JP2002515604A - 小型化分離カラム - Google Patents

小型化分離カラム

Info

Publication number
JP2002515604A
JP2002515604A JP2000549955A JP2000549955A JP2002515604A JP 2002515604 A JP2002515604 A JP 2002515604A JP 2000549955 A JP2000549955 A JP 2000549955A JP 2000549955 A JP2000549955 A JP 2000549955A JP 2002515604 A JP2002515604 A JP 2002515604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separation
separation column
column
membrane
miniaturized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000549955A
Other languages
English (en)
Inventor
ミューラー，エクベルト
レゲナー，ユルゲン
ヴォルベック，ルディ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of JP2002515604A publication Critical patent/JP2002515604A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/60—Construction of the column
    • G01N30/6052—Construction of the column body
    • G01N30/6073—Construction of the column body in open tubular form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16—Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/50—Conditioning of the sorbent material or stationary liquid
    • G01N30/52—Physical parameters
    • G01N2030/524—Physical parameters structural properties
    • G01N2030/527—Physical parameters structural properties sorbent material in form of a membrane
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/60—Construction of the column
    • G01N30/6004—Construction of the column end pieces
    • G01N2030/6013—Construction of the column end pieces interfaces to detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/60—Construction of the column
    • G01N30/6004—Construction of the column end pieces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/74—Optical detectors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、分離手段が、分離エフェクタで誘導体化をおこなった特有の多孔性中空糸膜から形成された小型化分離カラムに関する。加えて、分離カラムは溶離剤を入れるためおよび排出するための連結を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、特に液体クロマトグラフィー用小型化分離カラムに関し、物質分離
のために分離装置におけるその使用に関する。 分析への応用のため、例えばＨＰＬＣユニットなどの分離装置の小型化は、増
々実施されつつある。従って、分析のＨＰＬＣにおいて通例である４ｍｍの内径
を有する分離カラムの代わりに、例えば２ｍｍの内径を有するようなもの、また
は１ｍｍ以下の内径を有するマイクロ口径のカラムなどの、より細い分離カラム
が増々用いられてきている。この種の小型化カラム用吸着剤は３μｍ以下の粒子
径を有する。これによって、良好な分離効率、すなわち大きい数の理論段（≧１
００，０００／ｍ）が可能である。しかしながら、分離カラムに、この種の吸着
充填剤を再生的に充填することは困難である。この種の小さな吸着剤粒子を用い
る場合、通例の直線的な流速を用いると、圧力損失もまた極めて高い。
【０００２】 特開昭63−246657号には、多孔性膜材料で作られた、液体を通さないように被
覆された柔軟または硬直である細管が開示されている。該細管は、ゲル透過クロ
マトグラフィー用小型化分離カラムとして適している。分離エフェクタの導入に
ついての知見は与えられていない。この刊行物は、試料と溶離液が中空の膜のル
ーメンを通って流れる分離カラムを開示しており、膜自体は開示していない。
【０００３】 したがって課題は、分離剤が分離エフェクタを含有しており、たとえばイオン
交換または逆相クロマトグラフィー用に適している小型化分離カラムを利用可能
にすることである。これら小型化分離カラムは小型化分離装置に適しているべき
で、再生的に製造することができるべきで、かつ低い圧力損失によって区別され
