が反応容器内において被撹拌物を撹拌する様子を示す説明図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る撹拌機構の構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る撹拌機構が反応容器内において被撹拌物を撹拌する様子を示す説明図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係る撹拌機構の構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係る撹拌機構が反応容器内において被撹拌物を撹拌する様子を示す説明図である。
【図９】図９は、第４実施形態に係る撹拌機構の構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態に係る撹拌機構が反応容器内において被撹拌物を撹拌する様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態の説明］
図１、図２は、本発明に係る固相合成装置のフロー図である。図１、図２に示すように、固相合成装置１００は、合成反応を行う容器である反応容器１１と、この反応容器１１内に供給する薬液（反応に必要な試薬が含まれる液体）を蓄積する２つの計量器、即ち、第１計量器１２、及び第２計量器１３を備えている。そして、反応容器１１内の一定の高さまで粒状の樹脂を充填し、更に、薬液を投入して固相合成法により合成反応を行う。なお、本実施形態では、第１計量器１２、及び第２計量器１３の２つの計量器を記載しているが、計量器の個数は２個に限定されない。また、本発明で言う「樹脂」とは、天然樹脂、合成樹脂、ガラスビーズを含む概念である。また、本実に係る固相合成装置１００で使用する反応容器１１は、製造量が１リットル以上のプレ製造やプラントレベルでの固相合成装置を想定している。即ち、実験レベルではなく製造を目的とした中規模〜大規模の反応容器１１を用いる場合を想定している。
【００１４】
また、固相合成装置１００は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、各計量器１２、１３に所望の薬液を供給するための複数個の容器２４を備えた第１容器ユニット２１、及び複数の容器２５を備えた第２容器ユニット２２を備えている。
【００１５】
第１容器ユニット２１に設けられる各容器２４には、各種の薬液が充填されており、これらの容器２４から第１計量器１２に薬液を供給するための供給ラインとなる複数の配管ｈ１は、独立して複数個設けられているチェック弁ｕ１のうちの１つに接続される。なお、「チェック弁」とは一方側向けて薬液が流れることができ、反対側の流れが阻止される機能を有する弁である。チェック弁は逆止弁と称することもある。従って、各容器２４内に充填されている薬液のうち所望の薬液を、配管ｈ１及びチェック弁ｕ１を経由して第１計量器１２内に供給することができる。
【００１６】
図２に示す第２容器ユニット２２に設けられる各容器２５には、前述した第１容器ユニット２１の容器２４と同様に、各種の薬液が充填されている。各容器２５から第２計量器１３に薬液を供給するための供給ラインとなる複数の配管ｈ２は、独立して複数個あるチェック弁ｕ２の１つに接続される。従って、各容器２５内に充填されている薬液は、全て独立した配管ｈ２と、チェック弁ｕ２を経由して第２計量器１３に供給することができる。なお、容器２４と容器２５はほぼ同様の機能を有するが、容量が異なる場合がある。例えば、容器２４の容量は５０リットルであり、容器２５の容量は１５リットルである。
【００１７】
また、図１に示すように、反応容器１１の内部には、該反応容器１１内に供給された薬液を撹拌するための撹拌機構３１が設けられている。撹拌機構３１の出力軸は、モータＭ３に連結されており、図示省略の駆動装置により回転が制御される。具体的に、モータＭ３を例えば角度９０°ごとに正転、反転を繰り返すことにより、撹拌機構３１が往復するように回転させて反応容器１１内に充填された薬液を撹拌する。撹拌機構３１の詳細な構成については後述する。
