CN102405407B - 分离纯化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分离纯化装置，该装置具有：从顶端供给含有被分离的目标成分的溶液的送液流路；从顶端供给气体的气体供给流路；回收容器、以及将回收容器加温到促进该容器内部的所述溶液的溶剂的蒸发的温度的加温机构。回收容器具有关闭有底的容器本体及容器本体的开口部的可开闭的盖子，盖子设有：连接送液流路的顶端部、将来自送液流路的溶液供给到容器本体内的溶液入口；连接气体供给流路的顶端部、将来自气体供给流路的气体供给到容器本体内的气体入口；以及从容器本体内通向外部的气体排出口。

Description

分离纯化装置

技术领域

本发明涉及一种分离纯化装置，在制药领域等领域中，该装置通过液体色谱仪将目标成分从溶液分离后做成固态物质回收，来制作用来获取数据的样品或者用来详细分析的样品等，该数据将溶液中包含的目标成分作为资料库存储。

背景技术

作为利用液体色谱仪的分离纯化装置，已知一种如下的装置(参照专利文献1、2)：通过液体色谱仪分离试料溶液中的目标成分(化合物)、每种目标成分分别导入各个收集柱被临时收集之后，使溶剂流入各收集柱中以对收集到收集柱内的成分进行洗脱，由此，浓缩目标成分并进行回收。

因为利用液体色谱仪分离的溶质溶解在溶液中，所以通常使用蒸发器等花费数小时进行粉末化。在制药领域中的药物研发阶段，候选药物如上所述地分离纯化而被粉末化，并广泛地应用于作为后续工序的代谢研究、制剂研究、物性研究等。

但是，利用蒸发器实施粉末化存在需要较长时间的缺点。

专利文献1：日本特开平2-122260号公报

专利文献2；日本特开2003-149217号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种分离纯化装置，该装置将含有用分离液体色谱仪的柱分离并区分的目标成分的溶液、或用液体色谱仪的柱分离的目标成分临时收集到收集柱之后，能够以与液体色谱仪中的流动相不同的溶剂再洗脱的溶液为对象，用较短的时间从这些溶液中将目标成分做成固态物质回收。

本发明的分离纯化装置具有：从顶端供给含有被分离的目标成分的溶液的送液流路；从顶端供给气体的气体供给流路；回收容器；以及将回收容器加温到促进该容器内部的所述溶液的溶剂蒸发的温度的加温机构。此外，回收容器具有有底的容器本体及关闭容器本体的开口部的可开闭的盖子，盖子设有：连接所述送液流路的顶端部、将来自送液流路的溶液供给到容器本体内的溶液入口；连接气体供给流路的顶端部、将来自气体供给流路的气体供给到容器本体内的气体入口；以及从容器本体内通向外部的气体排出口。

含有目标成分的溶液可以为：为了用液体色谱仪的柱成分分离而含有特定目标成分所采用的洗脱液本身，也可以为：将成分分离后的特定的目标成分临时收集到收集柱，然后通过对收集柱供给洗脱力较强的溶剂而含有再洗脱的目标成分的洗脱液。

从气体供给流路向回收容器内供给的气体是一种将含有溶质的溶剂雾化的雾化气体(日语：ネプライズガス)。此外，通过对回收容器进行加温而促进在回收容器内表面被加热的液滴的溶剂蒸发。这种气体通常优选为不活泼气体，可以使用例如氦气、氩气、氮气等。在目标成分不被氧化的情况下也可以使用空气。

利用加温机构的回收容器的加温温度可以为要蒸发的溶剂的沸点左右。例如，如果溶剂为二氯甲烷之类的沸点较低(二氯甲烷约为40℃)的有机溶剂，则将容器加温到40℃左右即可。

来自送液流路的溶液从送液流路的顶端部经由盖子的溶液入口滴下或流下到容器本体内。此时，因为在盖子的气体入口、气体从气体供给流路的顶端部向容器本体内供给，所以溶液成为微小液滴而附着于容器本体的内壁。因为容器本体被加温，所以附着于容器本体的内壁的液滴中的溶剂迅速蒸发，目标成分在容器的内壁析出。

