(57)【要約】カラムの中の樹脂スペースの上部を塞ぐピストンを利用し、それにより、樹脂の上部において空いたスペースを除去する、軸流柱状分取クロマトグラフィーカラムにおいて、視認窓がカラム壁に組み込まれて、充填材料がカラムの中に置かれるときの充填物の高さおよび密度、ならびに充填物を固めるおよび／または圧縮するためにピストンが下降する間の充填物に対するピストン頭の位置のモニタリングを可能にする。視認窓を介してカラム内部を観測することにより、作業者は、カラムがより均一な充填密度を得ていることを確信し得、ピストン頭からの過剰な力による充填材料に対する損傷のリスクを最小限にし得る。
2012532317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸およびピストンを有する中空の柱状本体を含む分取クロマトグラフィーカラムであって、該ピストンは、該柱状本体に置かれ、該柱状本体における樹脂スペースの上端を定めるために該軸に沿って移動可能である分取クロマトグラフィーカラムにおいて、改善は、該軸に対して平行である構成要素を有する柱状本体のストリップセクションが透明な材料のストリップに置き換えられて、該カラムにおける粒状のクロマトグラフィー樹脂の配置の間、および該樹脂の上への該ピストンの下降の間に該透明な材料を介して該カラムの内部のモニタリングを可能にする、改善。
【請求項２】
前記ストリップセクションが前記軸に対して平行である、請求項１に記載の分取クロマトグラフィーカラム。
【請求項３】
前記柱状本体が、凹状の内表面を有する直円柱であり、前記ストリップセクションが、凹状である内側に向いた表面を有して、該柱状本体の該凹状の内表面と連続した曲線を形成する、請求項１に記載の分取クロマトグラフィーカラム。
【請求項４】
前記ストリップセクションが、前記軸に対して平行であり、透明な材料の前記ストリップは、楔を形成するように角度をなす長手方向の縁を有する、請求項３に記載の分取クロマトグラフィーカラム。
【請求項５】
柱状分取クロマトグラフィーカラムにおいてクロマトグラフィー用の樹脂粒子の床を形成する方法であって、該柱状分取クロマトグラフィーカラムは、長手軸およびピストンを有し、該ピストンは、該カラムにおいて樹脂スペースの上端を定めるために該軸に沿って該カラム内で移動可能であり、該方法は、該カラムの壁の透明なストリップを介して、このように形成された該床をモニタリングしながら、該カラムへと該粒子のスラリーを供給して、該カラム内で該粒子の床を形成する工程を含み、該透明なストリップが該軸に対して平行である構成要素を有する、方法。
【請求項６】
前記ストリップセクションが前記軸に対して平行である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記柱状本体が、凹状の内表面を有する直円柱であり、前記ストリップセクションが、凹状である内側に向いた表面を有して、該柱状本体の該凹状の内表面と連続した曲線を形成する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記モニタリングが視覚的観測によって実施される、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
長手軸を有する柱状分取クロマトグラフィーカラム内でクロマトグラフィー用の樹脂粒子の床の上にピストンを下降させ、実質的に該粒子を破壊することなく、該床の充填密度の均一性を高める方法であって、該方法は、該カラムの壁の透明なストリップを介して該カラムの中の該ピストンの位置をモニタリングする工程を含み、該ピストンが該粒子と接触するときに該透明なストリップが該軸に対して平行である構成要素を有する、方法。
【請求項１０】
前記モニタリングが視覚的観測によって実施される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ストリップセクションが前記軸に対して平行である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記柱状本体が、凹状の内表面を有する直円柱であり、前記ストリップセクションが、凹状である内側に向いた表面を有して、該柱状本体の該凹状の内表面と連続した曲線を形成する、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本願は、２０１０年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／２２１，９２６号の利益を主張し、米国仮特許出願第６１／２２１，９２６号の内容を本明細書中で参考として援用する。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、分取クロマトグラフィーカラムの分野に属する。
【背景技術】
【０００３】
２．先行技術の記載
