JP2005273656A - Liquid supply pump - Google Patents

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JP2005273656A
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JP2005050285A
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Japanese (ja)
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Kazuhiro Tanahashi
一裕 棚橋
Nobuyuki Kuroki
信幸 黒木
Shuji Sekiguchi
修司 関口
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a compact liquid supplying pump system capable of eliminating the need of cleaning operation carried out for avoiding pollution during sample analysis, decreasing the risk of infection from an infection source adhered to a liquid supplying flow passage to a tester, and usable in a laboratory; and to provide a liquid supply system for simply and promptly supplying liquid without mixing of foreign matters. <P>SOLUTION: A column including a film or a gel is stored in a disposable cartridge, and a part of a side wall of the cartridge is used as a compressing plate. Part of a tube connected to the column is disposed on the side wall of the cartridge, and the tube is pressed against a drive rotation rotor to from a liquid supplying pump, thereby carrying a moving phase. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、生体成分を含有する原液、特にヒトの血漿、尿等に代表される原液などの液体を送液する送液ポンプに関する。   The present invention relates to a liquid feed pump that feeds a liquid such as a stock solution containing a biological component, particularly a stock solution represented by human plasma, urine and the like.

生物化学、薬学、細胞生物学、分子生物学の領域では、例えば、生体組織の抽出液の中から特定のタンパク質を分離・精製したり、細胞が産生した細胞培養液中のタンパク質を精製したり、細胞抽出液の中から遺伝子を分離するなど、混合物の中から目的の物質を分離する操作が行われてきた。このような操作に使われる手段は非特許文献1に開示されている。なかでもゲルクロマトグラフィーは最も汎用的で、分子量の違いを利用して分離するゲル濾過、荷電状態の違いを利用して分離するイオン交換クロマトグラフィー、リガンドに対する親和性の違いを利用して分離するアフィニティクロマトグラフィがある。また、近年は分子生物学の進歩により細胞やバクテリアに有用なタンパク質等を作らせる技術が発達し、特許文献1に示すように、中空糸膜を用いて培養上清などから目的タンパク質を分離・精製する技術が知られている。これらの分離技術においては、膜を設置したカラムまたはゲルを充填したカラムと、送液ポンプとをシリコンチューブなどで接続し、送液ポンプにより緩衝液などの移動相を搬送し、その流れの中に目的物質を含む原液を投入して膜またはカラム通過させることにより目的物質を分離する。   In the fields of biochemistry, pharmacy, cell biology, and molecular biology, for example, a specific protein is separated and purified from a biological tissue extract, or a protein in a cell culture produced by a cell is purified. An operation for separating a target substance from a mixture, such as separating a gene from a cell extract, has been performed. Means used for such operation is disclosed in Non-Patent Document 1. Of these, gel chromatography is the most versatile. Gel filtration is based on differences in molecular weight, ion exchange chromatography is based on differences in charge state, and separation is based on differences in affinity for ligands. There is affinity chromatography. In recent years, a technology for producing proteins useful for cells and bacteria has been developed due to advances in molecular biology. As shown in Patent Document 1, a target protein is separated from a culture supernatant using a hollow fiber membrane. Techniques for purification are known. In these separation technologies, a column equipped with a membrane or a column filled with gel and a liquid feed pump are connected by a silicon tube or the like, and a mobile phase such as a buffer solution is conveyed by the liquid feed pump, A stock solution containing the target substance is introduced into the membrane and passed through a membrane or column to separate the target substance.

これらの技術において分離効率を最大に得るためには、移動相を搬送する速度を最低に制御する必要がある。高すぎると膜の目詰まりやゲルのつぶれが起こるため、搬送速度には上限があり、これらの操作に時間がかかる最大の原因となっている。送液流路が複雑な場合には組み立てにも時間を要し、複数の異なる試料を処理する場合には、分析間の汚染を避けるために洗浄操作が加わるため更に時間がかかる。また、試料が感染源を有する患者の体液などの場合には、感染源が送液流路に付着した場合に実験者の危険度が増す。
特許第3439503号公報 日本生化学会編,「新生化学実験講座(第1巻)タンパク質(1)分離・精製・性質」, 東京化学同人, 1990年
In order to obtain the maximum separation efficiency in these techniques, it is necessary to control the speed at which the mobile phase is conveyed to a minimum. If it is too high, clogging of the film and collapsing of the gel occur, so that there is an upper limit on the conveyance speed, which is the largest cause of the time taken for these operations. When the liquid supply flow path is complicated, it takes time to assemble, and when processing a plurality of different samples, it takes more time because a washing operation is added to avoid contamination between analyses. Further, in the case where the sample is a body fluid of a patient having an infection source, the risk of the experimenter increases when the infection source adheres to the liquid delivery channel.
Japanese Patent No. 3439503 Edited by the Japanese Biochemical Society, “Seminar in Experimental Chemistry for the New Chemistry (Vol. 1) Protein (1) Separation, Purification, and Properties”, Tokyo Chemical Doujin, 1990

最近では特に上述の技術が病態関連物質を探索する研究に盛んに使われ、臨床現場から来る大量の検体を処理するために使われている。分析間の汚染を避けるために行われている洗浄操作を省き、送液流路に付着した感染源からの実験者への感染の危険度を減らし、更に実験室でも対応可能なコンパクトな分離システムに対応できる送液ポンプを創出することが解決すべき課題である。   In recent years, the above-described technique has been actively used in research for searching for pathological substances, and is used for processing a large amount of specimens coming from clinical sites. A compact separation system that eliminates cleaning operations to avoid contamination between analyses, reduces the risk of infection from the infection source attached to the flow path to the experimenter, and can be used in the laboratory. It is a problem to be solved to create a liquid feed pump that can cope with this.