从气体供给流路向容器本体内供给的气体使溶液微小液滴化并促进该溶剂蒸发之后，从气体排出口排出到外部。因为容器本体的开口部未开放，除气体排出口以外都被盖子关闭，所以能够抑制已经粉末化的溶质因气体而向容器外排出，能够抑制目标成分的散逸。

为了简化将回收容器安装到该分离纯化装置的操作，优选地，还具有将送液流路的顶端部与气体供给流路的顶端部一体化的探针。盖子的溶液入口和气体入口配置在分别与由探针一体化的送液流路的顶端部与气体供给流路的顶端部对应的位置，使得通过将探针安装于盖子，送液流路的顶端部与气体供给流路的顶端部分别与盖子的溶液入口和气体入口连接。

此外，优选地，探针的顶端部由双层管构成，并构成为：双层管的一方与送液流路连接，双层管的又一方与气体供给流路连接。这种情况下，优选地，盖子的溶液入口与气体入口形成为配置于盖子中央、与双层管的中心的出口对应的一个中心入口以及在其周围、配置在与双层管的外侧的出口对应的圆周上的多个外侧入口。

前端部由双层管构成的探针的一例为：双层管的内侧的管与送液流路连接，双层管的外侧的管与气体供给流路连接。这种情况下，即使从送液流路供给的溶液的流量较少，溶液也会从配置于盖子的中央的中心入口滴到回收容器内，也会从其周围供给气体。

在设有探针的情况下，溶液与气体从盖子的中央部供给到回收容器内，气体排出口配置在这些入口的外周侧。这种气体排出口的配置的优选例为：盖子的气体排出口由多个孔构成，其等间隔地配置在配置有入口的圆周的外侧的圆周上，所述入口为溶液用的入口或气体用的入口中的外侧的入口。

如果在回收容器中与溶液接触的气体的温度较高，就能够相应地有效地蒸发溶剂。因此，优选地，在气体供给流路上具有气体加热单元。

此外，如果从盖子的溶液入口向回收容器内滴下或流下的溶液的温度较高，就能够在因气流而飞散、受气流吹动时相应地有效地蒸发溶剂。因此，优选地，在送液流路上具有溶液加热单元。

发明效果：

在本发明的分离纯化装置中，使含有目标成分的溶液从送液流路滴下或流下到加温后的回收容器内，并向回收容器内供给气体，所以溶液的溶剂快速蒸发，目标成分被快速粉末化并被回收。此时，因为在回收容器上设有盖子，所以能够抑制目标成分的散逸而提高目标成分的回收率。

附图说明

图1是表示一实施例的概略构成图。

图2是表示同一实施例中的探针的概略剖面图。

图3是表示同一实施例中的回收容器的立体图。

图4是表示同一实施例中的回收容器的盖子的剖面图。

图5是表示在一实施例中在回收容器中将目标成分以粉末状回收的状态的概略剖面图。

附图符号说明：

2...回收容器；4...盖子；8...溶液入口；10...气体入口；12...气体排出口；20...探针；32...溶液容器；36...洗脱用溶剂容器；44...收集柱；56...作为送液流路的分离流路；66...容器架；68...加热器。

具体实施方式

通过图1～图4，对一实施例进行说明。

从顶端供给含有被分离的目标成分的溶液的送液装置通过收集柱44将溶液容器32中的溶液中的目标化合物纯化并进行供给，溶液容器32中的溶液含有通过未图示的分离液体色谱仪预先分离的目标化合物。

在图1中，溶液容器32中收纳含有事先分离的目标化合物的溶液。该溶液的溶剂为分离液体色谱仪所使用的流动相。洗涤水容器34中收纳有纯水作为洗涤水，洗脱用溶剂容器36中收纳有二氯甲烷作为洗脱用溶剂。切换阀4切换流路，有选择地使三个容器32、34、36任一容器中的液体流向供给流路42。供给流路42上设有以规定的流量抽引液体并输出的送液泵40。