【００１８】
反応容器１１の下面には、不純物を加圧、または減圧により濾過するためのフィルタ３４が設けられている。更に、フィルタ３４を介して、排出用の配管ｈ３が接続されている。該配管ｈ３はチェック弁ｕ５、開閉弁ｖ２を介して、ポンプＰ１に接続されている。ポンプＰ１は例えばダイヤフラム式のポンプであり、該ポンプＰ１を作動させて反応容器１１の底部を減圧することにより、反応容器１１内に充填された薬液、或いは反応容器１１を洗浄するために充填した洗浄液を廃液として外部へ排出する。
【００１９】
なお、上述した開閉弁ｖ２はノーマルクローズ型であり、開放時には黒で示す方向に流れるように開放される。以下に示す各開閉弁ｖ１、ｖ３、ｖ４、ｖ７〜ｖ１２、ｖ２１についても同様である。
【００２０】
反応容器１１の上面には、該反応容器１１内を陽圧（プラスの圧力）とするための圧縮ガス（例えば、窒素などの不活性ガス）を供給する配管ｈ４が接続されている。該配管ｈ４には開閉弁ｖ１１が設けられており、符号ｘ３に示す方向から供給される圧縮ガスが、開閉弁ｖ１１を経由して反応容器１１内に供給される。そして、反応容器１１内を陽圧にすることができる。
【００２１】
更に、反応容器１１の上面には、該反応容器１１内に存在するガスを外部に排気するための配管ｈ５が設けられており、該配管ｈ５は開閉弁ｖ１２を介して外部に連通している。更に、開閉弁ｖ１２に対して並列的に安全弁ｓ３が設けられている。反応容器１１内に薬液が供給された後の、合成反応が行われる前、或いは、合成反応が行われている間に開閉弁ｖ１２を開放して、反応容器１１内の液面上の空間に充満しているガスを排気する。また、反応容器１１内の圧力が過多となった場合には、安全弁ｓ３を開放して異常な圧力上昇を回避する。
【００２２】
また、反応容器１１の上面には、開閉弁ｖ１を備えた配管ｈ１０が接続されている。該配管ｈ１０の端部は、図示省略の洗浄液容器に接続されており、配管ｈ１０を介して反応容器１１内に洗浄液が供給されるようになっている。即ち、開閉弁ｖ１の開閉を制御することにより、反応容器１１内への洗浄液の供給、停止を制御することができる。
【００２３】
また、第１計量器１２には、該第１計量器１２に供給された薬液を撹拌する撹拌機３２が設けられている。撹拌機３２は、この出力軸に連結されたモータＭ２により回転駆動可能とされている。撹拌機３２は、一定の方向に回転させてもよいし、角度９０°ごとに正転、反転を繰り返すようにしてもよい。
【００２４】
第１計量器１２の底部には、該第１計量器１２に導入されている薬液を放出するための開閉弁ｖ３が設けられている。更に、開閉弁ｖ３の出力側には、この出力側を２系統に分岐するための三方弁ｖ５が設けられており、このうち一方の分岐路は反応容器１１に接続され、他方の分岐路は、チェック弁ｕ６を介して廃液用の配管に接続されている。即ち、三方弁ｖ５の開閉を制御することにより、開閉弁ｖ３を介して放出された薬液を、反応容器１１に供給するか、或いは廃液として放出することができる。
【００２５】
また、第１計量器１２の上面には、第１計量器１２内を陽圧とするための圧縮ガス（例えば、窒素ガス）を供給する配管ｈ６が接続されている。該配管ｈ６には開閉弁ｖ９が設けられており、符号ｘ４に示す方向から圧縮ガスが供給され、開閉弁ｖ９を経由して第１計量器１２内に供給される。圧縮ガスを供給することにより、第１計量器１２内を陽圧に維持することができる。
【００２６】
更に、第１計量器１２の上面には、この第１計量器１２内で発生したガスを外部に排気するための配管ｈ７が設けられており、この配管ｈ７は開閉弁ｖ７を介して外部に連通している。更に、開閉弁ｖ７に対して並列的に安全弁ｓ１が設けられている。従って、開閉弁ｖ７の開閉を制御することにより、第１計量器１２内に充満したガスを外部に排出することができる。また、第１計量器１２内の圧力が過多となった場合には、安全弁ｓ１が開放されて第１計量器１２内の異常な圧力上昇を回避する。
【００２７】