上記課題を解決するために検討を行った結果、膜やゲルを内蔵したカラムをディスポーザブルなカートリッジの中に収納し、カートリッジの側壁の一部(カートリッジの外殻の一部)を圧搾板として使用し、カラムに接続したチューブの一部をカートリッジの該側壁に配置してチューブを駆動回転ローターに押し当てることによって送液ポンプが形成され移動相を搬送できることを見出し、本発明に至った。   As a result of studies to solve the above problems, a column containing a membrane or gel is housed in a disposable cartridge, and a part of the cartridge side wall (a part of the outer shell of the cartridge) is used as a pressing plate. Then, a part of the tube connected to the column was placed on the side wall of the cartridge and the tube was pressed against the driving rotary rotor, and it was found that a liquid feed pump was formed and the mobile phase could be conveyed, leading to the present invention.

本発明の好ましい形態によれば、下記(1)〜(15)を挙げることができる。
「(1)駆動回転ローターと送液流路を形成するチューブと圧搾板とからなり、前記チューブが前記駆動回転ローターによって前記圧搾板に押し当てられて該駆動回転ローターの周方向回転により該チューブ内の液体を送液する送液ポンプであって、送液ポンプの構成要素である圧搾板が、送液ポンプに着脱可能なカートリッジの外殻の一部であることを特徴とする送液ポンプ。
(2)送液ポンプの構成要素であるチューブが、該カートリッジに設置されている送液流路の一部である(1)記載の送液ポンプ。
(3)カートリッジ外殻の駆動回転ローター圧搾面にチューブが設置されている(1)または(2)記載の送液ポンプ。
(4)カートリッジ外殻の駆動回転ローター圧搾面が、圧搾される方向に弧状に彎曲した曲面を形成する(1)〜(3)のいずれかに記載の送液ポンプ。
(5)チューブが、カートリッジ外殻の弧状に彎曲した駆動回転ローター圧搾面に対して弓状に設置されている(4)記載の送液ポンプ。
(6)少なくとも1つのカラムが送液流路に接続されている(1)〜(5)のいずれかに記載の送液ポンプ。
(7)カラムに膜を設置してなることを特徴とする(6)記載の送液ポンプ。
(8)膜が中空糸膜であることを特徴とする(7)記載の送液ポンプ。
(9)膜の素材が、セルロース、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミドナイロン、ポリ弗化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレンおよびポリプロピレンから選ばれる(7)または(8)記載の送液ポンプ。
(10)カラムがゲル充填カラムであることを特徴とする(6)記載の送液ポンプ。
(11)カラムがゲル濾過または吸着分離を行うためのカラムである(6)記載の送液ポンプ。
(12)少なくとも一つの膜カラムと、少なくとも一つのゲル充填カラムとが送液流路に接続されている(6)〜(11)のいずれかに記載の送液ポンプ。
(13)送液流路が閉鎖流路の一部である(1)〜(12)のいずれかに記載の送液ポンプ。
(14)全ての送液流路がカートリッジに収納されてなる(1)〜(13)のいずれかに記載の送液ポンプ。
(15)カートリッジを設置すると、カートリッジに設置されたチューブを駆動回転ローターが圧搾できる位置までカートリッジを搬送する機構を備えた(1)〜(14)のいずれかに記載の送液ポンプ。
According to the preferable form of this invention, following (1)-(15) can be mentioned.
“(1) A driving rotary rotor, a tube forming a liquid feeding flow path, and a pressing plate, and the tube is pressed against the pressing plate by the driving rotary rotor and rotated in the circumferential direction of the tube. A liquid feed pump for feeding an internal liquid, wherein the squeezing plate, which is a component of the liquid feed pump, is a part of an outer shell of a cartridge detachable from the liquid feed pump .
(2) The liquid feed pump according to (1), wherein the tube which is a component of the liquid feed pump is a part of the liquid feed flow path installed in the cartridge.
(3) The liquid feed pump according to (1) or (2), wherein a tube is installed on a driving rotary rotor pressing surface of the cartridge outer shell.
(4) The liquid feeding pump according to any one of (1) to (3), wherein the driving rotary rotor pressing surface of the cartridge outer shell forms a curved surface that is curved in an arc shape in a pressing direction.
(5) The liquid feed pump according to (4), wherein the tube is installed in an arcuate shape with respect to the drive rotary rotor pressing surface bent in an arc shape of the cartridge outer shell.
(6) The liquid feed pump according to any one of (1) to (5), wherein at least one column is connected to the liquid feed flow path.
(7) The liquid feeding pump according to (6), wherein a membrane is installed on the column.
(8) The liquid feed pump according to (7), wherein the membrane is a hollow fiber membrane.
(9) The material of the membrane is selected from cellulose, cellulose acetate, polycarbonate, polysulfone, polymethacrylate, polyacrylate, polyamide nylon, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyester, polyurethane, polystyrene, polyethylene and polypropylene (7) or (8) The liquid feeding pump as described.
(10) The liquid feed pump according to (6), wherein the column is a gel packed column.
(11) The liquid feed pump according to (6), wherein the column is a column for performing gel filtration or adsorption separation.
(12) The liquid feeding pump according to any one of (6) to (11), wherein at least one membrane column and at least one gel packed column are connected to the liquid feeding flow path.
(13) The liquid feeding pump according to any one of (1) to (12), wherein the liquid feeding channel is a part of a closed channel.
(14) The liquid feeding pump according to any one of (1) to (13), wherein all the liquid feeding flow paths are housed in a cartridge.
(15) The liquid feed pump according to any one of (1) to (14), which is provided with a mechanism for transporting the cartridge to a position where the drive rotary rotor can squeeze the tube installed in the cartridge when the cartridge is installed.