分取クロマトグラフィーは、分離技術であって、治療手順または他の手順に使用されるように個々の種を十分な量および純度で得る目的のために、種の混合物から個々の化学種を抽出するために使用される分離技術である。分取クロマトグラフィーは、従って、その目的が混合物における特定の構成要素の存在または濃度を単に決定すること、または混合物全体の組成を決定することである分析用クロマトグラフィーとは異なる。分取クロマトグラフィーは、例えば、モノクローナル抗体および他のタンパク質を精製するため、ならびにワクチンおよび任意の多様なペプチドを精製するために使用される。分取クロマトグラフィーは、供給源混合物を目的の種に結合する充填カラムに通し、一旦、供給源混合物中の他の構成要素の全てがカラムを通過するか、または洗浄バッファーでカラムから洗浄されると、次に結合された種のカラムを溶出バッファーで溶出することによって一般的に実施される。目的の種の結合は、移動相（供給源混合物を含む）と固定相（カラム充填物）との間の任意の多様な相互作用により達成される。これらの相互作用の例は、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィー、および液体−液体または分配クロマトグラフィーである。
【０００４】
分取クロマトグラフィーカラムを介した流れは、一般に軸の方向であり、カラムの軸の長さは、大きい圧力降下が、高い移動相ポンプ圧、ポンプを駆動するための高い出力、またはその両方を必要とするので、カラムを介する過剰な圧力降下を回避するために制限されなければならない。しかしながら、制限された深さのカラムを用いた、商業的に有用な速度での目的の種の抽出は、大きい直径のカラムを必要とする。代表的な分取カラムは、従って、少なくとも数センチメートルの直径を有し、いくつかの場合、１メートルまたはそれより大きい直径を有する。しかしながら、大きな直径のカラムは、特定の課題を提示し、その１つは、流れをカラムの幅の至るところに有効に分配することにおける困難さである。均一な流れの分配は、優れた分離および分解力、ならびにカラム充填物を最大限に使用するのに必要とされ、直径がより大きくなると、これらを達成するのがより困難になる。流れ分配器は、カラムの両端で代表的に使用され、この問題に取り組む。下向きの流れを伴う垂直に配置されるカラムに特に生じる別の課題は、カラムにおいて均一な充填密度を生じる様式でカラムを充填する困難さである。不十分に充填された床は、流路（ｆｌｏｗ  ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ）をもたらす空いたスペースを含み、この流路はまた、移動相と固定相との間の接触を低減し得、それにより分解力を低減し得る。空いたスペースは、充填物に圧力を付与することにより排除され得、流れ分配路（ｆｌｏｗ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ）をも含む「アダプター」とも称される滑動ピストンがこの目的のために一般的に使用される。しかしながら、高圧を充填物に付与するピストンは、特に材料が非圧縮性または脆い場合に充填材料の一部の破壊または粉砕をもたらし得る。アダプターの下降は、従って、このような損傷を回避するために厳密に制御されなければならない。さらに、樹脂の非圧縮状態に対して規定された程度まで樹脂を圧縮することにより充填物が制御される樹脂について、カラムにおける樹脂の総量、従って樹脂の高さは、圧縮前に知られなければならない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、分取クロマトグラフィーカラムに属し、その壁は、視認窓として機能する透明な材料のストリップを含み、それを介してカラムに充填材料が装填されるときにカラム充填物の高さ、密度、またはその両方がモニタリングされ得る。透明なストリップはまた、アダプターが充填物上へと下降するときにアダプターの位置がモニタリングを可能にし得る。カラム壁の主要な部分は、代表的に鋼または他の不透明な材料で作られているが、モニタリングストリップは透明であり、カラム壁を介してカラムの外部からモニタリングが実施されるのを可能にする。
【０００６】
これら、および他の、本発明の目的、特徴、ならびに利益は、以下の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明に従う分取クロマトグラフィーカラムの斜視図である。
【図２】図２は、図１の分取クロマトグラフィーカラムの断面である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
透明な材料で占められるカラム壁のストリップは、少なくともカラムの長手軸に対して平行である構成要素を有する。上記ストリップは、従って、それ自体が軸に対して平行であり得るか、または螺旋であり得、またはそうでなければ、接線構成要素および軸構成要素と角度をなし得る。単純化の目的ために、ストリップ自体がカラム軸に対して平行であるストリップが好ましい。軸の方向におけるストリップの長さは、カラムの長さと同じまたはカラムの長さよりも短いことがあり得、ただし、カラムにおいて使用され得る床の高さの範囲を含み（ｂｒａｃｋｅｔ）、そしてアダプターが床に近づくときにアダプター位置の観測または検出を可能にする軸の長さおよび位置を有する。
【０００９】
堅固で、カラム圧力に耐え得、生物学的流体、洗浄バッファー、および溶出バッファーを含むカラムを占める全ての液体および他の材料に対して不活性である任意の透明な材料は、モニタリングストリップに使用され得る。好ましい透明な材料は、また、可視性を低減し得る腐食および他の表面分解に耐性のあるものである。適切な材料の例は、透明なポリマー（例えば、アクリル、ポリカーボネート、スチレンポリマー、ポリエステル、またはポリイミド）である。さらなる例は、ガラス（例えば、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス）、溶融石英、ダイヤモンド、またはサファイアである。上記ストリップは、無印（ｐｌａｉｎ）であっても、可視化される充填物の高さまたはカラム床より上のアダプターの高さを示す印を有してもよい。