また、配管ｈ１に接続されるチェック弁ｕ１の入口側には、チェック弁ｕ３が設けられている。チェック弁ｕ３の出口側はチェック弁ｕ１の入口側に接続されている。そして、チェック弁ｕ３の入口側には、符号ｘ５に示す方向から圧縮ガスが供給される。従って、符号ｘ５に示す方向から圧縮ガスを供給することにより、配管ｈ１に接続された容器（図２（ａ）に示す第１容器ユニット２１に設けられた容器２４）に充填されている薬液を吸引して第１計量器１２内に供給することができる。
【００２８】
第２計量器１３についても、上述した第１計量器１２と同様に、第２計量器１３に供給された薬液を撹拌する撹拌機３３が設けられており、撹拌機３３の出力軸に連結されたモータＭ１により回転駆動可能とされている。
【００２９】
第２計量器１３の底部には、該第２計量器１３に導入されている薬液を放出するための開閉弁ｖ４が設けられている。更に、開閉弁ｖ４の出力側には、この出力側を２系統に分岐するための三方弁ｖ６が設けられている。このうち一方の分岐路は反応容器１１に接続され、他方の分岐路は、チェック弁ｕ７を介して廃液用の配管に接続されている。即ち、三方弁ｖ６の開閉を制御することにより、開閉弁ｖ４を経由して放出された薬液を、反応容器１１に供給するか、或いは廃液として放出することができる。
【００３０】
また、第２計量器１３の上面には、第２計量器１３内を陽圧とするための圧縮ガス（例えば、窒素ガス）を供給する配管ｈ８が接続されている。該配管ｈ８には開閉弁ｖ１０が設けられており、符号ｘ２に示す方向から圧縮ガスが供給され、開閉弁ｖ１０を経由して第２計量器１３内に供給される。圧縮ガスを供給することにより、第２計量器１３内を陽圧に維持することができる。
【００３１】
更に、第２計量器１３の上面には、該計量器１３内で発生したガスを外部に排気するための配管ｈ９が設けられており、この配管ｈ９は開閉弁ｖ８を介して外部に連通している。更に、開閉弁ｖ８に対して並列的に安全弁ｓ２が設けられている。従って、開閉弁ｖ８の開閉を制御することにより、第２計量器１３内に充満したガスを外部に排出することができる。また、第２計量器１３内の圧力が過多となった場合には、安全弁ｓ２が開放されて第２計量器１３内の異常な圧力上昇を回避する。
【００３２】
また、配管ｈ２に接続されるチェック弁ｕ２の入口側には、チェック弁ｕ４が設けられている。チェック弁ｕ４の出口側はチェック弁ｕ２の入口側に接続されている。そして、チェック弁ｕ４の入口側には、符号ｘ１に示す方向から圧縮ガスが供給される。従って、符号ｘ１に示す方向から圧縮ガスを供給することにより、配管ｈ２に接続された容器（図２（ｂ）に示す第２容器ユニット２２に設けられた容器２５）に充填されている薬液を吸引して第２計量器１３内に供給することができる。
【００３３】
一方、図２（ａ）に示す第１容器ユニット２１に設けられる複数の容器２４は、全体が密閉された形状とされており、その内部には第１計量器１２に供給する各種の薬液（合成反応を行うための薬液）が蓄積されている。
【００３４】
容器２４の底部には、薬液の供給ラインとなる配管ｈ１の先端が導入されている。また、容器２４の上面には、開閉弁ｖ２１が設けられた配管ｈ２２が接続されており、開閉弁ｖ２１を開放することにより容器２４内に充満しているガスを外部に放出することができる。
【００３５】
更に、容器２４の上面には、配管ｈ２１が接続され、該配管ｈ２１の一端は三方弁ｖ２２の出力側に連結されている。三方弁ｖ２２の一方の入力側は、符号ｘ１１の方向から圧縮ガスが供給され、他方の入力側は、符号ｘ１２の方向から圧縮ガスが供給される。三方弁ｖ２２の出力側はチェック弁ｕ２１を介して容器２４に接続されている。符号ｘ１２の方向から供給される圧縮ガスは、容器２４内を陽圧に維持するためのガスであり、符号ｘ１１の方向から供給される圧縮ガスは、容器２４内に充填されている薬液を加圧して配管ｈ１より送出するためのガスである。即ち、三方弁ｖ２２の開閉を制御することにより、容器２４内に充填されている薬液の送出、停止を切り替えることができる。
【００３６】
また、図２（ｂ）に示す第２容器ユニット２２に設けられる複数の容器２５についても、図２（ａ）に示した容器２４と同様の構成を有している。詳細な説明を省略する。但し、第１容器ユニット２１に設けられる容器２４と第２容器ユニット２２に設けられる容器２５は容量が異なっている場合がある。例えば、容器２４は５０リットル、容器２５は１５リットルである。