送液ポンプを構成する圧搾板とチューブとを駆動回転ローターから分離し、分離カラムを収納したディスポーザブルカートリッジを圧搾板として使うことによって、送液流路を組み立てる手間が省け、試料分析毎にカートリッジを交換するだけで済み、分析間の汚染を避けるために行われている送液流路の洗浄操作が不要となる。送液流路に付着した感染源も送液流路に蓄積しないため実験者への感染の危険度が極端に減少する。更に実験室でも対応可能なコンパクトな送液ポンプシステムとなる。   By separating the squeeze plate and tube that make up the liquid delivery pump from the drive rotor, and using a disposable cartridge containing the separation column as the squeeze plate, it is possible to save the trouble of assembling the liquid delivery flow path and to remove the cartridge for each sample analysis. It only needs to be exchanged, and the washing operation of the liquid supply flow path, which is performed to avoid contamination between analyses, becomes unnecessary. Since the infection source adhering to the liquid flow path does not accumulate in the liquid flow path, the risk of infection to the experimenter is extremely reduced. In addition, it will be a compact pump system that can be used in laboratories.

本発明でいうカートリッジとは、収納スペースを有した箱のことである。素材は特に限定されないが、ハンドリングし易く、運搬し易く、強度があるという理由でプラスチック製のものが好ましい。形状は特に限定されないが、カラムと送液流路を収納できるほどの十分なスペースを内部に有し、送液ポンプの駆動回転ローターで圧搾を受ける圧搾板の圧搾面は圧搾される方向に弧状に彎曲した曲面になっていることが特に好ましい。全ての送液流路がカートリッジに収納されてなることがさらに好ましい。曲面になっていることで駆動回転ローターとの接触面積が増え、結果的に安定した流量が確保できる。この外殻部分が送液ポンプの構成要素である圧搾板に相当する。送液ポンプのもう一つの構成要素であるチューブがこの圧搾面に設置されていることが好ましい。カートリッジの圧搾面と駆動回転ローターがこのチューブを挟む形で送液ポンプが形成され、駆動回転ローターが周方向に回転することによってカートリッジ内の送液流路中の液体が循環する。カートリッジ外殻の圧搾面に対してチューブは圧搾される方向に設置されていることが必須であるが、必ずしも圧搾面に接していなくてもよい。圧搾の際にチューブが圧搾方向と垂直の方向に振動するのを防ぐため、チューブが、カートリッジの外殻の弧状に彎曲した圧搾面に対して弓状に設置されていることが特に好ましい。   The cartridge referred to in the present invention is a box having a storage space. The material is not particularly limited, but a plastic material is preferable because it is easy to handle, transport, and has strength. The shape is not particularly limited, but there is enough space inside to accommodate the column and the liquid supply flow path, and the pressing surface of the squeezing plate that is squeezed by the driving rotary rotor of the liquid supply pump is arcuate in the direction to be compressed It is particularly preferable that the curved surface is curved. More preferably, all the liquid supply flow paths are housed in the cartridge. The curved surface increases the contact area with the drive rotor, and as a result, a stable flow rate can be secured. This outer shell portion corresponds to a pressing plate that is a component of the liquid feed pump. It is preferable that the tube which is another component of a liquid feeding pump is installed in this pressing surface. A liquid feed pump is formed in such a manner that the compressed surface of the cartridge and the drive rotary rotor sandwich the tube, and the liquid in the liquid feed flow path in the cartridge circulates as the drive rotary rotor rotates in the circumferential direction. Although it is essential that the tube be installed in the direction in which the tube is squeezed with respect to the squeezed surface of the cartridge outer shell, the tube may not necessarily be in contact with the squeezed surface. In order to prevent the tube from vibrating in a direction perpendicular to the squeezing direction during pressing, it is particularly preferable that the tube is installed in an arcuate shape with respect to the pressing surface that is bent in an arc shape of the outer shell of the cartridge.