るべきである。
【０００４】 本発明は、分離剤が分離エフェクタで誘導体化された特有の多孔性中空糸膜が
分離剤を形成しているおり、かつ溶離液の供給と排出のための連結を備えた小型
化クロマトグラフの分離カラムに関する。さらに本発明は、少なくとも２つの物
質クロマトグラフの分離のための本発明による分離カラムの使用、および分離装
置における本発明による分離カラムの使用に関する。 図１、２および３（それぞれ部分的な図ａおよびｂをともなう）は、本発明に
よる分離カラムの変形体を示している。矢印は溶離液と試料の流れる方向を示す
。図４ａおよび４ｂは、本発明による分離カラムの光学的測定セルを加えた２つ
のさらなる変形体を示している。図５は、溶出グラフを示している。実験の詳細
は使用例Ａにみられる。
【０００５】 WO 96/22 316およびWO 97/49 754には、中空糸膜として形作ることもできる分
離剤が開示されている。特有の多孔性中空糸が分離剤として用い得ることが見出
された。それらは吸着剤の代わりに適切なクロマトグラフィーのカラムに組み込
むことができる。この種の中空糸は再生的に調整し得る。この分離剤を備えたク
ロマトグラフィーのカラムにより、過剰な圧力損失を起こすことなしに、直線的
な流速の広い範囲での分離が可能である。
【０００６】 「分離剤」の用語には、既知の粒状のおよび非粒状の吸着剤、および本発明に
よる分離膜が含まれ、分離剤は基礎の支持体およびこの基礎の支持体に結合して
いる分離エフェクタからなる。分離エフェクタは溶離剤の流れにおいて物質のク
ロマトグラフィーの分離をおこなう。分離エフェクタの例としては、カルボキシ
ル基またはスルホン酸基などの陰イオン交換クロマトグラフィーのためのイオン
基、陽イオン交換クロマトグラフィーのためのアルキル化アミノ基またはアンモ
ニウム基、逆相クロマトグラフィーのための長鎖および中程度の鎖のアルキル基
またはアリル基があげられる。さらに分離エフェクタの例としては、刊行物WO 9
6/22 316およびWO 97/49 754に開示されている。本発明による分離膜は、分離エ
フェクタを含む特有の中空糸膜である。分離剤に加えて、分離カラムは付加的に
カラム被覆および溶離剤の供給および排出のための連結を含む。分離カラムに加
えて、分離装置は、プレカラムとしてのさらなる分離カラムおよび例えば溶離剤
コンテナおよびポンプ、勾配ミキサー、試料適用装置および検出器などを含む周
辺装置を随意に含む。
【０００７】 中空糸膜は、一般的に外径０．２から３ｍｍおよび内径０．１から１ｍｍに調
整される。本発明により用いられる分離膜の基礎として、適切な誘導体化プロセ
スで分離エフェクタが導入された商業的に入手できる多孔性中空糸膜が適してい
る。前記刊行物において、ポリアミド膜の誘導体化のためのプロセスもまた開示
され、それによれば、前記分離エフェクタは基膜（base membrane）へ導入し得
る。
【０００８】 本発明による分離カラムの構築と調整は以下の例の方法で記載される：分離膜
（中空糸膜）は一方を例えばエポキシ栓で封をする。例えばポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ガラ
スまたは代替的なステンレス鋼などで作られた細管を分離膜の他端に挿入する。
分離カラムのさらなる構築は図１から３より知ることができる。図１は本発明に
よる分離カラムの一態様を示す。（１）はカラム材料、すなわち分離エフェクタ
で誘導体化した多孔性中空糸を表す。（２）は被覆管を表し、（３ａ）はカラム
材料（１）を突く細管を表す。細管（３ａ）およびカラム材料（１）は、被覆管
（２）に粘着スリーブ(sleeve of adhesive)（４）によって液体を通さないで固
定される。粘着プラグ(plug of adhesive)（５）は、カラム材料、すなわち多孔
性中空糸（１）のルーメンを封する。排出として、細管（３ｂ）は、粘着スリー
ブ（４）の中の被覆管（２）に保持されるように提供される。
【０００９】 図２に示される変形では、カラム材料（１）は同様に細管（３ａ）に突かれ、
粘着剤（４）で固定される。しかしながら、図１による態様と異なり、カラム材
料（１）を備えた細管（３ａ）、および細管（３ｂ）は粘着スリーブ（４）では
固定されず、スチールの圧縮リング（５）で固定される。 さらなる変形体を図３に示す。粘着スリーブ（４）またはスチールの圧縮リン
グ（５）が、ねじ蓋（（７ａ）および（７ｂ））に置き換えられている。該ねじ
蓋は、細管（３ａ）およびカラム材料（１）のまわり、および細管（３ｂ）のま
わりの変形できる材料の二重のコーン（８）を圧縮する。
【００１０】 このように本発明による分離カラムは、シーリング要素および連結要素（（４
）、（５）、（６）、（７ａ）、（７ｂ）、（８）および（３ｂ））と同様に、
分離膜（１）、すなわち一方が封された中空糸膜、前記細管（３ａ）および被覆
管（２）を含む。 一方が封された分離膜（１）を備えた供給細管（３ａ）および排出細管をつめ
ることもまた可能である。この場合、つめた管が被覆管を置き換えている。
【００１１】 本発明による分離カラムはまた通例のＨＰＬＣ用ＵＶ検出器を組み込み得る（
図４参照）。図４において、（９）は中心の口径を有するねじを示し、該ねじは
分離カラムをセル本体に固定する。ＵＶ検出器の測定セルは（１４）で示される
。図４ｂによる態様はさらなるシーリング要素、すなわちＰＴＦＥコーン（１０
）およびＰＴＦＥディスク（１１）を有する。 被覆管の寸法は、被覆管の内径が分離膜の外径よりわずかに大きくなるように
、小さな無駄な体積だけが２つの間にのこるようになるように選択される。被覆
管の長さは分離膜の長さにしたがって選択される。 原則として、はじめに修飾していない基膜から分離カラムを構築し、ついでそれ
を修飾することも可能である。
【００１２】 分離カラムが、電気的に絶縁である材料からなる場合、クロマトグラフィーの