【００３７】
図１に戻って、本実施形態に係る固相合成装置１００は、制御装置４１を備えている。制御装置４１は、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の回転を制御する。また、前述した各開閉弁ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４、ｖ７〜ｖ１２、ｖ２１の開閉を制御する。更に、三方弁ｖ５、ｖ６、ｖ２２の切り替えを制御する。制御装置４１は、例えば、中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
【００３８】
［第１実施形態に係る撹拌機構の説明］
次に、撹拌機構３１の詳細な構成について説明する。図３は撹拌機構３１の構成を示す斜視図、図４は反応容器１１内において、撹拌機構３１が被撹拌物Ｊを撹拌する様子を示す説明図である。
【００３９】
図３に示すように、撹拌機構３１は、回動軸６０と、撹拌翼対６１と、を備えている。回動軸６０は、反応容器１１（図４参照）に対して上下方向に延びており、上端は図１に示したモータＭ３の出力軸に接続されている。回動軸６０は断面円形状の柱体を成しており、モータＭ３により正転、反転を切り替えて回動可能とされている。
【００４０】
撹拌翼対６１は、三角柱棒６１ｐ（第１の撹拌翼）と、円柱棒６１ｑ（第２の撹拌翼）とを備えている。三角柱棒６１ｐ、及び円柱棒６１ｑは、金属をフッ素樹脂でコーティングした材質、或いは、フッ素樹脂の加工品で形成されている。なお、フッ素樹脂の加工品を用いる方が、コーティング劣化の心配がなく、且つ、価格も安価であるので、フッ素樹脂の加工品を用いるのが望ましい。
【００４１】
三角柱棒６１ｐは、断面が正三角形状の柱体構造をなしており、回動軸６０の底部６０ｓから所定の高さとなる位置に設けられている。更に、三角柱棒６１ｐの上方の、該三角柱棒６１ｐから若干の距離（例えば、３０ｍｍ）だけ離れた位置に、断面が円形の柱体構造をなす円柱棒６１ｑ（第２の撹拌翼）が設けられている。
【００４２】
三角柱棒６１ｐ及び円柱棒６１ｑは、回動軸６０に直交する平面の方向に向けて設置されている。また、この平面の方向において、三角柱棒６１ｐと円柱棒６１ｑは、直交して配置されている。また、三角柱棒６１ｐは、断面の三角形の頂点が上方を向くように（上に凸となるように）配置されている。なお、本発明は、三角柱棒６１ｐと円柱棒６１ｑが直交して配置される例について示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、０°〜９０°の範囲の角度とすることができる。
【００４３】
また、図３に示すように、三角柱棒６１ｐは、２本の柱体ｐ１とｐ２を有しており、各柱体ｐ１、ｐ２にはフランジ部ｆ１、ｆ２が設けられ、各フランジ部ｆ１、ｆ２には、それぞれボルト孔が穿設されている。各フランジ部ｆ１、ｆ２を突き合せた状態で、ボルト孔にボルトｋ１、ｋ２を挿通して固定することにより、三角柱棒６１ｐを回動軸６０の所望の高さに固定することが可能である。また、回動軸６０の断面形状を、一部裁断された円形状（図示省略）とすることにより、三角柱棒６１ｐが回動軸６０に対して空回りすることを防止することが可能となる。
【００４４】
円柱棒６１ｑについても前述した三角柱棒６１ｐと同様に、２本の柱体ｑ１とｑ２を有しており、各柱体ｑ１、ｑ２にはフランジ部ｆ３、ｆ４が設けられ、各フランジ部ｆ３、ｆ４には、ボルト孔が穿設されている。各フランジ部ｆ３、ｆ４を突き合せた状態で、ボルト孔にボルトｋ３、ｋ４を挿通して固定することにより、円柱棒６１ｑを回動軸６０の所望の高さに固定することが可能である。また、回動軸６０の断面形状を、一部裁断された円形状（図示省略）とすることにより、円柱棒６１ｑが回動軸６０に対して空回りすることを防止することが可能となる。
【００４５】