本発明の駆動回転ローターには、その外周に回転自在のローラーが設置されていることが好ましい。外周にローラーがあるとチューブの圧搾をよりスムーズに行える。チューブポンプによって送られる移動相の量は、ローラーとローラーの間の圧搾されないチューブの中に存在する移動相の量によって決めることができる。   The drive rotating rotor of the present invention is preferably provided with a rotatable roller on its outer periphery. If there is a roller on the outer periphery, the tube can be squeezed more smoothly. The amount of mobile phase delivered by the tube pump can be determined by the amount of mobile phase present in the unsqueezed tube between the rollers.

本発明の送液流路とは、処理すべき検体や、水や緩衝液などの移動相が搬送される経路のことを指す。本発明の送液ポンプによって移動相が送液される送液流路は特に限定されず、駆動回転ローターによって圧搾を受けるチューブが設置されていればどのような送液流路でも良い。後述するように生体成分を分離するためのカラムを含む送液流路が好ましく用いられる。送液流路の末端が解放されていても良いし、閉鎖ループを形成した閉鎖流路であっても良いが、閉鎖流路であることが好ましい。閉鎖流路であることで、全ての送液流路がカートリッジに収納することができる。カラムが設置されている場合は送液流路のどこに設置されていても良い。チューブの素材は特に限定されないが、柔軟な弾性体から成っていることが好ましく、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、フッ素樹脂、天然ゴム、合成ゴムが好ましく用いられ、耐久性、安定性の面でシリコーン樹脂、フッ素樹脂が最も好ましい。   The liquid feeding flow path of the present invention refers to a path through which a specimen to be processed and a mobile phase such as water or a buffer are transported. The liquid supply flow path through which the mobile phase is supplied by the liquid supply pump of the present invention is not particularly limited, and any liquid supply flow path may be used as long as a tube that is squeezed by the drive rotating rotor is installed. As will be described later, a liquid feeding flow path including a column for separating biological components is preferably used. The end of the liquid feeding flow path may be released or may be a closed flow path forming a closed loop, but is preferably a closed flow path. By being a closed flow path, all the liquid supply flow paths can be stored in the cartridge. When a column is installed, it may be installed anywhere in the liquid feed channel. The material of the tube is not particularly limited, but it is preferably made of a flexible elastic body, and silicone resin, polyvinyl chloride, polyurethane, fluororesin, natural rubber, and synthetic rubber are preferably used, and are durable and stable. Most preferred are silicone resins and fluororesins.

カートリッジの圧搾面にチューブを取り付ける方向は、カラムのポートの方向と一致させる。またカートリッジの外殻の圧搾を受ける面にはカラムと同数の溝が形成されており、この溝にチューブを埋めることによってチューブの位置がしっかりと固定出来る。各カラムの両端ポートに接続されたチューブは圧搾板を介して、送液流路内の液体が循環出来るようになっている。圧搾の精度を維持するためにチューブは支持体(機側)のより近くに位置していることが好ましい。精度が狂うとチューブが押さえつけられなくなり定量送りができなくなる。カートリッジを本体に簡便かつ正確に装着させるために、カートリッジにガイド穴を備え、このガイド穴をポンプ駆動装置のガイド軸に貫通させることで容易に装着が行われる。続いて、カートリッジを固定させることによって複数本のチューブが送液ポンプの駆動回転ローターと適正な距離を保持させ、送液ポンプを作動させることによって、複数本の中空糸カラム処理液は順次送液される。   The direction in which the tube is attached to the squeezed surface of the cartridge matches the direction of the column port. Also, the same number of grooves as the column are formed on the surface of the outer shell of the cartridge that is squeezed, and the tube can be firmly fixed by filling the groove with the tube. The tubes connected to the both end ports of each column can circulate the liquid in the liquid feeding flow path through the pressing plate. In order to maintain the accuracy of pressing, the tube is preferably located closer to the support (machine side). If the accuracy goes wrong, the tube cannot be pressed down and fixed quantity feeding becomes impossible. In order to easily and accurately mount the cartridge on the main body, the cartridge is provided with a guide hole, and the guide hole is passed through the guide shaft of the pump drive device, so that the cartridge is easily mounted. Subsequently, by fixing the cartridge, the plurality of tubes are kept at an appropriate distance from the driving rotation rotor of the liquid feeding pump, and by operating the liquid feeding pump, the plurality of hollow fiber column processing liquids are sequentially fed. Is done.

本発明においては、中空糸膜または平膜を備えたカラムをの接続されている送液流路が好ましく用いられ、処理量が高く、圧力損失が小さいという理由で中空糸膜がより好ましく用いられる。膜の分子分画性能に関しては、回収したい溶質の分子量と除去したい溶質の分子量を考慮して、分子分画能(カットオフ値)を適宜選択できる。この送液流路を構成するチューブを送液ポンプの駆動回転ローターが圧搾することが好ましく、送液ポンプによってカラム内の中空糸の中を処理液が循環出来る構造になっている。   In the present invention, a liquid flow path connected to a column having a hollow fiber membrane or a flat membrane is preferably used, and a hollow fiber membrane is more preferably used because of a high throughput and a small pressure loss. . Regarding the molecular fractionation performance of the membrane, the molecular fractionation ability (cutoff value) can be appropriately selected in consideration of the molecular weight of the solute to be collected and the molecular weight of the solute to be removed. It is preferable that the drive rotor of the liquid feed pump squeezes the tube constituting the liquid feed flow path, and the treatment liquid can be circulated through the hollow fiber in the column by the liquid feed pump.