在供给流路42上，在送液泵40的下游连接有收集柱44。收集柱44中填充有用于收集目标化合物的吸附剂。收集柱44配置为轴向朝向垂直方向，以下端侧为入口，上端侧为出口地与流路连接。

连接于收集柱44的出口端的排出流路50与内置于分离头52的双通切换阀54的共用接口连接。阀54将共用接口切换成其他两个切换接口地与流路连接。阀54的一个切换接口上连接有作为送液流路的分离流路56，另一个切换接口上连接有抵达废液口的废液流路58。

向作为送液流路的分离流路56供给溶液的构造是一种送液装置。

分离流路56的末端连接有如图2所示的探针20。探针20的顶端部由双层管构成，呈外侧的管24包围内侧的圆筒管22的周围的形状。双层管的内侧的管22与分离流路56连接，双层管的外侧的管24与气体供给流路60连接。在双层管的顶端部，双层管的顶端的开口部的形状为：外侧的管24的圆环状的开口包围内侧的管22的圆形开口并通过两管的管壁连接。

在气体供给流路60上通过开关阀62连接有收纳氮气(或其他不活泼气体)的高压储气瓶等(省略图示)。

多个用于回收被分离纯化的目标化合物的回收容器2被收纳在容器架66内，容器架66设有加热器68及热敏电阻等温度传感器70。容器架66由例如铝等热传导性良好的材料形成，外侧包覆有绝热材料。从容器架66发出的热量传递到回收容器2。温度调节部72控制对加热器68的通电从而将回收容器2加热到一定温度，使通过温度传感器70检测的温度成为目标温度。

回收容器2如图3所示，由圆筒状的容器本体3、将容器本体3的开口部关闭的可开闭的盖子4构成。盖子4为紧密接触容器本体3的开口部的形状，为嵌入到容器本体3的开口部分的形状。在容器本体3的开口部为螺纹口构造的情况下，盖子4也可以设有与其螺合的螺纹部。回收容器2的材质为例如强化硬质玻璃。

盖子4如图3及图4所示，安装探针20的顶端部的入口形成为凹部6，在该凹部6内开设有将溶液从探针20的内侧的管22导入容器本体3内的溶液入口8、以及将来自探针20的外侧的管24的气体导入到容器本体3内的气体入口10。盖子4还开设有从容器本体3内通向外部的气体排出口12。

溶液入口8和气体入口10定位为：通过将探针20安装到盖子4使溶液入口8与探针20的内侧的管22连接，使气体入口10与探针20的外侧的管24连接。溶液入口8为配置于盖子4的中央的一个中心孔，气体入口10位于溶液入口8的周围、为配置于与探针20外侧的管24的顶端的圆环上的开口对应的圆周上的多个孔，在本实施例中为4个。因为在探针20的顶端部，内侧的管22的开口与外侧的管24的环状的开口较为接近，所以溶液入口8和气体入口10也配置于相互接近的位置。

如图4所示，气体入口10的孔的截面形状形成为向容器本体3侧扩大，从气体入口10向容器本体3喷出的气体通过向容器本体3内扩散而使从溶液入口8滴下或流下的溶液雾化。

气体排出口12由多个孔(在本实施例中为4个)构成，在入口的凹部6的外侧等间隔地配置于以溶液入口8为中心的圆周上。

在本实施例中，因为探针20的双层管的内侧的管22与分离流路56连接，探针20的双层管的外侧的管24与气体供给流路60连接，所以适用于从分离流路56供给的溶液的流量较少的情况。然而，相反地，也可以构成为：探针20的双层管的内侧的管22与气体供给流路60连接，探针20的双层管的外侧的管24与分离流路56连接。

探针20固定于分离头52，分离头52可以通过例如含有多个电机等的三轴驱动机构74上下移动(图1中的上下方向)及水平移动(图1中的平面内的横向及垂直纸面的方向)。三轴驱动机构74通过分离头52能够使探针20移动到收纳于容器架66内的多个回收容器2中的任意回收容器2上，使分离头52下降而将探针20安装到回收容器2的盖子4的凹部6，使分离头52上升而使探针20离开盖子4。这里，构成为容器架66固定、分离头52移动，然而，相反地，也可以构成为：使分离头52固定而使容器架66移动，并使探针20安装于任意的回收容器2。