図４は、樹脂Ｒ及び薬液Ｌが挿入されている反応容器１１内に、撹拌翼対６１が挿入された様子を示す説明図である。図４に示すように、反応容器１１内には合成反応を生じさせるための、粒子状の樹脂Ｒが挿入されている。そして、反応容器１１内に２種類の薬液Ｌを挿入した状態で、撹拌機構３１を作動させることにより合成反応を行う。以下では、樹脂Ｒ及び薬液Ｌを総称して被撹拌物Ｊということにする。
【００４６】
上述したように、三角柱棒６１ｐ及び円柱棒６１ｑは、回動軸６０に対して着脱が可能であるので、被撹拌物Ｊの液面の高さを基準として、三角柱棒６１ｐ及び円柱棒６１ｑの取り付け位置を設定する。具体的に、液面から３０ｍｍ程度下方となる高さに、円柱棒６１ｑが位置するように、該円柱棒６１ｑを回動軸６０に固定する。更に、円柱棒６１ｑの下方の、角度が９０°ずれた位置に三角柱棒６１ｐを固定する。
【００４７】
［第１実施形態の作用、効果の説明］
次に、第１実施形態に係る固相合成装置１００の作用、効果について説明する。本実施形態に係る固相合成装置１００でペプチド合成などの固相合成を実施する際には、予め反応容器１１内に樹脂Ｒを投入する。また、固相合成に必要な薬液を図２（ａ）、（ｂ）に示した第１、第２容器ユニット２１、２２から選択する。選択された薬液が収容されている容器２４、２５から必要量に相当する薬液を第１計量器１２、及び第２計量器１３に送給する。その後、第１計量器１２、及び第２計量器１３で計量された薬液を反応容器１１内に導入する。なお、薬液は２種類に限らず、３種類以上の薬液を導入することもある。反応容器１１内には、２種類の薬液Ｌ及び樹脂Ｒが充填される。
【００４８】
前述したように、撹拌翼対６１の円柱棒６１ｑは、被撹拌物Ｊの上面よりも若干の距離（例えば、３０ｍｍ）だけ下方となる高さに位置している。即ち、円柱棒６１ｑ（第２の撹拌翼）は、反応容器１１内の液面付近に位置するように配置されている。更に、この円柱棒６１ｑの下方には、三角柱棒６１ｐが配置されている。
【００４９】
この状態で制御装置４１の制御によりモータＭ３を回転させて、撹拌翼対６１を回転駆動させ、被撹拌物Ｊを撹拌する。この際、撹拌翼対６１を低速で（例えば、２００ｒｐｍ以下の速度）、且つ、所定の設定角度ごと（例えば、９０°ごと）に回転方向を変更する往復回転を実施する。三角柱棒６１ｐが往復回転することにより被撹拌物Ｊが撹拌され、薬液Ｌによる固相合成反応が生じて樹脂Ｒの表面に合成物質が形成される。
【００５０】
また、上述したように、三角柱棒６１ｐの断面の三角形が上に凸となるように配置されている。従って、三角柱棒６１ｐが往復回転すると、被撹拌物Ｊは三角柱棒６１ｐの側面により上方に掻き出される。このため、反応容器１１の下方に停滞している被撹拌物Ｊを上方に掻き上げることができ、反応容器１１内全体の被撹拌物Ｊを撹拌することが可能となる。
【００５１】
その結果、固相合成反応を促進させることができる。また、回動軸６０の回転速度が低速（例えば、２００ｒｐｍ以下）であり、且つ設定角度ごとに往復回転するので、被撹拌物Ｊが周囲に飛び散ることを抑制することができる。このため、被撹拌物Ｊが反応容器１１の壁面や天井に付着することを防止し、反応効率の低下を抑制できる。また、樹脂Ｒに損傷を与えることを防止できる。
【００５２】
また、回動軸６０をシールするための軸シールは、耐薬品性を有する材質とする必要があるので、通常の金属製のベアリングを使用することができない。このため、強度を高めることが難しい。本実施形態では、回動軸６０を低速で往復回転させるので、軸シールの劣化を抑制することが可能となる。
【００５３】
一方、三角柱棒６１ｐが低速で、且つ往復回転することにより、反応容器１１内の樹脂Ｒが互いに付着して塊をなすことがある。このような場合には、樹脂Ｒと薬液Ｌが効率よく接触せず、固相合成反応が促進されなくなる。本実施形態では、被撹拌物Ｊの液面よりもやや低い位置に円柱棒６１ｑを配置し、回動軸６０により三角柱棒６１ｐと連動して回転させる。これにより樹脂Ｒの塊を粉砕する。
【００５４】
断面が円形または楕円形とされた円柱棒６１ｑは、前述した三角柱棒６１ｐよりも高さ方向の幅を小さくしており、断面形状からも液体を掻き出す力が低いため、反応容器１１内の液面付近で回転させても波を発生させにくい。従って、樹脂Ｒのせり上がりを防止しつつ被撹拌物Ｊを撹拌し、樹脂Ｒの塊を粉砕することができる。その結果、樹脂Ｒの塊が生じることを防止することができ、固相合成反応を促進させることができる。