例えば、分離効率を上げるために多段構成にした場合には、複数個の送液流路を横に配列して、前段の中空糸カラムの濾液出口と後段送液流路とを送管で連結し、処理液が多段のカラムに順次送られ分離が繰り返し行われる。滞留なく送液し最大の分離効率を得るために、多段の送液流路のそれぞれのチューブを駆動回転ローターが圧搾することが好ましい。これらのポンプは別々の駆動で運転されても良いし、同一の駆動で同軸運転されても良いが、滞留なく送液し最大の分離効率を得るために、同一の流量を維持するように運転されることが好ましい。同軸で運転する場合には、膜の分離・濃縮効率に応じて、各部分の運転速度およびシーケンスを適宜選択できる。   For example, when a multi-stage configuration is used to increase the separation efficiency, a plurality of liquid feeding channels are arranged horizontally, and the filtrate outlet of the preceding hollow fiber column and the latter feeding channel are connected by a feeding pipe. Then, the treatment liquid is sequentially sent to a multistage column, and separation is repeated. In order to send the liquid without stagnation and obtain the maximum separation efficiency, it is preferable that the drive rotary rotor squeezes each tube of the multistage liquid feeding flow path. These pumps may be operated with separate drives or coaxially operated with the same drive, but are operated so as to maintain the same flow rate in order to send liquid without stagnation and obtain the maximum separation efficiency. It is preferred that When operating on the same axis, the operating speed and sequence of each part can be appropriately selected according to the separation / concentration efficiency of the membrane.

本発明において、濾過に使用される膜は、セルロース、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミドナイロン、ポリ沸化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる群より1種類以上選択される素材を含むフィルターあるいは中空糸を用いることにより一層効率的に目的とする溶質成分を分離することができる。平面フィルター、カートリッジ式フィルター等の平膜型分離膜(フィルター)、中空糸等の中空状分離膜(中空糸)のいずれも用いることができる。   In the present invention, the membrane used for filtration is a group consisting of cellulose, cellulose acetate, polycarbonate, polysulfone, polymethacrylate, polyacrylate, polyamide nylon, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyester, polyurethane, polystyrene, polyethylene and polypropylene. The target solute component can be more efficiently separated by using a filter or hollow fiber containing one or more materials selected from the above. Any of flat membrane type separation membranes (filters) such as flat filters and cartridge type filters, and hollow separation membranes (hollow fibers) such as hollow fibers can be used.

これらのフィルターあるいは中空糸に、抗体やそのフラグメント、ポリエチレンイミン、アミノメチルピリジン、ポリフェノール、ブルー色素、2価金属イオン(Zn2+, Ni2+, Co2+, Cu2+等)および疎水性化合物(メチル基、ベンジル基、フェニル基、クロロメチル基、オクチル基、ラウリル基等)からなる群より1種類以上選択される物質(リガンド)を固定化することにより、フィルターあるい中空糸に溶質への親和性を付与できる。 These filters or hollow fibers contain antibodies and fragments thereof, polyethyleneimine, aminomethylpyridine, polyphenol, blue dye, divalent metal ions (Zn 2 +, Ni 2 +, Co 2 +, Cu 2 +, etc.) and hydrophobicity By immobilizing one or more substances (ligands) selected from the group consisting of compounds (methyl group, benzyl group, phenyl group, chloromethyl group, octyl group, lauryl group, etc.), the solute is added to the filter or hollow fiber. Affinity can be imparted.

カートリッジは直接駆動回転ローターに押し当ててもよいが、作業者に対する安全性の点から、カートリッジを設置するとカートリッジが移動し、カートリッジに設置されたチューブをローターが圧搾できる位置までカートリッジを搬送する機構を備えていることが好ましい。   The cartridge may be pressed directly against the drive rotating rotor, but from the point of safety to the operator, the cartridge moves when the cartridge is installed, and the cartridge is transported to a position where the rotor can squeeze the tube installed in the cartridge It is preferable to provide.

以下、本発明の水溶液中タンパク質成分を分離する方法およびタンパク質分画装置の一態様例について図を用いながら説明するが、本発明はこれに規定されるものではない。   Hereinafter, one embodiment of the method for separating protein components in an aqueous solution and the protein fractionation apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