分離のためだけでなく、キャピラリー電気泳動または電気泳動クロマトグラフィ
ーに基づく分離のためにも用いられ得る。圧力損失が小さいため、本発明の分離
カラムを操作する場合、例えばキャピラリーゾーン電気泳動や等速電気泳動など
の、画分をさらに分離できるほかの分離方法のための装置を提供することも可能
である。この種のさらなる分離プロセスの連結および操作のための装置が原則と
して、例えば、質量分析とクロマトグラフィーのプロセスの組み合わせから知ら
れている。このようにこの種の装置は、さらなる周辺装置として本発明による分
離装置にあわせることができる。さらに、小さい圧力損失ため、本発明による分
離カラムの操作する場合、溶離剤を輸送するためにシリンジポンプなどの簡単な
ポンプを用いることもできる。分離膜の孔を遮断させ得る錯体試料の分離のため
に、ＨＰＬＣにおいて通例であるように、プレカラム上流としてさらなる分離カ
ラムを連結することもできる。
【００１３】 さらなる詳細がなくてさえも、当業者が前記記載をもっとも広い範囲で利用す
ることができるのは当然のことである。したがって、好ましい態様および実施例
は、単に記載の通りに解釈されるものではなく、いかなる点においても限定した
開示ではない。 前記および後述するすべての出願、特許および刊行物ならびに１９９８年５月
１５日付で提出された対応出願DE 198 21 812.5の開示のすべてが参考文献とし
て本出願に組み込まれる。
【００１４】
【例】例１ ：陽イオン交換クロマトグラフィー用分離カラムの調整（ＳＯ３ −型の膜） WO 96/22 316にしたがい、ポリアミドから作られ、ＳＯ３Ｈ基で修飾された中
空糸膜の一端をアラルジット（Araldit）（登録商標名）AW136H（チバガイギー
）で封をする。ステンレス鋼製の細管（内径０．２ｍｍ；外径０．５ｍｍ）を内
径０．５５ｍｍの中空糸膜の他端に挿入する。分離膜をガラス管（内径０．６ｍ
ｍ）に、鋼製の細管とともに挿入し、鋼製の細管がガラス管の端から突き出すよ
うにする。この端で、ガラス管中の鋼製の細管と鋼製の細管に張られた分離膜の
両方を囲うアラルジット（Araldit）（登録商標名）AW136H（チバガイギー）の
栓をつくる。他端でステンレス鋼製の細管をアラルジット（Araldit）（登録商
標名）AW136H（チバガイギー）の栓で固定する。 分離カラムを図１に示す。
【００１５】使用例Ａ ：陽イオン交換クロマトグラフィーによる種々のタンパク質の分離 例１にしたがい調整された分離カラムを分離装置に組み込む。該分離装置は、
２つの溶離液のための勾配ミキサー、試料適用装置およびＵＶ検出器を含む。分
離条件は、 試料： ２０ｍＭ リン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ６．０）中のキモト リプシノーゲン、シトクロームＣ、リゾチーム（それぞれ１５ μｇ／μｌ） 試料体積： ５μｌ 勾配： 開始溶離液： ２０ｍＭ リン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ６．０） 最終溶離液： ２０ｍＭ リン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ６．０）中１Ｍ 塩 化ナトリウム 時間： ４０分 流出速度： １ｍｌ／分 溶出グラフを図５に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による分離カラムの変形体を示す。
【図２】 本発明による分離カラムの変形体を示す。
【図３】 本発明による分離カラムの変形体を示す。
【図４】 本発明による分離カラムの光学的測定セルを加えた２つのさらな
る変形体を示している。
【図５】 溶出グラフを示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． 250， Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄ ｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅ ｒｍａｎｙ (72)発明者 レゲナー，ユルゲン ドイツ連邦共和国 デー−06188 ラント スベルク、フェルトシュトラーセ ７アー (72)発明者 ヴォルベック，ルディ ドイツ連邦共和国 デー−63906 エルレ ンバッハ、アム スタッドトラント 24 Ｆターム(参考） 4D017 AA09 BA07 CA13 CA17 CB10 DA03 EA01 EB03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶離液の供給および排出のための連結を有し、カラム被覆中
    に分離剤を含む小型化クロマトグラフ分離カラムであって、分離エフェクタで誘
    導体化された特有の多孔性中空糸膜が分離剤を形成していることを特徴とする、
    前記分離カラム。
  2. 【請求項２】 請求項１の特徴を備えた小型化クロマトグラフの分離カラム
    の、分離装置における使用。
  3. 【請求項３】 請求項１の特徴を備えた小型化クロマトグラフの分離カラム
    の、少なくとも２つの物質クロマトグラフの分離のための使用。
JP2000549955A 1998-05-15 1999-05-05 小型化分離カラム Pending JP2002515604A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19821812A DE19821812C2 (de) 1998-05-15 1998-05-15 Miniaturisierte Trennsäule
DE19821812.5 1998-05-15
PCT/EP1999/003086 WO1999060394A1 (de) 1998-05-15 1999-05-05 Miniaturisierte trennsäule