【００５５】
即ち、三角柱棒６１ｐのみを回転させる場合（円柱棒６１ｑを設けない場合）には、前述したように、シール材の摩耗を防止するために、回転速度を高めることが難しい。回転速度を高めるためには、三角柱棒６１ｐを液面からある程度深い位置に設置する必要があるが、この場合には、撹拌効率が低下するという問題が生じる。本実施形態では、三角柱棒６１ｐ及び円柱棒６１ｑを備えた撹拌翼対６１を使用することにより、上記の問題を解決し、撹拌効率を高め、且つ合成反応を促進させることが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態では、三角柱棒６１ｐと円柱棒６１ｑが、回動軸６０に直交する平面上で所定の角度をもって配置されている。換言すれば、三角柱棒６１ｐと円柱棒６１ｑは同一方向を向いていない。このため、三角柱棒６１ｐによる撹拌の効果と、円柱棒６１ｑによる樹脂Ｒの塊を粉砕する効果が干渉し合うことを防止し、被撹拌物Ｊを効率よく撹拌し、且つ、樹脂Ｒの塊を効率よく粉砕することが可能となる。
【００５７】
更に、本実施形態では、回動軸６０に対して三角柱棒６１ｐ、及び円柱棒６１ｑを着脱可能に取り付けている。即ち、撹拌翼対６１に設けられる三角柱棒６１ｐ、及び円柱棒６１ｑは、図３に示すボルトｋ１〜ｋ４を緩めて回動軸６０から取り外すことができるので、被撹拌物Ｊの液面の高さに応じて、撹拌翼対６１の高さが適切な高さとなるように調整することが可能である。このため、合成樹脂量の違いなどによる液面の高さが異なる場合でも、柔軟に対応することができる。
【００５８】
また、回動軸６０は、正転、反転が、例えば９０°以下に設定した所定の設定角度ごとに交互に切り換えられる。回動軸６０が正転した際に、三角柱棒６１ｐの通過部分に形成された空間に周囲の樹脂Ｒや薬液が入り込むので、回動軸６０を反転させる際のトルクを低減することが可能となる。このため、樹脂Ｒに作用する圧縮応力が低減し、樹脂Ｒの損傷を防止できる。更に、回動軸６０を回転させるためのモータＭ３を小型化することができる。
【００５９】
また、円柱棒６１ｑの上下方向の幅は、三角柱棒６１pの上下方向の幅よりも小さいので、円柱棒６１ｑが回転することにより、大きな波が発生することや、樹脂のせり上がりが発生すること防止できる。
【００６０】
更に、円柱棒６１ｑ及び三角柱棒６１pは、金属フッ素樹脂でコーティングした材質、または、フッ素樹脂の加工品で形成されるので、耐薬品性を高めることが可能となる。
【００６１】
なお、図３、図４に示した例では、三角柱棒６１ｐの断面が下に凸となる三角形状である例について示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、断面の三角形状の向きを任意の向きとしてもよい。また、断面形状は正三角形に限定されるものではなく、二等辺三角形あるいは不等辺三角形としてもよい。
【００６２】
［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、前述した第１実施形態と対比して、撹拌機構の構成のみが相違し、その他の構成は同一である。従って、以下では、撹拌機構の構成について説明する。
【００６３】
図５は第２実施形態に係る撹拌機構３１ａの構成を示す斜視図、図６は反応容器１１内において撹拌機構３１ａが被撹拌物Ｊを撹拌する様子を示す説明図である。
【００６４】
図５に示すように、第２実施形態に係る撹拌機構３１ａは、図４に示した撹拌翼対６１に加えて、回動軸６０の下方に十字状撹拌翼６２が設けられている点で相違している。
【００６５】
具体的に、回動軸６０の底部６０ｓの近傍（例えば、底部６０ｓから３０ｍｍだけ上方の位置）に十字状撹拌翼６２が設けられている。十字状撹拌翼６２は、回動軸６０に対して直交する平面上に、互いに直角に交差する２つの三角柱６２ａ、６２ｂにより構成されている。また、各三角柱６２ａ、６２ｂは、断面の三角形の頂点が下方を向くように（下に凸となるように）配置されている。十字状撹拌翼６２についても前述した三角柱棒６１ｐ、円柱棒６１ｑと同様に、金属をフッ素樹脂でコーティングした材質、或いは、フッ素樹脂の加工品で形成されている。