(実施例)
図1、2、3は、本発明の送液ポンプを設けた分画装置の一例の図である。図1は分離部が3段階の送液流路によって構成されていることを示す。ゴムボタン2bに3方継手2aと継手2cを接続した。フレキシブルなチューブ3を用いて継手2cと中空糸膜カラム5aの下ノズル6aを多チャンネル式圧搾板8の曲面に這うようにして接続した。更に、3方継手2aをチューブ付きバック12に接続した。分離部を構成する中空糸膜カラム5a、5b、5cと、濃縮部を構成する中空糸膜カラム5dと多チャンネル式圧搾板8とを一体化し、各中空糸膜カラム5a、5b、5c、5dの上端に備えた上ノズル4a、4b、4c、4dにフレキシブルなチューブを接続し、多チャンネル式圧搾板8の曲面に這うようにして各々のチューブを設置し、下ノズル6a、6b、6c、6dに各々接続した。
(Example)
1, 2 and 3 are diagrams of an example of a fractionation apparatus provided with the liquid feeding pump of the present invention. FIG. 1 shows that the separation part is constituted by a three-stage liquid flow path. A three-way joint 2a and a joint 2c were connected to the rubber button 2b. Using the flexible tube 3, the joint 2 c and the lower nozzle 6 a of the hollow fiber membrane column 5 a were connected so as to run over the curved surface of the multichannel pressing plate 8. Further, the three-way joint 2a was connected to the back 12 with a tube. The hollow fiber membrane columns 5a, 5b, 5c constituting the separation part, and the hollow fiber membrane column 5d constituting the concentrating part and the multi-channel type pressing plate 8 are integrated into each hollow fiber membrane column 5a, 5b, 5c, 5d. A flexible tube is connected to the upper nozzles 4a, 4b, 4c, and 4d provided at the upper end of each, and each tube is installed so as to run over the curved surface of the multi-channel type compression plate 8, and the lower nozzles 6a, 6b, 6c, Each connected to 6d.

次に、中空糸膜カラム5aの胴体下ノズル7aと中空糸膜カラム5bの下ノズル6bとを、中空糸膜カラム5bの胴体下ノズル7bと中空糸膜カラム5cの下ノズル6cとを、中空糸膜カラム5cの胴体下ノズル7cと中空糸膜カラム5dの下ノズル6dとを各々配管接続した。中空糸膜カラム5dの胴体下ノズル7dと3方継ぎ手2aとを配管接続した。更に中空糸膜カラム5dの下ノズル6dと回収容器キャップ11とを、中空糸膜カラム5dの上ノズル4dと回収容器キャップ11とを接続した。回収容器10の回収容器キャップ11を密閉した。上記に記した全ての中空糸膜カラム、ノズル、チューブ、継手、チューブ付きバック、回収容器、回収容器キャップは閉鎖流路を形成した。この閉鎖流路内には移動相である水系の緩衝液が充填された。   Next, the lower body nozzle 7a of the hollow fiber membrane column 5a and the lower nozzle 6b of the hollow fiber membrane column 5b, and the lower body nozzle 7b of the hollow fiber membrane column 5b and the lower nozzle 6c of the hollow fiber membrane column 5c are hollow. The trunk lower nozzle 7c of the yarn membrane column 5c and the lower nozzle 6d of the hollow fiber membrane column 5d were connected by piping. The trunk lower nozzle 7d of the hollow fiber membrane column 5d and the three-way joint 2a were connected by piping. Furthermore, the lower nozzle 6d of the hollow fiber membrane column 5d and the recovery container cap 11 were connected, and the upper nozzle 4d of the hollow fiber membrane column 5d and the recovery container cap 11 were connected. The recovery container cap 11 of the recovery container 10 was sealed. All the hollow fiber membrane columns, nozzles, tubes, joints, backs with tubes, collection containers and collection container caps described above formed closed channels. The closed flow path was filled with an aqueous buffer which is a mobile phase.

図2に示すように、上記送液流路を収納箱13に収納しカートリッジCとした。装置14には多チャンネル式駆動回転ローター9が装備され、カートリッジおよび多チャンネル式圧搾板8のガイド穴はガイド軸8a、8bを貫通し、ガイド軸8a、8bに押し込むことによって固定された。固定されたカートリッジCは駆動回転ローター9の側に平行移動し、駆動回転ローター9と圧搾板8と圧搾板8の曲面に設置された7本のチューブにより送液ポンプを形成した。駆動回転ローター9の外周には、自由に回転できる8つの回転ローラーが設置された。   As shown in FIG. 2, the liquid feeding flow path is housed in a housing box 13 to form a cartridge C. The device 14 is equipped with a multi-channel drive rotary rotor 9, and the cartridge and the guide hole of the multi-channel pressing plate 8 penetrate the guide shafts 8a and 8b and are fixed by being pushed into the guide shafts 8a and 8b. The fixed cartridge C moved in parallel to the drive rotation rotor 9 side, and a liquid feed pump was formed by the drive rotation rotor 9, the compression plate 8, and seven tubes installed on the curved surface of the compression plate 8. Eight rotating rollers that can freely rotate were installed on the outer periphery of the drive rotating rotor 9.

図3に示すように、多チャンネル式駆動回転ローター9の上部にはシリンジポンプSが取り付けられた。多チャンネル式駆動回転ローター9にはモーターが各々取り付けられた。   As shown in FIG. 3, a syringe pump S was attached to the upper part of the multi-channel drive rotating rotor 9. A motor was attached to each of the multi-channel drive rotary rotors 9.