控制部80含有CPU等，依据预先设定的程序来进行阀38和54的切换动作、包括控制送液泵40的流量或流速的动作、温度调节部72的目标温度的设定、控制利用三轴驱动机构74的分离头52的移动等，由此，自动完成分离纯化作业。此外，操作部82用来输入设定用于该分离纯化作业的条件等。

对本实施例中的自动分离纯化动作进行说明。为了将目标化合物收集到收集柱44内的吸附剂，控制部80通过切换阀38使溶液容器32和供给流路42连接，通过双通阀54使排出流路50和废液流路58连接，使送液泵40动作以便于按照规定的一定流量送液。由此，溶液中的目标化合物被收集到收集柱44内的吸附剂。

接着，控制部80切换切换阀38使洗涤水容器34与供给流路42连接，通过送液泵40抽引洗涤水容器34中的纯水导入到收集柱44。由此，使之前收集目标化合物时附着于吸附剂的盐类等不想要的水溶性物质从收集柱44内去除。吸附剂所收集的目标化合物由于较强的吸附作用在水中基本不会洗脱，因此，在该时刻维持了被收集在收集柱44内的状态。

接着，控制部80通过三轴驱动机构74将分离头52移动到事先指定的规定的回收容器2的上方，接着使分离头52下降到规定高度而使探针20安装到回收容器2的盖子4的凹部6。然后，切换切换阀38从而使洗脱用溶剂容器36与供给流路42连接，使送液泵40动作而将洗脱用溶剂容器36中的二氯甲烷导入到收集柱44。送液泵40的送液流量与溶液容器32的溶液、及洗涤水容器34的纯水的送液时相比流量较小。作为一例子，使二氯甲烷的送液流量为0.5mL/分左右。此外，控制部80对温度调节部72指示目标温度、开始加热容器架66，并开始对回收容器2加温。目标温度只要与例如二氯甲烷的沸点相当或者比该沸点略高即可，例如为40～45℃。

二氯甲烷的比重(比重为1.32)比水大，还没有水溶性，而且，因为送液流量小，所以在收集柱44中的流速也较为缓慢。因此，二氯甲烷从下端导入到收集柱44时，二氯甲烷基本不会与存在于收集柱44内的水混合，二氯甲烷与水的界面逐渐上升。被二氯甲烷挤压的水从收集柱44的上端出口流出，经过双通切换阀54，经由废液流路58抵达废液口。

控制部80在流路50的水全部从废液流路58排出的时刻切换双通切换阀54，将二氯甲烷导入到分离流路56。流路50的水全部从废液流路58排出的时间可以由收集柱44内的空隙容积(即，在开始导入二氯甲烷之前存储在收集柱44内的水的容量)与利用送液泵40的二氯甲烷的送液流量来计算。该时间通过控制部80进行计算。

控制部80将双通切换阀54切换到分离流路56侧而开始分离洗脱液，并通过开放气体供给流路60的开关阀62而开始供给在气体供给流路60流通的氮气。使二氯甲烷的送液流量为0.5mL/分左右时，氮气的供给流路为0.5L/分左右较为合适。

通过该动作，目标成分的二氯甲烷溶液从盖子4的溶液入口8滴下或流下，通过从溶液入口8附近的气体入口10喷出的气体雾化，如图5所示在容器本体3的内部呈粉末状的固态物质100被回收。此时，当溶剂二氯甲烷没有被蒸发完而溶液成为液滴、附着在容器本体3的内壁时，因为容器本体3被加热，所以二氯甲烷快速蒸发。即使目标成分成为粉末并通过气体在容器内飞扬时，由于容器通过盖子4封闭，所以也不会飞到外部。

因为被收集柱44中的吸附剂收集的目标化合物的量受到限制，所以从二氯甲烷开始导入到收集柱44以后经过某个程度的时间时，洗脱液所含的目标化合物的浓度下降。因此，控制部80根据收集柱44的内容积(填充的吸附剂的量)与利用送液泵40的二氯甲烷的送液流量来计算目标化合物洗脱完毕所需要的时间，从二氯甲烷开始送液起的经过时间达到通过计算求出的时间时，再次将双通切换阀54切换到废液流路58侧，通过停止送液泵40的动作来结束分离。