【００６６】
また、十字状撹拌翼６２は、回動軸６０に対して溶接などにより固着されている。十字状撹拌翼６２は、反応容器１１内の底部近傍で回転するので、圧縮された樹脂を撹拌することになる。このため、十字状撹拌翼６２には、前述した三角柱棒６１ｐ、円柱棒６１ｑよりも大きい負荷が作用する。従って、十字状撹拌翼６２を回動軸６０に対して溶接などにより固着することにより、回動軸６０に対して十字状撹拌翼６２が空回りすることや、回動軸６０の軸ブレを防止する。
【００６７】
一方、前述した三角柱棒６１ｐ、円柱棒６１ｑにおいては、樹脂Ｒと薬液Ｌがある程度混ざった低粘度のスラリー状態となっているため、回転時において三角柱棒６１ｐ、及び円柱棒６１ｑに作用する負荷は小さい。このため、ボルト止めする方法を採用しても空回りすることはない。
【００６８】
なお、空回りの問題が発生しない条件下であれば、前述した三角柱棒６１ｐ、円柱棒６１ｑと同様に、十字状撹拌翼６２を回動軸６０に対して、フランジ、ボルトを用いて着脱可能に取り付けることも可能である。
【００６９】
十字状撹拌翼６２は、回動軸６０により低速で、且つ所定の設定角度（例えば、９０°）ごとに往復回転する。
【００７０】
［第２実施形態の作用、効果の説明］
次に、第２実施形態に係る撹拌機構３１ａの作用、効果について説明する。撹拌翼対６１については、前述した第１実施形態と同様に作動する。即ち、三角柱棒６１ｐが所定の設定角度ごとに往復回転することにより、反応容器１１内の被撹拌物Ｊを撹拌して合成反応を促進させる。また、円柱棒６１ｑが往復回転することにより、樹脂Ｒの塊を粉砕する。
【００７１】
これに加えて、第２実施形態では、十字状撹拌翼６２が往復回転することにより、反応容器１１内の下方において、被撹拌物Ｊを撹拌する。その結果、反応容器１１内をより効率よく撹拌することができ、固相合成反応をより一層促進させることが可能となる。
【００７２】
即ち、第２実施形態では、回動軸６０の、撹拌翼対６１の下方に、回動軸６０に対して直交する平面の方向に配置され、且つ、断面三角形状に形成された長尺形状（この例では、十字形状）を有する十字状撹拌翼６２（第３の撹拌翼）を設けている。従って、反応容器１１の下方に停滞している被撹拌物Ｊを上方に掻き上げて合成反応を促進させることが可能となる。
【００７３】
また、十字状撹拌翼６２は、断面形状が下方に凸となる三角形状を成しているので、十字状撹拌翼６２を回転させることにより、被撹拌物Ｊを下方に送り出して反応容器１１内の底部に滞留している被撹拌物Ｊを均一に撹拌することが可能となる。
【００７４】
なお、図５に示した例では、第３の撹拌翼が十字形状である例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、長尺形状をなす一本の撹拌翼とすることも可能である。
【００７５】
［第３実施形態の説明］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態に係る撹拌機構３１ｂの構成を示す斜視図、図８は反応容器１１内において撹拌機構３１ｂが被撹拌物Ｊを撹拌する様子を示す説明図である。第３実施形態では、前述した第２実施形態と対比して、撹拌機構の構成のみが相違し、その他の構成は同一である。
【００７６】
図７に示すように、第３実施形態に係る撹拌機構３１ｂは、図５に示した撹拌翼対６１、十字状撹拌翼６２に加えて、断面が三角形状をなす三角柱棒６３が搭載されている点で相違している。
【００７７】
三角柱棒６３は、断面が三角形状を有する柱体形状を成しており、断面の三角形の頂点が下方を向くように（下に凸となるように）配置されている。また、三角柱棒６３は、図３に示した三角柱棒６１ｐ及び円柱棒６１ｑと同様に、回動軸６０に対してフランジ、ボルトにより着脱可能とされている。
【００７８】