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002515604A true JP2002515604A (ja) 2002-05-28

Family

ID=7867865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000549955A Pending JP2002515604A (ja) 1998-05-15 1999-05-05 小型化分離カラム

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1078254A1 (ja)
JP (1) JP2002515604A (ja)
DE (1) DE19821812C2 (ja)
WO (1) WO1999060394A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2372464B (en) * 2001-02-22 2003-05-14 Vivascience Ltd Method of isolating a charged compound
DE102005033425A1 (de) * 2005-07-18 2007-01-25 Omx Gmbh Verfahren zur Entfärbung von Proteinen
GB2538080A (en) 2015-05-05 2016-11-09 Endet Ltd Sorbent tube apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61233367A (ja) * 1985-04-08 1986-10-17 Jeol Ltd クロマトグラフイ用マイクロカラムの製造方法
JPS63246657A (ja) * 1987-03-31 1988-10-13 Chuichi Hirayama ゲルクロマトグラフイ−カラム
US4957620A (en) * 1988-11-15 1990-09-18 Hoechst Celanese Corporation Liquid chromatography using microporous hollow fibers
DE19629208A1 (de) * 1995-01-20 1998-01-22 Merck Patent Gmbh Verwendung von modifizierten Membranen für "Simulated Moving Bed" Trennverfahren
DE19501726A1 (de) * 1995-01-20 1996-07-25 Merck Patent Gmbh Polymerisationsfähige Derivate von Polyamiden
US6149994A (en) * 1996-06-21 2000-11-21 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Polymerisable polyamide derivatives

Also Published As

Publication number Publication date
DE19821812C2 (de) 2000-03-16
EP1078254A1 (de) 2001-02-28
DE19821812A1 (de) 1999-12-02
WO1999060394A1 (de) 1999-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6103195A (en) Micro-volume spin columns for sample preparation
Puig et al. Sorbent preconcentration procedures coupled to capillary electrophoresis for environmental and biological applications
Weston et al. High performance liquid chromatography & capillary electrophoresis: principles and practices
US5800692A (en) Preseparation processor for use in capillary electrophoresis
Liu et al. Physically adsorbed chiral stationary phase of avidin on monolithic silica column for capillary electrochromatography and capillary liquid chromatography
Pont et al. A critical retrospective and prospective review of designs and materials in in-line solid-phase extraction capillary electrophoresis
Petersson et al. Miniaturised on-line solid-phase extraction for enhancement of concentration sensitivity in capillary electrophoresis
EP1893967B1 (en) Methods for improving the sensitivity of capillary zone electrophoresis
Saavedra et al. Chromatography-based on-and in-line pre-concentration methods in capillary electrophoresis
Tempels et al. Design and applications of coupled SPE‐CE
EP1244507B1 (en) Capillary columns employing monodispersed particles
JP2002515604A (ja) 小型化分離カラム
Mikšík et al. Capillary electrochromatography of proteins and peptides
Thomas et al. Selective trace enrichment by immunoaffinity capillary electrochromatography on‐line with capillary zone electrophoresis—laser‐induced fluorescence
Sadek Illustrated pocket dictionary of chromatography
Majors et al. Glossary of liquid-phase separation terms
CN101358946B (zh) 阴离子聚合物接枝涂层毛细管及用于蛋白质在线富集分析方法
JP2011519036A (ja) 分離カートリッジ、ならびにその製造および使用方法
US7938961B2 (en) Capillary loop with a built-in retaining frit
Majors New Chromatography Columns and Accessories at the 2002 Pittsburgh Conference, Part I
JP2002504855A (ja) グラディエント溶離法
JP3729738B2 (ja) 試料中の成分濃縮用カラム
Majors New chromatography columns and accessories at the 2003 Pittsburgh conference, part I
Majors New Chromatography Columns and Accessories at the 2004 Pittcon Conference, Part I
KR20210062590A (ko) 모세관 피팅