液の流れを矢印で示した。血清などの原液を封入したシリンジ1の針を供給部のゴムボタン2bに刺した後、検体はシリンジポンプによって制御された速度で投入された。投与された原液は移動相と混じり合いながら、モーターによって駆動される駆動回転ローター9aによって搬送されながら分離部の中空糸膜カラム5aに送液された。モーターによって駆動される駆動回転ローター9bによって中空糸膜カラム5aを循環する間に生成した濾液は胴体下ノズル7aから出て、後段の中空糸膜カラム5bに駆動回転ローター9bによって搬送された。中空糸膜カラム5bの濾液は、更に後段の中空糸膜カラム5cに搬送された。このように原液の溶質は、分離部を形成中空糸膜カラム5a、5b、5cで分画された。中空糸膜カラム5cの濾液は、濃縮部の中空糸膜カラム5dに搬送された。中空糸膜カラム5dを循環する間に生成した濾液は胴体下ノズル7aから出て継手2aを介して供給部に返送された。中空糸膜カラム5cの濾液は、濃縮部の中空糸膜カラム5dに搬送された。分離部と濃縮部における液の循環と送液は駆動回転ローター9bによって行われた。指定された時間が経過した後、駆動回転ローター9a、9bは停止し、モーターによって駆動される駆動回転ローター9cが始動した。これにより回収容器10内にある空気が濃縮部内の送液流路にある濃縮液を押し出し、濃縮液は下ノズル6dを通り回収容器10に回収された。なお、図3におけるGa、Gbはそれぞれ図1、図2における8a、8bと同じである。   The liquid flow is indicated by arrows. After inserting the needle of the syringe 1 enclosing a stock solution such as serum into the rubber button 2b of the supply unit, the specimen was introduced at a speed controlled by a syringe pump. The administered stock solution was fed to the hollow fiber membrane column 5a of the separation unit while being mixed with the mobile phase and being transported by a driving rotary rotor 9a driven by a motor. The filtrate produced while circulating through the hollow fiber membrane column 5a by the drive rotary rotor 9b driven by the motor exited from the lower fuselage nozzle 7a and was conveyed to the subsequent hollow fiber membrane column 5b by the drive rotary rotor 9b. The filtrate of the hollow fiber membrane column 5b was further transported to the subsequent hollow fiber membrane column 5c. Thus, the solute of the undiluted solution was fractionated by the hollow fiber membrane columns 5a, 5b and 5c forming the separation part. The filtrate of the hollow fiber membrane column 5c was transported to the hollow fiber membrane column 5d of the concentrating part. The filtrate produced while circulating through the hollow fiber membrane column 5d exited from the fuselage lower nozzle 7a and was returned to the supply section via the joint 2a. The filtrate of the hollow fiber membrane column 5c was transported to the hollow fiber membrane column 5d of the concentrating part. The liquid circulation and liquid feeding in the separation unit and the concentration unit were performed by a driving rotary rotor 9b. After the designated time has elapsed, the driving rotary rotors 9a and 9b are stopped, and the driving rotary rotor 9c driven by the motor is started. As a result, the air in the recovery container 10 pushed out the concentrated liquid in the liquid flow path in the concentration section, and the concentrated liquid was recovered in the recovery container 10 through the lower nozzle 6d. Note that Ga and Gb in FIG. 3 are the same as 8a and 8b in FIGS. 1 and 2, respectively.

供給部、分離部、供給部、回収部より成る送液流路、圧搾板、駆動回転ローターからなる送液ポンプシステムの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the liquid feeding pump system which consists of the liquid feeding flow path which consists of a supply part, a separation part, a supply part, and a collection | recovery part, a pressing board, and a drive rotation rotor. 図1の閉鎖流路を収納箱に収納してカートリッジとした様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the closed flow path of FIG. 1 was accommodated in the storage box, and it was set as the cartridge. 本発明の送液ポンプ装置の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the liquid feeding pump apparatus of this invention. 図1の閉鎖流路を収納箱に収納してカートリッジとした様子を示す詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing which shows a mode that the closed flow path of FIG. 1 was accommodated in the storage box, and it was set as the cartridge. 本発明の送液ポンプ装置の一例を示す詳細な説明図である。It is detailed explanatory drawing which shows an example of the liquid feeding pump apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリンジ
2a 3方継手
2b ゴムボタン
2c 継手
3 チューブ
4a 上ノズル
4b 上ノズル
4c 上ノズル
4d 上ノズル
5a 中空糸膜カラム
5b 中空糸膜カラム
5c 中空糸膜カラム
5d 中空糸膜カラム
6a 下ノズル
6b 下ノズル
6c 下ノズル
6d 下ノズル
7a 胴体下ノズル
7b 胴体下ノズル
7c 胴体下ノズル
7d 胴体下ノズル
8a ガイド軸
8b ガイド軸
9 多チャンネル式駆動回転ローター
9a 駆動回転ローター
9b 駆動回転ローター
9c 駆動回転ローター
10 回収容器
11 回収容器キャップ
12 チューブ付きバック
13 収納箱
14 装置
15 駆動ローター外周の回転ローラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Syringe 2a 3 way joint 2b Rubber button 2c Joint 3 Tube 4a Upper nozzle 4b Upper nozzle 4c Upper nozzle 4d Upper nozzle 5a Hollow fiber membrane column 5b Hollow fiber membrane column 5c Hollow fiber membrane column 5d Hollow fiber membrane column 6a Lower nozzle 6b Below Nozzle 6c Lower nozzle 6d Lower nozzle 7a Body lower nozzle 7b Body lower nozzle 7c Body lower nozzle 7d Body lower nozzle 8a Guide shaft 8b Guide shaft 9 Multi-channel drive rotary rotor 9a Drive rotary rotor 9b Drive rotary rotor 9c Drive rotary rotor 10 Recovery Container 11 Collection container cap 12 Back with tube 13 Storage box 14 Device 15 Rotating roller around drive rotor