【００１０】
上記透明なストリップは、好ましくは、カラム内部からの、任意の流体のストリップ周りでの漏れを防ぐように上記ストリップがその縁に沿って封をされるような様式でカラム壁に取り付けられる。上記ストリップはまた、好ましくは、ストリップの内表面がカラムにおける充填材料の分布、またはカラムを介した液体の流れのいずれかを妨げない、またはそうでなければ、それらに影響しないような様式で形作られ、取り付けられる。カラム自体は、柱（ｃｙｌｉｎｄｅｒ）であって、この用語は、固定の直線に対して平行に動く直線および固定の平面閉曲線と交わる直線によって作り出される表面を意味する、その用語の辞書の定義に従って本明細書中で用いられる。直円柱は、閉曲線が円であり、固定の直線が円の軸または円の平面に対して垂直である任意の線であるものである。従って、直円柱であるカラムについて、ストリップの内側に向いた表面は、好ましくは、カラムの内壁表面の湾曲に合う凹状の湾曲のものである。
【００１１】
残りのカラム壁に対する上記ストリップの固定化は、従来の手法によって達成され得るが、好ましい手法は、切断された楔の形態の断面を伴うストリップを提供することによるものであり、その結果、カラム内部からの圧力がストリップの縁を、隣接するカラム壁の接触する縁に向かって押して、封が高められる。ガスケット材料はまた、接触する縁間に置かれ得、さらに封が強化され得る。透明なストリップを含むことに起因する、あらゆるカラムの構造上の完全性の低減を埋め合わせるために補強用フランジまたはバンドが、カラム壁の外表面の周りに置かれ得る。
【００１２】
透明な材料のストリップを介するカラム充填物のモニタリングは、器械の使用（例えば、機械検出、自動照明および反射または非吸収光の検出が挙げられる）によってか、または視覚的観測によって実施され得る。視覚的観測によるモニタリングが好ましい。
【００１３】
添付の図は、本発明の特徴を組み込む分取クロマトグラフィーカラムの例の図を提供する。
【００１４】
図１は、カラム１１の斜視図であり、カラムは、柱軸１２を伴う直円柱であることを示す。カラムを介した供給源混合物、洗浄バッファー（複数可）、および溶出バッファーの流れの方向は、カラム軸１２に対して平行である矢印１３によって示される。カラム充填物は、カラムの上端を介して上からカラム内に置かれ、カラム内部における充填物の高さは、破線１４によって示される。アダプター１５はまた、破線によって示される。カラム壁１６は、ガラス（または他の透明な材料）ストリップ１７を除いてステンレス鋼であり、充填床およびアダプターの両方は、透明なストリップを介して見ることができる。
【００１５】
図２は、中間の高さで得られるカラム壁の断面である。上記ステンレス鋼部分１６は、カラム壁の周囲のほぼ全体を形成し、ガラスストリップ１７は、残りの周囲を占める。ガラスストリップの長手方向の縁は、平行ではないが、その代わりに、隣接する鋼の縁のようにくさびを形成するように角度をなし、その結果、ストリップが壁の外に押し出されるという危険なく、外側の圧力よりも高い内側のカラム圧力は、鋼に向かってガラスストリップを押す。ガラスストリップは、平らなガスケット材料で包まれ得るか、または図に示される実施例に示されるように、ガスケット材料のストリップ２０、２１は、ガラスとステンレス鋼との間に置かれ得、さらに封が強化され得る。
【００１６】
依然として本発明の範囲内にある図に示される構造および外形における数多くのバリエーションは、クロマトグラフィー技術における当業者に明らかである。例えば、カラム壁は、カラム周囲の異なる場所に位置決めされる２つまたはそれより多くの透明なストリップを含み得る。他の例は、容易に明らかである。
【００１７】
本明細書に添付される特許請求の範囲において、用語「ある、１つ（ａ）」または「ある、１つ（ａｎ）」は、「１つまたはそれより多い」を意味することが意図される。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、およびそのバリエーション（例えば、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」）は、工程または要素の列挙に先行するとき、更なる工程または要素が必要に応じて追加され、その追加が排除されないことを意味することが意図される。本明細書中で引用されるか、または出願に続いて本明細書に追加される全ての特許、特許出願、および公開された参考資料全般は、それらの全体が本明細書中で参考として援用される。本明細書中で引用される任意の参考資料と本明細書の明白な教示との間のいかなる不一致も、本明細書の教示の利益となるように解決されることが意図される。これには、語または句の技術的に理解される定義と本明細書において明白に提供される同じ語または句の定義との間の任意の不一致も含まれる。
【図１】
2012532317.tif 000003
【図２】
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【国際調査報告】
2012532317.tif 000005