如上所述，在本实施例的分离纯化装置中，能够使含有从收集柱44再洗脱的目标化合物的溶液中的溶剂快速且瞬时蒸发，在回收容器2回收固态的目标化合物，而且能够抑制粉末化的目标成分向回收容器2外散逸。

在实施例中，通过容器架66对回收容器2进行加热，由此促进与容器2的内壁接触的溶液中的溶剂蒸发，然而，若从气体供给流路60向回收容器2内喷出的氮气的温度较高的话，施加给溶液的热量相应地增加，从而进一步促进溶剂的蒸发。因此，优选地，例如图1所示，在气体供给流路60上设置对通过气体供给流路60的气体进行加热的加热部90，通过该加热部90提高供给到回收容器2的气体的温度。加热部90可以构成为设置加热器和温度传感器，通过控制部80实施控制从而处于一定温度，还可以构成为设置热交换器，使气体供给流路60在该热交换器中通过。

此外，同样地，为了促进溶剂的蒸发，优选地，例如图1所示，在排出流路50上设置对通过排出流路50的溶液进行加热的加热部92，通过该加热部92提高向回收容器2供给的溶液的温度，从而对从收集柱44排出的洗脱液进行加热而提高其温度。加热部92可以构成为设置加热器和温度传感器，通过控制部80实施控制从而处于一定温度，还可以构成为设置热交换器，使排出流路50在该热交换器中通过。

作为又一实施例，还可以构成为：直接连接分离液体色谱仪，将含有通过该分离液体色谱仪分离的目标化合物的溶液直接导入到收集柱44。

Claims (7)

1.一种分离纯化装置，其特征在于，具有：

送液装置，从送液流路的顶端供给含有被分离的目标成分的溶液；

气体供给流路，从顶端供给气体；

回收容器，具有有底的容器本体及关闭所述容器本体的开口部的可开闭的盖子，所述盖子设有：连接所述送液流路的顶端部、将所述溶液供给到所述容器本体内的溶液入口，连接所述气体供给流路的顶端部、将来自所述气体供给流路的气体供给到所述容器本体内的气体入口，以及从所述容器本体内通向外部的气体排出口；

加温机构，将所述回收容器加温到促进该回收容器内部的所述溶液的溶剂蒸发的温度，

该分离纯化装置在所述回收容器内收集所述目标成分的固态物质。

2.根据权利要求1所述的分离纯化装置，其特征在于，

还具有将所述送液流路的顶端部与所述气体供给流路的顶端部一体化的探针，

所述盖子的所述溶液入口和所述气体入口配置在分别与由所述探针一体化的所述送液流路的顶端部和所述气体供给流路的顶端部对应的位置，使得通过将所述探针安装于所述盖子，所述送液流路的顶端部和所述气体供给流路的顶端部分别与所述盖子的所述溶液入口和所述气体入口连接。

3.根据权利要求2所述的分离纯化装置，其特征在于，

所述探针的顶端部由双层管构成，双层管的一方与所述送液流路连接，双层管的另一方与所述气体供给流路连接，

所述盖子的所述溶液入口与所述气体入口形成为配置于盖子中央、与所述双层管的中心的出口对应的一个中心入口以及在其周围、配置在与所述双层管的外侧的出口对应的圆周上的多个外侧入口。

4.根据权利要求3所述的分离纯化装置，其特征在于，所述双层管的内侧的管与所述送液流路连接，所述双层管的外侧的管与所述气体供给流路连接。

5.根据权利要求3所述的分离纯化装置，其特征在于，所述盖子的气体排出口由多个孔构成，该盖子的气体排出口等间隔地配置在配置有所述外侧入口的圆周的外侧的圆周上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的分离纯化装置，其特征在于，在所述气体供给流路上具有气体加热单元。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的分离纯化装置，其特征在于，在所述送液流路上具有溶液加热单元。