Claims (15)

駆動回転ローターと送液流路を形成するチューブと圧搾板とからなり、前記チューブが前記駆動回転ローターによって前記圧搾板に押し当てられて該駆動回転ローターの周方向回転により該チューブ内の液体を送液する送液ポンプであって、送液ポンプの構成要素である圧搾板が、送液ポンプに着脱可能なカートリッジの外殻の一部であることを特徴とする送液ポンプ。 It consists of a drive rotating rotor, a tube forming a liquid feeding flow path, and a pressing plate, and the tube is pressed against the pressing plate by the driving rotating rotor, and the liquid in the tube is removed by circumferential rotation of the driving rotating rotor. A liquid feed pump for feeding liquid, wherein a pressing plate, which is a component of the liquid feed pump, is a part of an outer shell of a cartridge that can be attached to and detached from the liquid feed pump. 送液ポンプの構成要素であるチューブが、該カートリッジに設置されている送液流路の一部である請求項1記載の送液ポンプ。 The liquid feed pump according to claim 1, wherein the tube which is a component of the liquid feed pump is a part of a liquid feed flow path installed in the cartridge. カートリッジ外殻の駆動回転ローター圧搾面にチューブが設置されている請求項1または2記載の送液ポンプ。 The liquid feeding pump according to claim 1 or 2, wherein a tube is installed on a driving rotary rotor pressing surface of the cartridge outer shell. カートリッジ外殻の駆動回転ローター圧搾面が、圧搾される方向に弧状に彎曲した曲面を形成する請求項1〜3のいずれかに記載の送液ポンプ。 The liquid feed pump according to any one of claims 1 to 3, wherein a drive rotary rotor pressing surface of the cartridge outer shell forms a curved surface that is curved in an arc shape in a pressing direction. チューブが、カートリッジ外殻の弧状に彎曲した駆動回転ローター圧搾面に対して弓状に設置されている請求項4記載の送液ポンプ。 The liquid feeding pump according to claim 4, wherein the tube is installed in an arcuate shape with respect to the driving rotary rotor pressing surface bent in an arc shape of the cartridge outer shell. 少なくとも1つのカラムが送液流路に接続されている請求項1〜5のいずれかに記載の送液ポンプ。 The liquid feeding pump according to claim 1, wherein at least one column is connected to the liquid feeding flow path. カラムに膜を設置してなることを特徴とする請求項6記載の送液ポンプ。 The liquid feed pump according to claim 6, wherein a membrane is installed on the column. 膜が中空糸膜であることを特徴とする請求項7記載の送液ポンプ。 The liquid feeding pump according to claim 7, wherein the membrane is a hollow fiber membrane. 膜の素材が、セルロース、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミドナイロン、ポリ弗化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレンおよびポリプロピレンから選ばれる請求項7または8記載の送液ポンプ。 9. The material according to claim 7, wherein the material of the membrane is selected from cellulose, cellulose acetate, polycarbonate, polysulfone, polymethacrylate, polyacrylate, polyamide nylon, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyester, polyurethane, polystyrene, polyethylene and polypropylene. Feed pump. カラムがゲル充填カラムであることを特徴とする請求項6記載の送液ポンプ。 The liquid feed pump according to claim 6, wherein the column is a gel packed column. カラムがゲル濾過または吸着分離を行うためのカラムである請求項6記載の送液ポンプ。 The liquid feed pump according to claim 6, wherein the column is a column for performing gel filtration or adsorption separation. 少なくとも一つの膜カラムと、少なくとも一つのゲル充填カラムとが送液流路に接続されている請求項6〜11のいずれかに記載の送液ポンプ。 The liquid delivery pump according to any one of claims 6 to 11, wherein at least one membrane column and at least one gel packed column are connected to the liquid delivery flow path. 送液流路が閉鎖流路の一部である請求項1〜12のいずれかに記載の送液ポンプ。 The liquid feeding pump according to claim 1, wherein the liquid feeding channel is a part of a closed channel. 全ての送液流路がカートリッジに収納されてなる請求項1〜13のいずれかに記載の送液ポンプ。 The liquid feeding pump according to claim 1, wherein all the liquid feeding passages are housed in a cartridge. カートリッジを設置すると、カートリッジに設置されたチューブを駆動回転ローターが圧搾できる位置までカートリッジを搬送する機構を備えた請求項1〜14のいずれかに記載の送液ポンプ。
The liquid feed pump according to any one of claims 1 to 14, further comprising a mechanism for transporting the cartridge to a position where the drive rotary rotor can squeeze the tube installed in the cartridge when the cartridge is installed.
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