第３実施形態に係る撹拌機構３１ｂでは、前述した第１、第２実施形態と同様に、回動軸６０を所定の設定角度ごとに往復回転させることにより、反応容器１１内の被撹拌物Ｊを撹拌することができる。更に、撹拌翼対６１と十字状撹拌翼６２との間に、三角柱棒６３を配置している。このため、反応容器１１内の中段の位置で被撹拌物Ｊを撹拌することができるので、より効率よく反応容器１１内の被撹拌物Ｊを撹拌することが可能となる。
【００７９】
なお、図７、図８に示す例では、三角柱棒６３の断面の三角形の頂点が下方を向く例について説明したが、上方を向く構成（上に凸）とすることも可能である。
【００８０】
［第４実施形態の説明］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態では、前述した第２実施形態（図５参照）と対比して、撹拌機構の構成のみが相違し、その他の構成は同一である。図９は、第４実施形態に係る撹拌機構３１ｃの構成を示す斜視図、図１０は反応容器１１内において撹拌機構３１ｃが被撹拌物Ｊを撹拌する様子を示す説明図である。
【００８１】
図９に示すように、第４実施形態に係る撹拌機構３１ｃは、図５に示した撹拌機構３１ａに対し、十字状撹拌翼６２の上方に断面が円形状または楕円形状をなす円柱棒６４を配置している点で相違している。
【００８２】
円柱棒６４は、十字状撹拌翼６２の撹拌翼に対して、４５°だけずらした位置に、例えば溶接により取り付けられている。このような構成とすることにより、反応容器１１の底部近傍において、被撹拌物Ｊをフィルタ３４で濾過する際の圧力により樹脂Ｒが塊となって滞留している場合でも、円柱棒６４が往復回転することによりこの塊を粉砕することができる。このため、合成反応を促進することが可能となる。
【００８３】
なお、円柱棒６４を図３に示した三角柱棒６１ｐ及び円柱棒６１ｑと同様に、回動軸６０に対してフランジ、ボルトにより着脱可能に固定する構成としてもよい。また、十字状撹拌翼６２と円柱棒６４のなす角度は、４５°に限定されるものではなく、任意の角度とすることも可能である。
【００８４】
以上、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００８５】
１１  反応容器
１２  第１計量器
１３  第２計量器
２１  第１容器ユニット
２２  第２容器ユニット
２４、２５  容器
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  撹拌機構
３４  フィルタ
４１  制御装置
６０  回動軸
６０ｓ  底部
６１  撹拌翼対
６１ｐ、６３  三角柱棒
６１ｑ、６４  円柱棒
６２  十字状撹拌翼
６２ａ、６２ｂ  三角柱
１００  固相合成装置
ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４  フランジ部
Ｊ    被撹拌物
Ｌ    薬液
ｐ１、ｐ２  柱体
Ｐ１  ポンプ
ｑ１、ｑ２  柱体
Ｒ    樹脂
ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４  ボルト
【要約】
【課題】反応容器内に投入されている薬液、及び樹脂を、反応効率が低下しないように撹拌することが可能な固相合成装置を提供する。
【解決手段】樹脂Ｒ及び薬液Ｌが投入され、樹脂の表面で固相合成反応を生じさせ、樹脂の表面に合成物質を形成する反応容器１１と、反応容器１１内に設けられ、樹脂及び薬液を撹拌する撹拌機構３１とを備える。撹拌機構３１は、上下方向に延び、正転、反転が設定角度ごとに交互に切り換えられる回動軸６０と、回動軸６０に連結され、回動軸６０に対して直交する平面の方向に配置された三角柱棒６１ｐ、及び円柱棒６１ｑの対からなる撹拌翼対６１を含む。三角柱棒６１ｐは、断面が三角形状に形成された長尺形状を有し、円柱棒６１ｑは、三角柱棒６１ｐの上方に配置され、且つ、断面が円形または楕円形に形成された長尺形状を有する。
【選択図】図３【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006914559.tif 000009
【図９】
0006914559.tif 000010
【図１０】
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